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公開番号2025091189
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-18
出願番号2023206298
出願日2023-12-06
発明の名称二酸化炭素回収システム
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 53/62 20060101AFI20250611BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】二酸化炭素の回収効率およびエネルギー効率の向上を図ることができる二酸化炭素吸収システムを提供する。
【解決手段】二酸化炭素回収システム10は、ガス源からガス経路を通じて送給される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れるように構成される二酸化炭素吸収塔21を備える二酸化炭素回収装置18と、対象ガス送給経路12上に配置されガスを貯留可能に構成されるバッファータンク14と、バッファータンク14から二酸化炭素吸収塔21に送給される前記ガスの流量を変更可能な可変弁15と、を備える。
【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を発生するガス源とガス経路を介して接続され、前記ガス源から前記ガス経路を通じて送給される前記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ように構成される二酸化炭素吸収塔を備える二酸化炭素回収装置と、
前記ガス経路上に配置され前記ガスを貯留可能に構成されるバッファータンクと、
前記ガス経路の前記バッファータンクと前記二酸化炭素吸収塔の間に配置され、前記バッファータンクから前記二酸化炭素吸収塔に送給される前記ガスの流量を変更可能な可変弁と、
を備える、二酸化炭素回収システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の二酸化炭素回収システムであって、
前記バッファータンクから前記二酸化炭素吸収塔に送給される前記ガスの流量が目標値に近づくように前記可変弁の開度を制御するプロセス制御装置を備える、二酸化炭素回収システム。
【請求項３】
請求項２に記載の二酸化炭素回収システムであって、
前記目標値は予め規定された固定値である、二酸化炭素回収システム。
【請求項４】
請求項２に記載の二酸化炭素回収システムであって、
前記ガス経路の前記バッファータンクと前記二酸化炭素吸収塔との間に配置され、前記ガスの流量を計測するガス流量計を備え、
前記プロセス制御装置は、前記ガス流量計により計測される前記ガスの流量の計測結果に基づいて前記目標値を設定する、二酸化炭素回収システム。
【請求項５】
請求項４に記載の二酸化炭素回収システムであって、
前記プロセス制御装置は、前記ガス流量計により計測される前記ガスの流量の移動平均が低くなるほど前記目標値を低くする、二酸化炭素回収システム。
【請求項６】
請求項２に記載の二酸化炭素回収システムであって、
前記プロセス制御装置は、前記ガス源の稼働状況を示す生産計画に基づいて前記目標値を設定する、二酸化炭素回収システム。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システムであって、
前記二酸化炭素回収装置は、
前記ガスに含まれる二酸化炭素を吸収した前記二酸化炭素吸収溶液を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置により前記二酸化炭素吸収溶液に与えた熱により前記二酸化炭素吸収溶液から二酸化炭素を放散させるように構成される二酸化炭素放散塔と、
前記二酸化炭素吸収溶液を、前記二酸化炭素吸収塔と前記二酸化炭素放散塔とを循環させる二酸化炭素吸収溶液循環部と、
前記加熱装置および前記二酸化炭素吸収溶液循環部を制御する回収制御装置と、
を備え、
前記回収制御装置は、前記目標値に基づいて、前記加熱装置により前記二酸化炭素吸収溶液に与える熱量または前記二酸化炭素吸収溶液循環部により前記二酸化炭素吸収塔を通過する前記二酸化炭素吸収溶液の流量を制御する、二酸化炭素回収システム。
【請求項８】
請求項７に記載の二酸化炭素回収システムであって、
前記回収制御装置は、予め規定された前記ガスの流量に対する前記二酸化炭素吸収溶液の流量を示す比であるＬ／Ｇ比に近づくように、前記二酸化炭素吸収塔を通過する前記二酸化炭素吸収溶液の流量を制御するとともに、前記二酸化炭素吸収溶液の流量に基づいて前記加熱装置により前記二酸化炭素吸収溶液に与える熱量を制御する、二酸化炭素回収システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素回収システムに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、二酸化炭素吸収塔と二酸化炭素放散塔とを備える二酸化炭素回収装置が公知である（特許文献１および特許文献２参照）。このような二酸化炭素回収装置の二酸化炭素吸収塔は、ガス源と接続されており、ガス源から送給される二酸化炭素を含有するガスが内部を通過するように構成される。また、二酸化炭素吸収塔と二酸化炭素放散塔とは二酸化炭素吸収溶液が循環するように互いに接続される。そして、このような二酸化炭素回収装置は、二酸化炭素吸収塔においてガス源から送給される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吸収溶液を加熱して二酸化炭素吸収溶液から二酸化炭素を放散させることにより、ガスに含まれる二酸化炭素を回収するように構成される。
