JPH05231A - 燃焼排ガスのｃｏ２ 除去方法 - Google Patents
燃焼排ガスのｃｏ２ 除去方法Info
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- JPH05231A JPH05231A JP3018675A JP1867591A JPH05231A JP H05231 A JPH05231 A JP H05231A JP 3018675 A JP3018675 A JP 3018675A JP 1867591 A JP1867591 A JP 1867591A JP H05231 A JPH05231 A JP H05231A
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- gas
- combustion exhaust
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- 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
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-
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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
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- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼排ガスから直接CO2 を除去する際のCO2
吸収液、吸着剤の劣化とCO2 分離効率の低下を防止す
る。 【構成】 燃焼排ガスからCO2 を除去する方法におい
て、この排ガスを湿式脱硫処理した後にCO2 を除去す
る。 【効果】 CO2 除去に先立って湿式脱硫処理するので、
燃焼排ガス中の粉塵、SOx 等が減少し、CO2 吸収液や吸
着剤の劣化とCO2 除去効率の低下を防止できる。
吸収液、吸着剤の劣化とCO2 分離効率の低下を防止す
る。 【構成】 燃焼排ガスからCO2 を除去する方法におい
て、この排ガスを湿式脱硫処理した後にCO2 を除去す
る。 【効果】 CO2 除去に先立って湿式脱硫処理するので、
燃焼排ガス中の粉塵、SOx 等が減少し、CO2 吸収液や吸
着剤の劣化とCO2 除去効率の低下を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は火力発電所等の燃焼排ガ
ス中のCO2 除去方法に関する。
ス中のCO2 除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄鋼、石油化学分野において、圧
力変動吸脱着法、温度変動吸脱着法やアミン吸収法など
のCO2 除去方法が用いられていた。しかしながら、化石
燃料の燃焼排ガスからCO2 を除去する方法については、
後述するように排ガス中の不純物、排ガス温度など多く
の問題点が未解決のままであり、したがって、燃焼排ガ
スに適用可能なCO2 除去方法は見いだされていないのが
現状である。
力変動吸脱着法、温度変動吸脱着法やアミン吸収法など
のCO2 除去方法が用いられていた。しかしながら、化石
燃料の燃焼排ガスからCO2 を除去する方法については、
後述するように排ガス中の不純物、排ガス温度など多く
の問題点が未解決のままであり、したがって、燃焼排ガ
スに適用可能なCO2 除去方法は見いだされていないのが
現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】燃焼排ガスから直接CO
2 を除去すると、排ガス中の煤塵、SOx 、NOx 、等有害
物質のためにCO2 吸収液、吸着剤の劣化が早いばかりで
なく、分離されたCO2 の純度も低下する。また、CO2 分
離される排ガスの温度が高いとCO2 の吸収効率が低下す
る。更に、従来のCO2 分離方法は、上記有害物質を含む
ガスを処理する場合には、建設費、運転費とも高価であ
り、効率的な燃焼排ガスからのCO2 除去方法が強く求め
られている。
2 を除去すると、排ガス中の煤塵、SOx 、NOx 、等有害
物質のためにCO2 吸収液、吸着剤の劣化が早いばかりで
なく、分離されたCO2 の純度も低下する。また、CO2 分
離される排ガスの温度が高いとCO2 の吸収効率が低下す
る。更に、従来のCO2 分離方法は、上記有害物質を含む
ガスを処理する場合には、建設費、運転費とも高価であ
り、効率的な燃焼排ガスからのCO2 除去方法が強く求め
られている。
【０００４】本発明はかかる従来の欠点を解消しCO2 吸
収液の劣化とCO2 除去効率の低下を防止できる燃焼排ガ
ス中のCO2 除去方法を提供することを目的とするもので
