ＣＯ２回収装置及びろ過膜装置の洗浄方法
【課題】石炭焚きボイラに適用可能とし、リーン溶液中に含まれる固形分をＣＯ2吸収液の損失を抑えつつ、かつＣＯ2吸収液の濃度を低下させずに除去することができるＣＯ2回収装置及びろ過膜装置の洗浄方法を提供する。
【解決手段】ＣＯ2回収装置１０Ａは、排ガス１００１ＡからＣＯ2を除去する吸収塔１００４と、リッチ溶液１００６を再生する再生塔１００７と、再生塔１００７から放出されたＣＯ2ガス中の水蒸気を凝縮し、水を分離する分離ドラム１０２６とを有するＣＯ2回収装置であって、リーン溶液１００８中に残存する固形分１１をフィルター１２でろ過するろ過膜装置１３を有し、凝縮水１０１４−１を洗浄水１６Ａとして用いてフィルター１２を洗浄し、再度系内に戻すようにしている。フィルター１２の取替え時にＣＯ2吸収液１００５が希釈されることなくフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄する。
【解決手段】ＣＯ2回収装置１０Ａは、排ガス１００１ＡからＣＯ2を除去する吸収塔１００４と、リッチ溶液１００６を再生する再生塔１００７と、再生塔１００７から放出されたＣＯ2ガス中の水蒸気を凝縮し、水を分離する分離ドラム１０２６とを有するＣＯ2回収装置であって、リーン溶液１００８中に残存する固形分１１をフィルター１２でろ過するろ過膜装置１３を有し、凝縮水１０１４−１を洗浄水１６Ａとして用いてフィルター１２を洗浄し、再度系内に戻すようにしている。フィルター１２の取替え時にＣＯ2吸収液１００５が希釈されることなくフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス中のＣＯ2等を除去するＣＯ2吸収液中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分をろ過し、捕集したフィルターの交換を行うＣＯ2回収装置及びろ過膜装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、ボイラの燃焼排ガスをアミン系ＣＯ2吸収液と接触させ、燃焼排ガス中のＣＯ2を除去、回収する方法及び回収されたＣＯ2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】
また前記のようなＣＯ2吸収液を用い、燃焼排ガスからＣＯ2を除去・回収する方法としては、吸収塔において燃焼排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させる工程、ＣＯ2を吸収した吸収液を再生塔において加熱し、ＣＯ2を遊離させると共にＣＯ2吸収液を再生する工程とからなり、再生したＣＯ2吸収液を再び吸収塔に循環させて再使用するものが採用されている（特許文献１）。
【０００４】
従来のＣＯ2回収装置１０００は、図８に示すように、例えばボイラやガスタービン等の産業設備から排出されたＣＯ2を含有するＣＯ2含有排ガス１００１Ａを冷却塔１００２において冷却水１００３によって冷却する。そして、冷却されたＣＯ2含有排ガス１００１Ａを吸収塔１００４においてアルカノールアミンをベースとするＣＯ2吸収液１００５と向流接触し、ＣＯ2含有排ガス１００１ＡからＣＯ2を除去する。そして、ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液（リッチ溶液）１００６は、再生塔１００７においてＣＯ2を放出し、再生塔１００７下部に至る頃には、大部分のＣＯ2が除去され、リーン溶液１００８としてＣＯ2吸収液１００５を再生するものである。この再生されたＣＯ2吸収液（リーン溶液）１００８が再び吸収塔１００４に送給され、ＣＯ2吸収液１００５として再利用される。
【０００５】
この従来のＣＯ2回収装置１０００を用いたＣＯ2回収方法では、吸収塔１００４において、ＣＯ2含有排ガス１００１Ａは、吸収塔１００４の下部側に設けられたＣＯ2回収部１０１０で、液分散器であるノズル１０１１−１から供給されるＣＯ2吸収液１００５と向流接触し、ＣＯ2含有排ガス１００１Ａ中のＣＯ2は、例えば、化学反応（Ｒ−ＮＨ2＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2→Ｒ−ＮＨ3ＨＣＯ3）によりＣＯ2吸収液１００５に吸収される。
【０００６】
そして、ＣＯ2が除去された後のＣＯ2除去排ガス１００１Ｂは、水洗部１０１３−１、でノズル１０１１−２から供給されるＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１と気液接触して、ＣＯ2除去排ガス１００１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液１００５が回収される。また、凝縮水受部１０１５−１で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１は、第一の循環ラインＬ１を介して送給され、水洗部１０１３−１の洗浄水として再利用される。
【０００７】
更に、水洗部１０１３−２においても、ＣＯ2吸収液除去排ガス１００１Ｃはノズル１０１１−３から供給されるＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２と気液接触し、ＣＯ2吸収液除去排ガス１００１Ｃ中に残存するＣＯ2吸収液１００５が回収される。また、凝縮水受部１０１５−２で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２は第二の循環ラインＬ２を介して送給され、水洗部１０１３−２の洗浄水として再利用される。
【０００８】
その後、吸収塔１００４の頂部からＣＯ2吸収液１００５の除去されたＣＯ2吸収液除去排ガス１００１Ｃが排出される。
【０００９】
また、リッチ溶液１００６は、リッチ・リーン溶液熱交換器１０１６においてリーン溶液１００８により加熱され、リッチ溶液供給ライン１０１７を介して再生塔１００７に供給される。再生塔１００７内部に供給されたリッチ溶液１００６は、吸熱により、大部分のＣＯ2を放出する。再生塔１００７内で一部のＣＯ2を放出したＣＯ2吸収液１００５は「セミリーン溶液」と呼称される。この図示しないセミリーン溶液は、再生塔１００７底部に至る頃には、大部分のＣＯ2が除去されたリーン溶液１００８となる。リーン溶液１００８はリーン溶液供給ライン１０１８を介して吸収塔１００４に送給される。また、リーン溶液１００８は再生加熱器１０２０で飽和スチーム１０２１により加熱され、再生加熱器１０２０で使用された飽和スチーム１０２１はスチーム凝縮水１０２２として排出される。
【００１０】
