JPH08252430A - 燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法 - Google Patents
燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法Info
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- JPH08252430A JPH08252430A JP7057120A JP5712095A JPH08252430A JP H08252430 A JPH08252430 A JP H08252430A JP 7057120 A JP7057120 A JP 7057120A JP 5712095 A JP5712095 A JP 5712095A JP H08252430 A JPH08252430 A JP H08252430A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
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- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼排ガス中に含まれるＣＯ2 を除去する方
法に関する。 【構成】 大気圧下の燃焼排ガスとアミン水溶液とを接
触させて燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法におい
て、前記アミン水溶液として、第２級アミン及び第３級
アミンのそれぞれの濃度が１０〜４５重量％の範囲にあ
るアミン混合水溶液を用いることを特徴とする燃焼排ガ
ス中のＣＯ2 を除去する方法。 【効果】 総合的にＣＯ2 の吸収能力の向上が達成され
る。
法に関する。 【構成】 大気圧下の燃焼排ガスとアミン水溶液とを接
触させて燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法におい
て、前記アミン水溶液として、第２級アミン及び第３級
アミンのそれぞれの濃度が１０〜４５重量％の範囲にあ
るアミン混合水溶液を用いることを特徴とする燃焼排ガ
ス中のＣＯ2 を除去する方法。 【効果】 総合的にＣＯ2 の吸収能力の向上が達成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼排ガス中に含まれる
ＣＯ2 （二酸化炭素）を除去する方法に関し、さらに詳
しくは、第２級アミンと第３級アミンの混合水溶液を用
いて、大気圧下の燃焼排ガス中のＣＯ2 を効率よく除去
する方法に関する。
ＣＯ2 （二酸化炭素）を除去する方法に関し、さらに詳
しくは、第２級アミンと第３級アミンの混合水溶液を用
いて、大気圧下の燃焼排ガス中のＣＯ2 を効率よく除去
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】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、ボイラの燃焼排ガ
スをアルカノールアミン水溶液等と接触させ、燃焼排ガ
ス中のＣＯ2 を除去し、回収する方法、及び回収された
ＣＯ2 を大気へ放出することなく貯蔵する方法が精力的
に研究されている。
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、ボイラの燃焼排ガ
スをアルカノールアミン水溶液等と接触させ、燃焼排ガ
ス中のＣＯ2 を除去し、回収する方法、及び回収された
ＣＯ2 を大気へ放出することなく貯蔵する方法が精力的
に研究されている。
【０００３】アルカノールアミンとしては、モノエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタ
ノールアミン（ＭＤＥＡ）、ジイソプロパノールアミ
ン、ジグリコールアミンなどを挙げることができるが、
通常モノエタノールアミン（ＭＥＡ）が好んで用いられ
る。またこれ以外の第２級及び第３級ヒンダードアミン
水溶液の使用も検討されている。
ールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタ
ノールアミン（ＭＤＥＡ）、ジイソプロパノールアミ
ン、ジグリコールアミンなどを挙げることができるが、
通常モノエタノールアミン（ＭＥＡ）が好んで用いられ
る。またこれ以外の第２級及び第３級ヒンダードアミン
水溶液の使用も検討されている。
【０００４】ところで、各種混合ガスからアミン化合物
を用いて酸性ガスを分離する技術は数多く知られてい
る。特開昭５３−１００１８０号公報には、（１）環の
一部分であって且つ第二炭素原子もしくは第三炭素原子
のどちらかに結合された少なくとも一個の第二アミノ基
または第三炭素原子に結合された第一アミノ基を含有す
る立体障害アミンが少なくとも５０モル％と第三アミノ
アルコールが少なくとも約１０モル％とよりなるアミン
混合物、及び（２）酸性ガスに対する物理的吸収剤であ
る前記アミン混合物用の溶媒、からなるアミン−溶媒液
体吸収剤に通常ガス状の混合物を接触させることからな
る酸性ガスの除去方法が記載されている。立体障害アミ
ンとしては２−ピペリジンエタノール〔２−（２−ヒド
ロキシエチル）−ピペリジン〕及び３−アミノ−３−メ
チル−１−ブタノールなどが、また溶媒としては２５重
量％までの水を含んでもよいスルホキシド化合物など
が、さらに処理ガスの例としては、同公報１１頁左上欄
に「高濃度の二酸化炭素及び硫化水素、例えば３５％の
ＣＯ2 及び１０〜１２％のＨ2 Ｓを有する通常ガス状の
混合物」が例示され、また実施例にはＣＯ2 そのものが
使用されている。
を用いて酸性ガスを分離する技術は数多く知られてい
る。特開昭５３−１００１８０号公報には、（１）環の
一部分であって且つ第二炭素原子もしくは第三炭素原子
のどちらかに結合された少なくとも一個の第二アミノ基
または第三炭素原子に結合された第一アミノ基を含有す
る立体障害アミンが少なくとも５０モル％と第三アミノ
アルコールが少なくとも約１０モル％とよりなるアミン
混合物、及び（２）酸性ガスに対する物理的吸収剤であ
る前記アミン混合物用の溶媒、からなるアミン−溶媒液
体吸収剤に通常ガス状の混合物を接触させることからな
る酸性ガスの除去方法が記載されている。立体障害アミ
ンとしては２−ピペリジンエタノール〔２−（２−ヒド
ロキシエチル）−ピペリジン〕及び３−アミノ−３−メ
