JPH06343858A - 二酸化炭素吸収剤 - Google Patents

二酸化炭素吸収剤

Info

Publication number
JPH06343858A
JPH06343858A JP5137480A JP13748093A JPH06343858A JP H06343858 A JPH06343858 A JP H06343858A JP 5137480 A JP5137480 A JP 5137480A JP 13748093 A JP13748093 A JP 13748093A JP H06343858 A JPH06343858 A JP H06343858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
absorbent
compound
amino
forms
amine based
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5137480A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Hamazaki
彰弘 浜崎
Toshihiro Kamata
敏弘 鎌田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP5137480A priority Critical patent/JPH06343858A/ja
Publication of JPH06343858A publication Critical patent/JPH06343858A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排ガス中のCO2 回収に使用される二酸化炭
素吸収剤に関する。 【構成】 CO2 との化合物を形成しないアミン系吸収
剤に、CO2 との化合物を形成するアミン系吸収剤を前
記CO2 を形成しないアミン系吸収剤の10〜50重量
%加えてなることを特徴とする二酸化炭素吸収剤。 【効果】 従来の吸収剤では達成できなかった速いCO
2 の吸収速度と大きいCO2 の溶解度を兼ね備えた実用
価値の高い吸収剤である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排ガス、特に火力発電所
からの排ガス中のCO2 を回収する方法に使用される二
酸化炭素吸収剤(以下、CO2 吸収剤という)に関す
る。
【0002】
【従来の技術】本出願人は火力発電所からの排ガス中の
CO2 を回収する手法について開発中(特願平2−96
266号)であり、その手法を従来の技術として図3に
示し、下記に説明する。被処理ガス3(例えば、火力発
電所排ガス)を膜モジュール2の中空糸外側(シェル
側)に流し、中空糸内部を流れている吸収剤1によりC
2 を選択的に吸収させ、精製ガス4を得る。CO2
吸収した吸収剤1はタンク5、ポンプ91、熱交換器1
2 を経て放散塔6に給液される。放散塔6ではヒータ
7により吸収剤1を100℃以上に加熱することにより
吸収剤中のCO2 は放散させられる。放散したCO2
熱交換器103 を経て気液分離器8にいたり、ここで水
蒸気として出てきた水分と分離後回収される。CO2
殆ど放散した吸収剤1は放散塔6下部より取り出し、前
記熱交換器102 、ポンプ92 、熱交換器101 を経て
再び膜モジュール2へリサイクルされる。
【0003】吸収用の膜モジュール2は疎水性多孔質膜
(素材はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフ
ルオロエチレン等)を内径数百μm、肉厚数十μmの中
空糸状にしたもの数千〜数万本を円筒容器に充填したも
のである。また、吸収剤は吸収、放散が容易に行われる
ような吸収時温度付近の40℃前後では極性ガスの溶解
度が高く、放散時の温度付近の100〜120℃では極
性ガスの溶解度が低くなる薬液が使用されている。例え
ば、CO2 との化合物を形成するために吸収速度が速く
比較的CO2 溶解度の大きいモノエタノールアミン(M
EA)、あるいは吸収速度はMEAより遅いがCO2
の化合物を形成しない吸収剤であるためにCO2 溶解度
はMEAを上回る2−アミノ−2−メチルプロパノール
(AMP)等の水溶液が使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来法の吸収剤では下
記理由により、CO2 の吸収速度が速く、かつCO2
