JP7377758B2 - デミスタ、ｃｏ２吸収塔及びデミスタの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガス中のミストを除去するデミスタ、吸収液吸収塔及びデミスタの製造方法に関する。

近年、地球の温暖化現象の原因の一つとして、ＣＯ₂による温室効果が指摘され、地球環境を守る上で国際的にもその対策が急務となってきた。ＣＯ₂の発生源としては化石燃料を燃焼させるあらゆる人間の活動分野に及び、その排出抑制への要求が一層強まる傾向にある。これに伴い大量の化石燃料を使用する火力発電所などの動力発生設備を対象に、ボイラやガスタービン等、産業設備の燃焼排ガスをアミン系ＣＯ₂吸収液と接触させ、燃焼排ガス中のＣＯ₂を除去・回収する方法および回収されたＣＯ₂を大気へ放出することなく貯蔵する排ガス処理システムが精力的に研究されている。

ＣＯ₂吸収液を用い、燃焼排ガスからＣＯ₂を除去・回収する工程としては、ＣＯ₂吸収塔（以下、単に「吸収塔」ともいう。）において燃焼排ガスとＣＯ₂吸収液とを接触させる工程と、ＣＯ₂を吸収したＣＯ₂吸収液を再生する吸収液再生塔（以下、単に「再生塔」ともいう。）において加熱し、ＣＯ₂を放散させるとともにＣＯ₂吸収液を再生して再びＣＯ₂吸収塔に循環して再利用する工程とを有するＣＯ₂回収装置が種々提案されている。

この吸収塔では、例えばアルカノールアミン等の吸収剤を含むＣＯ₂吸収液を用いて、向流接触し、排ガス中のＣＯ₂は、化学反応（発熱反応）によりＣＯ₂吸収液に吸収され、ＣＯ₂が除去された排ガスは系外に放出される。ＣＯ₂を吸収したＣＯ₂吸収液はリッチ溶液とも呼称される。このリッチ溶液はポンプにより昇圧され、再生塔でＣＯ₂が放散し再生した高温のＣＯ₂吸収液（リーン溶液）により、熱交換器において加熱され、再生塔に供給される。

ＣＯ_２回収装置では、ＣＯ₂吸収液が系外に排出されることを抑制するために、吸収塔の出口にミストを捕集するデミスタを配置している（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４－５００号公報

ここで、デミスタは、ミストが含まれるガスが流れる吸収塔出口や、再生塔の出口に配置される。デミスタは、ミストを捕集するために、ガスの流路に配置されるため、ガス流れの抵抗となる。そのため、圧力損失を発生させる。デミスタの圧力損失が大きいと、装置の全体の効率が低下する。また、デミスタにミストが滞留すると、圧力損失の増加の原因となる。

本発明は、上記問題に鑑み、効率よくミストを捕集することができるデミスタ、吸収液吸収塔及びデミスタの製造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開示は、ＣＯ_２吸収液を含有するミストを捕集するデミスタであって、第１方向が軸方向となる複数の線状の構造体が、第１方向に直交する第２方向に並列に配置された第１層と、前記第１方向とは異なる方向が軸方向となる複数の線状の構造体が、当該軸方向に直交する方向に並列に配置された第２層と、を含む複数の積層体が前記第１方向及び前記第２方向に直交する方向に積層されたデミスタにある。

上述した課題を解決するための本開示は、吸収液吸収塔であって、ＣＯ_２を含有するガスが供給される吸収塔本体と、前記吸収塔本体に、吸収液を供給する吸収液供給部と、前記吸収塔本体の前記吸収液供給部の吸収液供給位置よりも前記ガスの流れ方向下流側に配置され、ＣＯ_２を含有する吸収液を含有するミストを捕集する上記に記載のデミスタと、を備える。