チル−１−ブタノールなどが、また溶媒としては２５重
量％までの水を含んでもよいスルホキシド化合物など
が、さらに処理ガスの例としては、同公報１１頁左上欄
に「高濃度の二酸化炭素及び硫化水素、例えば３５％の
ＣＯ2 及び１０〜１２％のＨ2 Ｓを有する通常ガス状の
混合物」が例示され、また実施例にはＣＯ2 そのものが
使用されている。
【０００５】特開昭６１−７１８１９号公報には、立体
障害アミン及びスルホランなどの非水溶媒を含む酸性ガ
ススクラッピング用組成物が記載されている。また本公
報にはＣＯ2 の吸収に対し、立体障害アミンの有利性を
反応式を用いて説明している。
障害アミン及びスルホランなどの非水溶媒を含む酸性ガ
ススクラッピング用組成物が記載されている。また本公
報にはＣＯ2 の吸収に対し、立体障害アミンの有利性を
反応式を用いて説明している。
【０００６】ケミカルエンジニアリングサイエンス（Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎ
ｃｅ），４１巻，２号，９９７〜１００３頁には、ヒン
ダードアミンである２−アミノ−２−メチル−１−プロ
パノール（ＡＭＰ）水溶液の炭酸ガス吸収挙動が開示さ
れている。吸収させるガスとしては大気圧のＣＯ2 及び
ＣＯ2 とＮ2 の混合物が用いられている。
ｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎ
ｃｅ），４１巻，２号，９９７〜１００３頁には、ヒン
ダードアミンである２−アミノ−２−メチル−１−プロ
パノール（ＡＭＰ）水溶液の炭酸ガス吸収挙動が開示さ
れている。吸収させるガスとしては大気圧のＣＯ2 及び
ＣＯ2 とＮ2 の混合物が用いられている。
【０００７】ケミカルエンジニアリングサイエンス（Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｃｉｅｎ
ｃｅ），４１巻，４号，９９７〜１００３頁には、ヒン
ダードアミンである２−アミノ−２−メチル−１−プロ
パノール（ＡＭＰ）水溶液の炭酸ガス吸収挙動が開示さ
れている。吸収させるガスとしては大気圧のＣＯ2 及び
ＣＯ2 と窒素の混合物が用いられている。
ｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｃｉｅｎ
ｃｅ），４１巻，４号，９９７〜１００３頁には、ヒン
ダードアミンである２−アミノ−２−メチル−１−プロ
パノール（ＡＭＰ）水溶液の炭酸ガス吸収挙動が開示さ
れている。吸収させるガスとしては大気圧のＣＯ2 及び
ＣＯ2 と窒素の混合物が用いられている。
【０００８】ケミカルエンジニアリングサイエンス（Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｃｉｅｎ
ｃｅ），４１巻，２号，４０５〜４０８頁には、常温付
近において、ＡＭＰのようなヒンダードアミンとＭＥＡ
のような直鎖アミンの各水溶液のＣＯ2 やＨ2 Ｓに対す
る吸収速度が報告されている。
ｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｃｉｅｎ
ｃｅ），４１巻，２号，４０５〜４０８頁には、常温付
近において、ＡＭＰのようなヒンダードアミンとＭＥＡ
のような直鎖アミンの各水溶液のＣＯ2 やＨ2 Ｓに対す
る吸収速度が報告されている。
【０００９】米国特許３，６２２，２６７号明細書には
メチルジエタノールアミン及びモノエチルモノエタノー
ルアミンを含有する水性混合物を用い、原油などの部分
酸化ガスなどの合成ガスに含まれる高分圧のＣＯ2 、例
えば４０気圧の３０％ＣＯ2含有合成ガスを精製する技
術が開示されている。
メチルジエタノールアミン及びモノエチルモノエタノー
ルアミンを含有する水性混合物を用い、原油などの部分
酸化ガスなどの合成ガスに含まれる高分圧のＣＯ2 、例
えば４０気圧の３０％ＣＯ2含有合成ガスを精製する技
術が開示されている。
【００１０】ドイツ公開特許１，５４２，４１５号公報
にはＣＯ2 、Ｈ2 Ｓ、ＣＯＳの吸収速度の向上のためモ
ノアルキルアルカノールアミンなどを物理又は化学吸収
剤に添加する技術が開示されている。同様にドイツ公開
特許１，９０４，４２８号には、モノメチルエタノール
アミンがメチルジエタノールアミンの吸収速度を向上さ
せる目的で添加される技術が開示されている。
にはＣＯ2 、Ｈ2 Ｓ、ＣＯＳの吸収速度の向上のためモ
ノアルキルアルカノールアミンなどを物理又は化学吸収
剤に添加する技術が開示されている。同様にドイツ公開
特許１，９０４，４２８号には、モノメチルエタノール
アミンがメチルジエタノールアミンの吸収速度を向上さ
せる目的で添加される技術が開示されている。
【００１１】米国特許４，３３６，２３３号明細書に
は、天然ガス、合成ガス、ガス化石炭ガスの精製にピペ
ラジンの０．８１〜１．３モル／リットル水溶液が洗浄
液として、またピペラジンがメチルジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノ
メチルエタノールアミンなどの溶媒と共に水溶液で洗浄
液として使用される技術が開示されている。
は、天然ガス、合成ガス、ガス化石炭ガスの精製にピペ
ラジンの０．８１〜１．３モル／リットル水溶液が洗浄
液として、またピペラジンがメチルジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノ
メチルエタノールアミンなどの溶媒と共に水溶液で洗浄
液として使用される技術が開示されている。
【００１２】同様に特開昭５２−６３１７１号公報に
は、第３級アルカノールアミン、モノアルキルアルカノ
ールアミンなどにピペラジンまたはヒドロキシエチルピ
ペラジンなどのピペラジン誘導体を促進剤として加えた
ＣＯ2 吸収剤が開示されている。
は、第３級アルカノールアミン、モノアルキルアルカノ
ールアミンなどにピペラジンまたはヒドロキシエチルピ
ペラジンなどのピペラジン誘導体を促進剤として加えた
ＣＯ2 吸収剤が開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ＭＥＡに代表される前
記のようなアルカノールアミン水溶液、あるいは前記公
知文献に記載のヒンダードアミン類やアミン類の混合物
の水溶液を燃焼排ガス中のＣＯ2 の吸収液として用いて
も、アミン水溶液中の単位アミンモル当たりのＣＯ2 吸
収量、所定濃度におけるＣＯ2 の吸収速度、さらには吸
収後のアルカノールアミン水溶液の再生に要する熱エネ
