JPH05184865A - 燃焼排ガス中の脱二酸化炭素方法 - Google Patents
燃焼排ガス中の脱二酸化炭素方法Info
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- JPH05184865A JPH05184865A JP4006467A JP646792A JPH05184865A JP H05184865 A JPH05184865 A JP H05184865A JP 4006467 A JP4006467 A JP 4006467A JP 646792 A JP646792 A JP 646792A JP H05184865 A JPH05184865 A JP H05184865A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼排ガス中に含まれるＣＯ2 を除去する方
法に関する。 【構成】 燃焼排ガスとモノエタノールアミン水溶液を
常圧下で接触させ、燃焼排ガス中に含まれるＣＯ2 を除
去する脱ＣＯ2 方法において、濃度３５重量％以上のモ
ノエタノールアミン水溶液を用いるようにした燃焼排ガ
スの脱ＣＯ2 方法。
法に関する。 【構成】 燃焼排ガスとモノエタノールアミン水溶液を
常圧下で接触させ、燃焼排ガス中に含まれるＣＯ2 を除
去する脱ＣＯ2 方法において、濃度３５重量％以上のモ
ノエタノールアミン水溶液を用いるようにした燃焼排ガ
スの脱ＣＯ2 方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼排ガス中に含まれる
ＣＯ2 （二酸化炭素）を除去する方法に関し、さらに詳
しくは特定濃度のモノエタノールアミン（ＭＥＡ）水溶
液を吸収剤として使用する燃焼排ガス中の脱ＣＯ2 方法
に関する。
ＣＯ2 （二酸化炭素）を除去する方法に関し、さらに詳
しくは特定濃度のモノエタノールアミン（ＭＥＡ）水溶
液を吸収剤として使用する燃焼排ガス中の脱ＣＯ2 方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球の温暖化現象の原因の一つと
してＣＯ2 による温室効果が指摘され、地球環境を守る
上で国際的にもその対策が急務となってきた。ＣＯ2 の
発生源としては化石燃料を燃焼させるあらゆる人間の活
動分野に及び、その排出規制が今後一層強化される傾向
にある。これに伴い大量の化石燃料を使用する火力発電
所などの動力発生設備を対象に、ボイラの燃焼排ガスを
ＭＥＡ等のアルカノールアミンの水溶液と接触させ、燃
焼排ガス中のＣＯ2 を回収する方法および回収されたＣ
Ｏ2 を大気へ放出することなく貯蔵する方法が精力的に
研究されている。
してＣＯ2 による温室効果が指摘され、地球環境を守る
上で国際的にもその対策が急務となってきた。ＣＯ2 の
発生源としては化石燃料を燃焼させるあらゆる人間の活
動分野に及び、その排出規制が今後一層強化される傾向
にある。これに伴い大量の化石燃料を使用する火力発電
所などの動力発生設備を対象に、ボイラの燃焼排ガスを
ＭＥＡ等のアルカノールアミンの水溶液と接触させ、燃
焼排ガス中のＣＯ2 を回収する方法および回収されたＣ
Ｏ2 を大気へ放出することなく貯蔵する方法が精力的に
研究されている。
【０００３】ここで、ＣＯ2 を吸収するＭＥＡ水溶液の
濃度としては３０重量％前後であり、常圧下において３
５重量％をこえるＭＥＡ水溶液で燃焼排ガス中のＣＯ2
の除去は試みられたことがなかった。その理由としては
常圧下でＭＥＡ水溶液により燃焼排ガスからＣＯ2 を除
去する技術自体が少なく、さらには高濃度のＭＥＡ水溶
液を用いることにより脱ＣＯ2 塔から排出される脱ＣＯ
2 燃焼排ガスと共に失われる貴重なＭＥＡがいたずらに
増えることが恐れられていたことであると考えられる。
さらに高濃度のＭＥＡ水溶液を用いても、２０〜３０重
量％以上では殆ど省エネルギーの効果がないと考えられ
ていた。
濃度としては３０重量％前後であり、常圧下において３
５重量％をこえるＭＥＡ水溶液で燃焼排ガス中のＣＯ2
の除去は試みられたことがなかった。その理由としては
常圧下でＭＥＡ水溶液により燃焼排ガスからＣＯ2 を除
去する技術自体が少なく、さらには高濃度のＭＥＡ水溶
液を用いることにより脱ＣＯ2 塔から排出される脱ＣＯ
2 燃焼排ガスと共に失われる貴重なＭＥＡがいたずらに
増えることが恐れられていたことであると考えられる。
