JP6998174B2 - 酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法 - Google Patents

酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法 Download PDF

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Description

本発明は、ガス中の酸性ガスを吸収する吸収液に蓄積した劣化物を除去するリクレーミング装置を備えた酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法に関する。
大量の化石燃料を使用する火力発電所等では、ボイラにおいて化石燃料を燃焼させることで発生する排ガス、石炭をガス化した石炭ガス化ガス（ガス化ガス）、天然ガスは、酸性ガス成分（例えば、ＣＯ2、Ｈ2Ｓ等）を含んでいる。このような酸性成分を含むガスは、吸収塔内で例えばアミン系の酸性ガス吸収液と気液接触させて酸性ガス吸収液中に酸性ガスを吸収させることで、ガス中の酸性ガスを除去し、回収するようにしている。
例えば、酸性ガス吸収液は排ガス、ガス化ガス等ガス中の酸性ガスを吸収塔で吸収し除去した後、再生塔で酸性ガス吸収液に吸収された酸性ガスを放散し、再生した酸性ガス吸収液を再び吸収塔に供給して再利用し、酸性ガス吸収液を吸収塔と再生塔との間の閉鎖循環系内を循環して使用する方法が用いられている。
ボイラから排出される排ガスから酸性ガス成分（例えば、ＣＯ2、ＳＯ2等）を回収する工程、天然ガスやガス化炉等から排出される石炭ガス化ガス中の酸性ガス成分（ＣＯ2、Ｈ2Ｓ等）を除去する工程において、使用されるアミン系の酸性ガス吸収液は処理ガス中の劣化起因物や酸性ガス吸収液自体の分解により、熱安定性アミン塩（Heat Stable Amine Salt：ＨＳＡＳ）と呼ばれる不揮発性物質を含む劣化物を生成する。
酸性ガス吸収液に起因して生じた劣化物は腐食性が高いことから、リクレーマを備えたリクレーミング装置に供給して酸性ガス吸収液中の劣化物を除去し、酸性ガス吸収液の吸収剤を回収蒸気に同伴させて循環系内に戻す手法等が実施されている。
このリクレーミング操作では、循環系内を循環する酸性ガス吸収液の劣化物の濃度が規定値を越えたら、循環系内を循環する酸性ガス吸収液の一部を抜出してリクレーマに供給し、リクレーマにアルカリ剤を添加して劣化物を酸性ガス吸収剤から分離しつつ除去し、酸性ガス吸収剤を循環系内に戻している。このように、従来では、循環系内を循環する酸性ガス吸収液の劣化物の濃度を測定し、その濃度に応じてリクレーマの運転操作を繰り返し行っている(例えば特許文献１、２参照)。
特開２０１２－２３６１７０号公報 特開２０１３－９９７２７号公報
従来のリクレーミング操作では、抜出した劣化物を含む吸収液をリクレーマ内で加熱することで、劣化物はリクレーミング残渣として濃縮されて回収され、吸収剤成分は回収蒸気となって循環系内に戻されるので、酸性ガス吸収液の通過する循環系内に劣化物が蓄積される事態を防ぐことができる。しかしながら、加熱及び蒸発操作によるリクレーミング操作では、吸収液成分の一部が蒸発せずにリクレーミング残渣中に残存してしまうおそれがある。このため、吸収剤が損失されてしまい、損失した分の比較的高価な吸収剤を補給しなければならない。
よって、従来技術においては、排ガスからの混入物や吸収液劣化物等の吸収液に蓄積した不揮発性物質をリクレーミング操作によって吸収液から分離し、系外に排出除去する際、不揮発性物質を含む吸収液のリクレーミング装置への供給停止後、水及び蒸気の供給をすることにより、リクレーミング装置内のリクレーミング残渣に残存した吸収剤を回収蒸気に同伴して循環系内に戻す仕上げリクレーミング操作を行うようにしている。
しかしながら、従来の仕上げリクレーミング操作においては、リクレーミング装置内の圧力を一定としているので、仕上げリクレーミング操作を続けると、リクレーミング残渣中の吸収剤の濃度が低下するので、吸収剤蒸気圧が低下し、仕上げリクレーミング操作に時間を要するという問題がある。
本発明は、前記問題に鑑み、不揮発性物質を除去するリクレーミング操作の終了後において、リクレーミング残渣に残存した吸収剤を回収する仕上げリクレーミング操作の回収時間の促進を図ることができる酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法を提供することを課題とする。
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ガス中の酸性ガスと酸性ガス吸収液とを接触させて酸性ガスを除去する酸性ガス吸収塔と、酸性ガスを吸収したリッチ溶液をリボイラの蒸気により再生してリーン溶液とする吸収液再生塔と、前記リーン溶液を抜出し、このリーン抜出液を導入して貯留するリクレーマと、前記リクレーマ内部にアルカリ剤を供給するアルカリ剤供給管と、前記リクレーマ内部に供給水を供給する水供給管と、前記リクレーマから排出する回収蒸気を、前記酸性ガス吸収塔又は前記再生塔に導入する回収蒸気排出管と、前記リクレーマへの運転を制御するリクレーマ制御装置と、を具備し、前記リクレーマ制御装置は、前記リクレーマへの前記リーン抜出液の導入を行い、該リーン抜出液中の不揮発性成分を分離する不揮発性成分除去のリクレーミングの際、前記水供給管に供給する第１供給水として、前記再生塔からの還流水、蒸気凝縮水、脱塩水のすくなくとも一つをリクレーマ内に供給する第１の供給水制御を実行すると共に、前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止した後のリクレーミング残渣中の吸収剤を回収する仕上げリクレーミングの初期は、前記還流水、蒸気凝縮水、脱塩水のすくなくとも一つをリクレーマ内に前記第１供給水として供給すると共に、前記酸性ガス吸収塔の洗浄部の前記酸性ガス吸収液を含む洗浄液をリクレーマ内に第２供給水として供給する第２の供給水制御を実行し、前記仕上げリクレーミングの後期は、前記第２供給水の供給を停止し、前記還流水、蒸気凝縮水、脱塩水のすくなくとも一つを第１供給水として供給する第３の供給水制御を実行することを特徴とする酸性ガス除去装置にある。
第２の発明は、第１の発明において、第２の供給水制御と第３の供給水制御との実行の切替えは、前記リクレーミング残渣中の酸性ガス吸収剤の残存濃度が、前記洗浄液中の酸性ガス吸収剤の濃度となるとき、又は前記洗浄液中の酸性ガス吸収剤の濃度に近づいたときであることを特徴とする酸性ガス除去装置にある。
第３の発明は、第１又は２の発明において、さらに、前記リクレーマ内の温度を計測する温度計と、前記リクレーマ内の圧力を計測する圧力計と、を具備し、前記リクレーマ制御装置は、第１～第３の供給水制御の実行を行うと共に、前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止した後のリクレーミング残渣中の吸収剤を回収する仕上げリクレーミングの際、前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止したときのリクレーマ内の温度を基準温度とし、該基準温度を維持するように、前記リクレーマ内の圧力を調整する圧力制御を実行することを特徴とする酸性ガス除去装置にある。
第４の発明は、第３の発明において、前記リクレーマ内の圧力が該リクレーマの運転上限の上限圧力値に達する場合、前記リクレーマ制御装置は、前記基準温度を下回る温度となるように、目標基準温度を変更し、変更した基準温度を維持するように前記リクレーマ内の圧力を調整することを特徴とする酸性ガス除去装置にある。
第５の発明は、第４の発明において、目標基準温度の変更は、前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止したときのリクレーマ内の基準温度から、所定温度以内の低い温度範囲とすることを特徴とする酸性ガス除去装置にある。
第６の発明は、第３乃至５のいずれか一つの発明において、リクレーマ制御装置の圧力の調整は、加圧型リクレーマの場合、回収蒸気排出ラインに絞り弁を設置し、該絞り弁を調整することを特徴とする酸性ガス除去装置にある。
