JP7177734B2 - 吸収液再生装置及びｃｏ２回収装置並びに吸収液再生装置の改造方法 - Google Patents

吸収液再生装置及びｃｏ２回収装置並びに吸収液再生装置の改造方法 Download PDF

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Description

本開示は、吸収液再生装置及びＣＯ２回収装置並びに吸収液再生装置の改造方法に関する。
燃料の燃焼等により生成する排ガス中のＣＯ２を回収する方法として、排ガスとＣＯ２吸収液とを気液接触させて、排ガス中のＣＯ２を回収する方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、吸収塔及び再生塔を含むＣＯ２回収装置が記載されている吸収塔では、ＣＯ２含有ガスと吸収液とを接触させて、ＣＯ２を吸収液に吸収させることによりガスから除去するようになっている。吸収塔でＣＯ２を吸収した吸収液（リッチ液）は再生塔に導かれ、再生加熱器において蒸気で加熱されることにより吸収液からＣＯ２が除去されるようになっている。このように再生された吸収液（リーン溶液）は、再び吸収塔に戻されて、ＣＯ２吸収液として再使用されるようになっている。
また、特許文献１には、吸収塔から再生塔に向かう吸収液（リッチ液）の一部を分岐し、分岐した吸収液を、再生加熱器からの蒸気凝縮水の予熱で加熱してから、再生塔に導くことが記載されている。このように、再生加熱器で使用されたスチーム凝縮水の余熱を利用して吸収液を加熱することにより、吸収液の再生に必要な蒸気消費量（すなわち再生加熱器での蒸気消費量）の削減が図られている。
特開２００５－２５４２１２号公報
ところで、再生塔に導かれた吸収液を再生するための再生加熱器（リボイラ）にて加熱された吸収液は、通常、再生加熱器からリボイラ出口ラインを介して再生塔に返送される。ここで、リボイラ出口ラインにおける吸収液の流動状態によっては、リボイラ出口ラインを構成する配管に振動を生じることがある。
この点、特許文献１には、リボイラ出口ラインにおいて生じ得る振動への対策について言及されていない。
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、再生加熱器での熱媒体の消費量を削減可能としながら、リボイラ出口ラインにおける配管の振動等を抑制することが可能な吸収液再生装置及びＣＯ２回収装置並びに吸収液再生装置の改造方法を提供することを目的とする。
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る吸収液再生装置は、
ＣＯ２を吸収した吸収液からＣＯ２を分離して前記吸収液を再生するための再生塔と、
ＣＯ２を吸収した前記吸収液を前記再生塔に供給するための主リッチ液ラインと、
前記再生塔から抜き出された吸収液を加熱するための再生加熱器と、
前記再生塔に貯留された前記吸収液を抜き出し、前記再生加熱器を介して前記再生塔に戻すように構成されたリボイララインと、
前記主リッチ液ラインから分岐して、前記リボイララインのうち前記再生加熱器よりも下流側の部位に接続される分岐リッチ液ラインと、
前記分岐リッチ液ラインに設けられ、前記分岐リッチ液ラインを流れる前記吸収液を加熱するための加熱部と、を備える。
上記（１）の構成では、主リッチ液ラインから分岐させた吸収液（リッチ液）を、分岐リッチ液ラインに設けた加熱部で加熱してからリボイララインのうち再生加熱器（リボイラ）よりも下流側の部位（リボイラ出口ライン）に供給する。これにより、主リッチ液ラインの吸収液を分岐させない場合に比べて、再生加熱器での吸収液の加熱に必要な熱量を低減可能であり、すなわち、再生加熱器での熱媒体の消費量を削減可能であるとともに、リボイラ出口ラインにおける流動状態を調整して、配管の振動等を抑制することができる。
