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公開番号2024073211
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-29
出願番号2022184306
出願日2022-11-17
発明の名称二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収装置の運転方法
出願人大阪ガスリキッド株式会社,大阪瓦斯株式会社
代理人弁理士法人R&C
主分類B01D 53/14 20060101AFI20240522BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】吸収塔に供給される被処理ガスの流量及び被処理ガスに含まれる二酸化炭素の濃度が変化しても、再生塔から放出される二酸化炭素の放出量を一定にすることができる二酸化炭素回収装置を提供する。
【解決手段】吸収塔2から前記再生塔3に供給するリッチ吸収液の二酸化炭素の濃度を検出する濃度検出部35の検出濃度が基準濃度のときには吸収塔2から再生塔3に供給するリッチ吸収液供給量の目標供給量を予め設定した基準供給量に設定し、かつ、検出濃度が基準濃度よりも高くなるほど目標供給量を基準供給量よりも低く設定する形態で目標供給量を設定する吸収液供給量制御部Jと、再生塔3の液溜り部6の吸収液温度を検出する温度検出部36の検出温度を予め設定した基準温度に近づけるように再生加熱部Bに供給する加熱用蒸気の供給量を調整する蒸気供給量制御部Kと、が備えられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
二酸化炭素を含有する被処理ガスと二酸化炭素を吸収する吸収液とを接触させて前記被処理ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸収液に吸収させてリッチ吸収液を生成し、かつ、前記吸収液に吸収されないガスをオフガスとして排出する吸収塔と、
底部の液溜り部に貯留された前記リッチ吸収液を加熱して二酸化炭素を分離させて前記リッチ吸収液をリーン吸収液に再生し、且つ、分離した二酸化炭素を放出する再生塔と、
前記リッチ吸収液を前記吸収塔から前記再生塔に供給するリッチ側供給ポンプを備えたリッチ吸収液供給路と、
前記リーン吸収液を前記再生塔から前記吸収塔に供給するリーン側供給ポンプを備えたリーン吸収液供給路と、
前記被処理ガスを前記吸収塔に供給する被処理ガス供給部と、
前記液溜り部から取り出した前記吸収液を加熱用蒸気にて加熱して前記再生塔に戻す再生加熱部と、が備えられた二酸化炭素回収装置であって、
前記リッチ吸収液を前記吸収塔から前記再生塔に供給するリッチ吸収液供給量を調整する吸収液供給量調整部と、前記吸収塔から前記再生塔に供給する前記リッチ吸収液の二酸化炭素の濃度を検出する濃度検出部と、前記濃度検出部の検出濃度が基準濃度のときには前記リッチ吸収液供給量の目標供給量を予め設定した基準供給量に設定し、かつ、前記検出濃度が前記基準濃度よりも高くなるほど前記目標供給量を前記基準供給量よりも低く設定する形態で前記目標供給量を設定して、前記吸収液供給量調整部により前記リッチ吸収液供給量を前記目標供給量に調整する吸収液供給量制御部と、
前記液溜り部の吸収液温度を検出する温度検出部と、前記再生加熱部に供給する加熱用蒸気の供給量を調整する蒸気供給量調整部と、前記温度検出部の検出温度を予め設定した基準温度に近づけるように前記蒸気供給量調整部により加熱用蒸気の供給量を調整する蒸気供給量制御部と、が備えられている二酸化炭素回収装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記吸収液供給量調整部として、前記リッチ側供給ポンプが前記リッチ吸収液供給量を調整するように構成され、
前記吸収液供給量制御部が、前記リッチ側供給ポンプの作動を制御する請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項３】
前記吸収液供給量調整部として、前記リッチ吸収液供給路から前記リーン吸収液供給路にバイパス路を通して前記リッチ吸収液を流動させるバイパス量を調整するバイパス量調整部が設けられ、
前記吸収液供給量制御部が、前記バイパス量調整部の作動を制御する請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項４】
前記再生塔から放出される二酸化炭素の放出量を検出する放出量検出部が設けられ、
前記吸収液供給量制御部が、前記放出量検出部にて検出される検出放出量が前記再生塔から放出される二酸化炭素の目標放出量よりも多いときには、前記目標供給量を減少側に補正し、且つ、前記検出放出量が前記目標放出量よりも少ないときには、前記目標供給量を増加側に補正する請求項１～３のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項５】
前記被処理ガス供給部から供給される前記被処理ガスの流量と前記被処理ガスに含まれる二酸化炭素の濃度とのうちの少なくとも一方を検出する被処理ガス検出部が設けられ、