第７の発明は、第３乃至５のいずれか一つの発明において、リクレーマ制御装置の圧力の調整は、減圧型リクレーマの場合、回収蒸気排出ラインに設置した減圧装置を調整することを特徴とする酸性ガス除去装置にある。
第８の発明は、ガス中の酸性ガスと酸性ガス吸収液とを接触させて酸性ガスを除去する酸性ガス吸収塔と、酸性ガスを吸収したリッチ溶液をリボイラの蒸気により再生してリーン溶液とする吸収液再生塔とにより酸性ガスを除去する酸性ガス除去工程と、前記再生塔で再生された前記リーン溶液の一部を抜出し、このリーン抜出液をリクレーマ内に連続して導入して貯留し、アルカリ剤及び供給水を導入して加熱し、前記リーン抜出液から残存する吸収剤を回収蒸気として回収しつつ、リーン抜出液中の不揮発性成分を分離する不揮発性成分除去のリクレーミング工程と、前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止する工程と、前記リクレーマ内の残渣中からさらに吸収剤を回収する仕上げリクレーミング工程と、を有し、前記不揮発性成分除去のリクレーミングの際、前記水供給管に供給する第１供給水として、前記再生塔からの還流水、蒸気凝縮水、脱塩水のすくなくとも一つをリクレーマ内に供給する第１の供給水制御を実行すると共に、前記仕上げリクレーミングの初期は、前記還流水、蒸気凝縮水、脱塩水の少なくとも一つをリクレーマ内に前記第１供給水として供給すると共に、前記酸性ガス吸収塔の洗浄部の前記酸性ガス吸収液を含む洗浄液をリクレーマ内に第２供給水として供給する第２の供給水制御を実行し、前記仕上げリクレーミングの後期は、前記第２供給水の供給を停止し、前記還流水、蒸気凝縮水、脱塩水の少なくとも一つを第１供給水として供給する第３の供給水制御を実行することを特徴とする酸性ガス除去方法にある。
第９の発明は、第８の発明において、第２の供給水制御と第３の供給水制御との実行の切替えは、前記リクレーミング残渣中の酸性ガス吸収剤の残存濃度が、前記洗浄液中の酸性ガス吸収剤の濃度となるとき、又は前記洗浄液中の酸性ガス吸収剤の濃度に近づいたときであることを特徴とする酸性ガス除去方法にある。
第１０の発明は、第８又は９の発明おいて、前記仕上げリクレーミング工程の際、前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止したときのリクレーマ内の温度を基準温度とし、該基準温度を維持するように前記リクレーマ内の圧力を調整する圧力制御を実行することを特徴とする酸性ガス除去方法にある。
本発明によれば、リクレーマへのリーン抜出液の供給を停止した後の残存する吸収剤を回収して仕上げリクレーミング操作の際、酸性ガスを回収する酸性ガス吸収塔の洗浄部で循環する洗浄液を初期に供給した場合には、洗浄液の供給を行わない供給水だけの供給条件に比べて、リクレーミング装置内の残渣中の吸収剤を同一濃度まで回収するために必要な運転時間を低減することができる。
また、この供給水の制御に加えて、リクレーミング装置の圧力を制御し、リクレーマの温度を所定の基準温度に維持するように、リクレーマの圧力を調節することで、リクレーマ残渣中の吸収剤を同一濃度まで回収するために必要な運転時間の低減を図ることができる。
図１は、実施例１に係る 回収装置の概略図である。 図２は、実施例１に係るリクレーミング装置の概略図である。 図３は、実施例１に係るリクレーミング装置の制御系のブロック図である。 図４は、実施例１に係るリクレーミング装置の制御のフローチャートである。 図５は、リクレーマ運転時間と、残留吸収剤濃度との関係を示す図である。 図６は、実施例２に係るリクレーミング装置の概略図である。 図７は、実施例３に係るリクレーミング装置の概略図である。 図８は、実施例３に係るリクレーミング装置の制御系のブロック図である。 図９は、実施例３に係るリクレーミング装置の制御のフローチャートである。 図１０Ａは、仕上げリクレーミング操作時間と温度との関係図である。 図１０Ｂは、仕上げリクレーミング操作時間と圧力との関係図である。 図１０Ｃは、仕上げリクレーミング操作時間と吸収剤蒸気圧との関係図である。 図１０Ｄは、仕上げリクレーミング操作時間と吸収剤回収率との関係図である。 図１１は、実施例３に係る他のリクレーミング装置の概略図である。 図１２は、実施例４に係るリクレーミング装置の概略図である。 図１３は、実施例４に係るリクレーミング装置の制御系のブロック図である。 図１４は、実施例４に係るリクレーミング装置の制御のフローチャートである。 図１５は、実施例４に係る他のリクレーミング装置の概略図である。
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
図１は、実施例１に係る回収装置の概略図である。石炭ガス化ガス、合成ガス、コークス炉ガス、石油ガス、天然ガス等には、ＣＯ2（二酸化炭素）やＨ2Ｓ（硫化水素）等の酸性ガスが含まれる。このような、ＣＯ2（二酸化炭素）やＨ2Ｓ（硫化水素）を回収する回収装置や、燃焼排ガス（以下、排ガスという）からＣＯ2（二酸化炭素）を回収する回収装置としては、図１に示すように、例えば、ボイラ等の産業設備から排出される排ガス１００１を、冷却水１００２により冷却する冷却塔１０２と、排ガス１００１に、ＣＯ2を吸収するアルカノールアミン水溶液等のアミン系吸収液である酸性ガス吸収液１００３（リーン溶液１００３ａ）を向流接触させて排ガス１００１中のＣＯ2を吸収液１００３に吸収させ、ＣＯ2を除去した排ガス１００１を排出する吸収塔１０３と、ＣＯ2を吸収した吸収液１００３（リッチ溶液１００３ｂ）を再生する再生塔１０４とを備えている。
冷却塔１０２において、ＣＯ2を含有する排ガス１００１は、排ガス送風機１０２ａにより昇圧された後、冷却塔１０２内に送られ、ここで冷却水１００２と向流接触して冷却される（排ガス冷却工程）。冷却水１００２は、冷却塔１０２内の下部に溜まっており、加湿冷却水循環ポンプ１０２ｂにより冷却塔１０２の外部の冷却水管１０２ｃを経て冷却塔１０２内の上部に供給される。そして、冷却水１００２は、冷却塔１０２内の下部に至る過程で排ガス１００１と向流接触する。また、冷却水管１０２ｃには、冷却水１００２を冷却する冷却器１０２ｄが設けられている。冷却された排ガス１００１は、排ガス管１０２ｅを経て冷却塔１０２から排出され吸収塔１０３に供給される。
吸収塔１０３においては、吸収部１００３Ａにおいて、排ガス１００１を、アルカノールアミンをベースとする吸収液１００３（リーン溶液１００３ａ）に向流接触させ、排ガス１００１中のＣＯ2を吸収液１００３に吸収させる。これにより、排ガス１００１からＣＯ2が除去される（脱ＣＯ2工程）。ＣＯ2が除去された排ガス１００１は、吸収部１００３Ａのガス流れ後流側に設けた洗浄部１００３Ｂにおいて、循環ライン１００３ｅを循環する洗浄液１００３ｆと排ガス１００１とが気液接触して、ＣＯ2が除去されたガスに同伴するＣＯ2吸収剤が洗浄液１００３ｆにより回収される。その後排ガス１００１は、吸収塔１０３の頂部から系外に放出される。なお、符号１００３ｇは洗浄水１００３ｆを循環する循環ポンプ、１００３ｈは洗浄水１００３ｆを冷却する冷却器、１００３ｉは洗浄液を貯留する洗浄水貯留部である。
吸収液１００３（リーン溶液１００３ａ）は、再生塔１０４から吸収液供給ポンプ１０３ａにより圧送され、リーン溶液管１０３ｂを経て吸収塔１０３の外部から吸収塔１０３内の上部に供給される。そして、吸収液１００３は、吸収塔１０３内の下部に至る過程で排ガス１００１と向流接触する。また、リーン溶液管１０３ｂには、吸収塔１０３に供給される吸収液１００３を冷却する冷却器１０３ｃが設けられている。ＣＯ2を吸収した吸収液１００３（リッチ溶液１００３ｂ）は、吸収塔１０３内の下部に溜まり、リッチ溶液管１０４ｂを経て吸収塔１０３の外部に排出され、吸収液排出ポンプ１０４ａにより圧送されつつ再生塔１０４内の上部に供給される。
再生塔１０４においては、吸収液１００３のリッチ溶液１００３ｂを、吸熱反応により大部分のＣＯ2を放出させたセミリーン溶液とし、このセミリーン溶液を、再生塔１０４内の下部に至る頃に、ほぼ全てのＣＯ2が除去されたリーン溶液１００３ａとする。
再生塔１０４の下部では、リーン溶液１００３ａが再生加熱器１０４ｃで飽和蒸気１００４ａにより加熱再生される。そして、再生されたリーン溶液１００３ａは、リーン溶液管１０３ｂを経て再生塔１０４の外部に排出され、吸収塔１０３に供給される過程で、リッチ・リーン熱交換器１０５により、リッチ溶液管１０４ｂを経て再生塔１０４に供給される過程のリッチ溶液１００３ｂと熱交換して冷却される（吸収液再生工程）。