また、上記（１）の構成では、分岐リッチ液ラインをリボイララインに接続するようにしたので、再生加熱器での熱媒体の消費量を削減するために分岐リッチ液ラインを再生塔に接続する場合等に比べて、既存の吸収液再生装置の改造にかかる費用を削減し、あるいは工事期間を短縮することができる。
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記再生加熱器は、該再生加熱器から前記リボイララインに排出される前記吸収液の流れが二相流となるように構成される。
再生加熱器からリボイラ出口ライン（リボイラライン）に排出される吸収液の流れが二相流であると、吸収液再生装置の運転条件によっては、前述の二相流の流動状態が、塊状の液相部分を含む塊状流（スラグ流）となる場合がある。この場合、塊状流に起因して、リボイラ出口ラインを構成する配管に振動等が生じることがある。この点、上記（２）の構成によれば、リボイラ出口ラインにおいて二相流が塊状流となるような運転条件であっても、リボイラ出口ラインに接続された分岐リッチ液ラインからの吸収液がリボイラ出口ラインに供給されることにより、リボイラ出口ラインにおける流量を増大させることができる。よって、リボイラ出口ラインの二相流の流動状態が環状流となりやすくなり、これにより、リボイラ出口ラインにおける塊状流に起因する配管の振動等を抑制することができる。
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
吸収液再生装置は、
前記再生加熱器に前記吸収液を加熱するための蒸気を供給するための蒸気供給ラインをさらに備え、
前記加熱部は、前記再生加熱器で吸収液を加熱した後の蒸気の凝縮水と、前記分岐リッチ液ラインを流れる前記吸収液とを熱交換させるように構成された熱交換器を含む。
上記（３）の構成によれば、再生加熱器において吸収液の加熱に用いた蒸気の余剰の熱を利用して分岐リッチ液ラインの吸収液を加熱するようにしたので、主リッチ液ラインの吸収液を分岐させない場合に比べて、再生加熱器での蒸気消費量を削減して、吸収液再生装置全体として運転効率を向上させることができる。
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
吸収液再生装置は、
前記分岐リッチ液ラインに設けられ、該分岐リッチ液ラインにおける前記吸収液の流量を調節するためのバルブをさらに備える。
上記（４）の構成によれば、分岐リッチ液ラインに設けたバルブにより分岐リッチ液ラインにおける吸収液の流量を調節することで、分岐リッチ液ラインが接続されるリボイラ出口ラインにおける流量を調節することができる。これにより、該リボイラ出口ラインにおける流動状態の調節が容易となる。
（５）本発明の少なくとも一実施形態に係るＣＯ２回収装置は、
ＣＯ２を含む排ガスと吸収液とを接触させて前記吸収液に前記排ガス中のＣＯ２を吸収させるように構成された吸収塔と、
前記（１）乃至（４）の何れかに記載の吸収液再生装置と、を備え、
前記主リッチ液ラインは、前記吸収塔にてＣＯ２を吸収した前記吸収液を、前記再生塔に供給するように構成される。
上記（５）の構成では、主リッチ液ラインから分岐させた吸収液（リッチ液）を、分岐リッチ液ラインに設けた加熱部で加熱してからリボイララインのうち再生加熱器よりも下流側の部位（リボイラ出口ライン）に供給する。これにより、主リッチ液ラインの吸収液を分岐させない場合に比べて、再生加熱器での吸収液の加熱に必要な熱量を低減可能であり、すなわち、再生加熱器での熱媒体の消費量を削減可能であるとともに、リボイラ出口ラインにおける流動状態を調整して、配管の振動等を抑制することができる。
