JP6392091B2 - 二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法 - Google Patents
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Description
まず、図1を用いて、本発明の第1の実施の形態における二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法について説明する。
次に、図2を用いて、本発明の第2の実施の形態における二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法について説明する。
次に、図3を用いて、本発明の第3の実施の形態における二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法について説明する。
次に、図4を用いて、本発明の第4の実施の形態における二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法について説明する。
次に、図6を用いて、本発明の第5の実施の形態における二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法について説明する。
次に、図7を用いて、本発明の第6の実施の形態における二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法について説明する。
2 排ガス
3 脱二酸化炭素排ガス
4 リッチ液
5 リーン液
7 二酸化炭素含有ガス
8 二酸化炭素ガス
9 洗浄水
10 洗浄用冷却媒体
12 第1凝縮水
13 第1冷却媒体
14 第2凝縮水
15 第2冷却媒体
16 調整液
20 吸収塔
21 水洗部
25 洗浄用冷却器
26 洗浄用冷却媒体制御弁
30 再生塔
40 第1冷却器
41 第1気液分離器
42 第1冷却媒体制御弁
44 圧縮機
45 第2冷却器
46 第2気液分離器
47 第2冷却媒体制御弁
50 吸収塔液面計測器
52 調整液タンク
53 タンク液面計測器
55 調整液制御弁
56 制御部
60 第1圧力制御弁
61 第2圧力制御弁
70 回収流量計測部
74 供給流量計測器
80 補給水供給ライン
81 調整液排出ライン
82 補給水制御弁
83 制御部
84 調整液排出制御弁
85 補給水
90 排ガス計測部
91 二酸化炭素ガス計測部
92 調整液計測部
93 補給液タンク
95 補給液制御弁
97 制御部
98 補給液
100 廃液処理設備
Claims (16)
- 排ガスに含有される二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、
前記吸収塔から供給される前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液から二酸化炭素を放出させて、二酸化炭素含有ガスを排出する再生塔と、
前記吸収塔内の前記吸収液の液面レベルを計測する吸収塔液面計測器と、
前記吸収液の水分比率を調整するための水を含む調整液を貯留する調整液タンクと、
前記調整液タンクから、調整液供給駆動部によって前記吸収塔または前記再生塔に供給される前記調整液の流量を調整する調整液制御弁と、
前記吸収塔液面計測器により計測された前記吸収液の液面レベルに基づいて、前記調整液制御弁の開度を制御する制御部と、
前記再生塔から排出される前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第1凝縮水を生成する第1冷却器と、
前記第1冷却器により生成された前記第1凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第1気液分離器と、
前記第1気液分離器から排出される前記二酸化炭素含有ガスを圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から排出される前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第2凝縮水を生成する第2冷却器と、
前記第2冷却器により生成された前記第2凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第2気液分離器と、
前記吸収塔の上部に設けられ、前記二酸化炭素を前記吸収液に吸収させた前記排ガスを洗浄水で洗浄する水洗部と、 前記洗浄水を冷却する洗浄用冷却器と、
前記調整液タンク内の前記調整液の液面レベルを計測するタンク液面計測器と、を備え、
前記調整液タンクに、前記第1凝縮水、前記第2凝縮水および前記洗浄水のうちの少なくとも一つが調整液として回収され、かつ、
前記制御部は、前記タンク液面計測器により計測された前記調整液の液面レベルに基づいて、前記第1凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第1冷却器の出口温度、前記第2凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第2冷却器の出口温度、および前記洗浄水が前記調整液タンクに回収される場合における前記洗浄用冷却器の出口温度のうちの少なくとも一つを調整することを特徴とする二酸化炭素回収装置。 - 前記第1冷却器に供給される第1冷却媒体の流量を調整する第1冷却媒体制御弁と、