さらに高濃度のＭＥＡ水溶液を用いても、２０〜３０重
量％以上では殆ど省エネルギーの効果がないと考えられ
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＭＥＡ水溶液により燃
焼排ガスからＣＯ2 を除去するプロセスの改善すべき問
題点としては、プロセスで使用するエネルギをできる限
り少なくすることである。特にＭＥＡ水溶液は系内を循
環し繰り返し使用するのであるから、その容量を減少さ
せることはポンプ類の電力を低減させ有意義である。さ
らにＣＯ2 を吸収したＭＥＡ水溶液からＭＥＡ水溶液を
再生するためには多量の熱エネルギが必要であるので、
これを削減することはコスト低減の観点から重要な課題
である。
焼排ガスからＣＯ2 を除去するプロセスの改善すべき問
題点としては、プロセスで使用するエネルギをできる限
り少なくすることである。特にＭＥＡ水溶液は系内を循
環し繰り返し使用するのであるから、その容量を減少さ
せることはポンプ類の電力を低減させ有意義である。さ
らにＣＯ2 を吸収したＭＥＡ水溶液からＭＥＡ水溶液を
再生するためには多量の熱エネルギが必要であるので、
これを削減することはコスト低減の観点から重要な課題
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは燃焼排ガス
中のＣＯ2 をＭＥＡ水溶液を用いて除去するプロセスの
上記課題について鋭意検討した結果、所定濃度のＭＥＡ
水溶液を用いることが有効であることを見出だし、本発
明を完成させるに到った。
中のＣＯ2 をＭＥＡ水溶液を用いて除去するプロセスの
上記課題について鋭意検討した結果、所定濃度のＭＥＡ
水溶液を用いることが有効であることを見出だし、本発
明を完成させるに到った。
【０００６】すなわち、本発明は燃焼排ガスとＭＥＡ水
溶液を常圧下で接触させ、燃焼排ガス中に含まれるＣＯ
2 を除去する脱ＣＯ2 方法において、濃度３５重量％以
上のＭＥＡ水溶液を用いることを特徴とする燃焼排ガス
の脱ＣＯ2 方法である。以下、本発明を詳細に説明す
る。
溶液を常圧下で接触させ、燃焼排ガス中に含まれるＣＯ
2 を除去する脱ＣＯ2 方法において、濃度３５重量％以
上のＭＥＡ水溶液を用いることを特徴とする燃焼排ガス
の脱ＣＯ2 方法である。以下、本発明を詳細に説明す
る。
【０００７】
【作用】図１により、本発明の燃焼排ガスの脱ＣＯ2 方
法で採用されるプロセスの一例を説明する。図１では主
要設備のみ示し付属設備は省略した。
法で採用されるプロセスの一例を説明する。図１では主
要設備のみ示し付属設備は省略した。
【０００８】図１において、１は脱ＣＯ2 塔、２は下部
充填部、３は上部充填部またはトレイ、４は脱ＣＯ2 塔
燃焼排ガス供給口、５は脱ＣＯ2 塔燃焼排ガス排出口、
６はＭＥＡ水溶液供給口、７はノズル、８は還流液供給
口、９はノズル、１０は燃焼排ガス冷却器、１１はノズ
ル、１２は充填部、１３は加湿冷却水循環ポンプ、１４
は補給水供給ライン、１５はＣＯ2 吸収ＭＥＡ水溶液排
出ポンプ、１６は熱交換器、１７はＭＥＡ水溶液再生
（以下、「再生」とも略称）塔、１８はノズル、１９は
下部充填部、２０は再生加熱器（リボイラー）、２１は
上部充填部、２２は還流水ポンプ、２３はＣＯ2 分離
器、２４は回収ＣＯ2 排出ライン、２５は再生塔還流冷
却器、２６はノズル、２７は再生塔還流水供給ライン、
２８は燃焼排ガス供給ブロアである。
充填部、３は上部充填部またはトレイ、４は脱ＣＯ2 塔
燃焼排ガス供給口、５は脱ＣＯ2 塔燃焼排ガス排出口、
６はＭＥＡ水溶液供給口、７はノズル、８は還流液供給
口、９はノズル、１０は燃焼排ガス冷却器、１１はノズ
ル、１２は充填部、１３は加湿冷却水循環ポンプ、１４
は補給水供給ライン、１５はＣＯ2 吸収ＭＥＡ水溶液排
出ポンプ、１６は熱交換器、１７はＭＥＡ水溶液再生
（以下、「再生」とも略称）塔、１８はノズル、１９は
下部充填部、２０は再生加熱器（リボイラー）、２１は
上部充填部、２２は還流水ポンプ、２３はＣＯ2 分離
器、２４は回収ＣＯ2 排出ライン、２５は再生塔還流冷
却器、２６はノズル、２７は再生塔還流水供給ライン、
２８は燃焼排ガス供給ブロアである。
【０００９】燃焼排ガスは通常１００〜１５０℃におい
て燃焼排ガス供給ブロア２８により燃焼排ガス冷却器１
０に押込められ、ノズル１１からの加湿冷却水と充填部
１２で接触して加湿冷却され、脱ＣＯ2 塔燃焼排ガス供
給口４を通って脱ＣＯ2 塔１へ導かれる。燃料の種類や