また、上記（５）の構成では、分岐リッチ液ラインをリボイララインに接続するようにしたので、再生加熱器での熱媒体の消費量を削減するために分岐リッチ液ラインを再生塔に接続する場合等に比べて、既存の吸収液再生装置の改造にかかる費用を削減し、あるいは工事期間を短縮することができる。
（６）本発明の少なくとも一実施形態に係る吸収液再生装置の改造方法は、
ＣＯ２を吸収した吸収液からＣＯ２を分離して前記吸収液を再生するための再生塔と、
ＣＯ２を吸収した前記吸収液を前記再生塔に供給するための主リッチ液ラインと、
前記再生塔から抜き出された吸収液を加熱するための再生加熱器と、
前記再生塔に貯留された前記吸収液を抜き出し、前記再生加熱器を介して前記再生塔に戻すように構成されたリボイララインと、
を含む吸収液再生装置の改造方法であって、
前記主リッチ液ラインから分岐して、前記リボイララインのうち前記再生加熱器よりも下流側の部位に接続される分岐リッチ液ライン、及び、前記分岐リッチ液ラインに設けられ、前記分岐リッチ液ラインを流れる前記吸収液を加熱するための加熱部を追加設置するステップを備える。
上記（６）の改造方法によれば、分岐リッチ液ラインをリボイラ出口ライン（リボイラライン）に接続することで上記（１）の吸収液再生装置を得ることができる。よって、例えば特許文献１に記載されるように、再生加熱器での熱媒体（蒸気等）の消費量を削減するために分岐リッチ液ラインを再生塔に接続する場合と異なり、再生塔の工事が不要である。よって、再生加熱器での熱媒体の消費量を削減可能な吸収液再生装置を得るに際し、既存の吸収液再生装置の改造にかかる費用を削減し、あるいは工事期間を短縮することができる。
また、上記（６）の改造方法により得られる吸収液再生装置では、主リッチ液ラインから分岐させた吸収液（リッチ液）を、リボイララインのうち再生加熱器よりも下流側の部位（リボイラ出口ライン）に供給する。これにより、リボイラ出口ラインにおける流動状態を調整して、配管の振動等を抑制することができる。
（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の方法は、
前記分岐リッチ液ラインに、該分岐リッチ液ラインにおける前記吸収液の流量を調節するためのバルブを設けるステップをさらに備える。
上記（７）の方法により分岐リッチ液ラインにバルブを設けることで、該バルブを適切に操作することにより、分岐リッチ液ラインにおける吸収液の流量を調節することができる。これにより、分岐リッチ液ラインが接続されるリボイラ出口ラインにおける流量の調節が可能となり、該リボイラ出口ラインにおける流動状態の調節が容易となる。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、再生加熱器での熱媒体の消費量を削減可能としながら、リボイラ出口ラインにおける配管の振動等を抑制することが可能な吸収液再生装置及びＣＯ２回収装置並びに吸収液再生装置の改造方法が提供される。
一実施形態に係る吸収液再生装置を備えたＣＯ２回収装置の概略図である。 一実施形態に係る吸収液再生装置における分岐リッチ液ラインリボイラ出口ラインとの接続部を示す模式図である。 一実施形態に係る吸収液再生装置における分岐リッチ液ラインリボイラ出口ラインとの接続部を示す模式図である。
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は、本発明の一実施形態に係る吸収液再生装置を備えたＣＯ２回収装置の概略図である。図１に示すＣＯ２回収装置１は、発電設備や工場等から排出された排ガスからＣＯ２を回収するための装置である。同図に示すように、ＣＯ２回収装置１は、排ガス中のＣＯ２を吸収液に吸収させるための吸収塔２と、吸収塔２でＣＯ２を吸収した吸収液を再生するための再生塔６を含む吸収液再生装置４と、を備えている。吸収液再生装置４は、さらに、吸収塔２と再生塔６の間に設けられる主リッチ液ライン１０と、再生塔６に貯留された吸収液を加熱するための再生加熱器（リボイラ）２４と、を含む。