前記第2冷却器に供給される第2冷却媒体の流量を調整する第2冷却媒体制御弁と、
前記洗浄用冷却器に供給される洗浄用冷却媒体の流量を調整する洗浄用冷却媒体制御弁と、を更に備え、
前記制御部は、前記第1冷却器の出口温度を調整する場合に前記第1冷却媒体制御弁の開度を調整し、前記第2冷却器の出口温度を調整する場合に前記第2冷却媒体制御弁の開度を調整し、前記洗浄用冷却器の出口温度を調整する場合に前記洗浄用冷却媒体制御弁の開度を調整することを特徴とする請求項1記載の二酸化炭素回収装置。 - 排ガスに含有される二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、
前記吸収塔から供給される前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液から二酸化炭素を放出させて、二酸化炭素含有ガスを排出する再生塔と、
前記吸収塔内の前記吸収液の液面レベルを計測する吸収塔液面計測器と、
前記吸収液の水分比率を調整するための水を含む調整液を貯留する調整液タンクと、
前記調整液タンクから、調整液供給駆動部によって前記吸収塔または前記再生塔に供給される前記調整液の流量を調整する調整液制御弁と、
前記吸収塔液面計測器により計測された前記吸収液の液面レベルに基づいて、前記調整液制御弁の開度を制御する制御部と、
前記再生塔から排出される前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第1凝縮水を生成する第1冷却器と、
前記第1冷却器により生成された前記第1凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第1気液分離器と、
前記第1気液分離器から排出される前記二酸化炭素含有ガスを圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から排出される前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第2凝縮水を生成する第2冷却器と、
前記第2冷却器により生成された前記第2凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第2気液分離器と、
前記調整液タンク内の前記調整液の液面レベルを計測するタンク液面計測器と、を備え、
前記調整液タンクに、前記第1凝縮水および前記第2凝縮水のうちの少なくとも一つが調整液として回収され、
前記制御部は、前記タンク液面計測器により計測された前記調整液の液面レベルに基づいて、前記第1凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第1気液分離器内の圧力、および前記第2凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第2気液分離器内の圧力のうちの少なくとも一つを調整することを特徴とする二酸化炭素回収装置。 - 前記第1気液分離器から前記第2冷却器に供給される前記二酸化炭素含有ガスの流量を調整する第1圧力制御弁と、
前記第2気液分離器から排出される二酸化炭素ガスの流量を調整する第2圧力制御弁と、を更に備え、
前記制御部は、前記第1気液分離器内の圧力を調整する場合に前記第1圧力制御弁の開度を調整し、前記第2気液分離器内の圧力を調整する場合に前記第2圧力制御弁の開度を調整することを特徴とする請求項3に記載の二酸化炭素回収装置。 - 排ガスに含有される二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、
前記吸収塔から供給される前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液から二酸化炭素を放出させて、二酸化炭素含有ガスを排出する再生塔と、
前記吸収塔内の前記吸収液の液面レベルを計測する吸収塔液面計測器と、
前記吸収液の水分比率を調整するための水を含む調整液を貯留する調整液タンクと、
前記調整液タンクから、調整液供給駆動部によって前記吸収塔または前記再生塔に供給される前記調整液の流量を調整する調整液制御弁と、
前記吸収塔液面計測器により計測された前記吸収液の液面レベルに基づいて、前記調整液制御弁の開度を制御する制御部と、
前記再生塔から排出される前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第1凝縮水を生成する第1冷却器と、
前記第1冷却器により生成された前記第1凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第1気液分離器と、
前記第1気液分離器から排出される前記二酸化炭素含有ガスを圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から排出される前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第2凝縮水を生成する第2冷却器と、
前記第2冷却器により生成された前記第2凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第2気液分離器と、
前記吸収塔の上部に設けられ、前記二酸化炭素を前記吸収液に吸収させた前記排ガスを洗浄水で洗浄する水洗部と、
前記洗浄水を冷却する洗浄用冷却器と、
前記調整液タンクに回収される前記調整液の流量を計測する回収流量計測部と、