一方、再生塔１０４の上部では、リッチ溶液１００３ｂ及びセミリーン溶液から分離されたＣＯ2ガスが、再生塔１０４の外部から環流水ポンプ１０４ｄにより圧送された環流水１００５に接触しつつ、再生塔１０４の頂部から環流管１０４ｅを経て再生塔１０４の外部に排出される。環流管１０４ｅを通過する過程で、ＣＯ２ガスは、再生塔環流冷却器１０４ｆにより冷却された後、ＣＯ2分離器１０４ｇにより水蒸気が凝縮されて環流水１００５と分離され、回収ＣＯ2排出管１０４ｈよりＣＯ２回収工程へ導かれる。ＣＯ2分離器１０４ｇにてＣＯ2から分離された環流水１００５は、環流水ポンプ１０４ｄにより圧送されて環流管１０４ｅを経て再生塔１０４へ供給される。なお、環流水１００５の一部は、吸収塔１０３の洗浄部１００３Ｂの循環ライン１００３ｃに導入され（※1）、洗浄液１００３ｆに合流される。
なお、図には明示しないが、回収装置１０１の冷却塔１０２の前流側には、排ガス１００１に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を還元して脱硝処理する脱硝工程を実施する脱硝装置と、排ガス１００１に含まれるＳＯｘ（硫黄酸化物）をスラリ中の炭酸カルシウムに接触させて脱硫処理する脱硫工程を実施する脱硫装置とが設けられている。
上述した回収装置１０１では、排ガス１００１中のＣＯ2を回収する運転の際、酸素によりアルカノールアミンが劣化して熱安定性塩を生じる。また、脱硝工程で除去されずに残存するＮＯｘや、脱硫工程で除去されずに残存するＳＯｘ等が、脱ＣＯ2工程において吸収液１００３中に含まれるアルカノールアミンと反応して熱安定性塩を生じる。この熱安定性塩は、吸収液１００３中に、排ガス１００１に含まれる煤塵等の固形物と共に劣化物として含まれ、リッチ溶液１００３ｂからリーン溶液１００３ａを再生する吸収液再生工程において、通常の条件下では除去されない。この結果、劣化物を含む吸収液１００３が回収装置の系内を循環することで、当該系内に劣化物が徐々に蓄積されてしまうことになる。そのため、回収装置１０１では、再生塔１０４において生成されたリーン溶液１００３ａ中に残存する劣化物を加熱濃縮したリクレーミング残渣（以下「残渣」という）１００６としてリクレーミングするリクレーミング装置１０６を備えている。なお、この残渣中はリーン抜出液１００３ｃにおいて不揮発性成分が濃縮された固体成分と濃縮されない液体成分とにより構成されている。
図２は、実施例１に係るリクレーミング装置の概略図である。図２に示すように、リクレーミング装置１０６Ａは、加圧型のリクレーミング装置であり、排ガス１００１中の酸性ガス成分のＣＯ2を吸収液１００３により回収する回収装置１０１の再生塔１０４で再生されたリーン溶液１００３ａを分岐してリーン抜出液１００３ｃとして抜出し、この抜出したリーン抜出液１００３ｃを導入して貯留するリクレーマ１０６ａと、リクレーマ１０６ａ内部にアルカリ剤１０６ｃを供給するアルカリ剤供給管１０６ｄと、リクレーマ１０６ａ内部に供給水（例えば再生塔還流水（リフラックス水）、蒸気凝縮水、脱塩水等）１０６ｆを供給する水供給管１０６ｇと、水供給部１０６ｉに供給する供給水１０６ｆの導入の制御を調整するリクレーマ制御装置１１０と、を備える。
リクレーミング装置１０６Ａは、再生塔１０４からリッチ・リーン熱交換器１０５に至る以前のリーン溶液管１０３ｂの分岐部１０３ｄよりリーン溶液１００３ａをリーン抜出液１００３ｃとして抜き出してリクレーマ１０６ａ内に貯留し、高温（例えば１２０℃～１５０℃）の加圧状態で加熱して、リーン抜出液１００３ｃから気化された吸収剤を回収蒸気１００３ｄとして再生塔１０４の下部に戻す一方、加熱により濃縮された残渣１００６を排出する。
リクレーミング装置１０６Ａは、主に、吸収液貯留部と、加熱部とを備えている。図２に示すように、吸収液貯留部は、排ガス１００１からＣＯ2を回収して再生塔１０４で再生されたリーン溶液１００３ａの一部のリーン抜出液１００３ｃを貯留する密閉容器のリクレーマ１０６ａとして構成されている。リクレーマ１０６ａは、再生塔１０４からリッチ・リーン熱交換器１０５に至る以前のリーン溶液管１０３ｂの分岐部１０３ｄに、抜出管１０６ｂを介して接続されている。抜出管１０６ｂには、開閉弁Ｖ1及び抜出ポンプ１０６ｏが設けられている。
また、リクレーマ１０６ａには、アルカリ剤供給部１０６ｅからアルカリ剤１０６ｃを送るアルカリ剤供給管１０６ｄが接続されている。アルカリ剤供給管１０６ｄには、開閉弁Ｖ2が設けられている。また、リクレーマ１０６ａには、水供給部１０６ｉから供給水１０６ｆを送る水供給管１０６ｇが接続されている。水供給管１０６ｇには、開閉弁Ｖ3が設けられている。また、リクレーマ１０６ａには、残渣１００６を排出する残渣排出管１０６ｊが接続されている。残渣排出管１０６ｊには、開閉弁Ｖ4及び残渣排出ポンプ１０６ｋが設けられている。また、リクレーマ１０６ａの上部には、再生塔１０４の下部の接続部１０４ｉに接続された回収蒸気１００３ｄを排出する回収蒸気液排出管１０６ｈが接続されている。回収蒸気排出管１０６ｈには、開閉弁Ｖ5が設けられている。ここで、供給水１０６ｆとしては、例えば再生塔還流水（リフラックス水）、蒸気凝縮水、脱塩水を挙げることができる。
加熱部は、リクレーマ１０６ａ内部に設けられており、横置きＵ字形状の蒸気管１０６ｌと、各蒸気管１０６ｌの一端に接続されてリクレーマ１０６ａの外部で図示しない加熱源により加熱されて生じる飽和蒸気１００４ａを供給する蒸気供給管１０６ｍと、各蒸気管１０６ｌの他端に接続されてリクレーマ１０６ａの外部に蒸気凝縮水１００４ｂを排出する凝縮水排出管１０６ｎとで構成されている。
このリクレーミング装置１０６Ａは、開閉弁Ｖ1を開放してリクレーマ１０６ａの内部にリーン抜出液１００３ｃを供給すると共に、開閉弁Ｖ2を開放してリクレーマ１０６ａの内部にアルカリ剤１０６ｃをアルカリ剤供給部１０６ｅから供給し、開閉弁Ｖ3を開放してリクレーマ１０６ａの内部に供給水１０６ｆを水供給部１０６ｉから供給し、開閉弁Ｖ6を開放して蒸気管１０６ｌに飽和蒸気１００４ａを通すことで、供給されたリーン抜出液１００３ｃ及び供給水１０６ｆを、例えば１２０～１５０℃に非接触で熱交換して加熱する。すると、リーン抜出液１００３ｃに含有されている不揮発性物質である劣化物が、アルカリ剤１０６ｃとの塩を生成して吸収剤と分離され、リクレーマ１０６ａの底部に残渣１００６として濃縮される。
この残渣１００６は、リクレーマ１０６ａ内の液体成分（回収できなかった吸収剤、アルカリ剤、供給水を含む液体成分、不揮発性物質の液体成分）と、不揮発性成分の固体成分とを含む。なお、この残渣１００６は、開閉弁Ｖ4を開放し、残渣排出ポンプ１０６ｋを稼働することで、リクレーマ１０６ａの外部に排出され、回収装置１０１の系外で回収される。なお、回収された残渣１００６は、焼却等により処理される。
一方、リーン抜出液１００３ｃ及び供給水１０６ｆは、加熱により蒸発する。この際、アルカリ剤１０６ｃの分解によりフリーになったアミン系の吸収剤は加熱により気化される。この気化した吸収剤を同伴する回収蒸気１００３ｄは、開放された開閉弁Ｖ5を通過し、回収蒸気排出管１０６ｈを経て再生塔１０４に戻される。これにより、リーン抜出液１００３ｃに含有する劣化物が分離され、回収装置１０１の系内を循環する吸収液中に劣化物が蓄積される事態を防ぐことが可能になる。
ここで、吸収剤としてアミン系吸収液を用い、アルカリ剤として水酸化ナトリウムを用いてリクレーミングの原理を説明する。不純物及び一部の不純物(例えば硝酸塩、硫酸塩等を含む)により固定された吸収剤(アミン硝酸塩、アミン硫酸塩等を含む)を含有するリーン抜出液１００３ｃに、水酸化ナトリウム等のアルカリ剤１０６ｃを添加混合して混合物を加熱することにより、フリーな状態となったアミン吸収剤を水と共に回収蒸気１００３ｄとして回収し、不揮発性物質(不純物：硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム等を含む)を残渣（液体、固体）１００６として系外に分離排出する。