ルギなどに照らして、必ずしも満足のできるものではな
い。また一般的に、第２級ヒンダードアミンや第３級ヒ
ンダードアミンはＭＥＡに比べＣＯ2 吸収量や再生の熱
エネルギの点では優れるが、さらに吸収速度を改善する
必要があり、吸収効率を上げるための吸収剤単位モル当
たりのＣＯ2 吸収量の増加、アミン水溶液の高濃度化に
よる水溶液の単位体積当たりのＣＯ2 吸収量増加などが
解決すべき大きな課題である。さらにはＣＯ2 の吸収
後、ＣＯ2 を分離し、吸収液を再生させる際に必要な熱
エネルギのより少ない吸収剤が望まれる。
記のようなアルカノールアミン水溶液、あるいは前記公
知文献に記載のヒンダードアミン類やアミン類の混合物
の水溶液を燃焼排ガス中のＣＯ2 の吸収液として用いて
も、アミン水溶液中の単位アミンモル当たりのＣＯ2 吸
収量、所定濃度におけるＣＯ2 の吸収速度、さらには吸
収後のアルカノールアミン水溶液の再生に要する熱エネ
ルギなどに照らして、必ずしも満足のできるものではな
い。また一般的に、第２級ヒンダードアミンや第３級ヒ
ンダードアミンはＭＥＡに比べＣＯ2 吸収量や再生の熱
エネルギの点では優れるが、さらに吸収速度を改善する
必要があり、吸収効率を上げるための吸収剤単位モル当
たりのＣＯ2 吸収量の増加、アミン水溶液の高濃度化に
よる水溶液の単位体積当たりのＣＯ2 吸収量増加などが
解決すべき大きな課題である。さらにはＣＯ2 の吸収
後、ＣＯ2 を分離し、吸収液を再生させる際に必要な熱
エネルギのより少ない吸収剤が望まれる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題に
鑑み、燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する際に用いられる
吸収液について鋭意検討した結果、第２級アミンと第３
級アミンの所定濃度以上の混合水溶液を用いることが特
に有効であるとの知見を得て、本発明を完成させること
ができた。すなわち本発明によれば、大気圧下の燃焼排
ガスとアミン水溶液とを接触させて燃焼排ガス中のＣＯ
2 を除去する方法において、前記アミン水溶液として、
第２級アミン及び第３級アミンのそれぞれの濃度が１０
〜４５重量％の範囲にあるアミン混合水溶液を用いるこ
とを特徴とする燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法が
提供される。また本発明によれば、アミン混合水溶液中
の第３級アミンの濃度が、吸収条件を同一にして第３級
アミンの単独水溶液を用いたときの水溶液の単位体積当
たり最大のＣＯ2 吸収量となる第３級アミンの濃度の前
後１０重量％の範囲内である前記燃焼排ガス中のＣＯ2
を除去する方法が提供される。また本発明によれば、ア
ミン混合水溶液中のアミンの合計濃度が、７０重量％以
下である燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法が提供さ
れる。また本発明によれば、前記アミン水溶液として、
２−メチルアミノエタノール、２−エチルアミノエタノ
ール、２−イソプロピルアミノエタノール、２−ｎ−ブ
チルアミノエタノール、ピペラジン、２−メチルピペラ
ジン、２，５−ジメチルピペラジン及び２−ピペリジノ
エタノールの群から選ばれる第２級アミン、及び２−ジ
メチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタクノ
ール、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、４−ジ
メチルアミノ−１−ブタノール、２−ジメチルアミノ−
２−メチル−１−プロパノール、Ｎ−エチル−Ｎ−メチ
ルエタノールアミンの群から選ばれる第３級アミンの混
合水溶液を用いる燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法
が提供される。また本発明によれれは、前記第２級アミ
ン及び第３級アミンが共にアルコール性水酸基１個を有
するものである燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法が
提供される。さらに本発明によれば、前記アミン水溶液
として、２−メチルアミノエタノール、２−エチルアミ
ノエタノール、２−イソプロピルアミノエタノール、２
−ｎ−ブチルアミノエタノール、ピペラジン、２−メチ
ルピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン及び２−ピ
ペリジノエタノールの群から選ばれる第２級アミン、及
びＮ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノ
ールアミン、Ｎ−ｔ−ブチルジエタノールアミン及びＮ
−メチルジイソプロパノールアミンの群から選ばれる第
３級アミンの混合水溶液を用いる燃焼排ガス中のＣＯ2
を除去する方法が提供される。またさらに本発明によれ
ば、２−メチルアミノエタノール、２−エチルアミノエ
タノール、２−イソプロピルアミノエタノール、２−ｎ
−ブチルアミノエタノールから選ばれる第２級アミンを
用いる燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法が提供され
る。
鑑み、燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する際に用いられる
吸収液について鋭意検討した結果、第２級アミンと第３
級アミンの所定濃度以上の混合水溶液を用いることが特
に有効であるとの知見を得て、本発明を完成させること
ができた。すなわち本発明によれば、大気圧下の燃焼排
ガスとアミン水溶液とを接触させて燃焼排ガス中のＣＯ
2 を除去する方法において、前記アミン水溶液として、
第２級アミン及び第３級アミンのそれぞれの濃度が１０
〜４５重量％の範囲にあるアミン混合水溶液を用いるこ
とを特徴とする燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法が
提供される。また本発明によれば、アミン混合水溶液中
の第３級アミンの濃度が、吸収条件を同一にして第３級
アミンの単独水溶液を用いたときの水溶液の単位体積当
たり最大のＣＯ2 吸収量となる第３級アミンの濃度の前
後１０重量％の範囲内である前記燃焼排ガス中のＣＯ2
を除去する方法が提供される。また本発明によれば、ア
ミン混合水溶液中のアミンの合計濃度が、７０重量％以
