ＣＯ２回収装置およびＣＯ２回収方法
【課題】脱炭酸排ガスに残存する塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減する。
【解決手段】排ガス１０１と塩基性アミン化合物吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を塩基性アミン化合物吸収液１０３に吸収させるＣＯ２吸収部２１、およびＣＯ２吸収部２１でＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａと洗浄水１０４Ａ，１０４Ｂとを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する少なくとも一つ以上の水洗部２２を有する吸収塔２と、ＣＯ２を吸収した塩基性アミン化合物吸収液１０３からＣＯ２を放出させる再生塔３とを備え、水洗部２２の脱炭酸排ガス１０１Ａの流れの後段に、脱炭酸排ガス１０１Ａと循環する酸性水１０５とを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する吸収液処理部２３を備える。
【解決手段】排ガス１０１と塩基性アミン化合物吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を塩基性アミン化合物吸収液１０３に吸収させるＣＯ２吸収部２１、およびＣＯ２吸収部２１でＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａと洗浄水１０４Ａ，１０４Ｂとを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する少なくとも一つ以上の水洗部２２を有する吸収塔２と、ＣＯ２を吸収した塩基性アミン化合物吸収液１０３からＣＯ２を放出させる再生塔３とを備え、水洗部２２の脱炭酸排ガス１０１Ａの流れの後段に、脱炭酸排ガス１０１Ａと循環する酸性水１０５とを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する吸収液処理部２３を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収液と接触してＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度を低減するＣＯ２回収装置およびＣＯ２回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、その排出抑制への要求が一層強まる傾向にある。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、ボイラの排ガスをアミン化合物水溶液などのアミン系吸収液と接触させ、排ガス中のＣＯ２を除去し回収する方法が精力的に研究されている。
【０００３】
このような吸収液を用いて排ガスからＣＯ２を回収する場合、ＣＯ２が回収された脱炭酸排ガスにアミン化合物が同伴してしまう。そして、アミン化合物による大気汚染が発生する事態を防ぐため、脱炭酸排ガスと共に放出されるアミン化合物の放出量を低減する必要がある。
【０００４】
従来、特許文献１では、吸収液との気液接触によりＣＯ２が吸収除去された脱炭酸排ガスに対して洗浄水を気液接触させることで、脱炭酸排ガスに同伴されたアミン化合物を回収する水洗部を複数段設け、この複数段の水洗部にて、順次、脱炭酸排ガスに同伴するアミンの回収処理を行うことが示されている。この特許文献１の洗浄水は、ＣＯ２を吸収したアミン系吸収液からＣＯ２を除去してアミン系吸収液を再生する処理において、ＣＯ２に含まれる水分を凝縮して分離した凝縮水が用いられている。
【０００５】
また、従来、特許文献２では、吸収液との気液接触によりＣＯ２が吸収除去された脱炭酸排ガスを冷却する冷却部と、冷却部で凝縮した凝縮水と脱炭酸排ガスとを向流接触させる接触部を設けたものが示されている。さらに、特許文献２では、吸収液との気液接触によりＣＯ２が吸収除去された脱炭酸排ガスに対して洗浄水を気液接触させることで、脱炭酸排ガスに同伴されたアミン化合物を回収する水洗部を設けたものが示され、洗浄水は、ＣＯ２が回収される前の排ガスを冷却する冷却塔で凝縮された凝縮水が用いられている。
【０００６】
また、従来、特許文献３では、吸収液との気液接触によりＣＯ２が吸収除去された脱炭酸排ガスに対して硫酸を噴霧させることで、脱炭酸排ガスに同伴されたアミン化合物を塩基性アミン化合物硫酸塩にした後、塩基性アミン化合物硫酸塩を含む脱炭酸排ガスをデミスタに通過させることで、脱炭酸排ガスから塩基性アミン化合物硫酸塩を捕集することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１２６４３９号公報
【特許文献２】特開平８−８０４２１号公報
【特許文献３】特開平１０−３３９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年では、環境保全の見地から、脱炭酸排ガスに残存して放出される吸収液成分の濃度をより一層低減することが望まれている。特に、将来予想される処理ガス流量の多い火力発電所などの排ガスに対して、ＣＯ２回収装置を設置する場合、排ガスの放出量が多量であることから、脱炭酸排ガスに残存して放出される吸収液成分の放出量が増加する傾向にあり、放出される吸収液成分の濃度をより一層低減することが必要である。
【０００９】
なお、特許文献３では、脱炭酸塔排出ガスに硫酸を噴霧させ、排ガス中で硫酸と塩基性アミン化合物を接触させることで、排ガス中に塩基性アミン化合物硫酸塩を生成させ、塩基性アミン化合物硫酸塩を含むミストをデミスタで捕集することにより、脱炭酸塔排出ガス中の塩基性アミン化合物を回収している。しかし、硫酸と塩基性アミン化合物との接触効率や、塩基性アミン化合物硫酸塩の生成効率を考慮すると、より高度に塩基性アミン化合物を除去する場合には、排ガス中の塩基性アミン化合物の除去量に対し，硫酸噴霧量の調整が困難であり、等量に対して過剰量の硫酸噴霧量が必要となる。さらに、特許文献３では、排ガス中に硫酸(希硫酸水溶液)を噴霧するため、排ガス中のミスト量が増加してデミスタのミスト負荷が増加するため、高性能なデミスタが必要になったり、デミスタ充填量が増加したりするおそれがある。
【００１０】
本発明は上述した課題を解決するものであり、脱炭酸排ガスに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減することのできるＣＯ２回収装置およびＣＯ２回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明のＣＯ２回収装置では、排ガスと塩基性アミン化合物吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ２を前記塩基性アミン化合物吸収液に吸収させるＣＯ２吸収部、および前記ＣＯ２吸収部でＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスと洗浄水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する少なくとも一つ以上の水洗部を有する吸収塔と、ＣＯ２を吸収した前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔と、を備えるＣＯ２回収装置において、前記水洗部の脱炭酸排ガスの流れの後段に、前記脱炭酸排ガスと循環する酸性水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する吸収液処理部を備えることを特徴とする。
【００１２】
このＣＯ２回収装置によれば、水洗部を経た脱炭酸排ガスに塩基性アミン化合物類が残存していても、この塩基性アミン化合物類を酸性水の酸と反応させて脱炭酸排ガスから分離することができるため、脱炭酸排ガスに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減できる。特に、このＣＯ２回収装置によれば、循環する酸性水中に脱炭酸排ガスを接触させて塩基性アミン化合物類を酸性水中に溶解させるため、酸性水のｐＨ値を、塩基性アミン化合物塩を得るのに適した範囲に容易に調整することが可能であり、当量以上の酸を使用することなく、効率よく脱炭酸排ガス中に残存した塩基性アミン化合物類を除去できる。
【００１３】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記酸性水を、前記脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
このＣＯ２回収装置によれば、脱炭酸排ガス中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として酸性水に適宜溶解させることができる。
【００１５】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記再生塔の前記塩基性アミン化合物吸収液に塩基性ナトリウムを添加する副再生装置を設け、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水の一部を前記副再生装置に供給する酸性水排出管を備えたことを特徴とする。
【００１６】
このＣＯ２回収装置によれば、副再生装置において、塩基性アミン化合物を含む酸性水に、塩基性ナトリウムを添加することにより、塩基性アミン化合物吸収液、酸とナトリウムの塩に分離させ、塩基性アミン化合物吸収液は吸収塔にリサイクルし、酸とナトリウムの塩は系外に取り出せる。この場合、塩基性アミン化合物は、大気中に放散されずに系内に回収されることとなるため、消費量を減少させることができる。
【００１７】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を、前記副再生装置に至る前で濃縮する濃縮部を備えたことを特徴とする。
【００１８】
このＣＯ２回収装置によれば、濃縮部により塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水を濃縮することで、副再生装置に至る酸性水の量を減らせるため、副再生装置の処理を助勢することができる。換言すると、副再生装置に供給する液量が減少するので、副再生装置の小型化および副再生に伴う蒸気消費量の低減を図ることができる。
【００１９】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する排水処理部を備えたことを特徴とする。
【００２０】
このＣＯ２回収装置によれば、塩基性アミン化合物類を含む酸性水を、排水処理部に供給し、無害化することにより、塩基性アミン化合物類を適宜無害化することができ、アンモニアなど塩基性アミン化合物類以外の塩基性物質も同時に無害化することができる。
【００２１】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を、前記排水処理部に至る前で濃縮する濃縮部を備えたことを特徴とする。
【００２２】
このＣＯ２回収装置によれば、濃縮部により塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水を濃縮することで、排水処理部に至る酸性水の量を減らせるため、排水処理部の処理を助勢することができる。換言すると、排水処理部に供給する液量が減少するので、排水処理部の小型化を図ることができる。
【００２３】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスに同伴するミスト状の前記酸性水を捕集するデミスタを備えたことを特徴とする。
【００２４】
このＣＯ２回収装置によれば、脱炭酸排ガスと共に、塩基性アミン化合物類を含有するミスト状の酸性水が排出される事態を防止できる。
【００２５】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記酸性水への補給水として、前記塩基性アミン化合物吸収液から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水、または前記ＣＯ２吸収部に供給される前記排ガスを冷却する凝縮水を供給することを特徴とする。
【００２６】
このＣＯ２回収装置によれば、ＣＯ２回収装置内で発生する凝縮水を利用することで、ＣＯ２回収系外から水を補給することなく、塩基性アミン化合物類の捕集を行える。
【００２７】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記塩基性アミン化合物類の濃度を測定する排ガス測定部と、前記排ガス測定部にて測定された前記塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、前記酸性水のｐＨ値、または前記酸性水の流量を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
このＣＯ２回収装置によれば、ＣＯ２回収装置（吸収塔）外に排出される脱炭酸アミン排ガスに残存する塩基性アミン化合物類の濃度に応じ、この塩基性アミン化合物類を捕集するために適正なｐＨ値、または塩基性アミン化合物類を捕集するために適正な循環流量に調整することができる。
【００２９】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記脱炭酸排ガスと前記酸性水とを接触させて前記塩基性アミン化合物類と共に前記脱炭酸排ガスに同伴する揮発性有機化合物類を除去する揮発性有機化合物類除去部を備えたことを特徴とする。
【００３０】
このＣＯ２回収装置によれば、水洗部を経た脱炭酸排ガスに揮発性有機化合物類が残存していても、この揮発性有機化合物類を塩基性アミン化合物類と共に酸性水に溶解させ脱炭酸排ガスから分離させるので、脱炭酸排ガスに残存して放出される揮発性有機化合物類の濃度をより一層低減できる。
【００３１】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記塩基性アミン化合物類と共に前記揮発性有機化合物が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記揮発性有機化合物類の濃度を測定する排ガス測定部と、前記排ガス測定部にて測定された前記揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、前記揮発性有機化合物類除去部への前記酸性水の供給流量を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００３２】
このＣＯ２回収装置によれば、ＣＯ２回収装置（吸収塔）外に排出される脱炭酸排ガスに残存する揮発性有機化合物類の濃度に応じ、この揮発性有機化合物類を捕集するために揮発性有機化合物類処理部への供給液流量を調整することができる。
【００３３】
上述の目的を達成するために、本発明のＣＯ２回収方法では、排ガスと塩基性アミン化合物吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ２を前記塩基性アミン化合物吸収液に吸収させる工程と、ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスと洗浄水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する工程と、ＣＯ２を吸収した前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる工程と、を含むＣＯ２回収方法において、前記洗浄水と接触する工程を経た前記脱炭酸排ガスに対し、循環する酸性水を接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する工程を含むことを特徴とする。
【００３４】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスに洗浄水を接触させて脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する工程を経た脱炭酸排ガスに塩基性アミン化合物類が残存していても、この塩基性アミン化合物類を酸性水と反応させて脱炭酸排ガスから分離させるので、脱炭酸排ガスに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減することが可能になる。特に、このＣＯ２回収方法によれば、循環する酸性水に脱炭酸排ガスを接触させて塩基性アミン化合物類を酸性水中に溶解させるため、酸性水のｐＨ値を、塩基性アミン化合物塩を得るのに適した範囲に容易に調整することが可能であり、当量以上の酸を使用することなく、効率よく脱炭酸排ガス中に残存した塩基性アミン化合物類を除去できる。
【００３５】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記酸性水を、脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３６】
このＣＯ２回収方法によれば、脱炭酸排ガス中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として酸性水に適宜溶解させることができる。
【００３７】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる工程は、前記塩基性アミン化合物吸収液に塩基性ナトリウムを添加する工程を含み、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物が含まれる前記酸性水の一部を、前記塩基性ナトリウムを添加する工程に供給することを特徴とする。
【００３８】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物を含む酸性水１０５に、塩基性ナトリウムを添加することにより、塩基性アミン化合物吸収液、酸とナトリウムの塩に分離させ、塩基性アミン化合物吸収液は吸収塔２にリサイクルし、酸とナトリウムの塩は系外に取り出すことができる。この場合、塩基性アミン化合物は、大気中に放散されずに系内に回収されることとなるため、消費量を減少させることができる。
【００３９】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物が含まれる前記酸性水の一部を、前記塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程に至る前に、前記酸性水を濃縮する工程を含むことを特徴とする。
【００４０】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水を濃縮することで、脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物が含まれる酸性水の一部を、塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程に至る酸性水の量を減らせるため、塩基性アミン化合物類を無害化する処理を助勢することができる。
【００４１】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程の後、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する工程を含むことを特徴とする。
【００４２】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物類を含む酸性水を、排水処理部に供給し、無害化することにより、塩基性アミン化合物類を適宜無害化することができ、アンモニアなど塩基性アミン化合物類以外の塩基性物質も同時に無害化することができる。
【００４３】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する工程に至る前記酸性水を濃縮する工程を含むことを特徴とする。
【００４４】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水を濃縮することで、排水処理部に至る酸性水の量を減らせるため、排水処理部の処理を助勢することができる。
【００４５】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスに同伴するミスト状の前記酸性水を捕集する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００４６】
このＣＯ２回収方法によれば、脱炭酸排ガスと共に、塩基性アミン化合物類を含有するミスト状の酸性水が排出される事態を防止できる。
【００４７】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記酸性水への補給水として、前記塩基性アミン化合物吸収液から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水、またはＣＯ２を吸収させる工程以前に前記排ガスを冷却する凝縮水を供給する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００４８】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収装置内で発生する凝縮水を利用することで、ＣＯ２回収系外から水を補給することなく、塩基性アミン化合物類の捕集を行える。
【００４９】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記塩基性アミン化合物類の濃度を測定する工程と、測定された前記塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、前記酸性水のｐＨ値、または前記酸性水の流量を調整する工程と、を含むことを特徴とする。
