JPH08337545A - 二酸化炭素分離回収装置 - Google Patents
二酸化炭素分離回収装置Info
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- JPH08337545A JPH08337545A JP7147831A JP14783195A JPH08337545A JP H08337545 A JPH08337545 A JP H08337545A JP 7147831 A JP7147831 A JP 7147831A JP 14783195 A JP14783195 A JP 14783195A JP H08337545 A JPH08337545 A JP H08337545A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 二酸化炭素を含む排ガス中から効率良く二酸
化炭素を分離回収するとともに、二酸化炭素からメタノ
ールを生成して有効利用を図る。 【構成】 二酸化炭素を含む排ガス中の二酸化炭素を吸
収液によって分離回収する吸収塔と、二酸化炭素を吸収
した吸収液から二酸化炭素を分離する再生塔と、分離し
た二酸化炭素を水素と反応させメタノールを合成する反
応塔とから構成され、吸収塔内には吸収液を霧状に噴霧
する噴霧器を備える。
化炭素を分離回収するとともに、二酸化炭素からメタノ
ールを生成して有効利用を図る。 【構成】 二酸化炭素を含む排ガス中の二酸化炭素を吸
収液によって分離回収する吸収塔と、二酸化炭素を吸収
した吸収液から二酸化炭素を分離する再生塔と、分離し
た二酸化炭素を水素と反応させメタノールを合成する反
応塔とから構成され、吸収塔内には吸収液を霧状に噴霧
する噴霧器を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガス中から分離回収
した二酸化炭素を水素と反応させてメタノールを合成す
る二酸化炭素分離回収装置に関するものである。
した二酸化炭素を水素と反応させてメタノールを合成す
る二酸化炭素分離回収装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】二酸化炭素を含む排ガス中から二酸化炭
素を分離回収する二酸化炭素分離回収装置としては、い
わゆる濡れ壁方式の二酸化炭素の吸収塔を採用したもの
が知られている。この濡れ壁方式の吸収塔においては、
チューブ内面に二酸化炭素の吸収液を流し、チューブ内
を通る排ガスと接触させることによって排ガス中の二酸
化炭素を分離回収している。
素を分離回収する二酸化炭素分離回収装置としては、い
わゆる濡れ壁方式の二酸化炭素の吸収塔を採用したもの
が知られている。この濡れ壁方式の吸収塔においては、
チューブ内面に二酸化炭素の吸収液を流し、チューブ内
を通る排ガスと接触させることによって排ガス中の二酸
化炭素を分離回収している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
二酸化炭素分離回収装置においては、二酸化炭素を含む
排ガスと吸収液との接触面積が小さいため、二酸化炭素
の分離回収効率を高めることが困難であった。また、燃
焼ガス等の排ガスから二酸化炭素を回収したとしても、
二酸化炭素の再資源化技術が完成していないため、二酸
化炭素を海底や油田採掘跡に廃棄するか、あるいは大気
中に放出することが考えられている。
二酸化炭素分離回収装置においては、二酸化炭素を含む
排ガスと吸収液との接触面積が小さいため、二酸化炭素
の分離回収効率を高めることが困難であった。また、燃
焼ガス等の排ガスから二酸化炭素を回収したとしても、
二酸化炭素の再資源化技術が完成していないため、二酸
化炭素を海底や油田採掘跡に廃棄するか、あるいは大気
中に放出することが考えられている。
【０００４】本発明は、前記の事情に鑑みてなされたも
のであって、二酸化炭素を含む排ガス中から効率良く二
酸化炭素を分離回収するとともに、二酸化炭素の再利用
を図ることを目的とする。
のであって、二酸化炭素を含む排ガス中から効率良く二
酸化炭素を分離回収するとともに、二酸化炭素の再利用
を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る二酸化炭素
分離回収装置は、二酸化炭素を含む排ガスが供給され該
排ガス中の二酸化炭素を吸収液によって分離回収する吸
収塔と、該吸収塔に接続され二酸化炭素を吸収した吸収
液から二酸化炭素を分離する再生塔と、該再生塔に接続
され分離した二酸化炭素を水素と反応させメタノールを
合成する反応塔とから構成されるものである。吸収塔
が、吸収液を噴霧する噴霧器を備えるとともに、吸収液
を噴射する二つの噴射孔が各々の延長線が交わるように