前記調整液タンクから前記吸収塔に供給される前記調整液の流量を計測する供給流量計測部と、を備え、
前記調整液タンクに、前記第1凝縮水、前記第2凝縮水および前記洗浄水のうちの少なくとも一つが調整液として回収され、かつ、
前記制御部は、前記回収流量計測部により計測された、前記調整液タンクに回収される前記調整液の流量と、前記供給流量計測部により計測された、前記吸収塔に供給される前記調整液の流量とに基づいて、前記第1凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第1冷却器の出口温度、前記第2凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第2冷却器の出口温度、および前記洗浄水が前記調整液タンクに回収される場合における前記洗浄用冷却器の出口温度のうちの少なくとも一つを調整することを特徴とする二酸化炭素回収装置。 - 排ガスに含有される二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、
前記吸収塔から供給される前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液から二酸化炭素を放出させて、二酸化炭素含有ガスを排出する再生塔と、
前記吸収塔内の前記吸収液の液面レベルを計測する吸収塔液面計測器と、
前記吸収液の水分比率を調整するための水を含む調整液を貯留する調整液タンクと、
前記調整液タンクから、調整液供給駆動部によって前記吸収塔または前記再生塔に供給される前記調整液の流量を調整する調整液制御弁と、
前記吸収塔液面計測器により計測された前記吸収液の液面レベルに基づいて、前記調整液制御弁の開度を制御する制御部と、
前記再生塔から排出される前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第1凝縮水を生成する第1冷却器と、
前記第1冷却器により生成された前記第1凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第1気液分離器と、
前記第1気液分離器から排出される前記二酸化炭素含有ガスを圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から排出される前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第2凝縮水を生成する第2冷却器と、
前記第2冷却器により生成された前記第2凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第2気液分離器と、
前記吸収塔の上部に設けられ、前記二酸化炭素を前記吸収液に吸収させた前記排ガスを洗浄水で洗浄する水洗部と、
前記調整液タンクに補給水を供給する補給水供給ラインと、
前記補給水供給ラインに設けられ、前記補給水の流量を調整する補給水制御弁と、
前記調整液タンク内の前記調整液の液面レベルを計測するタンク液面計測器と、を備え、
前記調整液タンクに、前記第1凝縮水、前記第2凝縮水および前記洗浄水のうちの少なくとも一つが調整液として回収され、かつ、
前記制御部は、前記タンク液面計測器により計測された前記調整液の液面レベルに基づいて、前記補給水制御弁の開度を調整することを特徴とする二酸化炭素回収装置。 - 前記調整液タンクから前記調整液を排出する調整液排出ラインと、
前記調整液排出ラインに設けられ、排出される前記調整液の流量を調整する調整液排出制御弁と、を更に備え、
前記制御部は、前記タンク液面計測器により計測された前記調整液の液面レベルに基づいて、前記調整液排出制御弁の開度を調整することを特徴とする請求項6に記載の二酸化炭素回収装置。 - 前記水洗部から排出される前記排ガスの流量および当該排ガスに含有される前記吸収液の濃度を計測する排ガス計測部と、
前記第2気液分離器から排出される二酸化炭素ガスの流量および当該二酸化炭素ガスに含有される前記吸収液の濃度を計測する二酸化炭素ガス計測部と、
前記調整液排出ラインから排出される前記調整液の流量および当該調整液に含有される前記吸収液の濃度を計測する調整液計測部と、
前記吸収液の成分を少なくとも含む補給液を貯留する補給液タンクと、
前記補給液タンクから、補給液供給駆動部によって前記吸収塔または前記再生塔に供給される前記補給液の流量を調整する補給液制御弁と、を更に備え、
前記制御部は、前記排ガス計測部の計測値と、前記二酸化炭素ガス計測部の計測値と、前記調整液計測部の計測値とに基づいて、排出される前記吸収液の成分の排出量を算出し、算出された前記吸収液の成分の排出量に基づいて、前記補給液制御弁の開度を調整することを特徴とする請求項7に記載の二酸化炭素回収装置。 - 前記調整液排出ラインのうち前記調整液排出制御弁の下流側に設けられ、排出される前記調整液から前記吸収液の成分を分離する成分分離装置を更に備え、
前記成分分離装置から排出された前記調整液が、前記補給水供給ラインに供給されることを特徴とする請求項7または8に記載の二酸化炭素回収装置。 - 排ガスに含有される二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、
前記吸収塔から供給される前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液から二酸化炭素を放出させて、二酸化炭素含有ガスを排出する再生塔と、
