JP2008207123A - Ｃｏ２回収装置及びｃｏ２回収装置における固形分取出し方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＣＯ2回収装置の大型化に対応可能とし、吸収塔で除去される煤塵量が例えば３．０Ｋｇ／Ｈと多大となっても、リーン溶液中の固形分の除去が可能なＣＯ2回収装置及びＣＯ2回収装置における固形分取出し方法を提供する。
【解決手段】本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａは、排ガス１００２からＣＯ2を除去する吸収塔１００６と、リッチ溶液１００７を再生する再生塔１００８と、再生塔１００８でＣＯ2除去したリーン溶液１００９を吸収塔１００６で再利用するＣＯ2回収装置であって、リーン溶液１００９Ａ中の固形分１１をろ過膜装置本体１２内に設けられているフィルター１３によりろ過すると共に、フィルター１３に捕集された固形分１１をろ過膜装置本体１２に送給された逆洗水１４Ａ中に回収し・除去するろ過膜装置１５と、ろ過膜装置１５の後流側に設けられ、回収された逆洗水１４Ａ中の固形分１１を加熱濃縮する蒸発器１６Ａとを有してなる。
【選択図】 図１
【解決手段】本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａは、排ガス１００２からＣＯ2を除去する吸収塔１００６と、リッチ溶液１００７を再生する再生塔１００８と、再生塔１００８でＣＯ2除去したリーン溶液１００９を吸収塔１００６で再利用するＣＯ2回収装置であって、リーン溶液１００９Ａ中の固形分１１をろ過膜装置本体１２内に設けられているフィルター１３によりろ過すると共に、フィルター１３に捕集された固形分１１をろ過膜装置本体１２に送給された逆洗水１４Ａ中に回収し・除去するろ過膜装置１５と、ろ過膜装置１５の後流側に設けられ、回収された逆洗水１４Ａ中の固形分１１を加熱濃縮する蒸発器１６Ａとを有してなる。
【選択図】 図１
Description
本発明は、排ガス中のＣＯ2等を除去するＣＯ2吸収液中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分をろ過し、捕集したフィルターから取出すＣＯ2回収装置及びＣＯ2回収装置における固形分取出し方法に関する。
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。
また前記のような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、吸収塔において燃焼排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させる工程、ＣＯ2を吸収した吸収液を再生塔において加熱し、ＣＯ2を遊離させると共に吸収液を再生して再び吸収塔に循環して再使用するものが採用されている（特許文献１）。
従来のＣＯ2回収装置１０００は、図７に示すように、例えばボイラ等の産業設備１００１から排出されたＣＯ2を含有する排ガス１００２を冷却塔１００４において冷却水１００３によって冷却し、冷却されたＣＯ2を含有する排ガス１００２を吸収塔１００６において、アルカノールアミンをベースとするＣＯ2吸収液１００５と交向流接触し、排ガス１００２中のＣＯ2はＣＯ2吸収液１００５に吸収され、前記排ガス１００２からＣＯ2を除去する。そして、ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液（リッチ溶液）１００７は、再生塔１００８において大部分のＣＯ2を放出し、再生塔１００８下部に至る頃には、ほぼ全てのＣＯ2が除去され、リーン溶液１００９としてＣＯ2吸収液１００５を再生するものである。このリーン溶液１００９は再生加熱器１０１４で飽和スチーム１０３０により加熱される。この再生されたＣＯ2吸収液（リーン溶液）１００９が再び吸収塔１００６に送給され、ＣＯ2吸収液として再利用される。また、再生加熱器１０１４で使用された飽和スチーム１０３０はスチーム凝縮水１０３１として排出される。
また、前記従来のＣＯ2回収装置１０００においては、脱硫工程で除去されずに残存するＳＯx等が、脱ＣＯ2工程においてＣＯ2吸収液１００５中に含まれるアルカノールアミンと反応し安定塩を生じ、リーン溶液１００９中に含まれてしまう。この安定塩は、リッチ溶液１００７からリーン溶液１００９を再生する過程で、通常の条件下では除去されないため、リーン溶液１００９が循環することにより系内に徐々に蓄積されてしまう。そのため、前記従来のＣＯ2回収装置１０００は、再生塔１００８において生成されたリーン溶液１００９中に残存する塩等の劣化物を加熱濃縮し、除去するリクレーマ１０４０を具備してなる。リーン溶液供給ライン１０２２上で再生塔１００８で生成されたリーン溶液１００９を抜出しライン１０４１に抜出し、前記リクレーマ１０４０において飽和スチーム供給管１０５０に飽和スチーム供給ライン１０４５を介して飽和スチーム１０４６を供給し、リーン溶液１００９を加熱しリーン溶液１００９中に残存する塩等の劣化物を除去するようにしていた。リーン溶液１００９は、例えば１３０〜１５０℃に加熱し、リーン溶液１００９から気化されたＣＯ2吸収液１０４７は再生塔１００８底部に送給していた。そして、前記リクレーマ１０４０中の底部に濃縮された濃縮廃棄物は、例えばポンプ等を用い、例えばボイラ等の系外に排出するようにしていた。