一方、再生塔１００７の塔頂部からは水蒸気を伴ったＣＯ2ガス１０２４が放出され、コンデンサ１０２５により水蒸気が凝縮され、分離ドラム１０２６にて水が分離された後、ＣＯ2ガス１０２７が系外に放出されて回収される。分離ドラム１０２６にて分離された水１０２８は、ＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９を介して再生塔１００７の上部、水洗部１０１３−２の頂部に供給され、ＣＯ2吸収液回収用水１０３０として利用される。
【００１１】
尚、図８中、前記ＣＯ2回収装置１０００は、既設の排ガス源からＣＯ2を回収するために後付で設けられる場合と、新設排ガス源に同時付設される場合とがある。
【００１２】
【特許文献１】特開平５−２４５３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ここで、これまで従来のＣＯ2回収装置１０００は、ガス焚きボイラにおいて用いられていたが、近年では、石炭焚きボイラにおいても用いられている。今後、従来のＣＯ2回収装置１０００を石炭焚きボイラにも対応するような場合、図示しない脱硫装置等で除去しきれない煤塵、フライアッシュ（石炭灰）等を含有する固形分が、ガス焚きボイラよりも多量に排出される。
【００１４】
こうした固形分は吸収塔１００４で除去されるが、これらの前記固形分はリーン溶液１００８中に蓄積されていくため、今後、石炭焚きボイラにも用いるようにする場合、ＣＯ2吸収液中の固形分を除去するろ過膜装置を設ける必要がある。
【００１５】
このＣＯ2吸収液１００５中の固形分はろ過膜装置のフィルターのエレメント又はろ過材によって捕集・除去される。また、前記フィルターとしては、例えばカートリッジフィルター、プレコートフィルターが用いられる。
【００１６】
しかしながら、フィルターやろ過材の取換えを行う際、フィルターにＣＯ2吸収液が付着しているため、フィルターやろ過材をそのまま廃棄するとＣＯ2吸収液１００５の損失が大きくなる、という問題がある。
【００１７】
また、フィルターに付着したＣＯ2吸収液１００５の洗浄に水を用い、この水を排水として放出するとアミン等のＣＯ2吸収液１００５が含まれているため、排水中のＣＯＤ値が高く、そのまま系外に排水として処理できない、という問題がある。
【００１８】
また、フィルターに付着しているＣＯ2吸収液を外部から供給される水により洗浄すると、ＣＯ2吸収液１００５のアミン濃度が低下する、という問題がある。
【００１９】
そのため、今後、石炭焚きボイラにおいて用い、煤塵量が多大となった場合でも、ガス焚きボイラに用いる場合と同様に運転することができ、前記リーン溶液１００８中に含有されている多くの前記固形分を連続的に除去できるＣＯ2回収装置の出現が望まれている。
【００２０】
本発明は、前記問題に鑑み、石炭焚きボイラに適用可能とし、リーン溶液中に含まれる固形分をＣＯ2吸収液の損失を抑えつつ、かつＣＯ2吸収液の濃度を低下させずに除去することができるＣＯ2回収装置及びろ過膜装置の洗浄方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を熱交換により再生する再生塔と、前記再生塔から放出された水蒸気を伴ったＣＯ2ガス中の水蒸気を凝縮し、水を分離する分離ドラムとを有し、該再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置であって、前記吸収塔が、ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部と、前記ＣＯ2回収部の上段側に配設され、ＣＯ2を除去したＣＯ2除去排ガスを冷却すると共に、同伴するＣＯ2吸収液を回収する少なくとも一つ以上の水洗部と、前記各水洗部の下方側に配設され、前記各水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部とを有すると共に、前記リーン溶液、前記リッチ溶液の何れか一方又は両方の溶液中に残存する固形分をフィルターによりろ過するろ過膜装置を有し、系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターを洗浄し、洗浄に用いた低濃度のＣＯ2吸収液を再度系内に戻すことを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２２】
第２の発明は、第１の発明において、前記吸収塔の前記凝縮水受部で回収された凝縮水、前記分離ドラムにて分離された水の何れか一方又は両方の低濃度のＣＯ2吸収液を洗浄水として用いることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２３】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記ろ過膜装置に前記リーン溶液を送給するリーン溶液分岐ラインに前記低濃度のＣＯ2吸収液を送給する洗浄水送給ラインを有することを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２４】
第４の発明は、第１乃至３の何れか一つの発明において、前記フィルターを洗浄した低濃度のＣＯ2吸収液を前記凝縮水受部に送給する洗浄水返送ラインを有することを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２５】
第５の発明は、第１乃至４の何れか一つの発明において、前記フィルターが、ろ過材を溶解させた低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターにコーティング層を形成するものであることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２６】
第６の発明は、第１乃至５の何れか一つの発明において、前記ＣＯ2吸収液がアミン系吸収液であることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２７】
第７の発明は、ＣＯ２を含有する排ガスとＣＯ２吸収液とを吸収塔のＣＯ2回収部内で接触させてＣＯ2を除去した後、該ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生塔で再生し、その後再生したＣＯ2を除去したリーン溶液中に残存する固形分をろ過膜装置に設けられているフィルターによりろ過するろ過膜装置の洗浄方法であって、系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を前記ろ過膜装置に送給し、前記低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターを洗浄し、前記フィルターを洗浄した前記低濃度のＣＯ2吸収液を再度系内に戻すことを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法にある。
【００２８】