ところで、従来のような加熱のみによるリクレーミング操作では、吸収剤成分の一部がリーン抜出液から蒸発せずに、残渣中に残存してしまうおそれがある。このため、吸収剤を回収蒸気として回収することが十分ではなく、吸収剤の損失が懸念される。
そのため、本実施例のリクレーミング装置１０６Ａでは、図２に示すように、リクレーマ制御装置１１０を備えている。
リクレーマ制御装置１１０は、リクレーマ１０６ａに供給する供給水１０６ｆの供給源である水供給部１０６ｉに導入する供給水の導入を管理しており、各供給水供給管１０６ｇ－１～１０６ｇ－３には、運転状況に応じて、各水供給管１０６ｇ－１～１０６ｇ－３に設けられた開閉弁Ｖ11～Ｖ13の開度を操作する制御部１１０ｃを備えている。
図３は、実施例１に係るリクレーミング装置の制御系のブロック図である。図４は、実施例１に係るリクレーミング装置の制御のフローチャートである。制御部１１０ｃは、マイコン等で構成されている。図３に示すように、制御部１１０ｃには、記憶部１１０ｄが設けられている。記憶部１０６ｄは、ＲＡＭやＲＯＭ等から構成され、プログラムやデータが格納されている。記憶部１１０ｄには、リクレーミング装置１０６Ａを稼働するため、吸収液（例えばリーン溶液１００３ａ、リーン抜出液１００３ｃ）中の不揮発性物質（不純物：硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム等）の成分量、リクレーマ１０６ａに貯留されたリーン抜出液１００３ｃ中での吸収剤成分量のデータ（吸収剤成分量データ１、吸収剤成分量データ２）が格納されている。
この吸収剤成分量データ１は、測定部１１０ｅにより計測されたリーン溶液１００３ａ中の不揮発性物質の含有量が所定量（ｘ）を超えた場合、その超えた量（ｘ）から基準値（ｙ）以下になる量（差分ｘ－ｙ＝ｚ）が設定される。この設定は、循環するリーン溶液１００３ａ中において、不揮発性物質をどれほど除去するかを示す指標であり、任意に設定することが可能である。
また、吸収剤成分量データ２は、例えば、リーン抜出液１００３ｃ中に残存する吸収剤成分量が設定され、例えば吸収剤の所定濃度（例えば数ｗｔ％）、又は吸収剤の所定回収量（回収率）が設定される。この設定は、リクレーマ１０６ａに貯留されたリーン抜出液１００３ｃから残存する吸収剤がどれほど減ったかを示す指標であり、任意に設定することが可能である。
また、図３に示すように、制御部１１０ｃには、測定部１１０ｅ、開閉弁Ｖ1～Ｖ4、Ｖ11～Ｖ13、及びポンプ１０６ｏ、１０６ｋが接続されている。この制御部１１０ｃは、記憶部１１０ｄに予め格納されたプログラムやデータに従って、上述した開閉弁Ｖ1～Ｖ6、Ｖ11～Ｖ13及びポンプ１０６ｏ、１０６ｋを統括的に制御する。
制御部１１０ｃは、図４に示すように、不揮発性成分除去のリクレーミング開始指令に基づき、開閉弁Ｖ1～Ｖ3、Ｖ5、Ｖ6を開放すると共に抜出ポンプ１０６ｏを稼働する（ステップＳ１）。これにより、吸収液１００３の一部がリーン溶液１００３ａの一部からリーン抜出液１００３ｃとして、リクレーマ１０６ａに導入されて貯留され、アルカリ剤１０６ｃ、供給水１０６ｆと共に加熱されて蒸発し、回収蒸気排出管１０６ｈを経て回収蒸気１００３ｄとして再生塔１０４に戻される。
この不揮発性成分除去のリクレーミングの際には、水供給部１０６ｉに供給する第１供給水として、開閉弁Ｖ11又は開閉弁Ｖ12の両方又はいずれか一方を開放し、再生塔１０４からの還流水１０５（※１）、蒸気凝縮水１００４ｂ（※２）のいずれかを供給水１０６ｆとして供給する第１の供給水制御を実行する。また、この際、脱塩水を別途供給するようにしてもよい。
そして、制御部１１０ｃは、測定部１１０ｅから入力された不揮発性成分の除去情報に基づき、リクレーマ１０６ａの液中の不揮発性成分が所定量以下となって除去されたと判断した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、開閉弁Ｖ1及びＶ2を閉じると共に抜出ポンプ１０６ｏを停止し、不揮発性成分除去のリクレーミング操作を終了する（ステップＳ３）。この不揮発性成分除去のリクレーミング終了時のリクレーマ１０６ａ内の吸収剤の濃度は、吸収剤の種類と吸収装置の運転条件によっても異なるが、系内を循環するリーン溶液１００３ａと同等の濃度（例えば３０～６０ｗｔ％）か、それよりもやや低い濃度であれば吸収剤回収の観点から好ましい。
次に、残渣１００６中から吸収剤を回収する仕上げリクレーミング開始指令に基づき、開閉弁Ｖ3、Ｖ5、Ｖ6、Ｖ11～Ｖ12を開放したままとすると共に、さらに解放弁Ｖ13を解放し、さらに洗浄液１００３ｆ（※３）を水供給部１０６ｉに導入する（ステップＳ４）。これにより、リクレーマ１０６ａ内に供給する供給水１０６ｆの供給量を増量させ、供給水１０６ｆとして供給する第２の供給水制御を実行する。これにより、リクレーマ１０６ａ内での蒸気発生量の増大を図る。
ここで、洗浄液１００３ｆ中には洗浄部でＣＯ2吸収液中の吸収剤が含有しているので、液中の吸収剤の濃度が、洗浄液１００３ｆ中の吸収剤の濃度に至るか否かを判断する（ステップＳ５）。
この仕上げリクレーミング（初期）において、リクレーマ１０６ａ内の液中の吸収剤の濃度が、洗浄液１００３ｆ中の吸収剤の濃度に至った場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、開閉弁Ｖ13を閉じて、供給水１０６ｆとして供給する第３の供給水制御を実行し、仕上げリクレーミング（初期）の操作を終了する（ステップＳ６）。これは、洗浄液１００３ｆ中には洗浄部１００３Ｂにおける洗浄によって、吸収剤が低濃度含まれているので、洗浄液１００３ｆ中の吸収剤の濃度に至った場合、これ以上導入しても、吸収剤の回収ができないからである。
仕上げリクレーミング（後期）の操作において、リクレーマ１０６ａ内の液中の吸収剤の濃度が所定の回収目標濃度（例えば数ｗｔ％）以下に至った場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、開閉弁Ｖ3、Ｖ5、Ｖ6、Ｖ11～Ｖ12を閉じて、仕上げリクレーミング（後期）の操作を終了する（ステップＳ８）。
そして、仕上げリクレーミング操作を終了した後は、開閉弁Ｖ4を開放すると共に残渣排出ポンプ１０６ｋを稼働することで、残渣１００６がリクレーマ１０６ａの外部に排出される。
図５は、リクレーマ運転時間と、残留吸収剤濃度との関係を示す図である。ここで、リクレーマ１０６ａ内の圧力を一定として運転し、リクレーマ運転時間（ｔ）と、残留吸収剤濃度（％）との関係を図５に示す。図５において、横軸の時間ｔ0は、リーン抜出液１００３ｃを停止したときを示し、時間ｔ1～ｔ5は仕上げリクレーミング（初期）操作の運転経過時間、時間ｔ6～ｔ10は仕上げリクレーミング（後期）操作の運転経過時間である。なお、横軸のｔ0以前は不揮発性成分除去のリクレーミング操作を示す。
図５に示すように、リーン抜出液１００３ｃの抜出を停止したときの吸収剤濃度をＸ1とする場合、リクレーミング運転により、吸収剤の濃度が低下する。ここで、残渣中の吸収剤の濃度（Ｘ）が、洗浄液１００３ｆ中の吸収剤の濃度（Ｘ2）に至った、又は酸性ガス吸収剤の濃度に近づいたときに、第２の供給水制御と第３の供給水制御との実行の切替えを行う。仕上げリクレーミング（後期）の最終の洗浄液１００３ｆ中の吸収剤の濃度（Ｘ3）は、所定の回収目標濃度（例えば数ｗｔ％）であり、回収目標に応じて適宜設定される。
このように、リクレーマ１０６ａへのリーン抜出液１００３ｃの抜出停止後の吸収剤回収運転において、洗浄部１００３Ｂで循環する洗浄液１００３ｆを初期に供給した場合には、洗浄液の供給を行わない供給水（還流水１００５、蒸気凝縮水１００４ｂ）だけの供給条件に比べて、リクレーミング装置１０６Ａ内の残渣１００６中の吸収剤を同一濃度まで回収（例えば９割回収）するために必要な運転時間を約５％低減することができた。