下である燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法が提供さ
れる。また本発明によれば、前記アミン水溶液として、
２−メチルアミノエタノール、２−エチルアミノエタノ
ール、２−イソプロピルアミノエタノール、２−ｎ−ブ
チルアミノエタノール、ピペラジン、２−メチルピペラ
ジン、２，５−ジメチルピペラジン及び２−ピペリジノ
エタノールの群から選ばれる第２級アミン、及び２−ジ
メチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタクノ
ール、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、４−ジ
メチルアミノ−１−ブタノール、２−ジメチルアミノ−
２−メチル−１−プロパノール、Ｎ−エチル−Ｎ−メチ
ルエタノールアミンの群から選ばれる第３級アミンの混
合水溶液を用いる燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法
が提供される。また本発明によれれは、前記第２級アミ
ン及び第３級アミンが共にアルコール性水酸基１個を有
するものである燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法が
提供される。さらに本発明によれば、前記アミン水溶液
として、２−メチルアミノエタノール、２−エチルアミ
ノエタノール、２−イソプロピルアミノエタノール、２
−ｎ−ブチルアミノエタノール、ピペラジン、２−メチ
ルピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン及び２−ピ
ペリジノエタノールの群から選ばれる第２級アミン、及
びＮ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノ
ールアミン、Ｎ−ｔ−ブチルジエタノールアミン及びＮ
−メチルジイソプロパノールアミンの群から選ばれる第
３級アミンの混合水溶液を用いる燃焼排ガス中のＣＯ2
を除去する方法が提供される。またさらに本発明によれ
ば、２−メチルアミノエタノール、２−エチルアミノエ
タノール、２−イソプロピルアミノエタノール、２−ｎ
−ブチルアミノエタノールから選ばれる第２級アミンを
用いる燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法が提供され
る。
【００１５】
【作用】本発明においては、吸収液として第２級アミン
と第３級アミンをそれぞれ１０〜４５重量％となる範囲
で混合した水溶液を用いる。第３級アミンは単位モル当
たりのＣＯ2 吸収量は大きいものの吸収速度が小さい
が、第２級アミンを併用することにより吸収速度が促進
され、各単独で用いるよりも吸収速度の点で大きな利点
がある。
と第３級アミンをそれぞれ１０〜４５重量％となる範囲
で混合した水溶液を用いる。第３級アミンは単位モル当
たりのＣＯ2 吸収量は大きいものの吸収速度が小さい
が、第２級アミンを併用することにより吸収速度が促進
され、各単独で用いるよりも吸収速度の点で大きな利点
がある。
【００１６】また、ＣＯ2 の吸収は、通常吸収塔におい
て気液向流接触により行われ、再生塔で水蒸気ストリッ
ピングによるＣＯ2 の分離・吸収液の再生が行われる。
その際、一定温度における吸収液中のアミンの単位モル
当たりのＣＯ2 の飽和吸収量（Ｘ軸）とガス中のＣＯ2
分圧（Ｙ軸）との関係、即ち平衡曲線が、吸収塔及び再
生塔の両温度・ＣＯ2 分圧条件で各アミンについて得ら
れるが、この平衡曲線に対し実際に操作する条件を示す
操作線が平衡曲線に対し離れて平行に設定できる方が、
理論吸収段数を設けやすいことから有利である。第３級
アミンの平衡曲線は第２級アミンのそれよりも傾きが小
さく、従って吸収能力は大きいものの操作線との関係で
は、第２級アミンよりも不利である。しかし、両アミン
を混合することにより、第２級アミンと第３級アミンの
間に混合アミン水溶液の平衡曲線が移動するため、吸収
操作条件を設定しやすくなるという利点がある。
て気液向流接触により行われ、再生塔で水蒸気ストリッ
ピングによるＣＯ2 の分離・吸収液の再生が行われる。
その際、一定温度における吸収液中のアミンの単位モル
当たりのＣＯ2 の飽和吸収量（Ｘ軸）とガス中のＣＯ2
分圧（Ｙ軸）との関係、即ち平衡曲線が、吸収塔及び再
生塔の両温度・ＣＯ2 分圧条件で各アミンについて得ら
れるが、この平衡曲線に対し実際に操作する条件を示す
操作線が平衡曲線に対し離れて平行に設定できる方が、
理論吸収段数を設けやすいことから有利である。第３級
アミンの平衡曲線は第２級アミンのそれよりも傾きが小
さく、従って吸収能力は大きいものの操作線との関係で
は、第２級アミンよりも不利である。しかし、両アミン
を混合することにより、第２級アミンと第３級アミンの
間に混合アミン水溶液の平衡曲線が移動するため、吸収
操作条件を設定しやすくなるという利点がある。
【００１７】さらに本発明者らの見い出した知見によれ
ば、燃焼排ガスのようなＣＯ2 分圧の小さいガス中のＣ
Ｏ2 を吸収する際、第３級アミン水溶液では、水溶液中
の第３級アミンの濃度を大きくしていくと、ＣＯ2 の吸
収量が最大となる濃度（最大ＣＯ2 吸収濃度）があり、
それを超えると吸収量が低下する。またそのときのアミ
ン濃度は、アミンの種類にもよるが、およそ３０重量％
程度である。これに対し第２級アミンでは、濃度を増す
につれてＣＯ2 の吸収量は増大する。吸収液の濃度につ
いては、粘度の増加、気液接触性、流動性などの点で自
ずから上限があるので、第３級アミンの濃度を最大ＣＯ
2 吸収濃度付近に設定し、これに第２級アミンを前記の
上限となるまでの範囲内で加えて、両アミンの混合によ
る濃度上昇を図ることにより、両者の吸収能力を最大限
に発揮させることができるという利点がある。
ば、燃焼排ガスのようなＣＯ2 分圧の小さいガス中のＣ
Ｏ2 を吸収する際、第３級アミン水溶液では、水溶液中
の第３級アミンの濃度を大きくしていくと、ＣＯ2 の吸
収量が最大となる濃度（最大ＣＯ2 吸収濃度）があり、
それを超えると吸収量が低下する。またそのときのアミ
ン濃度は、アミンの種類にもよるが、およそ３０重量％
程度である。これに対し第２級アミンでは、濃度を増す
につれてＣＯ2 の吸収量は増大する。吸収液の濃度につ
いては、粘度の増加、気液接触性、流動性などの点で自
ずから上限があるので、第３級アミンの濃度を最大ＣＯ