第８の発明は、第７の発明において、前記吸収塔の前記凝縮水受部で回収された凝縮水、分離ドラムにて分離された水の何れか一方又は両方の低濃度のＣＯ2吸収液を洗浄水として用いることを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法にある。
【００２９】
第９の発明は、第７又は８の発明において、前記ＣＯ2吸収液がアミン系吸収液であることを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法にある。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ＣＯ2吸収液中に残存する固形分をフィルターによりろ過した際に前記フィルターに付着しているＣＯ2吸収液を低濃度のＣＯ2吸収液中に回収し、前記フィルターを洗浄するろ過膜装置を有し、前記フィルターを洗浄した洗浄水を再度系内に戻すようにしている。このため、前記フィルター取替え時において、外部から水を系内に供給する必要がないため、系内を循環する前記ＣＯ2吸収液が水により希釈されることなく、フィルターに付着している前記ＣＯ2吸収液を洗浄水中に回収し、前記フィルターを洗浄することができる。また、前記ＣＯ2吸収液を系外に放出することなく、前記フィルターを洗浄することができるため、前記ＣＯ2吸収液の濃度の低下を防止すると共に、前記ＣＯ2吸収液の損失を大幅に削減することができる。
【００３１】
これにより、石炭焚きボイラにも適用可能となり、吸収塔で除去される煤塵量が多大となっても、連続的にリーン溶液中の多量の固形分を処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００３３】
本発明による実施例１に係るＣＯ2回収装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図８に示した装置と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、図８に示す冷却塔１００２の図は省略する。
【００３４】
図１に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａは、ＣＯ2を含有する排ガス１００１ＡとＣＯ2吸収液１００５とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔１００４と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１００６を熱交換により再生する再生塔１００７と、再生塔１００７から放出された水蒸気を伴ったＣＯ2ガス中の水蒸気を凝縮し、水を分離する分離ドラム１０２６とを有し、再生塔１００７でＣＯ2を除去したリーン溶液（再生液）１００８を吸収塔１００４で再利用するＣＯ2回収装置であって、吸収塔１００４が、ＣＯ2を含有する排ガス１００１ＡとＣＯ2吸収液１００５とを接触させてＣＯ2含有排ガス１００１Ａ中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部１０１０と、ＣＯ2回収部１０１０の上段側に配設され、ＣＯ2を除去したＣＯ2除去排ガス１００１Ｂを冷却すると共に、同伴するＣＯ2吸収液１００５を回収する第一の水洗部１０１３−１、第二の水洗部１０１３−２と、第一の水洗部１０１３−１、第二の水洗部１０１３−２の下方側に配設され、第一の水洗部１０１３−１、第二の水洗部１０１３−２内の凝縮水１０１４−１、１０１４−２を回収する第一の凝縮水受部１０１５−１、第二の凝縮水受部１０１５−２とを有すると共に、リーン溶液１００８中に残存する固形分１１をフィルター１２によりろ過するろ過膜装置１３を有し、系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を用いてフィルター１２を洗浄し、洗浄に用いた低濃度のＣＯ2吸収液を再度系内に戻すようにするものであって、第一の凝縮水受部１０１５−１で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１をろ過膜装置１３にリーン溶液１００８を送給するリーン溶液分岐ライン１４−１に送給する第一の洗浄水送給ライン１５Ａを有するものである。
また、本発明では、低濃度のＣＯ2吸収液として第一の凝縮水受部１０１５−１で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１を用い、このろ過膜装置１３に送給する凝縮水１０１４−１を洗浄水１６Ａとする。
【００３５】
フィルター１２で、リーン溶液１００８Ａ中に残存する固形分１１を捕集することにより、固形分１１が除去されたリーン溶液１００８Ｂをリーン溶液供給ライン１０１８に供給することができる。
【００３６】
また、ろ過膜装置１３でリーン溶液１００８Ａをろ過している時は、バルブＶ11、Ｖ12を開放すると共に、バルブＶ13を閉鎖する。これにより、リーン溶液供給ライン１０１８より一部抜出したリーン溶液１００８Ａは、ろ過膜装置１３にリーン溶液１００８Ａを送給するリーン溶液分岐ライン１４−１を介してろ過膜装置本体１７内に送給され、フィルター１２でリーン溶液１００８Ａ中に残存する固形分１１を捕集する。そして、固形分１１が除去されたリーン溶液１００８Ｂがリーン溶液分岐ライン１４−２を介してリーン溶液供給ライン１０１８に供給される。
【００３７】
また、ろ過膜装置１３は、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５をろ過膜装置本体１７に送給された洗浄水１６Ａを用いて、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ａ中に回収し、フィルター１２を洗浄するろ過膜装置である。
【００３８】
本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａにおいては、凝縮水受部１０１５−１で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１をリーン溶液分岐ライン１４−１に送給する第一の洗浄水送給ライン１５Ａを有するものである。
【００３９】
第一の洗浄水送給ライン１５Ａを設けることで、リーン溶液分岐ライン１４−１にＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１を送給することができるため、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１を洗浄水１６Ａとして用いることができる。