冷却条件にもよるが、これにより脱ＣＯ2 塔１への入口
燃焼排ガス温度は通常５０〜８０℃になる。燃焼排ガス
と接触した加湿冷却水は燃焼排ガス冷却器１０の下部に
溜り、ポンプ１３によりノズル１１へ循環使用される。
加湿冷却水は燃焼排ガスを加湿冷却することにより徐々
に失われるので、補給水供給ライン１４により補充され
る。
て燃焼排ガス供給ブロア２８により燃焼排ガス冷却器１
０に押込められ、ノズル１１からの加湿冷却水と充填部
１２で接触して加湿冷却され、脱ＣＯ2 塔燃焼排ガス供
給口４を通って脱ＣＯ2 塔１へ導かれる。燃料の種類や
冷却条件にもよるが、これにより脱ＣＯ2 塔１への入口
燃焼排ガス温度は通常５０〜８０℃になる。燃焼排ガス
と接触した加湿冷却水は燃焼排ガス冷却器１０の下部に
溜り、ポンプ１３によりノズル１１へ循環使用される。
加湿冷却水は燃焼排ガスを加湿冷却することにより徐々
に失われるので、補給水供給ライン１４により補充され
る。
【００１０】脱ＣＯ2 塔１に押し込められた燃焼排ガス
はノズル７から供給される一定濃度のＭＥＡ水溶液と充
填部２で向流接触させられ、燃焼排ガス中のＣＯ2 はＭ
ＥＡ水溶液により吸収除去され、脱ＣＯ2 燃焼排ガスは
上部充填部３へと向う。脱ＣＯ2 塔１に供給されるＭＥ
Ａ水溶液はＣＯ2 を吸収し、その吸収による反応熱のた
め、供給口６における温度よりも高温となり、ＣＯ2 吸
収ＭＥＡ水溶液排出ポンプ１５により熱交換器１６に送
られ、加熱されて再生塔１７へ導かれる。
はノズル７から供給される一定濃度のＭＥＡ水溶液と充
填部２で向流接触させられ、燃焼排ガス中のＣＯ2 はＭ
ＥＡ水溶液により吸収除去され、脱ＣＯ2 燃焼排ガスは
上部充填部３へと向う。脱ＣＯ2 塔１に供給されるＭＥ
Ａ水溶液はＣＯ2 を吸収し、その吸収による反応熱のた
め、供給口６における温度よりも高温となり、ＣＯ2 吸
収ＭＥＡ水溶液排出ポンプ１５により熱交換器１６に送
られ、加熱されて再生塔１７へ導かれる。
【００１１】脱ＣＯ2 塔１では燃焼排ガス温度が脱ＣＯ
2 塔１の入口と出口で同一になるようにＭＥＡ水溶液供
給口６より供給されるＭＥＡ水溶液の温度を調節するこ
とにより、脱ＣＯ2 塔１さらには図１の系全体の水バラ
ンスが保たれることとなる。また脱ＣＯ2 塔１から排出
される燃焼排ガスの温度が高くても、後述のように再生
塔１７からの還流水を脱ＣＯ2 塔１上部に還流水供給口
８から供給することにより、ＭＥＡの系外への放散は有
効に防止される。
2 塔１の入口と出口で同一になるようにＭＥＡ水溶液供
給口６より供給されるＭＥＡ水溶液の温度を調節するこ
とにより、脱ＣＯ2 塔１さらには図１の系全体の水バラ
ンスが保たれることとなる。また脱ＣＯ2 塔１から排出
される燃焼排ガスの温度が高くても、後述のように再生
塔１７からの還流水を脱ＣＯ2 塔１上部に還流水供給口
８から供給することにより、ＭＥＡの系外への放散は有
効に防止される。
【００１２】再生塔１７では、再生加熱器２０による加
熱でＭＥＡ水溶液が再生され、熱交換器１６により冷却
されて脱ＣＯ2 塔１のＭＥＡ水溶液供給口６へ戻され
る。再生塔１７の上部において、ＭＥＡ水溶液から分離
されたＣＯ2 はノズル２６より供給される還流水と接触
し、再生塔還流冷却器２５により冷却され、ＣＯ2 分離
器２３にてＣＯ2 に同伴した水蒸気が凝縮した還流水と
分離され、回収ＣＯ2 排出ライン２４よりＣＯ2 回収工
程へ導かれる。還流水は還流水ポンプ２２で再生塔１７
へ還流される。
熱でＭＥＡ水溶液が再生され、熱交換器１６により冷却
されて脱ＣＯ2 塔１のＭＥＡ水溶液供給口６へ戻され
る。再生塔１７の上部において、ＭＥＡ水溶液から分離
されたＣＯ2 はノズル２６より供給される還流水と接触
し、再生塔還流冷却器２５により冷却され、ＣＯ2 分離
器２３にてＣＯ2 に同伴した水蒸気が凝縮した還流水と
分離され、回収ＣＯ2 排出ライン２４よりＣＯ2 回収工
程へ導かれる。還流水は還流水ポンプ２２で再生塔１７
へ還流される。
【００１３】図１のプロセスでは、この還流水の一部は
再生塔還流水供給ライン２７により脱ＣＯ2 塔１へ供給
される。還流水はＣＯ2 分離器２３でＣＯ2 と分離され
たものであるから、その水にはＣＯ2 がその温度におけ
る飽和状態またはそれに近い濃度で含まれている。例え
ばＣＯ2 分離器２３で分離される還流水の温度が４０℃
前後である場合、その還流水には約４００ｐｐｍ前後の
ＣＯ2 が含まれている。脱ＣＯ2 塔１の下部充填部２で