2 吸収濃度付近に設定し、これに第２級アミンを前記の
上限となるまでの範囲内で加えて、両アミンの混合によ
る濃度上昇を図ることにより、両者の吸収能力を最大限
に発揮させることができるという利点がある。
【００１８】本発明でのＣＯ2 の吸収剤として用いられ
る第２級アミン及び第３級アミンは、ともに分子内にア
ルコール性水酸基を有しないものであっても、あるいは
有するものであってもよい。また両者とも非環状であっ
ても環状であってもよいが、第３級アミンとしては非環
状のものが好ましい。
る第２級アミン及び第３級アミンは、ともに分子内にア
ルコール性水酸基を有しないものであっても、あるいは
有するものであってもよい。また両者とも非環状であっ
ても環状であってもよいが、第３級アミンとしては非環
状のものが好ましい。
【００１９】本発明において好ましい第２級アミンとし
ては、２−メチルアミノエタノール、２−エチルアミノ
エタノール、２−イソプロピルアミノエタノール、２−
ｎ−ブチルアミノエタノールなどの非環状アミン、また
ピペラジン、２−メチルピペラジン（ＭＰ）、２，５−
ジメチルピペラジン及び２−ピペリジノエタノールなど
の環状アミンが例示される。第２級アミンは各単独で用
いられるほか、２種以上を混合して用いることもでき
る。
ては、２−メチルアミノエタノール、２−エチルアミノ
エタノール、２−イソプロピルアミノエタノール、２−
ｎ−ブチルアミノエタノールなどの非環状アミン、また
ピペラジン、２−メチルピペラジン（ＭＰ）、２，５−
ジメチルピペラジン及び２−ピペリジノエタノールなど
の環状アミンが例示される。第２級アミンは各単独で用
いられるほか、２種以上を混合して用いることもでき
る。
【００２０】また好ましい第３級アミンとしては、２−
ジメチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタク
ノール、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、４−
ジメチルアミノ−１−ブタノール、２−ジメチルアミノ
−２−メチル−１−プロパノール、Ｎ−エチル−Ｎ−メ
チルエタノールアミンなどのアルコール性水酸基を１個
有するものが例示される。さらにアルコール性水酸基を
２個有するものとしては、Ｎ−メチルジエタノールアミ
ン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ−ｔ−ブチルジ
エタノールアミン及びＮ−メチルジイソプロパノールア
ミンが例示される。アルコール性水酸基を２個有するも
のを使用する場合は、相手の第２級アミンの濃度を例え
ば１５重量％以上に高めて使用することが好ましく、さ
らには３０重量％以上に高めて使用することが好まし
い。前記第３級アミンも各単独で用いられるほか、２種
以上を混合してて用いることもできる。
ジメチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタク
ノール、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、４−
ジメチルアミノ−１−ブタノール、２−ジメチルアミノ
−２−メチル−１−プロパノール、Ｎ−エチル−Ｎ−メ
チルエタノールアミンなどのアルコール性水酸基を１個
有するものが例示される。さらにアルコール性水酸基を
２個有するものとしては、Ｎ−メチルジエタノールアミ
ン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ−ｔ−ブチルジ
エタノールアミン及びＮ−メチルジイソプロパノールア
ミンが例示される。アルコール性水酸基を２個有するも
のを使用する場合は、相手の第２級アミンの濃度を例え
ば１５重量％以上に高めて使用することが好ましく、さ
らには３０重量％以上に高めて使用することが好まし
い。前記第３級アミンも各単独で用いられるほか、２種
以上を混合してて用いることもできる。
【００２１】本発明の燃焼排ガスとの接触に用いる前記
第２級アミンと第３級アミンの混合水溶液（以下、吸収
液とも称す）の濃度は、それぞれのアミンが１０〜４５
重量％の範囲である。特に第３級アミンの濃度はその第
３級アミンの最大ＣＯ2 吸収濃度の前後１０重量％の範
囲が好ましく、より好ましくは最大ＣＯ2 吸収濃度の前
後５重量％の範囲である。従って、第３級アミンの好ま
しい濃度範囲としてはおよそ２０〜４０重量％である。
一方、第２級アミンは前記のように、通常、濃度が高く
なるにつれ飽和吸収量も大きくなるので、濃度が高い方
が好ましいが、第３級アミンとの合計濃度が７０重量％
以下にすることが、気液接触性、流動性の観点から好ま
しい。特に第２級アミンの好ましい濃度範囲としては、
約１５〜２０重量％である。本発明において、燃焼排ガ
スとの接触時の吸収液の温度は、通常３０〜７０℃の範
囲である。また本発明で用いる吸収液には、必要に応じ
て腐食防止剤、劣化防止剤などが加えられる。
第２級アミンと第３級アミンの混合水溶液（以下、吸収
液とも称す）の濃度は、それぞれのアミンが１０〜４５
重量％の範囲である。特に第３級アミンの濃度はその第
３級アミンの最大ＣＯ2 吸収濃度の前後１０重量％の範
囲が好ましく、より好ましくは最大ＣＯ2 吸収濃度の前
後５重量％の範囲である。従って、第３級アミンの好ま
しい濃度範囲としてはおよそ２０〜４０重量％である。
一方、第２級アミンは前記のように、通常、濃度が高く
なるにつれ飽和吸収量も大きくなるので、濃度が高い方
が好ましいが、第３級アミンとの合計濃度が７０重量％
以下にすることが、気液接触性、流動性の観点から好ま
しい。特に第２級アミンの好ましい濃度範囲としては、
約１５〜２０重量％である。本発明において、燃焼排ガ
スとの接触時の吸収液の温度は、通常３０〜７０℃の範
囲である。また本発明で用いる吸収液には、必要に応じ
て腐食防止剤、劣化防止剤などが加えられる。
【００２２】さらに、本発明における大気圧下とは、燃
焼排ガスを供給するためブロワなどを作用させる程度の
大気圧近傍の圧力範囲は含まれるものである。
焼排ガスを供給するためブロワなどを作用させる程度の
大気圧近傍の圧力範囲は含まれるものである。
【００２３】本発明の燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する
方法で採用できるプロセスは、特に限定されないが、そ
の一例について図１によって説明する。図１では主要設
備のみ示し、付属設備は省略した。図１において、１は