ある。
収液の劣化とCO2 除去効率の低下を防止できる燃焼排ガ
ス中のCO2 除去方法を提供することを目的とするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、燃焼排ガスからCO2 を除去する方法において、該
排ガスを湿式脱硫処理し、次いで該脱硫処理をした排ガ
スからCO2 を除去した後に該CO2 を除去した排ガス中の
有害物質の除去処理を行なうことを特徴とするものであ
る。
明は、燃焼排ガスからCO2 を除去する方法において、該
排ガスを湿式脱硫処理し、次いで該脱硫処理をした排ガ
スからCO2 を除去した後に該CO2 を除去した排ガス中の
有害物質の除去処理を行なうことを特徴とするものであ
る。
【０００６】以下本発明を図１にもとづき説明する。燃
焼排ガスＧをガスガスヒーター (以下、ＧＧＨと略記)
１に供給し、本発明の方法で処理された排ガスＧ３との
熱交換により冷却した後に、湿式脱硫工程２において湿
式脱処をし、SOx 、煤塵を除去する。本発明の方法にお
いて被処理対象となる燃焼排ガスＧは、如何なる種類の
ものであっても良いが、特に本発明の方法は化石燃料排
ガスに対して効果的である。
焼排ガスＧをガスガスヒーター (以下、ＧＧＨと略記)
１に供給し、本発明の方法で処理された排ガスＧ３との
熱交換により冷却した後に、湿式脱硫工程２において湿
式脱処をし、SOx 、煤塵を除去する。本発明の方法にお
いて被処理対象となる燃焼排ガスＧは、如何なる種類の
ものであっても良いが、特に本発明の方法は化石燃料排
ガスに対して効果的である。
【０００７】また、本発明の方法において採用される湿
式脱硫法としては、既存の全ての湿式脱硫方法を採用す
ることができるが、ガスバブリング方法（たとえば、特
公昭58-43140号）が好ましく、SO2、煤塵を効果的に分
離できる。湿式脱硫工程で使用する吸収剤としては、Ca
CO3, Ca(OH)2, NaOH, Na2CO3, Mg(OH)2 などのCa, Na,M
gのアルカリ性物質を使用できる。
式脱硫法としては、既存の全ての湿式脱硫方法を採用す
ることができるが、ガスバブリング方法（たとえば、特
公昭58-43140号）が好ましく、SO2、煤塵を効果的に分
離できる。湿式脱硫工程で使用する吸収剤としては、Ca
CO3, Ca(OH)2, NaOH, Na2CO3, Mg(OH)2 などのCa, Na,M
gのアルカリ性物質を使用できる。
【０００８】この湿式脱硫処理によって、排ガス中のSO
x 濃度を湿式脱硫処理前の燃焼排ガスでは250ppm以上で
あるのを、150ppm以下、好ましくは80ppm 以下に低下さ
せることができる。さらに、煤塵濃度は、燃焼排ガスＧ
では、 200mg／Nm3-dry以上であるのに対して、10mg／N
m3-dry以下、好ましくは５mg／Nm3-dry以下に低下させ
ることができる。
x 濃度を湿式脱硫処理前の燃焼排ガスでは250ppm以上で
あるのを、150ppm以下、好ましくは80ppm 以下に低下さ
せることができる。さらに、煤塵濃度は、燃焼排ガスＧ
では、 200mg／Nm3-dry以上であるのに対して、10mg／N
m3-dry以下、好ましくは５mg／Nm3-dry以下に低下させ
ることができる。
【０００９】次に本発明の方法においては、脱硫処理を
した排ガスＧ１を排ガスファン３により昇圧してCO2 除
去工程４に送る。CO2 除去工程４の入口ガスＧ１は、燃
焼排ガス温度は 100℃以上であるのに対して、65℃以
下、好ましくは55℃以下である。ガス温度は、たとえば
空冷の冷却器による循環、冷却水との気液接触によっ
て、簡易に低下させることができることから、ガス冷却
部をCO2 分離の前段に設けることは分離効率面から効果
的である。冷却水と気液接触させることは脱硫後の排ガ
スＧ１を再度、洗浄することになり、脱硫工程からのミ
ストを含めて、不純物を除去することができる。また併
わせて、煤塵濃度を効果的に削限することもできる。
した排ガスＧ１を排ガスファン３により昇圧してCO2 除
去工程４に送る。CO2 除去工程４の入口ガスＧ１は、燃
焼排ガス温度は 100℃以上であるのに対して、65℃以
下、好ましくは55℃以下である。ガス温度は、たとえば
空冷の冷却器による循環、冷却水との気液接触によっ
て、簡易に低下させることができることから、ガス冷却
部をCO2 分離の前段に設けることは分離効率面から効果
的である。冷却水と気液接触させることは脱硫後の排ガ
スＧ１を再度、洗浄することになり、脱硫工程からのミ
ストを含めて、不純物を除去することができる。また併
わせて、煤塵濃度を効果的に削限することもできる。
【００１０】CO2 除去の対象となる排ガスＧ１は湿式脱
硫した排ガスの全量であっても良いが、一部をライン６
を経て抜き出すことも排ガスＧ１の性状に応じて好まし
いことである。このように、湿式脱硫した排ガスＧ１の
一部をCO2 除去処理すれば、排ガスファン３の必要動力