工場等からの排ガスは、排ガス導入ライン８を介して吸収塔２に導入されるようになっている。なお、工場からの排ガスは、硫黄分の除去や冷却等の前処理を施してから、吸収塔２に導入されるようになっていてもよい。
吸収塔２は、排ガス中のＣＯ２ガスを吸収する吸収部３２と、吸収部３２の上方に設けられ、ＣＯ２ガス除去後の排ガスを水洗するための洗浄部３４と、洗浄部３４の上方に設けられ、排ガス中のミストを除去するためのデミスタ４０と、を備えている。
吸収部３２には、再生塔６の塔底部に貯留された吸収液（リーン液）が、リーン液ライン１６を介して供給されるようになっている。リーン液ライン１６には、リーン液を圧送するためのリーン液ポンプ１７が設けられている。排ガス導入ライン８を介して吸収塔２に流入した排ガスは、吸収塔２の塔底部側から吸収塔２内を上方に流れていき、吸収部３２へと流れ込み、吸収部３２において、該吸収部３２の上方から供給される吸収液（リーン液）と対向流接触するようになっている。これにより、排ガス中のＣＯ２が吸収液に吸収されて、排ガス中からＣＯ２が分離及び除去される。なお、吸収部３２は、任意の材質の充填物が充填された充填層によって形成されてもよい。
吸収液は、ＣＯ２吸収剤を含有する液体である。ＣＯ２吸収剤の種類は特に限定されないが、ＣＯ２吸収剤として、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンに代表されるアルカノールアミン等のアミン類や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及水酸化カルシウム等のアミン類以外の各種アルカリ水溶液を使用することができる。
吸収部３２において排ガス中のＣＯ２を吸収した吸収液は、吸収塔２の塔底部に下降し、該塔底部に貯留される。この吸収塔２の塔底部に貯留された吸収液は、後述する再生塔６の塔底部に貯留されるＣＯ２吸収液（リーン液）に比べてＣＯ２濃度が高いリッチ液である。
洗浄部３４は、ＣＯ２除去後の排ガスに含まれるＣＯ２吸収剤を回収するため、該排ガスを水洗するように構成されている。洗浄部３４には、循環ライン３８からの洗浄水が上方から供給されるようになっている。洗浄部３４にて、ＣＯ２除去後の排ガスと洗浄水とを接触させることにより、排ガスに含まれるＣＯ２回収剤を洗浄水に溶解させて回収することができる。洗浄部３４の下方にはチムニートレイ３６が設けられている。洗浄部３４から降下した洗浄水は、循環ポンプ３９によって循環ライン３８を介して循環されて、再び、洗浄部３４の上方から洗浄部３４に供給される。
洗浄部３４でＣＯ２吸収剤が除去された排ガスは、洗浄部３４の上方に設けられたデミスタ４０を通過し、この際、排ガス中のミストが捕捉される。このようにしてミストが除去された排ガスは、吸収塔２の塔頂部４２より外部へ排出される。
吸収塔２の塔底部に貯留された吸収液（リッチ液）は、主リッチ液ライン１０を介して、吸収塔２から再生塔６に供給されるようになっている。主リッチ液ライン１０には、リッチ液を吸収塔２の塔底部から再生塔６に圧送するためのリッチ液ポンプ１１が設けられている。また、主リッチ液ライン１０には、主リッチ液ライン１０を流れるリッチ液と、後述するリーン液ライン１６を流れる吸収液（リーン液）とを熱交換するための熱交換器１８が設けられている。熱交換器１８にて比較的高温のリーン液との熱交換によりリッチ液を加熱することで、後述する再生塔６での吸収液の再生を促進することができる。
