JP5518164B2 - CO2 recovery apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、省エネルギーを図ったCO2回収装置及び方法に関する。 The present invention relates to a CO 2 recovery apparatus and method for energy saving.
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。 In recent years, the greenhouse effect due to CO 2 has been pointed out as one of the causes of global warming, and countermeasures have become urgent internationally to protect the global environment. The source of CO 2 extends to all human activity fields that burn fossil fuels, and there is a tendency for the demand for emission control to become stronger. Along with this, for a power generation facility such as a thermal power plant that uses a large amount of fossil fuel, a method for removing the CO 2 in the combustion exhaust gas by bringing the combustion exhaust gas of the boiler into contact with the amine-based CO 2 absorbent and recovering it, and A method of storing the recovered CO 2 without releasing it to the atmosphere has been energetically studied.
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)。 Further, as a step of removing and recovering CO 2 from the combustion exhaust gas using the above-mentioned CO 2 absorption liquid, a step of bringing the combustion exhaust gas and the CO 2 absorption liquid into contact with each other in an absorption tower, an absorption liquid that has absorbed CO 2 is used. Heating is performed in a regeneration tower to liberate CO 2 and regenerate the absorption liquid, which is then recycled to the absorption tower and reused (Patent Document 1).
前記CO2吸収液及び工程を用いて燃焼排ガスのようなCO2含有ガスからCO2を吸収除去・回収する方法においては、これらの工程は燃焼設備に付加して設置されるため、その操業費用もできるだけ低減させなければならない。特に前記工程の内、再生工程は多量の熱エネルギーを消費するので、可能な限り省エネルギープロセスとする必要がある。 In the method of absorbing and removing and recovering CO 2 from a CO 2 -containing gas such as combustion exhaust gas using the CO 2 absorbing liquid and the process, since these processes are added to the combustion equipment, the operating cost is increased. Must be reduced as much as possible. In particular, among the above steps, the regeneration step consumes a large amount of heat energy, so it is necessary to make it an energy saving process as much as possible.
本発明は、前記問題に鑑み、エネルギー効率を一層向上させたCO2回収装置及び方法を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a CO 2 recovery device and method that further improve energy efficiency.
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を含有するガスと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する再生塔と、再生塔でCO2を除去したリーン溶液を吸収塔で再利用するCO2回収装置であって、前記再生塔を複数段とし、上段側の再生塔の下部から、CO2を一部除去したセミリーン溶液を抜出し、下段側の再生塔の上部に導入する抜出し管と、前記抜出し管に介装され、前記セミリーン溶液を、リーン溶液の余熱により加熱するリーン溶液熱交換器と、を具備してなることを特徴とするCO2回収装置にある。 The first aspect of the present invention to solve the above problems, an absorption tower for removing CO 2 by contacting the gas with CO 2 absorbing liquid containing CO 2, the rich solution that has absorbed CO 2 A regeneration tower for regenerating, and a CO 2 recovery device for reusing a lean solution from which CO 2 has been removed in the regeneration tower in an absorption tower, wherein the regeneration tower has a plurality of stages, and CO 2 is introduced from the lower part of the upper regeneration tower. A semi-lean solution from which a part of the semi-lean solution has been removed and introduced into the upper part of the lower regeneration tower, a lean solution heat exchanger interposed in the extraction tube and heating the semi-lean solution by residual heat of the lean solution; And a CO 2 recovery device.
第2の発明は、第1の発明において、前記抜出し管に介装され、リーン溶液の余熱により加熱する第1のリーン溶液熱交換器と、前記セミリーン溶液を加熱した後のリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱する第2のリーン溶液熱交換器と、を具備してなることを特徴とするCO2回収装置にある。 According to a second invention, in the first invention, the first lean solution heat exchanger that is interposed in the extraction pipe and that is heated by the residual heat of the lean solution, and the residual heat of the lean solution after the semi-lean solution is heated there a second lean-solution heat exchanger for heating the rich solution, the CO 2 recovery apparatus characterized by comprising comprises a.
第3の発明は、第1又は2の発明において、前記抜出し管に介装され、セミリーン溶液をスチーム凝縮水で熱交換するスチーム凝縮水熱交換器を具備してなることを特徴とするCO2回収装置にある。 A third aspect of the present invention is the CO 2 according to the first or second aspect, further comprising a steam condensate heat exchanger that is interposed in the extraction pipe and exchanges heat of the semi-lean solution with steam condensate. In the recovery unit.
第4の発明は、第1又は2の発明において、前記再生塔が上中下に三分割してなる上部再生塔、中部再生塔及び下部再生塔とし、上部再生塔の下部から、CO2を一部除去したセミリーン溶液を抜出し、中部再生塔の上部に導入する第1の抜出し管と、前記抜出し管に介装され、リーン溶液の余熱により加熱する第1のリーン溶液熱交換器と、中部再生塔の下部から、CO2を一部除去したセミリーン溶液を抜出し、下部再生塔の上部に導入する第2の抜出し管と、前記第2の抜出し管に介装され、セミリーン溶液をスチーム凝縮水で熱交換するスチーム凝縮水熱交換器と、第2の抜出し管から分岐され、セミリーン溶液を、前記吸収塔の中段に供給するセミリーン溶液供給管と、を具備してなることを特徴とするCO2回収装置にある。 According to a fourth invention, in the first or second invention, the regeneration tower is divided into an upper regeneration tower, a middle regeneration tower and a lower regeneration tower which are divided into upper, middle and lower parts, and CO 2 is supplied from the lower part of the upper regeneration tower. A semi-lean solution partially removed and introduced into the upper part of the middle regeneration tower; a first lean solution heat exchanger interposed in the extraction tube and heated by the residual heat of the lean solution; A semi-lean solution from which a part of CO 2 has been removed is withdrawn from the lower part of the regeneration tower, and is inserted into the second withdrawal pipe to be introduced into the upper part of the lower regeneration tower, and the second withdrawal pipe, and the semi-lean solution is steam condensed water. A steam condensate heat exchanger for exchanging heat with the gas, and a semi-lean solution supply pipe branched from the second extraction pipe and supplying the semi-lean solution to the middle stage of the absorption tower. 2 in the recovery device.