【００４０】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ａを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11は閉鎖すると共に、バルブＶ12、Ｖ13、Ｖ14を開放する。これにより、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１が洗浄水１６Ａとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ａ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ａは、リーン溶液分岐ライン１４−２を介してリーン溶液供給ライン１０１８に供給される。
【００４１】
また、第一の循環ラインＬ１のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１には、ＣＯ2吸収液１００５が例えば４ｗｔ％程度含有され、リッチ溶液供給ライン１０１７のリッチ溶液１００６には、ＣＯ2吸収液１００５が例えば５０ｗｔ％程度含有されている。
【００４２】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【００４３】
また、フィルター１２の洗浄には第一の洗浄水送給ライン１５ＡのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１のように系内を循環している水を用い、リーン溶液供給ライン１０１８中のＣＯ2吸収液１００５に供給しているため、フィルター１２に付着したアミン等のＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【００４４】
また、フィルター１２としては、カートリッジフィルター、プレコートフィルターが用いられるのが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば中空糸膜、焼結金属、ＭＦ膜（精密濾過膜）などのＣＯ2吸収液１００５中の固形分１１をろ過できるものであればよい。
【００４５】
また、フィルター１２としてプレコートフィルターを用いる時のフィルターの取替え方法について説明する。
【００４６】
図２は、フィルターへのコーティング層の形成、洗浄の工程を示すフローチャートである。
【００４７】
図２に示すように、フィルター１２としてプレコートフィルターを用いる場合、フィルター１２は、ろ過材を溶解させた低濃度のＣＯ2吸収液として洗浄水１６Ａを用いてフィルター１２にコーティング層を形成するものである。
【００４８】
即ち、フィルター１２としてプレコートフィルターを用いる場合には、図２に示すように、フィルター１２表面にコーティング層を形成するコーティング層形成工程Ｓ１１と、ＣＯ2吸収液１００５中の固形分１１をろ過して除去する固形分ろ過工程Ｓ１２と、洗浄水１６Ａを用いてフィルター１２表面に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄するフィルター洗浄工程Ｓ１３とを繰り返し行うようにするものである。
【００４９】
まず、コーティング層形成工程Ｓ１１では、フィルター１２のコーティング層を構成するろ過材を洗浄水１６Ａに溶解させ、このろ過材の溶解させた洗浄水１６Ａをフィルター１２に付け、コーティング層を形成する。
【００５０】
そして、固形分ろ過工程Ｓ１２では、ＣＯ2吸収液１００５をリーン溶液分岐ライン１４−１を介してろ過膜装置１３に送給し、リーン溶液１００８Ａをろ過し、リーン溶液１００８Ａ中に残存する固形分１１を捕集する。そして、固形分１１が除去されたリーン溶液１００８Ｂはリーン溶液供給ライン１０１８に供給される。
【００５１】
そして、フィルター洗浄工程Ｓ１３では、洗浄水１６Ａをろ過膜装置１３に送給し、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ａ中に回収し、フィルター１２を洗浄する。そして、洗浄水１６Ａを抜いた後、圧縮した空気をろ過膜装置本体１７内に供給し、ろ過材を吹き飛ばしてコーティング層を除去する。
【００５２】
そして、上述と同様に、再度、ろ過材を溶解させた洗浄水１６Ａを用いてフィルター１２に新しくコーティング層を形成する。
【００５３】
よって、フィルター１２のコーティング層を形成する時、フィルター１２を洗浄する時のいずれの場合においても、外部からろ過膜装置１３内に水を供給する必要がないため、ＣＯ2吸収液１００５が希釈されることなく、フィルター１２のコーティング層を形成することができると共に、フィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。従って、フィルター１２を洗浄する場合の他にフィルター１２にコーティング層を形成する場合においても系内を循環している水を有効に利用することができる。
【００５４】
また、排ガス量が例えば１，０００，０００Ｎｍ3／Ｈで一般的な煤塵量は例えば５．０ｍｇ／Ｎｍ3とすると、冷却塔１００２や図示しない脱硫装置等で除去されなかった煤塵等は、吸収塔１００４で除去する必要がある。この時、吸収塔１００４で除去される煤塵量は、１，０００，０００（Ｎｍ3／Ｈ）×５．０（ｍｇ／Ｎｍ3）＝５．０Ｋｇ／Ｈと多大となる。また、一般にフィルターの一本当たりの煤塵の捕集量は１００ｇ〜２００ｇ程度であるので、約５０本／Ｈのフィルターの取替えが必要となる。
【００５５】
これに対し、フィルター１２を洗浄及びコーティング層を形成する際に、系内を循環している水を用いることで、吸収塔１００４で除去される煤塵量が多大となっても、連続的に比較的多くのリーン溶液中の固形分を短時間で処理することができる。
【００５６】
このように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａによれば、アミン等のＣＯ2吸収液１００５中に残存する固形分１１をろ過したフィルター１２を洗浄する工程において、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を低濃度のＣＯ2吸収液１００５である凝縮水１０１４−１中に回収し、フィルター１２を洗浄するろ過膜装置１３を有し、フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ａを再度系内に戻すようにしている。このため、フィルター１２の取替え時において、外部から水を系内に供給する必要がないため、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ａ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【００５７】
これにより、石炭焚きボイラにも適用可能となると共に、ＣＯ2回収装置が大型化し、吸収塔１００４で除去される煤塵量が例えば５．０Ｋｇ／Ｈと多大となっても、連続的に比較的多くのリーン溶液中の固形分を短時間で処理することができる。
【００５８】