前記吸収塔内の前記吸収液の液面レベルを計測する吸収塔液面計測器と、
前記吸収液の水分比率を調整するための水を含む調整液を貯留する調整液タンクと、
前記調整液タンクから、調整液供給駆動部によって前記吸収塔または前記再生塔に供給される前記調整液の流量を調整する調整液制御弁と、
前記吸収塔液面計測器により計測された前記吸収液の液面レベルに基づいて、前記調整液制御弁の開度を制御する制御部と、
前記調整液タンクに補給水を供給する補給水供給ラインと、
前記補給水供給ラインに設けられ、前記補給水の流量を調整する補給水制御弁と、
前記調整液タンク内の前記調整液の液面レベルを計測するタンク液面計測器と、を備え、
前記制御部は、前記タンク液面計測器により計測された前記調整液の液面レベルに基づいて、前記補給水制御弁の開度を調整することを特徴とする二酸化炭素回収装置。 - 前記調整液タンクから前記調整液を排出する調整液排出ラインと、
前記調整液排出ラインに設けられ、排出される前記調整液の流量を調整する調整液排出制御弁と、を更に備え、
前記制御部は、前記タンク液面計測器により計測された前記調整液の液面レベルに基づいて、前記調整液排出制御弁の開度を調整することを特徴とする請求項10に記載の二酸化炭素回収装置。 - 排ガスに含有される二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔から供給される前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液から二酸化炭素含有ガスを排出する再生塔と、を備えた二酸化炭素回収装置において二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法であって、
調整液タンクに、前記吸収液の水分比率を調整するための調整液を貯留する工程と、
前記吸収塔内の前記吸収液の第1液面レベルを計測する第1計測工程と、
前記調整液タンクから前記吸収塔または前記再生塔に前記調整液を、前記第1液面レベルに基づいて流量を調整して供給する工程と、
前記再生塔から排出される前記二酸化炭素含有ガスを第1冷却器で冷却して第1凝縮水を生成する工程と、
前記第1凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第1分離工程と、
前記第1凝縮水が分離された前記二酸化炭素含有ガスを圧縮する工程と、
圧縮された前記二酸化炭素含有ガスを第2冷却器で冷却して第2凝縮水を生成する工程と、
前記第2凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第2分離工程と、
前記二酸化炭素を前記吸収液に吸収させた前記排ガスを洗浄水で洗浄する工程と、
前記洗浄水を洗浄用冷却器で冷却する工程と、
前記調整液タンク内の前記調整液の第2液面レベルを計測する第2計測工程と、
前記調整液タンクに、前記第1凝縮水、前記第2凝縮水および前記洗浄水のうちの少なくとも一つを調整液として回収する工程と、
前記第2液面レベルに基づいて、前記第1凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第1冷却器の出口温度、前記第2凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第2冷却器の出口温度、および前記洗浄水が前記調整液タンクに回収される場合における前記洗浄用冷却器の出口温度のうちの少なくとも一つを調整する工程を備えたことを特徴とする二酸化炭素回収方法。 - 排ガスに含有される二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔から供給される前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液から二酸化炭素含有ガスを排出する再生塔と、を備えた二酸化炭素回収装置において二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法であって、
調整液タンクに、前記吸収液の水分比率を調整するための調整液を貯留する工程と、
前記吸収塔内の前記吸収液の第1液面レベルを計測する第1計測工程と、
前記調整液タンクから前記吸収塔または前記再生塔に前記調整液を前記第1液面レベルに基づいて流量を調整して供給する工程と、
前記再生塔から排出される前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第1凝縮水を生成する工程と、
前記第1凝縮水を第1気液分離器で前記二酸化炭素含有ガスから分離する第1分離工程と、
前記第1凝縮水が分離された前記二酸化炭素含有ガスを圧縮する工程と、
圧縮された前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第2凝縮水を生成する工程と、
前記第2凝縮水を第2気液分離器で前記二酸化炭素含有ガスから分離する第2分離工程と、
前記調整液タンク内の前記調整液の第2液面レベルを計測する第2計測工程と、
前記調整液タンクに、前記第1凝縮水および前記第2凝縮水のうちの少なくとも一つを調整液として回収する工程と、