溶解度が大きいという吸収剤に要求される2つの条件の
両方を満たす吸収剤は知られていなかった。すなわち、
従来の吸収剤はMEAのようにCO2 と直接反応し、C
2 との化合物を形成する吸収剤とAMPやトリエタノ
ールアミンのようにCO2 と直接反応しない吸収剤の2
種類がある。
【0005】上記2種類の吸収剤によるCO2 の吸収機
構を図2の(a)及び(b)に示す。なお、ここではア
ミノ化合物のアミノ基をーNH2 で代表させて示した
が、CO2 と反応しない吸収剤には二、三級アミンを、
CO2 と反応する吸収剤には二級アミンも含まれ、同様
の反応を示す。図2の(a)はCO2 と反応しない吸収
剤(CO2 との化合物を形成しない吸収剤)の例であ
り、気相中のCO2 は下記反応式によりHCO3 - とし
て吸収される。 CO2 + OH- → HCO3 - (1) R2-NH2 + H2O → R2-NH3 + + OH- (2) 式(1) 、(2) より、総括の反応は次式で表される。 CO2 + H2O + R2-NH2 → R2-NH3 + + HCO3 - (3) ここでR2 はアミノ基のN原子に直接結合する炭素原子
にアルキル基、シクロアルキル基、芳香族基などの立体
障害となる基を有する置換基を表す。図2の(b)は、
CO2 と反応する吸収剤(CO2 との化合物を形成する
吸収剤)の例であり、気相中のCO2 は下記反応により
吸収剤との化合物R1 −NH 2 COO- として吸収され
る。 CO2 + R1-NH2 → R1-NH2COO (4) R1-NH2COO + R1-NH2 → R1-NHCOO- + R1-NH3 + (5) 式(4) 、(5) より、総括の反応は次式で表される。 CO2 + 2R1-NH2 → R1-NHCOO- + R1-NH3 + (6) ここでR1 はアミノ基のN原子に直接結合する炭素原子
に立体障害となる基を有していない置換基を表す。ただ
し、この種のCO2 吸収剤は (1)〜(3) 式で表される機
構による吸収機構も一部含んでいる。
【0006】上記 (1)〜(6) 式より、CO2 溶解度及び
CO2 吸収速度について下記のことが言える。CO2
解度について、(3) 及び(6) 式を比較すると、(3) 式で
はCO2 と吸収剤とは1対1の等モル反応であり、一
方、(6) 式では吸収剤2分子でCO2 1分子を吸収する
反応である。従って、同一吸収剤濃度ではCO2 溶解度
はCO2と反応しない吸収剤の方が大きくなる。また、
CO2 吸収速度については、以下の理由によりCO2
反応する吸収剤の方が吸収速度が速い。すなわち、CO
2 の吸収反応で、一番速度が遅い反応、すなわち律速反
応は(1) 又は(4) 式である。両式の反応速度は Ind.En
g.Chem.Fundam. 1983, 22, 239 によると(4) 式の反応
が速い。すなわち、上記文献の図13によると以下のこ
とが言える。CO2 吸収反応(温度40℃)において、
あるloading(吸収液1モルに対するCO2 モル
数)でMEAのp* (CO2の平衡蒸気圧)の方がAM
Pのp* より高い。p* が高いということは液中にCO
2 をより多く含有するということである。従って、CO
2 と反応する吸収剤であるMEAの方がCO2 と反応し
ない吸収剤であるAMPよりCO2 をより多く溶液中に
取込むこととなる。すなわち、(4) 式の反応の方が(1)
式の反応より速く、全体の反応はCO2 と反応する吸収
剤の方が速くなる。
【0007】本発明は上記技術水準に鑑み、CO2 吸収
速度が速く、しかもCO2 の溶解度が大きいCO2 の吸
収剤を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はガス中よりCO
2 を分離する吸収剤であって、CO2 との化合物を形成
しないアミン系吸収剤に、CO2 との化合物を形成する
アミン系吸収剤を前記CO2 を形成しないアミン系吸収
剤の10〜50重量%加えてなることを特徴とする二酸
化炭素吸収剤である。
【0009】本発明の二酸化炭素吸収剤を構成するCO
2 との化合物を形成しないアミン系吸収剤は、アミノ基
の窒素原子に直接結合する炭素原子にアルキル基、シク
ロアルキル基、芳香族基、カルボキシル基などの立体障
害となる置換基を有する一級及び二級アミノ化合物ある
いは第三級アミノ化合物を主成分とするアミン系吸収剤
であり、これらのアミノ化合物の例としては、2−アミ
ノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−2−
メチルプロピオン酸、1−アミノ−1−シクロペンタン
カルボン酸、1−アミノ−1−シクロヘキサンカルボン
酸、2−アミノ−2−フェニルプロピオン酸あるいはピ
ペコリン酸などが挙げられる。また、CO2 との化合物
を形成するアミン系吸収剤は、アミノ基の窒素原子に直
接結合する炭素原子に立体障害となる置換基を有さない
一級又は二級アミノ化合物を主成分とするアミン系吸収
剤であり、これらのアミノ化合物の例としては、モノエ
タノールアミン、ジエタノールアミン、β−ヒドロキシ
−β’−アミノエチルエーテルなどが挙げられる。な
お、ここに示したのは例示であり、本発明の二酸化炭素
吸収剤を構成するアミン系吸収剤はこれらに限定される
ものではない。
【0010】
【作用】CO2 との化合物を形成しない吸収剤はCO2
を溶解させ、平衡時にほぼ等モルのCO2 を液中に固定
する働きを持っている。すなわち、平衡時にはCO2
固定する能力は大きいが平衡に達するまでに時間がかか
る。また、CO2 との化合物を形成する吸収剤は気相中
のCO2 を速やかに液相中に取り込み溶解を促進させる
作用があるが、CO2 を液中に固定する能力は小さ
い。。この両者の吸収剤を配合することにより、気相中
のCO2 は液中のOH- 及びCO2 と化合物を形成する
吸収剤の両方と反応する。このときCO2 と化合物を形
成する吸収剤の方は、液の平衡関係によりCO2 を放出
し、再生される。ここで放出されるCO2 はCO2 との
化合物を形成しない吸収剤の作用により液中に固定され
る。この再生反応はCO2 と化合物を作る反応より速い
ので、吸収剤は繰り返し再生使用される。
【0011】CO2 はCO2 との化合物を形成しない吸
収剤と等モルの量が溶解、固定化されるのでCO2 との
化合物を形成しない吸収剤の濃度は濃い方がよい。一
方、溶解の促進に効果のあるCO2 と化合物を形成する
吸収剤はCO2 溶解過程で再利用されるので吸収剤中で
の濃度は10〜50重量%でよい。
【0012】次に本発明の吸収剤の効果をその1実施態
様に従って説明する。先ず吸収剤の組成をCO2 との化
合物を形成しないアミン系吸収剤としてのAMPの2.
0mol/リットルとCO2 との化合物を形成するアミ
ン系吸収剤としてMEAの0.5mol/リットルの混
合物とし、常温で火力発電所からの排ガス組成を想定し
た10%のCO2 を含むガスを吸収させた際の吸収量
(溶解度)を図1の(a)に、吸収速度を図1の(b)
に示す。図1から明らかなように本発明の吸収剤は、C
2 の吸収速度が速く、しかもCO2 の溶解度が大きい
という従来両立が困難であった特性を有している。
【0013】
【発明の効果】本発明の吸収剤は特性の異なる化合物
を、特定の配合割合で混合することにより得られたもの
であって、従来の吸収剤では達成できなかった速いCO
2 の吸収速度と大きいCO2 の溶解度を兼ね備えた実用
価値の高い吸収剤である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の吸収剤の性能を示すグラフ。
【図2】CO2 と反応しない吸収剤及びCO2 と反応す
る吸収剤によるCO2 吸収機構を示す説明図。
【図3】吸収剤によるCO2 の吸収プロセスの概要を示
プロセスフロー図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス中よりCO2 を分離する吸収剤であ
    って、CO2 との化合物を形成しないアミン系吸収剤
    に、CO2 との化合物を形成するアミン系吸収剤を前記
    CO2 との化合物を形成しないアミン系吸収剤の10〜
    50重量%加えてなることを特徴とする二酸化炭素吸収
    剤。
JP5137480A 1993-06-08 1993-06-08 二酸化炭素吸収剤 Withdrawn JPH06343858A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5137480A JPH06343858A (ja) 1993-06-08 1993-06-08 二酸化炭素吸収剤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5137480A JPH06343858A (ja) 1993-06-08 1993-06-08 二酸化炭素吸収剤