また、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａにおいては、水洗部を二つ設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つ又は三つ以上設けるようにしてもよい。
【実施例２】
【００５９】
本発明による実施例２に係るＣＯ2回収装置について、図３を参照して説明する。
図３は、本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、冷却塔１００２の図は省略する。
【００６０】
図３に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂは、洗浄水として前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０ＡのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１に代えて第二の循環ラインＬ２を循環しているＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を用いるものである。
【００６１】
即ち、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂは、図３に示すように、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａの第一の洗浄水送給ライン１５Ａに代えて、第二の循環ラインＬ２から凝縮水受部１０１５−２で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２をリーン溶液分岐ライン１４−１に送給する第二の洗浄水送給ライン１５Ｂを有するものである。
【００６２】
第二の洗浄水送給ライン１５Ｂを設けることで、リーン溶液分岐ライン１４−１にＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を送給することができるため、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を洗浄水１６Ｂとして用いることができる。
【００６３】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ｂを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11は閉鎖すると共に、バルブＶ12、Ｖ13、Ｖ15を開放する。これにより、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２が洗浄水１６Ｂとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｂ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ｂは、リーン溶液分岐ライン１４−２を介してリーン溶液供給ライン１０１８に供給される。
【００６４】
また、第二の循環ラインＬ２のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２には、ＣＯ2吸収液１００５が例えば０．９ｗｔ％程度含有され、リッチ溶液供給ライン１０１７のリッチ溶液１００６には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば５０ｗｔ％程度含有されている。
【００６５】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【００６６】
また、フィルター１２の洗浄には第二の洗浄水送給ライン１５ＢのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２のように系内を循環している水を用い、リーン溶液供給ライン１０１８中のＣＯ2吸収液１００５に供給しているため、フィルター１２に付着したアミン等のＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができる。
【００６７】
従って、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂによれば、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を洗浄水１６Ｂとしてろ過膜装置本体１７内に送給し、フィルター１２を洗浄することで、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｂ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【実施例３】
【００６８】
本発明による実施例３に係るＣＯ2回収装置について、図４を参照して説明する。
図４は、本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、冷却塔１００２の図は省略する。
【００６９】
図４に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｃは、洗浄水として前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０ＡのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１に代えて、再生塔１００７から放出され、分離ドラム１０２６にて分離された水１０２８を用いるものである。
【００７０】
即ち、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｃは、図４に示すように、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａの第一の洗浄水送給ライン１５Ａに代えて、分離ドラム１０２６にて分離された水１０２８をリーン溶液分岐ライン１４−１に送給する第三の洗浄水送給ライン１５Ｃを有するものである。
【００７１】
第三の洗浄水送給ライン１５Ｃを設けることで、リーン溶液分岐ライン１４−１に水１０２８を送給することができるため、水１０２８を洗浄水１６Ｃとして用いることができる。
【００７２】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ｃを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11は閉鎖すると共に、バルブＶ12、Ｖ13、Ｖ16を開放する。これにより、水１０２８が洗浄水１６Ｃとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ｃは、リーン溶液分岐ライン１４−２を介してリーン溶液供給ライン１０１８に供給される。