脱ＣＯ2 塔、２は下部充填部、３は上部充填部またはト
レイ、４は脱ＣＯ2 塔燃焼排ガス供給口、５は脱ＣＯ2
燃焼排ガス排出口、６は吸収液供給口、７はノズル、８
は必要に応じて設けられる燃焼排ガス冷却器、９はノズ
ル、１０は充填部、１１は加湿冷却水循環ポンプ、１２
は補給水供給ライン、１３はＣＯ2 を吸収した吸収液排
出ポンプ、１４は熱交換器、１５は吸収液再生（以下、
「再生」とも略称）塔、１６はノズル、１７は下部充填
部、１８は再生加熱器（リボイラ）、１９は上部充填
部、２０は還流水ポンプ、２１はＣＯ2分離器、２２は
回収ＣＯ2 排出ライン、２３は再生塔還流冷却器、２４
はノズル、２５は再生塔還流水供給ライン、２６は燃焼
排ガス供給ブロワ、２７は冷却器、２８は再生塔還流水
供給口である。
方法で採用できるプロセスは、特に限定されないが、そ
の一例について図１によって説明する。図１では主要設
備のみ示し、付属設備は省略した。図１において、１は
脱ＣＯ2 塔、２は下部充填部、３は上部充填部またはト
レイ、４は脱ＣＯ2 塔燃焼排ガス供給口、５は脱ＣＯ2
燃焼排ガス排出口、６は吸収液供給口、７はノズル、８
は必要に応じて設けられる燃焼排ガス冷却器、９はノズ
ル、１０は充填部、１１は加湿冷却水循環ポンプ、１２
は補給水供給ライン、１３はＣＯ2 を吸収した吸収液排
出ポンプ、１４は熱交換器、１５は吸収液再生（以下、
「再生」とも略称）塔、１６はノズル、１７は下部充填
部、１８は再生加熱器（リボイラ）、１９は上部充填
部、２０は還流水ポンプ、２１はＣＯ2分離器、２２は
回収ＣＯ2 排出ライン、２３は再生塔還流冷却器、２４
はノズル、２５は再生塔還流水供給ライン、２６は燃焼
排ガス供給ブロワ、２７は冷却器、２８は再生塔還流水
供給口である。
【００２４】図１において、燃焼排ガスは燃焼排ガス供
給ブロワ２６により燃焼排ガス冷却器８に押込められ、
ノズル９からの加湿冷却水と充填部１０で接触し、加湿
冷却され、脱ＣＯ2 塔燃焼排ガス供給口４を通って脱Ｃ
Ｏ2 塔１へ導かれる。燃焼排ガスと接触した加湿冷却水
は燃焼排ガス冷却器８の下部に溜り、ポンプ１１により
ノズル９へ循環使用される。加湿冷却水は燃焼排ガスを
加湿冷却することにより徐々に失われるので、補給水供
給ライン１２により補充される。燃焼排ガスを加湿冷却
の状態より、さらに冷却する場合は、加湿冷却循環ポン
プ１１とノズル９との間に熱交換器を置き、加湿冷却水
を冷却して燃焼排ガス冷却器８に供給することにより可
能となる。
給ブロワ２６により燃焼排ガス冷却器８に押込められ、
ノズル９からの加湿冷却水と充填部１０で接触し、加湿
冷却され、脱ＣＯ2 塔燃焼排ガス供給口４を通って脱Ｃ
Ｏ2 塔１へ導かれる。燃焼排ガスと接触した加湿冷却水
は燃焼排ガス冷却器８の下部に溜り、ポンプ１１により
ノズル９へ循環使用される。加湿冷却水は燃焼排ガスを
加湿冷却することにより徐々に失われるので、補給水供
給ライン１２により補充される。燃焼排ガスを加湿冷却
の状態より、さらに冷却する場合は、加湿冷却循環ポン
プ１１とノズル９との間に熱交換器を置き、加湿冷却水
を冷却して燃焼排ガス冷却器８に供給することにより可
能となる。
【００２５】脱ＣＯ2 塔１に押し込められた燃焼排ガス
はノズル７から供給される一定濃度の吸収液と下部充填
部２で向流接触させられ、燃焼排ガス中のＣＯ2 は吸収
液により吸収除去され、脱ＣＯ2 燃焼排ガスは上部充填
部３へと向う。脱ＣＯ2 塔１に供給される吸収液はＣＯ
2 を吸収し、その吸収による反応熱のため、通常吸収液
供給口６における温度よりも高温となり、ＣＯ2 を吸収
した吸収液排出ポンプ１３により熱交換器１４に送られ
て加熱され、吸収液再生塔５へ導かれる。再生された吸
収液の温度調節は熱交換器１４あるいは必要に応じて熱
交換器１４と吸収液供給口６の間に設けられる冷却器２
７により行うことができる。
はノズル７から供給される一定濃度の吸収液と下部充填
部２で向流接触させられ、燃焼排ガス中のＣＯ2 は吸収
液により吸収除去され、脱ＣＯ2 燃焼排ガスは上部充填
部３へと向う。脱ＣＯ2 塔１に供給される吸収液はＣＯ
2 を吸収し、その吸収による反応熱のため、通常吸収液
供給口６における温度よりも高温となり、ＣＯ2 を吸収
した吸収液排出ポンプ１３により熱交換器１４に送られ
て加熱され、吸収液再生塔５へ導かれる。再生された吸
収液の温度調節は熱交換器１４あるいは必要に応じて熱
交換器１４と吸収液供給口６の間に設けられる冷却器２
７により行うことができる。
【００２６】再生塔１５では、再生加熱器１８による加
熱により下部充填部１７で吸収液が再生され、熱交換器
１４及び必要に応じて冷却器２７により冷却されて脱Ｃ
Ｏ2塔１へ戻される。吸収液再生塔１５の上部におい
て、吸収液から分離されたＣＯ 2 はノズル２４より供給
される還流水と接触し、再生塔還流冷却器２３により冷
却され、ＣＯ2 分離器２１にてＣＯ2 に同伴した水蒸気
が凝縮した還流水と分離され、回収ＣＯ2 排出ライン２
２よりＣＯ2 回収工程へ導かれる。還流水の一部は還流
水ポンプ２０で、再生塔１５へ還流され、一部は再生塔
還流水供給ライン２５を経て脱ＣＯ2 塔１の再生塔還流
水供給口２８に供給される。この再生塔還流水には微量
の吸収液が含まれているので、脱ＣＯ2 塔１の上部充填
部３で排ガスと接触し、排ガス中に含まれる微量のＣＯ
2 の除去に貢献する。
熱により下部充填部１７で吸収液が再生され、熱交換器
１４及び必要に応じて冷却器２７により冷却されて脱Ｃ
Ｏ2塔１へ戻される。吸収液再生塔１５の上部におい
て、吸収液から分離されたＣＯ 2 はノズル２４より供給
される還流水と接触し、再生塔還流冷却器２３により冷
却され、ＣＯ2 分離器２１にてＣＯ2 に同伴した水蒸気
が凝縮した還流水と分離され、回収ＣＯ2 排出ライン２
２よりＣＯ2 回収工程へ導かれる。還流水の一部は還流
水ポンプ２０で、再生塔１５へ還流され、一部は再生塔
還流水供給ライン２５を経て脱ＣＯ2 塔１の再生塔還流
水供給口２８に供給される。この再生塔還流水には微量
の吸収液が含まれているので、脱ＣＯ2 塔１の上部充填
部３で排ガスと接触し、排ガス中に含まれる微量のＣＯ
2 の除去に貢献する。
【００２７】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例により制限されるものでは
ない。 〔参考例１〜３〕恒温槽内に設置したガラス製反応容器
に表１に記載のように濃度を変えた第３級アミン水溶液
を吸収液として５０ｍｌを入れた。温度４０℃で撹拌し