再生塔６は、リッチ液からＣＯ２ガスを放出させる放出部４４と、放出部４４の下方に設けられたチムニートレイ４６と、を含む。放出部４４は、充填材を有しており、主リッチ液ライン１０からの吸収液（リッチ液）が上方から供給されるようになっている。放出部４４では、上述のように供給されたリッチ液が、再生加熱器２４からの飽和蒸気により加熱されることによりＣＯ２ガスを放出し、相対的にＣＯ２の含有率が低い吸収液（リーン液）となる。放出部４４から降下したリーン液は、チムニートレイ４６に受け取られるようになっている。
放出部４４でリッチ液から放出されたＣＯ２ガスは、再生塔６内を放出部４４の上方に向かって上昇し、デミスタ４８にてガス中のミストが捕捉された後、再生塔６の頭頂部に接続された回収ライン２８を介して再生塔６から排出される。回収ライン２８には凝縮器３０が設けられている。凝縮器３０は、再生塔６から排出されたＣＯ２ガスを冷却水との熱交換により冷却して、ＣＯ２ガス中に含まれる水分を凝縮するように構成されている。このようにして、水分を除去されたＣＯ２ガスが製品として回収されるようになっている。なお、回収ライン２８において凝縮器３０の下流側に、ＣＯ２ガスと凝縮水とを分離するための気液分離器（不図示）が設けられていてもよい。
再生塔６には、再生加熱器２４が設けられるリボイラライン２０が接続される。リボイラライン２０は、再生塔６に貯留された吸収液を抜き出し、再生加熱器２４を介して再生塔６に戻すように構成される。再生加熱器２４は、リボイラライン２０を介して導かれる吸収液（リーン液）を、加熱媒体との熱交換により加熱するように構成される。図１に示す例示的な実施形態では、再生加熱器２４には、加熱媒体としての蒸気が蒸気供給ライン２２を介して供給されるようになっている。
再生塔６内のチムニートレイ４６に受け取られたリーン液は、リボイラライン２０のうちリボイラ入口ライン２０ａを介して再生塔６から抜き出されて再生加熱器２４に導かれる。再生加熱器２４では、リボイラ入口ライン２０ａからのリーン液が、蒸気供給ライン２２からの蒸気との熱交換より加熱される。
再生加熱器２４は、該再生加熱器２４からリボイラ出口ライン２０ｂ（リボイラライン２０）に排出される吸収液（リーン液）の流れが二相流となるように構成されていてもよい。すなわち、再生加熱器２４において加熱されたリーン液は、その少なくとも一部が飽和蒸気に相変化し、気液混相状態でリボイラライン２０のうちリボイラ出口ライン２０ｂに排出されるようになっていてもよい。気液混相状態のリーン液は、リボイラ出口ライン２０ｂを介して再生塔６に戻されるようになっており、より具体的には、リボイラ出口ライン２０ｂを介して再生塔６の塔底部（チムニートレイ４６の下方）に導かれるようになっている。
リボイラ出口ライン２０ｂを介して再生塔６の底部に導かれた飽和蒸気は、チムニートレイ４６を介して再生塔６内を上昇し、上述したように、放出部４４にてリッチ液の加熱に用いられ、これによりリッチ液に含まれるＣＯ２ガスが放出される。
一方、リボイラ出口ライン２０ｂを介して再生塔６の塔底部に導かれたリーン液（即ち再生加熱器２４において相変化しなかったリーン液）は、再生塔６の塔底部に貯留される。このリーン液は、リーン液ライン１６を介して再生塔６の塔底部から抜き出され、リーン液ライン１６に設けられたリーン液ポンプ１７によって、吸収塔２の吸収部３２に供給される。このようにして吸収塔２に戻されたリーン液は、吸収部３２にて、排ガスに含まれるＣＯ２を吸収するための吸収液として再利用される。なお、リーン液ライン１６を流れるリーン液は、熱交換器１８において、主リッチ液ライン１０を流れるリッチ液との熱交換により冷却される。
吸収液再生装置４は、さらに、主リッチ液ライン１０から分岐する分岐リッチ液ライン１２と、分岐リッチ液ライン１２に設けられた加熱部２６と、を含む。
分岐リッチ液ライン１２は、リボイラライン２０のうち再生加熱器２４よりも下流側の部位であるリボイラ出口ライン２０ｂに接続されている。図１に示す例示的な実施形態では、分岐リッチ液ライン１２にはバルブ１４が設けられており、該バルブ１４により、分岐リッチ液ライン１２における吸収液の流量（主リッチ液ライン１０から分岐リッチ液ライン１２に分岐されるリッチ液の流量）を調節できるようになっている。