本実施例にかかる酸性ガス除去方法は、ガス１００１中の酸性ガスと酸性ガス吸収液とを接触させて酸性ガスを除去する吸収塔１０３と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１００３ｂをリボイラ１０４ｃの蒸気により再生してリーン溶液１００３ａとする再生塔１０４とによりＣＯ2を除去する酸性ガス除去工程と、再生塔１０４で再生されたリーン溶液１００３ａの一部を抜出し、このリーン抜出液１００３ｃをリクレーマ１０６ａ内に連続して導入して貯留し、アルカリ剤１０６ｃ及び供給水１０６ｆを導入して加熱し、リーン抜出液１００３ｃから残存する吸収剤を回収蒸気１００３ｄとして回収しつつ、リーン抜出液１００３ｃ中の不揮発性成分を分離する不揮発性成分除去のリクレーミング工程と、リクレーマ１０６ａへのリーン抜出液１００３ｃの導入を停止する工程と、リクレーマ１０６ａ内の残渣１００６中からさらに吸収剤を回収する仕上げリクレーミング工程と、を有し、不揮発性成分除去のリクレーミングの際、水供給管に供給する第１供給水として、再生塔１０４からの還流水１００５、蒸気凝縮水１００４ｂ、脱塩水のすくなくとも一つをリクレーマ１０６ａ内に供給する第１の供給水制御を実行すると共に、仕上げリクレーミングの初期は、還流水１００５、蒸気凝縮水１００４ｂ、脱塩水のすくなくとも一つをリクレーマ１０６ａ内に第１供給水として供給すると共に、吸収塔１０３の洗浄部１００３ＢのＣＯ2吸収液を含む洗浄液１００３ｆをリクレーマ１０６ａ内に第２供給水として供給する第２の供給水制御を実行し、仕上げリクレーミングの後期は、第２供給水の供給を停止し、還流水１００５、蒸気凝縮水１００４ｂ、脱塩水のすくなくとも一つを第１供給水として供給する第３の供給水制御を実行する。
このリクレーミング方法によれば、リクレーミング装置の残渣に同伴して系外に排出される吸収剤の回収に必要な運転時間の削減が可能となり、リクレーミング装置の運転の効率化が図れる。
図６は、実施例２に係るリクレーミング装置の概略図である。なお、実施例１に示すリクレーミング装置と同一部材については、同一符号を付して重複する説明は省略する。図２に示すリクレーミング装置１０６Ａは、加圧型のリクレーミング装置であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、減圧型のリクレーミング装置としてもよい。図６に示すように、本実施例のリクレーミング装置１０６Ｂは、リクレーマ１０６ａから回収蒸気１００３ｄを排出する回収蒸気排出管１０６ｈに、熱交換器１３１と気液分離器１３２とを設けている。そしてリクレーマ１０６ａから排出された吸収剤が同伴された回収蒸気１００３ｄの温度を熱交換器１３１の冷却水１３１ａにより例えば５０～１００℃まで低下させた後、気液分離器１３２に導入してフラッシュさせる。そして、導入した回収蒸気１００３ｄを、気液分離器１３２内で凝縮液１００３ｄ－１と、回収蒸気凝縮液分離ガス１００３ｄ－２とに分離している。そして、回収蒸気凝縮液分離ガス１００３ｄ－２は、排出ライン１３２ａに設けた圧縮機１３２ｂにより吸収塔１０３へ供給される。凝縮液１００３ｄ－１は、吸収塔１０３へ供給される。
加圧型のリクレーミング装置は吸収剤の沸点が例えば２００℃以下ものを対象としているが、吸収剤は２００℃を超える高温の沸点のものも存在する。このような高温の沸点の吸収剤を回収する場合には、加圧型ではなく、例えば真空ポンプ等の減圧装置を用いた減圧型のリクレーミング装置としている。高沸点の吸収剤としては、高圧プロセスガス中の酸性成分を除去する場合に好適となる。減圧型のリクレーミング装置とするのは、加圧型では高温とすることで、吸収剤が劣化するのと高温蒸気を用いる必要があり、リクレーミング費用が増大するので、これらを抑制するためである。
なお、減圧型のリクレーミング装置１０６Ｂにおいても、供給水１０６ｆの供給操作は、加圧型のリクレーミング装置１０６Ａと同様である。
本実施例においても、リクレーマ１０６ａへのリーン抜出液１００３ｃの抜出停止後の吸収剤回収運転において、洗浄部１００３Ｂで循環する洗浄液１００３ｆを初期に供給した場合には、洗浄液の供給を行わない供給水（還流水１００５、蒸気凝縮水１００４ｂ）だけの供給条件に比べて、リクレーミング装置１０６Ｂ内の残渣１００６中の吸収剤を同一濃度まで回収（例えば９割回収）するために必要な運転時間を約４０％低減することができた。
なお、実施例１と比べて低減率が向上するのは、高沸点の吸収剤を回収する場合、リーン抜出液１００３ｃの抜出を停止した際の、吸収剤の含有率が高く、運転時間の経過に伴う残存吸収剤の含有率と蒸気圧の低下が大きいので、リクレーマ１０６ａの圧力を減圧装置１３０で調節させると、回収効率の向上が図れるからである。
図７は、実施例３に係るリクレーミング装置の概略図である。なお、実施例１、２に示すリクレーミング装置と同一部材については、同一符号を付して重複する説明は省略する。実施例１のリクレーミング装置１０６Ａでは、水供給部１０６ｉに供給する供給水の制御を行い、リクレーミング装置１０６Ａ内の残渣１００６中の吸収剤を同一濃度まで回収するために必要な運転時間を低減しているが、本実施例では、実施例１の供給水の制御と共に、さらにリクレーミング装置の圧力を制御し、運転時間の低減を図るものである。なお、本実施例では、圧力制御の説明を行い、実施例１及び２と重複する供給水の制御の説明は省略する。本実施例における水供給部１０６ｉへの供給水については、図示を省略する（以下同様）。
図７に示すように、リクレーミング装置１０６Ｃは、リクレーマ１０６ａ内の液体部の温度を計測する温度計１１０ａと、リクレーマ１０６ａ内の気体部の圧力を計測する圧力計１１０ｂと、温度計１１０ａ及び第１圧力計１１０ｂのデータを取得し、回収蒸気排出管１０６ｈに設けられた開閉弁Ｖ5の開度を操作する制御部１１０ｃとを備えている。
制御部１１０ａは、マイコン等で構成されている。
図８に示すように、制御部１１０ｃには、記憶部１１０ｄが設けられている。記憶部１０６ｄは、ＲＡＭやＲＯＭ等から構成され、プログラムやデータが格納されている。記憶部１１０ｄには、リクレーミング装置１０６Ａを稼働するため、吸収液（例えばリーン溶液１００３ａ、リーン抜出液１００３ｃ）中の不揮発性物質（不純物：硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム等）の成分量、リクレーマ１０６ａに貯留されたリーン抜出液１００３ｃ中での吸収剤成分量のデータ（吸収剤成分量データ１、吸収剤成分量データ２）が格納されている。
この吸収剤成分量データ１は、測定部１１０ｅにより計測されたリーン溶液１００３ａ中の不揮発性物質の含有量が所定量（ｘ）を超えた場合、その超えた量（ｘ）から基準値（ｙ）以下になる量（差分ｘ－ｙ＝ｚ）が設定される。
この設定は、循環するリーン溶液１００３ａ中において、不揮発性物質をどれほど除去するかを示す指標であり、任意に設定することが可能である。
また、吸収剤成分量データ２は、例えば、リーン抜出液１００３ｃ中に残存する吸収剤成分量が設定され、例えば吸収剤の所定濃度（例えば数ｗｔ％）、又は吸収剤の所定回収量（回収率）が設定される。
この設定は、リクレーマ１０６ａに貯留されたリーン抜出液１００３ｃから残存する吸収剤がどれほど減ったかを示す指標であり、任意に設定することが可能である。
また、図８に示すように、制御部１１０ｃには、温度計１１０ａ、第１圧力計１１０ｂ、測定部１１０ｅ、開閉弁Ｖ1～Ｖ6、及びポンプ１０６ｏ、１０６ｋが接続されている。この制御部１１０ｃは、記憶部１１０ｄに予め格納されたプログラムやデータに従って、上述した開閉弁Ｖ1～Ｖ6及びポンプ１０６ｏ、１０６ｋを統括的に制御する。
制御部１１０ｃは、図９に示すように、不揮発性成分除去のリクレーミング開始指令に基づき、開閉弁Ｖ1～Ｖ3、Ｖ5～Ｖ6を開放すると共に抜出ポンプ１０６ｏを稼働する（ステップＳ１１）。これにより、吸収液１００３の一部がリーン溶液１００３ａの一部からリーン抜出液１００３ｃとして、リクレーマ１０６ａに導入されて貯留され、アルカリ剤１０６ｃ、供給水１０６ｆと共に加熱されて蒸発し、回収蒸気排出管１０６ｈを経て回収蒸気１００３ｄとして再生塔１０４に戻される。
そして、制御部１１０ｃは、測定部１１０ｅから入力された不揮発性成分の除去情報に基づき、リクレーマ１０６ａの液中の不揮発性成分が所定量以下となって除去されたと判断した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、開閉弁Ｖ1及びＶ2を閉じると共に抜出ポンプ１０６ｏを停止し、不揮発性成分除去リクレーミング操作を終了する（ステップＳ１３）。この不揮発性成分除去のリクレーミング終了時のリクレーマ１０６ａ内の吸収剤の濃度は、吸収剤の種類と吸収装置の運転条件によっても異なるが、系内を循環するリーン溶液１００３ａと同等の濃度（例えば３０～６０ｗｔ％）か、それよりもやや低い濃度であれば吸収剤回収の観点から好ましい。