上述した課題を解決するための本開示は、デミスタの製造方法であって、ミスト除去率、圧力損失、厚さ、捕集ミストの排出性を設定するステップと、設定したミスト除去率、圧力損失、厚さ、捕集ミストの排出性に基づいて、井桁構造の構造体の積層数、線径、線の間隔、各層間のずれ量を決定するステップと、設定した積層数、線径、線の間隔、各層間のずれ量に基づいて、構造体を積層し、デミスタを製造するステップと、を含む。

本発明によれば、効率よく、ミストを捕集することができる。

図１は、本実施形態に係るＣＯ2回収装置の概略図である。 図２は、デミスタの概略構成を示す斜視図である。 図３は、図２に示すデミスタの上面図である。 図４は、図２に示すデミスタの断面図である。 図５は、デミスタの特性の一例を示す説明図である。 図６は、デミスタの特性の一例を示す説明図である。 図７は、デミスタの特性の一例を示す説明図である。 図８は、デミスタの製造方法の一例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、本実施形態に係るＣＯ₂回収装置の概略図である。本実施形態のＣＯ₂回収装置は、二酸化炭素（ＣＯ₂）を吸収する吸収剤としてＣＯ₂吸収剤を用いて、ＣＯ₂吸収塔において、ガスからＣＯ₂を除去し、ＣＯ₂吸収液を吸収液再生塔で再生する。

図１に示すように、本実施形態に係るＣＯ_２回収装置１０は、ＣＯ₂を含有する導入ガス（以下「ガス」という）１１が導入され、ガス中のＣＯ₂とＣＯ₂吸収液１２とを接触させてＣＯ₂を除去するＣＯ₂吸収部（以下「吸収部」という）１３Ａを備えたＣＯ₂吸収塔（以下「吸収塔」という）１３と、ＣＯ₂を吸収したＣＯ₂吸収液１２であるリッチ溶液１２Ａをリボイラ６１の蒸気によりＣＯ₂吸収液を再生する吸収液再生塔（以下「再生塔」という）１４と、吸収塔１３からリッチ溶液１２Ａを抜出すと共に、再生塔１４側に導入するリッチ溶液供給ライン５０と、再生塔１４で再生されたＣＯ₂が放散されたＣＯ₂吸収液であるリーン溶液１２Ｂを再生塔１４から抜出すと共に、吸収塔１３に導入し、ＣＯ₂吸収液として再利用するリーン溶液供給ライン５３と、を具備する。ＣＯ₂吸収液１２は、ＣＯ₂を吸収したリッチ溶液１２ＡとＣＯ₂を放散したリーン溶液１２Ｂとを、ＣＯ_２回収装置内で循環再利用している。なお、この実施形態のＣＯ_２回収装置の説明では、あくまでその概要を説明するものであり、付属する機器を一部省略して説明している。

吸収塔１３は、ＣＯ₂を含んだガス１１は、冷却部において、冷却水により冷却された後、供給される。吸収塔１３は、ガス導入ライン１３ｃにより導入されたガス１１とアミン系のＣＯ₂吸収成分を含むＣＯ₂吸収液１２とを向流接触させ、ガス１１中のＣＯ₂は、化学反応によりＣＯ₂吸収液１２に吸収させる。吸収塔１３は、ＣＯ₂が除去された後のＣＯ₂除去排ガス１１Ａを、デミスタ１１０にてミスト捕集させた後、頂部１３ａから系外に放出する。デミスタ１１０については、後述する。