ながら、試験ガスを大気圧下１リットル／分の流速で、
バブルを発生しやすいようにフィルタを通して吸収液に
通した。試験ガスとしてはＣＯ2 １０モル％、Ｏ2 ３モ
ル％、Ｎ2 ８７モル％の組成を有する４０℃のモデル燃
焼排ガスを用いた。試験ガスを通し続け、出入りガスの
ＣＯ2 濃度が等しくなった時点で、吸収液に含まれるＣ
Ｏ2 をＣＯ2 分析計（全有機炭素計）を用いて測定し、
ＣＯ2 の飽和吸収量（Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液、モル
ＣＯ2 ／アミンモル吸収剤）を求めた。その結果を表１
に示す。
るが、本発明はこれら実施例により制限されるものでは
ない。 〔参考例１〜３〕恒温槽内に設置したガラス製反応容器
に表１に記載のように濃度を変えた第３級アミン水溶液
を吸収液として５０ｍｌを入れた。温度４０℃で撹拌し
ながら、試験ガスを大気圧下１リットル／分の流速で、
バブルを発生しやすいようにフィルタを通して吸収液に
通した。試験ガスとしてはＣＯ2 １０モル％、Ｏ2 ３モ
ル％、Ｎ2 ８７モル％の組成を有する４０℃のモデル燃
焼排ガスを用いた。試験ガスを通し続け、出入りガスの
ＣＯ2 濃度が等しくなった時点で、吸収液に含まれるＣ
Ｏ2 をＣＯ2 分析計（全有機炭素計）を用いて測定し、
ＣＯ2 の飽和吸収量（Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液、モル
ＣＯ2 ／アミンモル吸収剤）を求めた。その結果を表１
に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１の結果から明らかなように、本発明で
使用する第３級アミン自体のＣＯ2吸収能力は、何れも
濃度３０重量％前後に最大のＣＯ2 吸収濃度があること
がわかる。
使用する第３級アミン自体のＣＯ2吸収能力は、何れも
濃度３０重量％前後に最大のＣＯ2 吸収濃度があること
がわかる。
【００３０】〔参考例４〜１８〕参考例１と同様の操作
により表２に記載の第２級アミン及び第３級アミンにつ
いて、濃度３０重量％のＣＯ2 吸収試験を行った。その
結果を表２に示す。
により表２に記載の第２級アミン及び第３級アミンにつ
いて、濃度３０重量％のＣＯ2 吸収試験を行った。その
結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】〔実施例１〜５、比較例１〜４〕本発明に
よる燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法の効果を確認
するため、図２に略示する小型試験装置を用いた。図２
において、試験ガス２０１は高さ１５００ｍｍ、内径５
０ｍｍ、充填高さ１０００ｍｍのステンレス製吸収塔２
０２の下部に０．９８Ｎｍ3 ／ｈの流速で導入される。
試験ガスの組成はＣＯ2 １０％、Ｎ2 ８７％、Ｏ2 ３％
に調整されたものである。吸収塔２０２の上部にはノズ
ル２０３があり、再生され循環された吸収液が噴霧され
る。吸収塔中央部に設けられた充填部２０４には、長さ
６ｍｍのディクソンパッキングが充填され、その周りに
は温水ジャケット２０５が設けられ、吸収温度を６０℃
に保つための温水循環ポンプ２０６、温水タンク２０７
を備えている。また吸収塔２０２の上部には吸収塔コン
デンサ２０８が設置され、吸収処理ガスはここで冷却さ
れた後、吸収処理ガス分析器２０９で分析されて排出さ
れる。吸収塔下部には吸収液抜き出しポンプ２１０が設
けられ、吸収液は予熱ヒータ２１１で予熱され温度１１
０℃に制御された後、再生塔２１２の上部に導かれる。
再生塔２１２はステンレス製で高さ１５００ｍｍ、内径
２５ｍｍ、中央部の充填高さ１６０ｍｍであり、吸収塔
と同じ充填物が充填されている。また充填部には吸収塔
と同様に温度を一定に保つための温水ジャケット２１３
を備えている。再生塔２１２の充填部の上部から流下し
たＣＯ2 リッチ吸収液は下部のリボイラヒータ（電熱）
２１４で加熱（リボイラの温度は１１０℃に制御）され
て発生したスチームによりストリッピングされ、リーン
吸収液となり、再生吸収液冷却器２１５、再生吸収液抜
出しポンプ２１６、再生吸収液タンク２１７、再生吸収
液循環ポンプ２１８、再生吸収液予熱器２１９を経由し
て吸収塔上部に２．８リットル／ｈの流速で循環使用さ
れる。なお、リーン吸収液の一部は再生吸収液循環ポン
プ２２０で再生塔入口に還流される。再生塔上部には再
生塔コンデンサ２２１が設けられ、吸収液から遊離した
ＣＯ2 はコンデンサ２２１で水蒸気を凝縮分離された
後、図示しない赤外線式ＣＯ2 ガス計（堀場製作所製Ｖ
ＩＡ ５１０）により分析され、再生塔ガス洗浄器２２
２を経由して排出される。
よる燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法の効果を確認
するため、図２に略示する小型試験装置を用いた。図２
において、試験ガス２０１は高さ１５００ｍｍ、内径５
０ｍｍ、充填高さ１０００ｍｍのステンレス製吸収塔２
０２の下部に０．９８Ｎｍ3 ／ｈの流速で導入される。
試験ガスの組成はＣＯ2 １０％、Ｎ2 ８７％、Ｏ2 ３％
に調整されたものである。吸収塔２０２の上部にはノズ
ル２０３があり、再生され循環された吸収液が噴霧され
る。吸収塔中央部に設けられた充填部２０４には、長さ
６ｍｍのディクソンパッキングが充填され、その周りに
は温水ジャケット２０５が設けられ、吸収温度を６０℃
に保つための温水循環ポンプ２０６、温水タンク２０７
を備えている。また吸収塔２０２の上部には吸収塔コン
デンサ２０８が設置され、吸収処理ガスはここで冷却さ
れた後、吸収処理ガス分析器２０９で分析されて排出さ
れる。吸収塔下部には吸収液抜き出しポンプ２１０が設
けられ、吸収液は予熱ヒータ２１１で予熱され温度１１
０℃に制御された後、再生塔２１２の上部に導かれる。
再生塔２１２はステンレス製で高さ１５００ｍｍ、内径
２５ｍｍ、中央部の充填高さ１６０ｍｍであり、吸収塔
と同じ充填物が充填されている。また充填部には吸収塔
と同様に温度を一定に保つための温水ジャケット２１３
を備えている。再生塔２１２の充填部の上部から流下し
たＣＯ2 リッチ吸収液は下部のリボイラヒータ（電熱）
２１４で加熱（リボイラの温度は１１０℃に制御）され
て発生したスチームによりストリッピングされ、リーン
吸収液となり、再生吸収液冷却器２１５、再生吸収液抜
出しポンプ２１６、再生吸収液タンク２１７、再生吸収
液循環ポンプ２１８、再生吸収液予熱器２１９を経由し