次に、残渣１００６中から吸収剤を回収する仕上げリクレーミング開始指令に基づき、開閉弁Ｖ3、Ｖ5、Ｖ6を開放したままとすると共に、リーン抜出液１００３ｃの抜出しを停止した際の第１の基準温度Ｔ1を温度計１１０ａで計測し、この第１基準温度Ｔ1を維持しつつ加熱を継続する（ステップＳ１４）。
制御部１１０ｃでは、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential Controller）制御によりリクレーマ１０６ａ内の第１基準温度Ｔ1に基づいてリクレーマ内１０６ａの圧力を調整する。
残渣中に残存する吸収剤量が低下すると、吸収剤の蒸気圧が低下するが、この際第１の基準温度Ｔ1を維持するように圧力を上昇させることで、吸収剤の蒸気圧の低下を抑制することができる。ここで、圧力を上昇させるには、制御部１１０ｃからの指示により、一例として開閉弁Ｖ5を絞ることにより行う。
この仕上げリクレーミング操作において、リクレーマ１０６ａ内の液中の吸収剤の濃度が所定濃度（例えば数ｗｔ％）以下に至った場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、開閉弁Ｖ3、Ｖ5、Ｖ6を閉じて、仕上げリクレーミング操作を終了する（ステップＳ１６）。そして、仕上げリクレーミング操作を終了した後は、開閉弁Ｖ4を開放すると共に残渣排出ポンプ１０６ｋを稼働することで、残渣１００６がリクレーマ１０６ａの外部に排出される。
ここで、従来技術の操作であるリクレーマ１０６ａ内の圧力を一定として運転する場合と、本発明のように基準温度を維持しつつ運転する場合との相違について説明する。図１０（図１０Ａ～図１０Ｄ）において、横軸の時間ｔ0は、リクレーマ抜出液を停止したときを示し、時間ｔ1～ｔ5は仕上げリクレーミング操作の運転経過時間を示す。図１０Ａは、仕上げリクレーミング操作時間と温度との関係図であり、縦軸にリクレーマ内の温度（℃）を示す。図１０Ｂは、仕上げリクレーミング操作時間と圧力との関係図であり、縦軸にリクレーマ内の圧力（Ｐａ）を示す。図１０Ｃは、仕上げリクレーミング操作時間と吸収剤蒸気圧との関係図であり、縦軸にリクレーマ内の吸収剤蒸気圧（Ｐａ）を示す。図１０Ｄは、仕上げリクレーミング操作時間と吸収剤回収率との関係図であり、縦軸に吸収剤回収率（％）を示す。
図１０に示すように、リクレーマ１０６ａ内の残渣１００６から残存する吸収剤を回収蒸気と共に同伴して排出すると、従来のように、リクレーマ内の内圧を一定とする場合（図１０Ｂの破線：Ｐ1圧力維持）、吸収剤の排出に伴って、吸収剤の蒸気圧も低下する。この結果従来の運転操作では、リクレーマ１０６ａ内の液体成分の温度が、停止時の温度Ｔ1から温度Ｔ2を過ぎて大幅に降下する（図１０Ａの破線：温度降下）。
そこで、温度が低下した際（温度Ｔ2、運転時間ｔ3の時点）、圧力を調整し（具体的には開閉弁Ｖ5を絞る）、内圧を上昇させると圧力が上昇し（図１０Ｂの実線（Ｐ1→Ｐ2））、吸収剤蒸気圧の低下が抑制される（図１０Ｃの実線：蒸気圧低下抑制）。
よって、リクレーマ１０６ａへのリーン抜出液１００３ｃの供給を停止した後の残存する吸収剤を回収する「仕上げリクレーミング操作」を行う際、リクレーマ１０６ａの温度を所定値（第１の基準温度Ｔ1）に維持するように、リクレーマ１０６ａの圧力を調節（開閉弁Ｖ5を絞り、圧力をＰ1からＰ2に上昇）させる場合、従来のようなリクレーマ温度を指標とした圧力調節を行わずに固定圧力条件（Ｐ1：一定）とした場合に比べて、リクレーミング装置１０６Ａ内の残渣１００６中の吸収剤を同一濃度まで回収（例えば９割回収）するために必要な運転時間を約１０％低減することができた。
第１基準温度Ｔ1は、リクレーマ１０６ａ内に連続導入されるリーン抜出液１００３ｃ中に残留している吸収剤の濃度により温度が異なるが、例えば基準温度Ｔ1は１２０～１３０℃の範囲である。
なお、所定温度を維持するには、第１基準温度Ｔ1から第３基準温度への温度降下の変更は１０℃以内の範囲とするのが好ましい。１０℃を超える降下とすると、回収率向上の運転時間削減への寄与が少ないので好ましくない。なお、この際の飽和蒸気１００４ａの温度は、１４０～１５０℃程度としている。
すなわち、図１０Ｄに示すように、従来が運転時間ｔ100で目標の回収率（目標の回収率β）が達成したとすると（図１０Ｄの破線）、仕上げリクレーミング操作開始初期の回収率をαとすると、運転時間ｔ94で目標の回収率（β）を達成することができた（図１０Ｄの実線）。
例えば不揮発性物質の除去のリクレーマ操作が数日以上かかる場合、仕上げリクレーマ操作の短縮はリクレーミング操作の全体運転の効率化の向上を図ることができる。
ここで、第１基準温度Ｔ1を目標に維持するように開閉弁Ｖ5を絞って圧力を制御すると、リクレーマ１０６ａの圧力が徐々に上昇し、リクレーマ１０６ａの規定の運転圧力の上限値に達する場合がある。その場合には、圧力上限値に達する前に、目標の第１基準温度Ｔ1の値を少し下げて第２基準温度Ｔ2（１２０℃→１１５℃）に変更し、さらにその第２基準温度Ｔ2を一定に維持するように、リクレーマ制御装置１１０を制御するのが好ましい。これにより、リクレーマ１０６ａの規定の運転圧力の上限値を超えないで安定した運転を行うことができる。
なお、目標温度の低下は、第１基準温度Ｔ1から所定温度（例えば１０℃）以内の温度範囲とするのが好ましい。これは所定温度以下の低い温度とすると、回収の運転時間の低減に寄与しないからである。
本実施例のリクレーミング方法では、不揮発性物質除去のリクレーミング操作を行う工程と、リクレーマ内へのリーン抜出液の導入を停止し、その停止した基準温度を維持しつつ残存する吸収液の除去を行う仕上げリクレーミング操作を行う工程とを含む。
具体的には、実施例３のリクレーミング装置１０６Ｃの運転方法は、１）リーン溶液１００３ａの一部を抜出して、リーン抜出液１００３ｃとしてリクレーマ１０６ａに導入し、アルカリ剤１０６ｃ及び供給水１０６ｆを供給して、加熱源により加熱することで、リーン抜出液１００３ｃ中の不揮発性成分（硝酸塩、硫酸塩）を残渣１００６として除去する工程と、２）所望の不揮発性成分量がリーン抜出液１００３ｃ中から除去されたと判断した後、リクレーマ１０６ａへのリーン抜出液１００３ｃの連続導入を停止する工程と、３）残渣１００６中に残存する吸収剤を回収すべく、引き続き供給水１０６ｆを供給しつつ、回収蒸気１０６ｄ中へ吸収剤気化物を同伴させる工程と、４）この気化物の同伴の際、従来のような圧力を一定に維持せず、リクレーマ１０６ａ内の所望の温度（導入を停止した際の第１の基準温度Ｔ1）を設定し、この第１の基準温度Ｔ1を維持するように、リクレーマ１０６ａ内の圧力を調整する工程とを含む。
この仕上げリクレーミング操作の際、第１基準の目標温度に基づいて該基準温度を維持するように制御することで、吸収剤の蒸気圧の低下が抑制され、吸収剤の回収速度が促進される。
このリクレーミング方法によれば、リーン抜出液１００３ｃ中に含まれる劣化物である不揮発性物質を除去させるための不揮発性物質除去リクレーミング操作と、リクレーマ１０６ａへのリーン抜出液１００３ｃの導入を停止し、不揮発性成分中に残存する吸収剤成分を回収する際に、吸収剤の蒸気圧の低下を抑制させる仕上げリクレーミング操作を行うことで、仕上げリクレーミング操作の時間の短縮を図り、リクレーミング処理コストを低減することができる。
本実施例によれば、１０６ａへのリーン抜出液１００３ｃの供給を停止した後の残存する吸収剤を回収する仕上げリクレーミング操作の際、ＣＯ2を回収する吸収塔１０３の洗浄部１００３Ｂで循環する洗浄液１００３ｆを供給水１０６ｆとして初期に供給した場合には、洗浄液１００３ｆの供給を行わない供給水１０６ｆだけの供給条件に比べて、リクレーマ１０６ａ内の残渣中の吸収剤を同一濃度まで回収するために必要な運転時間を低減することができる。
さらに、この供給水１０６ｆの制御に加えて、減圧型のリクレーミング装置１０６Ｃの圧力を制御し、リクレーマ１０６ａの温度を所定の基準温度に維持するように、リクレーマ１０６ａの圧力を調節することで、残渣１００６中の吸収剤を同一濃度まで回収するために必要な運転時間の低減を図ることができる。