吸収塔１３内のＣＯ₂吸収部１３Ａとデミスタ１１０との間に、水洗部２０を設けている。水洗部２０は、気液接触部２１と、洗浄水循環手段２２と、を含む。気液接触部２１は、ＣＯ₂吸収部１３Ａを通過して、ＣＯ２を吸収したＣＯ₂吸収液１２が同伴するガス１１と、洗浄水とを気液接触させ、ガス１１に含まれるＣＯ₂吸収液１２を洗浄水で捕集する。洗浄液循環手段２２は、洗浄水受け皿２３と、循環ライン２４と、ポンプ２５と、洗浄水供給部２６と、冷却部２７と、を含む。洗浄水受け皿２３は、気液接触部２１のガス流れ上流側、つまり、気液接触部２１の鉛直方向下側に配置される。洗浄水受け皿２３は、気液接触部２１を通過して、落下した洗浄水を捕集する。循環ライン２４は、吸収塔１３の外で、洗浄水受け皿２３と洗浄水供給部２６とを接続する。ポンプ２５は、循環ライン２４に設置され、洗浄水を所定方向に搬送する。洗浄水供給部２６と、気液接触部２１のガス流れ下流側、つまり、気液接触部２１の鉛直方向上側に配置される。洗浄水供給部２６は、循環ライン２４で供給される洗浄液を吸収塔１３内に供給する。供給された洗浄液は、気液接触部２１に落下する。洗浄水供給部２６は、例えば、スプレー上に洗浄液を噴射して供給する。冷却部２７は、循環ライン２４に設置され、洗浄水を冷却する。水洗部２０は、以上のように、洗浄液を気液接触部の上から供給し、下から回収して循環させることで、ガス１１に含まれている吸収液を捕集する。なお、水洗部２０を通過したガスは、吸収液を含む洗浄液の一部がガス１１と同伴する。つまり、水洗部２０を通過したガスには、ＣＯ_２吸収液を含むミストが同伴する。デミスタ１１０は、ＣＯ_２吸収液を含むミストを捕集する。

また、ＣＯ_２回収装置１０は、吸収塔１３の底部１３ｂからリッチ溶液供給ライン５０により、ＣＯ₂を吸収したリッチ溶液１２Ａを抜き出す。ＣＯ_２回収装置１０は、リッチ溶液１２Ａをリッチ溶液ポンプ５１により昇圧し、リッチ溶液供給ライン５０とリーン溶液供給ライン５３との交差部に設けたリッチ・リーン溶液熱交換器５２において、再生塔１４で再生されたリーン溶液１２Ｂにより加熱した後、再生塔１４に供給する。

再生塔１４は、上部近傍のリッチ溶液導入部１４ａから内部にリッチ溶液１２Ａが放出される。再生塔１４は、リッチ溶液１２Ａと、底部から供給されるリボイラ６１による水蒸気との間の吸熱反応で、再生塔１４内で大部分のＣＯ₂を放出させる。再生塔１４内で一部または大部分のＣＯ₂を放出したＣＯ₂吸収液は、セミリーン溶液となる。このセミリーン溶液は、再生塔１４の底部１４ｂに至る頃には、ほぼ全てのＣＯ₂が除去されたＣＯ₂吸収液（リーン溶液）１２Ｂとなる。リッチ溶液１２Ａは、リーン溶液１２Ｂの一部が、飽和水蒸気６２が供給されるリボイラ６１により加熱され、再生塔１４内部に水蒸気を供給している。

また、再生塔１４は、塔内においてリッチ溶液１２Ａおよびセミリーン溶液から放出された水蒸気とＣＯ₂を主成分とする同伴ガス（以下「同伴ガス」という）４１がデミスタ１１２でミストが捕集された後、塔頂部１４ｃから排出される。

再生塔凝縮部４０は、同伴ガス４１が供給される。再生塔凝縮部４０は、冷却器４２で同伴ガスを冷却することで水蒸気を凝縮し、気液分離器４３で再生塔凝縮水（以下「凝縮水」という）４４とＣＯ₂ガス４５とに分離する。再生塔凝縮部４０は、分離したＣＯ₂ガス４５を例えば石油増進回収法（ＥＯＲ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｏｉｌ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）を用いて油田中に圧入するか、帯水層へ貯留する。

また、再生されたＣＯ₂吸収液（リーン溶液）１２Ｂは、再生塔１４の底部１４ｂからリーン溶液供給ライン５３により抜き出され、リッチ・リーン溶液熱交換器５２にて、リッチ溶液１２Ａにより冷却され、つづいてリーン溶液ポンプ５４にて昇圧され、さらにリーン溶液クーラ５５にて冷却された後、吸収塔１３内に供給される。