分岐リッチ液ライン１２には、該分岐リッチ液ライン１２における吸収液の流量を計測するための流量計５０が設けられていてもよい。また、バルブ１４は、流量計５０による計測結果に基づいて開度制御され、これにより分岐リッチ液ライン１２における吸収液の流量を調節するようになっていてもよい。
加熱部２６は、分岐リッチ液ライン１２を流れる吸収液（リーン液）を加熱するように構成されている。図１に示す例示的な実施形態では、加熱部２６は、再生加熱器２４で吸収液を加熱した後の蒸気の凝縮水との熱交換により、分岐リッチ液ライン１２を流れる吸収液（リーン液）を加熱するように構成された熱交換器である。
以上説明したように、上述の吸収液再生装置４では、主リッチ液ライン１０から分岐させた吸収液（リッチ液）を、分岐リッチ液ライン１２に設けた加熱部２６で加熱してからリボイラライン２０のうちリボイラよりも下流側の部位（リボイラ出口ライン２０ｂ）に供給する。これにより、主リッチ液ライン１０の吸収液（リッチ）を分岐させずに再生塔６に供給する場合に比べて、再生加熱器２４での吸収液の加熱に必要な熱量を低減可能であり、すなわち、再生加熱器２４での蒸気の消費量を削減可能である。
また、リボイラ出口ライン２０ｂでは、吸収液（リーン液）を含む流体の流動状態によっては、リボイラ出口ライン２０ｂを構成する配管に振動が生じ得る。例えば、再生加熱器２４からの流れが気液混合の二相流であるとき、気相分と液相分の割合や流量等によって、この流れが塊状流（スラグ流）となる場合や、環状流（アニュラー流）となる場合がある。ここで、配管における流れが塊状流である場合には配管に振動が生じやすい。一方、配管における流れが環状流である場合には、配管の振動は生じにくい。
この点、上述の吸収液再生装置４では、主リッチ液ライン１０から分岐させた吸収液（リッチ液）を、リボイラ出口ライン２０ｂに供給するようになっている。よって、通常はリボイラ出口ライン２０ｂの流れが塊状流となるような吸収液再生装置の運転条件であったとしても、分岐リッチ液ライン１２からの吸収液がリボイラ出口ライン２０ｂに供給されることにより、リボイラ出口ライン２０ｂにおける流量を増大させることができる。よって、リボイラ出口ライン２０ｂにおける流れを環状流としやすくなり、これにより、リボイラ出口ライン２０ｂにおける流動状態を調整して、配管の振動等を抑制することができる。
また、上述の吸収液再生装置４では、分岐リッチ液ライン１２をリボイラライン２０に接続するようにしたので、再生加熱器２４での熱媒体（蒸気等）の消費量を削減するために分岐リッチ液ライン１２を吸収塔２に接続する場合等に比べて、既存の吸収液再生装置４の改造にかかる費用を削減し、あるいは工事期間を短縮することができる。
また、分岐リッチ液ライン１２にバルブ１４を設けた場合、バルブ１４により分岐リッチ液ライン１２における吸収液の流量を調節することができる。よって、分岐リッチ液ライン１２が接続されるリボイラ出口ライン２０ｂにおける流束を調節しやすくなり、該リボイラ出口ライン２０ｂにおける流動状態の調節が容易となる。
また、分岐リッチ液ライン１２に設けた流量計５０の計測結果に基づいてバルブ１４の開度を調節することにより、分岐リッチ液ライン１２における吸収液の流量をより適切に調節することができる。よって、分岐リッチ液ライン１２が接続されるリボイラ出口ライン２０ｂにおける流束を調節しやすくなり、該リボイラ出口ライン２０ｂにおける流動状態の調節が容易となる。