ＣＯ2 が除去された燃焼排ガスの温度は通常５０〜８０
℃と高く、その温度における蒸気分圧相当の比較的多量
のＭＥＡ蒸気および水蒸気を含んで上方に流れ、再生塔
還流水供給ライン２７により再生塔１７から供給される
上記還流水と接触する。しかし、ＭＥＡは弱塩基である
から、弱酸性のＣＯ2 をほぼ飽和状態で含む還流水と脱
ＣＯ2 燃焼排ガスとを上部接触部３で接触させることに
より、ＭＥＡが大気中に放出されるのを有効に防止する
ことができる。脱ＣＯ2 塔１へ供給される還流水は脱Ｃ
Ｏ2 燃焼排ガスと接触してＭＥＡを吸収した後、脱ＣＯ
2 塔１を下降し、ＭＥＡ水溶液と混合し、再生塔１７に
戻されることになる。脱ＣＯ2 塔１に供給される還流水
は全還流水の一部であり、いずれ再生塔１７に戻される
ので、系内の水バランス上何等問題はない。
再生塔還流水供給ライン２７により脱ＣＯ2 塔１へ供給
される。還流水はＣＯ2 分離器２３でＣＯ2 と分離され
たものであるから、その水にはＣＯ2 がその温度におけ
る飽和状態またはそれに近い濃度で含まれている。例え
ばＣＯ2 分離器２３で分離される還流水の温度が４０℃
前後である場合、その還流水には約４００ｐｐｍ前後の
ＣＯ2 が含まれている。脱ＣＯ2 塔１の下部充填部２で
ＣＯ2 が除去された燃焼排ガスの温度は通常５０〜８０
℃と高く、その温度における蒸気分圧相当の比較的多量
のＭＥＡ蒸気および水蒸気を含んで上方に流れ、再生塔
還流水供給ライン２７により再生塔１７から供給される
上記還流水と接触する。しかし、ＭＥＡは弱塩基である
から、弱酸性のＣＯ2 をほぼ飽和状態で含む還流水と脱
ＣＯ2 燃焼排ガスとを上部接触部３で接触させることに
より、ＭＥＡが大気中に放出されるのを有効に防止する
ことができる。脱ＣＯ2 塔１へ供給される還流水は脱Ｃ
Ｏ2 燃焼排ガスと接触してＭＥＡを吸収した後、脱ＣＯ
2 塔１を下降し、ＭＥＡ水溶液と混合し、再生塔１７に
戻されることになる。脱ＣＯ2 塔１に供給される還流水
は全還流水の一部であり、いずれ再生塔１７に戻される
ので、系内の水バランス上何等問題はない。
【００１４】なお、系内はＣＯ2 、酸素、水等の存在に
より腐食性が高いため、腐食防止のため必要に応じてイ
ンヒビターを添加するのが好ましい。
より腐食性が高いため、腐食防止のため必要に応じてイ
ンヒビターを添加するのが好ましい。
【００１５】本発明においては、図１に例示される常圧
下の燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する脱ＣＯ2 プロセス
において、濃度３５重量％以上のＭＥＡ水溶液を用いる
ことが特徴である。ＭＥＡ水溶液の好ましい濃度は燃焼
排ガス中に含まれるＣＯ2 回収割合にも依存するが、好
ましくは４０％以上、さらに好ましくは４０〜４５％の
範囲である。ここで常圧下とは、脱ＣＯ2 塔１に燃焼排
ガスを供給するためにポンプで加圧する程度の圧力は含
まれるものとする。
下の燃焼排ガス中のＣＯ2 を除去する脱ＣＯ2 プロセス
において、濃度３５重量％以上のＭＥＡ水溶液を用いる
ことが特徴である。ＭＥＡ水溶液の好ましい濃度は燃焼
排ガス中に含まれるＣＯ2 回収割合にも依存するが、好
ましくは４０％以上、さらに好ましくは４０〜４５％の
範囲である。ここで常圧下とは、脱ＣＯ2 塔１に燃焼排
ガスを供給するためにポンプで加圧する程度の圧力は含
まれるものとする。
【００１６】脱ＣＯ2 塔１において、燃焼排ガス条件、
例えば燃焼排ガスの温度、燃焼排ガス中のＣＯ2 濃度、
燃焼排ガス流量などを一定にして、所定のＣＯ2 吸収率
（ＭＥＡ水溶液により燃焼排ガス中に含まれるＣＯ2 の
吸収除去率）、例えば９０％の吸収率を保つために必要
なＭＥＡ水溶液の液量は用いるＭＥＡ水溶液の濃度が高
くなるに従い、小さくなることは予想される。しかし、
本発明者らは該ＭＥＡ水溶液の液量は濃度に対して一次
関数的には減少せず、水溶液濃度が高くなるほど、液ガ
ス比は更に小さくて済むことを見いだした。なお、標準
条件における単位燃焼排ガス体積（Ｎｍ3 ）当りに使用
するＭＥＡ水溶液の液量（リットル）を「液ガス比」と
称する。
例えば燃焼排ガスの温度、燃焼排ガス中のＣＯ2 濃度、
燃焼排ガス流量などを一定にして、所定のＣＯ2 吸収率
（ＭＥＡ水溶液により燃焼排ガス中に含まれるＣＯ2 の
吸収除去率）、例えば９０％の吸収率を保つために必要
なＭＥＡ水溶液の液量は用いるＭＥＡ水溶液の濃度が高
くなるに従い、小さくなることは予想される。しかし、