【００５０】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収装置（吸収塔）外に排出される脱炭酸アミン排ガスに残存する塩基性アミン化合物類の濃度に応じ、この塩基性アミン化合物類を捕集するために適正なｐＨ値、または塩基性アミン化合物類を捕集するために適正な循環流量に調整することができる。
【００５１】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスと前記酸性水とを接触させて前記塩基性アミン化合物類と共に前記脱炭酸排ガスに同伴する揮発性有機化合物類を除去する工程を含むことを特徴とする。
【００５２】
このＣＯ２回収方法によれば、脱炭酸排ガスに揮発性有機化合物類が残存していても、この揮発性有機化合物類を塩基性アミン化合物類と共に酸性水に溶解させ脱炭酸排ガスから分離させるので、脱炭酸排ガスに残存して放出される揮発性有機化合物類の濃度をより一層低減できる。
【００５３】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記塩基性アミン化合物類と共に前記揮発性有機化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記揮発性有機化合物類の濃度を測定する工程と、測定された前記揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、前記揮発性有機化合物類を除去する工程への前記酸性水の供給流量を調整する工程と、を含むことを特徴とする。
【００５４】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収装置（吸収塔）外に排出される脱炭酸排ガスに残存する揮発性有機化合物類の濃度に応じ、この揮発性有機化合物類を捕集するために揮発性有機化合物類処理部への供給液流量を調整することができる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、脱炭酸排ガスに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るＣＯ２回収装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態２に係るＣＯ２回収装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態３に係るＣＯ２回収装置の概略図である。
【図４】図４は、図３に示す揮発性有機化合物類処理部の一例（減圧ストリッピング方式）の概略図である。
【図５】図５は、図３に示す揮発性有機化合物類処理部の一例（スチームストリッピング方式）の概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施例に係るＣＯ２回収装置において脱炭酸排ガスに残存する塩基性アミン化合物類および揮発性有機化合物類の濃度の試験結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００５８】
［実施の形態１］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係るＣＯ２回収装置の概略図である。
【００５９】
図１に示すように、ＣＯ２回収装置は、例えば、ボイラなどの産業設備（図示せず）から排出される排ガス１０１を、冷却水１０２により冷却する冷却塔１と、排ガス１０１に、ＣＯ２を吸収する塩基性アミン化合物の水溶液である塩基性アミン化合物吸収液１０３のリーン溶液１０３ａを向流接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を塩基性アミン化合物吸収液１０３に吸収させ、ＣＯ２を除去した排ガス１０１を排出する吸収塔２と、ＣＯ２を吸収した塩基性アミン化合物吸収液１０３のリッチ溶液１０３ｂからＣＯ２を放出してリーン溶液１０３ａに再生する再生塔３とを備える。
【００６０】
冷却塔１は、ＣＯ２を含有する排ガス１０１が、排ガス送風機（図示せず）により昇圧されて内部に送られ、ここで冷却水１０２と向流接触させて排ガス１０１を冷却する。
【００６１】
冷却水１０２は、冷却塔１内の下部に溜まっており、冷却水循環ポンプ１ａにより冷却塔１の外部の冷却水管１ｂを経て冷却塔１内の上部に供給される。そして、冷却水１０２は、冷却塔１内の上部に設けられたノズル１ｃから流下されつつ、冷却塔１内の下部に至る過程に設けられた充填層１ｄの位置で、上昇する排ガス１０１と向流接触する。また、冷却水管１ｂには、冷却器１ｅが設けられており、冷却水１０２を排ガス１０１の温度よりも低い温度まで冷却することで、冷却塔１内で排ガス１０１中の水分の一部が凝縮し、凝縮水となる。この冷却塔１にて冷却された排ガス１０１は、排ガス管１ｆを経て冷却塔１から排出され吸収塔２に供給される。
【００６２】
吸収塔２は、その下部にＣＯ２吸収部２１、中央部に水洗部２２、上部に吸収液処理部２３を有している。ＣＯ２吸収部２１は、冷却塔１から供給された排ガス１０１と、塩基性アミン化合物吸収液１０３のリーン溶液１０３ａとを向流接触させ、排ガス１０１中のＣＯ２を塩基性アミン化合物吸収液１０３に吸収させる。
【００６３】
塩基性アミン化合物吸収液１０３のリーン溶液１０３ａは、再生塔３から供給され、ノズル２１ａから流下されつつ、吸収塔２の下部に至る過程に設けられた充填層２１ｂの位置で、上昇する排ガス１０１と向流接触した後、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液１０３ｂとなり吸収塔２の底部に貯留される。そして、吸収塔２の底部に貯留された塩基性アミン化合物吸収液１０３のリッチ溶液１０３ｂは、吸収塔２の外部のリッチ溶液管２１ｃに設けられたリッチ溶液排出ポンプ２１ｄにより圧送されて再生塔３に供給される。また、ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａは、上昇しつつデミスタ２１ｅを通過し、同伴するミスト状の塩基性アミン化合物吸収液１０３が回収される。
【００６４】
水洗部２２は、本実施の形態では第一水洗部２２Ａと第二水洗部２２Ｂとが上下に２段で配置されている。下段側の第一水洗部２２Ａは、ＣＯ２吸収部２１にてＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａと、洗浄水１０４Ａとを向流接触させ、脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴された塩基性アミン化合物類を洗浄水１０４Ａで除去するようにしている。
【００６５】
洗浄水１０４Ａは、ノズル２２Ａａから流下されつつ、下方に至る過程に設けられた充填層２２Ａｂの位置で、上昇する脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触した後、水受２２Ａｃに貯留される。そして、水受２２Ａｃに貯留された洗浄水１０４Ａは、吸収塔２の外部の洗浄水管２２Ａｄに設けられた洗浄水循環ポンプ２２Ａｅにより圧送循環されつつ冷却器２２Ａｆで冷却されてノズル２２Ａａから再び流下される。すなわち、洗浄水１０４Ａは、脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触しながら塩基性アミン化合物類を脱炭酸排ガス１０１Ａから除去しつつ循環されている。なお、脱炭酸排ガス１０１Ａは、塩基性アミン化合物類を洗浄水１０４Ａにより除去された後、さらに上昇しつつデミスタ２２Ａｇを通過し、同伴するミスト状の洗浄水１０４が回収される。なお、塩基性アミン化合物類には、吸収液として使用する塩基性アミン化合物そのもの以外に、分解により生じた低分子量の塩基性アミン化合物も含まれる。
【００６６】
上段側の第二水洗部２２Ｂは、第一水洗部２２Ａを経て上昇する脱炭酸排ガス１０１Ａと、洗浄水１０４Ｂとを向流接触させ、脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴された塩基性アミン化合物類を洗浄水１０４Ａでさらに除去するようにしている。
【００６７】
洗浄水１０４Ｂは、ノズル２２Ｂａから流下されつつ、下方に至る過程に設けられた充填層２２Ｂｂの位置で、上昇する脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触した後、水受２２Ｂｃに貯留される。そして、水受２２Ｂｃに貯留された洗浄水１０４Ｂは、吸収塔２の外部の洗浄水管２２Ｂｄに設けられた洗浄水循環ポンプ２２Ｂｅにより圧送循環されつつ冷却器２２Ｂｆで冷却されてノズル２２Ｂａから再び流下される。すなわち、洗浄水１０４Ｂは、脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触しながら塩基性アミン化合物類を脱炭酸排ガス１０１Ａから除去しつつ循環されている。なお、脱炭酸排ガス１０１Ａは、塩基性アミン化合物類を洗浄水１０４Ｂにより除去された後、さらに上昇しつつデミスタ２２Ｂｇを通過し、同伴するミスト状の洗浄水１０４Ｂが回収される。
【００６８】
第二水洗部２２Ｂには、再生塔３にて塩基性アミン化合物吸収液１０３より分離されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水（※１）、または冷却塔１にて排ガス１０１を冷却する際の凝縮水（※２）が、洗浄水１０４Ｂとして冷却器２２Ｂｆ前の洗浄水管２２Ｂｄに一部供給される。また、第二水洗部２２Ｂの水受２２Ｂｃで溢れた洗浄水１０４Ｂは、吸収塔２の外部のオーバーフロー管２２Ｂｈに排出され、第一水洗部２２Ａの水受２２Ａｃに供給される。また、第一水洗部２２Ａの水受２２Ａｃで溢れた洗浄水１０４Ａは、吸収塔２の外部のオーバーフロー管２２Ａｈに排出され、ＣＯ２吸収部２１の底に供給される。なお、水洗部２２は、１段であってもよく、２段以上あってもよい。
【００６９】
吸収液処理部２３は、水洗部２２（２２Ａ，２２Ｂ）を経た脱炭酸排ガス１０１Ａと、酸性水１０５とを向流接触させ、脱炭酸排ガス１０１に残存する塩基性アミン化合物類を、酸性水１０５の酸と反応させ塩基性アミン化合物塩として酸性水１０５に溶解させることで脱炭酸排ガス１０１Ａから分離させ、さらに塩基性アミン化合物類が溶解された酸性水１０５の一部を、副再生装置３１ｄに供給する（※３）。副再生装置３１ｄでは、塩基性アミン化合物を含む酸性水１０５に、塩基性ナトリウムを添加することにより、塩基性アミン化合物吸収液、酸とナトリウムの塩に分離し、塩基性アミン化合物吸収液は吸収塔２にリサイクルし、酸とナトリウムの塩は系外に取り出すことが可能になる。例えば、酸として硫酸を使用した場合、副再生装置３１ｄでは、主として塩基性アミン化合物吸収液と硫酸ナトリウムとを生成する。また、塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水１０５の一部を排水処理部２３ｊに供給し、ＣＯ２回収装置の系外に排出して塩基性アミン化合物類を無害化することも可能である。
【００７０】
酸性水１０５は、ノズル２３ａから流下されつつ、下方に至る過程に設けられた充填層２３ｂの位置で、上昇する脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触した後、塩基性アミン化合物類が溶解されて水受２３ｃに貯留される。そして、水受２３ｃに貯留された酸性水１０５は、吸収塔２の外部の酸性水管２３ｄに設けられた酸性水循環ポンプ２３ｅにより圧送循環されてノズル２３ａから再び流下される。すなわち、酸性水１０５は、脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触しながら循環する経路をなすように、ノズル２３ａ、吸収塔２内部、充填層２３ｂ、水受２３ｃ、酸性水管２３ｄ、および酸性水循環ポンプ２３ｅにより構成される水循環部を通過する。また、酸性水管２３ｄには、循環する酸性水１０５の一部を抜き出す酸性水排出管２３ｉが接続されている。この酸性水排出管２３ｉは、２方に分岐して設けられ、分岐した一方が副再生装置３１ｄに接続され、分岐した他方が排水処理部２３ｊに接続されている。すなわち、循環する酸性水１０５の一部は、副再生装置３１ｄや排水処理部２３ｊに供給される。
【００７１】
酸性水１０５は、副再生装置３１ｄや排水処理部２３ｊに一部抜き出されるため、液（補給水）の補給が必要となる。補給水として、再生塔３にて塩基性アミン化合物吸収液１０３より分離されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水（※１）、または冷却塔１にて排ガス１０１を冷却する際の凝縮水（※２）を使用することが好ましい。これにより、ＣＯ２回収系外から水を補給することなく、塩基性アミン化合物類の捕集を行うことが可能になる。
【００７２】
また、酸性水１０５は、酸水溶液が貯留された酸タンク２３ｆ、酸水溶液管２３ｇ、および酸水溶液ポンプ２３ｈから構成される酸添加部により、酸が供給される。酸の供給は、酸性水１０５のｐＨを計測し、塩基性アミン化合物塩を得るｐＨとなるように調整する。具体的には、酸性水のｐＨを４．０〜６．５になるように酸の供給量を調整する。酸水溶液には、希釈された硫酸、ホウ酸、シュウ酸、炭酸、塩酸などが適用される。
【００７３】
なお、塩基性アミン化合物吸収液１０３を回収された脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂは、さらに上昇しつつデミスタ２３ｋを通過し、同伴するミスト状の塩基性アミンを含む酸性水（塩基性アミン化合物類が溶解された酸性水）１０５が回収された後、吸収塔２の外部の排ガス排出管２３ｍから排出される。
【００７４】
排水処理部２３ｊに送られる排水は、塩基性アミンを含む酸性水であり、排水中に高濃度のＮ（窒素）、ＣＯＤを含むため、無害化処理が必要となる。この無害化の方法としては、生物処理、触媒酸化法、廃液燃焼法などを採用することができる。生物処理は、常温、常圧で有機体窒素（塩基性アミン）を主に窒素ガスとする処理が可能であるが、設備設置面積が大きいこと、副生成物として汚泥が発生するため汚泥処理が必要となる。
【００７５】
触媒酸化法は、高温、高圧条件化で、窒素ガスと水に分解することが可能であり、設備設置面積が小型であること、副生成物が発生しないことなどの利点はあるが、塩基性アミン化合物を完全に分解することが困難であり、一部残存することが懸念される。
【００７６】
廃液燃焼法は、高温条件化で補助燃料とともに廃液を噴霧燃焼させるもので、有機分が多くＣＯＤの高い排水の処理に適している。燃焼器にて補助燃料を燃焼させて生成した高温の燃焼生成ガスを炉内へ吹きこみ、当該炉に塩基性アミン化合物類が溶解された酸性水１０５を噴霧することにより、高温下で、有機物のＣ（炭素）がＣＯ２（二酸化炭素）に、Ｈ（水素）がＨ２Ｏ（水）に分解され、塩分はダストとなる。ダストは、後段の水吸収設備で捕集され、溶解し、中和処理を行った後、放流する。
【００７７】
また、吸収液処理部２３には、吸収塔２から脱炭酸アミン排ガス１０１ＢをＣＯ２回収装置外に排出する排ガス排出管２３ｍに、脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける塩基性アミン化合物の濃度を測定する排ガス測定部２３ｎが設けられている。また、吸収液処理部２３には、酸性水１０５が循環される酸性水管２３ｄに、酸性水１０５のｐＨ値を測定するｐＨ測定部２３ｏが設けられている。また、吸収液処理部２３には、酸性水１０５が循環される酸性水管２３ｄに、酸性水１０５の流量を測定する流量測定部２３ｐが設けられている。そして、排ガス測定部２３ｎ、ｐＨ測定部２３ｏ、流量測定部２３ｐ、酸水溶液ポンプ２３ｈ、および酸性水循環ポンプ２３ｅは、制御部２３ｑに接続されている。
【００７８】
排ガス測定部２３ｎには、全炭化水素濃度計と、アルカリ濃度計と、ガス中全窒素濃度計とのいずれかを使用することができる。全炭化水素濃度計は、試料ガスを水素炎イオン化検出器に導入して測定するもので、メタンをガスクロマトグラフ分離管で試料ガスから分離した後に水素炎イオン化検出器に導入して測定し、非メタン炭化水素を両者の差として求める。この全炭化水素濃度計では、主に、アミン化合物および揮発性有機化合物（例えばアルデヒド）の濃度を測定できる。
【００７９】
アルカリ濃度計は、容器に吸収液（Ｈ２ＳＯ４（硫酸），Ｈ３ＢＯ４（ホウ酸））を導入し、この吸収液に試料ガスを所定量通してアルカリ成分を吸収させた後、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）規定液にて中和滴定してアルカリ量を求める。このアルカリ濃度計では、主に、アミン化合物およびアミン分解物（例えばアンモニア）の濃度を測定できる。
【００８０】
ガス中全窒素濃度計は、試料ガスを酸化触媒層へ導入し、塩基性アミン化合物をすべてＮＯ（一酸化窒素）またはＮＯ２（二酸化窒素）に酸化した後、コンバータへ導入し、ＮＯ２をＮＯに変換して、検出器（化学発光法）で全窒素濃度（ＮＯ２＋ＮＯ）を検出する。一方、試料ガスを酸化触媒層に通さず、コンバータへ導入し、ＮＯ２をＮＯに変換して、検出器（化学発光法）で排ガス中の全窒素濃度を検出する。そして、酸化触媒層に導入した場合の全窒素濃度から酸化触媒相に導入しない場合の全窒素濃度を差し引くことにより、塩基性アミン由来の窒素濃度を計測することが可能になる。
【００８１】
制御部２３ｑは、マイコンなどで構成され、プログラムやデータが格納されたＲＡＭやＲＯＭなどから構成される記憶部（図示せず）を有している。記憶部には、ガス中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として溶解させるための酸性水１０５の循環流量を決める酸性水循環ポンプ２３ｅの流量のデータが格納されている。また、記憶部には、脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂに残存する塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、ガス中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として溶解させるための酸性水１０５の所望のｐＨ値、またはガス中の塩基性アミン化合物類を所望の除去率とするための酸性水１０５の循環流量を決める酸性水循環ポンプ２３ｅの流量のデータが格納されている。この制御部２３ｑは、排ガス測定部２３ｎにて測定された濃度に基づき、記憶部に予め格納されたプログラムやデータに従って、塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩とする所望のｐＨ値に酸性水１０５を調整する態様で、酸水溶液ポンプ２３ｈの供給流量を制御する。または、制御部２３ｑは、排ガス測定部２３ｎにて測定された濃度に基づき、記憶部に予め格納されたプログラムやデータに従って、塩基性アミン化合物類を所望の除去率となる態様で、酸性水循環ポンプ２３ｅの供給流量を制御する。
【００８２】
再生塔３は、その下半部に吸収液再生部３１を有している。吸収液再生部３１は、塩基性アミン化合物吸収液１０３を、リッチ溶液１０３ｂからＣＯ２を回収してリーン溶液１０３ａとして再生することで、ＣＯ２を吸収した塩基性アミン化合物吸収液１０３からＣＯ２を放出させる。
【００８３】
塩基性アミン化合物吸収液１０３のリッチ溶液１０３ｂは、吸収塔２におけるＣＯ２吸収部２１のリッチ溶液管２１ｃから供給されノズル３１ａから流下される。そして、リッチ溶液１０３ｂは、再生塔３の下部に至る過程に設けられた下部充填層３１ｂを通過しつつ、再生塔３の下部に接続された再生加熱器３１ｃによる吸熱反応により、ほぼ全てのＣＯ２が放出されたリーン溶液１０３ａとなり再生塔３内の底部に貯留される。再生塔３の下部には、副再生装置３１ｄが接続されており、リーン溶液１０３ａの一部を加熱することにより、劣化物などが濃縮されてスラッジとして回収すると共に、発生する蒸気は再生塔３の下部に戻される。そして、再生塔３の下部に貯留されたリーン溶液１０３ａは、リーン溶液管３１ｅに設けられたリーン溶液排出ポンプ３１ｆにより圧送されて吸収塔２に供給される過程で、リッチ溶液管２１ｃを経て再生塔３に供給される過程のリッチ溶液１０３ｂとリッチ・リーン熱交換器４により熱交換され、かつ冷却器３１ｇで冷却される。
【００８４】
一方、放出されたＣＯ２は、再生塔３内を上昇し、上部充填層３１ｈを経て、再生塔３の頂部より排出される。このとき、ＣＯ２には水分が含まれているため、ＣＯ２排出ライン３２ａに設けられたコンデンサ３２ｂにおいて冷却することにより、ＣＯ２に含まれる水分を凝縮し、この凝縮水１０６とＣＯ２とをＣＯ２分離器３２ｃによって分離する。凝縮水１０６と分離された高純度のＣＯ２はＣＯ２放出ライン３２ｄから脱炭酸プロセス系外へと放出され、後の工程において利用または処分される。凝縮水１０６は、凝縮水ポンプ３２ｅにより輸送され、その一部は再生塔還流水ライン３２ｆを経て再生塔３の塔頂のノズル３２ｇから再生塔３内に供給される。この凝縮水１０６は、アミン濃度が非常に低いため、吸収液処理部２３および水洗部２２の補給水として使用可能である。
【００８５】
このように、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置は、排ガス１０１と塩基性アミン化合物吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を塩基性アミン化合物吸収液１０３に吸収させるＣＯ２吸収部２１、およびＣＯ２吸収部２１でＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａと洗浄水１０４Ａ，１０４Ｂとを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する少なくとも一つ以上の水洗部２２（２２Ａ，２２Ｂ）を有する吸収塔２と、ＣＯ２を吸収した塩基性アミン化合物吸収液１０３からＣＯ２を放出させる再生塔３とを備えたものである。そして、このＣＯ２回収装置において、水洗部２２の脱炭酸排ガスの流れの後段に、脱炭酸排ガス１０１Ａと循環する酸性水１０５とを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する吸収液処理部２３を備えている。