を小さくすることができる。また、全体のCO2 除去率を
CO2 分離工程で処理するガス量と、分離効率によって、
効率良く、容易に制御することができる。CO2 除去工程
４ではCO2 の分離、ミストおよび煤塵等の除去が行なわ
れる。CO2 の除去には、膜分離、化学／物理吸収、吸着
方法を採用できるが、吸収液としてアルカノールアミン
水溶液を用いる方法が好ましい。
硫した排ガスの全量であっても良いが、一部をライン６
を経て抜き出すことも排ガスＧ１の性状に応じて好まし
いことである。このように、湿式脱硫した排ガスＧ１の
一部をCO2 除去処理すれば、排ガスファン３の必要動力
を小さくすることができる。また、全体のCO2 除去率を
CO2 分離工程で処理するガス量と、分離効率によって、
効率良く、容易に制御することができる。CO2 除去工程
４ではCO2 の分離、ミストおよび煤塵等の除去が行なわ
れる。CO2 の除去には、膜分離、化学／物理吸収、吸着
方法を採用できるが、吸収液としてアルカノールアミン
水溶液を用いる方法が好ましい。
【００１１】アルカノールアミンとしてはモノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミンなどが用いられ、処理温
度は常温付近、圧力は水中で20〜100mmH2O である。CO
2 除去後のガスＧ２は、CO2 吸収液や吸着剤中の有機物
や重金属類を低濃度ではあるが含有する。そこで本発明
の方法では、CO2 を除去した排ガスＧ２を有害物質処理
工程５に送る。この処理工程５においては、排ガスＧ２
中に残存する不純物、すなわち煤塵、CO2 除去工程４か
らのCO2 吸収剤、たとえばアルカノールアミンの分解生
成物および飛散CO2 吸収剤の除去を行なう。すなわち、
有害物質処理工程５では、例えば、ＧＧＨ１における熱
交換管の閉塞の原因となる煤塵および悪臭の発生原因と
なるアミン等の分解生成物が排ガスＧ２から除去され
る。この除去は、一般的には排ガスＧ２の水洗によって
行なわれ、充てん塔またはスプレー塔等が採用される。
また、排ガスＧ２中のアルカリ物質の存在で洗浄水のpH
が7.５〜11になることを考慮して硫酸によってpHを４〜
７に調整した水の使用が好ましい。
ルアミン、ジエタノールアミンなどが用いられ、処理温
度は常温付近、圧力は水中で20〜100mmH2O である。CO
2 除去後のガスＧ２は、CO2 吸収液や吸着剤中の有機物
や重金属類を低濃度ではあるが含有する。そこで本発明
の方法では、CO2 を除去した排ガスＧ２を有害物質処理
工程５に送る。この処理工程５においては、排ガスＧ２
中に残存する不純物、すなわち煤塵、CO2 除去工程４か
らのCO2 吸収剤、たとえばアルカノールアミンの分解生
成物および飛散CO2 吸収剤の除去を行なう。すなわち、
有害物質処理工程５では、例えば、ＧＧＨ１における熱
交換管の閉塞の原因となる煤塵および悪臭の発生原因と
なるアミン等の分解生成物が排ガスＧ２から除去され
る。この除去は、一般的には排ガスＧ２の水洗によって
行なわれ、充てん塔またはスプレー塔等が採用される。
また、排ガスＧ２中のアルカリ物質の存在で洗浄水のpH
が7.５〜11になることを考慮して硫酸によってpHを４〜
７に調整した水の使用が好ましい。
【００１２】また、前記したように、脱硫処理後の排ガ
スＧ１の一部のみをCO2 除去工程４および有害物質処理
工程５で処理すれば、このような有機物や重金属類を、
CO2 除去工程４および有害物質処理工程５で処理された
ガスＧ３によって、希釈することができるから、これら
有機物や重金属の影響を大幅に低減できる。本発明の方
法では、吸着除去されたCO2 を回収し、CO2 の利用をは
かることもできる。
スＧ１の一部のみをCO2 除去工程４および有害物質処理
工程５で処理すれば、このような有機物や重金属類を、
CO2 除去工程４および有害物質処理工程５で処理された
ガスＧ３によって、希釈することができるから、これら
有機物や重金属の影響を大幅に低減できる。本発明の方
法では、吸着除去されたCO2 を回収し、CO2 の利用をは
かることもできる。
【００１３】吸収や吸着されたCO2 放出工程では操作温
度が高いほうが放出効率が高い。そこで、高温の脱硫前
の燃焼排ガスを用いて、放出工程の操作温度を高めるこ
とは優利であり、効果的な方法である。また、本発明の
方法においては、各工程や排ガスファン３あるいはＧＧ
Ｈ１の配置場所の順序は適宜、各工程に用いる方法によ
って、決められる。たとえば、CO2 の吸着や吸収法で
は、ガス圧が高く、また、温度が低い方がCO2 分離効率
が高い。排ガスファンの動力としてはガス温度が低い方
が好ましい。
度が高いほうが放出効率が高い。そこで、高温の脱硫前
の燃焼排ガスを用いて、放出工程の操作温度を高めるこ
とは優利であり、効果的な方法である。また、本発明の
方法においては、各工程や排ガスファン３あるいはＧＧ