本実施形態では、再生塔１４の塔頂部１４ｃから排出された同伴ガス４１から、水分を凝縮する再生塔凝縮部４０が再生塔の外部に設けられている。この再生塔凝縮部４０は、同伴ガス４１を再生塔１４の塔頂部１４ｃから排出する排出ライン４０ａと、排出ライン４０ａに介装された冷却器４２と、冷却器４２により水蒸気が凝縮された凝縮水４４とＣＯ₂ガス４５とを分離する気液分離器４３と、凝縮水４４を再生塔の頭部側に還流する還流ライン４０ｂと、還流ライン４０ｂに介装された還流水循環ポンプ４６とを備えている。同伴ガス４１から気液分離器４３にて分離・還流された凝縮水４４は、還流水循環ポンプ４６にて再生塔１４のリッチ溶液導入部１４ａよりも塔頂部１４ｃ側の凝縮水導入部１４ｄから導入される。

ＣＯ₂回収装置１０は、ＣＯ₂を含有するガス１１を吸収塔１３に導入し、ガス１１中のＣＯ₂とＣＯ₂吸収液１２とを接触させてＣＯ₂を除去する。吸収塔１３に供給されＣＯ₂吸収液１２と接触したガスは、デミスタ１１０を通過し系外に排出される。また、ＣＯ₂回収装置１０は、ＣＯ₂を吸収したリッチ溶液１２Ａを再生塔１４に導入し、リボイラ蒸気によりＣＯ₂を再生する。再生塔１４の同伴ガス４１は、デミスタ１１０を通過し、再生塔凝縮部４０に供給される。ＣＯ₂回収装置１０は、ＣＯ₂吸収液１２を吸収塔１３と再生塔１４とを循環ラインにより循環再利用する。ＣＯ₂回収装置１０は、再生塔凝縮部４０で、分離されたＣＯ₂を同伴する同伴ガス４１から、水分を凝縮する。ＣＯ₂回収装置１０は、同伴ガス４１を冷却して水蒸気が凝縮された凝縮水４４とＣＯ₂ガス４５とを分離する。ＣＯ₂回収装置１０は、凝縮水４４を、再生塔１４のリッチ溶液１２Ａが導入されるリッチ溶液導入部１４ａよりも塔頂部１４ｃ側で還流して供給する。

図２は、デミスタの概略構成を示す斜視図である。図３は、図２に示すデミスタの上面図である。図４は、図２に示すデミスタの断面図である。以下、デミスタ１１０について、吸収塔に設置した場合として説明する。デミスタ１１０は、円形の吸収塔本体１１２に配置される。吸収塔本体１１２は、排ガス１１Ａが流れる吸収塔の流路である。本実施形態の吸収塔本体１１２は、断面が円形の円筒形状である。なお、吸収塔本体１１２の形状はこれに限定されず、例えば断面が矩形でもよい。

デミスタ１１０は、積層ユニット１２０と保持部１２２とを含む。積層ユニット１２０は、第１層１３０、第２層１３２、第３層１３４、第４層１３６、第５層１３８と、を有する。積層ユニット１２０は、第１層１３０、第２層１３２、第３層１３４、第４層１３６及び第５層１３８が、排ガス１１Ａの進行方向に積層されている。つまり、各層は、排ガス１１Ａの進行方向に直交する面に延びている。積層ユニット１２０の各層は、吸収塔本体１１２の内面の全面に配置され、排ガス１１Ａは、デミスタ１１０の通過時に各層を通過する。本実施形態では、第１層１３０、第２層１３２、第３層１３４、第４層１３６、第５層１３８の順で通過する。本実施形態のデミスタ１１０は、第１層１３０と第２層１３２とが１つの積層体、第３層１３４と第４層１３６とが１つの積層体となる。本実施形態では、５つの層が積層された構造としたが、積層数は、限定されず、６層以上でもよい。デミスタ１１０は、積層する層の数が、本実施形態のように、奇数でもよいが、偶数でもよい。積層体ユニット１２０は、２つの層で形成される積層体が同様の構成であり、複数の積層体が積層される。つまり、積層体ユニット１２０は、奇数の層が、同様の構成となり、偶数の層が同様の構成となる。なお、本実施形態では、構造が異なる２つの層を交互に積層させたが、３種類の層を設け、３種類の層を順番に積層させても、４種類以上の層を設け、４種類の層を順番に積層させてもよい。