【００８６】
このＣＯ２回収装置によれば、水洗部２２を経た脱炭酸排ガス１０１Ａに塩基性アミン化合物類が残存していても、この塩基性アミン化合物類を酸性水１０５の酸と反応させて脱炭酸排ガス１０１Ａから分離させるので、脱炭酸排ガス１０１Ａに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減することが可能になる。
【００８７】
特に、このＣＯ２回収装置によれば、循環する酸性水１０５に脱炭酸排ガス１０１Ａを接触させて塩基性アミン化合物類を酸性水１０５中に溶解させるため、酸性水１０５のｐＨ値を、塩基性アミン化合物塩を得るのに適した範囲に容易に調整することが可能であり、当量以上の酸を使用することなく、効率よく脱炭酸排ガス中に残存した塩基性アミン化合物類を除去することが可能になる。
【００８８】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、酸性水１０５を、脱炭酸排ガス１０１Ａとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する制御部２３ｑを備えている。
【００８９】
制御部２３ｑは、酸性水循環ポンプ２３ｅを制御し、酸性水管２３ｄを介して循環する酸性水１０５の流量を調節する。このため、ｐＨ測定部２３ｏで測定されるｐＨ値が所望のｐＨ値に調整される。この結果、脱炭酸排ガス１０１Ａ中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として酸性水１０５に適宜溶解させることが可能になる。
【００９０】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、再生塔３の塩基性アミン化合物吸収液１０３に塩基性ナトリウムを添加する副再生装置３１ｄを設け、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる酸性水１０５の一部を副再生装置３１ｄに供給する酸性水排出管２３ｉを備えている。
【００９１】
このＣＯ２回収装置によれば、副再生装置３１ｄにおいて、塩基性アミン化合物を含む酸性水１０５に、塩基性ナトリウムを添加することにより、塩基性アミン化合物吸収液、酸とナトリウムの塩に分離させ、塩基性アミン化合物吸収液は吸収塔２にリサイクルし、酸とナトリウムの塩は系外に取り出すことが可能になる。この場合、塩基性アミン化合物は、大気中に放散されずに系内に回収されることとなるため、消費量を減少させることが可能になる。
【００９２】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる酸性水１０５を無害化する排水処理部２３ｊを備えている。
【００９３】
このＣＯ２回収装置によれば、塩基性アミン化合物類を含む酸性水を、排水処理部に供給し、無害化することにより、塩基性アミン化合物類を適宜無害化することができ、アンモニアなど塩基性アミン化合物類以外の塩基性物質も同時に無害化することが可能になる。
【００９４】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、塩基性アミン化合物類が分離された後の脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴するミスト状の酸性水１０５を捕集するデミスタを備えている。
【００９５】
このＣＯ２回収装置によれば脱炭酸排ガス１０１Ａと共に、塩基性アミン化合物類を含有するミスト状の酸性水１０５が排出される事態を防ぐことが可能になる。
【００９６】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、酸性水１０５への補給水として、塩基性アミン化合物吸収液１０３から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水１０６、またはＣＯ２吸収部２１に供給される排ガス１０１を冷却する冷却水（凝縮水）１０２を、水循環部で循環される循環水として供給する。
【００９７】
このＣＯ２回収装置によれば、ＣＯ２回収装置内で発生する凝縮水を利用することで、ＣＯ２回収系外から水を補給することなく、塩基性アミン化合物類の捕集を行うことが可能になる。
【００９８】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける塩基性アミン化合物類の濃度を測定する排ガス測定部２３ｎと、排ガス測定部２３ｎにて測定された塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、酸性水１０５のｐＨ値、または酸性水１０５の流量を調整する制御部とを備えている。
【００９９】
このＣＯ２回収装置によれば、ＣＯ２回収装置（吸収塔２）外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂに残存する塩基性アミン化合物類の濃度に応じ、この塩基性アミン化合物類を捕集するために適正なｐＨ値、または塩基性アミン化合物類を捕集するために適正な循環流量に調整することが可能になる。
【０１００】
実施の形態１のＣＯ２回収方法は、排ガス１０１と塩基性アミン化合物吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を塩基性アミン化合物吸収液１０３に吸収させる工程と、ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａと洗浄水１０４Ａ，１０４Ｂとを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する工程と、ＣＯ２を吸収した塩基性アミン化合物吸収液１０３からＣＯ２を放出させる工程とを含む。このＣＯ２回収方法において、洗浄水１０４Ａ，１０４Ｂと接触する工程を経た脱炭酸排ガス１０１Ａに対し、循環する酸性水１０５を接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する工程を含む。
【０１０１】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａに洗浄水１０４Ａ，１０４Ｂを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する工程を経た脱炭酸排ガス１０１Ａに塩基性アミン化合物類が残存していても、この塩基性アミン化合物類を酸性水１０５と反応させて脱炭酸排ガス１０１Ａから分離させるので、脱炭酸排ガス１０１Ａに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減することが可能になる。
【０１０２】
特に、このＣＯ２回収方法によれば、循環する酸性水１０５に脱炭酸排ガス１０１Ａを接触させて塩基性アミン化合物類を酸性水１０５中に溶解させるため、酸性水１０５のｐＨ値を、塩基性アミン化合物塩を得るのに適した範囲に容易に調整することが可能であり、当量以上の酸を使用することなく、効率よく脱炭酸排ガス中に残存した塩基性アミン化合物類を除去できる。
【０１０３】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、脱炭酸排ガス１０１Ａに酸性水を接触させる工程は、酸性水を、脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する工程をさらに含む。
【０１０４】
ここでは、酸性水を、脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する工程では、循環する酸性水１０５の流量を調節する。この結果、脱炭酸排ガス１０１Ａ中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として酸性水１０５に適宜溶解させることが可能になる。
【０１０５】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、塩基性アミン化合物吸収液１０３からＣＯ２を放出させる工程は、塩基性アミン化合物吸収液１０３に塩基性ナトリウムを添加する工程を含み、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物が含まれる酸性水１０５の一部を、塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程を含む。
【０１０６】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物を含む酸性水１０５に、塩基性ナトリウムを添加することにより、塩基性アミン化合物吸収液１０３、酸とナトリウムの塩に分離させ、塩基性アミン化合物吸収液１０３は吸収塔２にリサイクルし、酸とナトリウムの塩は系外に取り出すことが可能になる。この場合、塩基性アミン化合物は、大気中に放散されずに系内に回収されることとなるため、消費量を減少させることが可能になる。
【０１０７】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、脱炭酸排ガス１０１Ａに酸性水１０５を接触させる工程の後、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる酸性水１０５を無害化する工程を含む。
【０１０８】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物類を含む酸性水を、排水処理部に供給し、無害化することにより、塩基性アミン化合物類を適宜無害化することができ、アンモニアなど塩基性アミン化合物類以外の塩基性物質も同時に無害化することが可能になる。
【０１０９】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、脱炭酸排ガス１０１Ａに酸性水１０５を接触させる工程は、塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂに同伴するミスト状の酸性水１０５を捕集する工程をさらに含む。
【０１１０】
このＣＯ２回収方法によれば、脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂと共に、塩基性アミン化合物類を含有するミスト状の酸性水１０５が排出される事態を防ぐことが可能になる。
【０１１１】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、脱炭酸排ガス１０１Ａに酸性水１０５を接触させる工程は、酸性水１０５への補給水として、塩基性アミン化合物吸収液１０３から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水１０６、またはＣＯ２を吸収させる工程以前に排ガス１０１を冷却する冷却水（凝縮水）１０２を供給する工程をさらに含む。
【０１１２】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収系内で発生する凝縮水を利用することで、ＣＯ２回収系外から水を補給することなく、塩基性アミン化合物類の捕集を行うことが可能になる。
【０１１３】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける塩基性アミン化合物類の濃度を測定する工程と、測定された塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、酸性水１０５のｐＨ値、または酸性水１０５の流量を調整する工程とを含む。
【０１１４】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収系外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂに残存する塩基性アミン化合物類の濃度に応じ、この塩基性アミン化合物類を捕集するために適正なｐＨ値、または塩基性アミン化合物類を捕集するために適正な循環流量に調整することが可能になる。
【０１１５】
［実施の形態２］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図２は、実施の形態２に係るＣＯ２回収装置の概略図である。
【０１１６】
図２に示すように、実施の形態２のＣＯ２回収装置は、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置に対し、さらに濃縮部２３ｒを備えている。そして、実施の形態２のＣＯ２回収装置の他の構成は、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置と同じであることから、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１１７】
濃縮部２３ｒは、吸収液処理部２３において、水循環部の酸性水管２３ｄから酸性水１０５を排水処理部２３ｊに供給する酸性水排出管２３ｉに設けられ、副再生装置３１ｄまたは排水処理部２３ｊに至る酸性水１０５を濃縮する。
【０１１８】
濃縮部２３ｒには、多重効用蒸発装置と、蒸気圧縮式濃縮装置とのいずれかがある。多重効用蒸発装置は、酸性水１０５を蒸発缶にて貯留しつつ加熱して蒸発させ、濃縮された酸性水１０５を次の蒸発缶に供給すると共に蒸気を次の蒸発缶での加熱源として用い、蒸発缶を複数設けたものである。
【０１１９】
蒸気圧縮式濃縮装置は、蒸発缶で発生した蒸気を圧縮機で加圧して、温度を高くすることにより、加熱用熱源として利用するものであり、濃縮の際の動力消費量を低減できるものである。
【０１２０】
このような濃縮部２３ｒにて、濃縮された酸性水１０５は、酸性水排出管２３ｉを経て副再生装置３１ｄまたは排水処理部２３ｊに供給される。一方、酸性水１０５の濃縮により発生した蒸気は、冷却されて凝縮水となり、返水管２３ｓを経て水循環部の水受２３ｃに供給される。
【０１２１】
このように、実施の形態２のＣＯ２回収装置では、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置において、塩基性アミン化合物類が含まれる酸性水１０５を、副再生装置３１ｄまたは排水処理部２３ｊに至る前で濃縮する濃縮部２３ｒを備えている。
【０１２２】
このＣＯ２回収装置によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置による効果に加え、濃縮部２３ｒにより塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水１０５を濃縮することで、副再生装置３１ｄに至る酸性水１０５の量を減らせるため、副再生装置３１ｄの処理を助勢することが可能になる。換言すると、副再生装置３１ｄに供給する液量が減少するので、副再生装置３１ｄの小型化および副再生に伴う蒸気消費量の低減を図ることが可能になる。
【０１２３】
また、このＣＯ２回収装置によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置による効果に加え、濃縮部２３ｒにより塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水１０５を濃縮することで、排水処理部２３ｊに至る酸性水１０５の量を減らせるため、排水処理部２３ｊの処理を助勢することが可能になる。換言すると、排水処理部２３ｊに供給する液量が減少するので、排水処理部２３ｊの小型化を図ることが可能になる。
【０１２４】
特に排水処理方法として、触媒酸化法や廃液燃焼法を採用する場合には、濃縮することにより処理対象液量が減少するため、装置が小型化するとともに補助燃料の消費量も低減することが可能となる。例えば、濃縮部２３ｒで濃縮倍率を１０倍とすることにより、排水処理部２３ｊへの供給流量を１／１０とすることができ、廃液燃焼法の場合は補助燃料の使用量を１／１０以下とすることが可能になる。
【０１２５】
実施の形態２のＣＯ２回収方法では、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法において、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物が含まれる酸性水１０５の一部を、塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程に至る前に、酸性水１０５を濃縮する工程を含む。
【０１２６】
このＣＯ２回収方法によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法による効果に加え、塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水１０５を濃縮することで、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物が含まれる酸性水１０５の一部を、塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程に至る酸性水１０５の量を減らせるため、塩基性アミン化合物類を無害化する処理を助勢することが可能になる。
【０１２７】
実施の形態２のＣＯ２回収方法では、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法において、塩基性アミン化合物類が含まれる酸性水１０５を無害化する工程に至る酸性水１０５を濃縮する工程を含む。
【０１２８】
このＣＯ２回収方法によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法による効果に加え、塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水１０５を濃縮することで、塩基性アミン化合物類を無害化する工程に至る酸性水１０５の量を減らせるため、塩基性アミン化合物類を無害化する処理を助勢することが可能になる。
【０１２９】
［実施の形態３］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図３は、実施の形態３に係るＣＯ２回収装置の概略図であり、図４は、図３に示す揮発性有機化合物類処理部の一例（減圧ストリッピング方式）の概略図であり、図５は、図３に示す揮発性有機化合物類処理部の一例（スチームストリッピング方式）の概略図である。
【０１３０】
図３に示すように、実施の形態３のＣＯ２回収装置は、上述した実施の形態２のＣＯ２回収装置に対し、さらに揮発性有機化合物類処理部（ＶＯＣ類処理部）２３ｔを備えている。そして、実施の形態３のＣＯ２回収装置の他の構成は、上述した実施の形態２のＣＯ２回収装置と同じであることから、同一符号を付してその説明を省略する。なお、図３では、上述した濃縮部２３ｒを備えた実施の形態２のＣＯ２回収装置（図２参照）に対し、さらに揮発性有機化合物類処理部２３ｔを備えた形態として示しているが、濃縮部２３ｒを備えていない実施の形態１のＣＯ２回収装置（図１参照）や、排水処理部２３ｊおよび濃縮部２３ｒを備えていない実施の形態１のＣＯ２回収装置に対し、さらに揮発性有機化合物類処理部２３ｔを備えた形態でもよい。
【０１３１】
揮発性有機化合物類処理部（ＶＯＣ類処理部）２３ｔは、塩基性アミン化合物類と共に酸性水１０５中に溶解したアルデヒドなどの揮発性有機化合物類を、脱炭酸排ガス１０１Ａから分離するものである。揮発性有機化合物類処理部２３ｔは、吸収液処理部２３において、酸性水管２３ｄと排水処理部２３ｊとに接続された酸性水排出管２３ｕに設けられている。
【０１３２】
この揮発性有機化合物類処理部２３ｔには、減圧ストリッピング方式と、スチームストリッピング方式とのいずれかがある。減圧ストリッピング方式は、図４に示すように、放散塔２３ｔ１と濃縮塔２３ｔ２とを有している。放散塔２３ｔ１は、その上方にノズル２３ｔ３が設けられている。ノズル２３ｔ３は、絞弁２３ｔ４が設けられた酸性水排出管２３ｕを介して水循環部における酸性水管２３ｄ側に接続されている。また、放散塔２３ｔ１は、その底部が水循環部における水受２３ｃに対して戻管２３ｖを介して接続されている。戻管２３ｖには、返送ポンプ２３ｔ５が設けられている。濃縮塔２３ｔ２は、上方にノズル２３ｔ６が設けられている。ノズル２３ｔ６は、濃縮塔２３ｔ２自身の下方の外部と濃縮排水管２３ｔ７を介して接続されている。濃縮排水管２３ｔ７は、濃縮排水ポンプ２３ｔ８および冷却器２３ｔ９が設けられていると共に、酸性水排出管２３ｕの排水処理部２３ｊ側に接続されている。また、放散塔２３ｔ１の頂部と濃縮塔２３ｔ２の中央部下方とは、放散ガス管２３ｔ１０を介して接続されている。この放散ガス管２３ｔ１０には、放散ガスポンプ２３ｔ１１が設けられていると共に、放散塔２３ｔ１の頂部圧力を計測する圧力計２３ｔ１２が設けられている。また、濃縮塔２３ｔ２の頂部と、放散塔２３ｔ１の下方とは、濃縮ガス管２３ｔ１３を介して接続されている。この濃縮ガス管２３ｔ１３には、絞弁２３ｔ１４が設けられている。なお、放散塔２３ｔ１および濃縮塔２３ｔ２の内部は段塔方式にすることも可能である。
【０１３３】
この減圧ストリッピング方式の揮発性有機化合物類処理部２３ｔは、放散塔２３ｔ１の上段に、水循環部に循環される酸性水１０５の一部が供給される。放散塔２３ｔ１内で、放散ガス管２３ｔ１３より供給されるガスにより、酸性水１０５中に含まれている揮発性有機化合物類は液側からガス側に移行し、戻管２３ｖの液中の揮発性有機化合物濃度は低下し、吸収液処理部２３に返送される。一方、放散塔２３ｔ１の塔頂からは、揮発性有機化合物類を含むガスが放散ガスポンプ２３ｔ１１を経て、濃縮塔２３ｔ２に供給される。濃縮塔２３ｔ２では、放散塔２３ｔ１と比較して圧力が高いこと、および温度が低いことから、揮発性有機化合物類はガス側から液側に移行することとなり、濃縮塔２３ｔ２内の循環水中に揮発性有機化合物類が濃縮される。揮発性有機化合物類を含む液は、排水処理部２３ｊに供給され無害化処理される。また、濃縮塔２３ｔ２の塔頂からは、揮発性有機化合物濃度が低下したガスが得られ、放散ガス管２３ｔ１３より放散塔２３ｔ１に供給される。