第5の発明は、CO2を含有するガスとCO2吸収液とを吸収塔内で接触させてCO2を除去した後、該CO2を吸収したリッチ溶液を再生塔で再生し、その後再生したCO2を除去したリーン溶液を吸収塔で再利用するCO2回収方法であって、前記再生塔を複数段とし、上段側の再生塔の下部から、CO2を一部除去したセミリーン溶液を抜出し管により抜出し、下段側の再生塔の上部に導入すると共に、前記抜出し管により抜き出した前記セミリーン溶液を、リーン溶液の余熱により加熱することを特徴とするCO2回収方法にある。 A fifth invention is a gas and the CO 2 absorbing liquid containing CO 2 is contacted in absorption column after removal of the CO 2, reproduces the rich solution that has absorbed the CO 2 in the regeneration tower, then regeneration A CO 2 recovery method in which a lean solution from which CO 2 has been removed is reused in an absorption tower, wherein the regeneration tower has a plurality of stages, and a semi-lean solution from which a portion of CO 2 has been partially removed from the lower part of the regeneration tower on the upper stage side. A CO 2 recovery method is characterized in that the semi-lean solution extracted by the extraction pipe is heated by the residual heat of the lean solution while being extracted by the extraction pipe and introduced into the upper part of the lower regeneration tower.
第6の発明は、第5の発明において、前記抜出し管により抜出されたセミリーン溶液を、リーン溶液の余熱により第1のリーン溶液熱交換器で加熱し、前記セミリーン溶液を加熱した後のリーン溶液の余熱でリッチ溶液14を第2のリーン溶液熱交換器で加熱することを特徴とするCO2回収方法にある。
According to a sixth aspect, in the fifth aspect, the semi-lean solution extracted by the extraction pipe is heated by the first lean solution heat exchanger by the residual heat of the lean solution, and the lean after the semi-lean solution is heated In the CO 2 recovery method, the
本発明によれば、スチーム凝縮水の余熱を利用することで、省エネルギーを図ったCO2回収装置及び方法を提供することができる。
また、CO2を吸収したリッチ溶液を再生塔で再生する際に、該再生塔の途中から抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液を用い、リーン溶液の余熱により加熱することで、エネルギー効率を向上させたCO2回収装置及び方法を提供することができる。
According to the present invention, by using the residual heat of the steam condensate, it is possible to provide a CO 2 recovery apparatus and method which aimed at energy saving.
In addition, when regenerating a rich solution that has absorbed CO 2 in a regeneration tower, a semi-lean solution from which CO 2 extracted from the middle of the regeneration tower is partially removed and heated by residual heat of the lean solution, energy efficiency It is possible to provide a CO 2 recovery apparatus and method with improved performance.
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。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
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。
以下、本発明の実施形態を説明し、ついで、好適な実施例について詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, and then preferred examples will be described in detail.
[第1の実施形態]
図1は第1の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
図1に示すように、本発明にかかる第1の実施形態にかかるCO2回収装置は、CO2を含有するCO2含有ガス11とCO2を吸収するCO2吸収液12とを接触させてCO2を除去する吸収塔13と、CO2を吸収したリッチ溶液14を再生する再生塔15と、該再生塔15でCO2を除去したリーン溶液(再生液)16を吸収塔13で再利用するCO2回収装置であって、再生塔15の塔底部近傍に回収されたリーン溶液16を外部へ抜き出して高温スチーム17により熱交換する再生加熱器18と、吸収塔13から再生塔15にリッチ溶液14を供給するリッチ溶液供給管20に設けられ、前記再生加熱器18からのスチーム凝縮水19の余熱により該リッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21とを具備してなるものである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram of a CO 2 recovery apparatus according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, CO 2 recovery apparatus according to a first embodiment of the present invention, by contacting the CO 2 absorbing liquid 12 that absorbs CO 2 containing gas 11 and CO 2 containing CO 2 an
また、本実施形態では、再生塔15から吸収塔13にリーン溶液供給管22によりリーン溶液16を供給している。そして、前記リッチ溶液供給管20には、前記リーン溶液16の余熱によりリッチ溶液14を加熱するリーン溶液熱交換器23が設けられている。
なお、図1中、符号8はノズル、9はチムニートレイ、10はCO2除去排ガス、25a、25bは吸収塔13内に配設される充填層、26a、26bは再生塔15の内部に配設される充填層を各々図示する。
In this embodiment, the
In FIG. 1,
本実施の形態で用いる熱交換器の種類は特に限定されるものではなく、例えばプレート熱交換器、シュエル&チューブ熱交換器等の公知の熱交換器を用いればよい。 The kind of heat exchanger used in the present embodiment is not particularly limited, and for example, a known heat exchanger such as a plate heat exchanger or a swell & tube heat exchanger may be used.
また、本発明で使用できるCO2吸収液としては特に限定されるものではないが、アルカノールアミンやアルコール性水酸基を有するヒンダードアミン類を例示することができる。このようなアルカノールアミンとしてはモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジグリコールアミンなどを例示することができるが、通常モノエタノールアミン(MEA)が好んで用いられる。またアルコール性水酸基を有するヒンダードアミンとしては2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール(AMP)、2−(エチルアミノ)−エタノール(EAE)、2−(メチルアミノ)−エタノール(MAE)、2−(ジエチルアミノ)−エタノール(DEAE)などを例示できる。 Although there is no particular limitation is imposed on the CO 2 absorbing solution which can be used in the present invention, it can be exemplified hindered amine having alkanolamine and alcoholic hydroxyl group. Examples of such alkanolamines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methyldiethanolamine, diisopropanolamine, and diglycolamine, but monoethanolamine (MEA) is usually preferred. Examples of the hindered amine having an alcoholic hydroxyl group include 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP), 2- (ethylamino) -ethanol (EAE), 2- (methylamino) -ethanol (MAE), 2- (Diethylamino) -ethanol (DEAE) etc. can be illustrated.