第１層１３０は、複数の線状の構造体１４２を有する。構造体１４２は、直線の棒状の部材である。構造体１４２は、排ガス１１Ａで腐食しない材料、例えば、ポリプロピレン等の樹脂や、ステンレス等の金属で形成される。第１層１３０は、第１方向が軸方向となる複数の構造体１４２が、第１方向に直交する第２方向に並列に配置されている。第１方向及び第２方向は、排ガス１１Ａの進行方向に直交する面内の方向である。本実施形態の複数の構造体１４２は、線径ｄａ、隣接する構造体との間隔ｄｂが一定である。つまり、第１層１３０は、径が同じ構造体１４２が一定の間隔で配置される。

第２層１３２は、複数の線状の構造体１４４を有する。構造体１４４は、構造体１４２と同様に、直線の棒状の部材である。構造体１４４は、排ガス１１Ａで腐食しない材料、例えば、ポリプロピレン等の樹脂や、ステンレス等の金属で形成される。第２層１３２は、第２方向が軸方向となる複数の構造体１４４が第１方向に並列に配置される。複数の構造体１４４は、線径、隣接する構造体との間隔が一定である。つまり、第２層１３２は、径ｄａが同じ構造体１４４が一定の間隔ｄｂで配置される。

第３層１３４、第５層１３８は、第１層１３０と同様に、第１方向が軸方向となる複数の構造体１４２が、第１方向に直交する第２方向に並列に配置されている。第４層１３６は、第２層１３２と同様に、第２方向が軸方向となる複数の構造体１４２が、第１方向に並列に配置されている。

積層体ユニット１２０は、隣接する２つの層の構造体１４２と構造体１４４とが、直交する方向がそれぞれの軸方向となる向きで配置される。つまり積層体ユニット１２０は、２つの層で構成される積層体が、構造体１４２、１４４で井桁構造となる。また、本実施形態の積層体ユニット１２０は、排ガス１１Ａの進行方向に直交する面における、第１層１３０、第３層１３４、第５層１３８の構造体１４２の配置位置が同じ位置となる。本実施形態の積層体ユニット１２０は、排ガス１１Ａの進行方向に直交する面における、第２層１３２、第４層１３６の構造体１４４の配置位置が同じ位置となる。積層体ユニット１２０は、排ガス１１Ａの進行方向の長さが、厚みｄｃとなる。

保持部１２２は、積層体ユニット１２０の外周の全周に配置されている。保持部１２２は、吸収塔本体１１２に固定され、積層体ユニット１２０を支持する。保持部１２２は、吸収塔本体１１２の内壁に設けられたリブで支持されても、ねじ止め等で支持されてもよい。

保持部１２２は、各層に対応して構造体１５０が配置される。構造体１５０は、排ガス１１Ａで腐食しない材料、例えば、ポリプロピレン等の樹脂や、ステンレス等の金属で形成される。構造体１５０は、構造体１４２、１４４と同じ材料で形成し、一体で製造することが好ましい。構造体１５０は、積層体ユニット１２０の全ての層に配置される。構造体１５０は、隣接する層の構造体１５０に対して固定される。固定方法は、溶融して固定してもよいし、接着剤や溶接で互いに固定してもよい。構造体１５０は、配置されている層の複数の構造体１４２、１４４の端部と連結し、各層の複数の構造体１４２、１４４を所定の位置に保持する。