図１１は、実施例３に係る他のリクレーミング装置の概略図である。図７に示すリクレーミング装置１０６Ｃでは、リーン抜出液１００３ｃ、アルカリ剤１０６ｃ、供給水１０６ｆは抜出管１０６ｂ、アルカリ剤供給管１０６ｄ、水供給管１０６ｇからリクレーマ１０６ａの底部に各々供給しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば図１１のリクレーミング装置１０６Ｄに示すように、混合器１２０を設置し、該混合器１２０に抜出管１０６ｂ、アルカリ剤供給管１０６ｄ、水供給管１０６ｇが接続され、リーン抜出液１００３ｃ、アルカリ剤１０６ｃ、供給水１０６ｆを一度混合器１２０に導入して良好な混合状態とした後、混合液供給管１２０ａによりリクレーマ１０６ａの底部から導入するようにしてもよい。また、混合状態をより均質にするために、例えば攪拌装置等を用いるようにしてもよい。これにより、アルカリ剤１０６ｃを別途導入する際に混合の偏在等を防止することができ、アルカリ剤１０６ｃによるアミン系の吸収剤の分離促進を図ることができる。
図１２は、実施例４に係るリクレーミング装置の概略図である。図７に示すリクレーミング装置１０６Ｃは、加圧型のリクレーミング装置であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、減圧型のリクレーミング装置としてもよい。
図１２に示すように減圧型のリクレーミング装置１０６Ｅは、実施例３の加圧型のリクレーミング装置１０６Ｃと異なるのは、回収蒸気排出管１０６ｈに減圧装置１３０が設けられている。なお、減圧装置１３０の排出側では第２圧力計１１０ｆにより減圧装置１３０から排出される回収蒸気１００３ｄの圧力を測定している。
ここで、本実施例の減圧型のリクレーマ１０６ａでは、減圧装置１３０から排出される回収蒸気１００３ｄは、圧縮度合いを調整することで、吸収塔１０３又は再生塔１０４のいずれに導入するようにしてもよい。具体的には、回収蒸気１００３ｄを回収する際の減圧装置１３０の圧縮率が０．５ａｔｍの場合には、吸収塔１０３に回収蒸気１００３ｄを導入するには、例えば１ａｔｍまで圧縮する。また、再生塔１０４に回収蒸気１００３ｄを導入するには、例えば１．５～２．０ａｔｍまで圧縮する。
また、図１３に示すように、制御部１１０ｃには、温度計１１０ａ、第１圧力計１１０ｂ、第２圧力計１１０ｆ、測定部１１０ｅ、開閉弁Ｖ1～Ｖ4、Ｖ6、及びポンプ１０６ｏ、１０６ｋが接続されている。この制御部１１０ｃは、記憶部１１０ｄに予め格納されたプログラムやデータに従って、上述した開閉弁Ｖ1～Ｖ4、Ｖ6及びポンプ１０６ｏ、１０６ｋを統括的に制御する。
本実施例のリクレーミング装置１０６Ｅの制御部１１０ｃは、図１４に示すように、不揮発性成分除去のリクレーミング開始指令に基づき、開閉弁Ｖ1～Ｖ3、Ｖ6を開放すると共に抜出ポンプ１０６ｏを稼働する（ステップＳ２１）。これにより、吸収液１００３の一部がリーン溶液１００３ａの一部からリーン抜出液１００３ｃとして、リクレーマ１０６ａに導入されて貯留され、アルカリ剤１０６ｃ、供給水１０６ｆと共に加熱されて蒸発し、回収蒸気排出管１０６ｈを経て回収蒸気１００３ｄとして吸収塔１０３又は再生塔１０４側に戻される。
そして、制御部１１０ｃは、測定部１１０ｅから入力された不揮発性成分の除去情報に基づき、リクレーマ１０６ａの液中の不揮発性成分が所定量以下となって除去されたと判断した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、開閉弁Ｖ1及びＶ2を閉じると共に抜出ポンプ１０６ｏを停止し、不揮発性成分除去のリクレーミング操作を終了する（ステップＳ２３）。この不揮発性成分除去のリクレーミング終了時のリクレーマ１０６ａ内の吸収剤の濃度は、吸収剤の種類と吸収装置の運転条件によっても異なるが、系内を循環するリーン溶液１００３ａと同等の濃度（例えば３０～６０ｗｔ％）か、それよりもやや低い濃度であれば吸収剤回収の観点から好ましい。
次に、吸収剤回収の仕上げリクレーミング開始指令に基づき、開閉弁Ｖ3、Ｖ6を開放したままとすると共に、リーン抜出液１００３ｃの抜出しを停止した際の第１の基準温度Ｔ1を維持しつつ加熱を継続する（ステップＳ２４）。
制御部１１０ｃでは、リクレーマ１０６ａ内の第１基準温度Ｔ1に基づいてリクレーマ１０６ａ内の圧力を調整する。
なお、残渣１００６中に残存する吸収剤量が低下すると、吸収剤の蒸気圧が低下するが、この際第１の基準温度Ｔ1を維持するように圧縮度合いを調整（例えば０．５ａｔｍで運転している場合には、０．６ａｔｍ）して圧力を上昇させることで、吸収剤の蒸気圧の低下を抑制することができる。ここで、圧力の上昇は、制御部１１０ｃからの指示により、減圧装置１３０の圧縮度合いの変更により行う。
この仕上げリクレーミング操作において、リクレーマ１０６ａ内の液中の吸収剤の濃度が所定濃度（例えば数ｗｔ％）以下に至った場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、開閉弁Ｖ3、Ｖ6を閉じて、仕上げリクレーミング操作を終了する（ステップＳ２６）。そして、仕上げリクレーミング操作を終了した後は、開閉弁Ｖ4を開放すると共に残渣排出ポンプ１０６ｋを稼働することで、残渣１００６がリクレーマ１０６ａの外部に排出される。
このように、リクレーマ１０６ａへのリーン抜出液１００３ｃの供給を停止した後の残存する吸収剤を回収する「仕上げリクレーミング操作」を行う際、リクレーマ１０６ａの温度を所定値（第１の基準温度Ｔ1）に維持するように、リクレーマ１０６ａの圧力を調節（開閉弁Ｖ5を絞り、圧力をＰ1からＰ2に上昇）させる場合、従来のようなリクレーマ温度を指標とした圧力調節を行わずに固定圧力条件（Ｐ1：一定）とした場合に比べて、リクレーミング装置１０６Ｃ内の残渣１００６中の吸収剤を同一濃度まで回収（例えば９割回収）するために必要な運転時間を５０％低減することができた。
なお、実施例３と比べて低減率が向上するのは、高沸点の吸収剤を回収する場合、リーン抜出液１００３ｃの抜出を停止した際の、吸収剤の含有率が高く、運転時間の経過に伴う残存吸収剤の含有率と蒸気圧の低下が大きいので、リクレーマ１０６ａの圧力を減圧装置１３０で調節させると、回収効率の向上が図れるからである。
また、本実施例において、リーン抜出液１００３ｃの抜出停止後、水又は水洗部洗浄液及び蒸気供給時におけるリクレーマ１０６ａの温度の低下が、第１基準温度Ｔ1に比較して１０℃以内となるように、リクレーマ１０６ａの圧力を調節した場合、同温度差が１２℃となるように圧力を調節した場合に比較して、リクレーミング装置１０６Ｃ内の液中の吸収剤を同一濃度まで回収するために必要な運転時間の低減率が約３倍以上に向上する。
図１５は、実施例４に係る他のリクレーミング装置の概略図である。図１２に示すリクレーミング装置１０６Ｅは、減圧装置１３０で回収蒸気１００３ｄの全量を減圧するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本実施例のリクレーミング装置１０６Ｆは、回収蒸気１００３ｄを減圧装置１３０で減圧する際、リクレーマ１０６ａから回収蒸気１００３ｄを排出する回収蒸気排出管１０６ｈに、熱交換器１３１と気液分離器１３２とを設けている。そしてリクレーマ１０６ａから排出された吸収剤が同伴された回収蒸気１００３ｄの温度を熱交換器１３１の冷却水１３１ａにより例えば５０～１００℃まで低下させた後、気液分離器１３２に導入してフラッシュさせる。そして、導入した回収蒸気１００３ｄを、気液分離器１３２内で凝縮液１００３ｄ－１と、回収蒸気凝縮液分離ガス１００３ｄ－２とに分離している。そして、回収蒸気凝縮液分離ガス１００３ｄ－２の排出ライン１３２ａに圧縮機１３２ｂと、圧縮機１３２ｂの圧縮度合いを微調整する微調整ライン１３２ｃに介装された開閉弁Ｖ7を設けている。凝縮液１００３ｄ－１は、凝縮水ライン１３２ｄに設けたポンプ１３２ｅにより排出される。
本実施例では、凝縮液１００３ｄ－１を分離した回収蒸気凝縮液分離ガス１００３ｄ－２を減圧装置１３０で減圧することで、多量の回収蒸気１００３ｄを減圧する必要がなくなり、減圧にかかる圧縮機等の減圧装置１３０の動力の低減を大幅に図ることができる。なお、この常圧となった回収蒸気１００３ｄからの回収蒸気凝縮液１００３ｄ－１及び回収蒸気凝縮液分離ガス１００３ｄ－２は、共に吸収塔１０３へ導入される。