【００７３】
また、ＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９の水１０２８には、ＣＯ2吸収液１００５が例えば０．５ｗｔ％程度含有され、リッチ溶液供給ライン１０１７のリッチ溶液１００６には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば５０ｗｔ％程度含有されている。
【００７４】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、水１０２８によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【００７５】
また、フィルター１２の洗浄にはＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９のＣＯ2吸収液を含む水１０２８のように系内を循環している水を用い、リーン溶液供給ライン１０１８中のＣＯ2吸収液１００５に供給しているため、フィルター１２に付着したアミン等のＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができる。
【００７６】
従って、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｃによれば、水１０２８を洗浄水１６Ｃとしてろ過膜装置本体１７内に送給し、フィルター１２を洗浄することで、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【実施例４】
【００７７】
本発明による実施例４に係るＣＯ2回収装置について、図５を参照して説明する。
図５は、本発明の実施例４に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａ、前記図３に示す本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置１０Ｂと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、冷却塔１００２の図は省略する。
【００７８】
図５に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｄは、洗浄水として前記図３に示す本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置１０ＢのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を用い、フィルター１２を洗浄した後、洗浄後のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２をリーン溶液供給ライン１０１８に代えて第一の循環ラインＬ１に送給するようにしたものである。
【００７９】
即ち、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｄは、図５に示すように、前記図３に示す本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置１０Ｂのリーン溶液分岐ライン１４−２に代えて、ろ過膜装置１３でフィルター１２を洗浄した後の洗浄水１６Ｂを第一の循環ラインＬ１に送給する第一の洗浄水返送ライン１８Ａを有するものである。
【００８０】
第一の洗浄水返送ライン１８Ａを設けることで、フィルター１２を洗浄した後の洗浄水１６Ｂを第一の循環ラインＬ１に送給することができるため、洗浄水１６ＢをＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１と混合することができ、第一の水洗部１０１３−１においてＣＯ2除去排ガス１００１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液１００５を回収するのに用いることができる。
【００８１】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ｂを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11、Ｖ12は閉鎖すると共に、バルブＶ13、Ｖ15、Ｖ17を開放する。これにより、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２が洗浄水１６Ｂとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｂ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ｂは、第一の洗浄水返送ライン１８Ａを介して第一の循環ラインＬ１に供給される。
【００８２】
また、第二の循環ラインＬ２のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば０．８ｗｔ％程度含有され、第一の循環ラインＬ１のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば４．０ｗｔ％程度含有されている。
【００８３】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、ＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【００８４】
また、フィルター１２の洗浄には第二の洗浄水送給ライン１５ＢのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を用いているため、フィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができる。
【００８５】
従って、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｄによれば、ろ過膜装置本体１７内にＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を洗浄水１６Ｂとして送給し、フィルター１２を洗浄することで、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｂ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【実施例５】
【００８６】
本発明による実施例５に係るＣＯ2回収装置について、図６を参照して説明する。