ここで、本実施形態の積層体ユニット１２０は、排ガス１１Ａの進行方向に直交する面における、第１層１３０、第３層１３４、第５層１３８の構造体１４２の配置位置が同じ位置となり、第２層１３２、第４層１３６の構造体１４４の配置位置が同じ位置となる構造としたが、これに限定されない。積層体ユニット１２０は、排ガス１１Ａの進行方向に直交する面における、第１層１３０、第３層１３４、第５層１３８の構造体１４２の配置位置を層間でずらしてもよい。また、積層体ユニット１２０は、排ガス１１Ａの進行方向に直交する面における、第２層１３２、第４層１３６の構造体１４４の配置位置を層間ですらしてもよい。

デミスタ１１０は、積層体ユニット１２０の層間で構造体の位置をずらすことで、ミストを効率よく捕集することができる。なお、デミスタ１１０は、積層体ユニット１２０の層間で構造体の位置をずらすことで圧力損失は上昇する。

デミスタ１１０は、積層体ユニット１２０を設け、隣接する２層の積層体の構造体１４２、１４４で井桁構造とすることで、デミスタの性能を制御しやすくできる。これにより、圧力損失を高い精度でコントロールすることができる。

図５から図７は、デミスタの特性の一例を示す説明図である。図５は、同伴ガスに含まれるミストの粒径を７．５μｍ以上１０μｍ以下とした場合の、圧力損失とミスト除去率との関係を評価した結果を示すグラフである。図６は、同伴ガスに含まれるミストの粒径を３μｍ以上４μｍ以下とした場合の、圧力損失とミスト除去率との関係を評価した結果を示すグラフである。図７は、同伴ガスに含まれるミストの粒径を０．５μｍ以上１．０μｍ以下とした場合の、圧力損失とミスト除去率との関係を評価した結果を示すグラフである。図５から図７は、いずれも横軸を圧力損失（ｋＰａ）とし、縦軸をミスト除去率（％）とする。ここで、ミスト除去率とは、デミスタ１１０を通過することで除去されるミスト（水分）の量である。ミスト除去率（％）は、（（侵入する水粒子数－デミスタ通過後の水粒子数）／（侵入する水粒子数））×１００で、算出される。図５から図７に示すグラフは、本実施形態の井桁構造のデミスタで、積層数や、構造体の厚みを変化させて、圧力損失を種々の値として、ミスト除去率の評価を行った評価結果を示している。また、比較例として従来構造のデミスタにおいても圧力損失を種々の値としてミスト除去率の評価を行った。なお、比較例のデミスタは、ミストを捕集する構造物が、整列して配置されていない構造である。

図５から図７に示すように、デミスタ１１０は、圧力損失とミスト除去率とに相関関係があることがわかる。従来構造とも同様の相関であることがわかる。本実施形態のデミスタ１１０は、目的のミスト除去率と圧力損失に基づいて、積層体ユニット１２０を設計することで、必要なミスト除去率、圧力損失の性能を備えるデミスタとなる。また、デミスタ１１０は、構造体の線径、間隔が一定の層を重ねた井桁構造とすることで、デミスタの圧力損失を高い精度で算出することができる。これにより、設計時に目的となるミスト除去率を実現するデミスタ１１０を高い精度で設計、製造することができる。デミスタ１１０のミスト除去性能の精度を高くできることで、製造誤差等で加味する余裕幅を小さくすることができる。これにより、ＣＯ_２回収装置１０は、デミスタ１１０での圧力損失をより小さくしつつ、必要なミスト除去率を実現することができる。デミスタ１１０の圧力損失を小さくできることで、デミスタ１１０の厚みｄｃを小さくすることができる。また、デミスタ１１０は、単位厚さ当たりの圧力損失を大きくすることで、デミスタ１１０の厚みｄｃを薄くすることができる。