ここで、従来のＣＯ2回収装置１０００は、図示しない脱硫装置等で除去しきれない煤塵、フライアッシュ（石炭灰）等を含有する固形分は前記吸収塔１００６で除去されるが、これらの前記固形分は前記リーン溶液１００９中に蓄積されていく。前記リーン溶液１００９中のこうした前記固形分は、例えばフィルターのエレメント又はろ過材によって捕集・除去されていた。そして、この使用済みとなったエレメント又はろ過材は廃棄され、交換されていた。また、前記フィルターとしては、例えばカートリッジフィルター、プレコートフィルターが用いられていた。
しかしながら、前記リーン溶液１００９中の前記固形分の量が多くなると、フィルターやろ過材の取換え・廃棄する頻度が多くなり、作業量及び廃棄量が過大となる、という問題がある。
また、排ガス量が例えば１，０００，０００Ｎｍ3／Ｈで一般的な煤塵量は例えば５．０ｍｇ／Ｎｍ3とすると、前記冷却塔１００４や図示しない脱硫装置等で除去される煤塵量は約４０％であって、前記吸収塔１００６で残りの約６０％の煤塵等が除去される。この時、前記吸収塔１００６で除去される煤塵量は、１，０００，０００（Ｎｍ3／Ｈ）×５．０（ｍｇ／Ｎｍ3）×０．６％＝３．０Ｋｇ／Ｈと多大となる。
また、一般にフィルターの一本当たりの煤塵の捕集量は１００ｇ〜２００ｇ程度であるので、１５〜３０本／Ｈのフィルターの取替えが必要となり、フィルター等を用いて運転することは実質上不可能で、装置の大型化に対応することができない、という問題がある。
また、前記リーン溶液１００９にはアミン等のＣＯ2吸収液１００５が含まれているため、リーン溶液１００９中のＣＯＤ値が高く、そのまま排水として処理できない、という問題がある。
そのため、今後、更にＣＯ2回収装置１０００が大型化し、排ガス量が例えば１，０００，０００Ｎｍ3／Ｈの場合に前記吸収塔１００６で除去される煤塵量が例えば３．０Ｋｇ／Ｈと多大となっても、前記リーン溶液１００９中に含有されている多くの前記固形分を連続的に除去できるＣＯ2回収装置の出現が望まれている。
本発明は、前記問題に鑑み、ＣＯ2回収装置の大型化に対応可能とし、吸収塔で除去される煤塵量が例えば３．０Ｋｇ／Ｈと多大となっても、リーン溶液中の固形分の除去が可能なＣＯ2回収装置及びＣＯ2回収装置における固形分取出し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発明の第１の発明は、ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2を吸収するＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生し熱交換する再生塔と、該再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置であって、前記リーン溶液、前記リッチ溶液の何れか一方又は両方の溶液中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分を本体内に設けられているフィルターによりろ過すると共に、前記フィルターに捕集された前記固形分を前記本体に送給される逆洗水中に回収・除去するろ過膜装置と、該ろ過膜装置の後流側に設けられ、回収された前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮する蒸発器とを有してなることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
第２の発明は、第１の発明において、前記蒸発器の後流側に設けられ、前記蒸発器から排出される前記逆洗水中に残存する前記ＣＯ2吸収液を蒸発させると共に、前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮し、除去するリクレーマを有してなることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
第３の発明は、第１の発明において、前記蒸発器が、前記固形分を含有する前記逆洗水中の前記ＣＯ2吸収液を蒸発させると共に、前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮し、除去してなることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
第４の発明は、第１乃至３の何れか一つの発明において、前記ろ過膜装置と前記蒸発器とに間に、回収された前記逆洗水中の前記固形分を沈殿除去するクラリファイアーを有してなることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