【０１３４】
スチームストリッピング方式は、図５に示すように、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１、リボイラ２３ｔ２２、凝縮器２３ｔ２３、および濃縮液タンク２３ｔ２４から構成される。蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１は、その中央にノズル２３ｔ２５が設けられている。ノズル２３ｔ２５は、絞弁２３ｔ２６が設けられた酸性水排出管２３ｕを介して水循環部における酸性水管２３ｄ側に接続されている。また、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１は、その底部が水循環部における水受２３ｃに対して戻管２３ｖを介して接続されている。戻管２３ｖには、返送ポンプ２３ｔ２７、および返送液冷却器２３ｔ２８が設けられている。また、酸性水管２３ｄ側に接続された酸性水排出管２３ｕと、水受２３ｃに接続された戻管２３ｖとの間には、熱交換器２３ｔ２９が設けられている。リボイラ２３ｔ２２は、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の底部に貯留された酸性水１０５を蒸気により加熱するためのもので、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の外部下方に設置されている。蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の頂部は、酸性水排出管２３ｕの排水処理部２３ｊ側に接続されている。かかる酸性水排出管２３ｕには、凝縮器２３ｔ２３および濃縮液タンク２３ｔ２４が設けられている。また、酸性水排出管２３ｕには、濃縮液タンク２３ｔ２４の後段に濃縮液ポンプ２３ｔ３０が設けられている。さらに、酸性水排出管２３ｕは、濃縮液ポンプ２３ｔ３０の後段で環流管２３ｔ３１により分岐している。この環流管２３ｔ３１は、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１内の上部に設けられたノズル２３ｔ３２に接続されている。また、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の内部には、ノズル２３ｔ２５，２３ｔ３２の下部に、充填層２３ｔ３３がそれぞれ設けられているが、段塔方式にすることも可能である。
【０１３５】
このスチームストリッピング方式の揮発性有機化合物類処理部２３ｔは、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の上段に、水循環部に循環される揮発性有機化合物類を含む酸性水１０５の一部が供給される。蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の内部では、底部に貯留された酸性水１０５がリボイラ２３ｔ２２により加熱されることで、揮発性有機化合物類は酸性水１０５から蒸発し、蒸気とともに塔頂部に送られる。揮発性有機化合物類を除去した酸性水１０５は、返送ポンプ２３ｔ２７により、熱交換器２３ｔ２９、返送液冷却器２３ｔ２８を順に経て、吸収液処理部２３に返送される。一方、揮発性有機化合物類を含む蒸気は、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の頂部から排出されつつ、凝縮器２３ｔ２３により冷却され、揮発性有機化合物含有液１０７となる。揮発性有機化合物含有液１０７は、濃縮液タンク２３ｔ２４に貯留されつつ濃縮液ポンプ２３ｔ３０で、一部が蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１に還流されると共に、排水処理部２３ｊに送られ、無害化処理される。
【０１３６】
このように、実施の形態３のＣＯ２回収装置では、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置、および実施の形態２のＣＯ２回収装置に加え、脱炭酸排ガス１０１Ａと酸性水１０５とを接触させて塩基性アミン化合物類と共に脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する揮発性有機化合物類を除去する揮発性有機化合物類除去部２３ｔを備えている。
【０１３７】
このＣＯ２回収装置によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置、および実施の形態２のＣＯ２回収装置による効果に加え、水洗部２２を経た脱炭酸排ガス１０１Ａに揮発性有機化合物類が残存していても、この揮発性有機化合物類を塩基性アミン化合物類と共に酸性水１０５中に溶解させ脱炭酸排ガス１０１Ａから分離させるので、脱炭酸排ガス１０１Ａに残存して放出される揮発性有機化合物類の濃度をより一層低減することが可能になる。
【０１３８】
また、実施の形態３のＣＯ２回収装置では、ＣＯ２回収装置外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂ、すなわち揮発性有機化合物類が分離された後の脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける揮発性有機化合物類の濃度を測定する排ガス測定部２３ｎと、排ガス測定部２３ｎにて測定された揮発性有機化合物類の濃度に基づいて揮発性有機化合物類を除去する揮発性有機化合物類処理部２３ｔを制御する制御部２３ｑとを備えている。
【０１３９】
排ガス測定部２３ｎは、ＣＯ２回収装置（吸収塔２）外に排ガス（脱炭酸排ガス）１０１が排出する排ガス排出管２３ｍに設けられている。排ガス測定部２３ｎには、全炭化水素濃度計がある。全炭化水素濃度計は、試料ガスを水素炎イオン化検出器に導入して測定するもので、メタンをガスクロマトグラフ分離管で試料ガスから分離した後に水素炎イオン化検出器に導入して測定し、非メタン炭化水素を両者の差として求める。この全炭化水素濃度計では、主に、アミン化合物および揮発性有機化合物（例えばアルデヒド）の濃度を測定できる。
【０１４０】
制御部２３ｑは、マイコンなどで構成され、プログラムやデータが格納されたＲＡＭやＲＯＭなどから構成される記憶部を有している。記憶部には、排ガス（脱炭酸排ガス）１０１に残存する揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、揮発性有機化合物類を無害化する揮発性有機化合物類処理部２３ｔの処理能力を制御するためのデータが格納されている。この制御部２３ｑは、排ガス測定部２３ｎにて測定された濃度に基づき、記憶部に予め格納されたプログラムやデータに従って、揮発性有機化合物処理部２３ｔへの酸性水１０５の供給流量を制御する。そして、揮発性有機化合物類処理部２３ｔが減圧ストリッピング方式の場合、制御部２３ｑは、供給流量の変化に合わせて、放散塔２３ｔ１の内圧力および濃縮塔２３ｔ２からの返送ガス流量を追従させるように制御する。一方、揮発性有機化合物類処理部２３ｔが蒸気ストリッピング方式の場合、制御部２３ｑは、供給流量の変化に合わせて、リボイラ２３ｔ２２への蒸気供給量を追従させるように制御する。
【０１４１】
このＣＯ２回収装置によれば、排ガス測定部２３ｎにて測定された濃度に基づいて揮発性有機化合物類を無害化する揮発性有機化合物類処理部２３ｔを制御することで、ＣＯ２回収装置（吸収塔２）外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂに残存する揮発性有機化合物類の濃度に応じ、この揮発性有機化合物類を捕集するために揮発性有機化合物類処理部２３ｔへの供給液流量を調整することが可能になる。
【０１４２】
また、実施の形態３のＣＯ２回収方法では、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法、および実施の形態２のＣＯ２回収方法に加え、脱炭酸排ガス１０１Ａと酸性水１０５とを接触させて塩基性アミン化合物類と共に脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する揮発性有機化合物類を除去する工程を含む。
【０１４３】
このＣＯ２回収方法によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法、および実施の形態２のＣＯ２回収方法による効果に加え、脱炭酸排ガス１０１Ａに揮発性有機化合物類が残存していても、この揮発性有機化合物類を塩基性アミン化合物類と共に酸性水１０５に溶解させ脱炭酸排ガス１０１Ａから分離させるので、脱炭酸排ガス１０１Ａに残存して放出される揮発性有機化合物類の濃度をより一層低減することが可能になる。
【０１４４】
また、実施の形態３のＣＯ２回収方法では、ＣＯ２回収系外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂ、すなわち塩基性アミン化合物類と共に揮発性有機化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける揮発性有機化合物類の濃度を測定する工程と、測定された揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、揮発性有機化合物類を除去する工程への酸性水１０５の供給流量を調整する工程とを含む。
【０１４５】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収系外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける揮発性有機化合物類の濃度に応じ、この揮発性有機化合物類を捕集するために供給液流量を調整することが可能になる。
【実施例】
【０１４６】
本実施例では、ＣＯ２回収装置において、脱炭酸排ガスに残存する塩基性アミン化合物類および揮発性有機化合物類の濃度について試験が行われた（図６参照）。
【０１４７】
この試験において、従来例は、上述した吸収液処理部２３を備えていないＣＯ２回収装置を用いたもので、吸収塔から排出された塩基性アミン化合物類は、８［ｐｐｍ］であり、揮発性有機化合物類の濃度は、５［ｐｐｍ］であった。一方、実施例は、上述した図３に示すＣＯ２回収装置を用いたもので、酸性水のｐＨは５．０に設定され、酸性水排出ポンプからの酸性水循環流量が、液／ガス比＝２．５に設定されている。また、揮発性有機化合物処理部には、循環流量に対して２０［％］に相当する液を供給している。この際、吸収塔から排出された塩基性アミン化合物類は０．２[ｐｐｍ]以下であり、揮発性有機化合物類の濃度は０．５［ｐｐｍ］以下であった。このように、実施例のＣＯ２回収装置では、従来例と比較して、吸収塔から排出された塩基性アミン化合物類は１／４０以下、揮発性有機化合物類の濃度が１／１０以下となった。
【０１４８】
この結果、図６に示すように、本実施例では、塩基性アミン化合物類の濃度及び揮発性有機化合物濃度を脱炭酸排ガスに残存する塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
以上のように、本発明に係るＣＯ２回収装置およびＣＯ２回収方法は、脱炭酸排ガスに残存する塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減することに適している。
【符号の説明】
【０１５０】
１ 冷却塔
２ 吸収塔
２１ ＣＯ２吸収部
２２ 水洗部
２２Ａ 第一水洗部
２２Ｂ 第二水洗部
２３ 吸収液処理部
２３ａ ノズル
２３ｂ 充填層
２３ｃ 水受
２３ｄ 酸性水管
２３ｅ 酸性水循環ポンプ
２３ｆ 酸タンク
２３ｇ 酸水溶液管
２３ｈ 酸水溶液ポンプ
２３ｉ 酸性水排出管
２３ｊ 排水処理部
２３ｋ デミスタ
２３ｍ 排ガス排出管
２３ｎ 排ガス測定部
２３ｏ ｐＨ測定部
２３ｐ 流量測定部
２３ｑ 制御部
２３ｒ 濃縮部
２３ｓ 返水管
２３ｔ 揮発性有機化合物類処理部
２３Ｔａ 放散塔
２３Ｔｂ 濃縮塔
２３Ｔｃ ノズル
２３Ｔｄ 戻管
２３Ｔｅ 戻ポンプ
２３Ｔｆ ノズル
２３Ｔｇ 濃縮排水管
２３Ｔｈ 濃縮排水ポンプ
２３Ｔｉ 冷却器
２３Ｔｋ 放散ガス管
２３Ｔｍ 放散ガスポンプ
２３Ｔｎ 圧力計
２３Ｔｐ 濃縮蒸気管
２３Ｔｑ 絞弁
２３ｕ 酸性水排出管
３ 再生塔
４ リッチ・リーン熱交換器
１０１ 排ガス
１０１Ａ 脱炭酸排ガス
１０１Ｂ 脱炭酸アミン排ガス
１０２ 冷却水
１０３ 塩基性アミン化合物吸収液
１０３ａ リーン溶液
１０３ｂ リッチ溶液
１０４Ａ，１０４Ｂ 洗浄水
１０５ 酸性水
１０６ 凝縮水
１０７ 揮発性有機化合物含有液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収液と接触してＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度を低減するＣＯ２回収装置およびＣＯ２回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、その排出抑制への要求が一層強まる傾向にある。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、ボイラの排ガスをアミン化合物水溶液などのアミン系吸収液と接触させ、排ガス中のＣＯ２を除去し回収する方法が精力的に研究されている。
【０００３】
このような吸収液を用いて排ガスからＣＯ２を回収する場合、ＣＯ２が回収された脱炭酸排ガスにアミン化合物が同伴してしまう。そして、アミン化合物による大気汚染が発生する事態を防ぐため、脱炭酸排ガスと共に放出されるアミン化合物の放出量を低減する必要がある。
【０００４】
従来、特許文献１では、吸収液との気液接触によりＣＯ２が吸収除去された脱炭酸排ガスに対して洗浄水を気液接触させることで、脱炭酸排ガスに同伴されたアミン化合物を回収する水洗部を複数段設け、この複数段の水洗部にて、順次、脱炭酸排ガスに同伴するアミンの回収処理を行うことが示されている。この特許文献１の洗浄水は、ＣＯ２を吸収したアミン系吸収液からＣＯ２を除去してアミン系吸収液を再生する処理において、ＣＯ２に含まれる水分を凝縮して分離した凝縮水が用いられている。
【０００５】
また、従来、特許文献２では、吸収液との気液接触によりＣＯ２が吸収除去された脱炭酸排ガスを冷却する冷却部と、冷却部で凝縮した凝縮水と脱炭酸排ガスとを向流接触させる接触部を設けたものが示されている。さらに、特許文献２では、吸収液との気液接触によりＣＯ２が吸収除去された脱炭酸排ガスに対して洗浄水を気液接触させることで、脱炭酸排ガスに同伴されたアミン化合物を回収する水洗部を設けたものが示され、洗浄水は、ＣＯ２が回収される前の排ガスを冷却する冷却塔で凝縮された凝縮水が用いられている。
【０００６】
また、従来、特許文献３では、吸収液との気液接触によりＣＯ２が吸収除去された脱炭酸排ガスに対して硫酸を噴霧させることで、脱炭酸排ガスに同伴されたアミン化合物を塩基性アミン化合物硫酸塩にした後、塩基性アミン化合物硫酸塩を含む脱炭酸排ガスをデミスタに通過させることで、脱炭酸排ガスから塩基性アミン化合物硫酸塩を捕集することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１２６４３９号公報
【特許文献２】特開平８−８０４２１号公報
【特許文献３】特開平１０−３３９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年では、環境保全の見地から、脱炭酸排ガスに残存して放出される吸収液成分の濃度をより一層低減することが望まれている。特に、将来予想される処理ガス流量の多い火力発電所などの排ガスに対して、ＣＯ２回収装置を設置する場合、排ガスの放出量が多量であることから、脱炭酸排ガスに残存して放出される吸収液成分の放出量が増加する傾向にあり、放出される吸収液成分の濃度をより一層低減することが必要である。
【０００９】
なお、特許文献３では、脱炭酸塔排出ガスに硫酸を噴霧させ、排ガス中で硫酸と塩基性アミン化合物を接触させることで、排ガス中に塩基性アミン化合物硫酸塩を生成させ、塩基性アミン化合物硫酸塩を含むミストをデミスタで捕集することにより、脱炭酸塔排出ガス中の塩基性アミン化合物を回収している。しかし、硫酸と塩基性アミン化合物との接触効率や、塩基性アミン化合物硫酸塩の生成効率を考慮すると、より高度に塩基性アミン化合物を除去する場合には、排ガス中の塩基性アミン化合物の除去量に対し，硫酸噴霧量の調整が困難であり、等量に対して過剰量の硫酸噴霧量が必要となる。さらに、特許文献３では、排ガス中に硫酸(希硫酸水溶液)を噴霧するため、排ガス中のミスト量が増加してデミスタのミスト負荷が増加するため、高性能なデミスタが必要になったり、デミスタ充填量が増加したりするおそれがある。
【００１０】
本発明は上述した課題を解決するものであり、脱炭酸排ガスに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減することのできるＣＯ２回収装置およびＣＯ２回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明のＣＯ２回収装置では、排ガスと塩基性アミン化合物吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ２を前記塩基性アミン化合物吸収液に吸収させるＣＯ２吸収部、および前記ＣＯ２吸収部でＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスと洗浄水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する少なくとも一つ以上の水洗部を有する吸収塔と、ＣＯ２を吸収した前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔と、を備えるＣＯ２回収装置において、前記水洗部の脱炭酸排ガスの流れの後段に、前記脱炭酸排ガスと循環する酸性水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する吸収液処理部を備えることを特徴とする。
【００１２】
このＣＯ２回収装置によれば、水洗部を経た脱炭酸排ガスに塩基性アミン化合物類が残存していても、この塩基性アミン化合物類を酸性水の酸と反応させて脱炭酸排ガスから分離することができるため、脱炭酸排ガスに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減できる。特に、このＣＯ２回収装置によれば、循環する酸性水中に脱炭酸排ガスを接触させて塩基性アミン化合物類を酸性水中に溶解させるため、酸性水のｐＨ値を、塩基性アミン化合物塩を得るのに適した範囲に容易に調整することが可能であり、当量以上の酸を使用することなく、効率よく脱炭酸排ガス中に残存した塩基性アミン化合物類を除去できる。
【００１３】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記酸性水を、前記脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
このＣＯ２回収装置によれば、脱炭酸排ガス中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として酸性水に適宜溶解させることができる。
【００１５】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記再生塔の前記塩基性アミン化合物吸収液に塩基性ナトリウムを添加する副再生装置を設け、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水の一部を前記副再生装置に供給する酸性水排出管を備えたことを特徴とする。
【００１６】
このＣＯ２回収装置によれば、副再生装置において、塩基性アミン化合物を含む酸性水に、塩基性ナトリウムを添加することにより、塩基性アミン化合物吸収液、酸とナトリウムの塩に分離させ、塩基性アミン化合物吸収液は吸収塔にリサイクルし、酸とナトリウムの塩は系外に取り出せる。この場合、塩基性アミン化合物は、大気中に放散されずに系内に回収されることとなるため、消費量を減少させることができる。
【００１７】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を、前記副再生装置に至る前で濃縮する濃縮部を備えたことを特徴とする。
【００１８】
このＣＯ２回収装置によれば、濃縮部により塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水を濃縮することで、副再生装置に至る酸性水の量を減らせるため、副再生装置の処理を助勢することができる。換言すると、副再生装置に供給する液量が減少するので、副再生装置の小型化および副再生に伴う蒸気消費量の低減を図ることができる。
【００１９】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する排水処理部を備えたことを特徴とする。
【００２０】
このＣＯ２回収装置によれば、塩基性アミン化合物類を含む酸性水を、排水処理部に供給し、無害化することにより、塩基性アミン化合物類を適宜無害化することができ、アンモニアなど塩基性アミン化合物類以外の塩基性物質も同時に無害化することができる。
【００２１】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を、前記排水処理部に至る前で濃縮する濃縮部を備えたことを特徴とする。
【００２２】