斜め上方に向けて形成される技術が適用される。
分離回収装置は、二酸化炭素を含む排ガスが供給され該
排ガス中の二酸化炭素を吸収液によって分離回収する吸
収塔と、該吸収塔に接続され二酸化炭素を吸収した吸収
液から二酸化炭素を分離する再生塔と、該再生塔に接続
され分離した二酸化炭素を水素と反応させメタノールを
合成する反応塔とから構成されるものである。吸収塔
が、吸収液を噴霧する噴霧器を備えるとともに、吸収液
を噴射する二つの噴射孔が各々の延長線が交わるように
斜め上方に向けて形成される技術が適用される。
【０００６】
【作用】二酸化炭素を含む排ガスが吸収塔に送り込まれ
ると、吸収塔内の吸収液が排ガス中の二酸化炭素を吸収
する。二酸化炭素を吸収した吸収液が再生塔に送り込ま
れることにより、吸収液から二酸化炭素が分離し、分離
した二酸化炭素が反応塔に送られる。そして、反応塔に
おいて二酸化炭素を水素と反応させ、メタノールを合成
して回収する。吸収塔の噴霧器にあっては、吸収液を噴
霧することにより、霧状の吸収液が排ガスと接触して二
酸化炭素の吸収性が高められる。噴霧器にあっては、二
個所の噴出孔から吸収液を噴出させて、衝突させること
により吸収液の噴霧化が容易となる。
ると、吸収塔内の吸収液が排ガス中の二酸化炭素を吸収
する。二酸化炭素を吸収した吸収液が再生塔に送り込ま
れることにより、吸収液から二酸化炭素が分離し、分離
した二酸化炭素が反応塔に送られる。そして、反応塔に
おいて二酸化炭素を水素と反応させ、メタノールを合成
して回収する。吸収塔の噴霧器にあっては、吸収液を噴
霧することにより、霧状の吸収液が排ガスと接触して二
酸化炭素の吸収性が高められる。噴霧器にあっては、二
個所の噴出孔から吸収液を噴出させて、衝突させること
により吸収液の噴霧化が容易となる。
【０００７】
【実施例】本発明に係る二酸化炭素分離回収装置の一実
施例を図１ないし図３を参照して説明する。図１にあっ
て、符号１は二酸化炭素分離回収装置、１１は二酸化炭
素ガス発生源、１２は燃焼ガス発生源、１３は熱交換
器、１４は吸収塔、１５はオフガス処理系、１６は放散
器、１７は熱交換器、１８は再生塔、１９は給電源、２
０は反応塔、２１は水素ガス供給源、２２はメタノール
貯留槽である。
施例を図１ないし図３を参照して説明する。図１にあっ
て、符号１は二酸化炭素分離回収装置、１１は二酸化炭
素ガス発生源、１２は燃焼ガス発生源、１３は熱交換
器、１４は吸収塔、１５はオフガス処理系、１６は放散
器、１７は熱交換器、１８は再生塔、１９は給電源、２
０は反応塔、２１は水素ガス供給源、２２はメタノール
貯留槽である。
【０００８】前記二酸化炭素ガス発生源１１は、例えば
常温近傍の二酸化炭素を発生するものや二酸化炭素を貯
留しているものであり、燃焼ガス発生源１２は、火力発
電プラント等の比較的高温の排ガスを発生するものであ
る。これらのガス発生源１１、１２は直接、あるいは熱
交換器１３を介して吸収塔１４に接続される。
常温近傍の二酸化炭素を発生するものや二酸化炭素を貯
留しているものであり、燃焼ガス発生源１２は、火力発
電プラント等の比較的高温の排ガスを発生するものであ
る。これらのガス発生源１１、１２は直接、あるいは熱
交換器１３を介して吸収塔１４に接続される。
【０００９】前記吸収塔１４は、排ガス中の二酸化炭素
を吸収液に接触させて分離回収するものであり、この吸
収液としては、例えば、常温近傍の排ガスに対しては２
０％程度のアミン系水溶液、また、１００℃近傍の排ガ
スに対しては炭酸カリ系水溶液が適用される。
を吸収液に接触させて分離回収するものであり、この吸
収液としては、例えば、常温近傍の排ガスに対しては２
０％程度のアミン系水溶液、また、１００℃近傍の排ガ
スに対しては炭酸カリ系水溶液が適用される。
【００１０】吸収塔１４の内部構造を図２を参照して説
明する。吸収塔１４は、例えば上部に配される吸収液導
入口３１と、塔内に上下方向に間隔を空けて複数配され
る噴霧器３２と、導入口３１と噴霧器３２との間に接続
状態に配される配管３３と、二酸化炭素発生源１１及び
熱交換器１３に接続され下方位置に配される排ガス導入
口３４と、上方位置に配されオフガスを排出させるため
のガス排出口３５と、底部に配され二酸化炭素を吸収し
た吸収液を抜き取るための吸収液排出口３６とがそれぞ
れ設けられる。
明する。吸収塔１４は、例えば上部に配される吸収液導
入口３１と、塔内に上下方向に間隔を空けて複数配され
る噴霧器３２と、導入口３１と噴霧器３２との間に接続
状態に配される配管３３と、二酸化炭素発生源１１及び
熱交換器１３に接続され下方位置に配される排ガス導入
口３４と、上方位置に配されオフガスを排出させるため
のガス排出口３５と、底部に配され二酸化炭素を吸収し