第５の発明は、ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2を吸収するＣＯ2吸収液とを吸収塔において接触させてＣＯ2を除去し、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生塔において再生し熱交換し、前記再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置における固形分取出し方法であって、前記リーン溶液、リッチ溶液前記の何れか一方又は両方の溶液中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分をろ過膜装置の本体内に設けられているフィルターを用いてろ過し、その後、前記本体内に供給される逆洗水を用いて前記フィルターを逆洗し、前記フィルターから前記固形分を除去し、前記逆洗水中に前記固形分を回収し、除去・回収された前記固形分を蒸発器を用いて加熱濃縮し、前記蒸発器から前記固形分の取出しを行うことを特徴とするＣＯ2回収装置における固形分取出し方法にある。
第６の発明は、第５の発明において、前記蒸発器から排出される前記逆洗水中に残存する前記ＣＯ2吸収液を蒸発させると共に、前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮し、濃縮された前記固形分を取出し、除去することを特徴とするＣＯ2回収装置における固形分取出し方法にある。
第７の発明は、第５の発明において、前記固形分を含有する前記逆洗水中の前記ＣＯ2吸収液を前記蒸発器において蒸発させると共に、前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮し、濃縮された前記固形分を取出し、除去することを特徴とするＣＯ2回収装置における固形分取出し方法にある。
第８の発明は、第５乃至７の何れか一つの発明において、前記固形分を含有する前記逆洗水をクラリファイアーを用いて、前記固形分中の大半の固形分を予め沈殿除去した後、前記逆洗水を加熱濃縮して固形分の除去を行うことを特徴とするＣＯ2回収装置における固形分取出し方法にある。
本発明によれば、アミン等のＣＯ2吸収液を用いて排ガスを処理する工程において、前記リーン溶液、前記リッチ溶液の何れか一方又は両方の溶液中に連続的に捕捉される固形分を逆洗可能なフィルターにより捕集すると共に、ろ過膜装置本体内に送給された逆洗水により前記フィルターから前記固形分を前記逆洗水中に回収し、前記フィルターから前記固形分を除去することができる。そして、この除去・回収された前記固形分を含有する前記逆洗水を蒸発器内で前記ＣＯ2吸収液を蒸発させ、前記固形分を加熱濃縮し、取り出すことができる。これにより、ＣＯ2回収装置が大型化し吸収塔で除去される煤塵量が例えば３．０Ｋｇ／Ｈと多大となっても、連続的に比較的多くのリーン溶液中の固形分を処理することができる。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
本発明による実施例１に係るＣＯ2回収装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図２は、本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置のろ過膜装置であり、リーン溶液をろ過しているときの状態を簡略に示す概略図である。図３は、本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置のろ過膜装置であり、フィルターに逆洗水を供給しているときの状態を簡略に示す概略図である。図中、前記図７に示した装置と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、図７に示す産業設備１００１、冷却塔１００４の図は省略する。
図１は、本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図２は、本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置のろ過膜装置であり、リーン溶液をろ過しているときの状態を簡略に示す概略図である。図３は、本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置のろ過膜装置であり、フィルターに逆洗水を供給しているときの状態を簡略に示す概略図である。図中、前記図７に示した装置と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、図７に示す産業設備１００１、冷却塔１００４の図は省略する。
図１乃至図３に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａは、ＣＯ2を含有する排ガス１００２とＣＯ2を吸収するＣＯ2吸収液１００５とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔１００６と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１００７を再生し熱交換する再生塔１００８と、該再生塔１００８でＣＯ2を除去したリーン溶液（再生液）１００９を前記吸収塔１００６で再利用するＣＯ2回収装置であって、リーン溶液供給ライン１０２２より一部抜出したリーン溶液１００９Ａ中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分１１をろ過膜装置本体１２内に設けられているフィルター１３によりろ過すると共に、前記フィルター１３に捕集された前記固形分１１を前記ろ過膜装置本体１２に送給される逆洗水１４Ａ中に回収し・除去するろ過膜装置１５と、該ろ過膜装置１５の後流側に設けられ、回収された前記逆洗水１４Ａ中の前記固形分１１を加熱濃縮する蒸発器１６Ａとを有してなるものである。