図６は、本発明の実施例６に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａ、前記図４に示す本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置１０Ｃ、前記図５に示す本発明の実施例４に係るＣＯ2回収装置１０Ｄと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、冷却塔１００２の図は省略する。
【００８７】
図６に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｅは、洗浄水として前記図４に示す本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置１０Ｃの水１０２８を用い、フィルター１２を洗浄した後、洗浄後の水１０２８をリーン溶液供給ライン１０１８に代えて第一の循環ラインＬ１に送給するようにしたものである。
【００８８】
即ち、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｅは、図６に示すように、前記図４に示す本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置１０Ｃのリーン溶液分岐ライン１４−２に代えて、ろ過膜装置１３でフィルター１２を洗浄した後の洗浄水１６Ｃを第一の循環ラインＬ１に送給する第一の洗浄水返送ライン１８Ａを有するものである。
【００８９】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ｃを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11、Ｖ12は閉鎖すると共に、バルブＶ13、Ｖ16、Ｖ17を開放する。これにより、水１０２８が洗浄水１６Ｃとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ｃは、第一の洗浄水返送ライン１８Ａを介して第一の循環ラインＬ１に供給される。
【００９０】
また、ＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９の水１０２８には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば０．５ｗｔ％程度含有され、第一の循環ラインＬ１のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば４．０ｗｔ％程度含有されている。
【００９１】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、ＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、水１０２８によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【００９２】
また、フィルター１２の洗浄にはＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９の水１０２８を用いているため、フィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができる。
【００９３】
従って、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｅによれば、ろ過膜装置本体１７内に水１０２８を洗浄水１６Ｃとして送給し、フィルター１２を洗浄することで、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【実施例６】
【００９４】
本発明による実施例６に係るＣＯ2回収装置について、図７を参照して説明する。
図７は、本発明の実施例６に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａ、前記図４に示す本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置１０Ｃと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、冷却塔１００２の図は省略する。
【００９５】
図７に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｆは、洗浄水として前記図４に示す本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置１０Ｃの水１０２８を用いてフィルター１２を洗浄した後、洗浄後の水１０２８をリーン溶液供給ライン１０１８に代えて第二の循環ラインＬ２に送給するようにしたものである。
【００９６】
即ち、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｆは、図７に示すように、前記図６に示す本発明の実施例５に係るＣＯ2回収装置１０Ｅの第一の洗浄水返送ライン１８Ａに代えて、ろ過膜装置１３でフィルター１２を洗浄した後の洗浄水１６Ｃを第二の循環ラインＬ２に送給する第二の洗浄水返送ライン１８Ｂを有するものである。
【００９７】
第二の洗浄水返送ライン１８Ｂを設けることで、フィルター１２を洗浄した後の洗浄水１６Ｃを第二の循環ラインＬ２に送給することができるため、洗浄水１６ＣをＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２と混合することができ、第二の水洗部１０１３−２においてＣＯ2除去排ガス１００１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液１００５を回収するのに用いることができる。
【００９８】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ｃを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11、Ｖ12は閉鎖すると共に、バルブＶ13、Ｖ16、Ｖ18を開放する。これにより、水１０２８が洗浄水１６Ｃとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ｃは、第二の洗浄水返送ライン１８Ｂを介して第二の循環ラインＬ２に供給される。
【００９９】
また、ＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９の水１０２８には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば０．５ｗｔ％程度含有され、第二の循環ラインＬ２のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば０．８ｗｔ％程度含有されている。