前記吸収液供給量制御部が、前記被処理ガス検出部の検出情報に基づいて、前記目標供給量を補正する請求項１～３のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項６】
二酸化炭素を含有する被処理ガスと二酸化炭素を吸収する吸収液とを接触させて前記被処理ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸収液に吸収させてリッチ吸収液を生成し、かつ、前記吸収液に吸収されないガスをオフガスとして排出する吸収塔と、
底部の液溜り部に貯留された前記リッチ吸収液を加熱して二酸化炭素を分離させて前記リッチ吸収液をリーン吸収液に再生し、且つ、分離した二酸化炭素を放出する再生塔と、
前記リッチ吸収液を前記吸収塔から前記再生塔に供給するリッチ側供給ポンプを備えたリッチ吸収液供給路と、
前記リーン吸収液を前記再生塔から前記吸収塔に供給するリーン側供給ポンプを備えたリーン吸収液供給路と、
前記被処理ガスを前記吸収塔に供給する被処理ガス供給部と、
前記液溜り部から取り出した前記吸収液を加熱用蒸気にて加熱して前記再生塔に戻す再生加熱部と、が備えられた二酸化炭素回収装置の運転方法であって、
前記リッチ吸収液を前記吸収塔から前記再生塔に供給するリッチ吸収液供給量を調整する吸収液供給量調整部と、前記吸収塔から前記再生塔に供給する前記リッチ吸収液の二酸化炭素の濃度を検出する濃度検出部とが備えられ、
前記濃度検出部の検出濃度が基準濃度のときには前記リッチ吸収液供給量の目標供給量を予め設定した基準供給量に設定し、かつ、前記検出濃度が前記基準濃度よりも高くなるほど前記目標供給量を前記基準供給量よりも低く設定する形態で前記目標供給量を設定して、前記吸収液供給量調整部により前記リッチ吸収液供給量を前記目標供給量に調整し、
前記液溜り部の吸収液温度を検出する温度検出部と、前記再生加熱部に供給する加熱用蒸気の供給量を調整する蒸気供給量調整部とが備えられ、
前記温度検出部の検出温度を予め設定した基準温度に近づけるように前記蒸気供給量調整部により加熱用蒸気の供給量を調整する二酸化炭素回収装置の運転方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素を含有する被処理ガスと二酸化炭素を吸収する吸収液とを接触させて前記被処理ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸収液に吸収させてリッチ吸収液を生成し、かつ、前記吸収液に吸収されないガスをオフガスとして排出する吸収塔と、
前記リッチ吸収液から二酸化炭素を分離させて前記リッチ吸収液をリーン吸収液に再生し、且つ、分離した二酸化炭素を放出する再生塔と、
前記リッチ吸収液を前記吸収塔から前記再生塔に供給するリッチ側供給ポンプを備えたリッチ吸収液供給路と、
前記リーン吸収液を前記再生塔から前記吸収塔に供給するリーン側供給ポンプを備えたリーン吸収液供給路と、
前記被処理ガスを前記吸収塔に供給する被処理ガス供給部と、
前記再生塔の底部の液溜り部から取り出した前記吸収液を加熱用蒸気にて加熱して前記再生塔に戻す再生加熱部と、が備えられた二酸化炭素回収装置、及び、二酸化炭素回収装置の運転方法に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素回収装置は、各種の設備から排出される排ガスなどの被処理ガスに含まれる二酸化炭素を回収する装置であり、回収された二酸化炭素を原料とする別の製造設備（例えば、液化炭酸ガス製造設備）に供給することになる。
【０００３】
かかる二酸化炭素回収装置の従来例として、吸収塔に供給される被処理ガスの流量及び被処理ガスに含まれる二酸化炭素の濃度に基づいて求められる被処理ガス中のＣＯ
２
流量を、複数の流量範囲に区分し、区分した複数の流量範囲に対応して予め設定した負荷設定値に基づいて、吸収塔に供給するリーン吸収液の流量を調整し、かつ、再生加熱部に供給する加熱用蒸気の流量を調整するものがある（例えば、特許文献１参照）。
ちなみに、予め設定した負荷設定値とは、複数の流量範囲に応じて予め設定したリーン吸収液の流量及び加熱用蒸気の流量である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１５／１１１４５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の二酸化炭素回収装置は、吸収塔に供給される被処理ガスの流量及び被処理ガスに含まれる二酸化炭素の濃度の変動に伴って、再生塔から放出される二酸化炭素の放出量が大きく変動することになる。したがって、放出される二酸化炭素を回収して別の製造設備に供給する場合には、その供給量が大きく変動することになる。
【０００６】
しかしながら、回収した二酸化炭素を別の製造設備に供給する場合に、その供給量の一定化を図る必要があることに起因して、再生塔から放出される二酸化炭素の放出（回収）を任意の量で一定化を図ることが望まれる場合があり、このような場合には、従来の二酸化炭素回収装置は経済性が悪い不都合があった。
【０００７】