本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａでは、前記リーン溶液１００９Ａ中に残存する前記固形分１１を前記ろ過膜装置本体１２内に設けられている前記フィルター１３によりろ過する前記ろ過膜装置１５を有している。
前記フィルター１３で、前記リーン溶液１００９Ａ中に残存する前記固形分１１を捕集することにより、前記固形分１１が除去されたリーン溶液１００９Ｂを前記リーン溶液供給ライン１０２２に供給することができる。
また、図２に示すように、前記ろ過膜装置１５で前記リーン溶液１００９Ａをろ過している時は、バルブＶ11、Ｖ12を開放（図２中、白塗り）すると共に、バルブＶ13、Ｖ14を閉鎖（図２中、黒塗り）する。これにより、前記リーン溶液供給ライン１０２２より一部抜出した前記リーン溶液１００９Ａは前記ろ過膜装置本体１２内に送給され、前記フィルター１３で前記リーン溶液１００９Ａ中に残存する前記固形分１１を捕集する。そして、前記固形分１１が除去された前記リーン溶液１００９Ｂが前記リーン溶液供給ライン１０２２に供給される。
また、前記ろ過膜装置１５は、前記フィルター１３に捕集された前記固形分１１を前記ろ過膜装置本体１２に送給された前記逆洗水１４Ａを用いて、前記逆洗水１４Ａ中に前記固形分１１を回収・除去する逆洗可能なろ過膜装置である。
前記ろ過膜装置本体１２内において、前記逆洗水１４Ａを例えば前記フィルター１３の内部側から外側に向けて前記リーン溶液１００９Ａの前記ろ過膜装置本体１２内への流れ方向とは逆方向に供給することにより、前記フィルター１３表面や内部に入りこんだ前記固形分１１を前記フィルター１３から吹き飛ばし、取り除くことができる。この結果、前記フィルター１３に付着している前記固形分１１を前記逆洗水１４Ａ中に回収し、前記フィルター１３から前記固形分１１を除去することができる。
また、図３に示すように、前記ろ過膜装置本体１２内に前記逆洗水１４Ａを送給し、前記フィルター１３を逆洗している時は、バルブＶ11、Ｖ12は閉鎖（図３中、黒塗り）すると共に、バルブＶ13、Ｖ14を開放（図３中、白塗り）する。これにより、前記逆洗水１４Ａが前記ろ過膜装置１５内に送給され、前記逆洗水１４Ａ中に前記固形分１１を回収し、前記フィルター１３から前記固形分１１を除去する。そして、前記固形分１１を含有する前記逆洗水１４Ｂが回収水として排出される。
また、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａでは、ろ過膜装置１５の後流側に回収された前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を加熱濃縮する蒸発器１６Ａを設けている。
前記蒸発器１６Ａ内の蒸発管１７に飽和スチーム供給ライン１０４５Ａを介して飽和スチーム１０４６Ａを供給することにより、前記逆洗水１４Ｂは加熱され、例えば溶解していない前記固形分１１を集めて加熱濃縮することができる。
また、前記蒸発器１６Ａでは、前記蒸発器１６Ａ内に回収された前記逆洗水１４Ｂ中の前記ＣＯ2吸収液１００５を蒸発させることができるため、前記蒸発器１６Ａ内を前記逆洗水１４Ｂと前記固形分１１とし、前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を加熱濃縮することができる。
また、前記蒸発器１６Ａでは、前記蒸発器１６Ａ内に水１０４３を供給するようにしている。前記逆洗水１４Ｂ中に溜まっているＣＯ2吸収液１００５は濃くなっているため、前記蒸発器１６Ａ内に前記水１０４３を供給することにより、常時前記逆洗水１４Ｂ中に溜まっている前記ＣＯ2吸収液１００５を前記水１０４３で薄めながら蒸発させることができる。
また、前記蒸発器１６Ａでは、加熱濃縮された前記固形分１１を含有する逆洗水１４Ｂを逆洗水１４Ｃとして前記蒸発器１６Ａから抜き出すことができる。
また、一般的には、リクレーマは、リーン溶液中の濁質成分を濃縮するため例えば２〜５ｋｇ／Ｈのスチーム量を必要とする。前記蒸発器１６Ａでは、前記水１０４３を前記蒸発器１６Ａ内に供給しているため、前記飽和スチーム１０４６Ａのスチーム量は例えば２〜３ｋｇ／Ｈで足りることになる。
このため、前記蒸発器１６Ａは、前記リクレーマ１０４０より低い温度条件で前記ＣＯ2吸収液１００５を蒸発させると共に溶液中の濁質成分を濃縮している。このため、リクレーマ１０４０とは別体として設けている。そして、後述するように前記蒸発器１６Ａの後流側に設けた前記リクレーマ１０４０において前記逆洗水１４Ｃ中に残存する前記ＣＯ2吸収液１００５を蒸発させると共に、前記逆洗水１４Ｃ中の加熱濃縮された前記固形分１１を除去することができる。