本実施形態においては、前記再生加熱器18からのスチーム凝縮水19の余熱によりリッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21を設けるようにしたので、再生加熱器18で使用されたスチーム凝縮水19の余熱を有効利用することで、再生塔15に供給するリッチ溶液14の供給温度を上昇させることができ、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
In this embodiment, since the steam condensed
ここで、CO2除去装置に供給されるCO2含有ガス11は図示しない冷却装置により冷却され、約40〜50℃程度で供給される。一方、再生された吸収液12であるリーン溶液16は図示しない冷却装置により、約40℃程度まで冷却されている。
CO2除去装置の吸収塔13からのリッチ溶液は加熱反応により、約50℃前後で再生塔15に送られている。再生塔15には、リーン溶液熱交換器23により、約110℃前後で送られているが、スチーム凝縮水の熱(例えば137℃の場合)により、スチーム凝縮水熱交換器21を設置することにより、リッチ溶液14の温度を数度上昇させることができる。
Here, CO 2 containing gas 11 supplied to the CO 2 removing device is cooled by a not-shown cooling device, it is supplied at about 40 to 50 ° C.. On the other hand, the
The rich solution from the
また、図1の構成において、スチーム凝縮水熱交換器21の前後のいずれかに、リッチ溶液をフラッシュさせるフラッシュドラムを設け、該フラッシュドラムによりリッチ溶液中に含有するCO2を再生塔の外部で放散させることができる。この結果、再生塔15で再生するリッチ溶液14中のCO2の一部をフラッシュドラムにより予め除去するので、再生塔15内でCO2除去に用いるスチーム供給量を低減することができる。
In the configuration of FIG. 1, a flash drum for flushing the rich solution is provided either before or after the steam
[第2の実施形態]
図2は第2の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図2に示すように、本発明にかかる第2の実施形態にかかるCO2回収装置は、第1の実施形態の構成において、さらにリッチ溶液14を分岐させるリッチ溶液供給管20に設けた分岐部24と、該分岐部24にて分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1に設けてなり、リッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21と、前記スチーム凝縮水熱交換器21の後流側に設けたフラッシュドラム27と、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けてなり、前記フラッシュドラム27でCO2を一部除去したセミリーン溶液28の余熱でリッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29とを具備してなり、セミリーン溶液28を供給するセミリーン溶液供給管30の端部を吸収塔13の中段部分に接続してなるものである。また、第2のリッチ溶液供給管20−2は再生塔15の上段付近に接続され、再生塔15内でCO2を除去し、回収するようにしている。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic view of a CO 2 recovery apparatus according to the second embodiment.
Note that the members overlapping with structure of the CO 2 recovery apparatus in the first embodiment, description thereof will be omitted given the same reference numerals.
As shown in FIG. 2, the CO 2 recovery device according to the second embodiment of the present invention has a branch portion provided in a rich
本実施形態においては、前記再生加熱器18からのスチーム凝縮水19の余熱によりリッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21を設け、スチーム凝縮水の余熱にてリッチ溶液を加熱させたので、再生加熱器18で使用されたスチーム凝縮水19の余熱を有効利用することとなる。また、余熱を得たリッチ溶液14は、その後フラッシュドラム27に導入される。そして、該フラッシュドラム27においてリッチ溶液14をフラッシュさせることで、CO2を除去効率を向上させている。また、フラッシュドラム27からのCO2を除去したセミリーン溶液28の余熱により、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に介装されたセミリーン溶液熱交換器29で熱交換するので、再生塔15に導入するリッチ溶液14の温度を上昇させることができ、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。フラッシュドラム27にてCO2を一部除去したセミリーン溶液28は、大部分のCO2が除去されているので、再生塔15で再生することなく、吸収塔13の中段部分に供給することで、CO2を吸収するようにしている。
また、フラッシュドラム27で除去されたCO2は、再生塔15からのCO2と合流し、別途回収される。
In the present embodiment, the steam condensed
The CO 2 removed by the
前記分岐部24における第1のリッチ溶液供給管20−1と第2のリッチ溶液供給管20−2のリッチ溶液14の分割割合は、30:70〜70:30、好適には50:50とすればよい。
The division ratio of the
本実施の形態では、さらに吸収塔13の内部を2段に分割し、上段充填層13−Uと下段充填層13−Lとし、上段充填層13−Uから外部へCO2を吸収した吸収液12を抜き出し、セミリーン溶液28と混合させることで、冷却するようにしている。これは、吸収反応は吸熱反応であるので、供給する液の温度を下げるほうが好ましいからである。本実施の形態では、40〜50℃程度まで下げるようにしている。
In the present embodiment, the inside of the
[第3の実施形態]
図3は第3の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1及び第2の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図3に示すように、本発明にかかる第3の実施形態にかかるCO2回収装置は、第1の実施の形態において、さらにリッチ溶液14を分岐させるリッチ溶液供給管20に設けた分岐部24と、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1の端部に設けられ、リッチ溶液14をフラッシュさせるスチーム凝縮水熱交換器31と、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けてなり、前記スチーム凝縮水熱交換器31でCO2を一部除去したセミリーン溶液28の余熱でリッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29とを具備してなり、セミリーン溶液28を供給するセミリーン溶液供給管30の端部を吸収塔13の中段部分に接続してなるものである。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a schematic view of a CO 2 recovery apparatus according to the third embodiment.
Note that the members overlapping with structure of the CO 2 recovery apparatus according to the first and second embodiments, a description thereof will be omitted given the same reference numerals.
As shown in FIG. 3, the CO 2 recovery device according to the third embodiment of the present invention is a
本実施の形態においては、前記スチーム凝縮水熱交換器31は、上述したプレート熱交換器等の交換器ではなく、図3に示すように、リッチ溶液14をフラッシュさせるフラッシュ部32を上部側に設けた第1のフラッシュドラム33と、該フラッシュドラム33内に設けた充填層34と、前記フラッシュドラム下部に設けられ、スチーム凝縮水19からのスチーム35を供給するスチーム供給部36とから構成されてなるものである。
スチーム凝縮水19が加圧飽和水蒸気の場合には、第2のフラッシュドラム37を設けて常圧スチームとし、該スチーム35を第1のフラッシュドラム33に供給するようにし、このスチーム35の熱によりリッチ溶液14からCO2を除去するようにしている。
前記第1のフラッシュドラム33内でCO2の一部を除去したセミリーン溶液28は、その余熱を用いてセミリーン熱交換器29でリッチ溶液14を加熱させ、その後吸収塔13の中段部分に供給される。
In the present embodiment, the steam
When the
The
本実施形態においては、前記再生加熱器18からのスチーム凝縮水19の余熱により、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1内のリッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器31を設け、スチーム35にてリッチ溶液を加熱させたので、再生加熱器18で使用されたスチーム凝縮水19の余熱を有効利用することとなる。このスチーム凝縮水熱交換器31でフラッシュによりCO2を除去したセミリーン溶液28は、その余熱を用いて、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に介装されたセミリーン溶液熱交換器29で熱交換するので、再生塔15に導入するリッチ溶液14の温度を上昇させることができ、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
また、第1のフラッシュドラム33で除去されたCO2は、再生塔15からのCO2と合流し、別途回収される。
なお、第1のフラッシュドラム33は、再生塔14に対して副再生塔の機能を果たしている。
In the present embodiment, a steam
The CO 2 removed by the
Note that the
[第4の実施形態]
図4は第4の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1乃至第3の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図4に示すように、本発明にかかる第4の実施形態にかかるCO2回収装置は、第1の実施の形態において、さらに前記再生塔15の内部が上下に分割してなる上部再生塔15−U及び下部再生塔15−Lと、リッチ溶液14を分岐させるリッチ溶液供給管20に設けた分岐部24と、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1に介装してなるスチーム凝縮水熱交換器21と、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けてなり、前記上部再生塔15−UでCO2を一部除去したセミリーン溶液28の余熱でリッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29とを具備してなり、第1のリッチ溶液供給管20−1の端部が下部再生塔15−Lに接続し、第2のリッチ溶液供給管20−2の端部が上部再生塔15−Uに接続してなると共に、セミリーン溶液28を供給するセミリーン溶液供給管30の端部が吸収塔13の中段部分に接続してなるものである。
[Fourth Embodiment]
FIG. 4 is a schematic view of a CO 2 recovery device according to the fourth embodiment.