本発明者らは該ＭＥＡ水溶液の液量は濃度に対して一次
関数的には減少せず、水溶液濃度が高くなるほど、液ガ
ス比は更に小さくて済むことを見いだした。なお、標準
条件における単位燃焼排ガス体積（Ｎｍ3 ）当りに使用
するＭＥＡ水溶液の液量（リットル）を「液ガス比」と
称する。
【００１７】また同様の傾向はＭＥＡの単位モル当りに
吸収されるＣＯ2 のモル数（ＣＯ2 ローディング値）に
も現れている。すなわち燃焼排ガス条件および使用する
ＭＥＡ水溶液濃度を一定にして、液ガス比を小さくして
いくと（ＭＥＡ水溶液量を減少させていくと）、ＣＯ2
ローディング値は大きくなる。つまり液ガス比を小さく
するとＭＥＡのＣＯ2 との反応率は向上する。
吸収されるＣＯ2 のモル数（ＣＯ2 ローディング値）に
も現れている。すなわち燃焼排ガス条件および使用する
ＭＥＡ水溶液濃度を一定にして、液ガス比を小さくして
いくと（ＭＥＡ水溶液量を減少させていくと）、ＣＯ2
ローディング値は大きくなる。つまり液ガス比を小さく
するとＭＥＡのＣＯ2 との反応率は向上する。
【００１８】本発明者らはＭＥＡ水溶液の各濃度におけ
る液ガス比とＣＯ2 ローディング値の関係を調べた結
果、所定のローディング値を達成するためには、液ガス
比を所定値よりも小さくしなければならないが、その所
定液ガス比は、用いるＭＥＡ水溶液の濃度が高くなるほ
ど小さくなることがわかった。
る液ガス比とＣＯ2 ローディング値の関係を調べた結
果、所定のローディング値を達成するためには、液ガス
比を所定値よりも小さくしなければならないが、その所
定液ガス比は、用いるＭＥＡ水溶液の濃度が高くなるほ
ど小さくなることがわかった。
【００１９】これらはいずれも、所定のＣＯ2 吸収率ま
たはローディング値を達成するに必要なＭＥＡ水溶液の
液量は用いるＭＥＡ水溶液の濃度が高いほど一次関数的
以上に少なくても済むことを意味する。従って使用する
ＭＥＡ水溶液の濃度を高くすることによりプロセス内で
循環させるＭＥＡ水溶液の液量を著しく減少させること
ができる。
たはローディング値を達成するに必要なＭＥＡ水溶液の
液量は用いるＭＥＡ水溶液の濃度が高いほど一次関数的
以上に少なくても済むことを意味する。従って使用する
ＭＥＡ水溶液の濃度を高くすることによりプロセス内で
循環させるＭＥＡ水溶液の液量を著しく減少させること
ができる。
【００２０】さらにＣＯ2 を吸収したＭＥＡ水溶液は再
生塔１７において再生されるが、ＣＯ2 のローディング
値を一定にしＭＥＡ水溶液のＭＥＡ濃度のみを変え、さ
らに脱ＣＯ2 割合等の諸条件を同一にした場合、ＭＥＡ
水溶液の濃度が高いほど単位ＭＥＡ当りの再生に必要な
熱量は小さくなることがわかった。ＭＥＡ水溶液の再生
には多量の熱エネルギを必要とするので、この点からも
ＭＥＡ水溶液の濃度が高いほど省エネルギが達成される
ことになる。
生塔１７において再生されるが、ＣＯ2 のローディング
値を一定にしＭＥＡ水溶液のＭＥＡ濃度のみを変え、さ
らに脱ＣＯ2 割合等の諸条件を同一にした場合、ＭＥＡ
水溶液の濃度が高いほど単位ＭＥＡ当りの再生に必要な
熱量は小さくなることがわかった。ＭＥＡ水溶液の再生
には多量の熱エネルギを必要とするので、この点からも
ＭＥＡ水溶液の濃度が高いほど省エネルギが達成される
ことになる。
【００２１】なお、本発明の方法により燃焼排ガスのＣ
Ｏ2 を除去する場合、そのプロセスは図１に例示したも
のに限られない。しかし、図１のプロセスのように再生
塔還流水を脱ＣＯ2 塔１に供給し、脱ＣＯ2 燃焼排ガス
と接触させることによりＭＥＡが脱ＣＯ2 燃焼排ガスと
共に系外に失われることを効果的に防止することができ
るので本発明の方法のプロセスとして採用することが好
ましい。なお図１のプロセスにおいては、燃焼排ガスの
冷却は加湿冷却方法によるものであるが、冷却器により
冷却した冷却水と燃焼排ガスを接触させるプロセスでも
構わない。しかし、図１のプロセスによれば脱ＣＯ2 燃
焼排ガスの温度が高くなり、その温度に見合った多量の
ＭＥＡ蒸気を含むこととなるが、ＣＯ2 含有再生塔還流
水を使用することにより有効にその排出を防止すること
ができる。したがって冷却水用の冷却器が不要となり、
この点からも図１のプロセスはコスト的にも有利とな
る。以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
Ｏ2 を除去する場合、そのプロセスは図１に例示したも