た吸収液を抜き取るための吸収液排出口３６とがそれぞ
れ設けられる。
【００１１】前記噴霧器３２の詳細について図３を参照
して説明する。噴霧器３２は、吸収塔１４の容器内壁面
に設けられた支持段部４１と、該支持段部４１に載置さ
れた水平板４２とを有しており、水平板４２には、配管
３３に接続されて吸収液を噴射する二つの噴射孔４３が
各々の延長線が交わるように斜め上方に向けて開口され
ている。この対向する二つの噴射孔４３から噴射される
吸収液は、吸収塔１４の容器内部において衝突すること
によって霧状となる。
して説明する。噴霧器３２は、吸収塔１４の容器内壁面
に設けられた支持段部４１と、該支持段部４１に載置さ
れた水平板４２とを有しており、水平板４２には、配管
３３に接続されて吸収液を噴射する二つの噴射孔４３が
各々の延長線が交わるように斜め上方に向けて開口され
ている。この対向する二つの噴射孔４３から噴射される
吸収液は、吸収塔１４の容器内部において衝突すること
によって霧状となる。
【００１２】前記オフガス処理系１５は、吸収塔１４の
ガス排出口３５に接続され、脱二酸化炭素処理のなされ
た排ガスに対して必要に応じて最終処理をして放散器１
６からオフガス（排ガス）を大気中に放散させるもので
ある。
ガス排出口３５に接続され、脱二酸化炭素処理のなされ
た排ガスに対して必要に応じて最終処理をして放散器１
６からオフガス（排ガス）を大気中に放散させるもので
ある。
【００１３】前記熱交換器１７は、吸収塔１４と再生塔
１８との間に介在状態に配されて、再生塔１８に供給す
る二酸化炭素吸収液を予め加熱するものであり、一次系
が再生塔１８の内底部近傍と吸収塔１４の導入口３１と
に接続され、そして二次系が吸収塔１４の吸収液排出口
３６と再生塔１８の上部とに接続されて、一次系及び二
次系の熱媒（吸収液）間の熱交換を行なうようにしてい
る。
１８との間に介在状態に配されて、再生塔１８に供給す
る二酸化炭素吸収液を予め加熱するものであり、一次系
が再生塔１８の内底部近傍と吸収塔１４の導入口３１と
に接続され、そして二次系が吸収塔１４の吸収液排出口
３６と再生塔１８の上部とに接続されて、一次系及び二
次系の熱媒（吸収液）間の熱交換を行なうようにしてい
る。
【００１４】前記再生塔１８は、吸収塔１４に対して接
続されるとともに、給電源１９及び反応塔２０に対して
も接続され、二酸化炭素吸収液を加熱することによって
吸収液中の二酸化炭素をガス状態にして放出させる分離
を行なうものであり、給電源１９からの給電によって発
熱するヒータ１９ａを内蔵している。
続されるとともに、給電源１９及び反応塔２０に対して
も接続され、二酸化炭素吸収液を加熱することによって
吸収液中の二酸化炭素をガス状態にして放出させる分離
を行なうものであり、給電源１９からの給電によって発
熱するヒータ１９ａを内蔵している。
【００１５】反応塔２０は、再生塔１８と水素ガス供給
源２１とメタノール貯留槽２２とに対して接続状態に配
され、二酸化炭素を水素と反応させることによりメタノ
ールを合成する触媒（ＣｕＯなど）を内蔵するものが適
用される。そして、水素ガス供給源２１にあっては反応
塔２０へ水素ガスを供給するものであるが、この水素ガ
ス供給源２１としては、例えば、夜間などの電力使用量
の低いときの原子力発電の余剰電力を用いて、水の電気
分解により水素ガスを生成するもの等が適用される。一
方、メタノール貯留槽２２は合成されたメタノールを貯
留するものとされる。
源２１とメタノール貯留槽２２とに対して接続状態に配
され、二酸化炭素を水素と反応させることによりメタノ
ールを合成する触媒（ＣｕＯなど）を内蔵するものが適
用される。そして、水素ガス供給源２１にあっては反応
塔２０へ水素ガスを供給するものであるが、この水素ガ
ス供給源２１としては、例えば、夜間などの電力使用量
の低いときの原子力発電の余剰電力を用いて、水の電気
分解により水素ガスを生成するもの等が適用される。一
方、メタノール貯留槽２２は合成されたメタノールを貯
留するものとされる。
【００１６】このように構成されている二酸化炭素分離
回収装置１にあって、二酸化炭素ガス発生源１１もしく
は燃焼ガス発生源１２の一方あるいは両方を作動させ
て、二酸化炭素またはこれを含有する排ガスを吸収塔１
４に送り込むと、吸収塔１４においては、噴霧器３２の
作動によって吸収液が霧状に噴霧され、排ガス導入口３
４から吸収塔１４内に導かれた排ガスと霧状の吸収液と
が接触することによって、二酸化炭素が吸収液中に取り
込まれ、二酸化炭素を除去したオフガスがガス排出口３
５より排出されてオフガス処理系１５により処理され、
また、二酸化炭素を吸収した吸収液は、吸収液排出口３
６より排出されて次段へと送り出される。この際に、二
酸化炭素ガス発生源１１または燃焼ガス発生源１２から