Ｈ１の配置場所の順序は適宜、各工程に用いる方法によ
って、決められる。たとえば、CO2 の吸着や吸収法で
は、ガス圧が高く、また、温度が低い方がCO2 分離効率
が高い。排ガスファンの動力としてはガス温度が低い方
が好ましい。
【００１４】なお、排ガスファン３を脱硫工程２の後、
CO2 除去工程４の手前におくと、CO2 除去工程の圧力が
高まり、CO2 吸収効率が向上する。以下、本発明の実施
例を述べる。
CO2 除去工程４の手前におくと、CO2 除去工程の圧力が
高まり、CO2 吸収効率が向上する。以下、本発明の実施
例を述べる。
【００１５】
【実施例】以下に示す組成の模擬燃焼排ガス500Nl/hr
を、湿式脱硫工程としての石灰石石膏法のガスバブリン
グ方法で処理した。次いで、CO2 分離工程として、15％
モノエタノールアミン法（スチーム再生工程を含む）で
pH9.０でガス処理した。この結果、CO2 分離効率は初期
には23％で、５時間経過後でも22％であった。
を、湿式脱硫工程としての石灰石石膏法のガスバブリン
グ方法で処理した。次いで、CO2 分離工程として、15％
モノエタノールアミン法（スチーム再生工程を含む）で
pH9.０でガス処理した。この結果、CO2 分離効率は初期
には23％で、５時間経過後でも22％であった。
【００１６】 模擬燃焼排ガス ガス温度 150℃ SO2, 500ppm 煤塵, 300mg／Nm3-dry CO2, 10vol％ H2O, ８vol％ CO2 分離工程で処理された排ガスをL/G=0.6l/Nm3 で市
水を用いて、スプレー塔で水洗したところ、ガス中の有
機物は0.1ppm以下に減少した。
水を用いて、スプレー塔で水洗したところ、ガス中の有
機物は0.1ppm以下に減少した。
【００１７】なお脱硫工程処理後のガス条件を以下に示
す。 模擬燃焼排ガス ガス温度 43℃ SO2, 13ppm 煤塵, ４mg/Nm3-dry CO2, 10vol％ H2O, 11vol％ 比較例 実施例と同様の模擬燃焼排ガス500Nl/hrをCO2 分離工程
としての15％モノエタノールアミン法（スチーム再生工
程を含む）でpH9.０でガス処理した。その結果CO2 分離
効率は初期には21％であったが、５時間経過時点では６
％まで低下した。さらに処理ガス中には吸収液ミストを
含めて、有機物が５ppm 程度含有されていた。
す。 模擬燃焼排ガス ガス温度 43℃ SO2, 13ppm 煤塵, ４mg/Nm3-dry CO2, 10vol％ H2O, 11vol％ 比較例 実施例と同様の模擬燃焼排ガス500Nl/hrをCO2 分離工程
としての15％モノエタノールアミン法（スチーム再生工
程を含む）でpH9.０でガス処理した。その結果CO2 分離
効率は初期には21％であったが、５時間経過時点では６
％まで低下した。さらに処理ガス中には吸収液ミストを
含めて、有機物が５ppm 程度含有されていた。
【００１８】
【発明の効果】本発明の方法では、CO2 除去に先立っ
て、燃焼排ガスが湿式脱硫処理されるので、排ガス中の
粉塵、SOx 等が減少する。脱硫吸収液の選定によっては
同時にNOx も減少する。その結果、 膜処理や吸着処
理における煤塵による目詰りが防止され、 SOx 、NO
x 、有機化合物（HC）煤塵中に含まれる重金属類等によ
るCO2 吸収液や吸着剤の劣化が防止され、膜、吸着剤あ
るいは吸収剤の交換や再生処理等にかかるコストが大幅
に軽減される。特に、煤煙中に含有するMn, Fe, Co, V
等の選移金属は酸化触媒になり、アルカノールアミンの
分解を促進させる。
て、燃焼排ガスが湿式脱硫処理されるので、排ガス中の
粉塵、SOx 等が減少する。脱硫吸収液の選定によっては
同時にNOx も減少する。その結果、 膜処理や吸着処
理における煤塵による目詰りが防止され、 SOx 、NO
x 、有機化合物（HC）煤塵中に含まれる重金属類等によ
るCO2 吸収液や吸着剤の劣化が防止され、膜、吸着剤あ
るいは吸収剤の交換や再生処理等にかかるコストが大幅
に軽減される。特に、煤煙中に含有するMn, Fe, Co, V
等の選移金属は酸化触媒になり、アルカノールアミンの
分解を促進させる。
【００１９】また、CO2 分離工程には上記の不純物が除
去された排ガスが導入されるので、CO2 再生工程で得ら
れるCO2 は純度の高いものとなり、分離後のCO2 の固定
化や各種原料の利用に対して有利である。さらに、湿式
脱硫後の排ガスを冷却すれば、CO2 分離工程に入る排ガ
スの温度が更に低下するので、CO2 の吸収にとって有利
に働く。吸収効率の向上や吸収液、吸着剤、膜の劣化の
防止にも効果的である。
去された排ガスが導入されるので、CO2 再生工程で得ら
れるCO2 は純度の高いものとなり、分離後のCO2 の固定
化や各種原料の利用に対して有利である。さらに、湿式
脱硫後の排ガスを冷却すれば、CO2 分離工程に入る排ガ
スの温度が更に低下するので、CO2 の吸収にとって有利