Note that the members overlapping with structure of the CO 2 recovery apparatus according to the first to third embodiments, a description thereof will be omitted given the same reference numerals.
As shown in FIG. 4, the CO 2 recovery device according to the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, and the
本実施形態においては、前記再生加熱器18からのスチーム凝縮水19の余熱によりリッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21を設け、スチーム凝縮水の余熱にてリッチ溶液を加熱させたので、再生加熱器18で使用されたスチーム凝縮水19の余熱を有効利用することとなる。また、余熱を得たリッチ溶液14は、下部再生塔15−Lに導入され、ここで再生される。
また、上部再生塔15−Uでリッチ溶液14中のCO2の一部が除去されたセミリーン溶液28をセミリーン供給管30により外部へ取り出し、その余熱により、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に介装されたセミリーン溶液熱交換器29で熱交換するので、再生塔15に導入するリッチ溶液14の温度を上昇させることができ、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
In the present embodiment, the steam condensed
The
前記分岐部24における第1のリッチ溶液供給管20−1と第2のリッチ溶液供給管20−2のリッチ溶液14の分割割合は、25:75〜75:25とすればよい。
The dividing ratio of the
[第5の実施形態]
図5は第5の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1乃至第4の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図5に示すように、本発明にかかる第5の実施形態にかかるCO2回収装置は、前記再生塔15が上中下に三分割してなる上部再生塔15−U、中部再生塔15−M及び下部再生塔15−Lと、リッチ溶液14を分岐させるリッチ溶液供給管20に設けた分岐部24と、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1に介装してなるリーン溶液熱交換器23と、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けてなり、前記上部再生塔15−UでCO2を一部除去したセミリーン溶液28の余熱でリッチ溶液を加熱するセミリーン溶液熱交換器29と、中部再生塔15−MでCO2を一部除去したセミリーン溶液28を抜き出し管41により再生塔の外部へ抜き出し、スチーム凝縮水19の余熱でセミリーン溶液28を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21と、を具備してなり、第1のリッチ溶液供給管20−1の端部が中部再生塔15−Mに接続し、第2のリッチ溶液供給管20−2の端部が上部再生塔15−Uに接続してなり、抜き出し管41が下部再生塔15−Lに接続してなると共に、セミリーン溶液28を供給する供給管30の端部が吸収塔13の中段部分に接続してなるものである。
[Fifth Embodiment]
FIG. 5 is a schematic view of a CO 2 recovery device according to the fifth embodiment.
Note that the members overlapping with structure of the CO 2 recovery apparatus according to the first to fourth embodiments, a description thereof will be omitted given the same reference numerals.
As shown in FIG. 5, the CO 2 recovery apparatus according to the fifth embodiment of the present invention includes an upper regeneration tower 15 -U, a middle regeneration tower 15-, in which the
本実施形態においては、抜き出し管41により抜き出されたセミリーン溶液28を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21を設け、スチーム凝縮水19の余熱にてセミリーン溶液28を加熱させたので、再生加熱器18で使用されたスチーム凝縮水19の余熱を有効利用することとなり、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
また、再生塔15にて再生されたリーン溶液16により、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1に介装されたリーン溶液熱交換器23でリッチ溶液14を熱交換し、この余熱を得たリッチ溶液14は、中部再生塔15−Mに導入されるので、再生塔で使用するスチーム供給量を低減することができる。
また、上部再生塔15−Uでリッチ溶液14中のCO2の一部が除去されたセミリーン溶液28をセミリーン供給管30により外部へ取り出し、その余熱により、分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に介装されたセミリーン溶液熱交換器29で熱交換するので、上部再生塔15―Uに導入するリッチ溶液14の温度を上昇させることができ、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
In the present embodiment, the steam
Further, the
The
前記分岐部24における第1のリッチ溶液供給管20−1と第2のリッチ溶液供給管20−2のリッチ溶液14の分割割合は、25:75〜75:25とすればよい。
The dividing ratio of the
[第6の実施形態]
図6は第6の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1乃至第5の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図6に示すように、本発明にかかる第6の実施形態にかかるCO2回収装置は、前記再生塔を少なくとも二分割して上部再生塔15−U、下部再生塔15−Lとし、分割した上部再生塔15−Uから抜き出し管41を介して抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液28を、前記スチーム凝縮水の余熱により加熱するスチーム凝縮水熱交換器21を具備してなり、加熱されたセミリーン溶液28を下部再生塔15−Lに供給するものである。
[Sixth Embodiment]
FIG. 6 is a schematic view of a CO 2 recovery apparatus according to the sixth embodiment.
Note that the members overlapping with structure of the CO 2 recovery apparatus according to the first to fifth embodiments, description thereof will be omitted with the same reference numerals.
