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公開番号2025005512
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023105701
出願日2023-06-28
発明の名称二酸化炭素回収装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人プロスペック特許事務所
主分類B01D 53/14 20060101AFI20250109BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】消費エネルギーの低減を図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】二酸化炭素回収装置10aは、互いに直列に接続される複数の吸収室111を備える多段式の吸収塔11と、吸収塔11から排出される溶液が流通する第1溶液経路15と、第1溶液経路15を介して吸収塔11に接続されるとともに第1溶液経路15内の溶液が内部空間122に拡散されるように構成される放散塔12と、放散塔12の内部空間122に拡散される溶液の温度が溶液から二酸化炭素を放散する温度以上の温度となるように第1溶液経路15を流れる溶液を加熱するように構成される第1加熱装置23と、を備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
複数の二酸化炭素吸収室を備え、外部のガス供給源から送給される二酸化炭素を含むガスが前記複数の二酸化炭素吸収室を一方向に通過し、二酸化炭素吸収溶液が前記複数の二酸化炭素吸収室を前記一方向とは逆方向に通過しながら各二酸化炭素吸収室にて前記ガスに接触することによって前記ガスに含まれる二酸化炭素を吸収するように、前記複数の二酸化炭素吸収室が互いに直列に接続される多段式の二酸化炭素吸収塔と、
前記二酸化炭素吸収塔から排出される二酸化炭素吸溶液が流通する第１二酸化炭素吸収溶液経路と、
前記第１二酸化炭素吸収溶液経路を介して前記二酸化炭素吸収塔に接続されるとともに、前記第１二酸化炭素吸収溶液経路内の二酸化炭素吸収溶液が内部空間に拡散されるように構成される二酸化炭素放散塔と、
前記二酸化炭素放散塔の前記内部空間に拡散される二酸化炭素吸収溶液の温度が、二酸化炭素吸収溶液から二酸化炭素を放散する温度以上の温度となるように、前記第１二酸化炭素吸収溶液経路を流れる二酸化炭素吸収溶液を加熱するように構成される第１加熱装置と、
を備える、二酸化炭素回収装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
請求項１に記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記第１加熱装置は、前記ガス供給源の排熱によって二酸化炭素吸収溶液を加熱するように構成される、二酸化炭素回収装置。
【請求項３】
請求項１に記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記二酸化炭素放散塔から前記二酸化炭素吸収塔に二酸化炭素吸収溶液を送給する経路である第２二酸化炭素吸収溶液経路と、
前記第１二酸化炭素吸収溶液経路を流れる二酸化炭素吸収溶液と前記第２二酸化炭素吸収溶液経路を流れる二酸化炭素吸収溶液との間で熱交換されるように構成される熱交換器と、
動作することにより前記二酸化炭素吸収塔から前記二酸化炭素放散塔へ二酸化炭素吸収溶液を送給するように構成されるポンプと、
を備え、
前記第１加熱装置は、前記第１二酸化炭素吸収溶液経路上の前記熱交換器と前記二酸化炭素放散塔との間に配置され、
前記ポンプは、前記第１二酸化炭素吸収溶液経路上の前記熱交換器と前記二酸化炭素吸収塔との間に配置される、二酸化炭素回収装置。
【請求項４】
請求項１に記載の二酸化炭素回収装置であって、
両端部が前記二酸化炭素放散塔に接続されており、一端から流入した二酸化炭素吸収溶液が他端から前記二酸化炭素放散塔の前記内部空間に拡散されるように構成される二酸化炭素吸収溶液還流経路と、
前記二酸化炭素吸収溶液還流経路の前記他端から前記二酸化炭素放散塔の前記内部空間に拡散される二酸化炭素吸収溶液の温度が、二酸化炭素吸収溶液から二酸化炭素を放散する温度以上の温度となるように、前記二酸化炭素吸収溶液還流経路を流れる二酸化炭素吸収溶液を加熱する第２加熱装置と、
前記第１加熱装置により二酸化炭素吸収溶液に与えられる熱量と前記第２加熱装置により二酸化炭素吸収溶液に与えられる熱量とを互いに独立して制御する制御装置と、
を備える、二酸化炭素回収装置。
【請求項５】
