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公開番号2025044608
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152290
出願日2023-09-20
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 53/18 20060101AFI20250326BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】高い効率で対象ガスと二酸化炭素吸収溶液との気液分離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10は、対象ガスおよび二酸化炭素吸収溶液が通過可能な二酸化炭素吸収室52U,52Dが設けられる二酸化炭素吸収塔11と、二酸化炭素吸収室52U,52Dの内部に配置され、対象ガスが内部を通過可能かつ二酸化炭素吸収溶液が内部に浸透可能に構成される気液接触部62U,62Dと、気液接触部62U,62Dを通過した対象ガスが下側から流入可能な空間である気液分離室645が設けられる気液分離部64U,64Dと、二酸化炭素吸収溶液を気液接触部62U,62Dの略回転中心の上端部に供給するとともに、気液分離部64U,64Dの気液分離室645から対象ガスが流出するように構成される中間軸部65および上側軸部61と、を備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
対象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ることにより二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置であって、
外部から送給される前記対象ガスおよび外部から送給される前記二酸化炭素吸収溶液が通過可能な空間である二酸化炭素吸収室が設けられる二酸化炭素吸収塔と、
前記二酸化炭素吸収室の内部に上下方向に略平行な軸線を中心として駆動力源の駆動力により回転するように配置され、前記対象ガスが内部を通過可能かつ前記二酸化炭素吸収溶液が内部に浸透可能に構成される気液接触部と、
外部から送給される前記二酸化炭素吸収溶液を前記気液接触部の略回転中心の上端部に供給するように構成される二酸化炭素吸収溶液供給部と、
前記二酸化炭素吸収室の内部の前記気液接触部の上側に前記気液接触部と一体的に回転するように配置され、前記気液接触部を通過した前記対象ガスが下側から流入可能な空間である気液分離室が設けられる気液分離部と、
一端部が前記気液分離室の内部であって前記気液分離部の略回転中心に位置し、前記気液分離室の内部に存在する前記対象ガスが前記一端部から流出するするように構成される対象ガス流出部と、
を備える、二酸化炭素回収装置。
続きを表示（約 1,400 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、
前記気液分離部は、前記対象ガス流出部の外周面との間に前記対象ガスが通過可能な隙間が存在するように前記対象ガス流出部の前記一端部の外周を囲むとともに、上端が開口しており下端において前記隙間が閉塞している筒状部を備え、
前記対象ガス流出部の前記一端部には、前記筒状部の上端よりも低い位置に、前記対象ガスの流入口が設けられる、
二酸化炭素回収装置。
【請求項３】
請求項２に記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記気液分離部は、前記軸線に略平行な方向視において前記筒状部の外周面から回転の半径方向外側に向かって延出し略上下方向に起立する単数または複数の板状部を備える、
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、
前記気液接触部と前記気液分離部との間に設けられ、略上下方向に気体が通過可能な多孔質状または網状の区画板部を備える、
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供給部および前記対象ガス流出部は、内部に空間が設けられる筒状の構成を備え、
前記二酸化炭素吸収溶液供給部の少なくとも一部は前記対象ガス流出部の内部に略同軸に配置される、
二酸化炭素回収装置。
【請求項６】
請求項５に記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記対象ガス流出部は、前記駆動力源の駆動力により回転する回転軸であり、
前記気液接触部および前記気液分離部は、前記対象ガス流出部に回転可能に支持される、
二酸化炭素回収装置。
【請求項７】
請求項１に記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記駆動力源の単位時間当たりの回転数を制御できる制御装置を備え、
前記制御装置は、前記二酸化炭素吸収塔の内部を通過する前記対象ガスの単位時間当たりの流量に対する前記二酸化炭素吸収溶液の単位時間当たりの流量の比に応じて前記気液接触部および前記気液分離部の単位時間当たりの回転数を変動させる、
二酸化炭素回収装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項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塔は、複数の前記二酸化炭素吸収室を備え、
複数の前記二酸化炭素吸収室は、外部の対象ガス源から送給される前記対象ガスが複数の前記二酸化炭素吸収室を一方向に通過し、前記二酸化炭素吸収溶液が複数の前記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それぞれの前記二酸化炭素吸収室にて前記対象ガスに接触することによって前記対象ガスに含まれる二酸化炭素を吸収するように、互いに直列に接続され、
複数の前記二酸化炭素吸収室のそれぞれの内部には、前記気液接触部および前記気液分離部が配置され、