また、上述の実施形態では、加熱部２６において、再生加熱器２４で吸収液を加熱した後の蒸気の凝縮水との熱交換により、分岐リッチ液ライン１２の吸収液を加熱する。すなわち、再生加熱器２４において吸収液の加熱に用いた蒸気の余剰の熱を利用して分岐リッチ液ライン１２の吸収液を加熱するようにしたので、主リッチ液ライン１０の吸収液を分岐させない場合（即ち分岐リッチ液ライン１２を設けない場合）に比べて、再生加熱器２４での蒸気消費量を削減して、吸収液再生装置４全体として運転効率を向上させることができる。
図１に示すように、分岐リッチ液ライン１２は、主リッチ液ライン１０のうち、熱交換器１８よりも下流側の部位から分岐していてもよい。この場合、熱交換器１８にて加熱されたリッチ液が分岐リッチ液ライン１２を流れることになるので、加熱部２６における熱交換量を低減させることができる。
図２及び図３は、それぞれ、一実施形態に係る吸収液再生装置４における、分岐リッチ液ライン１２と、リボイラ出口ライン２０ｂ（リボイラライン２０）との接続部を示す模式図である。
図２及び図３に示すように、分岐リッチ液ライン１２は、リボイラ出口ライン２０ｂとの接続部５２を有する。分岐リッチ液ライン１２からのリッチ液１０４が、接続部５２を介してリボイラ出口ライン２０ｂに流入し、リボイラ出口ライン２０ｂにて再生加熱器２４からのリーン液１０２と合流するようになっている。この合流により形成されるリッチ液１０４とリーン液１０２の混合流れが、リボイラ出口ライン２０ｂを介して再生塔６に戻される。
図２に示す例示的な実施形態では、接続部５２において、分岐リッチ液ライン１２を構成する配管の一端が、リボイラ出口ライン２０ｂを構成する配管の壁面に接続されている。
図３に示す例示的な実施形態では、分岐リッチ液ライン１２の接続部５２は、リボイラ出口ライン２０ｂを構成する配管を貫通する貫通部５２ａと、貫通部５２ａに接続された転向部５２ｂと、を有する。転向部５２ｂの中心軸は貫通部５２ａの中心軸に対して傾いている（図２においてこの傾斜角は約９０度である）。また、転向部５２ｂは、リボイラ出口ライン２０ｂの中心軸に沿って延びるように設けられている。これにより、分岐リッチ液ライン１２のリッチ液１０４は、接続部５２において転向されて、リボイラ出口ライン２０ｂを流れるリーン液１０２とスムーズに合流することができる。
上述の吸収液再生装置４は、新規に建設されてもよいし、既存の吸収液再生装置に対する改造工事によって形成されてもよい。以下、幾つかの実施形態に係る吸収液再生装置の改造方法について説明する。
既存の装置に対する改造工事により吸収液再生装置４を得る場合、既存装置に対する分岐リッチ液ライン１２及び加熱部２６の追加設置を含む改造工事により、吸収液再生装置４を得るようにしてもよい。
幾つかの実施形態では、改造工事の対象は、吸収液を再生するための再生塔６と、吸収液を再生塔６に供給するための主リッチ液ライン１０と、再生加熱器２４と、リボイラライン２０と（それぞれ図１参照）、を含む吸収液再生装置（既存の装置）である。この場合、分岐リッチ液ライン１２を構成する配管の一端を主リッチ液ライン１０に接続し、該配管の他端をリボイラ出口ライン２０ｂに接続することにより分岐リッチ液ライン１２を追加設置するとともに、分岐リッチ液ライン１２に加熱部２６を設置することにより、一実施形態に係る吸収液再生装置４が得られる。
また、幾つかの実施形態では、さらに、分岐リッチ液ライン１２にバルブ１４を設置するようにしてもよい。
上述の改造方法によれば、分岐リッチ液ライン１２をリボイラ出口ライン２０ｂ（リボイラライン２０）に接続することで吸収液再生装置４を得ることができる。よって、再生加熱器での熱媒体（蒸気等）の消費量を削減するために分岐リッチ液ラインを再生塔６に接続する場合と異なり、再生塔６の工事が不要である。よって、既存の吸収液再生装置の改造にかかる費用を削減し、あるいは工事期間を短縮することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
１ ＣＯ２回収装置