請求項１に記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記二酸化炭素吸収溶液は、溶質として１級アミンと２級アミンと３級アミンとの少なくとも一つが含まれる水溶液である、二酸化炭素回収装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素回収装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される二酸化炭素回収装置は、二酸化炭素の回収の対象となるガスを二酸化炭素吸収塔に導入するとともに、二酸化炭素吸収溶液を二酸化炭素吸収塔と二酸化炭素放散塔とに循環させるように構成される。そして、二酸化炭素吸収塔においてガスに含まれる二酸化炭素を二酸化炭素吸収溶液に吸収させ、二酸化炭素放散塔において二酸化炭素を二酸化炭素吸収溶液から放散させるとともに、二酸化炭素放散塔において放散させた二酸化炭素を回収するように構成される。
【０００３】
特許文献１に開示される二酸化炭素回収装置の二酸化炭素放散塔の内部には、二酸化炭素吸収溶液が流下するように構成される充填部材が充填される。さらに、この二酸化炭素放散塔には、内部に溜まった二酸化炭素吸収溶液を加熱して蒸気を発生させるリボイラーが接続される。そして、充填部材の内部を流下する二酸化炭素吸収溶液と上昇する蒸気とが気液接触して二酸化炭素吸収溶液が加熱されることにより、二酸化炭素吸収溶液から二酸化炭素が放散される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－９０１２０号公報
【発明の概要】
【０００５】
（発明が解決しようとする課題）
ところで、二酸化炭素回収装置においては、エネルギーの消費量に対する二酸化炭素の回収量を多くしたい（すなわち、エネルギー効率を高くしたい）という要望がある。しかしながら、特許文献１に開示される構成では、充填部材の内部を流下する二酸化炭素吸収溶液を、「二酸化炭素吸収溶液から二酸化炭素が放散される反応が発生する温度」、すなわち放散温度に加熱しなければならないため、二酸化炭素放散塔の内部空間が前記した温度以上になるような量と温度の蒸気をリボイラーにおいて発生させなければならない。このため、エネルギーの消費量を減少させることが困難である。
【０００６】
上記実情に鑑み、本発明の目的の１つは、二酸化炭素吸収溶液による二酸化炭素の回収量を減少させることなく（または、二酸化炭素の回収量の増加を図りつつ）、消費エネルギーの減少させることができる二酸化炭素回収装置を提供することである。換言すると、本発明の目的の１つは、エネルギー効率を向上させることができる二酸化炭素回収装置を提供することである。
【０００７】
（課題を解決するための手段）
前記目的を達成するため、本発明に係る二酸化炭素回収装置は、
複数の二酸化炭素吸収室を備え、外部のガス供給源から送給される二酸化炭素を含むガスが前記複数の二酸化炭素吸収室を一方向に通過し、二酸化炭素吸収溶液が前記複数の二酸化炭素吸収室を前記一方向とは逆方向に通過しながら各二酸化炭素吸収室にて前記ガスに接触することによって前記ガスに含まれる二酸化炭素を吸収するように、前記複数の二酸化炭素吸収室が互いに直列に接続される多段式の二酸化炭素吸収塔と、
前記二酸化炭素吸収塔から排出される二酸化炭素吸溶液が流通する第１二酸化炭素吸収溶液経路と、
前記第１二酸化炭素吸収溶液経路を介して前記二酸化炭素吸収塔に接続されるとともに、前記第１二酸化炭素吸収溶液経路内の二酸化炭素吸収溶液が内部空間に拡散されるように構成される二酸化炭素放散塔と、
前記二酸化炭素放散塔の前記内部空間に拡散される二酸化炭素吸収溶液の温度が、二酸化炭素吸収溶液から二酸化炭素を放散する温度以上の温度となるように、前記第１二酸化炭素吸収溶液経路を流れる二酸化炭素吸収溶液を加熱するように構成される第１加熱装置と、を備える。
【０００８】
本発明に係る二酸化炭素回収装置によれば、二酸化炭素吸収溶液による二酸化炭素の回収量を減少させることなく、または、二酸化炭素の回収量の増加を図りつつ、消費エネルギーの減少させることができる。すなわち、従来のような、リボイラーにより発生させた蒸気によって流下する溶液を加熱する構成では、流下する二酸化炭素吸収溶液が放散温度以上の温度になるように、二酸化炭素放散塔の内部空間を昇温しなければならない。これに対して、第１二酸化炭素吸収溶液経路を流れる二酸化炭素吸収溶液を加熱装置により放散温度以上に加熱する構成によれば、二酸化炭素放散塔の内部空間を昇温する構成に比較して、エネルギーの消費量を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本実施形態に係る二酸化炭素回収装置の構成を示す模式図である。
図２は、変形例に係る二酸化炭素回収装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下の説明では、二酸化炭素回収装置を「回収装置」と略し、二酸化炭素吸収塔を「吸収塔」と略し、二酸化炭素放散塔（「二酸化炭素再生塔」と称されることもある）を「放散塔」と略し、二酸化炭素吸収溶液を「溶液」と略すことがある。また、回収装置による二酸化炭素の回収の対象であるガス（すなわち、二酸化炭素を含有するガス）を「対象ガス」と記すことがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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