本実施例によれば、リクレーマへのリーン抜出液の供給を停止した後の残存する吸収剤を回収すりる仕上げリクレーミング操作の際、ＣＯ2を回収する吸収塔１０３の洗浄部１００３Ｂで循環する洗浄液１００３ｆを供給水１０６ｆとして初期に供給した場合には、洗浄液１００３ｆの供給を行わない供給水１０６ｆだけの供給条件に比べて、リクレーマ１０６ａ内の残渣１００６中の吸収剤を同一濃度まで回収するために必要な運転時間を低減することができる。
さらに、この供給水の制御に加えて、減圧型のリクレーミング装置１０６Ｅの圧力を制御し、リクレーマ１０６ａの温度を所定の基準温度に維持するように、リクレーマ１０６ａの圧力を調節することで、残渣１００６中の吸収剤を同一濃度まで回収するために必要な運転時間の低減を図ることができる。
１０１ 回収装置
１０３ 吸収塔
１０４ 再生塔
１０６Ａ～１０Ｆ リクレーミング装置
１０６ａ リクレーマ
１０６ｂ 抜出管
１０６ｃ アルカリ剤
１０６ｄ アルカリ剤供給管
１０６ｅ アルカリ剤供給部
１０６ｆ 供給水
１０６ｇ 水供給管
１０６ｈ 回収蒸気排出管
１０６ｉ 水供給部
１０６ｊ 残渣排出管
１０６ｋ 残渣排出ポンプ
１０６ｌ 蒸気管
１０６ｍ 蒸気供給管
１０６ｎ 凝縮水排出管
１０６ｏ 抜出ポンプ
１１０ａ 温度計
１１０ リクレーマ制御装置
１１０ｂ 第１圧力計
１１０ｃ 制御部
１１０ｄ 記憶部
１１０ｅ 測定部
１００１ 排ガス
１００３ａ リーン溶液
１００３ｂ リッチ溶液
１００３ｃ リーン抜出液
１００３ｄ 回収蒸気
１００６ リクレーミング残渣
１００４ａ 飽和蒸気
１００４ｂ 蒸気凝縮水
Ｔ1 第１基準温度
Ｖ1～Ｖ6、Ｖ11～Ｖ13 開閉弁

Claims (10)

  1. ガス中の酸性ガスと酸性ガス吸収液とを接触させて酸性ガスを除去する酸性ガス吸収塔と、酸性ガスを吸収したリッチ溶液をリボイラの蒸気により再生してリーン溶液とする吸収液再生塔と、
    前記リーン溶液を抜出し、このリーン抜出液を導入して貯留し、アルカリ剤及び供給水を導入して加熱し、前記リーン抜出液から残存する吸収剤を回収蒸気として回収しつつ、リーン抜出液中の不揮発性成分を分離するリクレーマと、
    前記リクレーマ内部に前記アルカリ剤を供給するアルカリ剤供給管と、
    前記リクレーマ内部に前記供給水を供給する水供給管と、
    前記リクレーマから排出する前記回収蒸気を、前記酸性ガス吸収塔又は前記再生塔に導入する回収蒸気排出管と、
    前記リクレーマへの運転を制御するリクレーマ制御装置と、を具備し、
    前記リクレーマ制御装置は、
    前記リクレーマへの前記リーン抜出液の導入を行い、該リーン抜出液中の不揮発性成分を分離する不揮発性成分除去のリクレーミングの際、前記水供給管に供給する第１供給水として、前記再生塔からの還流水、蒸気凝縮水、脱塩水のすくなくとも一つをリクレーマ内に供給する第１の供給水制御を実行し、
    前記第１の供給水制御の後に、前記還流水、前記蒸気凝縮水、前記脱塩水のすくなくとも一つをリクレーマ内に前記第１供給水として供給すると共に、前記酸性ガス吸収塔の洗浄部の前記酸性ガス吸収液を含む洗浄液をリクレーマ内に第２供給水として供給し、前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止した後のリクレーミング残渣中の吸収剤を回収する第２の供給水制御を実行し、
    前記第２の供給水制御の後に、前記第２供給水の供給を停止し、前記還流水、前記蒸気凝縮水、前記脱塩水のすくなくとも一つを前記第１供給水として供給する第３の供給水制御を実行することを特徴とする酸性ガス除去装置。
  2. 請求項１において、
    前記第２の供給水制御から前記第３の供給水制御への実行の切替えは、前記リクレーミング残渣中の酸性ガス吸収剤の残存濃度が、前記洗浄液中の酸性ガス吸収剤の濃度となるとき、又は前記洗浄液中の酸性ガス吸収剤の濃度に近づいたときであることを特徴とする酸性ガス除去装置。
  3. 請求項１又は２において、
    さらに、前記リクレーマ内の温度を計測する温度計と、
    前記リクレーマ内の圧力を計測する圧力計と、を具備し、
    前記リクレーマ制御装置は、
    第１～第３の供給水制御の実行を行うと共に、
    前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止した後のリクレーミング残渣中の吸収剤を回収する仕上げリクレーミングの際、
    前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止したときのリクレーマ内の温度を基準温度とし、該基準温度を維持するように、前記リクレーマ内の圧力を調整する圧力制御を実行することを特徴とする酸性ガス除去装置。
  4. 請求項３において、
    前記リクレーマ内の圧力が該リクレーマの運転上限の上限圧力値に達する場合、
    前記リクレーマ制御装置は、
    前記基準温度を下回る温度となるように、目標基準温度を変更し、
    変更した基準温度を維持するように前記リクレーマ内の圧力を調整することを特徴とする酸性ガス除去装置。
  5. 請求項４において、
    目標基準温度の変更は、前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止したときのリクレーマ内の基準温度から、所定温度以内の低い温度範囲とすることを特徴とする酸性ガス除去装置。
  6. 請求項３乃至５のいずれか一つにおいて、
    リクレーマ制御装置の圧力の調整は、加圧型リクレーマの場合、
    回収蒸気排出ラインに絞り弁を設置し、該絞り弁を調整することを特徴とする酸性ガス除去装置。
  7. 請求項３乃至５のいずれか一つにおいて、
    リクレーマ制御装置の圧力の調整は、減圧型リクレーマの場合、
    回収蒸気排出ラインに設置した減圧装置を調整することを特徴とする酸性ガス除去装置。
  8. ガス中の酸性ガスと酸性ガス吸収液とを接触させて酸性ガスを除去する酸性ガス吸収塔と、酸性ガスを吸収したリッチ溶液をリボイラの蒸気により再生してリーン溶液とする吸収液再生塔とにより酸性ガスを除去する酸性ガス除去工程と、
    前記再生塔で再生された前記リーン溶液の一部を抜出し、このリーン抜出液をリクレーマ内に連続して導入して貯留し、アルカリ剤及び供給水を導入して加熱し、前記リーン抜出液から残存する吸収剤を回収蒸気として回収しつつ、リーン抜出液中の不揮発性成分を分離するリクレーミング工程と、
    前記リクレーミング工程の後に、前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止し、前記リクレーマ内の残渣中からさらに吸収剤を回収する仕上げリクレーミング工程と、を有し、
    前記リクレーミング工程は、前記リクレーマに供給する第１供給水として、前記再生塔からの還流水、蒸気凝縮水、脱塩水のすくなくとも一つを前記リクレーマ内に供給する第１の供給水制御を実行し、
    前記仕上げリクレーミング工程は、前記還流水、前記蒸気凝縮水、前記脱塩水の少なくとも一つを前記リクレーマ内に前記第１供給水として供給すると共に、前記酸性ガス吸収塔の洗浄部の前記酸性ガス吸収液を含む洗浄液をリクレーマ内に第２供給水として供給する第２の供給水制御を実行し、
    前記第２の供給水制御の後に、前記第２供給水の供給を停止し、前記還流水、前記蒸気凝縮水、前記脱塩水の少なくとも一つを前記第１供給水として供給する第３の供給水制御を実行することを特徴とする酸性ガス除去方法。
  9. 請求項８において、
    第２の供給水制御から第３の供給水制御への実行の切替えは、前記リクレーミング残渣中の酸性ガス吸収剤の残存濃度が、前記洗浄液中の酸性ガス吸収剤の濃度となるとき、又は前記洗浄液中の酸性ガス吸収剤の濃度に近づいたときであることを特徴とする酸性ガス除去方法。
  10. 請求項８又は９において、
    前記仕上げリクレーミング工程の際、
    前記リクレーマへのリーン抜出液の導入を停止したときのリクレーマ内の温度を基準温度とし、該基準温度を維持するように前記リクレーマ内の圧力を調整する圧力制御を実行することを特徴とする酸性ガス除去方法。
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