As shown in FIG. 6, in the CO 2 recovery apparatus according to the sixth embodiment of the present invention, the regeneration tower is divided into at least two parts, an upper regeneration tower 15-U and a lower regeneration tower 15-L. A steam
本実施形態においては、前記再生加熱器18からのスチーム凝縮水19の余熱により抜き出し管41により抜き出されたセミリーン溶液28を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21を設け、スチーム凝縮水の余熱にてセミリーン溶液28を加熱させたので、再生加熱器18で使用されたスチーム凝縮水19の余熱を有効利用することとなり、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
In the present embodiment, a steam
[第7の実施形態]
図7は第7の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1乃至第6の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図7に示すように、本発明にかかる第7の実施形態にかかるCO2回収装置は、第6の実施の形態の装置において、リッチ溶液14を分岐させるリッチ溶液供給管20に設けた第1の分岐部24−1と、第1の分岐部24−1で分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1に介装してなる第1のリーン溶液熱交換器23−1と、第1の分岐部24−1で分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けてなり、前記上部再生塔15−UでCO2を一部除去したセミリーン溶液28の余熱でリッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29と、セミリーン溶液熱交換器29で熱交換後、第1のリッチ溶液供給管20−1と第2のリッチ溶液供給管20−2とを合流部42で合流させた合流リッチ液14を熱交換する第2のリーン溶液熱交換器23−2と、セミリーン溶液28を供給する供給管30のセミリーン溶液熱交換器29の後流側に設けられた第2の分岐部24−2と、第2の分岐部24−2で分岐した第1のセミリーン溶液供給管30−1に介装してなるスチーム凝縮水熱交換器21とを具備してなり、第1のセミリーン溶液供給管30−1の端部が下部再生塔15−Lに接続してなると共に、第2の分岐部で分岐した第2のセミリーン溶液供給管30−2の端部が吸収塔13の中段部分に接続してなるようにしたものである。
[Seventh Embodiment]
FIG. 7 is a schematic view of a CO 2 recovery apparatus according to the seventh embodiment.
Note that the members overlapping with structure of the CO 2 recovery apparatus according to the first to sixth embodiments, and a description thereof will be omitted given the same reference numerals.
As shown in FIG. 7, the CO 2 recovery device according to the seventh embodiment of the present invention is the first embodiment provided in the rich
本実施形態においては、上部再生塔14−Uから抜き出したセミリーン溶液28の余熱をセミリーン溶液熱交換器29において、リッチ溶液14を加熱させることでセミリーン溶液28の余熱を有効利用している。また、該セミリーン溶液28の一部を第1のセミリーン溶液供給管30−1を介して再度下部再生塔15−Lに戻す際に、スチーム凝縮水熱交換器21が設けられているので、該スチーム凝縮水19の余熱にてセミリーン溶液28を加熱させることができ、再生加熱器18で使用されたスチーム凝縮水19の余熱を有効利用することとなり、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
In the present embodiment, the residual heat of the
また、リッチ溶液14は、一度分岐してセミリーン溶液熱交換器29で熱交換させると共に、他方の分岐したリッチ溶液も第1のリーン溶液熱交換器23−1で熱交換し、これらのリッチ溶液を合流部42で合流させた後に、さらに第2のリーン溶液熱交換器23−2で熱交換した後に、上部再生塔15−Uに供給するようにしたので、再生塔に導入されるリッチ溶液14の温度が上昇し、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
The
[第8の実施形態]
図8は第8の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1及び第2の及び第3及び第4及び第5及び第6の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図8に示すように、本発明にかかる第8の実施形態にかかるCO2回収装置は、前記再生塔が少なくとも二分割して上部再生塔15−U、下部再生塔15−Lとし、分割した上部再生塔15−UからCO2を一部除去したセミリーン溶液28を抜き出す抜き出し管41に介装され、該セミリーン溶液28をリーン溶液供給管22内を流れる前記リーン溶液16の余熱により加熱する第1のリーン溶液熱交換器23−1と、抜き出し管41の第1のリーン溶液熱交換器23−1の後流側に設けられ、一度加熱されたセミリーン溶液28をスチーム凝縮水19で再度加熱するスチーム凝縮水熱交換器21とを併設してなり、前記セミリーン溶液28を加熱した後のリーン溶液の余熱でリッチ溶液14を加熱する第2のリーン溶液熱交換器23−2をリッチ溶液供給管20に設けたものである。
[Eighth Embodiment]
FIG. 8 is a schematic view of a CO 2 recovery device according to the eighth embodiment.
Note that the first and second and third and fourth and fifth and sixth configurations with overlapping member of the CO 2 recovery apparatus according to the embodiment, the description thereof will be denoted by the same reference numerals will be omitted .
As shown in FIG. 8, in the CO 2 recovery apparatus according to the eighth embodiment of the present invention, the regeneration tower is divided into at least two parts, an upper regeneration tower 15-U and a lower regeneration tower 15-L. A
本実施形態においては、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液28を第1のリーン溶液熱交換器23−1で加熱すると共に、さらにスチーム凝縮水熱交換器21で加熱することで、再生加熱器18で使用されたスチーム凝縮水19の余熱を有効利用することとなり、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
In the present embodiment, the
また、再生塔内を複数段に分割し、分割された各再生塔から抜き出したセミリーン溶液28を、各々下段側の再生塔に戻す間に、リーン溶液熱交換器及びスチーム凝縮水熱交換器を用いて各々において熱交換させることで、再生塔15内で再生するセミリーン溶液28の温度を上昇させ、結果として再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
Further, the inside of the regeneration tower is divided into a plurality of stages, and while the
[第9の実施形態]
図9は第9の実施の形態にかかるCO2回収装置の概略図である。
なお、第1乃至第8の実施の形態にかかるCO2回収装置の構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図9に示すように、本発明にかかる第8の実施形態にかかるCO2回収装置は、前記再生塔15が上中下に三分割してなる上部再生塔15−U、中部再生塔15−M及び下部再生塔15−Lと、上部再生塔15−Uから第1の抜き出し管41−1を介して抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液28を、再生塔からのリーン溶液で加熱する第1のリーン溶液熱交換器23−1と、中部再生塔15−Mから第2の抜き出し管41−2を介して抜き出したCO2を一部除去したセミリーン溶液28を、スチーム凝縮水で加熱するスチーム凝縮水熱交換器21と、リッチ溶液供給管20に設けられ、前記中部再生塔15−Mから抜き出したセミリーン溶液28の一部でリッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29と、リッチ溶液供給管20のセミリーン溶液熱交換器29の後流側に設けられ、前記セミリーン溶液28を加熱した後のリーン溶液16の余熱でリッチ溶液14を加熱する第2のリーン溶液熱交換器23−2とを具備してなり、加熱されたセミリーン溶液をそれぞれ再生塔の下段側に供給すると共に、前記セミリーン溶液熱交換器29での熱交換後のセミリーン溶液をセミリーン溶液供給管30を介して吸収塔13の中段部分に供給するようにしたものである。
[Ninth Embodiment]
FIG. 9 is a schematic view of a CO 2 recovery device according to the ninth embodiment.
Note that the members overlapping with structure of the CO 2 recovery apparatus according to the embodiment of the first to eighth, and a description thereof will be omitted given the same reference numerals.