供給されるガス温度が、前述した常温ないし１００℃の
範囲外である場合には、熱交換器１３の作動による冷却
（または加熱）によって、所望温度とする等の設定を行
なう。
回収装置１にあって、二酸化炭素ガス発生源１１もしく
は燃焼ガス発生源１２の一方あるいは両方を作動させ
て、二酸化炭素またはこれを含有する排ガスを吸収塔１
４に送り込むと、吸収塔１４においては、噴霧器３２の
作動によって吸収液が霧状に噴霧され、排ガス導入口３
４から吸収塔１４内に導かれた排ガスと霧状の吸収液と
が接触することによって、二酸化炭素が吸収液中に取り
込まれ、二酸化炭素を除去したオフガスがガス排出口３
５より排出されてオフガス処理系１５により処理され、
また、二酸化炭素を吸収した吸収液は、吸収液排出口３
６より排出されて次段へと送り出される。この際に、二
酸化炭素ガス発生源１１または燃焼ガス発生源１２から
供給されるガス温度が、前述した常温ないし１００℃の
範囲外である場合には、熱交換器１３の作動による冷却
（または加熱）によって、所望温度とする等の設定を行
なう。
【００１７】吸収塔１４から送り出される二酸化炭素を
吸収した吸収液は、熱交換器１７を経由することにより
加熱され、温度が高められた状態で再生塔１８へと送り
込まれる。再生塔１８の内部にあっては給電源１９によ
って加熱された高温状態に維持されており、吸収液から
二酸化炭素の分離が促進される。その後、二酸化炭素ガ
スを放出した吸収液は再び吸収塔１４へと戻され、ま
た、二酸化炭素は反応塔２０へと送り出される。なお、
再生塔１８から戻される吸収液にあっては、熱交換器１
７における熱交換により、熱エネルギを二酸化炭素吸収
液に引き渡すことが行なわれる。
吸収した吸収液は、熱交換器１７を経由することにより
加熱され、温度が高められた状態で再生塔１８へと送り
込まれる。再生塔１８の内部にあっては給電源１９によ
って加熱された高温状態に維持されており、吸収液から
二酸化炭素の分離が促進される。その後、二酸化炭素ガ
スを放出した吸収液は再び吸収塔１４へと戻され、ま
た、二酸化炭素は反応塔２０へと送り出される。なお、
再生塔１８から戻される吸収液にあっては、熱交換器１
７における熱交換により、熱エネルギを二酸化炭素吸収
液に引き渡すことが行なわれる。
【００１８】反応塔２０においては、二酸化炭素と水素
ガス供給源２１から供給される水素とを、触媒、例えば
酸化銅を用いることによって反応させて、メタノールを
合成する。合成されたメタノールは、メタノール貯留槽
２２へと送り出されて、貯留される。
ガス供給源２１から供給される水素とを、触媒、例えば
酸化銅を用いることによって反応させて、メタノールを
合成する。合成されたメタノールは、メタノール貯留槽
２２へと送り出されて、貯留される。
【００１９】説明を捕捉すると、吸収塔１４における噴
霧器３２では、噴射孔４３から吸収液を霧状に噴霧して
いるために、排ガスと吸収液との接触面積が大きくな
り、排ガスからの二酸化炭素の分離回収が効率良くなさ
れる。また、水平板４２の部分は、吸収液によって腐食
の生じた際等において交換される。
霧器３２では、噴射孔４３から吸収液を霧状に噴霧して
いるために、排ガスと吸収液との接触面積が大きくな
り、排ガスからの二酸化炭素の分離回収が効率良くなさ
れる。また、水平板４２の部分は、吸収液によって腐食
の生じた際等において交換される。
【００２０】
【発明の効果】本発明に係る二酸化炭素分離回収装置に
よれば、以下の効果を奏する。 （１）二酸化炭素を含む排ガスから二酸化炭素を分離回
収して、二酸化炭素を吸収液から分離した後にメタノー
ルを合成することにより、二酸化炭素を大気放散や廃棄
処分を行なうことなく有効に再利用することができる。 （２）吸収塔における噴霧器により吸収液を霧状に噴霧
して、排ガスと吸収液との接触面積を大きくすることに
より、排ガスからの二酸化炭素の分離回収効率を高める
ことができる。 （３）噴霧器として、二つの噴射孔が斜め上方に向けて
配される構造を適用することにより、吸収液の噴霧化を
促進させて上記の回収効率を向上させることができる。
よれば、以下の効果を奏する。 （１）二酸化炭素を含む排ガスから二酸化炭素を分離回
収して、二酸化炭素を吸収液から分離した後にメタノー
ルを合成することにより、二酸化炭素を大気放散や廃棄
処分を行なうことなく有効に再利用することができる。 （２）吸収塔における噴霧器により吸収液を霧状に噴霧
して、排ガスと吸収液との接触面積を大きくすることに
より、排ガスからの二酸化炭素の分離回収効率を高める
ことができる。 （３）噴霧器として、二つの噴射孔が斜め上方に向けて
配される構造を適用することにより、吸収液の噴霧化を
促進させて上記の回収効率を向上させることができる。