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06343858A true JPH06343858A (ja) 1994-12-20

Family

ID=15199618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5137480A Withdrawn JPH06343858A (ja) 1993-06-08 1993-06-08 二酸化炭素吸収剤

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06343858A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007069198A (ja) * 2005-08-10 2007-03-22 Japan Vilene Co Ltd ガス除去用濾材、複合フィルタ及びフィルタエレメント
WO2007141884A1 (ja) 2006-06-06 2007-12-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 吸収液、吸収液を用いたガス中のco2又はh2s除去装置及び方法
WO2008156085A1 (ja) 2007-06-18 2008-12-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 吸収液、吸収液を用いたco2又はh2s除去装置及び方法
WO2010037825A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-08 Aker Solvent As Amines
WO2013168588A1 (ja) * 2012-05-11 2013-11-14 三菱重工業株式会社 複合アミン吸収液、co2又はh2s又はその双方の除去装置及び方法
KR20140061228A (ko) 2012-11-13 2014-05-21 가부시키가이샤 세이부 기켄 글로브 박스
US11666853B2 (en) 2021-01-27 2023-06-06 Korea Institute Of Science And Technology Highly efficient CO2 absorbent composition and method for preparing the same

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007069198A (ja) * 2005-08-10 2007-03-22 Japan Vilene Co Ltd ガス除去用濾材、複合フィルタ及びフィルタエレメント
WO2007141884A1 (ja) 2006-06-06 2007-12-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 吸収液、吸収液を用いたガス中のco2又はh2s除去装置及び方法
US8231719B2 (en) 2006-06-06 2012-07-31 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Absorbent liquid, and apparatus and method for removing CO2 or H2S from gas with use of absorbent liquid
US8506683B2 (en) 2006-06-06 2013-08-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Absorbent liquid, and apparatus and method for removing CO2 or H2S from gas with use of absorbent liquid
US8597418B2 (en) 2007-06-18 2013-12-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Absorbent, CO2 or H2S reducing apparatus, and CO2 or H2S reducing method using absorbent
WO2008156085A1 (ja) 2007-06-18 2008-12-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 吸収液、吸収液を用いたco2又はh2s除去装置及び方法
US9211496B2 (en) 2007-06-18 2015-12-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Absorbent, CO2 or H2S reducing apparatus, and CO2 or H2S reducing method using absorbent
WO2010037825A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-08 Aker Solvent As Amines
WO2013168588A1 (ja) * 2012-05-11 2013-11-14 三菱重工業株式会社 複合アミン吸収液、co2又はh2s又はその双方の除去装置及び方法
JP2013236987A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 複合アミン吸収液、co2又はh2s又はその双方の除去装置及び方法
US10137407B2 (en) 2012-05-11 2018-11-27 Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. Complex amine absorbent, and device and method for removing one or both of CO2 and H2S
KR20140061228A (ko) 2012-11-13 2014-05-21 가부시키가이샤 세이부 기켄 글로브 박스
CN103802138A (zh) * 2012-11-13 2014-05-21 株式会社西部技研 手套式操作箱
US11666853B2 (en) 2021-01-27 2023-06-06 Korea Institute Of Science And Technology Highly efficient CO2 absorbent composition and method for preparing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101481093B (zh) 从气流中回收co2的方法
US4217236A (en) Process and composition for removing carbon dioxide containing acidic gases from gaseous mixtures
US7846407B2 (en) Self-concentrating absorbent for acid gas separation
Lu et al. Effects of activators on mass-transfer enhancement in a hollow fiber contactor using activated alkanolamine solutions
US7718151B1 (en) Methods and systems for deacidizing gaseous mixtures
Feron et al. Capture of carbon dioxide using membrane gas absorption and reuse in the horticultural industry
JP4933103B2 (ja) 精製排ガスに含まれる溶媒の抜出しを含む燃焼排ガスの脱炭酸方法
RU2674963C2 (ru) Способ улавливания диоксида серы из газового потока
US8328911B2 (en) Method for removing CO2 from coal-fired power plant flue gas using ammonia as the scrubbing solution, with a chemical additive for reducing NH3 losses, coupled with a membrane for concentrating the CO2 stream to the gas stripper
JP2871334B2 (ja) 燃焼排ガス中の二酸化炭素の除去方法
US20070286783A1 (en) Method of deacidizing a gaseous effluent with extraction of the products to be regenerated
JP3197183B2 (ja) 燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法
JPH05301024A (ja) 燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法
JP5243595B2 (ja) ガス流からのco2除去のための改善されたアルカノールアミン
JPH06343858A (ja) 二酸化炭素吸収剤
JPH0686911A (ja) 脱硫・脱炭同時処理方法
WO2013081460A1 (en) Method for depleting an exhaust gas stream in gaseous acid
JP2007000702A (ja) 吸収液、co2又はh2s又はその双方の除去装置及び除去方法
KR100470959B1 (ko) 중공사막 접촉기용 이산화탄소 흡수제
KR20120094764A (ko) 산 가스 제거를 위한 막 접촉기용 이산화탄소 흡수제 조성물
US20200086265A1 (en) Acidic gas absorbent, acidic gas removal method and acidic gas removal apparatus
JPH0338219A (ja) 排ガスからの炭酸ガスの除去、回収方法
JP3426685B2 (ja) 燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法
JP2824387B2 (ja) ガス中の硫化水素と二酸化炭素を除去する方法
AU2022201729B2 (en) Amine-containing water concentration system and apparatus, and carbon dioxide recovery system

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000905