また、デミスタ１１０は、各層がそれぞれ並行に構造体が配置され、かつ、隣接する層間で直交する井桁構造とすることで、捕集したミストが積層体ユニット１２０内に貯留することを抑制できる。つまり、デミスタ１１０を目詰まりしにくい構造とすることができる。これにより、使用時に圧力損失が変動することを抑制でき、安定した運転が可能となる。

また、上述したように、デミスタ１１０は、隣接する積層体の同じ方向に配置された構造体のガスの流れ方向に直交する面の位置をずらすことが好ましい。つまり、デミスタ１１０は、積層体の構造体の位置が、少なくとも１つの他の積層体に対して、構造体が並んでいる方向においてずれていることが好ましい。これにより、デミスタ１１０の厚みｄｃ当たりの圧力損失を高くすることができ、デミスタ１１０の厚みを薄くすることができる。

また、デミスタ１１０は、構造体の径ｄａと間隔ｄｂを調整することで、空隙率または構造体の空間占有率を調整することができる。デミスタ１１０は、空隙率を高くすることで、その層における目詰まりの発生を低減することができる。

本実施形態の積層体ユニット１３０は、複数の構造体１４２、１４４の線径ｄａ、隣接する構造体との間隔ｄｂを、それぞれ一定としたが、本発明はこれに限定されない。複数の構造体１４２、１４４がそれぞれ並列に配置されていればよく、線径ｄａが異なる構造体が含まれていても、間隔ｄｂが異なる距離となる構造体が含まれていてもよい。なお、本実施形態のように、線径と間隔を一定とすることで、製造しやすくでき、設計のしやすくでき、性能を安定させることができる。また、ここで、線径、間隔が一定とは、製造時の誤差で生じる差を許容した値での一定である。また、上述したように、積層体を２層構造とすることに限定されず、層を３層以上積層させた構造としてもよい。例えば、３層構造とする場合、各層の構造体の軸方向を３０°ずつ異なる向きとすればよい。

次に、デミスタの製造方法について、説明する。図８は、デミスタの製造方法の一例を示すフローチャートである。図８に示す処理は、作業員が各作業を実行しても、処理装置、製造装置が入力されたデータを検出して、実行してもよい。

デミスタの製造方法は、ミスト除去率を決定する（ステップＳ１２）。デミスタの製造方法は、ミスト除去率とデータに基づいて、圧力損失を算出する（ステップＳ１４）。デミスタの製造方法は、デミスタの厚みに制限があるかを判定する（ステップＳ１６）。

デミスタの製造方法は、デミスタの厚みに制限がある（ステップＳ１６でＹｅｓ）と判定した場合、制限に基づいて厚みを設定し（ステップＳ１８）、捕集ミストの排出性を設定する（ステップＳ２０）。捕集ミストの排出性とは、積層体ユニットで捕集したミストのデミスタの外への排出のしやすさである。デミスタの製造方法は、制限に基づいて厚みを設定し、その厚みで設定できる範囲で捕集ミストの排出性を設定する。

デミスタの製造方法は、デミスタの厚みに制限がない（ステップＳ１６でＮｏ）と判定した場合、捕集ミストの排出性を設定し（ステップＳ２２）、制限に基づいて厚みを設定する（ステップＳ２４）。デミスタの製造方法は、捕集ミストの排出性を設定し、捕集ミストの排出性を満たす範囲で、厚みを設定する。

デミスタの製造方法は、厚さと捕集ミストの排出性を設定したら、設計条件に基づいて、線径、空隙率、デミスタの厚み、層間のずれ量を算出する（ステップＳ２８）。つまり、設定されるミスト除去率、圧力損失、厚さ、捕集ミストの排出性を満たす、デミスタの層の積層数、各層の構造体の線径（径）、空隙率、デミスタの厚み、層間の構造体のずれ量を算出する。構造体の線径（径）と空隙率を決定することで、構造体の間隔を算出することができる。