【図１】本発明に係る二酸化炭素分離回収装置の一実施
例を示す結線図である。
例を示す結線図である。
【図２】図１における吸収塔部分の正断面図である。
【図３】図２における噴霧器の構造を示す正断面図であ
る。
る。
１ 二酸化炭素分離回収装置 １１ 二酸化炭素ガス発生源 １２ 燃焼ガス発生源 １３ 熱交換器 １４ 吸収塔 １５ オフガス処理系 １６ 放散器 １７ 熱交換器 １８ 再生塔 １９ 給電源 １９ａ ヒータ ２０ 反応塔 ２１ 水素ガス供給源 ２２ メタノール貯留槽 ３１ 吸収液導入口 ３２ 噴霧器 ３３ 配管 ３４ 排ガス導入口 ３５ ガス排出口 ３６ 吸収液排出口 ４１ 支持段部 ４２ 水平板 ４３ 噴射孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 幸子 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内
Claims (3)
- 【請求項１】 二酸化炭素を含む排ガスが供給され該排
ガス中の二酸化炭素を吸収液によって分離回収する吸収
塔（１４）と、 該吸収塔に接続され二酸化炭素を吸収した吸収液から二
酸化炭素を分離する再生塔（１８）と、 該再生塔に接続され分離した二酸化炭素を水素と反応さ
せメタノールを合成する反応塔（２０）とから構成され
ていることを特徴とする二酸化炭素分離回収装置。 - 【請求項２】 吸収塔（１４）が、二酸化炭素を吸収す
るための吸収液を霧状に噴霧する噴霧器（３２）を備え
ることを特徴とする請求項１記載の二酸化炭素分離回収
装置。 - 【請求項３】 吸収液を噴射する二つの噴射孔（４３）
が、各々の延長線が交わるように斜め上方に向けて形成
されることを特徴とする請求項２記載の二酸化炭素分離
回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7147831A JPH08337545A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 二酸化炭素分離回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7147831A JPH08337545A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 二酸化炭素分離回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08337545A true JPH08337545A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15439237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7147831A Withdrawn JPH08337545A (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | 二酸化炭素分離回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08337545A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003034659A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-02-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | メタノールの製造方法 |
| CN104857817A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-08-26 | 湖北双环科技股份有限公司 | 低温甲醇洗后气提再生甲醇的设备及其使用方法 |
| JP2016530235A (ja) * | 2013-07-09 | 2016-09-29 | ミツビシ ヒタチ パワー システムズ ヨーロッパ ゲーエムベーハー | 柔軟に運転可能な電力プラントおよびそれの運転のための方法 |
| CN106403499A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 惠生工程（中国）有限公司 | 一种利用低温甲醇洗工序联产高浓度液体co2的方法 |
-
1995
- 1995-06-14 JP JP7147831A patent/JPH08337545A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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