【０００３】
二酸化炭素回収装置には、二酸化炭素の回収効率（ガスに含まれる二酸化炭素の量に対する回収された二酸化炭素の量を示す比）およびエネルギー効率（二酸化炭素回収装置のエネルギーの消費量に対する回収された二酸化炭素の量を示す比）の向上が求められる。単位体積当たりの二酸化炭素吸収溶液が吸収可能な二酸化炭素の量は、二酸化炭素吸収溶液の性質などによって決まるため、二酸化炭素吸収塔に送給されるガスの流量および二酸化炭素吸収塔に送給される二酸化炭素吸収溶液の流量との関係は、予め規定された目標値であることが好ましい。しかしながら、ガス源から送給されるガスの流量は経時的に変動するため、前記関係が目標値から外れることがある。この場合、ガスの流量が二酸化炭素吸収溶液の流量に対して過多であると、二酸化炭素の回収効率が低くなる。一方、ガスの流量が二酸化炭素吸収溶液の流量に対して過少であると、エネルギー効率が低くなる。
【０００４】
なお、特許文献１には、二酸化炭素吸収溶液の濃度を調整してガスの状態の変化に対応することにより、安定的に二酸化炭素を回収する構成が開示されている。特許文献２には、二酸化炭素の回収効率および回収量の実測値の変化に応じて二酸化炭素吸収溶液の循環量（流量）および加熱量を制御することにより、二酸化炭素の回収量および回収効率を目標値に近づける構成が開示されている。しかしながら、これらの特許文献には、二酸化炭素の回収効率やエネルギー効率の向上（または低下の防止もしくは抑制）のためにガスの流量を制御する構成は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－１１０８４１号公報
特開２０１６－１６３９２号公報
【発明の概要】
【０００６】
（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、ガス源において発生するガスの量が経時的に変動する場合であっても、二酸化炭素の回収効率およびエネルギー効率の向上を図ることができる（または低下を防止もしくは抑制できる）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）
本発明の二酸化炭素回収システムは、
二酸化炭素を含むガスを発生するガス源とガス経路を介して接続され、前記ガス源から前記ガス経路を通じて送給される前記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れるように構成される二酸化炭素吸収塔を備える二酸化炭素回収装置と、
前記ガス経路上に配置され前記ガスを貯留可能に構成されるバッファータンクと、
前記ガス経路の前記バッファータンクと前記二酸化炭素吸収塔の間に配置され、前記バッファータンクから前記二酸化炭素吸収塔に送給される前記ガスの流量を変更可能な可変弁と、を備える。
【０００８】
本発明によれば、バッファータンクとこのバッファータンクの下流側に配置される可変弁により、二酸化炭素吸収塔に送給されるガスの流量の経時的な変動を低減できる。そして、二酸化炭素吸収塔に送給されるガスの流量の経時的な変動が低減されることにより、二酸化炭素の回収効率（ガスに含まれる二酸化炭素の量に対する回収される二酸化炭素の量を示す比）およびエネルギー効率（二酸化炭素回収装置の消費エネルギーに対する回収される二酸化炭素の量を示す比）の低下を防止できる。
【０００９】
また、バッファータンクの下流側に可変弁が設けられる構成であると、バッファータンクの下流側に固定絞り（固定オリフィス）が設けられる構成に比較して、バッファータンクの小型化を図ることができる。すなわち、固定絞りを通過するガスの流量は、バッファータンクの内部圧力に応じて決まる。そして、バッファータンクの容量が少ないとバッファータンクの内部圧力が変動しやすい。このため、固定絞りを通過するガスの流量の経時的な変動を低減するためには、バッファータンクの容量を大きくしなければならない。これに対して、本発明によれば、吸収塔に送給されるガスの流量を可変弁により調整できるため、吸収塔に送給されるガスの流量は、バッファータンクの内部圧力の影響を受けにくい。したがって、バッファータンクの容量を小さくしても吸収塔に送給されるガスの流量の変動を防止または抑制できるから、バッファータンクの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本実施形態に係る二酸化炭素回収装置の構成例を示す図である。
図２は、プロセス制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
図３は、対象ガス源からバッファータンクに送給される対象ガスの流量の例と、バッファータンクから吸収塔に送給されるガスの流量の例を示すグラフである。
図４は、プロセス制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
図５は、回収制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
図６は、対象ガス源からバッファータンクに送給される対象ガスの流量の例と、バッファータンクから吸収塔に送給されるガスの流量の例を示すグラフである。
図７は、プロセス制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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