デミスタの製造方法は、設計値に基づいてデミスタを製造する（ステップＳ３０）。デミスタは、例えば、三次元造形装置で製造することができる。また、構造体を設計された位置に配置し、固定することでも製造することができる。

デミスタの製造方法は、井桁構造の積層体ユニットの積層数、線径、ずれ量等を設計し、設計に基づいて、製造する。これにより、設計した数値に近いデミスタを高精度に製造することができる。これにより、設計値に圧力損失が近く、かつ、ミスト除去率が目標を満足するデミスタとすることができる。また、三次元造形装置で製造することで、間隔が一定の構造体を自動でかつ高い精度で製造することができる。また、１つの層での線径、間隔は、上記実施形態のように一定とすることが、設計のしやすさ、製造のしやすさから好ましいが、位置によって異なるようにしてもよい。

１０ ＣＯ_２回収装置
１１ 導入ガス（ガス）
１２ ＣＯ₂吸収液
１２Ａ リッチ溶液
１２Ｂ リーン溶液
１３Ａ ＣＯ₂吸収部
１３ ＣＯ₂吸収塔
１４ 吸収液再生塔
４１ 同伴ガス
４２ 冷却器
４３ 気液分離器
４４ 再生塔凝縮水
４５ ＣＯ₂ガス
４６ 還流水循環ポンプ
５０ リッチ溶液供給ライン
５１ リッチ溶液ポンプ
５２ リッチ・リーン溶液熱交換器
５３ リーン溶液供給ライン
１００、１１０ デミスタ
１１２ 吸収塔本体
１２０ 積層体ユニット
１２２ 保持部
１３０ 第１層
１３２ 第２層
１３４ 第３層
１３６ 第４層
１３８ 第５層
１５０、１４２、１４４ 構造体
ｄａ 径
ｄｂ 間隔
ｄｃ 厚さ

Claims (7)

1. ＣＯ_２吸収液を含有するミストを捕集するデミスタであって、
   第１方向が軸方向となる複数の線状の構造体が、第１方向に直交する第２方向に並列に配置された第１層と、前記第１方向とは異なる方向が軸方向となる複数の線状の構造体が、当該軸方向に直交する方向に並列に配置された第２層と、を含む複数の積層体が前記第１方向及び前記第２方向に直交する方向に積層され、
   前記線状の構造体は、樹脂、または金属形成されたデミスタ。
2. 前記第１層は、構造体の線径、隣接する構造体との間隔が一定であり、
   前記第２層は、構造体の線径、隣接する構造体との間隔が一定である請求項１に記載のデミスタ。
3. 前記第２層は、構造体が、前記第２方向が軸方向となる請求項１または請求項２に記載のデミスタ。
4. 前記第１層は、少なくとも１つの他の積層体の第１層の構造体に対して、第２方向における構造体の位置がずれている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のデミスタ。
5. 前記積層体の周囲に配置され、前記第１層及び前記第２層の構造体の端部を支持する保持部をさらに有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のデミスタ。
6. ＣＯ_２を含有するガスが供給される吸収塔本体と、
   前記吸収塔本体に、吸収液を供給する吸収液供給部と、
   前記吸収塔本体の前記吸収液供給部の吸収液供給位置よりも前記ガスの流れ方向下流側に配置され、ＣＯ_２を含有する吸収液を含有するミストを捕集する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のデミスタと、を備えるＣＯ _２ 吸収塔。
7. ミスト除去率、圧力損失、厚さ、捕集ミストの排出性を設定するステップと、
   設定したミスト除去率、圧力損失、厚さ、捕集ミストの排出性に基づいて、井桁構造の構造体の積層数、線径、線の間隔、各層間のずれ量を決定するステップと、
   設定した積層数、線径、線の間隔、各層間のずれ量に基づいて、構造体を積層し、デミスタを製造するステップと、を含み、
   前記井桁構造の構造体は、樹脂、または金属形成されるデミスタの製造方法。

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