複数の前記二酸化炭素吸収室のそれぞれの内部に配置される前記気液接触部および前記気液分離部は、互いに同軸かつ一体に回転するように接続され、共通の前記駆動力源により回転するように構成される、
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 2,600 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、半径方向に流体が通過可能に構成される略円筒状の回転ドラムと、回転ドラムの内周面に向けて二酸化炭素吸収溶液（洗浄媒体）を噴出可能に構成されるノズルとを備える。そして、この二酸化炭素回収装置は、ノズルから回転ドラムの内周面に向けて噴射された二酸化炭素吸収溶液が回転ドラムの回転の遠心力によって回転ドラムの内周側から外周側に移動するように構成される。このため、回転ドラムの半径方向外側から内側に向けてガス（エンジンの排気ガス）が流されると、回転ドラムにおいてガスと二酸化炭素吸収溶液とが向流接触し、ガスに含まれる二酸化炭素が二酸化炭素吸収溶液に吸収される。そして、この二酸化炭素回収装置は、回転ドラムの半径方向外側から内部に流入したガスが回転ドラムに連結される中空軸を通じて外部に排出されるように構成される。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、ノズルから噴出される二酸化炭素吸収溶液の一部が、回転ドラムの内部に流入したガスの気流によって、ガスとともに中空軸を通じて外部に排出されるおそれがある。また、特許文献１には、ガスと二酸化炭素吸収溶液との気液分離についての開示はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開昭６１－２７８３３６号公報
【発明の概要】
【０００５】
（発明が解決しようとする課題）
上記実情に鑑み、本発明の目的の１つは、高い効率で二酸化炭素の回収の対象のガスと二酸化炭素吸収溶液との気液分離を図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。
【０００６】
（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、
対象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ることにより二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置であって、
外部から送給される前記対象ガスおよび外部から送給される前記二酸化炭素吸収溶液が通過可能な空間である二酸化炭素吸収室が設けられる二酸化炭素吸収塔と、
前記二酸化炭素吸収室の内部に上下方向に略平行な軸線を中心として駆動力源の駆動力により回転するように配置され、前記対象ガスが内部を通過可能かつ前記二酸化炭素吸収溶液が内部に浸透可能に構成される気液接触部と、
外部から送給される前記二酸化炭素吸収溶液を前記気液接触部の略回転中心の上端部に供給するように構成される二酸化炭素吸収溶液供給部と、
前記二酸化炭素吸収室の内部の前記気液接触部の上側に前記気液接触部と一体的に回転するように配置され、前記気液接触部を通過した前記対象ガスが下側から流入可能な空間である気液分離室が設けられる気液分離部と、
一端部が前記気液分離室の内部であって前記気液分離部の略回転中心に位置し、前記気液分離室の内部に存在する前記対象ガスが前記一端部から流出するするように構成される対象ガス流出部と、
を備える。
【０００７】
本発明に係る二酸化炭素回収装置によれば、二酸化炭素吸収室に流入した対象ガスは、気液接触部の外周側および下側からその内部に流入し、その後、気液接触部の上面から気液接触部の外部に流出し、気液分離部の下側からその内部空間に流入する。対象ガスが気液接触部を通過している間に二酸化炭素吸収溶液と気液接触することにより、対象ガスに含まれる二酸化炭素は、二酸化炭素吸収溶液に吸収される。そして気液分離部の内部空間に流入した対象ガスは、対象ガス流出部の一端部を通じて気液分離部の内部空間から流出する。
【０００８】
気液接触部は内部に二酸化炭素吸収溶液が浸透可能に構成される部材であるのに対して気液分離部の内部は空間（空洞）であるため、気液分離部の内部空間に流入した対象ガスの流速は、気液接触部の内部を通過している間の流速よりも低くなる。そして、対象ガスの流速が低くなると、対象ガスに含まれる二酸化炭素吸収溶液のミストや液滴を搬送する力が小さくなるから、対象ガスに含まれる二酸化炭素吸収溶液のミストや液滴は、対象ガス流出部の一端部に到達しにくくなる。また、気液接触部の回転によって気液分離部の内部空間において対象ガスの旋回流が発生する。そして、対象ガスに含まれる二酸化炭素吸収溶液のミストや液滴には個の旋回流による遠心力が掛かるため、対象ガスに含まれる二酸化炭素吸収溶液のミストや液滴が、略回転中心に設けられる対象ガス流出部の一端に向かって移動することが防止または抑制される。したがって、気液分離部における対象ガスから二酸化炭素吸収溶液を除去する効率（対象ガスに含まれる二酸化炭素吸収溶液の量に対する除去された二酸化炭素吸収溶液の比：気液分離の効率）を高めることができる。
【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、本実施形態に係る二酸化炭素回収装置の二酸化炭素吸収塔の構成を示す模式図である。
図３Aは図２のIIIA部拡大図である。
図３Bは図２のIIIB部拡大図である。
図４は、Ｌ／Ｇ比と回転体の回転数との関係を模式的に示すグラフである。
図５は、変形例に係る二酸化炭素回収装置の二酸化炭素放散塔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。また、各図において、回収装置の上方を矢印Ｕｐで示し、回収装置の下方を矢印Ｄｗで示す。
（【００１１】以降は省略されています）

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