JP2012503593A - 二酸化炭素を精製し硫酸と硝酸を製造する多段方法 - Google Patents

Abstract

二酸化炭素は、二酸化炭素からＳＯ_２を除去することにより形成することができる、ＮＯｘに富んだ硫酸を使用する工程によって精製される。ＮＯｘは、ＮＯｘに富んだ硫酸から分離又は脱着される。さらに、硝酸と硫酸がこの工程において形成される。

Description

本発明は、ガスから不純物を取り除き、価値のある副産物を製造するための二酸化炭素を含有する燃焼排ガス（ｆｌｕｅ ｇａｓ）などのガス状流れの処理に関する。

天然に存在するものであれ人工の工程により生成されたものであれ、二酸化炭素流れを、他の成分を取り除き、それによって二酸化炭素を精製するために、処理することがしばしば望ましい。例えば石炭燃料ボイラーなどの燃焼工程は、二酸化炭素を含む燃焼排ガスを発生する。二酸化炭素は、例えば、塩分含有帯水層内で、又は、井戸からの油又はガスの生産を増強するために二酸化炭素が使用される油井又はガス井戸内で、捕捉し隔離することが望ましいことがある。しかし、燃焼排ガスは、二酸化炭素を石油高次回収に使用する又は隔離することができる前に、非常に低レベルまで取り除かれなければならないＳＯ_２及びＮＯｘなどの不純物をしばしば含んでいる。本発明は、商業的に価値がある強度及び量の硫酸と硝酸もまた製造するようなかたちで、そのような除去を達成する方法である。

本発明の一態様は、
（Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを提供するステップ、
（Ｂ）ＮＯｘに富んだ（ＮＯｘ−ｒｉｃｈ）硫酸を、該ガス状供給流れ及びステップ（Ｃ）で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離（ｓｔｒｉｐ）し、ＮＯｘ減少（ＮＯｘ−ｒｅｄｕｃｅｄ）硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加（ＮＯｘ−ａｕｇｍｅｎｔｅｄ）ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｃ）該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着してＮＯｘに乏しい（ＮＯｘ−ｌｅａｎ）硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、及び
（Ｄ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することによって、ステップ（Ｂ）中でＮＯｘに富んだ硫酸と接触させる脱着ＮＯ_２の量を制御するステップを含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法である。

本発明の第２の態様は、
（Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
（Ｂ）（好ましくはステップ（Ｅ）で形成された）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れ及びステップ（Ｃ）で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｃ）該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着してＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、
（Ｄ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することによって、ステップ（Ｂ）中でＮＯｘに富んだ硫酸と接触させる脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、及び
（Ｅ）水及び酸素を該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去（ＳＯ_２−ｄｅｐｌｅｔｅｄ）ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成するステップを含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法である。

本発明の別の態様は、
（Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
（Ｂ）（好ましくはステップ（Ｃ）及び（Ｄ）のいずれか又は両方で形成された）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れと接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｃ）水及び酸素を該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成するステップ、及び
（Ｄ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素からのＮＯｘを、（好ましくはそれぞれステップ（Ｂ）又は（Ｃ）で形成された）ＮＯｘ減少硫酸及びＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成するステップを含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法である。

本発明のさらに別の態様は、
（Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
（Ｂ）（好ましくはステップ（Ｅ）及び（Ｆ）の１つ又は複数で形成された）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れ及びステップ（Ｃ）で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｃ）該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着してＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、
（Ｄ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することによって、ステップ（Ｃ）中でＮＯｘに富んだ硫酸と接触させる脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、
（Ｅ）水及び酸素をＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素を形成するステップ、及び
（Ｆ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、（好ましくはそれぞれステップ（Ｂ）又はステップ（Ｃ）で形成された）ＮＯｘ減少硫酸及びＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を形成するステップを含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法である。

本発明のさらなる態様は、
（Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
（Ｂ）（好ましくはステップ（Ｄ）及び（Ｅ）の一方又は両方で形成された）ＮＯｘに富んだ硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘに富んだ硫酸から該ＮＯ_２を脱着してＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、
（Ｃ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することによって、ステップ（Ｂ）でＮＯｘに富んだ硫酸と接触させる脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、
（Ｄ）水及び酸素を該供給流れ中の二酸化炭素及び脱着ＮＯ_２と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素を形成するステップ、及び
（Ｅ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、（好ましくはステップ（Ｂ）で形成された）ＮＯｘに乏しい硫酸に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を形成するステップを含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法である。

本発明の他の態様は、ガス状二酸化炭素を処理するのに有用な、以下のような設備を含む。
（Ｉ）
（Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及び変換装置（Ｂ）内で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）装置、
（Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができ、該分離装置に結合されて該分離装置に脱着ＮＯ_２を供給する変換装置、及び
（Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
を含む設備。
（ＩＩ）
（Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及び変換装置（Ｂ）内で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
（Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができ、該分離装置に結合されて該該分離装置に脱着ＮＯ_２を供給する変換装置、及び
（Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、及び
（Ｄ）該分離装置に結合され、該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、それを水及び酸素と反応させＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、
を含む設備。
（ＩＩＩ）
（Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及びＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
（Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができる変換装置、
（Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
（Ｄ）該分離装置に結合され、該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、それを水及び酸素と反応させＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、及び
（Ｅ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘ減少硫酸及び該ＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器、
を含む設備。
（ＩＶ）
（Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及び変換装置（Ｂ）内で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
（Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができ、該分離装置に結合されて該分離装置に脱着ＮＯ_２を供給する変換装置、
（Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
（Ｄ）該分離装置に結合され、該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、それを水及び酸素と反応させＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、及び
（Ｅ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘ減少硫酸及び該ＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器、
を含む設備。
（Ｖ）
（Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を受け取り、該ＮＯｘに富んだ硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯ_２を脱着して、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができる変換装置、
（Ｂ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
（Ｃ）装置（Ａ）内で脱着したＮＯ_２及びＮＯｘと二酸化硫黄とを含むガス状二酸化炭素を受け取り、該二酸化炭素中のＮＯｘ及び二酸化硫黄を、水及び酸素及び該脱着ＮＯ_２と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、及び
（Ｄ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘに乏しい硫酸に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器、
を含む設備。

本発明の他の態様は、二酸化炭素流れのさらなる処理を包含する。例えば、本発明の別の態様は、
（Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄も含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
（Ｂ）（好ましくはステップ（Ｅ）及び（Ｆ）の１つ又は複数で形成された）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れ及びステップ（Ｃ）で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｃ）該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着してＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、
（Ｄ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することによって、ステップ（Ｃ）中でＮＯｘに富んだ硫酸と接触させる脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、
（Ｅ）水及び酸素をＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｆ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、（好ましくはそれぞれステップ（Ｂ）及び／又はステップ（Ｃ）で形成された）ＮＯｘ減少硫酸及びＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｇ）ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を大気温度以下（ｓｕｂａｍｂｉｅｎｔ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）での回収工程に供し、該回収工程により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ）を用いて、好ましくはそのような膨張により得られる冷却のみを用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気（ｖｅｎｔ）流れを生成するステップ、
（Ｊ）圧力スイング吸着により又は物理的若しくは化学的吸収により、排気流れを二酸化炭素に富んだ（ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ−ｒｉｃｈ）流れ及び二酸化炭素除去（ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ−ｄｅｐｌｅｔｅｄ）流れに分離するステップ、及び
（Ｋ）該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに再循環するステップ、
を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法である。

本発明の別の態様は、
（Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
（Ｂ）ステップ（Ｄ）及び（Ｅ）の一方又は両方で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、
（Ｃ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することにより、ステップ（Ｂ）でＮＯｘに富んだ硫酸と接触させる脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、
（Ｄ）水及び酸素を、該供給流れ中の二酸化炭素及び脱着ＮＯ_２と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素を形成するステップ、及び
（Ｅ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、（好ましくはステップ（Ｂ）で形成された）ＮＯｘに乏しい硫酸に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｆ）ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を大気温度以下での回収工程に供し、該回収工程により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、好ましくはそのような膨張により得られる冷却のみを用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成するステップ、
（Ｇ）圧力スイング吸着により又は物理的若しくは化学的吸収により、該排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離するステップ、及び
（Ｈ）該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに再循環するステップ、
を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法である。

本発明のなお別の態様は、
（Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄も含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
（Ｂ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れと接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｃ）水及び酸素を該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｄ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素からのＮＯｘを、ＮＯｘ減少硫酸及びＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
（Ｅ）該ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を大気温度以下での回収工程に供し、該回収工程により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成するステップ、
（Ｆ）圧力スイング吸着により又は物理的若しくは化学的吸収により、排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離するステップ、及び
（Ｇ）該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに再循環するステップ、
を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法である。

本発明の他の態様は、ガス状二酸化炭素を処理するのに有用な、例えば以下のような設備を含む。
（Ｉ）
（Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄も含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及びＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２とＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
（Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができる変換装置、
（Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
（Ｄ）該分離装置に結合され、該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、それを水及び酸素と反応させＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、
（Ｅ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘ減少硫酸及び該ＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器、
（Ｆ）該吸収器に結合され、該ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素をそこから受け取り、該回収用装置により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成する大気温度以下での回収用装置、
（Ｇ）該大気温度以下での回収用装置に結合され、該排気流れをそこから受け取り、圧力スイング吸着又は物理的若しくは化学的吸収により、該排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離する排気流れ分離装置であって、該二酸化炭素含有供給流れに結合され、該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに供給する上記排気流れ分離装置
を含む設備。
（ＩＩ）
（Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄も含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及び変換装置（Ｂ）で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
（Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができ、該分離装置に結合され、脱着ＮＯ_２を該分離装置に供給する変換装置、
（Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
（Ｄ）該分離装置に結合され、該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、それを水及び酸素と反応させＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、及び
（Ｅ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘ減少硫酸及び該ＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器、
（Ｆ）該吸収器に結合され、該ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素をそこから受け取り、該回収用装置により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成する大気温度以下での回収用装置、
（Ｇ）該大気温度以下での回収用装置に結合され、該排気流れをそこから受け取り、圧力スイング吸着又は物理的若しくは化学的吸収により、該排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離する排気流れ分離装置であって、該二酸化炭素含有供給流れに結合され、該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに供給する、上記排気流れ分離装置、
を含む設備。
（ＩＩＩ）
（Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を受け取り、該ＮＯｘに富んだ硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘに富んだ硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができる変換装置、
（Ｂ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
（Ｃ）装置（Ａ）内で脱着したＮＯ_２並びにＮＯｘ及び二酸化硫黄を含むガス状二酸化炭素を受け取り、該二酸化炭素中のＮＯｘ及び二酸化硫黄を、水及び酸素及び該脱着したＮＯ_２と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、及び
（Ｄ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘに乏しい硫酸に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器、
（Ｅ）該吸収器に結合され、該ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素をそこから受け取り、該回収用装置により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成する大気温度以下での回収用装置、
（Ｆ）該大気温度以下での回収用装置に結合され、該排気流れをそこから受け取り、圧力スイング吸着又は物理的若しくは化学的吸収により、該排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離する排気流れ分離装置であって、該二酸化炭素含有供給流れに結合され、該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに供給する、上記排気流れ分離装置、
を含む設備。

本発明の他の態様は、本明細書の以下に記載する実施形態を含む。

本明細書において使用される場合、「ＮＯｘ」は、ＮＯとＮＯ_２の少なくとも両方を含む、ガス状の窒素酸化物の混合物を意味する。

本明細書において使用される場合、「酸素燃焼（ｏｘｙ−ｆｕｅｌ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ）」は、燃焼工程に、燃料を供給し、また、少なくとも８０体積％の酸素含量を有する酸化剤流れを供給し、燃料を酸素で燃焼し、恐らくは燃焼のガス状生成物の少なくとも一部を燃焼工程に再循環することを意味する。酸素燃焼工程は二酸化炭素に富んだ燃焼排ガス流れを製造する。

本明細書において使用される場合、「圧力スイング吸着」は、生成物、この場合二酸化炭素を、ガス状供給流れから第１の圧力で固体吸着剤に吸着し、吸着した生成物を失った供給流れを除去し、次いで、第１の圧力と異なる第２の圧力で生成物を脱着することを意味する。

本明細書において使用される場合、「真空圧力スイング吸着（ＶＰＳＡ）」は、第２の圧力が大気より低い圧力である圧力スイング吸着工程を意味する。

本明細書において使用される場合、「物理的吸収」は、供給流れからの二酸化炭素を優先的に溶解する液体中に供給流れを通すことによって、ガス状供給流れからの生成物、この場合二酸化炭素を吸収し、吸収した生成物を失った供給流れを除去し、次いで、液体上の圧力を下げる又は液体から二酸化炭素を分離するなどにより液体から二酸化炭素を回収することを意味する。ただし、ここで、液体中への二酸化炭素の吸収は、二酸化炭素の化学反応を伴わない。

本明細書において使用される場合、「化学的吸収」は、二酸化炭素が優先的に反応する成分を含む液体中に供給流れを通すことによって、ガス状供給流れからの生成物、この場合二酸化炭素を吸収し、吸収した生成物を失った供給流れを除去し、次いで、液体上の圧力を下げる又は液体から二酸化炭素を分離するなどにより液体から二酸化炭素を回収することを意味する。ただし、ここで、液体中への二酸化炭素の吸収は、液体中の成分との二酸化炭素の化学反応を伴う。

本発明が有用な、燃焼排ガスを処理する工程のブロックダイヤグラムである。 本発明による方法の好ましい実施形態のブロックダイヤグラムである。 図２に示す方法の代替の実施形態のブロックダイヤグラムである。 本発明の方法に有用な大気温度以下での処理用装置の実施形態のダイヤグラムである。 本発明の方法に有用な大気温度以下での処理用装置の別の実施形態のダイヤグラムである。 発明の方法に有用な大気温度以下での処理用装置の別の実施形態のダイヤグラムである。 本発明の方法に有用な大気温度以下での処理用装置の別の実施形態のダイヤグラムである。 本発明の方法に有用な大気温度以下での工程の別の実施形態のダイヤグラムである。 本発明の方法に有用な大気温度以下での工程の別の実施形態のダイヤグラムである。 本発明に有用な、６つの床、３つの均圧化（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）ステップ及び減圧床（ｅｖａｃｕａｔｉｎｇ ｂｅｄ）を通る流れを有する二酸化炭素ＶＰＳＡ装置のサイクルステップチャート（ｃｙｃｌｅ ｓｔｅｐ ｃｈａｒｔ）である。 図１０の二酸化炭素ＶＰＳＡ装置の略図である。 図１０及び１１に示す二酸化炭素ＶＰＳＡ装置の運転のバルブ順序（ｖａｌｖｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）である。 本発明に有用な、５つの床、２つの均圧化ステップ及び減圧床を通る流れを有する二酸化炭素ＶＰＳＡ装置の代替のサイクルステップチャートである。 本発明に有用な、７つの床、３つの均圧化ステップ及び減圧床を通る流れを有する二酸化炭素ＶＰＳＡ装置の別の代替サイクルステップチャートである。 本発明に有用な、６つの床、３つの均圧化ステップ及び直接混合を有する二酸化炭素ＶＰＳＡ装置のさらなる代替サイクルステップチャートである。 図１５の二酸化炭素ＶＰＳＡ装置の略図である。 図１５及び１６に示す二酸化炭素ＶＰＳＡ装置の運転のバルブ順序である。 本発明に有用な、５つの床、２つの均圧化ステップ及び直接混合を有する二酸化炭素ＶＰＳＡ装置のさらに別のサイクルステップチャートである。 本発明に有用な、８つの床、２つの均圧化ステップ及び直接混合を有し、ここで２つの床は連続的に供給を受け、少なくとも２つの床は連続的に減圧（ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ）中である二酸化炭素ＶＰＳＡ装置のさらに別のサイクルステップチャートである。 本発明に有用な、１１の床、２つの均圧化ステップ及び直接混合を有し、ここで３つの床は連続的に供給を受け、２つの床は連続的に減圧中である二酸化炭素ＶＰＳＡ装置のさらなるサイクルステップチャートである。 本発明の方法における吸収を使用するのに有用な工程のダイヤグラムである。

本発明は、多くの方法で得ることができるガス状二酸化炭素流れの処理に有用である。詳細には、本発明が有用なガス状二酸化炭素流れは、燃焼により製造されるもの、特に石炭などの炭化水素質燃料の燃焼により製造される燃焼排ガス流れを含む。本発明の様々な態様がそのような燃焼排ガス流れに具体的に言及して以下に記載するが、そのような流れに限定することを意図するものではない。

図１は、本発明の態様を含む全体の燃焼排ガス処理工程の概略図を示す。二酸化炭素に富んだ燃焼排ガスは、石炭燃料ボイラーなどの燃焼運転から、好ましくは、石炭又は他の燃料が、酸素含量が空気より高い、すなわち２０．９体積％より高い、好ましくは５０体積％より高い、より好ましくは９０体積％酸素より高いガス状酸化剤で燃焼される酸素燃焼運転から得られる。

燃焼排ガスは、好ましくは、静電集塵器（図１のＥＳＰ）若しくはサイクロン又はバッグハウス或いは他の粒子除去装置で処理され、浮遊させて運ばれた粒子状物質をそこから除去する。次いで、燃焼排ガスは冷却され、凝結した水は除去される。

次いで、燃焼排ガスは、少なくとも２バール、好ましくは少なくとも２０バール、典型的には２０から４０バールの圧力に圧縮される。汚染物質（ＳＯｘ、ＮＯｘ及びＨｇ）及び水分は除去され、二酸化炭素及び大気ガス（Ｏ２、Ｎ２及びＡｒ）を含有する浄化した流れが形成される。この流れは、二酸化炭素の純度を改善し、所望の高い二酸化炭素レベル（９５から９９．９％）の生成物流れを製造する大気温度以下での処理ステージに供給される。大気温度以下での処理ステージからの排気流れは、ＶＰＳＡ（真空圧力スイング吸着）装置などの吸着又は吸収ステージに供給され、二酸化炭素をさらに回収する。このステージから回収した二酸化炭素は、典型的には８０体積％程度の濃度であるが、再循環され、二酸化炭素に富んだ燃焼排ガスの供給流れと混合される。吸着又は吸収ステージは、またさらに処理される又は大気に排気される廃棄物流れを製造する。

図１は本発明の多くの可能な適用例の１つを示す。図１では空気流れ５１は、酸素に富んだ流れ５３及び窒素に富んだ流れ５２に空気分離装置３１内で分離される。酸素に富んだ流れ５３は、好ましくは再循環された燃焼排ガス流れ５５と合わせ、流れ５４として示す燃料と共に、燃焼装置３２（例えば炉又はボイラー）に供給される。装置３２内の燃焼で二酸化炭素含有の燃焼排ガス５７を製造し、その一部は再循環され（高い酸素含量を有する酸化剤を使用する燃焼の場合に好ましい）、また、その一部は流れ１０１として粒子状物質制御装置１に供給され得る。必要ならば、粒子状物質制御装置１は再循環流れ５５の前に設置することができる。粒子除去の後の燃焼排ガス流れ１０２は、冷却、水除去装置２及び３それぞれに供給される。流れ１０３は装置２から装置３へ進む、冷却された燃焼排ガスを表すが、その代わりに、１つの装置において冷却と水除去を行うこともできる。凝縮した水１０４は、燃焼排ガスから除去される。

冷却と水除去からの燃焼排ガス流れ１０５は、圧縮機４に供給され、これは多段の圧縮、中間冷却器及び水ノックアウトドラムを備えていてもよい。好ましくは、燃焼排ガス１０５は、段階的な圧縮列中で最大約２５バールに圧縮されるが、本発明の方法は、約２バールから、二酸化炭素の隔離に必要とされる圧力までの任意の圧力で、運転することができる。圧縮した流れ１０６は、好ましくは少なくとも約１６０℃の温度に熱交換器５で加熱される。所望の場合、燃焼排ガスは圧縮する前に加熱することができる。

高温、圧縮した燃焼排ガス流れ１０７の典型的特性値を下表に示す。

二酸化炭素含有供給ガスは、好ましくは、ある時点で水銀を除去する処理をすることができる。例えば、図１を再び参照すると、圧縮燃焼排ガス１０７は、流れ６１として供給される硫酸と水銀除去ステージ６で接触される。流れ６１は、好ましくは、本発明の方法において製造される（流れ１１５として又は方法のどこか他のところで回収される）濃硫酸を含む。濃硫酸は、燃焼排ガス中にある水銀蒸気を酸化し、水銀蒸気と反応して、この場合水銀が除去された燃焼排ガス流れ生成供給流れ１０８から容易に分離し、除去することができる沈殿物６２としてＨｇＳＯ４を形成する。通常、ステージ６の水銀除去には、小量の濃（例えば９３重量％）硫酸が、絶えず又は断続的に供給される容器を使用し、容器内を循環する硫酸の量を維持して燃焼排ガスと接触させる。ステージ６に出入りする燃焼排ガス流れの温度は、好ましくは、燃焼排ガスの含水率がほぼ同じになるようにほぼ同一に維持される。

下記のように、供給流れ１０８はステージ４０に供給され、そこでＮＯｘとＳＯ_２が燃焼排ガスから除去され、また、硫酸１１５と硝酸１１９が形成される。ステージ４０はまた、大気温度以下での処理ステージ６０に供給されるＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去燃焼排ガス流れ１１１を生成し、そこで酸素、窒素及びアルゴンを含み、また存在する場合は、ＮＯｘ及びＣＯも含むガスは、燃焼排ガスから除去される。ステージ６０は、通常９５体積％より高い二酸化炭素含量を有する高純度二酸化炭素を含有する流れ１００を生成する。ステージ６０はまた、二酸化炭素を含む排気ガス流れ６８、並びにステージ６０の燃焼排ガスから除去された他のガスを生成する。流れ６８はステージ７０に供給され、そこで二酸化炭素は、吸着又は化学的若しくは物理的吸収により他のガスから分離される。ステージ７０は、さらに処理するか大気に排気することができる廃棄物ガス流れ７２、及び再循環され流れ１０５と（又は代替として流れ１０６若しくは流れ１０７と）合わせられる二酸化炭素含有生成物流れ１９とを生成する。

ここで図２を参照すると、方法ステージ４０の実施形態が図示されている。

ガス状ＮＯｘ含有流れ１１７及び二酸化炭素含有供給流れ１０８は、ＮＯｘ分離装置７に供給される。流れ１０８と１１７は装置７に一緒に供給される前に合わせることができ、又は、それらは別々の管路で装置７に供給することができる。代替として、流れ１０９が反応器８に入る前に流れ１１７は流れ１０９と合わせることができ、又は流れ１１７を独立して反応器１０８に供給することができる。流れ１１７により与えられるＮＯｘ再循環の主目的は、反応器８内での燃焼排ガスの滞留時間を最小限に抑えることができるように、反応器８内のＮＯｘの濃度を上げることである。流れ１１７を分離装置７に施す背景にある考えは、燃焼排ガスが高いＮＯｘ環境にある実効時間を恐らく増加させるということである。装置７において、１５０℃程度の温度で入って来る供給ガス流れは、流れ１２０として供給されたＮＯｘに富んだ硫酸と接触し、酸から溶解ＮＯｘを分離する。分離されたＮＯｘは、装置７内の燃焼排ガスと合流し、装置７を出るＮＯｘ増加ガス流れ１０９を形成する。ＮＯｘ減少硫酸の流れ１１２もまた装置７を出る。装置７に供給された流れは、カラム充填エレメント又は接触トレーなどの接触エレメントの使用を含む、効果的な気液接触を与える、又は装置内の液体へ単に直接ガスを供給する、任意の方式で接触させる。

流れ１２０は、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７０重量％の濃度の硫酸を含む。水ではなく、硫酸と供給ガス流れを接触させることは、濃生成物硫酸の製造を可能にし、二酸化炭素を精製する能力を高めて好ましい。

流れ１１２のＮＯｘ減少硫酸は、通常、約９３重量％の硫酸の濃度を有する。より高濃度の硫酸（すなわち９８重量％以上）も製造することができる。この酸に吸収されて残っている小量のＮＯｘは、装置１０に流れ１１２を供給することによって装置１０内で除去され、そこで、ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯは、（流れ１１６として供給された）酸素との触媒促進反応によりＮＯ_２に変換され、また、ＮＯ_２は硫酸から脱着される。効果的な触媒物質は活性炭を含む。脱着は、酸上の圧力を下げることにより、及び／又は酸を加熱することにより果たすことができる。硫酸中に残る全ＮＯｘが非常に低く、５ｐｐｍよりはるかに低いＮＯｘで、結果として得られるＮＯ_２に乏しい硫酸が商業的に販売可能となる濃度及び純度を有する程度に、この反応を行うことができる。ＮＯｘに乏しい硫酸の生成物流れ１１５は装置１０から回収される。ＮＯｘに乏しい硫酸の流れ１１３も、本明細書に記載されるようにさらに処理するために装置１０から回収される。しかし、図２に破線１１２’で示すように、ＮＯｘに乏しい硫酸１１３は装置１０を通さずに、ＮＯｘ減少硫酸１１２にすることができる。このシナリオにおいては、流れ１１２の少なくとも一部分は装置１０を迂回し、流れ１１３へ供給される。

上に述べたように、ＮＯ_２は分離装置７に供給される。このＮＯ_２は、ＮＯｘを含み、装置１０内の硫酸からＮＯｘを除去することにより生成する、ガス状流れ１１４から好ましくは得られる。一部のＮＯｘは、好ましくは、水１１８の添加によって流れ１１４中にあるＮＯ_２の一部を硝酸に変換する硝酸形成装置１１内での処理により、システムから除去される。流れ１１９として回収される硝酸もまた本発明の価値のある生成物である。硝酸の形成は次式に従って進む：
３ＮＯ_２（ｇ）＋Ｈ_２Ｏ（ｌ） →２ＨＮＯ_３（ａｑ）＋ＮＯ（ｇ）
硝酸に変換されない装置１１に入るＮＯｘは、上記のように処理される流れ１１７を構成する。

図２に表すように、流れ１１４はすべて硝酸形成装置１１に供給することができ、ＮＯ_２の一部のみが硝酸に変換され、残りのＮＯ_２は流れ１１７として装置１１から供給されるが、主流れは装置１０から分離装置７に直接導入することができ、副流れはこの主流れから分岐して装置１０に供給し、その場合には、装置１０へ供給されるすべてのＮＯ_２は硝酸に変換されることが、代替形態として認識されよう。

流れ１１９中の硝酸として窒素を除去する能力は、供給ガス流れ１０７の工程に入る窒素の量と均衡を取る能力を与える。分離装置７が燃焼排ガスなどの二酸化炭素からＮＯｘを除去する全体の工程の一部である場合、これは特に有用である。硝酸に変換される、装置１１に供給されるＮＯｘの比率を制御することにより（例えばどれだけの水を装置１１に供給するか制御することによる）、又は主流れが装置１０から装置１１に供給され、また、副流れが装置１１に供給される上記の代替形態において、副流れとして主流れのどれだけが転換されるか制御することにより、オペレーターはこの均衡に対して制御を維持することができる。

この制御により可能になるＮＯｘ回路は、システムに入る窒素の出口としての硝酸を形成する時間を減らしつつ、次のステージで硫酸を形成するのを促進するのに十分に高いＮＯｘをレベル維持する。

装置７を出るＮＯ_２増加ガス流れ１０９は、流れ１０９中にあり、好ましくは９９％を超えるＳＯ_２である、ＳＯ_２を硫酸に変換するために、反応器８に供給される。水１２５もまた反応器８に供給される。反応器８において、ＮＯｘとＳＯ_２は自己触媒的に反応し、供給ガス中のＳＯ_２をＳＯ_３に酸化し、ＳＯ_３は次いで、水と合わせて硫酸を形成する。この化学を次の反応１、２及び３で示す。示した通り、ＳＯ_２はＮＯ_２と反応してＳＯ_３を形成し、ＳＯ_３は次いで、水と反応して硫酸を形成する。ＮＯ_２は消費され、また、ＳＯ_３とともに形成するＮＯの酸化によりＮＯ_２は再生される。この酸化用の酸素は、空気、酸素富化空気又は９０体積％以上のＯ２含量を有する市販の純酸素として反応器８に供給することができる。しかし、流れ１０９及び周囲雰囲気のガス中のＯ２レベルは、反応３に必要とする酸化剤をすべて供給するのに、通常、十分に高いので、酸化剤の供給流れを加える必要は、通常ない。反応１、２及び３により表されたサイクルは、所望通り多くの、好ましくは可能な限りのＳＯ_２が硫酸に変換されるまで継続する。ＳＯ_２の９９％を超え、ＳＯ_２の９９．９％さえ超える変換は、このようにして得られる。
ＳＯ_２＋ＮＯ_２→ＳＯ_３＋ＮＯ 反応１
ＳＯ_３（ｇ）＋Ｈ_２Ｏ（ｌ）→Ｈ_２ＳＯ_４（ｌ） 反応２
ＮＯ＋０．５Ｏ_２（ｇ）→ＮＯ_２ 反応３

ＳＯ_２除去ガス流れ１１０は反応器８から得られる。それはなおＳＯ_２、通常、０．１体積％をはるかに下回るＳＯ_２を含んでいる。流れ１１０はまたＮＯｘを含んでいる。ＮＯｘに富んだ硫酸流れ１２１はまた、反応器８から出る。副流れ１２２は流れ１２１から取られ、熱交換器１３で冷却され、反応器８内の温度制御を維持するために必要とされる通り、反応器８に戻る。残りのＮＯｘに富んだ硫酸流れ１２３は、加熱器１２中で必要とされる通り加熱をして装置７に再循環することができる。

必要に応じ（通常約３０℃へ）熱交換器１４で冷却した後、ＮＯｘに乏しい硫酸の流れ１１３と同様に、まだ高いレベルのＮＯｘを含んでいる流れ１１０は吸収器９に供給される。このステップで使用されるＮＯｘに乏しい硫酸は、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７０重量％の硫酸含量を有する。水の代わりに硫酸を使用すると、特に、高濃度の硫酸生成物の製造を可能にする点で、多くの利点を与える。ＮＯｘに乏しい硫酸は好ましくは、装置１０（又は装置７）から得られる。冷却したＮＯｘに乏しい硫酸１１３は、流れ１１０からのＳＯ_２除去ガスと吸収器９内で接触させ、ガスからＮＯｘを吸収する。接触は、カラム充填エレメント又は接触トレーなどの接触エレメントの使用を含む、効果的な気液接触を与える、又は装置内の液体へ単に直接ガスを供給する、任意の方式で与えるのが好ましい。生成物ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス流れ１１１は吸収器９を出る。流れ１１１は、通常１〜１０ｐｐｍ以上の量のＳＯ_２を含んでいる。流れ１１１のＮＯｘ含量は、通常、約５０ｐｐｍ以下である。これは、燃焼装置３２で０．０２ポンドＮＯｘ／ＭＭｂｔｕの発電に対応し、現在、二酸化炭素排出燃焼装置に対して適用される最も厳しい排出規制（ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）の約７分の１である。

ＮＯｘに富んだ硫酸流れ１２４も吸収器９から回収される。この流れは必要に応じ加熱することができ、例えば図２に示すように流れ１２４及び１２３を合わせることにより、装置７に再循環することができる。

本発明の方法の方式での濃硫酸の製造及び使用には多くの付加利益があり、その１つはそのさらなる処理に先立つ二酸化炭素含有ガスの乾燥である。これによって、ガス流れが二酸化炭素から不活性ガスを分離するための大気温度以下での処理ステージへ進む前の、後続の乾燥の必要性をなくす。大気温度以下での処理ステージにこの流れを直接供給することができるように、吸収器９を出るガスは、通常−７０℃未満の露点に脱水されている。

すべてのステージの圧力は少なくとも２バールであるべきであり、好ましくは２０から４０バールの範囲である。

本発明において工程流れの特性を次表に示す。

本発明の様々な態様は多数の卓越した特徴を有し、多数の利点を提供する。

方法は、特に、ＮＯｘが硫酸から分離される分離装置７において、従来の実施より高温度で運転するのが好ましい。分離装置７において使用される、より高い温度は、より高い硫酸濃度をもたらすことを可能にする。装置７などの装置の先行技術における使用では、７６重量％以下の硫酸を製造することができるのみであり得る。この濃度を限定する要因は、酸溶液からＮＯｘを分離する方法の能力である。酸の濃度がより高くなると、ＮＯｘはより強く吸収され、したがって分離によって除去するのがより困難になる。

本発明の方法はこの制約を克服し、少なくとも下記の２つの特徴のために、濃酸を製造することができる。装置７がより高温度であると、ＮＯｘがより容易に分離されることを可能にし、装置１０中の高温での触媒作用によるＮＯｘ除去反応が生成物酸中の残留ＮＯｘを除去するのを助ける。

本発明の方法で製造される濃硫酸は、通常９３重量％酸より高い濃度を示し、次のような他の利点を有する。
１）燃焼排ガス流れ中の水銀は、１３０℃を超える高温で、装置１０内で形成され回収される生成物硫酸になり得る、８５重量％を超える濃酸を使用して酸化することができる。これが方法の残りに対する上流で起こり、水銀が生成物酸を汚染しないことを保証する。
２）吸収器９（４０℃程度の低温で運転される）に供給される、濃酸及び高いプロセス圧力は、この方法を出るガス流れ中のＮＯｘ量が独特の低レベル（すなわち５０ｐｐｍ未満）に減少するのを助ける。
３）吸収器９に供給される濃酸は、方法を出るガス流れの含水率を非常に低レベルに効果的に減少させる。９３重量％以上の硫酸が吸収器９（約２５バールで運転する工程として）で使用される場合、−７０℃未満の露点を期待することができる。二酸化炭素の隔離のために、燃焼排ガスを場合に応じて不活性化除去の処理をさらにしなければならない場合、このことは、燃焼排ガスに大気温度以下での処理ステージでの冷却を施す前に、後続の乾燥吸着剤を使用する必要性を省く。

本発明の他の利点は、ＳＯ_２、ＮＯｘ及びＨｇを別々に回収することができるという点を含む。また、追加の収入源として販売することができるのに十分に高い品質を有する硫酸と硝酸が製造される。さらに、本発明の方法は、方法に含まれる均一反応の速度を速めるとともに、燃焼排ガス処理に必要な設備のサイズを減少させる役目をする、高圧で運転する。

図２に示す、酸流れ及びガス流れ中のＮＯｘを含む再循環ＮＯｘ回路は、本発明の好ましい特徴である。それはシステムにおいてＮＯｘを濃縮し、プロセスに必要な滞留時間を著しく減少させる役目をする。高圧運転及び短い滞留時間により、また、ＮＯｘ再循環回路により、本方法の設備寸法はより小さくなるので、このＳＯｘ及びＮＯｘ除去戦略の資本費用及び設置面積を低減する役目をする。

本発明の方法はまた、選択的接触還元装置、水銀吸着剤床又は水吸着剤床などの後続の汚染物質制御装置を省くことができる。これは、燃焼排ガス処理運転に関連する費用を大幅に低減する役目をする。

本方法が販売可能な濃硫酸と濃硝酸の別々の流れを与えるので、本発明の方法に関連する運転費用も、湿式石灰石系の脱硫工程に比較して減少する。ＳＯｘとＮＯｘが酸として捕捉され販売されれば、石灰石の購入、輸送及び処分に関連する費用がなくなり、その一方では、追加の収入が実現される。

上記の実施形態に加えて、本発明の追加の実施形態も実施することができる。生成された酸流れの純度が酸市場での販売に（残留ＮＯｘに関して）十分に高くない場合、追加の精製ステップが使用することができる。硫酸からＮＯｘをさらに除去する必要がある場合、硫酸からＮＯｘを除去する多くの使用することができる方法があることは当業者には明らかである。これらの方法は、ヒドラジン、Ｈ２Ｏ２、スルファミン酸などの使用を含むことができる。

図に示す実施形態は、方法の各ステージで１つの所与の圧力でそれぞれ運転される装置１つのみを示すが、単一又は複数の圧力で運転される任意のステージ又は各ステージでの複数の装置を含むことは、本発明の範囲内である。複数の吸収器及び／又は反応器を備えると、ＮＯ：ＮＯ_２比のよりよい制御及びより完全なＮＯｘ及び／又はＳＯｘの封じ込めを可能にし得る。また、触媒分離及び／又はＮＯｘの再循環は、単一吸収器／反応器内の異なる場所で段階的にすることができ、又は複数の吸収器及び／又は反応器において段階的にすることができる。

図３に示す本発明の別の実施形態において、分離装置７は使用されない。流れ１２０のＮＯｘの量が低すぎて意味のある量の分離したＮＯｘを燃焼排ガス流れ１０８に供給することができない場合に、この実施形態は有用である。そのような場合には、流れ１２０（この実施形態ではＮＯｘ富化（ｅｎｒｉｃｈｅｄ）硫酸流れと呼ぶことができる）は、装置１０に直接送られ、また、流れ１０８だけでなく装置１１からの流れ１１７も、反応器８に入る前に流れ１１７と１０８を合流させるか否かを問わず、反応器８に供給される。

図３の別の実施形態において、分離装置７及び反応器８の両方の特徴が単一容器内において組み合わされるように、分離装置７の運転は、物理的に反応器８に統合することができる。そのような場合には、流れ１２０は、装置１０に直接送られ、また、流れ１０８だけでなく装置１１からの流れ１１７も、反応器８に入る前に流れ１１７と１０８を合流させるか否かを問わず、反応器８に供給される。

直接接触中間冷却器及び最終冷却器も、このシステムにおいて燃焼排ガスの冷却に使用することができる。直接接触中間冷却は、さもないと間接的に冷却される必要があるガスが大きい体積であるため、有利である。水又は硫酸及び／若しくは硝酸を含む他の溶液を、これらの直接接触熱交換ステージにおいて使用することができる。

酸素燃焼が極端に低い量のＮＯｘのみを含む燃焼排ガスを生成する場合は、燃焼排ガスからの効率的なＳＯ_２除去を維持するために、ＮＯ、ＮＯ_２の形態のＮＯｘ、硝酸又はアンモニアを方法（例えば装置７へ）に加えることが必要となることがある。ＮＯｘに富んだ硫酸に吸収されたＮＯｘの量を、効率的なＳＯ_２除去に適するレベルに、迅速に確立するために、ＮＯｘ、硝酸又はアンモニアの添加が、方法を始動する間必要となることがある。

上記のように、ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去燃焼排ガス流れ１１１は、他の添加剤と組み合わせて、又はさらに精製されて、別の工業的又は商業的工程に使用することができる。例示のさらなる精製を以下に記載する。

大気温度以下での処理
ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去燃焼排ガス流れ１１１は、Ｏ_２、Ｎ_２及びアルゴン並びに、存在する場合、ＮＯｘとＣＯを二酸化炭素から分離するために、ステージ６０に供給される。好ましくは、このステージで使用される工程は、大気温度以下での処理、例えば、蒸留が後続する分別凝縮（分縮：ｐａｒｔｉａｌ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）、相分離が後続する分別凝縮、さらなる相分離が後続する第１の分別凝縮からのガス流のさらなる分別凝縮が後続する相分離が後続する第１の分別凝縮である。

好ましい大気温度以下での工程の例は図４〜９に説明される。図４〜７をまず参照すると、ステージ６０からの、及び特に吸収器９からの供給流れ１１１は、主熱交換器２２４に導入され、そこで部分的に冷却され、次いで、再沸器２２６に導入され、沸騰する又は蒸留塔２２８内で気相が上昇し始めるのに役立つ。次いで、供給流れ１１１は、主熱交換器２２４に再び導入され、完全に冷却されて流れ１１１の二酸化炭素を少なくとも部分的に液化させる。次いで、流れ１１１は膨張弁２３０を経由して２２８カラムに導入され、そのようなカラム内で液相は下降し始める。

当業界において周知の方法で、充填物を通って上に流れる上昇気相を液相の下降液体流と接触させるために、カラム２２８は、好ましくは構造化充填物を有する。網目板などの当業界で知られている、他の蒸気−液体接触エレメントを使用することができよう。接触の結果、下降液相は二酸化炭素、より低揮発性の成分が常にリッチになり、また上昇気相は、二酸化炭素より高い揮発性を有する不純物が常にリッチになる。カラム２２８は二酸化炭素に乏しいカラムオーバーヘッド流れ２３１及び二酸化炭素に富んだ液体カラム底流れ２４４を製造する。

次いで、カラム２２８からのカラムオーバーヘッド流れ２３１は、オーバーヘッド流れ２３１中の二酸化炭素が少なくとも部分的に液化されるように、予備熱交換器２３２に通す。次いで、二酸化炭素オーバーヘッド流れ２３１は、相分離器２３４に通し、二酸化炭素除去蒸気流れ６８及び二酸化炭素に富んだ液体流れ２３８を生成する。二酸化炭素に富んだ液体流れ２３８は膨張弁２４０を経由して膨張する。バルブ２４０を経由する膨張は、二酸化炭素オーバーヘッド流れ２３１を部分的に液化する冷却をもたらす。膨張した流れ２３８及び流れ６８は、予備熱交換器２３２及び主熱交換器２２４に通す（ｐａｓｓｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ）。

流れ６８は、本明細書に記載したステージ７０に通す。

主熱交換器２２４に通した後の流れ２３８は流れ６８と合わせステージ７０に供給することができ、又は流れ２３８を圧縮機３０の適切なステージの入口に再循環することができる（図示せず）。

液体としての二酸化炭素生成物流れ２４４はカラム２２８から抜き取ることができ、二酸化炭素に富んだ液体カラム残渣から構成される。次いで、二酸化炭素生成物流れ２４４は膨張弁２４６内で膨張させ工程用の冷却を発生させることができ、その後、主熱交換器２２４内で蒸発させ、生成物圧縮機９５内で圧縮し、二酸化炭素生成物として圧縮二酸化炭素流れ１００を生成することができる。生成物圧縮機９５は工程内冷却できる多段圧縮機であってもよい。

図５に表した実施形態において、二酸化炭素生成物流れ２４４は同一の圧力で全く膨張されないが、しかし副流れ２５２及び２５４に分割し、少なくとも副流れ２５２は、流れ２５４を膨張させる圧力より低い圧力で膨張弁２５６を使用することによって膨張される。流れ２５２及び２５４は、膨張弁２５６及び２５８（そのような目的のために異なるオリフィス（ｏｒｉｆｉｃｅ）を有する）の使用により各々の膨張圧にそれぞれ膨張される。次いで、副流れ２５２及び２５４の両方を主熱交換器２２４内で蒸発させる。結果として得られるより低圧の副流れ２６２は生成物圧縮機９５の入口に導入される。より高圧の副流れ２６４は生成物圧縮機９５の中間ステージに導入される。圧縮生成物流れ１００は、圧縮機９５から回収される。

図６に表した実施形態において、カラムオーバーヘッド流れ２３１は、主熱交換器２２４に単純に通すことができる。これによってカラムオーバーヘッド流れ２３１から冷却を回収する。

図７に表した実施形態において、供給流れ１１１はバルブ２３０を経由して膨張した後、相分離器２６０に導入され気相流れ２２６２及び液相流れ２２６４を生成する。液相流れ２２６４はカラム２２８に導入され、カラム残渣２４４を含有する二酸化炭素及び気相流れ２３１を生成する。気相流れ２３１は、流れ２２６２と合わせることができ、図４に関して記載した本発明の実施形態に関連して記載した予備熱交換器２３２に通す。本発明のいかなる実施形態においても相分離器２６０を使用することができよう。

図８は、相分離の１つのステージが後続する分別凝縮に基づいた大気温度以下での処理の代替の構成を示す。供給流れ１１１は熱交換器２２４で冷却され、反対に低温流れは暖められる。供給流れ１１１は華氏０度から華氏−７０度に冷却され、部分的に凝縮し、次いで、相分離器１２９に供給される。９０体積％を超える純度、好ましくは９５体積％を超える純度を有する二酸化炭素生成物流れが液体流れ１４５として抜き取られる。相分離器１２９からの二酸化炭素に乏しい流れはガス状流れ１６１として回収される。液体流れ１４５は少なくとも１つの膨張弁２５６を経由して膨張する。流れ１４５を２つの別個の流れ２５２及び２５４に分割し、２つの膨張弁２５６及び２５８を経由して２つの異なる圧力に膨張するのが有利である。二酸化炭素液体生成物が膨張した圧力は、大気温度以下での処理用装置への供給１１１の圧力より通常５０から３００ｐｓｉａ低い。結果として得られる膨張した二酸化炭素生成物流れ２６２及び２６４並びにガス状流れ１６１は、熱交換器２２４によって暖められる。次いで、二酸化炭素に乏しい流れ６８は装置７０の吸着式又は吸収式の分離に供給される。本明細書に記載したように二酸化炭素生成物流れ２６２及び２６４は圧縮し回収することができる。

図９は、相分離の２つのステージが分別凝縮に続く場合の、大気温度以下での処理の別の実施形態を示す。供給流れ１１１は、熱交換器２２４で分別凝縮を引き起こすために華氏０度から華氏−４０度にまず冷却され、次いで、相分離器１２９に供給される。第１の二酸化炭素生成物は液体流れ１５３として回収され、膨張弁２５６を経由して膨張する。相分離器１２９からの蒸気流れ１６１は別の熱交換器２２６４で華氏−２０度から華氏−７０度にさらに冷却され、部分的に凝縮させる。次いで、部分凝縮した流れ１６１は、別の相分離器１３９に供給される。第２の生成物二酸化炭素流れは、液体流れ１５５として回収され膨張弁２５８を経由して膨張する。さらなる二酸化炭素除去蒸気流れ１６３は相分離器１３９から回収される。膨張した第２の二酸化炭素生成物流れ１５５及び蒸気流れ１６３は、熱交換器２２６４及び２２４を経由して暖められる。また、膨張した第１の二酸化炭素生成物流れ１５３は、熱交換器２２４を経由して暖められる。二酸化炭素に乏しい流れ６８及び２つの二酸化炭素生成物流れ２６２及び２６４は、本明細書に記載したようにさらに処理される。

精製二酸化炭素は、１つの流れ又は２つの流れの大気温度以下での処理から得られ、流れ２６２及び２６４などの２つの流れは、同一の圧力又は２つの異なる圧力であってもよい。精製二酸化炭素流れ（単数又は複数）は、所望の場合、例えば多段圧縮器９５で５００から３０００ｐｓｉａ、好ましくは１５００から２５００ｐｓｉａの圧力に圧縮することができる。そのような圧縮はパイプライン輸送又は流れの他の配置にとって望ましい。二酸化炭素の純度は一般に９５％を超える。大気温度以下での工程を使用して、流れ１１１に含まれる二酸化炭素の６０〜９３％は、流れ１００の生成物二酸化炭素として回収される。回収の程度は、流れ１１１の二酸化炭素の濃度に依存する。残りの二酸化炭素は、排気流れ６８に含まれている。それは通常、供給流れ１１１の圧力に近い圧力である。排気流れ６８の二酸化炭素の濃度は通常２５〜４０％の範囲にある。

流れ６８の処理
図１に図示すように、流れ６８は次いで、装置７０に供給され、そこでそれは吸着により、物理的吸収により又は化学的吸収によりさらに分離を受ける。装置７０は、１５〜２０ｐｓｉａで二酸化炭素に富んだ流れ１９を、また、装置７０に供給された流れ６８と本質的に同じ圧力で二酸化炭素除去流れ７２を製造する。二酸化炭素に富んだ流れ１９は再循環され、燃焼排ガス流れ１０５、１０６、１０７又は１０８と混合される。装置７０での処理による排気流れ６８から追加の二酸化炭素を回収しそれを再循環することにより、全体の二酸化炭素回収は９６〜９９％の範囲に増加させることができる。したがって、生成物流れ１００は、燃焼排ガス流れ１０１に含まれる二酸化炭素の９６％から９９％を含んでいる。

吸着
この実施形態において、排気流れ６８を真空圧力スイング吸着（ＶＰＳＡ）装置７０に通す。ＶＰＳＡ装置は、二酸化炭素を選択的に吸着する吸着剤を含む複数の床を備えている。ＶＰＳＡ装置は、１５〜２０ｐｓｉａで二酸化炭素に富んだ流れ１９を、また、ＶＰＳＡに供給された流れ６８と本質的に同じ圧力で二酸化炭素除去流れ７２を製造する。

二酸化炭素濃度が装置７０内で複数の除圧（ｄｅｐｒｅｓｓｕｒｉｚａｔｉｏｎ）により増加した後、それを使用してさらなる除圧により二酸化炭素生成物を製造することができる。吸着剤によっては、高圧から低圧への除圧によって、吸着剤床の二酸化炭素濃度が増加するものもある。本方法のこのステップを用いて、先行技術に記載されているいくつかの工程ステップを省くことができる。したがって、数台の回転機（例えばリンス圧縮機、パージ圧縮機、リサイクル圧縮機）及び関連する所要動力をなくし、それにより、運転及び利用効率を増強する方法及びシステムを与えることができる。

ＶＰＳＡステージ７０の一実施形態において、本方法は減圧床（例えば図１０〜１４参照）を経由する流れを提供する。実施形態による流れは、床及び均圧化ステップの数を変えて達成することができる。例えば、減圧床を経由する流れは６つの床及び３つの均圧化ステップを用いて達成することができる（図１０〜１４）。代替として、減圧床を経由する流れは、５つの床及び２つの均圧化ステップ（図１３）、又は７つの床及び３つの均圧化ステップ（図１４）を用いて達成することができる。これらの工程のいずれかの間いつでも、床は、供給、除圧、減圧、均圧化及び再加圧のカテゴリーのステップの１つである。さらに、パージステップは、図１４に示す実施形態のサイクルに含めることができる。

他の代替実施形態において、最終除圧ステップ（ＤＰｆ）の間に製造される二酸化炭素生成物は、減圧中の別の床を経由して通さないで、この流れは、減圧床からの流れと直接混合される。好ましい及び例示の一実施形態において、これは、６つの床及び３つの均圧化ステップを有する二酸化炭素ＶＰＳＡ装置を用いて達成することができる（図１５〜１７）。他の実施形態において、これは、５つの床及び２つの均圧化ステップを有する二酸化炭素ＶＰＳＡ装置を用いることによって達成することができる（図１８）。これらの工程のいずれかの間いつでも、床は、供給、除圧、減圧、均圧化及び再加圧のカテゴリーのステップの１つである。

流れと直接混合の組合せもまた使用することができる。そのような実施形態において、除圧ステップ（ＤＰｆ）の間に製造された流れの一部は、減圧中の床を経由して流れ、また、その残りは減圧中の床を出る流れと直接混合される。

プラント能力の増加が望ましい実施形態においては、図１９及び２０に示す実施形態を使用することができる。より具体的には、図１９は、２つの均圧化及び８つの床が直接混合して使用される本発明の実施形態のサイクルステップチャートを示す。この実施形態において、２つの床が、連続的に供給を受け、また、少なくとも２つの床が連続的に減圧中である。この配列がプラントの能力の増加を可能にすると予想される。図２０は、２つの均圧化及び１１の床が直接混合して使用される本発明の実施形態のサイクルステップチャートを示す。この実施形態において、３つの床が、連続的に供給を受け、また、２つの床が連続的に減圧中である。この配列がプラントの能力の増加を可能にすると予想される。これらの工程のいずれかの間いつでも、床は、供給、除圧、減圧、均圧化及び再加圧のカテゴリーのステップの１つである。

実施形態のいずれにおいても、各床に、好ましくは少なくとも２つの層の吸着剤が充填されている。床の供給終点側（すなわち水選択性吸着剤層）の方への吸着剤層のタイプ及び寸法は、残余水分が主（すなわち、二酸化炭素選択性）吸着剤層の性能を低下させないように、供給流れの水分を除去するために選択される。また、水選択性吸着剤層は、不純物（例えば微量の硫黄又は重質炭化水素化合物−そのような不純物はその程度存在する）を供給流れから除去することができることが好ましい。主要な第２の吸着剤層（すなわち二酸化炭素選択性吸着剤層）は、水分が十分除去された後、供給流れから二酸化炭素を選択的に吸着するために使用される。

第１の吸着剤層（すなわち水選択性吸着剤層）用には、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライト又はモレキュラーシーブなどの吸着剤が好ましい。これらの吸着剤は、例示として意図され、また、十分な水分を除去することができる他の吸着剤も、本発明による使用に適切である。そのような吸着剤（単数又は複数）の好ましい特性は、高い圧壊強度性能、高い耐摩耗性、大きいかさ密度、低い粒子間空隙率、高い熱容量、大きい熱伝導率、低い圧損及び液状水中で安定であることを含む。

水選択性吸着剤層に続く吸着剤の主層（すなわち二酸化炭素選択性吸着剤層）は、高い選択性、高い作用性能、速い反応速度及び低い吸着熱という特性を有するのが好ましい。そのような吸着剤の代表例はＮａＹ、ＨＹ、ＮａＸ、シリカゲル及び活性炭であるが、これらに限定されない。主層吸着剤（すなわち二酸化炭素選択層）の他の望まれる物性は、高い圧壊強度、高い耐摩耗性、大きいかさ密度、低い粒子間空隙率、高い熱容量、大きい熱伝導率及び供給及び減圧ステップ中の低い圧損を含む。

吸着剤の特性が満たされる限り、両方の吸着剤を含有する複合混合層が本発明において使用できることを当業者は認識するであろう。

ここで図１０〜１２を参照すると、６つの床（Ａ１〜Ａ６）を有し減圧床を経由する流れのある１０ステップを使用して濃縮二酸化炭素を製造する本発明の第１の実施形態を図示している。工程ステップは次のものを含む：
１．供給ステップ
約１００〜５００ｐｓｉａの間（例えば約３７５ｐｓｉａ）の高圧の二酸化炭素含有供給流れ６８が二酸化炭素ＶＰＳＡ装置に供給される。所定時間後、又は供給６８の床から二酸化炭素が破過（ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ）した後、供給ステップは終了する。
２．並流（Ｃｏ−Ｃｕｒｒｅｎｔ）（ＣｏＣ）除圧１（ＤＰ１）
供給ステップを終了した二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、この時点では高い供給圧（例えば１００〜５００ｐｓｉａ）であり、供給流と同一方向（図１０に示している）又は反対方向（図１０に示していない）に中程度の圧力（例えば８０〜４００ｐｓｉａ）に除圧される。
３．並流（ＣｏＣ）除圧２（ＤＰ２）
この時点では中程度のある圧力（例えば８０〜４００ｐｓｉａ）である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１０に示している）又は反対方向（図１０に示していない）に低い圧力（例えば６０〜３００ｐｓｉａ）にさらに除圧される。
４．並流（ＣｏＣ）除圧３（ＤＰ３）
この時点では中程度のある圧力（例えば６０〜３００ｐｓｉａ）である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１０に示している）又は反対方向（図１０に示していない）に低い圧力（例えば５０〜２００ｐｓｉａ）にさらに除圧される。
５．最終除圧（ＤＰｆ）
この時点ではステップ４（約５０〜２００ｐｓｉａ）の始点よりも低い圧力である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１０に示している）及び／又は反対方向（図１０に示していない）に大気圧（約２０ｐｓｉａ）に近い圧力にさらに除圧される。
矢印により図１０（すなわちＤＰｆから減圧中の床への矢印）に示すように、このステップ（ＤＰｆ）から流れは、減圧中の床を経由して流れる（例えば図１０中で、各々のサイクルステップの、床１から床６、床２から床１、床３から床２、床４から床３、床５から床４又は床６から床５）。
６．減圧
この時点では大気圧（約２０ｐｓｉａ）に近い二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１０に示していない）又は反対方向（図１０に示している）に、所定の低圧、すなわち大気より低い圧力（約１〜１２ｐｓｉａ）に減圧される。図１０に示し、上のステップ５（ＤＰｆ）の説明において略述されたように、この床はＤＰｆステップで別の床からのガスを受け取る。減圧中の床からのガスは二酸化炭素生成物流れを構成する。
７．向流（ＣｃＣ）均圧化３（ＰＥ３）
この時点で減圧した床は、供給流と同一方向（図１０に示していない）又は反対方向（図１０に示している）に、ステップ４（ＤＰ３）（すなわち約５０〜２００ｐｓｉａに）において生成したガスの圧力範囲に均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ４から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収を増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
８．向流（ＣｃＣ）均圧化２（ＰＥ２）
ステップ７において均圧化した床は、この時点で、供給流と同一方向（図１０に示していない）又は反対方向（図１０に示している）に、ステップ３（ＤＰ２）において生成したガスの圧力範囲（すなわち約６０〜３００ｐｓｉａ）に均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ３から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収を増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
９．向流（ＣｃＣ）均圧化１（ＰＥ１）
ステップ８において均圧化した床は、供給流と同一方向（図１０に示していない）又は反対方向（図１０に示している）に、ステップ２（ＤＰ１）において生成したガスの圧力範囲（すなわち約８０〜４００ｐｓｉａに）にさらに均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ２から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収をさらに増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
１０．再加圧（ＦｅＲＰ）
均圧化した床は、供給ガス、又はステップ１（すなわち供給流出物）において別の床から生成した流出物の一部により供給圧力（１００〜５００ｐｓｉａ）に再加圧される。供給圧力への再加圧に続いて、この床は、この時点で、ステップ１に戻る準備ができている。

記載した１０ステップの工程は、二酸化炭素ＶＰＳＡ装置において１つの床に対して１つのサイクルのためのものである。減圧床を経由する流れのこの実施形態の上記１０ステップは、ステップ１への供給とステップ１からの供給流出が連続的になるように装置の他の床を用いて循環する方法で行われる。さらに、減圧ステップ（Ｎｏ．６）は、連続的になるように設計されている。このことによって、真空ポンプが連続的に運転し、二酸化炭素ＶＰＳＡ装置への供給が中断しないことを保証する。６つの吸着床が上記の実施形態において使用され、重要な工程ステップの連続性を維持する。

例示の対応するハードウェア、及び図１０に示すサイクルに対応する二酸化炭素ＶＰＳＡ工程の流れの概略が、図１１に表される。図１１の様々なバルブは、図１２に図示した方式で運転することができ、上に記載した６つの床工程の１０ステップを行う。示した圧力及びステップ持続時間は、説明の目的のためのみであることが認識されるべきである。当業者であれば、圧力及びステップ持続時間の他の組合せを使用することができることを認識するだろう。

上記の説明から認識することができるように、本発明は、このように、少なくとも１つの二酸化炭素選択性吸着剤の、高圧から低圧への除圧を土台とし、床の二酸化炭素濃度を増加させる。二酸化炭素濃度が増加した後、さらなる除圧により二酸化炭素生成物が生成される。このことは、ある吸着剤については、高圧から低圧への除圧が吸着剤の二酸化炭素濃度を増加させるという認識に基づいて、可能になった。

図１０〜１２に示し、また記載した実施形態において、最終除圧（ステップ番号５（ＤＰｆ））中に生成したガスは、図１０のサイクルステップチャートに矢印により示すように、減圧中の床を経由して流れる。

減圧床を経由して流れる最終除圧ガス流れ（ＤＰｆ）を使用する代替及び追加の例示の実施形態は、図１３及び１４に図示する。

ここで図１３を参照すると、５つの床及び２つの均圧化ステップを使用する、８ステップ工程のサイクルステップチャートを示している。これらのサイクルステップは、ステップＤＰ３及びＰＥ３が省かれたこと以外は、図１０を参照して上に記載したステップと同様に行われる。より具体的には、図１３のサイクルステップは下記を含む：
１．供給ステップ
約１００〜５００ｐｓｉａの間（例えば約３７５ｐｓｉａ）の高圧の二酸化炭素含有供給流れ６８が二酸化炭素ＶＰＳＡ装置７０に供給される。所定時間後、又は供給６８の床から二酸化炭素が破過した後、供給ステップは終了する。
２．並流（ＣｏＣ）除圧１（ＤＰ１）
供給ステップを終了した二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、この時点では高い供給圧（例えば１００〜５００ｐｓｉａ）であり、供給流と同一方向（図１３に示している）又は反対方向（図１３に示していない）に中程度の圧力（例えば８０〜４００ｐｓｉａ）に除圧される。
３．並流（ＣｏＣ）除圧２（ＤＰ２）
この時点では中程度のある圧力（例えば８０〜４００ｐｓｉａ）である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１３に示している）又は反対方向（図１３に示していない）に低い圧力（例えば６０〜３００ｐｓｉａ）にさらに除圧される。
４．最終除圧（ＤＰｆ）
この時点でステップ４（約５０〜２００ｐｓｉａ）の始点よりも低い圧力である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１３に示している）及び／又は反対方向（図１３に示していない）に大気圧（約２０ｐｓｉａ）に近い圧力にさらに除圧される。
矢印により図１３（すなわちＤＰｆから減圧中の床への矢印）に示すように、このステップ（ＤＰｆ）からの流れは、減圧中の床を経由して流れる（例えば図１３中で、各々のサイクルステップの、床１から床５、床２から床１、床３から床２、床４から床３、又は床５から床４）。
５．減圧
この時点で大気圧（約２０ｐｓｉａ）に近い二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１３に示していない）又は反対方向（図１３に示している）に、所定の低圧、すなわち大気圧より低い圧力（約１〜１２ｐｓｉａ）に除圧される。図１３に示し、上のステップ４（ＤＰｆ）の説明において略述されたように、ＤＰｆステップの持続時間の間、この床はＤＰｆステップで別の床からのガスを受け取る。減圧中の床からのガスは二酸化炭素生成物流れを構成する。
６．向流（ＣｃＣ）均圧化２（ＰＥ２）
この時点で、減圧した床は、供給流と同一方向（図１３に示していない）又は反対方向（図１３に示している）に、ステップ３（ＤＰ２）（すなわち約６０〜３００ｐｓｉａに）において生成したガスの圧力範囲に均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ３から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収を増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
７．向流（ＣｃＣ）均圧化１（ＰＥ１）
ステップ６において均圧化した床は、供給流と同一方向（図１３に示していない）又は反対方向（図１３に示している）に、ステップ１（ＤＰ１）において生成したガスの圧力範囲（すなわち約８０〜４００ｐｓｉａに）にさらに均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ２から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収をさらに増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
８．再加圧（ＦｅＲＰ）
均圧化した床は、供給ガス、又はステップ１（すなわち供給流出物）において別の床から生成した流出物の一部により供給圧力（１００〜５００ｐｓｉａ）に再加圧される。供給圧力への再加圧に続いて、この床は、この時点で、ステップ１に戻る準備ができている。

記載した８ステップの工程は、二酸化炭素ＶＰＳＡ装置において１つの床に対して１つのサイクルのためのものである。減圧床を経由する流れのこの実施形態の上記８ステップは、ステップ１への供給とステップ１からの供給流出が連続的になるように装置の他の床を用いて循環する方法で行われる。さらに、減圧ステップ（Ｎｏ．５）が連続的になるように設計されている。このことによって、真空ポンプが連続的に運転され、二酸化炭素ＶＰＳＡ装置への供給が中断しないことを保証する。５つの吸着床が上記の実施形態において使用され、重要な工程ステップの連続性を維持する。

ここで図１４を参照すると、７つの床及び３つの均圧化ステップを使用する、１１ステップ工程のサイクルステップチャートを示している。最終除圧ステップ（ＤＰｆ）及び減圧ステップの間に追加のステップ（Ｒｆ）が含まれていること以外、これらのサイクルステップは、ステップＤＰ３及びＰＥ３が省かれたこと以外は、図１０を参照して上に記載したステップと同様に行われる。より具体的には、図１４のサイクルステップは下記を含む：
１．供給ステップ
約１００〜５００ｐｓｉａの間（例えば約３７５ｐｓｉａ）の高圧の二酸化炭素含有供給流れ６８が二酸化炭素ＶＰＳＡ装置７０に供給される。所定時間後、又は供給６８の床から二酸化炭素が破過した後、供給ステップは終了する。
２．並流（ＣｏＣ）除圧１（ＤＰ１）
供給ステップを終了した二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、この時点では高い供給圧（例えば１００〜５００ｐｓｉａ）であり、供給流と同一方向（図１４に示している）又は反対方向（図１４に示していない）に中程度の圧力（例えば８０〜４００ｐｓｉａ）に除圧される。
３．並流（ＣｏＣ）除圧２（ＤＰ２）
この時点では中程度のある圧力（例えば８０〜４００ｐｓｉａ）である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１４に示している）又は反対方向（図１４に示していない）に低い圧力（例えば６０〜３００ｐｓｉａ）にさらに除圧される。
４．並流（ＣｏＣ）除圧３（ＤＰ３）
この時点では中程度のある圧力（例えば６０〜３００ｐｓｉａ）である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１４に示している）又は反対方向（図１４に示していない）に低い圧力（例えば５０〜２００ｐｓｉａ）にさらに除圧される。
５．最終除圧（ＤＰｆ）
この時点でステップ４（約５０〜２００ｐｓｉａ）の始点よりも低い圧力である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１４に示している）及び／又は反対方向（図１４に示していない）に大気圧（約２０ｐｓｉａ）に近い圧力にさらに除圧される。
６．パージ（Ｒｆ）の受け取り
ＤＰｆ（例えば図１４の床１）により製造された流れは、ＤＰｆが完了した、ただし未だ減圧中ではない（例えば図１４の床７）の別の床に供給される。この間（Ｒｆステップの持続時間）、流出物（例えば図１４の床７）は二酸化炭素生成物としてタンク４４２に流れる。床１のＤＰｆの残存時間の間、ガスは減圧中の床（例えば図１４の床７）を経由して流れる。
７．減圧
この時点で、大気圧（約２０ｐｓｉａ）に近い二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１４に示していない）又は反対方向（図１４に示している）に、所定の低圧、すなわち大気圧より低い圧力（約１〜１２ｐｓｉａ）に減圧される。図１４に示すように、この床（床１）はＤＰｆステップ（床２）の別の床からのガスを受け取る。減圧中の床からのガスは、二酸化炭素生成物流れの少なくとも一部を構成する。
８．向流（ＣｃＣ）均圧化３（ＰＥ３）
この時点で、減圧した床は、供給流と同一方向（図１４に示していない）又は反対方向（図１４に示している）に、ステップ４（ＤＰ３）（すなわち約５０〜２００ｐｓｉａに）において生成したガスの圧力範囲に均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ４から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収を増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
９．向流（ＣｃＣ）均圧化２（ＰＥ２）
この時点で、ステップ７において均圧化した床は、供給流と同一方向（図１４に示していない）又は反対方向（図１４に示している）に、ステップ３（ＤＰ２）において生成したガスの圧力範囲（すなわち約６０〜３００ｐｓｉａ）に均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ３から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収を増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
１０．向流（ＣｃＣ）均圧化１（ＰＥ１）
ステップ９において均圧化した床は、供給流と同一方向（図１４に示していない）又は反対方向（図１４に示している）に、ステップ２（ＤＰ１）において生成したガスの圧力範囲（すなわち約８０〜４００ｐｓｉａに）にさらに均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ２から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収をさらに増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
１１．再加圧（ＦｅＲＰ）
均圧化した床は、供給ガス、又はステップ１（すなわち供給流出物）において別の床から生成した流出物の一部により供給圧力（１００〜５００ｐｓｉａ）に再加圧される。供給圧力への再加圧に続いて、この床は、この時点で、ステップ１に戻る準備ができている。

記載した１１ステップの工程は、二酸化炭素ＶＰＳＡ装置において１つの床に対して１つのサイクルのためのものである。減圧床を経由する流れのこの実施形態の上記１１ステップは、ステップ１への供給とステップ１からの供給流出が連続的になるように装置の他の床を用いて循環する方法で行われる。さらに、減圧ステップ（Ｎｏ．７）が連続的になるように設計されている。このことによって、真空ポンプが連続的に運転され、二酸化炭素ＶＰＳＡ装置への供給が中断しないことを保証する。７つの吸着床が上記の実施形態において使用され、重要な工程ステップの連続性を維持する。

ここで図１５〜１７を参照すると、６つの床（Ａ１〜Ａ６）を有し、ＤＰｆステップからの二酸化炭素ガスの直接混合及び減圧ステップを含む１０のステップを使用し、最終の二酸化炭素濃縮ガスを製造する本発明の実施形態を示している。工程ステップは下記を含む：
１．供給ステップ
高圧（例えば約３７５ｐｓｉａ）の二酸化炭素含有供給流れ６８が二酸化炭素ＶＰＳＡ装置７０に供給される。所定時間後、又は供給６８の床から二酸化炭素が破過した後、供給ステップは終了する。
２．並流（ＣｏＣ）除圧１（ＤＰ１）
供給ステップを終了した二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、この時点では高い供給圧（例えば１００〜５００ｐｓｉａ）であり、供給流と同一方向（図１５に示している）又は反対方向（図１５に示していない）に中程度の圧力（例えば８０〜４００ｐｓｉａ）に除圧される。
３．並流（ＣｏＣ）除圧２（ＤＰ２）
この時点では、中程度のある圧力（例えば８０〜４００ｐｓｉａ）である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１５に示している）又は反対方向（図１５に示していない）に低い圧力（例えば６０〜３００ｐｓｉａ）にさらに除圧される。
４．並流（ＣｏＣ）除圧３（ＤＰ３）
この時点では中程度のある圧力（例えば６０〜３００ｐｓｉａ）である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１５に示している）又は反対方向（図１５に示していない）に低い圧力（例えば５０〜２００ｐｓｉａ）にさらに除圧される。
５．最終除圧（ＤＰｆ）
この時点でステップ４（約５０〜２００ｐｓｉａ）の始点よりも低い圧力である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１５に示していない）及び／又は反対方向（図１５に示している）に大気圧（約２０ｐｓｉａ）に近い圧力にさらに除圧され、図１６に示している二酸化炭素生成物４３８を生成する。この流れは、二酸化炭素生成物（流れ１９）の一部を構成することができる。
６．減圧
この時点で、大気圧（約２０ｐｓｉａ）に近い二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１５に示していない）又は反対方向（図１５に示している）に、所定の低圧、すなわち大気圧より低い圧力（約１〜１２ｐｓｉａ）に減圧される。減圧中の床からのガス（図１６の流れ４３６）は、二酸化炭素生成物流れ（流れ１９）の一部を構成する。場合によって、流れ４３６はタンク４４２に通す前に送風機（図示せず）を使用してさらに圧縮することができる。
７．向流（ＣｃＣ）均圧化３（ＰＥ３）
この時点で、減圧した床は、供給流と同一方向（図１５に示していない）又は反対方向（図１５に示している）に、ステップ４（ＤＰ３）（すなわち約５０〜２００ｐｓｉａに）において生成したガスの圧力範囲に均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ４から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収を増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
８．向流（ＣｃＣ）均圧化２（ＰＥ２）
ステップ７において均圧化した床は、この時点で、供給流と同一方向（図１５に示していない）又は反対方向（図１５に示している）に、ステップ３（ＤＰ２）において生成したガスの圧力範囲（すなわち約６０〜３００ｐｓｉａ）に均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ３から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収を増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
９．向流（ＣｃＣ）均圧化１（ＰＥ１）
ステップ８において均圧化した床は、供給流と同一方向（図１５に示していない）又は反対方向（図１５に示している）に、ステップ２（ＤＰ１）において生成したガスの圧力範囲（すなわち約８０〜４００ｐｓｉａに）にさらに均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ２から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収をさらに増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
１０．再加圧（ＦｅＲＰ）
均圧化した床は、供給ガス、又はステップ１（すなわち供給流出物）において別の床から生成した流出物の一部により、供給圧力（１００〜５００ｐｓｉａ）に再加圧される。供給圧力への再加圧に続いて、この床は、この時点で、ステップ１に戻る準備ができている。

図１５にさらに示すように、二酸化炭素生成物１９は、生成物タンク４４２に供給される流れ４３８（ステップ６）及び４３６（ステップ７）からの二酸化炭素で形成される。生成物１９はおよそ８０モルパーセント以上の二酸化炭素純度レベルを有すると予想される。

記載した１０ステップの工程は、二酸化炭素ＶＰＳＡ装置において１つの床に対して１つのサイクルのためのものである。この直接混合する実施形態の上記１０ステップは、ステップ１への供給とステップ１からの供給流出が連続的になるように装置の他の床を用いて循環する方法で行われる。さらに、減圧ステップ（Ｎｏ．６）が連続的になるように設計されている。このことによって、真空ポンプが連続的に運転され、二酸化炭素ＶＰＳＡ装置への供給が中断しないことを保証する。６つの吸着床が上記の実施形態において使用され、重要な工程ステップの連続性を維持する。

例示の対応するハードウェア、及び図１５に示すサイクルに対応する二酸化炭素ＶＰＳＡ工程の流れの概略を、図１６に表す。図１６の様々なバルブは、図１７に図示した方式で運転することができ、上に記載した６つの床工程の１０ステップを行う。示した圧力及びステップ持続時間は、説明の目的のためのみであることが認識されるべきである。当業者であれば、圧力とステップの他の組合せを使用することができることを認識するだろう。

図１５〜１７に示し、また本明細書に記載した実施形態において、最終除圧ステップ（ＤＰｆ）中に生成したガスは、ステップＮｏ．６からの減圧されたガスと混合される。

最終除圧ガス流れ（ＤＰｆ）と減圧の床により生成したガスとの直接混合を使用する別の例示の実施形態は、図１８に図示する。

ここで図１８を参照すると、５つの床及び２つの均圧化ステップを使用する８ステップの工程のサイクルステップチャートが示されている。これらのサイクルステップは、ステップＤＰ３及びＰＥ３が省かれたこと以外、図１５に関連して上に記載したステップと同様の方法で行われる。より具体的には、図１８のサイクルステップは下記を含む：
１．供給ステップ
約１００〜５００ｐｓｉａの間（例えば約３７５ｐｓｉａ）の高圧の二酸化炭素含有供給流れ６８が二酸化炭素ＶＰＳＡ装置７０に供給される。所定時間後、又は供給６８の床から二酸化炭素が破過した後、供給ステップは終了する。
２．並流（ＣｏＣ）除圧１（ＤＰ１）
供給ステップを終了した二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、この時点では高い供給圧（例えば１００〜５００ｐｓｉａ）であり、供給流と同一方向（図１８に示している）又は反対方向（図１８に示していない）に中程度の圧力（例えば８０〜４００ｐｓｉａ）に除圧される。
３．並流（ＣｏＣ）除圧２（ＤＰ２）
この時点では中程度のある圧力（例えば８０〜４００ｐｓｉａ）である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１８に示している）又は反対方向（図１８に示していない）に低い圧力（例えば６０〜３００ｐｓｉａ）にさらに除圧される。
４．最終除圧（ＤＰｆ）
この時点でステップ４（約５０〜２００ｐｓｉａ）の始点よりも低い圧力である二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１８に示していない）及び／又は反対方向（図１８に示している）に大気圧（約２０ｐｓｉａ）に近い圧力にさらに除圧され、二酸化炭素生成物４３８を生成する。この流れは、二酸化炭素生成物（流れ１９）の一部を構成することができる。
５．減圧
この時点で大気圧（約２０ｐｓｉａ）に近い二酸化炭素ＶＰＳＡ床は、供給流と同一方向（図１８に示していない）又は反対方向（図１８に示している）に、所定の低圧、すなわち大気圧より低い圧力（約１〜１２ｐｓｉａ）に減圧される。減圧中の床からのガス（図１６の流れ３６ａ）は、二酸化炭素生成物流（流れ１９）の一部を構成する。場合によって、流れ４３６は、タンク４４２に通す前に送風機（図示せず）を使用してさらに圧縮することができる。
６．向流（ＣｃＣ）均圧化２（ＰＥ２）
この時点で、減圧した床は、供給流と同一方向（図１８に示していない）又は反対方向（図１８に示している）に、ステップ３（ＤＰ２）（すなわち約６０〜３００ｐｓｉａに）において生成したガスの圧力範囲に均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ３から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収を増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
７．向流（ＣｃＣ）均圧化１（ＰＥ１）
ステップ６の均圧化床は、供給流と同一方向（図１８に示していない）又は反対方向（図１８に示している）に、ステップ２（ＤＰ１）（すなわち約８０〜４００ｐｓｉａに）において生成したガスの圧力範囲にさらに均圧化される。このステップは、ＶＰＳＡシステム内のステップ２から二酸化炭素を保つことにより、二酸化炭素の回収をさらに増加させる。このことによって、廃棄物流れに二酸化炭素を送る必要性をなくすことにより、二酸化炭素の損失を最小限に抑える。
８．再加圧（ＦｅＲＰ）
均圧化した床は、供給ガス、又はステップ１（すなわち供給流出物）において別の床から生成した流出物の一部により供給圧力（１００〜５００ｐｓｉａ）に再加圧される。供給圧力への再加圧に続いて、この床は、この時点で、ステップ１に戻る準備ができている。

二酸化炭素生成物流れ１９は、流れ４３８（ステップ４）及び４３６（ステップ５）からの二酸化炭素で、生成物タンク４４２内で形成される。

記載した８ステップの工程は、二酸化炭素ＶＰＳＡ装置において１つの床に対して１つのサイクルのためのものである。この直接混合する実施形態の上記８ステップは、ステップ１への供給とステップ１からの供給流出が連続的になるように装置の他の床を用いて循環する方法で行われる。さらに、減圧ステップ（Ｎｏ．５）は、連続的になるように設計されている。このことによって、真空ポンプが連続的に運転され、二酸化炭素ＶＰＳＡ装置への供給が中断しないことを保証する。５つの吸着床が上記の実施形態において使用され、重要な工程ステップの連続性を維持する。

本発明を修正してより高い量の二酸化炭素及びしたがって高いプラント能力をもたらすことができることもまた期待される。例えば、単一真空列又は単一容器（流動化又は輸送の制約による）により扱うことができるより高い供給流速を処理することが必要とされ、又は望まれることがある。そのような状況において、工程ステップは、少なくとも２つの床が供給を受け、また、少なくとも２つの床が常に減圧中であるように、配置することができる。そのような例示のサイクルステップチャート及び配列は図１９及び２０に示す。代替として又は追加として、複数列を使用することができる。

吸収
ステージ７０がセレクソール（ｓｅｌｅｘｏｌ）及びレクソール（ｒｅｃｔｉｓｏｌ）などの溶媒を用いる物理的吸収を使用する場合、それは、大気温度以下での処理ステージ６０の直ぐ下流に配置することができる。そのような物理的吸収装置からの二酸化炭素除去流れは、一般に水分を含まない。物理的吸収装置はステージ６０からの排気流れ６８を処理し、二酸化炭素に富んだ流れ１９及び二酸化炭素に乏しい流れ７２を製造する。

ステージ７０が、アルキル置換アミン、アンモニア又は炭酸カリウムの水溶液などの反応体流れを用いる化学的吸収を使用する場合、流れ６８を化学的吸収システム７０に通し、そこで、ガス状流れ６８をアルキルアミン、アンモニア又は炭酸カリウムの水溶液と接触させ、ガス状流れからの二酸化炭素を水性流れに吸収し、続いて結果として得られる二酸化炭素濃縮水性流れから二酸化炭素を分離する、何らかの既知の方法により処理される。

図２１は物理的吸収及び化学的吸収に基づいた二酸化炭素分離システムに適用可能な流れ図を示す。二酸化炭素含有流れ６８は底から吸収器５０１に導入される。溶媒（その用語は物理的吸収及び化学的吸収の工程に関してそれぞれ使用される）の流れ５０５は、上部から吸収器５０１に供給される。溶媒は供給流れから二酸化炭素を吸収する。結果として得られる二酸化炭素積載流れ５１０は、二酸化炭素に乏しい溶媒５２０から熱を回収することにより熱交換器５１２で加熱される。加熱二酸化炭素積載流れ５１３は、分離器（ｓｔｒｉｐｐｅｒ）５０３に供給される。場合によって、分離器は再沸器５３０による熱量供給によって底から加熱される。二酸化炭素に富んだ流れ１９は分離器５０３の上部から回収される。二酸化炭素に乏しい溶媒５２０は熱交換器５１２、次いで冷却器５２３で冷却され、流れ５０５として吸収器５０１に再循環される。

Claims (53)

1. （Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
   （Ｂ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れ及びステップ（Ｃ）で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
   （Ｃ）該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着してＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、及び
   （Ｄ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することによって、ステップ（Ｂ）中でＮＯｘに富んだ硫酸と接触させる脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、
   を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法。
2. 前記ＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ＮＯｘに乏しい硫酸にＮＯｘを吸収させることによって形成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ＮＯｘ減少硫酸にＮＯｘを吸収させることによって形成される、請求項１に記載の方法。
4. 前記ＮＯｘに乏しい硫酸から生成物硫酸を回収するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記二酸化炭素のガス状供給流れが燃焼によって形成される、請求項に記載１の方法。
6. （Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
   （Ｂ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れ及びステップ（Ｃ）で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
   （Ｃ）該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着してＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、
   （Ｄ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することによって、ステップ（Ｂ）中でＮＯｘに富んだ硫酸と接触させる脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、及び
   （Ｅ）水及び酸素を該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成するステップ
   を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法。
7. ステップ（Ｅ）で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ガス状供給流れとステップ（Ｂ）で接触される、請求項６に記載の方法。
8. 前記ＮＯｘに富んだ硫酸が、ＮＯｘを前記ＮＯｘに乏しい硫酸に吸収させることによって形成される、請求項６に記載の方法。
9. 前記ＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ＮＯｘ減少硫酸にＮＯｘを吸収させることによって形成される、請求項６に記載の方法。
10. 前記ＮＯｘに乏しい硫酸から生成物硫酸を回収するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
11. 前記二酸化炭素のガス状供給流れが燃焼によって形成される、請求項６に記載の方法。
12. （Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
    （Ｂ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れと接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
    （Ｃ）水及び酸素を該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成するステップ、及び
    （Ｄ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素からのＮＯｘをＮＯｘ減少硫酸及びＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成するステップ
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法。
13. ステップ（Ｃ）及び（Ｄ）の一方又は両方で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ガス状供給流れとステップ（Ｂ）で接触される、請求項１２に記載の方法。
14. ステップ（Ｃ）及び（Ｄ）の両方で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ガス状供給流れとステップ（Ｂ）で接触される、請求項１２に記載の方法。
15. ＮＯｘが、ステップ（Ｂ）で形成されたＮＯｘ減少硫酸にステップ（Ｄ）で吸収される、請求項１２に記載の方法。
16. ＮＯｘが、ステップ（Ｃ）で形成されたＮＯｘに乏しい硫酸にステップ（Ｄ）で吸収される、請求項１２に記載の方法。
17. 前記ＮＯｘに乏しい硫酸から生成物硫酸を回収するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
18. 前記二酸化炭素のガス状供給流れが燃焼により形成される、請求項１２に記載の方法。
19. （Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
    （Ｂ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れ及びステップ（Ｃ）で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
    （Ｃ）該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着してＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、
    （Ｄ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することによって、ステップ（Ｂ）中でＮＯｘに富んだ硫酸と接触させる脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、
    （Ｅ）水及び酸素を該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素を形成するステップ、及び
    （Ｆ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを該ＮＯｘ減少硫酸及び該ＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を形成するステップ
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法。
20. ステップ（Ｅ）及び（Ｆ）の一方又は両方で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ガス状供給流れとステップ（Ｂ）で接触される、請求項１９に記載の方法。
21. ステップ（Ｅ）及び（Ｆ）の両方で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ガス状供給流れとステップ（Ｂ）で接触される、請求項１９に記載の方法。
22. ＮＯｘが、ステップ（Ｂ）で形成されたＮＯｘ減少硫酸にステップ（Ｄ）で吸収される、請求項１９に記載の方法。
23. ＮＯｘが、ステップ（Ｃ）で形成されたＮＯｘに乏しい硫酸にステップ（Ｄ）で吸収される、請求項１９に記載の方法。
24. 前記ＮＯｘに乏しい硫酸から生成物硫酸を回収するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
25. 前記二酸化炭素のガス状供給流れが燃焼により形成される、請求項１９に記載の方法。
26. （Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄も含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
    （Ｂ）ＮＯｘに富んだ硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯ_２を脱着してＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、
    （Ｃ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することによって、ステップ（Ｄ）に供給される脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、
    （Ｄ）水及び酸素を該供給流れ中のＮＯｘ及び二酸化硫黄、並びに脱着ＮＯ_２と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素を形成するステップ、及び
    （Ｅ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘをＮＯｘに乏しい硫酸に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を形成するステップ
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法。
27. ステップ（Ｄ）及び（Ｅ）の一方又は両方で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ガス状供給流れとステップ（Ｂ）で接触される、請求項２６に記載の方法。
28. ステップ（Ｄ）及び（Ｅ）の両方で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ガス状供給流れとステップ（Ｂ）で接触される、請求項２６に記載の方法。
29. ＮＯｘが、ステップ（Ｂ）で形成されたＮＯｘに乏しい硫酸にステップ（Ｅ）で吸収される、請求項２６に記載の方法。
30. 前記ＮＯｘに乏しい硫酸から生成物硫酸を回収するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
31. 前記二酸化炭素のガス状供給流れが、燃焼によって形成される、請求項２６に記載の方法。
32. （Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及び変換装置（Ｂ）内で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
    （Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができ、該分離装置に結合されて該分離装置に脱着ＮＯ_２を供給する変換装置、及び
    （Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する設備。
33. （Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及び変換装置（Ｂ）内で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
    （Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができ、該分離装置に結合されて該分離装置に脱着ＮＯ_２を供給する変換装置、及び
    （Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、及び
    （Ｄ）該分離装置に結合され、該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、それを水及び酸素と反応させＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する設備。
34. （Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及びＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
    （Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができる変換装置、
    （Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
    （Ｄ）該分離装置に結合され、該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、それを水及び酸素と反応させＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、及び
    （Ｅ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘ減少硫酸及び該ＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する設備。
35. （Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及び変換装置（Ｂ）内で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
    （Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができ、該分離装置に結合されて該分離装置に脱着ＮＯ_２を供給する変換装置、
    （Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
    （Ｄ）該分離装置に結合され、該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、それを水及び酸素と反応させＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、及び
    （Ｅ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘ減少硫酸及び該ＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器、
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する設備。
36. （Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を受け取り、該ＮＯｘに富んだ硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯ_２を脱着して、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができる変換装置、
    （Ｂ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
    （Ｃ）装置（Ａ）内で脱着したＮＯ_２及びＮＯｘと二酸化硫黄とを含むガス状二酸化炭素を受け取り、該二酸化炭素中のＮＯｘ及び二酸化硫黄を、水及び酸素及び該脱着ＮＯ_２と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、及び
    （Ｄ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘに乏しい硫酸に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する設備。
37. （Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄も含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
    （Ｂ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れ及びステップ（Ｂ）で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
    （Ｃ）該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着してＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、
    （Ｄ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することによって、ステップ（Ｂ）中でＮＯｘに富んだ硫酸と接触させる脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、
    （Ｅ）水及び酸素をＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素を形成するステップ、
    （Ｆ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘ減少硫酸及び該ＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を形成するステップ、
    （Ｇ）ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を大気温度以下での回収工程に供し、該回収工程により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成するステップ、
    （Ｈ）圧力スイング吸着により又は物理的若しくは化学的吸収により、該排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離するステップ、及び
    （Ｉ）該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに再循環するステップ
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法。
38. ステップ（Ｇ）において、前記冷却が、前記大気温度以下での回収工程により形成された前記少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張のみにより得られる、請求項３７に記載の方法。
39. ステップ（Ｅ）及び（Ｆ）の一方又は両方で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ガス状供給流れとステップ（Ｂ）で接触される、請求項３７に記載の方法。
40. ステップ（Ｅ）及び（Ｆ）の両方で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸が、前記ガス状供給流れとステップ（Ｂ）で接触される、請求項３７に記載の方法。
41. ＮＯｘが、ステップ（Ｂ）で形成されたＮＯｘ減少硫酸にステップ（Ｄ）で吸収される、請求項３７に記載の方法。
42. ＮＯｘが、ステップ（Ｃ）で形成されたＮＯｘに乏しい硫酸にステップ（Ｄ）で吸収される、請求項３７に記載の方法。
43. 前記ＮＯｘに乏しい硫酸から生成物硫酸を回収するステップをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
44. 前記二酸化炭素のガス状供給流れが、燃焼によって形成される、請求項３７に記載の方法。
45. （Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
    （Ｂ）ステップ（Ｄ）及び（Ｅ）の一方又は両方で形成されたＮＯｘに富んだ硫酸中のＮＯをＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成するステップ、
    （Ｃ）脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換し該硝酸を回収することにより、ステップ（Ｄ）に供給される脱着ＮＯ_２の量を制御するステップ、
    （Ｄ）水及び酸素を、該供給流れ中のＮＯｘ及び二酸化硫黄及び脱着ＮＯ_２と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素を形成するステップ、
    （Ｅ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを該ＮＯｘに乏しい硫酸に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を形成するステップ、
    （Ｆ）ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を大気温度以下での回収工程に供し、該回収工程により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成するステップ、
    （Ｇ）圧力スイング吸着により又は物理的若しくは化学的吸収により、該排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離するステップ、及び
    （Ｈ）該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに再循環するステップ、
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法。
46. ステップ（Ｆ）において、前記冷却が、前記大気温度以下での回収工程で形成された前記少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張のみにより得られる、請求項４５に記載の方法。
47. ＮＯｘが、ステップ（Ｂ）で形成されたＮＯｘに乏しい硫酸にステップ（Ｅ）で吸収される、請求項４５に記載の方法。
48. 生成物硫酸を前記ＮＯｘに乏しい硫酸から回収するステップをさらに含む、請求項４５に記載の方法。
49. 前記二酸化炭素のガス状供給流れが、燃焼によって形成される、請求項４５に記載の方法。
50. （Ａ）ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ、少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れを与えるステップ、
    （Ｂ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、該ガス状供給流れと接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
    （Ｃ）水及び酸素を該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素と反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
    （Ｄ）該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素からのＮＯｘを、ＮＯｘ減少硫酸及びＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成するステップ、
    （Ｅ）該ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素を大気温度以下での回収工程に供し、該回収工程により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成するステップ、
    （Ｆ）圧力スイング吸着により又は物理的若しくは化学的吸収により、排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離するステップ、及び
    （Ｇ）該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに再循環するステップ、
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する方法。
51. （Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄をも含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及びＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
    （Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができる変換装置、
    （Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
    （Ｄ）該分離装置に結合され、該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、それを水及び酸素と反応させＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、
    （Ｅ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘ減少硫酸及び該ＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器、
    （Ｆ）該吸収器に結合され、該ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素をそこから受け取り、該回収用装置により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成する大気温度以下での回収用装置、
    （Ｇ）大気温度以下での回収用装置に結合され、該排気流れをそこから受け取り、圧力スイング吸着又は物理的若しくは化学的吸収により、該排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離する排気流れ分離装置であって、該二酸化炭素含有供給流れに結合され、該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに供給する上記排気流れ分離装置、
    を含むガス状二酸化炭素を処理する設備。
52. （Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を、ＮＯｘ及び二酸化硫黄も含み、且つ少なくとも２バールの圧力である二酸化炭素のガス状供給流れ及び変換装置（Ｂ）で脱着したＮＯ_２と接触させ、該ＮＯｘに富んだ硫酸からＮＯｘを分離し、ＮＯｘ減少硫酸並びにＳＯ_２及びＮＯ_２を含むＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素を形成することができる分離装置、
    （Ｂ）該分離装置に結合され、そこからＮＯｘ減少硫酸を受け取り、該ＮＯｘ減少硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘ減少硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができ、該分離装置に結合され、脱着ＮＯ_２を該分離装置に供給する変換装置、
    （Ｃ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
    （Ｄ）該分離装置に結合され、該ＮＯｘ増加ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、それを水及び酸素と反応させＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、及び
    （Ｅ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、該ＮＯｘ減少硫酸及び該ＮＯｘに乏しい硫酸の一方又は両方に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器、
    （Ｆ）該吸収器に結合され、該ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素をそこから受け取り、該回収装置により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成する大気温度以下での回収用装置、
    （Ｇ）該大気温度以下での回収用装置に結合され、該排気流れをそこから受け取り、圧力スイング吸着又は物理的若しくは化学的吸収により、該排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離する排気流れ分離装置であって、該二酸化炭素含有供給流れに結合され、該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに供給する上記排気流れ分離装置、
    を含むガス状二酸化炭素を処理する設備。
53. （Ａ）ＮＯｘに富んだ硫酸を受け取り、該ＮＯｘに富んだ硫酸中のＮＯを触媒反応的にＮＯ_２に変換し、該ＮＯｘに富んだ硫酸から該ＮＯ_２を脱着し、ＮＯｘに乏しい硫酸及び脱着ＮＯ_２を形成することができる変換装置、
    （Ｂ）該変換装置に結合され、そこから脱着ＮＯ_２を受け取り、該受け取った脱着ＮＯ_２を硝酸及びＮＯに変換する硝酸形成装置、
    （Ｃ）装置（Ａ）内で脱着したＮＯ_２並びにＮＯｘ及び二酸化硫黄を含むガス状二酸化炭素を受け取り、該二酸化炭素中のＮＯｘ及び二酸化硫黄を、水及び酸素及び該脱着したＮＯｘと反応させ、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素を形成する反応器、及び
    （Ｄ）該反応器に結合され、ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有ガス状二酸化炭素をそこから受け取り、該ＳＯ_２除去ＮＯｘ含有二酸化炭素からのＮＯｘを、１つの該ＮＯｘに乏しい硫酸に吸収し、ＮＯｘに富んだ硫酸及びＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去ガス状二酸化炭素を形成する吸収器、
    （Ｅ）該吸収器に結合され、該ＮＯｘに乏しいＳＯ_２除去二酸化炭素をそこから受け取り、該回収用装置により形成された少なくとも１つの液状二酸化炭素生成物流れの膨張により得られる冷却を用いて、少なくとも１つのガス状二酸化炭素生成物流れ及び少なくとも１つのガス状二酸化炭素含有排気流れを生成する大気温度以下での回収用装置、
    （Ｆ）該大気温度以下での回収用装置に結合され、該排気流れをそこから受け取り、圧力スイング吸着又は物理的若しくは化学的吸収により、該排気流れを二酸化炭素に富んだ流れ及び二酸化炭素除去流れに分離する排気流れ分離装置であって、該二酸化炭素含有供給流れに結合され、該二酸化炭素に富んだ流れを該二酸化炭素含有供給流れに供給する、上記排気流れ分離装置
    を含む、ガス状二酸化炭素を処理する設備。