このＣＯ２回収装置によれば、濃縮部により塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水を濃縮することで、排水処理部に至る酸性水の量を減らせるため、排水処理部の処理を助勢することができる。換言すると、排水処理部に供給する液量が減少するので、排水処理部の小型化を図ることができる。
【００２３】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスに同伴するミスト状の前記酸性水を捕集するデミスタを備えたことを特徴とする。
【００２４】
このＣＯ２回収装置によれば、脱炭酸排ガスと共に、塩基性アミン化合物類を含有するミスト状の酸性水が排出される事態を防止できる。
【００２５】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記酸性水への補給水として、前記塩基性アミン化合物吸収液から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水、または前記ＣＯ２吸収部に供給される前記排ガスを冷却する凝縮水を供給することを特徴とする。
【００２６】
このＣＯ２回収装置によれば、ＣＯ２回収装置内で発生する凝縮水を利用することで、ＣＯ２回収系外から水を補給することなく、塩基性アミン化合物類の捕集を行える。
【００２７】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記塩基性アミン化合物類の濃度を測定する排ガス測定部と、前記排ガス測定部にて測定された前記塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、前記酸性水のｐＨ値、または前記酸性水の流量を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
このＣＯ２回収装置によれば、ＣＯ２回収装置（吸収塔）外に排出される脱炭酸アミン排ガスに残存する塩基性アミン化合物類の濃度に応じ、この塩基性アミン化合物類を捕集するために適正なｐＨ値、または塩基性アミン化合物類を捕集するために適正な循環流量に調整することができる。
【００２９】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記脱炭酸排ガスと前記酸性水とを接触させて前記塩基性アミン化合物類と共に前記脱炭酸排ガスに同伴する揮発性有機化合物類を除去する揮発性有機化合物類除去部を備えたことを特徴とする。
【００３０】
このＣＯ２回収装置によれば、水洗部を経た脱炭酸排ガスに揮発性有機化合物類が残存していても、この揮発性有機化合物類を塩基性アミン化合物類と共に酸性水に溶解させ脱炭酸排ガスから分離させるので、脱炭酸排ガスに残存して放出される揮発性有機化合物類の濃度をより一層低減できる。
【００３１】
また、本発明のＣＯ２回収装置では、前記塩基性アミン化合物類と共に前記揮発性有機化合物が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記揮発性有機化合物類の濃度を測定する排ガス測定部と、前記排ガス測定部にて測定された前記揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、前記揮発性有機化合物類除去部への前記酸性水の供給流量を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００３２】
このＣＯ２回収装置によれば、ＣＯ２回収装置（吸収塔）外に排出される脱炭酸排ガスに残存する揮発性有機化合物類の濃度に応じ、この揮発性有機化合物類を捕集するために揮発性有機化合物類処理部への供給液流量を調整することができる。
【００３３】
上述の目的を達成するために、本発明のＣＯ２回収方法では、排ガスと塩基性アミン化合物吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ２を前記塩基性アミン化合物吸収液に吸収させる工程と、ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスと洗浄水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する工程と、ＣＯ２を吸収した前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる工程と、を含むＣＯ２回収方法において、前記洗浄水と接触する工程を経た前記脱炭酸排ガスに対し、循環する酸性水を接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する工程を含むことを特徴とする。
【００３４】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスに洗浄水を接触させて脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する工程を経た脱炭酸排ガスに塩基性アミン化合物類が残存していても、この塩基性アミン化合物類を酸性水と反応させて脱炭酸排ガスから分離させるので、脱炭酸排ガスに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減することが可能になる。特に、このＣＯ２回収方法によれば、循環する酸性水に脱炭酸排ガスを接触させて塩基性アミン化合物類を酸性水中に溶解させるため、酸性水のｐＨ値を、塩基性アミン化合物塩を得るのに適した範囲に容易に調整することが可能であり、当量以上の酸を使用することなく、効率よく脱炭酸排ガス中に残存した塩基性アミン化合物類を除去できる。
【００３５】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記酸性水を、脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３６】
このＣＯ２回収方法によれば、脱炭酸排ガス中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として酸性水に適宜溶解させることができる。
【００３７】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる工程は、前記塩基性アミン化合物吸収液に塩基性ナトリウムを添加する工程を含み、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物が含まれる前記酸性水の一部を、前記塩基性ナトリウムを添加する工程に供給することを特徴とする。
【００３８】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物を含む酸性水１０５に、塩基性ナトリウムを添加することにより、塩基性アミン化合物吸収液、酸とナトリウムの塩に分離させ、塩基性アミン化合物吸収液は吸収塔２にリサイクルし、酸とナトリウムの塩は系外に取り出すことができる。この場合、塩基性アミン化合物は、大気中に放散されずに系内に回収されることとなるため、消費量を減少させることができる。
【００３９】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物が含まれる前記酸性水の一部を、前記塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程に至る前に、前記酸性水を濃縮する工程を含むことを特徴とする。
【００４０】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水を濃縮することで、脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物が含まれる酸性水の一部を、塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程に至る酸性水の量を減らせるため、塩基性アミン化合物類を無害化する処理を助勢することができる。
【００４１】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程の後、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する工程を含むことを特徴とする。
【００４２】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物類を含む酸性水を、排水処理部に供給し、無害化することにより、塩基性アミン化合物類を適宜無害化することができ、アンモニアなど塩基性アミン化合物類以外の塩基性物質も同時に無害化することができる。
【００４３】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する工程に至る前記酸性水を濃縮する工程を含むことを特徴とする。
【００４４】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水を濃縮することで、排水処理部に至る酸性水の量を減らせるため、排水処理部の処理を助勢することができる。
【００４５】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスに同伴するミスト状の前記酸性水を捕集する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００４６】
このＣＯ２回収方法によれば、脱炭酸排ガスと共に、塩基性アミン化合物類を含有するミスト状の酸性水が排出される事態を防止できる。
【００４７】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記酸性水への補給水として、前記塩基性アミン化合物吸収液から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水、またはＣＯ２を吸収させる工程以前に前記排ガスを冷却する凝縮水を供給する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００４８】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収装置内で発生する凝縮水を利用することで、ＣＯ２回収系外から水を補給することなく、塩基性アミン化合物類の捕集を行える。
【００４９】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記塩基性アミン化合物類の濃度を測定する工程と、測定された前記塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、前記酸性水のｐＨ値、または前記酸性水の流量を調整する工程と、を含むことを特徴とする。
【００５０】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収装置（吸収塔）外に排出される脱炭酸アミン排ガスに残存する塩基性アミン化合物類の濃度に応じ、この塩基性アミン化合物類を捕集するために適正なｐＨ値、または塩基性アミン化合物類を捕集するために適正な循環流量に調整することができる。
【００５１】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記脱炭酸排ガスと前記酸性水とを接触させて前記塩基性アミン化合物類と共に前記脱炭酸排ガスに同伴する揮発性有機化合物類を除去する工程を含むことを特徴とする。
【００５２】
このＣＯ２回収方法によれば、脱炭酸排ガスに揮発性有機化合物類が残存していても、この揮発性有機化合物類を塩基性アミン化合物類と共に酸性水に溶解させ脱炭酸排ガスから分離させるので、脱炭酸排ガスに残存して放出される揮発性有機化合物類の濃度をより一層低減できる。
【００５３】
また、本発明のＣＯ２回収方法では、前記塩基性アミン化合物類と共に前記揮発性有機化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記揮発性有機化合物類の濃度を測定する工程と、測定された前記揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、前記揮発性有機化合物類を除去する工程への前記酸性水の供給流量を調整する工程と、を含むことを特徴とする。
【００５４】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収装置（吸収塔）外に排出される脱炭酸排ガスに残存する揮発性有機化合物類の濃度に応じ、この揮発性有機化合物類を捕集するために揮発性有機化合物類処理部への供給液流量を調整することができる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、脱炭酸排ガスに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るＣＯ２回収装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態２に係るＣＯ２回収装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態３に係るＣＯ２回収装置の概略図である。
【図４】図４は、図３に示す揮発性有機化合物類処理部の一例（減圧ストリッピング方式）の概略図である。
【図５】図５は、図３に示す揮発性有機化合物類処理部の一例（スチームストリッピング方式）の概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施例に係るＣＯ２回収装置において脱炭酸排ガスに残存する塩基性アミン化合物類および揮発性有機化合物類の濃度の試験結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００５８】
［実施の形態１］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係るＣＯ２回収装置の概略図である。
【００５９】
図１に示すように、ＣＯ２回収装置は、例えば、ボイラなどの産業設備（図示せず）から排出される排ガス１０１を、冷却水１０２により冷却する冷却塔１と、排ガス１０１に、ＣＯ２を吸収する塩基性アミン化合物の水溶液である塩基性アミン化合物吸収液１０３のリーン溶液１０３ａを向流接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を塩基性アミン化合物吸収液１０３に吸収させ、ＣＯ２を除去した排ガス１０１を排出する吸収塔２と、ＣＯ２を吸収した塩基性アミン化合物吸収液１０３のリッチ溶液１０３ｂからＣＯ２を放出してリーン溶液１０３ａに再生する再生塔３とを備える。
【００６０】
冷却塔１は、ＣＯ２を含有する排ガス１０１が、排ガス送風機（図示せず）により昇圧されて内部に送られ、ここで冷却水１０２と向流接触させて排ガス１０１を冷却する。
【００６１】
冷却水１０２は、冷却塔１内の下部に溜まっており、冷却水循環ポンプ１ａにより冷却塔１の外部の冷却水管１ｂを経て冷却塔１内の上部に供給される。そして、冷却水１０２は、冷却塔１内の上部に設けられたノズル１ｃから流下されつつ、冷却塔１内の下部に至る過程に設けられた充填層１ｄの位置で、上昇する排ガス１０１と向流接触する。また、冷却水管１ｂには、冷却器１ｅが設けられており、冷却水１０２を排ガス１０１の温度よりも低い温度まで冷却することで、冷却塔１内で排ガス１０１中の水分の一部が凝縮し、凝縮水となる。この冷却塔１にて冷却された排ガス１０１は、排ガス管１ｆを経て冷却塔１から排出され吸収塔２に供給される。
【００６２】
吸収塔２は、その下部にＣＯ２吸収部２１、中央部に水洗部２２、上部に吸収液処理部２３を有している。ＣＯ２吸収部２１は、冷却塔１から供給された排ガス１０１と、塩基性アミン化合物吸収液１０３のリーン溶液１０３ａとを向流接触させ、排ガス１０１中のＣＯ２を塩基性アミン化合物吸収液１０３に吸収させる。
【００６３】
塩基性アミン化合物吸収液１０３のリーン溶液１０３ａは、再生塔３から供給され、ノズル２１ａから流下されつつ、吸収塔２の下部に至る過程に設けられた充填層２１ｂの位置で、上昇する排ガス１０１と向流接触した後、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液１０３ｂとなり吸収塔２の底部に貯留される。そして、吸収塔２の底部に貯留された塩基性アミン化合物吸収液１０３のリッチ溶液１０３ｂは、吸収塔２の外部のリッチ溶液管２１ｃに設けられたリッチ溶液排出ポンプ２１ｄにより圧送されて再生塔３に供給される。また、ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａは、上昇しつつデミスタ２１ｅを通過し、同伴するミスト状の塩基性アミン化合物吸収液１０３が回収される。
【００６４】
水洗部２２は、本実施の形態では第一水洗部２２Ａと第二水洗部２２Ｂとが上下に２段で配置されている。下段側の第一水洗部２２Ａは、ＣＯ２吸収部２１にてＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａと、洗浄水１０４Ａとを向流接触させ、脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴された塩基性アミン化合物類を洗浄水１０４Ａで除去するようにしている。
【００６５】
洗浄水１０４Ａは、ノズル２２Ａａから流下されつつ、下方に至る過程に設けられた充填層２２Ａｂの位置で、上昇する脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触した後、水受２２Ａｃに貯留される。そして、水受２２Ａｃに貯留された洗浄水１０４Ａは、吸収塔２の外部の洗浄水管２２Ａｄに設けられた洗浄水循環ポンプ２２Ａｅにより圧送循環されつつ冷却器２２Ａｆで冷却されてノズル２２Ａａから再び流下される。すなわち、洗浄水１０４Ａは、脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触しながら塩基性アミン化合物類を脱炭酸排ガス１０１Ａから除去しつつ循環されている。なお、脱炭酸排ガス１０１Ａは、塩基性アミン化合物類を洗浄水１０４Ａにより除去された後、さらに上昇しつつデミスタ２２Ａｇを通過し、同伴するミスト状の洗浄水１０４が回収される。なお、塩基性アミン化合物類には、吸収液として使用する塩基性アミン化合物そのもの以外に、分解により生じた低分子量の塩基性アミン化合物も含まれる。
【００６６】
上段側の第二水洗部２２Ｂは、第一水洗部２２Ａを経て上昇する脱炭酸排ガス１０１Ａと、洗浄水１０４Ｂとを向流接触させ、脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴された塩基性アミン化合物類を洗浄水１０４Ａでさらに除去するようにしている。
【００６７】
洗浄水１０４Ｂは、ノズル２２Ｂａから流下されつつ、下方に至る過程に設けられた充填層２２Ｂｂの位置で、上昇する脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触した後、水受２２Ｂｃに貯留される。そして、水受２２Ｂｃに貯留された洗浄水１０４Ｂは、吸収塔２の外部の洗浄水管２２Ｂｄに設けられた洗浄水循環ポンプ２２Ｂｅにより圧送循環されつつ冷却器２２Ｂｆで冷却されてノズル２２Ｂａから再び流下される。すなわち、洗浄水１０４Ｂは、脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触しながら塩基性アミン化合物類を脱炭酸排ガス１０１Ａから除去しつつ循環されている。なお、脱炭酸排ガス１０１Ａは、塩基性アミン化合物類を洗浄水１０４Ｂにより除去された後、さらに上昇しつつデミスタ２２Ｂｇを通過し、同伴するミスト状の洗浄水１０４Ｂが回収される。
【００６８】
第二水洗部２２Ｂには、再生塔３にて塩基性アミン化合物吸収液１０３より分離されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水（※１）、または冷却塔１にて排ガス１０１を冷却する際の凝縮水（※２）が、洗浄水１０４Ｂとして冷却器２２Ｂｆ前の洗浄水管２２Ｂｄに一部供給される。また、第二水洗部２２Ｂの水受２２Ｂｃで溢れた洗浄水１０４Ｂは、吸収塔２の外部のオーバーフロー管２２Ｂｈに排出され、第一水洗部２２Ａの水受２２Ａｃに供給される。また、第一水洗部２２Ａの水受２２Ａｃで溢れた洗浄水１０４Ａは、吸収塔２の外部のオーバーフロー管２２Ａｈに排出され、ＣＯ２吸収部２１の底に供給される。なお、水洗部２２は、１段であってもよく、２段以上あってもよい。
【００６９】
吸収液処理部２３は、水洗部２２（２２Ａ，２２Ｂ）を経た脱炭酸排ガス１０１Ａと、酸性水１０５とを向流接触させ、脱炭酸排ガス１０１に残存する塩基性アミン化合物類を、酸性水１０５の酸と反応させ塩基性アミン化合物塩として酸性水１０５に溶解させることで脱炭酸排ガス１０１Ａから分離させ、さらに塩基性アミン化合物類が溶解された酸性水１０５の一部を、副再生装置３１ｄに供給する（※３）。副再生装置３１ｄでは、塩基性アミン化合物を含む酸性水１０５に、塩基性ナトリウムを添加することにより、塩基性アミン化合物吸収液、酸とナトリウムの塩に分離し、塩基性アミン化合物吸収液は吸収塔２にリサイクルし、酸とナトリウムの塩は系外に取り出すことが可能になる。例えば、酸として硫酸を使用した場合、副再生装置３１ｄでは、主として塩基性アミン化合物吸収液と硫酸ナトリウムとを生成する。また、塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水１０５の一部を排水処理部２３ｊに供給し、ＣＯ２回収装置の系外に排出して塩基性アミン化合物類を無害化することも可能である。
【００７０】