のに限られない。しかし、図１のプロセスのように再生
塔還流水を脱ＣＯ2 塔１に供給し、脱ＣＯ2 燃焼排ガス
と接触させることによりＭＥＡが脱ＣＯ2 燃焼排ガスと
共に系外に失われることを効果的に防止することができ
るので本発明の方法のプロセスとして採用することが好
ましい。なお図１のプロセスにおいては、燃焼排ガスの
冷却は加湿冷却方法によるものであるが、冷却器により
冷却した冷却水と燃焼排ガスを接触させるプロセスでも
構わない。しかし、図１のプロセスによれば脱ＣＯ2 燃
焼排ガスの温度が高くなり、その温度に見合った多量の
ＭＥＡ蒸気を含むこととなるが、ＣＯ2 含有再生塔還流
水を使用することにより有効にその排出を防止すること
ができる。したがって冷却水用の冷却器が不要となり、
この点からも図１のプロセスはコスト的にも有利とな
る。以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００２２】
（実施例１）図２には図１の小規模装置を用いて、ＭＥ
Ａ水溶液により燃焼排ガス中のＣＯ 2 を吸収させた試験
結果を示す。すなわち図２は下記の試験条件において、
数種の濃度の異なるＭＥＡ水溶液を用い、液ガス比（横
軸、単位：リットル／ｍ3 Ｎ）を変化させ、ＣＯ2 の吸
収率（左縦軸、単位：％）とＣＯ2 ローディング値（右
縦軸、単位：ＣＯ2 モル／ＭＥＡモル）を測定して図示
したものである。
Ａ水溶液により燃焼排ガス中のＣＯ 2 を吸収させた試験
結果を示す。すなわち図２は下記の試験条件において、
数種の濃度の異なるＭＥＡ水溶液を用い、液ガス比（横
軸、単位：リットル／ｍ3 Ｎ）を変化させ、ＣＯ2 の吸
収率（左縦軸、単位：％）とＣＯ2 ローディング値（右
縦軸、単位：ＣＯ2 モル／ＭＥＡモル）を測定して図示
したものである。
【００２３】 （試験条件） 脱ＣＯ2 塔１へ供給される燃焼排ガス温度 ：６０℃ 同ガス中のＣＯ2 濃度 ：９．０〜９．２ＶＯＬ％ 同ガス中の酸素濃度 ：３．２〜３．５ＶＯＬ％ 同ガスの流量 ：２．０Ｎｍ3 ／Ｈ 脱ＣＯ2 塔１へ供給されるＭＥＡ水溶液の温度：６０℃
【００２４】図２から、例えば吸収率９５％を確保する
ために必要な液ガス比は濃度３０％のＭＥＡ水溶液では
１．９であるが、濃度６０％では０．８であり、濃度３
０％の１／２以下となることがわかる。また、例えばロ
ーディング値０．５を確保するために必要な液ガス比は
濃度３０％のＭＥＡ水溶液では１．７５であるが、濃度
６０％では０．８であり、濃度３０％の１／２以下とな
ることがわかる。
ために必要な液ガス比は濃度３０％のＭＥＡ水溶液では
１．９であるが、濃度６０％では０．８であり、濃度３
０％の１／２以下となることがわかる。また、例えばロ
ーディング値０．５を確保するために必要な液ガス比は
濃度３０％のＭＥＡ水溶液では１．７５であるが、濃度
６０％では０．８であり、濃度３０％の１／２以下とな
ることがわかる。
【００２５】（実施例２）図１の装置を用いてＬＮＧ焚
きボイラーの燃焼排ガスからＣＯ2 を吸収・回収した。
その際、ＣＯ2 の回収率を一定にし、用いるＭＥＡ水溶
液の濃度と再生に必要なスチーム消費量との関係を調べ
た。
きボイラーの燃焼排ガスからＣＯ2 を吸収・回収した。
その際、ＣＯ2 の回収率を一定にし、用いるＭＥＡ水溶
液の濃度と再生に必要なスチーム消費量との関係を調べ
た。
【００２６】 （試験条件） 脱ＣＯ2 塔１へ供給される燃焼排ガス温度 ：６０℃ 同ガスの流量 ：６００Ｎｍ3 ／Ｈ 同ガス中のＣＯ2 濃度 ：８．５６ＶＯＬ％ 再生塔使用スチーム ：２．３ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ飽和スチーム
【００２７】結果を図３に示す。図３において、横軸は
ＭＥＡ水溶液濃度（重量％）、縦軸は再生に必要なスチ
ーム消費量｛ｋｇ／Ｎｍ3 （ＣＯ2 ）｝である。図３か
ら回収率８５％においてはＭＥＡ水溶液濃度が高くなる
に従いスチーム消費量は減少し、約５０重量％でほぼ一
定となる。そして５０重量％では３０重量％に比べ８．
５％のスチームが削減できる。また、回収率９０％にお
いては、ＭＥＡ水溶液濃度が高くなるに従いスチーム消
費量は減少し、４０重量％を越えると消費量は再び増加
の傾向にある。この場合、４０重量％のＭＥＡ水溶液を
用いることにより３０重量％ＭＥＡ水溶液の使用時に比
べ７．８％のスチーム量削減となる。何れにしてもＭＥ
Ａ水溶液濃度は好ましくは４０％以上、さらに好ましく