に働く。吸収効率の向上や吸収液、吸着剤、膜の劣化の
防止にも効果的である。
【００２０】 CO2 除去後の排ガス中の有害物質を有
害物質処理工程で除去することができるので、環境汚染
を回避することができる。
害物質処理工程で除去することができるので、環境汚染
を回避することができる。
【図１】本発明の工程を示す工程図である。
２ 湿式脱硫工程 ４ CO2 除去工程 ５ 有害物質工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 健二 神奈川県横須賀市湘南鷹取１―26―16
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 燃焼排ガスからCO2 を除去する方法にお
いて、該排ガスを湿式脱硫処理し、次いで該脱硫処理を
した排ガスからCO2 を除去した後に該CO2 を除去した排
ガス中の有害物質の除去処理を行なうことを特徴とする
燃焼排ガスのCO2 除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018675A JPH05231A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 燃焼排ガスのｃｏ２ 除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018675A JPH05231A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 燃焼排ガスのｃｏ２ 除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231A true JPH05231A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=11978182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3018675A Pending JPH05231A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 燃焼排ガスのｃｏ２ 除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05231A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0671199A3 (en) * | 1994-03-09 | 1996-03-27 | Kansai Electric Power Co | Process for removing carbon dioxide and sulfur oxides from combustion gases. |
| EP0815922A3 (en) * | 1996-05-28 | 1998-10-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Desulfurization and decarbonation process |
| JP2002081691A (ja) * | 2000-09-04 | 2002-03-22 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 空気浄化空調装置及び空気浄化空調方法 |
| JP2005040683A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 二酸化窒素と二酸化炭素の除去方法及びその装置 |
| JP2006503692A (ja) * | 2002-10-23 | 2006-02-02 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | 煙道ガスから二酸化炭素を除去及び捕捉する方法 |
| JP2006263676A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Fujikasui Engineering Co Ltd | 燃焼廃ガス浄化システム |
| US10589214B2 (en) | 2016-02-02 | 2020-03-17 | University Of Kentucky Research Foundation | CO2 mass transfer enhancement of aqueous amine solvents by particle additives |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP3018675A patent/JPH05231A/ja active Pending
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