酸性水１０５は、ノズル２３ａから流下されつつ、下方に至る過程に設けられた充填層２３ｂの位置で、上昇する脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触した後、塩基性アミン化合物類が溶解されて水受２３ｃに貯留される。そして、水受２３ｃに貯留された酸性水１０５は、吸収塔２の外部の酸性水管２３ｄに設けられた酸性水循環ポンプ２３ｅにより圧送循環されてノズル２３ａから再び流下される。すなわち、酸性水１０５は、脱炭酸排ガス１０１Ａと向流接触しながら循環する経路をなすように、ノズル２３ａ、吸収塔２内部、充填層２３ｂ、水受２３ｃ、酸性水管２３ｄ、および酸性水循環ポンプ２３ｅにより構成される水循環部を通過する。また、酸性水管２３ｄには、循環する酸性水１０５の一部を抜き出す酸性水排出管２３ｉが接続されている。この酸性水排出管２３ｉは、２方に分岐して設けられ、分岐した一方が副再生装置３１ｄに接続され、分岐した他方が排水処理部２３ｊに接続されている。すなわち、循環する酸性水１０５の一部は、副再生装置３１ｄや排水処理部２３ｊに供給される。
【００７１】
酸性水１０５は、副再生装置３１ｄや排水処理部２３ｊに一部抜き出されるため、液（補給水）の補給が必要となる。補給水として、再生塔３にて塩基性アミン化合物吸収液１０３より分離されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水（※１）、または冷却塔１にて排ガス１０１を冷却する際の凝縮水（※２）を使用することが好ましい。これにより、ＣＯ２回収系外から水を補給することなく、塩基性アミン化合物類の捕集を行うことが可能になる。
【００７２】
また、酸性水１０５は、酸水溶液が貯留された酸タンク２３ｆ、酸水溶液管２３ｇ、および酸水溶液ポンプ２３ｈから構成される酸添加部により、酸が供給される。酸の供給は、酸性水１０５のｐＨを計測し、塩基性アミン化合物塩を得るｐＨとなるように調整する。具体的には、酸性水のｐＨを４．０〜６．５になるように酸の供給量を調整する。酸水溶液には、希釈された硫酸、ホウ酸、シュウ酸、炭酸、塩酸などが適用される。
【００７３】
なお、塩基性アミン化合物吸収液１０３を回収された脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂは、さらに上昇しつつデミスタ２３ｋを通過し、同伴するミスト状の塩基性アミンを含む酸性水（塩基性アミン化合物類が溶解された酸性水）１０５が回収された後、吸収塔２の外部の排ガス排出管２３ｍから排出される。
【００７４】
排水処理部２３ｊに送られる排水は、塩基性アミンを含む酸性水であり、排水中に高濃度のＮ（窒素）、ＣＯＤを含むため、無害化処理が必要となる。この無害化の方法としては、生物処理、触媒酸化法、廃液燃焼法などを採用することができる。生物処理は、常温、常圧で有機体窒素（塩基性アミン）を主に窒素ガスとする処理が可能であるが、設備設置面積が大きいこと、副生成物として汚泥が発生するため汚泥処理が必要となる。
【００７５】
触媒酸化法は、高温、高圧条件化で、窒素ガスと水に分解することが可能であり、設備設置面積が小型であること、副生成物が発生しないことなどの利点はあるが、塩基性アミン化合物を完全に分解することが困難であり、一部残存することが懸念される。
【００７６】
廃液燃焼法は、高温条件化で補助燃料とともに廃液を噴霧燃焼させるもので、有機分が多くＣＯＤの高い排水の処理に適している。燃焼器にて補助燃料を燃焼させて生成した高温の燃焼生成ガスを炉内へ吹きこみ、当該炉に塩基性アミン化合物類が溶解された酸性水１０５を噴霧することにより、高温下で、有機物のＣ（炭素）がＣＯ２（二酸化炭素）に、Ｈ（水素）がＨ２Ｏ（水）に分解され、塩分はダストとなる。ダストは、後段の水吸収設備で捕集され、溶解し、中和処理を行った後、放流する。
【００７７】
また、吸収液処理部２３には、吸収塔２から脱炭酸アミン排ガス１０１ＢをＣＯ２回収装置外に排出する排ガス排出管２３ｍに、脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける塩基性アミン化合物の濃度を測定する排ガス測定部２３ｎが設けられている。また、吸収液処理部２３には、酸性水１０５が循環される酸性水管２３ｄに、酸性水１０５のｐＨ値を測定するｐＨ測定部２３ｏが設けられている。また、吸収液処理部２３には、酸性水１０５が循環される酸性水管２３ｄに、酸性水１０５の流量を測定する流量測定部２３ｐが設けられている。そして、排ガス測定部２３ｎ、ｐＨ測定部２３ｏ、流量測定部２３ｐ、酸水溶液ポンプ２３ｈ、および酸性水循環ポンプ２３ｅは、制御部２３ｑに接続されている。
【００７８】
排ガス測定部２３ｎには、全炭化水素濃度計と、アルカリ濃度計と、ガス中全窒素濃度計とのいずれかを使用することができる。全炭化水素濃度計は、試料ガスを水素炎イオン化検出器に導入して測定するもので、メタンをガスクロマトグラフ分離管で試料ガスから分離した後に水素炎イオン化検出器に導入して測定し、非メタン炭化水素を両者の差として求める。この全炭化水素濃度計では、主に、アミン化合物および揮発性有機化合物（例えばアルデヒド）の濃度を測定できる。
【００７９】
アルカリ濃度計は、容器に吸収液（Ｈ２ＳＯ４（硫酸），Ｈ３ＢＯ４（ホウ酸））を導入し、この吸収液に試料ガスを所定量通してアルカリ成分を吸収させた後、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）規定液にて中和滴定してアルカリ量を求める。このアルカリ濃度計では、主に、アミン化合物およびアミン分解物（例えばアンモニア）の濃度を測定できる。
【００８０】
ガス中全窒素濃度計は、試料ガスを酸化触媒層へ導入し、塩基性アミン化合物をすべてＮＯ（一酸化窒素）またはＮＯ２（二酸化窒素）に酸化した後、コンバータへ導入し、ＮＯ２をＮＯに変換して、検出器（化学発光法）で全窒素濃度（ＮＯ２＋ＮＯ）を検出する。一方、試料ガスを酸化触媒層に通さず、コンバータへ導入し、ＮＯ２をＮＯに変換して、検出器（化学発光法）で排ガス中の全窒素濃度を検出する。そして、酸化触媒層に導入した場合の全窒素濃度から酸化触媒相に導入しない場合の全窒素濃度を差し引くことにより、塩基性アミン由来の窒素濃度を計測することが可能になる。
【００８１】
制御部２３ｑは、マイコンなどで構成され、プログラムやデータが格納されたＲＡＭやＲＯＭなどから構成される記憶部（図示せず）を有している。記憶部には、ガス中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として溶解させるための酸性水１０５の循環流量を決める酸性水循環ポンプ２３ｅの流量のデータが格納されている。また、記憶部には、脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂに残存する塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、ガス中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として溶解させるための酸性水１０５の所望のｐＨ値、またはガス中の塩基性アミン化合物類を所望の除去率とするための酸性水１０５の循環流量を決める酸性水循環ポンプ２３ｅの流量のデータが格納されている。この制御部２３ｑは、排ガス測定部２３ｎにて測定された濃度に基づき、記憶部に予め格納されたプログラムやデータに従って、塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩とする所望のｐＨ値に酸性水１０５を調整する態様で、酸水溶液ポンプ２３ｈの供給流量を制御する。または、制御部２３ｑは、排ガス測定部２３ｎにて測定された濃度に基づき、記憶部に予め格納されたプログラムやデータに従って、塩基性アミン化合物類を所望の除去率となる態様で、酸性水循環ポンプ２３ｅの供給流量を制御する。
【００８２】
再生塔３は、その下半部に吸収液再生部３１を有している。吸収液再生部３１は、塩基性アミン化合物吸収液１０３を、リッチ溶液１０３ｂからＣＯ２を回収してリーン溶液１０３ａとして再生することで、ＣＯ２を吸収した塩基性アミン化合物吸収液１０３からＣＯ２を放出させる。
【００８３】
塩基性アミン化合物吸収液１０３のリッチ溶液１０３ｂは、吸収塔２におけるＣＯ２吸収部２１のリッチ溶液管２１ｃから供給されノズル３１ａから流下される。そして、リッチ溶液１０３ｂは、再生塔３の下部に至る過程に設けられた下部充填層３１ｂを通過しつつ、再生塔３の下部に接続された再生加熱器３１ｃによる吸熱反応により、ほぼ全てのＣＯ２が放出されたリーン溶液１０３ａとなり再生塔３内の底部に貯留される。再生塔３の下部には、副再生装置３１ｄが接続されており、リーン溶液１０３ａの一部を加熱することにより、劣化物などが濃縮されてスラッジとして回収すると共に、発生する蒸気は再生塔３の下部に戻される。そして、再生塔３の下部に貯留されたリーン溶液１０３ａは、リーン溶液管３１ｅに設けられたリーン溶液排出ポンプ３１ｆにより圧送されて吸収塔２に供給される過程で、リッチ溶液管２１ｃを経て再生塔３に供給される過程のリッチ溶液１０３ｂとリッチ・リーン熱交換器４により熱交換され、かつ冷却器３１ｇで冷却される。
【００８４】
一方、放出されたＣＯ２は、再生塔３内を上昇し、上部充填層３１ｈを経て、再生塔３の頂部より排出される。このとき、ＣＯ２には水分が含まれているため、ＣＯ２排出ライン３２ａに設けられたコンデンサ３２ｂにおいて冷却することにより、ＣＯ２に含まれる水分を凝縮し、この凝縮水１０６とＣＯ２とをＣＯ２分離器３２ｃによって分離する。凝縮水１０６と分離された高純度のＣＯ２はＣＯ２放出ライン３２ｄから脱炭酸プロセス系外へと放出され、後の工程において利用または処分される。凝縮水１０６は、凝縮水ポンプ３２ｅにより輸送され、その一部は再生塔還流水ライン３２ｆを経て再生塔３の塔頂のノズル３２ｇから再生塔３内に供給される。この凝縮水１０６は、アミン濃度が非常に低いため、吸収液処理部２３および水洗部２２の補給水として使用可能である。
【００８５】
このように、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置は、排ガス１０１と塩基性アミン化合物吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を塩基性アミン化合物吸収液１０３に吸収させるＣＯ２吸収部２１、およびＣＯ２吸収部２１でＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａと洗浄水１０４Ａ，１０４Ｂとを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する少なくとも一つ以上の水洗部２２（２２Ａ，２２Ｂ）を有する吸収塔２と、ＣＯ２を吸収した塩基性アミン化合物吸収液１０３からＣＯ２を放出させる再生塔３とを備えたものである。そして、このＣＯ２回収装置において、水洗部２２の脱炭酸排ガスの流れの後段に、脱炭酸排ガス１０１Ａと循環する酸性水１０５とを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する吸収液処理部２３を備えている。
【００８６】
このＣＯ２回収装置によれば、水洗部２２を経た脱炭酸排ガス１０１Ａに塩基性アミン化合物類が残存していても、この塩基性アミン化合物類を酸性水１０５の酸と反応させて脱炭酸排ガス１０１Ａから分離させるので、脱炭酸排ガス１０１Ａに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減することが可能になる。
【００８７】
特に、このＣＯ２回収装置によれば、循環する酸性水１０５に脱炭酸排ガス１０１Ａを接触させて塩基性アミン化合物類を酸性水１０５中に溶解させるため、酸性水１０５のｐＨ値を、塩基性アミン化合物塩を得るのに適した範囲に容易に調整することが可能であり、当量以上の酸を使用することなく、効率よく脱炭酸排ガス中に残存した塩基性アミン化合物類を除去することが可能になる。
【００８８】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、酸性水１０５を、脱炭酸排ガス１０１Ａとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する制御部２３ｑを備えている。
【００８９】
制御部２３ｑは、酸性水循環ポンプ２３ｅを制御し、酸性水管２３ｄを介して循環する酸性水１０５の流量を調節する。このため、ｐＨ測定部２３ｏで測定されるｐＨ値が所望のｐＨ値に調整される。この結果、脱炭酸排ガス１０１Ａ中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として酸性水１０５に適宜溶解させることが可能になる。
【００９０】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、再生塔３の塩基性アミン化合物吸収液１０３に塩基性ナトリウムを添加する副再生装置３１ｄを設け、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる酸性水１０５の一部を副再生装置３１ｄに供給する酸性水排出管２３ｉを備えている。
【００９１】
このＣＯ２回収装置によれば、副再生装置３１ｄにおいて、塩基性アミン化合物を含む酸性水１０５に、塩基性ナトリウムを添加することにより、塩基性アミン化合物吸収液、酸とナトリウムの塩に分離させ、塩基性アミン化合物吸収液は吸収塔２にリサイクルし、酸とナトリウムの塩は系外に取り出すことが可能になる。この場合、塩基性アミン化合物は、大気中に放散されずに系内に回収されることとなるため、消費量を減少させることが可能になる。
【００９２】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる酸性水１０５を無害化する排水処理部２３ｊを備えている。
【００９３】
このＣＯ２回収装置によれば、塩基性アミン化合物類を含む酸性水を、排水処理部に供給し、無害化することにより、塩基性アミン化合物類を適宜無害化することができ、アンモニアなど塩基性アミン化合物類以外の塩基性物質も同時に無害化することが可能になる。
【００９４】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、塩基性アミン化合物類が分離された後の脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴するミスト状の酸性水１０５を捕集するデミスタを備えている。
【００９５】
このＣＯ２回収装置によれば脱炭酸排ガス１０１Ａと共に、塩基性アミン化合物類を含有するミスト状の酸性水１０５が排出される事態を防ぐことが可能になる。
【００９６】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、酸性水１０５への補給水として、塩基性アミン化合物吸収液１０３から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水１０６、またはＣＯ２吸収部２１に供給される排ガス１０１を冷却する冷却水（凝縮水）１０２を、水循環部で循環される循環水として供給する。
【００９７】
このＣＯ２回収装置によれば、ＣＯ２回収装置内で発生する凝縮水を利用することで、ＣＯ２回収系外から水を補給することなく、塩基性アミン化合物類の捕集を行うことが可能になる。
【００９８】
また、実施の形態１のＣＯ２回収装置では、塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける塩基性アミン化合物類の濃度を測定する排ガス測定部２３ｎと、排ガス測定部２３ｎにて測定された塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、酸性水１０５のｐＨ値、または酸性水１０５の流量を調整する制御部とを備えている。
【００９９】
このＣＯ２回収装置によれば、ＣＯ２回収装置（吸収塔２）外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂに残存する塩基性アミン化合物類の濃度に応じ、この塩基性アミン化合物類を捕集するために適正なｐＨ値、または塩基性アミン化合物類を捕集するために適正な循環流量に調整することが可能になる。
【０１００】
実施の形態１のＣＯ２回収方法は、排ガス１０１と塩基性アミン化合物吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を塩基性アミン化合物吸収液１０３に吸収させる工程と、ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａと洗浄水１０４Ａ，１０４Ｂとを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する工程と、ＣＯ２を吸収した塩基性アミン化合物吸収液１０３からＣＯ２を放出させる工程とを含む。このＣＯ２回収方法において、洗浄水１０４Ａ，１０４Ｂと接触する工程を経た脱炭酸排ガス１０１Ａに対し、循環する酸性水１０５を接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する工程を含む。
【０１０１】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガス１０１Ａに洗浄水１０４Ａ，１０４Ｂを接触させて脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する工程を経た脱炭酸排ガス１０１Ａに塩基性アミン化合物類が残存していても、この塩基性アミン化合物類を酸性水１０５と反応させて脱炭酸排ガス１０１Ａから分離させるので、脱炭酸排ガス１０１Ａに残存して放出される塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減することが可能になる。
【０１０２】
特に、このＣＯ２回収方法によれば、循環する酸性水１０５に脱炭酸排ガス１０１Ａを接触させて塩基性アミン化合物類を酸性水１０５中に溶解させるため、酸性水１０５のｐＨ値を、塩基性アミン化合物塩を得るのに適した範囲に容易に調整することが可能であり、当量以上の酸を使用することなく、効率よく脱炭酸排ガス中に残存した塩基性アミン化合物類を除去できる。
【０１０３】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、脱炭酸排ガス１０１Ａに酸性水を接触させる工程は、酸性水を、脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する工程をさらに含む。
【０１０４】
ここでは、酸性水を、脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する工程では、循環する酸性水１０５の流量を調節する。この結果、脱炭酸排ガス１０１Ａ中の塩基性アミン化合物類を塩基性アミン化合物塩として酸性水１０５に適宜溶解させることが可能になる。
【０１０５】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、塩基性アミン化合物吸収液１０３からＣＯ２を放出させる工程は、塩基性アミン化合物吸収液１０３に塩基性ナトリウムを添加する工程を含み、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物が含まれる酸性水１０５の一部を、塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程を含む。
【０１０６】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物を含む酸性水１０５に、塩基性ナトリウムを添加することにより、塩基性アミン化合物吸収液１０３、酸とナトリウムの塩に分離させ、塩基性アミン化合物吸収液１０３は吸収塔２にリサイクルし、酸とナトリウムの塩は系外に取り出すことが可能になる。この場合、塩基性アミン化合物は、大気中に放散されずに系内に回収されることとなるため、消費量を減少させることが可能になる。
【０１０７】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、脱炭酸排ガス１０１Ａに酸性水１０５を接触させる工程の後、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる酸性水１０５を無害化する工程を含む。
【０１０８】
このＣＯ２回収方法によれば、塩基性アミン化合物類を含む酸性水を、排水処理部に供給し、無害化することにより、塩基性アミン化合物類を適宜無害化することができ、アンモニアなど塩基性アミン化合物類以外の塩基性物質も同時に無害化することが可能になる。
【０１０９】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、脱炭酸排ガス１０１Ａに酸性水１０５を接触させる工程は、塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂに同伴するミスト状の酸性水１０５を捕集する工程をさらに含む。
【０１１０】
このＣＯ２回収方法によれば、脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂと共に、塩基性アミン化合物類を含有するミスト状の酸性水１０５が排出される事態を防ぐことが可能になる。
【０１１１】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、脱炭酸排ガス１０１Ａに酸性水１０５を接触させる工程は、酸性水１０５への補給水として、塩基性アミン化合物吸収液１０３から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水１０６、またはＣＯ２を吸収させる工程以前に排ガス１０１を冷却する冷却水（凝縮水）１０２を供給する工程をさらに含む。
【０１１２】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収系内で発生する凝縮水を利用することで、ＣＯ２回収系外から水を補給することなく、塩基性アミン化合物類の捕集を行うことが可能になる。