は４０〜４５％の範囲であることがわかる。
ＭＥＡ水溶液濃度（重量％）、縦軸は再生に必要なスチ
ーム消費量｛ｋｇ／Ｎｍ3 （ＣＯ2 ）｝である。図３か
ら回収率８５％においてはＭＥＡ水溶液濃度が高くなる
に従いスチーム消費量は減少し、約５０重量％でほぼ一
定となる。そして５０重量％では３０重量％に比べ８．
５％のスチームが削減できる。また、回収率９０％にお
いては、ＭＥＡ水溶液濃度が高くなるに従いスチーム消
費量は減少し、４０重量％を越えると消費量は再び増加
の傾向にある。この場合、４０重量％のＭＥＡ水溶液を
用いることにより３０重量％ＭＥＡ水溶液の使用時に比
べ７．８％のスチーム量削減となる。何れにしてもＭＥ
Ａ水溶液濃度は好ましくは４０％以上、さらに好ましく
は４０〜４５％の範囲であることがわかる。
【００２８】
【発明の効果】以上詳細に述べたごとく、燃焼排ガス中
のＣＯ2 を吸収するプロセスにおいて、本発明により所
定濃度のＭＥＡ水溶液を用いることにより循環ＭＥＡ水
溶液の液量を少なくすることができ、さらにＭＥＡ水溶
液の再生においても必要なスチーム（熱エネルギ）を減
少させることができることとなった。
のＣＯ2 を吸収するプロセスにおいて、本発明により所
定濃度のＭＥＡ水溶液を用いることにより循環ＭＥＡ水
溶液の液量を少なくすることができ、さらにＭＥＡ水溶
液の再生においても必要なスチーム（熱エネルギ）を減
少させることができることとなった。
【図１】本発明の脱ＣＯ2 方法で採用するプロセスの一
態様の説明図。
態様の説明図。
【図２】各ＭＥＡ水溶液の濃度における液ガス比とＣＯ
2 の吸収率およびＣＯ2 ローディング値との関係を示す
グラフ。
2 の吸収率およびＣＯ2 ローディング値との関係を示す
グラフ。
【図３】ＭＥＡ水溶液濃度と再生に必要なスチーム量と
の関係を示すグラフ。
の関係を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 善次 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 小林 賢治 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 吉田 邦彦 兵庫県尼崎市若王寺３丁目11番20号 関西 電力株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 下條 繁 兵庫県尼崎市若王寺３丁目11番20号 関西 電力株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 唐崎 睦範 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社本社内 (72)発明者 飯島 正樹 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社本社内 (72)発明者 瀬戸 徹 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 光岡 薫明 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼排ガスとモノエタノールアミン水溶
液を常圧下で接触させ、燃焼排ガス中に含まれるＣＯ2
を除去する脱ＣＯ2 方法において、濃度３５重量％以上
のモノエタノールアミン水溶液を用いることを特徴とす
る燃焼排ガスの脱ＣＯ2 方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4006467A JPH05184865A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 燃焼排ガス中の脱二酸化炭素方法 |
| EP93100395A EP0553643B1 (en) | 1992-01-17 | 1993-01-13 | Method for treating combustion exhaust gas |
| DE69318433T DE69318433T2 (de) | 1992-01-17 | 1993-01-13 | Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsabgasen |
| US08/003,699 US5378442A (en) | 1992-01-17 | 1993-01-13 | Method for treating combustion exhaust gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4006467A JPH05184865A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 燃焼排ガス中の脱二酸化炭素方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05184865A true JPH05184865A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=11639260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4006467A Withdrawn JPH05184865A (ja) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | 燃焼排ガス中の脱二酸化炭素方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05184865A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7059277B2 (en) | 2001-02-01 | 2006-06-13 | Yanmar Co., Ltd. | Gas engine |
| WO2009117763A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Bioseq Pty Ltd | Capture of carbon dioxide from flue gases in large-scale algae cultivation |
| CN102241422A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-11-16 | 杭州恒易环保科技有限公司 | 一种循环闭环式氨氮吹脱系统 |
| WO2014192381A1 (ja) | 2013-05-28 | 2014-12-04 | 関西電力株式会社 | Ｃｏ２回収装置及びｃｏ２回収方法 |
| CN109626477A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-04-16 | 深圳市昌润利环保科技有限公司 | 一种氨氮废水处理系统 |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP4006467A patent/JPH05184865A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7059277B2 (en) | 2001-02-01 | 2006-06-13 | Yanmar Co., Ltd. | Gas engine |
| WO2009117763A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Bioseq Pty Ltd | Capture of carbon dioxide from flue gases in large-scale algae cultivation |
| CN102241422A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-11-16 | 杭州恒易环保科技有限公司 | 一种循环闭环式氨氮吹脱系统 |
| WO2014192381A1 (ja) | 2013-05-28 | 2014-12-04 | 関西電力株式会社 | Ｃｏ２回収装置及びｃｏ２回収方法 |
| US10000383B2 (en) | 2013-05-28 | 2018-06-19 | The Kansai Electric Power Co., Inc. | CO2 recovery apparatus and CO2 recovery method |
| CN109626477A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-04-16 | 深圳市昌润利环保科技有限公司 | 一种氨氮废水处理系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |