JPH0397613A

JPH0397613A - コジェネレーション設備の燃焼廃ガスからの炭酸ガス回収方法

Info

Publication number: JPH0397613A
Application number: JP1234976A
Authority: JP
Inventors: Tomihiko Takegawa; 武川　富彦
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1989-09-11
Filing date: 1989-09-11
Publication date: 1991-04-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、コジェネレーション設備の燃焼廃ガスから炭
酸ガスを回収する方法に関する。

従来技術とその問題点近年、飲料用、冷却用などに使用される純度９９．９９
％程度の液体炭酸および固体炭酸（ドライアイス）に対
する需要の伸びは、著しい。現在、液体炭酸および固体
炭酸（以下液体炭酸をもって代表させる）の原料となる
炭酸ガスは、石油精製、アンモニア精製などのプロセス
において、従来は主に吸収式脱炭酸設備から放散されて
いた炭酸ガス（純度９７〜９９％程度）を回収すること
により、比較的安価に得られている。しかしながら、既
設の石油精製、アンモニア精製などのプラントに隣接し
て液体炭酸製造設備を新設乃至増設するには、立地的な
制約があり、また、石油精製装置の能力にも制限があっ
て、上記の需要増大に対応することが次第に困難となり
つつある。

また、ボイラーなどの燃焼廃ガス（炭酸ガス濃度１０％
程度）から化学吸収式脱炭酸設備（吸収液として通常モ
ノエタノールアミン液、熱炭酸カリウム溶液などが使用
される）、吸着分離法であるプレッシャースイングアド
ソープション（ＰＳＡ）法、テンペラチャースイングア
ドソープション（Ｔ　Ｓ　Ａ）法などにより炭酸ガスを
分離し、これから液体炭酸ガスを製造することも考えら
れるが、これらの場合には、高い設備費および低い回収
効率のために製造コストが著しく高くなり、実用的では
ない。また、燃焼廃ガス中の酸素、ＳＯｘ，ＮＯｘなど
の除去が不十分であり、特にＳＯｘおよびＮＯｘは、液
体炭酸中に混入する危険性もある。

問題点を解決するための手段本発明者は、上記の如き技術の現状に鑑みて、液体炭酸
製造に際しての新たな炭酸ガス源を見出すべく思索を重
ねた結果、エネルギーの高効率的利用手段として注目さ
れているコジェネレーション設備において発生する廃ガ
ス中の炭酸ガスに着目し、さらに研究を重ねて、遂に本
発明を完成するにいたった。

すなわち、本発明は、下記の炭酸ガス回収方法を提供す
るものである： ■コジェネレーション設備で得られる熱及び電気エネル
ギーを利用して、該コジェネレーション設備で発生する
燃焼廃ガスから炭酸ガスを回収する方法。

■脱炭酸後に放散されるガスから窒素を回収する上記項
のに記載の方法。

以下に添付図面を参照しつつ、本発明をより詳細に説明
する。

第１図において、天然ガスなどの燃料（Ｆ）を燃焼させ
るエンジン（１）は、発電機（２）を駆動し、発電を行
なう。エンジン（１）で発生した燃焼廃ガスは、熱回収
用ボイラー（３）およびクーラー（４）を経てブロワ（
５）から吸収塔（６）に入る。吸収塔（６）には、吸収
液が循環されている。吸収液としては、アルカノールア
ミン系のものが好ましい。吸収液としてモノエタノール
アミン系のものを使用する場合には、酸素と反応して熱
再生不能の塩を発生する、炭酸ガスの回収率が低い、分
離エネルギーコストが高いなどの問題を生ずるので、好
ましくない。吸収塔（６）では、燃焼廃ガスと吸収液と
が向流接触し、燃焼廃ガス中のＣＯ２が吸収液に吸収さ
れるとともに、微量のＳＯｘは、吸収液と反応して熱再
生可能な塩を形成する。吸収液の劣化防止のためには、
必要に応じて、少量の吸収液を補給する。塔頂からは、
Ｎ２を主成分とし、０２、ＮＯｘなどを含有するガスが
放出される。この放出ガスからは、常法にしたがって、
Ｎ２を収得することができる。

次いで、ＣＯ２分などを含む吸収液は、循環ポンプ（１
０）により熱回収熱交換器（８）を経て再生塔（７）に
送られる。再生塔（７）の頂部からは、ガス状のＣＯ２
が取り出され、これは、一次クーラー（１３）　、圧縮
機（１４）　、二次クーラー（１５）および脱湿及び脱
水機（ｔ６）を経て、例えばＬＮＧを冷却剤とする三次
クーラー（ｌ７）により液化されて、精留塔（ｌ８）で
高純度に精製され、需要に応じて、液体炭酸（Ｌ）とし
て取り出される。冷却剤としてのＬＮＧから生成する気
化天然ガスは、エンジン（１）における燃料（Ｆ）とし
て利用することができる。

再生塔（７）では、ＣＯ２分などを含む吸収液が塔内を
下降し、リボイラー（１２）で発生した蒸気と向流接触
し、ＣＯ２ガスを放出するとともに、自らは再生される
。

リボイラー（ｌ２）の熱源は、ライン（１９）から供給
される水が熱回収用ボイラー（３）で加熱されて形成さ
れる水蒸気である。再生された吸収液は、循環ポンプ（
１１）および熱回収熱交換器（８）およびクーラー（９
）を経て、吸収塔（６）に循環される。

発明の効果本発明によれば、下記の様な顕著な効果が達成される。

コジェネレーション設備におけるエンジン排熱を有効に
利用することが出来る。すなわち、脱炭酸プロセスに必
要な熱エネルギーを外部から供給する必要はない。

また、必要な各種の設備で使用する電気エネルギーも、
十分に自給出来、余剰で安価な電気エネルギーは、後続
の液化炭酸製造設備などで利用され、設備投資の回収を
早めることができる。

炭酸ガスの回収率が高く、液体炭酸などの原料として有
用で安価な高純度の炭酸ガスが得られる。

窒素ガスの収得も可能である。

実施例以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをより
一層明確にする。

実施例１第１図に示す設備を使用して、炭酸ガスの回収および液
体炭酸の製造を行なった。

まず、都市ガス４　１　４　Ｎｍ３／ｈｒをガスエンジ
ン（１）において燃焼させることにより、電力１４７５
ＫＷＩ１　、スチーム１．５トン／ｈｒおよびＣ０２含
有量約１０％の燃焼廃ガス５０００Ｎｍ３／ｈｒを生成
させた。

得られた燃焼廃ガスを吸収塔（６）に送り、アルカノー
ルアミン系吸収液と接触させるとともに、Ｎ２を主成分
とするガスを塔頂から回収した。この回収ガスからは、
常法により純度９９％のＮ２４４Ｂ９Ｎｍ’　／ｈｒを
収得することができた。

一方、上記のアルカノールアミン系吸収液を再生塔（７
）に送り、純度９９％のＣＯ２５３１Ｎｍ３／ｈｒを得
た。

このようにして得たＣ　０　２　５３１　Ｎ　ｍ　３／
　ｈｒを常法による液体炭酸製造装置に送り、純度９９
．９９％の液体炭酸約９５ｋｇ／ｈｒを得た。

なお、上記の脱炭酸工程で使用した電力は、８０ＫＷ１
１であり、余剰の電力は、１３９５ＫＷｌ１であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法による燃焼廃ガスからの炭酸ガス
回収工程とそれに引続く液体炭酸製造工程とを示すフロ
ーダイヤグラムである。（１）・・・ガスエンジン（２）・・・発電機（３）・・・熱回収用ボイラー（４）・・・クーラー（５）・・・ブロワ（６）・・・吸収塔（７）・・・再生塔（８）・・・熱回収熱交換器（９）・・・クーラー（１０）・・・循環ポンプ（１１）・・・循環ポンプ（１２）・・・リボイラー（１３）・・・第一次クーラー（１４）・・・圧縮機（１５）・・・第二次クーラー（１６）・・・脱湿脱水機（ｌ７）・・・第三次クーラー（１８）・・・精留塔（以　上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コジェネレーション設備で得られる熱及び電気エ
ネルギーを利用して、該コジェネレーション設備で発生
する燃焼廃ガスから炭酸ガスを回収する方法。
（２）脱炭酸後に放散されるガスから窒素を回収する請
求項（１）に記載の方法。