【０１１３】
また、実施の形態１のＣＯ２回収方法では、塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける塩基性アミン化合物類の濃度を測定する工程と、測定された塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、酸性水１０５のｐＨ値、または酸性水１０５の流量を調整する工程とを含む。
【０１１４】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収系外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂに残存する塩基性アミン化合物類の濃度に応じ、この塩基性アミン化合物類を捕集するために適正なｐＨ値、または塩基性アミン化合物類を捕集するために適正な循環流量に調整することが可能になる。
【０１１５】
［実施の形態２］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図２は、実施の形態２に係るＣＯ２回収装置の概略図である。
【０１１６】
図２に示すように、実施の形態２のＣＯ２回収装置は、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置に対し、さらに濃縮部２３ｒを備えている。そして、実施の形態２のＣＯ２回収装置の他の構成は、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置と同じであることから、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１１７】
濃縮部２３ｒは、吸収液処理部２３において、水循環部の酸性水管２３ｄから酸性水１０５を排水処理部２３ｊに供給する酸性水排出管２３ｉに設けられ、副再生装置３１ｄまたは排水処理部２３ｊに至る酸性水１０５を濃縮する。
【０１１８】
濃縮部２３ｒには、多重効用蒸発装置と、蒸気圧縮式濃縮装置とのいずれかがある。多重効用蒸発装置は、酸性水１０５を蒸発缶にて貯留しつつ加熱して蒸発させ、濃縮された酸性水１０５を次の蒸発缶に供給すると共に蒸気を次の蒸発缶での加熱源として用い、蒸発缶を複数設けたものである。
【０１１９】
蒸気圧縮式濃縮装置は、蒸発缶で発生した蒸気を圧縮機で加圧して、温度を高くすることにより、加熱用熱源として利用するものであり、濃縮の際の動力消費量を低減できるものである。
【０１２０】
このような濃縮部２３ｒにて、濃縮された酸性水１０５は、酸性水排出管２３ｉを経て副再生装置３１ｄまたは排水処理部２３ｊに供給される。一方、酸性水１０５の濃縮により発生した蒸気は、冷却されて凝縮水となり、返水管２３ｓを経て水循環部の水受２３ｃに供給される。
【０１２１】
このように、実施の形態２のＣＯ２回収装置では、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置において、塩基性アミン化合物類が含まれる酸性水１０５を、副再生装置３１ｄまたは排水処理部２３ｊに至る前で濃縮する濃縮部２３ｒを備えている。
【０１２２】
このＣＯ２回収装置によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置による効果に加え、濃縮部２３ｒにより塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水１０５を濃縮することで、副再生装置３１ｄに至る酸性水１０５の量を減らせるため、副再生装置３１ｄの処理を助勢することが可能になる。換言すると、副再生装置３１ｄに供給する液量が減少するので、副再生装置３１ｄの小型化および副再生に伴う蒸気消費量の低減を図ることが可能になる。
【０１２３】
また、このＣＯ２回収装置によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置による効果に加え、濃縮部２３ｒにより塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水１０５を濃縮することで、排水処理部２３ｊに至る酸性水１０５の量を減らせるため、排水処理部２３ｊの処理を助勢することが可能になる。換言すると、排水処理部２３ｊに供給する液量が減少するので、排水処理部２３ｊの小型化を図ることが可能になる。
【０１２４】
特に排水処理方法として、触媒酸化法や廃液燃焼法を採用する場合には、濃縮することにより処理対象液量が減少するため、装置が小型化するとともに補助燃料の消費量も低減することが可能となる。例えば、濃縮部２３ｒで濃縮倍率を１０倍とすることにより、排水処理部２３ｊへの供給流量を１／１０とすることができ、廃液燃焼法の場合は補助燃料の使用量を１／１０以下とすることが可能になる。
【０１２５】
実施の形態２のＣＯ２回収方法では、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法において、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物が含まれる酸性水１０５の一部を、塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程に至る前に、酸性水１０５を濃縮する工程を含む。
【０１２６】
このＣＯ２回収方法によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法による効果に加え、塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水１０５を濃縮することで、脱炭酸排ガス１０１Ａから除去した塩基性アミン化合物が含まれる酸性水１０５の一部を、塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程に至る酸性水１０５の量を減らせるため、塩基性アミン化合物類を無害化する処理を助勢することが可能になる。
【０１２７】
実施の形態２のＣＯ２回収方法では、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法において、塩基性アミン化合物類が含まれる酸性水１０５を無害化する工程に至る酸性水１０５を濃縮する工程を含む。
【０１２８】
このＣＯ２回収方法によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法による効果に加え、塩基性アミン化合物類が溶解した酸性水１０５を濃縮することで、塩基性アミン化合物類を無害化する工程に至る酸性水１０５の量を減らせるため、塩基性アミン化合物類を無害化する処理を助勢することが可能になる。
【０１２９】
［実施の形態３］
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図３は、実施の形態３に係るＣＯ２回収装置の概略図であり、図４は、図３に示す揮発性有機化合物類処理部の一例（減圧ストリッピング方式）の概略図であり、図５は、図３に示す揮発性有機化合物類処理部の一例（スチームストリッピング方式）の概略図である。
【０１３０】
図３に示すように、実施の形態３のＣＯ２回収装置は、上述した実施の形態２のＣＯ２回収装置に対し、さらに揮発性有機化合物類処理部（ＶＯＣ類処理部）２３ｔを備えている。そして、実施の形態３のＣＯ２回収装置の他の構成は、上述した実施の形態２のＣＯ２回収装置と同じであることから、同一符号を付してその説明を省略する。なお、図３では、上述した濃縮部２３ｒを備えた実施の形態２のＣＯ２回収装置（図２参照）に対し、さらに揮発性有機化合物類処理部２３ｔを備えた形態として示しているが、濃縮部２３ｒを備えていない実施の形態１のＣＯ２回収装置（図１参照）や、排水処理部２３ｊおよび濃縮部２３ｒを備えていない実施の形態１のＣＯ２回収装置に対し、さらに揮発性有機化合物類処理部２３ｔを備えた形態でもよい。
【０１３１】
揮発性有機化合物類処理部（ＶＯＣ類処理部）２３ｔは、塩基性アミン化合物類と共に酸性水１０５中に溶解したアルデヒドなどの揮発性有機化合物類を、脱炭酸排ガス１０１Ａから分離するものである。揮発性有機化合物類処理部２３ｔは、吸収液処理部２３において、酸性水管２３ｄと排水処理部２３ｊとに接続された酸性水排出管２３ｕに設けられている。
【０１３２】
この揮発性有機化合物類処理部２３ｔには、減圧ストリッピング方式と、スチームストリッピング方式とのいずれかがある。減圧ストリッピング方式は、図４に示すように、放散塔２３ｔ１と濃縮塔２３ｔ２とを有している。放散塔２３ｔ１は、その上方にノズル２３ｔ３が設けられている。ノズル２３ｔ３は、絞弁２３ｔ４が設けられた酸性水排出管２３ｕを介して水循環部における酸性水管２３ｄ側に接続されている。また、放散塔２３ｔ１は、その底部が水循環部における水受２３ｃに対して戻管２３ｖを介して接続されている。戻管２３ｖには、返送ポンプ２３ｔ５が設けられている。濃縮塔２３ｔ２は、上方にノズル２３ｔ６が設けられている。ノズル２３ｔ６は、濃縮塔２３ｔ２自身の下方の外部と濃縮排水管２３ｔ７を介して接続されている。濃縮排水管２３ｔ７は、濃縮排水ポンプ２３ｔ８および冷却器２３ｔ９が設けられていると共に、酸性水排出管２３ｕの排水処理部２３ｊ側に接続されている。また、放散塔２３ｔ１の頂部と濃縮塔２３ｔ２の中央部下方とは、放散ガス管２３ｔ１０を介して接続されている。この放散ガス管２３ｔ１０には、放散ガスポンプ２３ｔ１１が設けられていると共に、放散塔２３ｔ１の頂部圧力を計測する圧力計２３ｔ１２が設けられている。また、濃縮塔２３ｔ２の頂部と、放散塔２３ｔ１の下方とは、濃縮ガス管２３ｔ１３を介して接続されている。この濃縮ガス管２３ｔ１３には、絞弁２３ｔ１４が設けられている。なお、放散塔２３ｔ１および濃縮塔２３ｔ２の内部は段塔方式にすることも可能である。
【０１３３】
この減圧ストリッピング方式の揮発性有機化合物類処理部２３ｔは、放散塔２３ｔ１の上段に、水循環部に循環される酸性水１０５の一部が供給される。放散塔２３ｔ１内で、放散ガス管２３ｔ１３より供給されるガスにより、酸性水１０５中に含まれている揮発性有機化合物類は液側からガス側に移行し、戻管２３ｖの液中の揮発性有機化合物濃度は低下し、吸収液処理部２３に返送される。一方、放散塔２３ｔ１の塔頂からは、揮発性有機化合物類を含むガスが放散ガスポンプ２３ｔ１１を経て、濃縮塔２３ｔ２に供給される。濃縮塔２３ｔ２では、放散塔２３ｔ１と比較して圧力が高いこと、および温度が低いことから、揮発性有機化合物類はガス側から液側に移行することとなり、濃縮塔２３ｔ２内の循環水中に揮発性有機化合物類が濃縮される。揮発性有機化合物類を含む液は、排水処理部２３ｊに供給され無害化処理される。また、濃縮塔２３ｔ２の塔頂からは、揮発性有機化合物濃度が低下したガスが得られ、放散ガス管２３ｔ１３より放散塔２３ｔ１に供給される。
【０１３４】
スチームストリッピング方式は、図５に示すように、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１、リボイラ２３ｔ２２、凝縮器２３ｔ２３、および濃縮液タンク２３ｔ２４から構成される。蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１は、その中央にノズル２３ｔ２５が設けられている。ノズル２３ｔ２５は、絞弁２３ｔ２６が設けられた酸性水排出管２３ｕを介して水循環部における酸性水管２３ｄ側に接続されている。また、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１は、その底部が水循環部における水受２３ｃに対して戻管２３ｖを介して接続されている。戻管２３ｖには、返送ポンプ２３ｔ２７、および返送液冷却器２３ｔ２８が設けられている。また、酸性水管２３ｄ側に接続された酸性水排出管２３ｕと、水受２３ｃに接続された戻管２３ｖとの間には、熱交換器２３ｔ２９が設けられている。リボイラ２３ｔ２２は、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の底部に貯留された酸性水１０５を蒸気により加熱するためのもので、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の外部下方に設置されている。蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の頂部は、酸性水排出管２３ｕの排水処理部２３ｊ側に接続されている。かかる酸性水排出管２３ｕには、凝縮器２３ｔ２３および濃縮液タンク２３ｔ２４が設けられている。また、酸性水排出管２３ｕには、濃縮液タンク２３ｔ２４の後段に濃縮液ポンプ２３ｔ３０が設けられている。さらに、酸性水排出管２３ｕは、濃縮液ポンプ２３ｔ３０の後段で環流管２３ｔ３１により分岐している。この環流管２３ｔ３１は、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１内の上部に設けられたノズル２３ｔ３２に接続されている。また、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の内部には、ノズル２３ｔ２５，２３ｔ３２の下部に、充填層２３ｔ３３がそれぞれ設けられているが、段塔方式にすることも可能である。
【０１３５】
このスチームストリッピング方式の揮発性有機化合物類処理部２３ｔは、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の上段に、水循環部に循環される揮発性有機化合物類を含む酸性水１０５の一部が供給される。蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の内部では、底部に貯留された酸性水１０５がリボイラ２３ｔ２２により加熱されることで、揮発性有機化合物類は酸性水１０５から蒸発し、蒸気とともに塔頂部に送られる。揮発性有機化合物類を除去した酸性水１０５は、返送ポンプ２３ｔ２７により、熱交換器２３ｔ２９、返送液冷却器２３ｔ２８を順に経て、吸収液処理部２３に返送される。一方、揮発性有機化合物類を含む蒸気は、蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１の頂部から排出されつつ、凝縮器２３ｔ２３により冷却され、揮発性有機化合物含有液１０７となる。揮発性有機化合物含有液１０７は、濃縮液タンク２３ｔ２４に貯留されつつ濃縮液ポンプ２３ｔ３０で、一部が蒸気ストリッピング塔２３ｔ２１に還流されると共に、排水処理部２３ｊに送られ、無害化処理される。
【０１３６】
このように、実施の形態３のＣＯ２回収装置では、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置、および実施の形態２のＣＯ２回収装置に加え、脱炭酸排ガス１０１Ａと酸性水１０５とを接触させて塩基性アミン化合物類と共に脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する揮発性有機化合物類を除去する揮発性有機化合物類除去部２３ｔを備えている。
【０１３７】
このＣＯ２回収装置によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収装置、および実施の形態２のＣＯ２回収装置による効果に加え、水洗部２２を経た脱炭酸排ガス１０１Ａに揮発性有機化合物類が残存していても、この揮発性有機化合物類を塩基性アミン化合物類と共に酸性水１０５中に溶解させ脱炭酸排ガス１０１Ａから分離させるので、脱炭酸排ガス１０１Ａに残存して放出される揮発性有機化合物類の濃度をより一層低減することが可能になる。
【０１３８】
また、実施の形態３のＣＯ２回収装置では、ＣＯ２回収装置外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂ、すなわち揮発性有機化合物類が分離された後の脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける揮発性有機化合物類の濃度を測定する排ガス測定部２３ｎと、排ガス測定部２３ｎにて測定された揮発性有機化合物類の濃度に基づいて揮発性有機化合物類を除去する揮発性有機化合物類処理部２３ｔを制御する制御部２３ｑとを備えている。
【０１３９】
排ガス測定部２３ｎは、ＣＯ２回収装置（吸収塔２）外に排ガス（脱炭酸排ガス）１０１が排出する排ガス排出管２３ｍに設けられている。排ガス測定部２３ｎには、全炭化水素濃度計がある。全炭化水素濃度計は、試料ガスを水素炎イオン化検出器に導入して測定するもので、メタンをガスクロマトグラフ分離管で試料ガスから分離した後に水素炎イオン化検出器に導入して測定し、非メタン炭化水素を両者の差として求める。この全炭化水素濃度計では、主に、アミン化合物および揮発性有機化合物（例えばアルデヒド）の濃度を測定できる。
【０１４０】
制御部２３ｑは、マイコンなどで構成され、プログラムやデータが格納されたＲＡＭやＲＯＭなどから構成される記憶部を有している。記憶部には、排ガス（脱炭酸排ガス）１０１に残存する揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、揮発性有機化合物類を無害化する揮発性有機化合物類処理部２３ｔの処理能力を制御するためのデータが格納されている。この制御部２３ｑは、排ガス測定部２３ｎにて測定された濃度に基づき、記憶部に予め格納されたプログラムやデータに従って、揮発性有機化合物処理部２３ｔへの酸性水１０５の供給流量を制御する。そして、揮発性有機化合物類処理部２３ｔが減圧ストリッピング方式の場合、制御部２３ｑは、供給流量の変化に合わせて、放散塔２３ｔ１の内圧力および濃縮塔２３ｔ２からの返送ガス流量を追従させるように制御する。一方、揮発性有機化合物類処理部２３ｔが蒸気ストリッピング方式の場合、制御部２３ｑは、供給流量の変化に合わせて、リボイラ２３ｔ２２への蒸気供給量を追従させるように制御する。
【０１４１】
このＣＯ２回収装置によれば、排ガス測定部２３ｎにて測定された濃度に基づいて揮発性有機化合物類を無害化する揮発性有機化合物類処理部２３ｔを制御することで、ＣＯ２回収装置（吸収塔２）外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂに残存する揮発性有機化合物類の濃度に応じ、この揮発性有機化合物類を捕集するために揮発性有機化合物類処理部２３ｔへの供給液流量を調整することが可能になる。
【０１４２】
また、実施の形態３のＣＯ２回収方法では、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法、および実施の形態２のＣＯ２回収方法に加え、脱炭酸排ガス１０１Ａと酸性水１０５とを接触させて塩基性アミン化合物類と共に脱炭酸排ガス１０１Ａに同伴する揮発性有機化合物類を除去する工程を含む。
【０１４３】
このＣＯ２回収方法によれば、上述した実施の形態１のＣＯ２回収方法、および実施の形態２のＣＯ２回収方法による効果に加え、脱炭酸排ガス１０１Ａに揮発性有機化合物類が残存していても、この揮発性有機化合物類を塩基性アミン化合物類と共に酸性水１０５に溶解させ脱炭酸排ガス１０１Ａから分離させるので、脱炭酸排ガス１０１Ａに残存して放出される揮発性有機化合物類の濃度をより一層低減することが可能になる。
【０１４４】
また、実施の形態３のＣＯ２回収方法では、ＣＯ２回収系外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂ、すなわち塩基性アミン化合物類と共に揮発性有機化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける揮発性有機化合物類の濃度を測定する工程と、測定された揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、揮発性有機化合物類を除去する工程への酸性水１０５の供給流量を調整する工程とを含む。
【０１４５】
このＣＯ２回収方法によれば、ＣＯ２回収系外に排出される脱炭酸アミン排ガス１０１Ｂにおける揮発性有機化合物類の濃度に応じ、この揮発性有機化合物類を捕集するために供給液流量を調整することが可能になる。
【実施例】
【０１４６】
本実施例では、ＣＯ２回収装置において、脱炭酸排ガスに残存する塩基性アミン化合物類および揮発性有機化合物類の濃度について試験が行われた（図６参照）。
【０１４７】
この試験において、従来例は、上述した吸収液処理部２３を備えていないＣＯ２回収装置を用いたもので、吸収塔から排出された塩基性アミン化合物類は、８［ｐｐｍ］であり、揮発性有機化合物類の濃度は、５［ｐｐｍ］であった。一方、実施例は、上述した図３に示すＣＯ２回収装置を用いたもので、酸性水のｐＨは５．０に設定され、酸性水排出ポンプからの酸性水循環流量が、液／ガス比＝２．５に設定されている。また、揮発性有機化合物処理部には、循環流量に対して２０［％］に相当する液を供給している。この際、吸収塔から排出された塩基性アミン化合物類は０．２[ｐｐｍ]以下であり、揮発性有機化合物類の濃度は０．５［ｐｐｍ］以下であった。このように、実施例のＣＯ２回収装置では、従来例と比較して、吸収塔から排出された塩基性アミン化合物類は１／４０以下、揮発性有機化合物類の濃度が１／１０以下となった。
【０１４８】
この結果、図６に示すように、本実施例では、塩基性アミン化合物類の濃度及び揮発性有機化合物濃度を脱炭酸排ガスに残存する塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
以上のように、本発明に係るＣＯ２回収装置およびＣＯ２回収方法は、脱炭酸排ガスに残存する塩基性アミン化合物類の濃度をより一層低減することに適している。
【符号の説明】
【０１５０】
１ 冷却塔
２ 吸収塔
２１ ＣＯ２吸収部
２２ 水洗部
２２Ａ 第一水洗部
２２Ｂ 第二水洗部
２３ 吸収液処理部
２３ａ ノズル
２３ｂ 充填層
２３ｃ 水受
２３ｄ 酸性水管
２３ｅ 酸性水循環ポンプ