つまり、再生塔から放出される二酸化炭素の放出量（回収量）が大きく変動しても、別の製造設備に供給する供給量を一定にするには、再生塔から放出される二酸化炭素を貯留する大型のバッファタンクを設けて、当該バッファタンクから一定量の二酸化炭素を供給する構成や、再生塔から放出される二酸化炭素のうちの一部だけを一定量の二酸化炭素として供給し、余剰分を大気放散する構成が考えられる。
しかしながら、バッファタンクを設ける構成は、初期の設備投資額が高価となる不都合があり、また、余剰分を大気放散する構成は、再生加熱部に供給する加熱用蒸気を無駄に消費する等、処理コストが高価になる不都合があった。
【０００８】
本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、吸収塔に供給される被処理ガスの流量及び被処理ガスに含まれる二酸化炭素の濃度が変動しても、再生塔から放出される二酸化炭素の放出量の一定化を図ることができる二酸化炭素回収装置の提供、及び、当該二酸化炭素回収装置の運転方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の二酸化炭素回収装置は、二酸化炭素を含有する被処理ガスと二酸化炭素を吸収する吸収液とを接触させて前記被処理ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸収液に吸収させてリッチ吸収液を生成し、かつ、前記吸収液に吸収されないガスをオフガスとして排出する吸収塔と、
前記リッチ吸収液から二酸化炭素を分離させて前記リッチ吸収液をリーン吸収液に再生し、且つ、分離した二酸化炭素を放出する再生塔と、
前記リッチ吸収液を前記吸収塔から前記再生塔に供給するリッチ側供給ポンプを備えたリッチ吸収液供給路と、
前記リーン吸収液を前記再生塔から前記吸収塔に供給するリーン側供給ポンプを備えたリーン吸収液供給路と、
前記被処理ガスを前記吸収塔に供給する被処理ガス供給部と、
前記再生塔の底部の液溜り部から取り出した前記吸収液を加熱用蒸気にて加熱して前記再生塔に戻す再生加熱部と、が備えられたものであって、その特徴構成は、
前記リッチ吸収液を前記吸収塔から前記再生塔に供給するリッチ吸収液供給量を調整する吸収液供給量調整部と、前記吸収塔から前記再生塔に供給する前記リッチ吸収液の二酸化炭素の濃度を検出する濃度検出部と、前記濃度検出部の検出濃度が基準濃度のときには前記リッチ吸収液供給量の目標供給量を予め設定した基準供給量に設定し、かつ、前記検出濃度が前記基準濃度よりも高くなるほど前記目標供給量を前記基準供給量よりも低く設定する形態で前記目標供給量を設定して、前記吸収液供給量調整部により前記リッチ吸収液供給量を前記目標供給量に調整する吸収液供給量制御部と、
前記液溜り部の吸収液温度を検出する温度検出部と、前記再生加熱部に供給する加熱用蒸気の供給量を調整する蒸気供給量調整部と、前記温度検出部の検出温度を予め設定した基準温度に近づけるように前記蒸気供給量調整部により前記加熱用蒸気の供給量を調整する蒸気供給量制御部と、が備えられている点にある。
【００１０】
本発明の二酸化炭素回収装置の運転方法は、二酸化炭素を含有する被処理ガスと二酸化炭素を吸収する吸収液とを接触させて前記被処理ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸収液に吸収させてリッチ吸収液を生成し、かつ、前記吸収液に吸収されないガスをオフガスとして排出する吸収塔と、
前記リッチ吸収液から二酸化炭素を分離させて前記リッチ吸収液をリーン吸収液に再生し、且つ、分離した二酸化炭素を放出する再生塔と、
前記リッチ吸収液を前記吸収塔から前記再生塔に供給するリッチ側供給ポンプを備えたリッチ吸収液供給路と、
前記リーン吸収液を前記再生塔から前記吸収塔に供給するリーン側供給ポンプを備えたリーン吸収液供給路と、
前記被処理ガスを前記吸収塔に供給する被処理ガス供給部と、
前記再生塔の底部の液溜り部から取り出した前記吸収液を加熱用蒸気にて加熱して前記再生塔に戻す再生加熱部と、が備えられた二酸化炭素回収装置の運転方法であって、
前記リッチ吸収液を前記吸収塔から前記再生塔に供給するリッチ吸収液供給量を調整する吸収液供給量調整部と、前記吸収塔から前記再生塔に供給する前記リッチ吸収液の二酸化炭素の濃度を検出する濃度検出部とが備えられ、
前記濃度検出部の検出濃度が基準濃度のときには前記リッチ吸収液供給量の目標供給量を予め設定した基準供給量に設定し、かつ、前記検出濃度が前記基準濃度よりも高くなるほど前記目標供給量を前記基準供給量よりも低く設定する形態で前記目標供給量を設定して、前記吸収液供給量調整部により前記リッチ吸収液供給量を前記目標供給量に調整し、
前記液溜り部の吸収液温度を検出する温度検出部と、前記再生加熱部に供給する加熱用蒸気の供給量を調整する蒸気供給量調整部とが備えられ、
前記温度検出部の検出温度を予め設定した基準温度に近づけるように前記蒸気供給量調整部により前記加熱用蒸気の供給量を調整する点にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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