２ 吸収塔
４ 吸収液再生装置
６ 再生塔
８ 排ガス導入ライン
１０ 主リッチ液ライン
１１ リッチ液ポンプ
１２ 分岐リッチ液ライン
１４ バルブ
１６ リーン液ライン
１７ リーン液ポンプ
１８ 熱交換器
２０ リボイラライン
２０ａ リボイラ入口ライン
２０ｂ リボイラ出口ライン
２２ 蒸気供給ライン
２４ 再生加熱器（リボイラ）
２６ 加熱部
２８ 回収ライン
３０ 凝縮器
３２ 吸収部
３４ 洗浄部
３６ チムニートレイ
３８ 循環ライン
３９ 循環ポンプ
４０ デミスタ
４２ 塔頂部
４４ 放出部
４６ チムニートレイ
４８ デミスタ
５０ 流量計
５２ 接続部
５２ａ 貫通部
５２ｂ 転向部
５４ チムニートレイ
１０２ リーン液
１０４ リッチ液

Claims (7)

  1. ＣＯ２を吸収した吸収液からＣＯ２を分離して前記吸収液を再生するための再生塔と、
    ＣＯ２を吸収した前記吸収液を前記再生塔に供給するための主リッチ液ラインと、
    前記再生塔から抜き出された吸収液を加熱するための再生加熱器と、
    前記再生塔に貯留された前記吸収液を抜き出し、前記再生加熱器を介して前記再生塔に戻すように構成されたリボイララインと、
    前記主リッチ液ラインから分岐して、前記リボイララインのうち前記再生加熱器よりも下流側の部位に接続される分岐リッチ液ラインと、
    前記分岐リッチ液ラインに設けられ、前記分岐リッチ液ラインを流れる前記吸収液を加熱するための加熱部と、
    を備える吸収液再生装置。
  2. 前記再生加熱器は、該再生加熱器から前記リボイララインに排出される前記吸収液の流れが二相流となるように構成された
    請求項１に記載の吸収液再生装置。
  3. 前記再生加熱器に前記吸収液を加熱するための蒸気を供給するための蒸気供給ラインをさらに備え、
    前記加熱部は、前記再生加熱器で吸収液を加熱した後の蒸気の凝縮水と、前記分岐リッチ液ラインを流れる前記吸収液とを熱交換させるように構成された熱交換器を含む
    請求項１又は２に記載の吸収液再生装置。
  4. 前記分岐リッチ液ラインに設けられ、該分岐リッチ液ラインにおける前記吸収液の流量を調節するためのバルブをさらに備える
    請求項１乃至３の何れか一項に記載の吸収液再生装置。
  5. ＣＯ２を含む排ガスと吸収液とを接触させて前記吸収液に前記排ガス中のＣＯ２を吸収させるように構成された吸収塔と、
    請求項１乃至４の何れか一項に記載の吸収液再生装置と、を備え、
    前記主リッチ液ラインは、前記吸収塔にてＣＯ２を吸収した前記吸収液を、前記再生塔に供給するように構成された
    ＣＯ２回収装置。
  6. ＣＯ２を吸収した吸収液からＣＯ２を分離して前記吸収液を再生するための再生塔と、
    ＣＯ２を吸収した前記吸収液を前記再生塔に供給するための主リッチ液ラインと、
    前記再生塔から抜き出された吸収液を加熱するための再生加熱器と、
    前記再生塔に貯留された前記吸収液を抜き出し、前記再生加熱器を介して前記再生塔に戻すように構成されたリボイララインと、
    を含む吸収液再生装置の改造方法であって、
    前記主リッチ液ラインから分岐して、前記リボイララインのうち前記再生加熱器よりも下流側の部位に接続される分岐リッチ液ライン、及び、前記分岐リッチ液ラインに設けられ、前記分岐リッチ液ラインを流れる前記吸収液を加熱するための加熱部を追加設置するステップを備える
    吸収液再生装置の改造方法。
  7. 前記分岐リッチ液ラインに、該分岐リッチ液ラインにおける前記吸収液の流量を調節するためのバルブを設けるステップをさらに備える
    請求項６に記載の吸収液再生装置の改造方法。
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