て吸収塔上部に２．８リットル／ｈの流速で循環使用さ
れる。なお、リーン吸収液の一部は再生吸収液循環ポン
プ２２０で再生塔入口に還流される。再生塔上部には再
生塔コンデンサ２２１が設けられ、吸収液から遊離した
ＣＯ2 はコンデンサ２２１で水蒸気を凝縮分離された
後、図示しない赤外線式ＣＯ2 ガス計（堀場製作所製Ｖ
ＩＡ ５１０）により分析され、再生塔ガス洗浄器２２
２を経由して排出される。
【００３３】上記の小型試験装置及び吸収・再生条件で
表３に記載の吸収液を用い、吸収・再生試験を行い、表
３に記載の吸収塔の入口ガス（試験ガス）と出口ガス
（吸収処理ガス）中のＣＯ2 濃度、リボイラの入熱量
（ｋＷ単位で示す）、リッチ吸収液及びリーン吸収液中
のＣＯ2 濃度（島津製作所製「全有機炭素計」ＴＯＣ−
５０００による）、再生熱量を求めた。結果を表３に示
す。
表３に記載の吸収液を用い、吸収・再生試験を行い、表
３に記載の吸収塔の入口ガス（試験ガス）と出口ガス
（吸収処理ガス）中のＣＯ2 濃度、リボイラの入熱量
（ｋＷ単位で示す）、リッチ吸収液及びリーン吸収液中
のＣＯ2 濃度（島津製作所製「全有機炭素計」ＴＯＣ−
５０００による）、再生熱量を求めた。結果を表３に示
す。
【００３４】
【表３】
【００３５】表３からわかるように、本発明による第２
級アミンと第３級アミンの混合吸収液を用いることによ
り、吸収能力、再生エネルギの観点で、大幅に改善され
極めて有利であることが分かる。
級アミンと第３級アミンの混合吸収液を用いることによ
り、吸収能力、再生エネルギの観点で、大幅に改善され
極めて有利であることが分かる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳細に述べたごとく、本発明の方法
により大気圧下の燃焼排ガスを処理することにより、従
来使用されていたアミン吸収液を用いる場合よりも、総
合的にＣＯ2 の吸収能力の向上が達成される。
により大気圧下の燃焼排ガスを処理することにより、従
来使用されていたアミン吸収液を用いる場合よりも、総
合的にＣＯ2 の吸収能力の向上が達成される。
【図１】本発明で採用できる燃焼排ガス中のＣＯ2 を除
去する工程の一例の説明図。
去する工程の一例の説明図。
【図２】本発明の実施例で使用した小型試験装置の概略
説明図である。
説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 正樹 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業 株式会社本社内 (72)発明者 光岡 薫明 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】 大気圧下の燃焼排ガスとアミン水溶液と
を接触させて燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法にお
いて、前記アミン水溶液として、第２級アミン及び第３
級アミンのそれぞれの濃度が１０〜４５重量％の範囲に
あるアミン混合水溶液を用いることを特徴とする燃焼排
ガス中のＣＯ2 を除去する方法。 - 【請求項２】 前記アミン混合水溶液中の第３級アミン
の濃度が、吸収条件を同一にして第３級アミンの単独水
溶液を用いたときの水溶液の単位体積当たり最大のＣＯ
2 吸収量となる第３級アミンの濃度の前後１０重量％の
範囲内であることを特徴とする請求項１記載の燃焼排ガ
ス中のＣＯ2 を除去する方法。 - 【請求項３】 前記アミン混合水溶液中のアミンの合計
濃度が、７０重量％以下であることを特徴とする請求項
１または請求項２記載の燃焼排ガス中のＣＯ 2 を除去す
る方法。 - 【請求項４】 前記アミン水溶液として、２−メチルア
ミノエタノール、２−エチルアミノエタノール、２−イ
ソプロピルアミノエタノール、２−ｎ−ブチルアミノエ
タノール、ピペラジン、２−メチルピペラジン、２，５
−ジメチルピペラジン及び２−ピペリジノエタノールの
群から選ばれる第２級アミン、及び２−ジメチルアミノ
エタノール、２−ジエチルアミノエタクノール、３−ジ
メチルアミノ−１−プロパノール、４−ジメチルアミノ
−１−ブタノール、２−ジメチルアミノ−２−メチル−
１−プロパノール、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルエタノール
アミンの群から選ばれる第３級アミンの混合水溶液を用
いることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれ
かに記載の燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法。 - 【請求項５】 前記第２級アミン及び第３級アミンが共
にアルコール性水酸基を１個有するものであることを特
徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の燃
焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方法。 - 【請求項６】 前記アミン水溶液として、２−メチルア
ミノエタノール、２−エチルアミノエタノール、２−イ
ソプロピルアミノエタノール、２−ｎ−ブチルアミノエ
タノール、ピペラジン、２−メチルピペラジン、２，５
−ジメチルピペラジン及び２−ピペリジノエタノールの
群から選ばれる第２級アミン、及びＮ−メチルジエタノ
ールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ−ｔ−
ブチルジエタノールアミン及びＮ−メチルジイソプロパ
ノールアミンの群から選ばれる第３級アミンの混合水溶
液を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項３の
いずれかに記載の燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する方
法。 - 【請求項７】 ２−メチルアミノエタノール、２−エチ
ルアミノエタノール、２−イソプロピルアミノエタノー
ル、２−ｎ−ブチルアミノエタノールから選ばれる第２
級アミンを用いることを特徴とする請求項１ないし請求
項６のいずれかに記載の燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去す
る方法。
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