２３ｆ 酸タンク
２３ｇ 酸水溶液管
２３ｈ 酸水溶液ポンプ
２３ｉ 酸性水排出管
２３ｊ 排水処理部
２３ｋ デミスタ
２３ｍ 排ガス排出管
２３ｎ 排ガス測定部
２３ｏ ｐＨ測定部
２３ｐ 流量測定部
２３ｑ 制御部
２３ｒ 濃縮部
２３ｓ 返水管
２３ｔ 揮発性有機化合物類処理部
２３Ｔａ 放散塔
２３Ｔｂ 濃縮塔
２３Ｔｃ ノズル
２３Ｔｄ 戻管
２３Ｔｅ 戻ポンプ
２３Ｔｆ ノズル
２３Ｔｇ 濃縮排水管
２３Ｔｈ 濃縮排水ポンプ
２３Ｔｉ 冷却器
２３Ｔｋ 放散ガス管
２３Ｔｍ 放散ガスポンプ
２３Ｔｎ 圧力計
２３Ｔｐ 濃縮蒸気管
２３Ｔｑ 絞弁
２３ｕ 酸性水排出管
３ 再生塔
４ リッチ・リーン熱交換器
１０１ 排ガス
１０１Ａ 脱炭酸排ガス
１０１Ｂ 脱炭酸アミン排ガス
１０２ 冷却水
１０３ 塩基性アミン化合物吸収液
１０３ａ リーン溶液
１０３ｂ リッチ溶液
１０４Ａ，１０４Ｂ 洗浄水
１０５ 酸性水
１０６ 凝縮水
１０７ 揮発性有機化合物含有液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスと塩基性アミン化合物吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ２を前記塩基性アミン化合物吸収液に吸収させるＣＯ２吸収部、および前記ＣＯ２吸収部でＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスと洗浄水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する少なくとも一つ以上の水洗部を有する吸収塔と、
ＣＯ２を吸収した前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔と、
を備えるＣＯ２回収装置において、
前記水洗部の脱炭酸排ガスの流れの後段に、前記脱炭酸排ガスと循環する酸性水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する吸収液処理部を備えることを特徴とするＣＯ２回収装置。
【請求項２】
前記酸性水を、前記脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する制御部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項３】
前記再生塔の前記塩基性アミン化合物吸収液に塩基性ナトリウムを添加する副再生装置を設け、
前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水の一部を前記副再生装置に供給する酸性水排出管を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項４】
前記塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を、前記副再生装置に至る前で濃縮する濃縮部を備えたことを特徴とする請求項３に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項５】
前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する排水処理部を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項６】
前記塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を、前記排水処理部に至る前で濃縮する濃縮部を備えたことを特徴とする請求項５に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項７】
前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスに同伴するミスト状の前記酸性水を捕集するデミスタを備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項８】
前記酸性水への補給水として、前記塩基性アミン化合物吸収液から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水、または前記ＣＯ２吸収部に供給される前記排ガスを冷却する凝縮水を供給することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項９】
前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記塩基性アミン化合物類の濃度を測定する排ガス測定部と、
前記排ガス測定部にて測定された前記塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、前記酸性水のｐＨ値、または前記酸性水の流量を調整する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項１０】
前記脱炭酸排ガスと前記酸性水とを接触させて前記塩基性アミン化合物類と共に前記脱炭酸排ガスに同伴する揮発性有機化合物類を除去する揮発性有機化合物類除去部を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項１１】
前記塩基性アミン化合物類と共に前記揮発性有機化合物が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記揮発性有機化合物類の濃度を測定する排ガス測定部と、
前記排ガス測定部にて測定された前記揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、前記揮発性有機化合物類除去部への前記酸性水の供給流量を調整する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項１２】
排ガスと塩基性アミン化合物吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ２を前記塩基性アミン化合物吸収液に吸収させる工程と、
ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスと洗浄水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する工程と、
ＣＯ２を吸収した前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる工程と、
を含むＣＯ２回収方法において、
前記洗浄水と接触する工程を経た前記脱炭酸排ガスに対し、循環する酸性水を接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する工程を含むことを特徴とするＣＯ２回収方法。
【請求項１３】
前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記酸性水を、脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１４】
前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる工程は、前記塩基性アミン化合物吸収液に塩基性ナトリウムを添加する工程を含み、
前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物が含まれる前記酸性水の一部を、前記塩基性ナトリウムを添加する工程に供給することを特徴とする請求項１２または１３に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１５】
前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物が含まれる前記酸性水の一部を、前記塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程に至る前に、前記酸性水を濃縮する工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１６】
前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程の後、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する工程を含むことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１７】
塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する工程に至る前記酸性水を濃縮する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１８】
前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスに同伴するミスト状の前記酸性水を捕集する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか一つに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１９】
前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記酸性水への補給水として、前記塩基性アミン化合物吸収液から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水、またはＣＯ２を吸収させる工程以前に前記排ガスを冷却する凝縮水を供給する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか一つに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項２０】
前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記塩基性アミン化合物類の濃度を測定する工程と、
測定された前記塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、前記酸性水のｐＨ値、または前記酸性水の流量を調整する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１２〜１９のいずれか一つに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項２１】
前記脱炭酸排ガスと前記酸性水とを接触させて前記塩基性アミン化合物類と共に前記脱炭酸排ガスに同伴する揮発性有機化合物類を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１２〜２０のいずれか一つに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項２２】
前記塩基性アミン化合物類と共に前記揮発性有機化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記揮発性有機化合物類の濃度を測定する工程と、
測定された前記揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、前記揮発性有機化合物類を除去する工程への前記酸性水の供給流量を調整する工程と、
を含むことを特徴とする請求項２１に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１】
排ガスと塩基性アミン化合物吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ２を前記塩基性アミン化合物吸収液に吸収させるＣＯ２吸収部、および前記ＣＯ２吸収部でＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスと洗浄水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する少なくとも一つ以上の水洗部を有する吸収塔と、
ＣＯ２を吸収した前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔と、
を備えるＣＯ２回収装置において、
前記水洗部の脱炭酸排ガスの流れの後段に、前記脱炭酸排ガスと循環する酸性水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する吸収液処理部を備えることを特徴とするＣＯ２回収装置。
【請求項２】
前記酸性水を、前記脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する制御部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項３】
前記再生塔の前記塩基性アミン化合物吸収液に塩基性ナトリウムを添加する副再生装置を設け、
前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水の一部を前記副再生装置に供給する酸性水排出管を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項４】
前記塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を、前記副再生装置に至る前で濃縮する濃縮部を備えたことを特徴とする請求項３に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項５】
前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する排水処理部を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項６】
前記塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を、前記排水処理部に至る前で濃縮する濃縮部を備えたことを特徴とする請求項５に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項７】
前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスに同伴するミスト状の前記酸性水を捕集するデミスタを備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項８】
前記酸性水への補給水として、前記塩基性アミン化合物吸収液から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水、または前記ＣＯ２吸収部に供給される前記排ガスを冷却する凝縮水を供給することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項９】
前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記塩基性アミン化合物類の濃度を測定する排ガス測定部と、
前記排ガス測定部にて測定された前記塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、前記酸性水のｐＨ値、または前記酸性水の流量を調整する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項１０】
前記脱炭酸排ガスと前記酸性水とを接触させて前記塩基性アミン化合物類と共に前記脱炭酸排ガスに同伴する揮発性有機化合物類を除去する揮発性有機化合物類除去部を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のＣＯ２回収装置。
【請求項１１】
前記塩基性アミン化合物類と共に前記揮発性有機化合物が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記揮発性有機化合物類の濃度を測定する排ガス測定部と、
前記排ガス測定部にて測定された前記揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、前記揮発性有機化合物類除去部への前記酸性水の供給流量を調整する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項１２】
排ガスと塩基性アミン化合物吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ２を前記塩基性アミン化合物吸収液に吸収させる工程と、
ＣＯ２を除去された脱炭酸排ガスと洗浄水とを接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類を除去する工程と、
ＣＯ２を吸収した前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる工程と、
を含むＣＯ２回収方法において、
前記洗浄水と接触する工程を経た前記脱炭酸排ガスに対し、循環する酸性水を接触させて前記脱炭酸排ガスに同伴する塩基性アミン化合物類をさらに除去する工程を含むことを特徴とするＣＯ２回収方法。
【請求項１３】
前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記酸性水を、脱炭酸排ガスとの接触により塩基性アミン化合物塩を得る所望のｐＨ値に調整する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１４】
前記塩基性アミン化合物吸収液からＣＯ２を放出させる工程は、前記塩基性アミン化合物吸収液に塩基性ナトリウムを添加する工程を含み、
前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物が含まれる前記酸性水の一部を、前記塩基性ナトリウムを添加する工程に供給することを特徴とする請求項１２または１３に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１５】
前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物が含まれる前記酸性水の一部を、前記塩基性ナトリウムを添加する工程に供給する工程に至る前に、前記酸性水を濃縮する工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１６】
前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程の後、前記脱炭酸排ガスから除去した塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する工程を含むことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１７】
塩基性アミン化合物類が含まれる前記酸性水を無害化する工程に至る前記酸性水を濃縮する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１８】
前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスに同伴するミスト状の前記酸性水を捕集する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか一つに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項１９】
前記脱炭酸排ガスに前記酸性水を接触させる工程は、前記酸性水への補給水として、前記塩基性アミン化合物吸収液から回収されたＣＯ２ガスを冷却した際の凝縮水、またはＣＯ２を吸収させる工程以前に前記排ガスを冷却する凝縮水を供給する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか一つに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項２０】
前記塩基性アミン化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記塩基性アミン化合物類の濃度を測定する工程と、
測定された前記塩基性アミン化合物類の濃度に基づいて、前記酸性水のｐＨ値、または前記酸性水の流量を調整する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１２〜１９のいずれか一つに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項２１】
前記脱炭酸排ガスと前記酸性水とを接触させて前記塩基性アミン化合物類と共に前記脱炭酸排ガスに同伴する揮発性有機化合物類を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１２〜２０のいずれか一つに記載のＣＯ２回収方法。
【請求項２２】
前記塩基性アミン化合物類と共に前記揮発性有機化合物類が除去された後の脱炭酸アミン排ガスにおける前記揮発性有機化合物類の濃度を測定する工程と、
測定された前記揮発性有機化合物類の濃度に基づいて、前記揮発性有機化合物類を除去する工程への前記酸性水の供給流量を調整する工程と、
を含むことを特徴とする請求項２１に記載のＣＯ２回収方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１１５７２４（Ｐ２０１１−１１５７２４Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７５６１６（Ｐ２００９−２７５６１６）
【出願日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
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