また、図３に示すように前記蒸発器１６Ａ内に前記逆洗水１４Ｂを送給し、前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を加熱濃縮している時は、バルブＶ21を開放（図３中、白塗り）することで、前記水１０４３を前記蒸発器１６Ａ内に供給し、飽和スチーム供給ライン１０４５Ａから供給される飽和スチーム１０４６Ａを用いて前記逆洗水１４Ｂを加熱する。また、バルブＶ22を開放（図中、白塗り）することで、前記逆洗水１４Ｂ中の蒸発したＣＯ2吸収液１０４７は、気化ＣＯ2吸収液送給ライン１０４８Ａ、１０４８Ｃを介して再生塔１００８の塔底部に回収される。また、バルブＶ23を開放（図中、白塗り）することで、溶解していない前記固形分１１が集められ、加熱濃縮された前記固形分１１を含有する逆洗水１４Ｃを抜出すことができる。
また、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａでは、前記蒸発器１６Ａの後流側にリクレーマ１０４０を設けている。前記蒸発器１６Ａの後流側にリクレーマ１０４０を設け、前記リクレーマ１０４０内の飽和スチーム供給管１０５０に飽和スチーム供給ライン１０４５Ｂを介して飽和スチーム１０４６Ｂを供給することにより、前記蒸発器１６Ａから排出される前記逆洗水１４Ｃ中に残存する前記ＣＯ2吸収液１００５を蒸発させることができると共に、前記逆洗水１４Ｃ中の加熱濃縮された前記固形分１１を除去することができる。また、前記ＣＯ2吸収液１００５はバルブＶ3を開放することで、気化ＣＯ2吸収液送給ライン１０４８Ｂ、１０４８Ｃを介して再生塔１００８の塔底部に回収される。また、前記逆洗水１４Ｃ中の加熱濃縮された前記固形分１１はバルブＶ4を開放することで、抜出すことができる。
また、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａでは、図４に示すように、前記ろ過膜装置１５と前記蒸発器１６Ａとに間に、回収された前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を沈殿除去するクラリファイアー２０を有するようにしてもよい。前記固形分１１を含有する前記逆洗水１４Ｂをクラリファイアー本体２１内に送給し、前記クラリファイアー本体２１内で前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を予め沈殿除去することができる。このため、前記クラリファイアー２０において前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１中の大半を予め沈殿除去しておくことにより、前記蒸発器１６Ａの負荷を軽減することができる。
このように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａによれば、アミン等の前記ＣＯ2吸収液１００５を用いて排ガス１００２を処理する工程において、前記ろ過膜装置１５内に前記逆洗水１４Ａを供給することにより、前記リーン溶液１００９中に連続的に捕捉される前記固形分１１を逆洗可能な前記フィルター１３により捕集すると共に、前記フィルター１３を逆洗することで、前記フィルター１３表面に付着している前記固形分１１を前記逆洗水１４Ａ中に回収し、前記フィルター１３から除去することができる。そして、排出される前記逆洗水１４Ｂ中の前記ＣＯ2吸収液１００５を前記蒸発器１６Ａ内で蒸発させ、前記固形分１１を分離し、取り出することができる。これにより、ＣＯ2回収装置が大型化し、前記吸収塔１００６で除去される煤塵量が例えば３．０Ｋｇ／Ｈと多大となっても、連続的に比較的多くのリーン溶液中の固形分を短時間で処理することができる。
また、本発明では、前記フィルター１３としては、例えば中空糸膜、焼結金属、ＭＦ膜（精密濾過膜）等が用いられるが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、本発明では、前記フィルター１３に付着している前記固形分１１を除去する方法として、前記逆洗水１４Ａを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば空気を圧縮してろ過膜装置本体１２内に供給し、前記固形分１１を前記フィルター１３から除去するようにしてもよい。
また、本発明では、リーン溶液供給ライン１０２２より一部抜出したリーン溶液１００９Ａ中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分１１を除去するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記リッチ溶液１００７を一部抜出し、前記リッチ溶液１００７中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分１１を除去するようにしてもよい。
また、本発明では、前記リーン溶液１００９、前記リッチ溶液１００７の両方から溶液を一部抜き出し、前記リーン溶液１００９及び前記リッチ溶液１００７中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分１１を除去するようにしてもよい。
本発明による実施例２に係るＣＯ2回収装置について、図５を参照して説明する。
図５は、本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａ、図７に示した従来のＣＯ2回収装置１０００と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、図７に示す産業設備１００１、冷却塔１００４の図は省略する。
図５は、本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａ、図７に示した従来のＣＯ2回収装置１０００と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、図７に示す産業設備１００１、冷却塔１００４の図は省略する。
図５に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂの蒸発器１６Ｂは、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａの蒸発器１６Ａに前記リクレーマ１０４０の機能を兼用してなるものである。即ち、前記蒸発器１６Ｂが、前記固形分１１を含有する前記逆洗水１４Ｂ中の前記ＣＯ2吸収液１００５を蒸発させると共に、前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を加熱濃縮し、除去してなるものである。
本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂでは、前記蒸発器１６Ｂにより、前記固形分１１を含有する前記逆洗水１４Ｂ中の前記ＣＯ2吸収液１００５を蒸発させると共に、前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を加熱濃縮することができる。
よって、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂによれば、前記蒸発器１６Ｂのみにより、前記逆洗水１４Ｂに残存する前記ＣＯ2吸収液１００５を回収することができると共に、前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を加熱濃縮し、除去することができる。
また、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂは、前記蒸発器１６Ｂのみにより前記逆洗水１４Ｂ中の前記ＣＯ2吸収液１００５を蒸発させると共に、前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を加熱濃縮する機能を備えているため、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａのように蒸発器１６Ａと前記リクレーマ１０４０とを別々に設ける場合に比べ省スペース化を図ることができ、ＣＯ2回収装置のコンパクト化を図ることができる。
また、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂでは、図６に示すように、前記ろ過膜装置１５と前記蒸発器１６Ｂとに間に、回収された前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を沈殿除去するクラリファイアー２０を有するようにしてもよい。前記固形分１１を含有する前記逆洗水１４Ｂをクラリファイアー本体２１内に送給し、前記クラリファイアー本体２１内で前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１を沈殿除去することができる。このため、前記クラリファイアー２０において前記逆洗水１４Ｂ中の前記固形分１１中の大半を予め沈殿除去しておくことにより、前記蒸発器１６Ｂの負荷を軽減することができる。
以上のように、本発明に係るＣＯ2回収装置及びＣＯ2回収装置における固形分取出し方法は、アミン等のＣＯ2吸収液を用いて排ガスを処理する工程において、逆洗可能なフィルターに捕集されたリーン溶液中の固形分をろ過膜装置本体内に送給された逆洗水中に回収・除去し、前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮し、取り出すことで、比較的多くのリーン溶液中の固形分を処理することができるため、ＣＯ2回収装置が大型化し、吸収塔で除去される煤塵量が例えば３．０Ｋｇ／Ｈと多大となっても、ＣＯ2回収装置で用いられるリーン溶液中の前記固形分の処理に用いて適している。
１０Ａ、１０Ｂ ＣＯ2回収装置
１１ 固形分
１２ ろ過膜装置本体
１３ フィルター
１４Ａ〜１４Ｃ 逆洗水
１５ ろ過膜装置
１６Ａ、１６Ｂ 蒸発器
１７ 蒸発管
２０ クラリファイアー
２１ クラリファイアー本体
１００２ 排ガス
１００５ ＣＯ2吸収液
１００６ 吸収塔
１００７ リッチ溶液
１００８ 再生塔
１００９ リーン溶液（再生液）
１０１４ 再生加熱器
１０２２ リーン溶液供給ライン
１０３０ 飽和スチーム
１０３１ スチーム凝縮水
１０４０ リクレーマ
１０４１ 抜出しライン
１０４３ 水
