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公開番号2024158173
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073147
出願日2023-04-27
発明の名称二酸化炭素の回収装置
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人真明センチュリー
主分類B01D 53/053 20060101AFI20241031BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】高濃度の二酸化炭素の回収率を高くできる回収装置を提供する。
【解決手段】回収装置は、二酸化炭素を含むガスから圧力スイング吸着により二酸化炭素を分離する第1の分離装置と、第1の分離装置の下流に接続された第2の分離装置と、を備える二酸化炭素の回収装置であって、第1の分離装置は、吸着塔と、ガスを加圧して得られた第1加圧ガスを吸着塔に供給する第1の加圧装置と、吸着塔の中の吸着剤から脱離した二酸化炭素を含む脱離ガスを吸引する真空ポンプと、脱離ガスの一部を洗浄用ガスとして吸着塔に導入する導入管と、を含む。第2の分離装置は、濃縮部と、脱離ガスを加圧して得られた第2加圧ガスを濃縮部に供給する第2の加圧装置と、を含み、濃縮部は第2加圧ガスに含まれる二酸化炭素を濃縮し、第2加圧ガスの圧力は第1加圧ガスの圧力よりも高い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
二酸化炭素を含むガスから圧力スイング吸着により二酸化炭素を分離する第１の分離装置と、
前記第１の分離装置の下流に接続された第２の分離装置と、を備える二酸化炭素の回収装置であって、
前記第１の分離装置は、
吸着塔と、
前記ガスを加圧して得られた第１加圧ガスを前記吸着塔に供給する第１の加圧装置と、
前記吸着塔の中の吸着剤から脱離した二酸化炭素を含む脱離ガスを吸引する真空ポンプと、
前記脱離ガスの一部を洗浄用ガスとして前記吸着塔に導入する導入管と、を含み、
前記第２の分離装置は、
濃縮部と、
前記脱離ガスを加圧して得られた第２加圧ガスを前記濃縮部に供給する第２の加圧装置と、を含み、
前記濃縮部は、前記第２加圧ガスに含まれる二酸化炭素を濃縮し、
前記第２加圧ガスの圧力は、前記第１加圧ガスの圧力よりも高い回収装置。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記真空ポンプと前記濃縮部とを接続する管に配置された調整機構を備え、
前記調整機構は、前記第２の加圧装置の吸い込み側と吐出側とを迂回するバイパス管と、
前記バイパス管に配置された調節弁と、を含む請求項１記載の回収装置。
【請求項３】
前記真空ポンプと前記濃縮部とを接続する管に配置された調整機構を備え、
前記調整機構は、前記真空ポンプと前記濃縮部との間に配置された第１のガスタンクと、
前記第１のガスタンクと前記濃縮部との間に配置され前記第１のガスタンクから前記管に流れる前記脱離ガスの流量を調節する調節弁と、を含む請求項１記載の回収装置。
【請求項４】
前記真空ポンプと前記濃縮部とを接続する管に配置された調整機構を備え、
前記調整機構は、前記真空ポンプと前記濃縮部との間に配置された第２のガスタンクを含む請求項１記載の回収装置。
【請求項５】
前記調整機構は、前記第２の加圧装置の吸い込み側に配置された圧力計を含み、
前記圧力計が検知した圧力に基づいて前記調節弁の開度を調節する制御装置をさらに備える請求項２記載の回収装置。
【請求項６】
前記調整機構は、前記第１のガスタンクの下流側に配置された流量計を含み、
前記流量計が検知した流量に基づいて前記調節弁の開度を調節する制御装置をさらに備える請求項３記載の回収装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は圧力スイング吸着を利用した二酸化炭素の回収装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
吸着剤に対する二酸化炭素の親和性を圧力により変化させる圧力スイング吸着を利用した二酸化炭素の回収装置において、特許文献１に開示された先行技術は、大気圧付近で吸着操作し真空ポンプで減圧して脱離再生するＶＰＳＡ方式の分離装置の下流に、ＶＰＳＡ方式の別の分離装置が接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３０８４２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＶＰＳＡ方式の分離装置は、吸着塔の中の吸着剤から脱離したガスの一部を洗浄用ガスとして吸着塔へ導入し、吸着塔内の二酸化炭素濃度を高めることによって高濃度の二酸化炭素を回収する。そのため吸着塔へ導入する洗浄用ガスの量が多くなると、回収できる二酸化炭素の濃度は高くなるが、回収できるガスの量は少なくなる（回収率は低くなる）。一方、洗浄用ガスの量を少なくすると、回収率は高くなるが二酸化炭素の濃度は低下する。高濃度の二酸化炭素の回収と高い回収率とを両立するには、洗浄用ガスの量や吸着塔の圧力の細かな制御が必要である。
【０００５】
先行技術は、上流の分離装置および下流の分離装置に送風機が接続されているため、下流の吸着塔の圧力は、上流の吸着塔の圧力と同程度、又は、上流の吸着塔の圧力に比べて低くなる。先行技術では高濃度の二酸化炭素の回収と高い回収率との両立が十分ではなかった。
【０００６】
本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、高濃度の二酸化炭素の回収率を高くできる回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するための第１の態様は、二酸化炭素を含むガスから圧力スイング吸着により二酸化炭素を分離する第１の分離装置と、第１の分離装置の下流に接続された第２の分離装置と、を備える二酸化炭素の回収装置であって、第１の分離装置は、吸着塔と、ガスを加圧して得られた第１加圧ガスを吸着塔に供給する第１の加圧装置と、吸着塔の中の吸着剤から脱離した二酸化炭素を含む脱離ガスを吸引する真空ポンプと、脱離ガスの一部を洗浄用ガスとして吸着塔に導入する導入管と、を含む。第２の分離装置は、濃縮部と、脱離ガスを加圧して得られた第２加圧ガスを濃縮部に供給する第２の加圧装置と、を含み、濃縮部は第２加圧ガスに含まれる二酸化炭素を濃縮し、第２加圧ガスの圧力は第１加圧ガスの圧力よりも高い。
【０００８】
第２の態様は、第１の態様において、真空ポンプと濃縮部とを接続する管に配置された調整機構を備え、調整機構は、第２の加圧装置の吸い込み側と吐出側とを迂回するバイパス管と、バイパス管に配置された調節弁と、を含む。
【０００９】
第３の態様は、第１又は第２の態様において、真空ポンプと濃縮部とを接続する管に配置された調整機構を備え、調整機構は、真空ポンプと濃縮部との間に配置された第１のガスタンクと、第１のガスタンクと濃縮部との間に配置され第１のガスタンクから管に流れる脱離ガスの流量を調節する調節弁と、を含む。
【００１０】
第４の態様は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、真空ポンプと濃縮部とを接続する管に配置された調整機構を備え、調整機構は、真空ポンプと濃縮部との間に配置された第２のガスタンクを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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