前記第2液面レベルに基づいて、前記第1凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第1気液分離器内の圧力、および前記第2凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第2気液分離器内の圧力のうちの少なくとも一つを調整する工程を備えることを特徴とする二酸化炭素回収方法。 - 排ガスに含有される二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔から供給される前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液から二酸化炭素含有ガスを排出する再生塔と、を備えた二酸化炭素回収装置において二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法であって、
調整液タンクに、前記吸収液の水分比率を調整するための調整液を貯留する工程と、
前記吸収塔内の前記吸収液の液面レベルを計測する工程と、
前記調整液タンクから前記吸収塔または前記再生塔に前記調整液を前記液面レベルに基づいて流量を調整して供給する工程と、
前記再生塔から排出される前記二酸化炭素含有ガスを第1冷却器で冷却して第1凝縮水を生成する工程と、
前記第1凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第1分離工程と、
前記第1凝縮水が分離された前記二酸化炭素含有ガスを圧縮する工程と、
圧縮された前記二酸化炭素含有ガスを第2冷却器で冷却して第2凝縮水を生成する工程と、
前記第2凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第2分離工程と、
前記二酸化炭素を前記吸収液に吸収させた前記排ガスを洗浄水で洗浄する工程と、
前記調整液タンクに、前記第1凝縮水、前記第2凝縮水および前記洗浄水のうちの少なくとも一つを調整液として回収する工程と、
前記洗浄水を洗浄用冷却器で冷却する工程と、
前記調整液タンクに回収される前記調整液の第1流量を計測する第1流量計測工程と、
前記調整液タンクから前記吸収塔に供給される前記調整液の第2流量を計測する第2流量計測工程と、
前記第1流量と前記第2流量とに基づいて、前記第1凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第1冷却器の出口温度、前記第2凝縮水が前記調整液タンクに回収される場合における前記第2冷却器の出口温度、および前記洗浄水が前記調整液タンクに回収される場合における前記洗浄用冷却器の出口温度のうちの少なくとも一つを調整する工程を備えることを特徴とする二酸化炭素回収方法。 - 排ガスに含有される二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔から供給される前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液から二酸化炭素含有ガスを排出する再生塔と、を備えた二酸化炭素回収装置において二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法であって、
調整液タンクに、前記吸収液の水分比率を調整するための調整液を貯留する工程と、
前記吸収塔内の前記吸収液の第1液面レベルを計測する第1計測工程と、
前記調整液タンクから前記吸収塔または前記再生塔に前記調整液を前記第1液面レベルに基づいて流量を調整して供給する工程と、
前記再生塔から排出される前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第1凝縮水を生成する工程と、
前記第1凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第1分離工程と、
前記第1凝縮水が分離された前記二酸化炭素含有ガスを圧縮する工程と、
圧縮された前記二酸化炭素含有ガスを冷却して第2凝縮水を生成する工程と、
前記第2凝縮水を前記二酸化炭素含有ガスから分離する第2分離工程と、
前記二酸化炭素を前記吸収液に吸収させた前記排ガスを洗浄水で洗浄する工程と、
前記調整液タンクに、前記第1凝縮水、前記第2凝縮水および前記洗浄水のうちの少なくとも一つを調整液として回収する工程と、
前記調整液タンク内の前記調整液の第2液面レベルを計測する第2計測工程と、
前記調整液タンクに前記第2液面レベルに基づいて流量を調整して補給水を供給する工程を備えることを特徴とする二酸化炭素回収方法。 - 排ガスに含有される二酸化炭素を吸収液に吸収させる吸収塔と、前記吸収塔から供給される前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液から二酸化炭素含有ガスを排出する再生塔と、を備えた二酸化炭素回収装置において二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法であって、
調整液タンクに、前記吸収液の水分比率を調整するための調整液を貯留する工程と、
前記吸収塔内の前記吸収液の第1液面レベルを計測する第1計測工程と、
前記調整液タンクから前記吸収塔または前記再生塔に前記調整液を前記第1液面レベルに基づいて流量を調整して供給する工程と、
前記調整液タンク内の前記調整液の第2液面レベルを計測する第2計測工程と、
前記調整液タンクに前記第2液面レベルに基づいて流量を調整して補給水を供給する工程を備えることを特徴とする二酸化炭素回収方法。
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