As shown in FIG. 9, the CO 2 recovery apparatus according to the eighth embodiment of the present invention includes an upper regeneration tower 15-U and a middle regeneration tower 15-, in which the
本実施形態においては、上部再生塔15−U及び中部再生塔15−Mから各々抜き出したセミリーン溶液28を第1のリーン溶液熱交換器23−1又はスチーム凝縮水熱交換器21で加熱することで、リーン溶液16及びスチーム凝縮水19の余熱を有効利用することとなり、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
また、スチーム凝縮水熱交換器21で熱交換した後のセミリーン溶液28の余熱をリッチ溶液の加熱に用いると共に、第1のリーン溶液熱交換器23−1で熱交換したリーン溶液の余熱を第2のリーン溶液熱交換器23−2でリッチ溶液の加熱に用いることで、再生塔15に供給するリッチ溶液14の温度を上昇させることができ、この結果再生塔15で使用するスチーム供給量を低減することができる。
In the present embodiment, the
Further, the residual heat of the
以下、本発明の効果を示す好適な実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, although the suitable Example which shows the effect of this invention is described, this invention is not limited to this.
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10は、実施例1に係るCO2回収装置を示す概念図である。
図10に示すように、CO2吸収塔13に供給されたCO2含有排ガス11は、ノズル8から供給される所定濃度の吸収液12と充填部25a、25bで向流接触させられ、燃焼排ガス中のCO2はCO2吸収液12により吸収除去され、CO2が吸収除去された残りのCO2除去排ガス10は外部へ送られる。CO2 吸収塔13に供給される吸収液12はCO2を吸収し、その吸収による反応熱のため通常塔頂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51により、リッチ溶液14としてリーン溶液熱交換器23及びスチーム凝縮水熱交換器21に送られ、加熱されて再生塔15へ導かれる。
A CO 2 recovery device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating the CO 2 recovery device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 10, the CO 2 -containing
再生塔15では、スチーム17による再生加熱器18による加熱で吸収液が再生され、リーン溶液16としてリーン溶液熱交換器23および必要に応じて設けられた冷却器52により冷却されてCO2吸収塔13へ戻される。再生塔15の上部において、吸収液から分離されたCO2は再生塔還流冷却器53により冷却され、CO2分離器54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55より系外へ送出される。還流水56は還流水ポンプ57で再生塔15へ還流される。
In the
本実施例では、再生加熱器18で用いたスチームをCO2分離器54に導いてフラッシュさせ、スチーム凝縮水19として、スチーム凝縮水熱交換器21にてその余熱をリッチ溶液の加熱に用いている。
In this embodiment, the steam used in the
比較として、スチーム凝縮水熱交換器21を設けない場合について、図22に示した。
As a comparison, the case where the steam
吸収塔13から排出されるリッチ溶液14の温度が50.5℃の場合、リーン溶液熱交換器23のみの場合には、114.2℃であったものが、実施例1においては、スチーム凝縮水熱交換器21を設けたので、116.7℃に上昇し、結果として、再生塔15でのスチーム消費量が97.96MMkcl/hとなった。
図10中、温度(℃)を四角で囲み、フローレイト(t/h)は平行四辺形で囲み、熱量(MMkcl/h)はかっこで示した。以下図11から21にて同様である。
When the temperature of the
In FIG. 10, the temperature (° C.) is enclosed by a square, the flow rate (t / h) is enclosed by a parallelogram, and the amount of heat (MMkcl / h) is indicated by parentheses. The same applies to FIGS. 11 to 21 below.
また、図22の比較例のスチーム消費量が98.77MMkcl/hであった。比較例を100とした場合、99.2%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は0.8%であった。 Moreover, the steam consumption of the comparative example of FIG. 22 was 98.77 MMkcl / h. Assuming that the comparative example is 100, the rate is 99.2%, so the steam unit reduction rate (improvement effect) was 0.8%.
本発明による実施例2に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図11は、実施例2に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例2では、リッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21の後流側にフラッシュドラム61を設けたものである。このフラッシュドラム61の前段側において、スチーム凝縮水熱交換器21でリッチ溶液14を加熱するので、フラッシュドラム61にて、リッチ溶液14中のCO2を除去することができる。
なお、フラッシュドラム61からのリッチ溶液の温度が103.9℃であるが、CO2を一部除去しているので、再生塔15の入口温度を下げることは、塔頂部からの水蒸気の持ち出しを下げることとなり、好ましい。
実施例2においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が97.64MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、98.1%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は1.1%であった。
A CO 2 recovery device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to the second embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In Example 2, the
Although the temperature of the rich solution from the
In Example 2, the steam consumption in the
本発明による実施例3に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図12は、実施例3に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例3では、リッチ溶液14を加熱するスチーム凝縮水熱交換器21の前段側にフラッシュドラム61を設けたものである。このフラッシュドラム61の後段側において、スチーム凝縮水熱交換器21でリッチ溶液14を加熱するので、再生塔15に供給するリッチ溶液14中の温度を上昇させた。
実施例3においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が97.27MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、98.5%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は1.5%であった。
A CO 2 recovery device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to the third embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In the third embodiment, a
In Example 3, as a result, the steam consumption in the
本発明による実施例4に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図13は、実施例4に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例4では、リッチ溶液14を分岐させ、その一部をフラッシュドラム型の熱交換器31に送り、ここでスチーム凝縮水からのスチームで熱交換させ、リッチ溶液14中のCO2を除去させた。この熱交換後のセミリーン溶液28の余熱を用いてセミリーン溶液熱交換器29で分岐した他方のリッチ溶液14を熱交換させ、再生塔15に供給するリッチ溶液14中の温度を上昇させるようにした。
実施例4においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が97.56MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、98.8%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は1.2%であった。
A CO 2 recovery apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to a fourth embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In Example 4, the
In Example 4, as a result, the steam consumption in the
本発明による実施例5に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図14は、実施例5に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例5では、リッチ溶液14を分岐させ、その一部をフラッシュドラム型の熱交換器31に送り、その途中でスチーム凝縮水熱交換器21によりスチーム凝縮水19の余熱で熱交換させ、フラッシュドラム31において、リッチ溶液14中のCO2を除去効率を向上させた。この熱交換後のセミリーン溶液28の余熱を用いてセミリーン溶液熱交換器29で分岐した他方のリッチ溶液14を熱交換させ、再生塔15に供給するリッチ溶液14中の温度を上昇させるようにした。
実施例5においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が95.52MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、96.7%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は3.3%であった。
A CO 2 recovery apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to the fifth embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In the fifth embodiment, the
In Example 5, the steam consumption in the
本発明による実施例6に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図15は、実施例6に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例6では、再生塔15を二分割させ、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液28をスチーム凝縮水熱交換器21によりスチーム凝縮水19の余熱で熱交換させ、下部再生塔15−Lに戻した。これにより、再生塔15に下部側に供給するセミリーン溶液の温度を上昇させるようにした。
実施例6においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が93.65MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、94.8%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は5.2%であった。
A CO 2 recovery device according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 15 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to a sixth embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In Example 6, the
In Example 6, as a result, the steam consumption in the
本発明による実施例7に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図16は、実施例7に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例7では、再生塔を2段に分割している。また、リッチ溶液14を分岐させ、分岐した第1のリッチ溶液供給管20−1にリーン溶液熱交換器23を設け、その後流側でスチーム凝縮水熱交換器21を設けて、下部再生塔15に供給するリッチ溶液14の温度を上昇させるようにしている。また、上部再生塔15−Uからのセミリーン溶液28の余熱によるセミリーン溶液熱交換器29を分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2に設けることで、上部再生塔15−Uに供給するリッチ溶液の温度を上昇させるようにした。
A CO 2 recovery apparatus according to Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to a seventh embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In Example 7, the regeneration tower is divided into two stages. Further, the
なお、分岐割合は、第1のリッチ溶液を70%とし、第2のリッチ溶液を30%とした。
実施例7においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が93.58MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、94.8%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は5.2%であった。
The branching ratio was 70% for the first rich solution and 30% for the second rich solution.