１０４４ 水供給ライン
１０４５ 飽和スチーム供給ライン
１０４６ 飽和スチーム
１０４７ ＣＯ2吸収液
１０４８、１０４８Ａ〜１０４８Ｃ 気化ＣＯ2吸収液送給ライン
１０５０ 飽和スチーム供給管
Ｖ1〜Ｖ5、Ｖ11〜Ｖ14、Ｖ21〜Ｖ23 バルブ
１１ 固形分
１２ ろ過膜装置本体
１３ フィルター
１４Ａ〜１４Ｃ 逆洗水
１５ ろ過膜装置
１６Ａ、１６Ｂ 蒸発器
１７ 蒸発管
２０ クラリファイアー
２１ クラリファイアー本体
１００２ 排ガス
１００５ ＣＯ2吸収液
１００６ 吸収塔
１００７ リッチ溶液
１００８ 再生塔
１００９ リーン溶液（再生液）
１０１４ 再生加熱器
１０２２ リーン溶液供給ライン
１０３０ 飽和スチーム
１０３１ スチーム凝縮水
１０４０ リクレーマ
１０４１ 抜出しライン
１０４３ 水
１０４４ 水供給ライン
１０４５ 飽和スチーム供給ライン
１０４６ 飽和スチーム
１０４７ ＣＯ2吸収液
１０４８、１０４８Ａ〜１０４８Ｃ 気化ＣＯ2吸収液送給ライン
１０５０ 飽和スチーム供給管
Ｖ1〜Ｖ5、Ｖ11〜Ｖ14、Ｖ21〜Ｖ23 バルブ
Claims (8)
- ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2を吸収するＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生し熱交換する再生塔と、該再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置であって、
前記リーン溶液、前記リッチ溶液の何れか一方又は両方の溶液中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分を本体内に設けられているフィルターによりろ過すると共に、前記フィルターに捕集された前記固形分を前記本体に送給される逆洗水中に回収・除去するろ過膜装置と、
該ろ過膜装置の後流側に設けられ、回収された前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮する蒸発器とを有してなることを特徴とするＣＯ2回収装置。 - 請求項１において、
前記蒸発器の後流側に設けられ、前記蒸発器から排出される前記逆洗水中に残存する前記ＣＯ2吸収液を蒸発させると共に、前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮し、除去するリクレーマを有してなることを特徴とするＣＯ2回収装置。 - 請求項１において、
前記蒸発器が、前記固形分を含有する前記逆洗水中の前記ＣＯ2吸収液を蒸発させると共に、前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮し、除去してなることを特徴とするＣＯ2回収装置。 - 請求項１乃至３の何れか一つにおいて、
前記ろ過膜装置と前記蒸発器とに間に、回収された前記逆洗水中の前記固形分を沈殿除去するクラリファイアーを有してなることを特徴とするＣＯ2回収装置。 - ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2を吸収するＣＯ2吸収液とを吸収塔において接触させてＣＯ2を除去し、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生塔において再生し熱交換し、前記再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置における固形分取出し方法であって、
前記リーン溶液、前記リッチ溶液の何れか一方又は両方の溶液中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分をろ過膜装置の本体内に設けられているフィルターを用いてろ過し、その後、前記本体内に供給される逆洗水を用いて前記フィルターを逆洗し、前記フィルターから前記固形分を除去し、前記逆洗水中に前記固形分を回収し、除去・回収された前記固形分を蒸発器を用いて加熱濃縮し、前記蒸発器から前記固形分の取出しを行うことを特徴とするＣＯ2回収装置における固形分取出し方法。 - 請求項５において、
前記蒸発器から排出される前記逆洗水中に残存する前記ＣＯ2吸収液を蒸発させると共に、前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮し、濃縮された前記固形分を取出し、除去することを特徴とするＣＯ2回収装置における固形分取出し方法。 - 請求項５において、
前記固形分を含有する前記逆洗水中の前記ＣＯ2吸収液を前記蒸発器において蒸発させると共に、前記逆洗水中の前記固形分を加熱濃縮し、濃縮された前記固形分を取出し、除去することを特徴とするＣＯ2回収装置における固形分取出し方法。 - 請求項５乃至７の何れか一つにおいて、
前記固形分を含有する前記逆洗水をクラリファイアーを用いて、前記固形分中の大半の固形分を予め沈殿除去した後、前記逆洗水を加熱濃縮して固形分の除去を行うことを特徴とするＣＯ2回収装置における固形分取出し方法。
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