In Example 7, the steam consumption in the
本発明による実施例8に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図17は、実施例8に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例8では、再生塔15を二分割させ、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液28を先ず、第1のリーン溶液熱交換器23−1で熱交換させると共に、次いでスチーム凝縮水熱交換器21によりスチーム凝縮水19の余熱で熱交換させ、下部再生塔15−Lに戻した。これにより、再生塔15に下部側に供給するセミリーン溶液の温度を上昇させるようにした。
実施例8においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が91.1MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、92.3%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は7.7%であった。
A CO 2 recovery device according to Example 8 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to an eighth embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In Example 8, the
In Example 8, as a result, the steam consumption in the
本発明による実施例9に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図18は、実施例9に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例9では、再生塔15を四分割させ、第1再生塔15−1、第2再生塔15−2、第3再生塔15−3、第4再生塔15−4とした。そして、第1再生塔15−1及び第3再生塔15−3から抜き出したセミリーン溶液28は、それぞれスチーム凝縮水の余熱による第1スチーム凝縮水熱交換器21−1及び第2スチーム凝縮水熱交換器21−2で熱交換させた。再生塔の下部側の温度が高いので、スチーム凝縮水19の余熱を効率的に利用した。
A CO 2 recovery device according to
FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to the ninth embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In Example 9, the
また、第2再生塔15−2から抜き出したセミリーン溶液は、リーン溶液16の余熱による第1リーン溶液熱交換器23−1で熱交換させた。また、第1再生塔15−1から抜き出したセミリーン溶液28は下段側の第2再生塔15−2戻す前に、第1リーン溶液熱交換器23−1で熱交換したリーン溶液16の余熱で熱交換させる第2リーン溶液熱交換器23−2において熱交換させた。本実施例では、その後、第3リーン溶液熱交換器23−3で吸収塔からのリッチ溶液14を熱交換させた。
実施例9においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が85.49MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、86.6%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は13.4%であった。
The semi-lean solution extracted from the second regeneration tower 15-2 was heat-exchanged by the first lean solution heat exchanger 23-1 due to the residual heat of the
In Example 9, as a result, the steam consumption in the
本発明による実施例10に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図19は、実施例9に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例10では、再生塔15を三分割させ、上部再生塔15−U、中部再生塔15−M、下部再生塔15−Lとした。そして、中部再生塔15−Mから抜き出したセミリーン溶液28は、スチーム凝縮水の余熱によるスーム凝縮水熱交換器21で熱交換させた。抜き出した一部のセミリーン溶液28は、リッチ溶液14を加熱するセミリーン溶液熱交換器29へ供給され、セミリーン溶液の余熱を効率的に利用した。
また、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液は、リーン溶液16の余熱による第1リーン溶液熱交換器23−1で熱交換させた。
また、セミリーン溶液熱交換器29で熱交換されたリッチ溶液14は、第1リーン溶液熱交換器23−1で熱交換したリーン溶液16の余熱で熱交換させる第2リーン溶液熱交換器23−2において熱交換させた。
実施例9においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が91.9MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、93.0%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は7%であった。
A CO 2 recovery device according to
FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to the ninth embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In Example 10, the
The semi-lean solution extracted from the upper regeneration tower 15 -U was heat-exchanged by the first lean solution heat exchanger 23-1 due to the residual heat of the
In addition, the
In Example 9, as a result, the steam consumption in the
本発明による実施例11に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図20は、実施例11に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例11では、再生塔15を二分割させ、上部再生塔15−U、下部再生塔15−Lとした。そして、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液28は、セミリーン溶液熱交換器29で分岐した第2のリッチ溶液供給管20−2のリッチ溶液を加熱させると共に、その後分岐させて、下部再生塔15−Lに供給する前にスチーム凝縮水の余熱によるスチーム凝縮水熱交換器21で熱交換させた。
また、第1のリッチ溶液供給管20−1のリッチ溶液は、第1リーン溶液熱交換器23−1で熱交換され、その後リッチ溶液を合流させ、リーン溶液16の余熱による第2リーン溶液熱交換器23−2で熱交換させ、再生塔15へ供給した。
実施例11においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が93.96MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、95.1%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は4.9%であった。
A CO 2 recovery device according to
FIG. 20 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to the eleventh embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In Example 11, the
Further, the rich solution in the first rich solution supply pipe 20-1 is heat-exchanged by the first lean solution heat exchanger 23-1, and then the rich solution is joined, and the second lean solution heat due to the residual heat of the
In Example 11, as a result, the steam consumption in the
本発明による実施例12に係るCO2回収装置について、図面を参照して説明する。
図21は、実施例12に係るCO2回収装置を示す概念図である。なお、実施例1と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
実施例12では、再生塔15を三分割させ、上部再生塔15−U、中部再生塔15−M、下部再生塔15−Lとした。そして、中部再生塔15−Mから抜き出したセミリーン溶液28は、スチーム凝縮水の余熱によるスーム凝縮水熱交換器21で熱交換させた。
また、リッチ溶液14を分割させ、第1のリッチ溶液供給管20−1には、リーン溶液熱交換器23を設けた。また、第2のリッチ溶液供給管20−2には、上部再生塔15−Uから抜き出したセミリーン溶液28を用いたリーン溶液熱交換器29を用いて、熱交換させ、セミリーン溶液の余熱を効率的に利用した。
実施例12においては、結果として再生塔15でのスチーム消費量が91.14MMkcl/hとなった。比較例を100とした場合、92.3%となるので、蒸気原単位削減率(改善効果)は7.7%であった。
A CO 2 recovery device according to
FIG. 21 is a conceptual diagram illustrating a CO 2 recovery device according to the twelfth embodiment. In addition, about the member similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In Example 12, the
Moreover, the
In Example 12, as a result, the steam consumption in the
11 CO2含有ガス
12 CO2吸収液
13 吸収塔
14 リッチ溶液
15 再生塔
16 リーン溶液
17 スチーム
18 再生加熱器
19 スチーム凝縮水
21 スチーム凝縮水熱交換器
22 リーン溶液供給管
23 リーン溶液熱交換器
8 ノズル
9 チムニートレイ
10 CO2除去排ガス
11 CO 2 -containing
Claims (6)
前記再生塔を複数段とし、上段側の再生塔の下部から、CO2を一部除去したセミリーン溶液を抜出し、下段側の再生塔の上部に導入する抜出し管と、
前記抜出し管に介装され、前記セミリーン溶液を、リーン溶液の余熱により加熱するリーン溶液熱交換器と、を具備してなることを特徴とするCO2回収装置。 An absorption tower for CO 2 is contacted with the gas and the CO 2 absorbing liquid containing the removal of CO 2, and regeneration tower for reproducing rich solution that has absorbed CO 2, the lean solution obtained by removing CO 2 in the regeneration tower A CO 2 recovery device for reuse in an absorption tower,
The regeneration tower has a plurality of stages, an extraction pipe for extracting a semi-lean solution from which CO 2 has been partially removed from the lower part of the upper regeneration tower and introducing it into the upper part of the lower regeneration tower;
A CO 2 recovery apparatus comprising: a lean solution heat exchanger that is interposed in the extraction pipe and heats the semi-lean solution by residual heat of the lean solution.
前記抜出し管に介装され、リーン溶液の余熱により加熱する第1のリーン溶液熱交換器と、
前記セミリーン溶液を加熱した後のリーン溶液の余熱でリッチ溶液を加熱する第2のリーン溶液熱交換器と、を具備してなることを特徴とするCO2回収装置。 In claim 1,
A first lean solution heat exchanger interposed in the extraction pipe and heated by the residual heat of the lean solution;
The semi-lean solution the CO 2 recovery apparatus characterized by being provided with the second lean-solution heat exchanger for heating the rich solution, the residual heat of the lean solution after heating the.
前記抜出し管に介装され、セミリーン溶液をスチーム凝縮水で熱交換するスチーム凝縮水熱交換器を具備してなることを特徴とするCO2回収装置。 In claim 1 or 2,
A CO 2 recovery device comprising a steam condensate heat exchanger interposed in the extraction pipe and exchanging heat of the semi-lean solution with steam condensate.
前記再生塔が上中下に三分割してなる上部再生塔、中部再生塔及び下部再生塔とし、
上部再生塔の下部から、CO2を一部除去したセミリーン溶液を抜出し、中部再生塔の上部に導入する第1の抜出し管と、
前記抜出し管に介装され、リーン溶液の余熱により加熱する第1のリーン溶液熱交換器と、
中部再生塔の下部から、CO2を一部除去したセミリーン溶液を抜出し、下部再生塔の上部に導入する第2の抜出し管と、
前記第2の抜出し管に介装され、セミリーン溶液をスチーム凝縮水で熱交換するスチーム凝縮水熱交換器と、
第2の抜出し管から分岐され、セミリーン溶液を、前記吸収塔の中段に供給するセミリーン溶液供給管と、を具備してなることを特徴とするCO2回収装置。 In claim 1 or 2,
The regeneration tower is divided into an upper regeneration tower, a middle regeneration tower, and a lower regeneration tower, which are divided into upper, middle and lower parts,
A first extraction pipe for extracting a semi-lean solution from which CO 2 has been partially removed from the lower part of the upper regeneration tower and introducing it into the upper part of the middle regeneration tower;
A first lean solution heat exchanger interposed in the extraction pipe and heated by the residual heat of the lean solution;
A second extraction pipe for extracting a semi-lean solution from which CO 2 has been partially removed from the lower part of the middle regeneration tower and introducing it into the upper part of the lower regeneration tower;
A steam condensate heat exchanger interposed in the second extraction pipe for exchanging heat of the semi-lean solution with steam condensate;
A CO 2 recovery apparatus, comprising: a semi-lean solution supply pipe branched from the second extraction pipe and supplying a semi-lean solution to the middle stage of the absorption tower.
前記再生塔を複数段とし、上段側の再生塔の下部から、CO2を一部除去したセミリーン溶液を抜出し管により抜出し、下段側の再生塔の上部に導入すると共に、
前記抜出し管により抜き出した前記セミリーン溶液を、リーン溶液の余熱により加熱することを特徴とするCO2回収方法。 The gas and the CO 2 absorbing liquid containing CO 2 is contacted in absorption column after removal of the CO 2, it reproduces the rich solution that has absorbed the CO 2 in the regeneration tower to remove subsequently regenerated CO 2 A CO 2 recovery method for reusing a lean solution in an absorption tower,
The regeneration tower has a plurality of stages, and from the lower part of the upper regeneration tower, a semi-lean solution from which CO 2 has been partially removed is extracted by an extraction pipe, introduced into the upper part of the lower regeneration tower,
A CO 2 recovery method, wherein the semi-lean solution extracted by the extraction tube is heated by residual heat of the lean solution.
前記抜出し管により抜出されたセミリーン溶液を、リーン溶液の余熱により第1のリーン溶液熱交換器で加熱し、
前記セミリーン溶液を加熱した後のリーン溶液の余熱でリッチ溶液14を第2のリーン溶液熱交換器で加熱することを特徴とするCO2回収方法。 In claim 5,
The semi-lean solution extracted by the extraction pipe is heated by the first lean solution heat exchanger by the residual heat of the lean solution,
A CO 2 recovery method, wherein the rich solution 14 is heated by a second lean solution heat exchanger by the residual heat of the lean solution after the semi-lean solution is heated.
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