【０１００】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、ＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、水１０２８によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【０１０１】
また、フィルター１２の洗浄にはＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９の水１０２８を用いているため、フィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができる。
【０１０２】
従って、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｆによれば、ろ過膜装置本体１７内に水１０２８を洗浄水１６Ｃとして送給し、フィルター１２を洗浄することで、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【０１０３】
また、本発明では、フィルター１２に付着している固形分１１を除去する方法として、洗浄水１６Ａ〜１６Ｃを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶液中のＣＯ2吸収液１００５の濃度が低いところから高いところに送給できればよく、他のＣＯ2吸収液１００５が循環しているライン中の溶液を用いるようにしてもよい。
【０１０４】
また、本発明では、リーン溶液供給ライン１０１８より一部抜出したリーン溶液１００８Ａ中に残存する固形分１１を除去するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、リッチ溶液１００６を一部抜出し、リッチ溶液１００６中の固形分１１を除去するようにしてもよい。
【０１０５】
また、本発明では、リーン溶液１００８、リッチ溶液１００６の両方から溶液を一部抜き出し、リーン溶液１００８及びリッチ溶液１００６中に残存する固形分１１を除去するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
以上のように、本発明に係るＣＯ2回収装置及びろ過膜装置の洗浄方法は、アミン等のＣＯ2吸収液中に残存する固形分をろ過したフィルター洗浄する工程において、系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を洗浄水として用い、フィルターの洗浄後、再度系内に戻しているため、前記ＣＯ2吸収液の希釈化を防ぎ、前記ＣＯ2吸収液を系外に放出することなく、前記フィルターを洗浄することで、リーン溶液中の多量の固形分を処理することができるため、石炭焚きボイラにも適用可能となり、吸収塔で除去される煤塵量が多大となっても、ＣＯ2回収装置で用いられる前記ＣＯ2吸収液中の前記固形分の処理を行うＣＯ2回収装置に用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図２】フィルターへのコーティング層の形成、洗浄の工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図４】本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図５】本発明の実施例４に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図６】本発明の実施例５に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図７】本発明の実施例６に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図８】従来のＣＯ2回収装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０Ａ〜１０Ｆ ＣＯ2回収装置
１１ 固形分
１２ フィルター
１３ ろ過膜装置
１４−１、１４−２ リーン溶液分岐ライン
１５Ａ 第一の洗浄水送給ライン
１５Ｂ 第二の洗浄水送給ライン
１５Ｃ 第三の洗浄水送給ライン
１６Ａ〜１６Ｃ 洗浄水
１７ ろ過膜装置本体
１８Ａ 第一の洗浄水返送ライン
１８Ｂ 第二の洗浄水返送ライン
１００１Ａ ＣＯ2含有排ガス
１００１Ｂ ＣＯ2除去排ガス
１００２ 冷却塔
１００３ 冷却水
１００４ 吸収塔
１００５ ＣＯ2吸収液
１００６ リッチ溶液
１００７ 再生塔
１００８ リーン溶液
１０１０ ＣＯ2回収部
１０１１−１〜１０１１−３ ノズル
１０１３−１ 第一の水洗部
１０１３−２ 第二の水洗部
１０１４−１、１０１４−２ ＣＯ2吸収液を含む凝縮水
１０１５−１、１０１５−２ 凝縮水受部
１０１６ リッチ・リーン溶液熱交換器
１０１７ リッチ溶液供給ライン
１０１８ リーン溶液供給ライン
１０２０ 再生加熱器
１０２１ 飽和スチーム
１０２２ スチーム凝縮水
１０２４ 水蒸気を伴ったＣＯ2ガス
１０２５ コンデンサ
１０２６ 分離ドラム
１０２７ ＣＯ2ガス
１０２８ 水
１０２９ ＣＯ2吸収液回収用水循環ライン
１０３０ ＣＯ2吸収液回収用水
Ｌ１ 第一の循環ライン
Ｌ２ 第二の循環ライン
Ｖ11〜Ｖ18 バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス中のＣＯ2等を除去するＣＯ2吸収液中に残存する煤塵、フライアッシュを含有する固形分をろ過し、捕集したフィルターの交換を行うＣＯ2回収装置及びろ過膜装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、ボイラの燃焼排ガスをアミン系ＣＯ2吸収液と接触させ、燃焼排ガス中のＣＯ2を除去、回収する方法及び回収されたＣＯ2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】
また前記のようなＣＯ2吸収液を用い、燃焼排ガスからＣＯ2を除去・回収する方法としては、吸収塔において燃焼排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させる工程、ＣＯ2を吸収した吸収液を再生塔において加熱し、ＣＯ2を遊離させると共にＣＯ2吸収液を再生する工程とからなり、再生したＣＯ2吸収液を再び吸収塔に循環させて再使用するものが採用されている（特許文献１）。
【０００４】
従来のＣＯ2回収装置１０００は、図８に示すように、例えばボイラやガスタービン等の産業設備から排出されたＣＯ2を含有するＣＯ2含有排ガス１００１Ａを冷却塔１００２において冷却水１００３によって冷却する。そして、冷却されたＣＯ2含有排ガス１００１Ａを吸収塔１００４においてアルカノールアミンをベースとするＣＯ2吸収液１００５と向流接触し、ＣＯ2含有排ガス１００１ＡからＣＯ2を除去する。そして、ＣＯ2を吸収したＣＯ2吸収液（リッチ溶液）１００６は、再生塔１００７においてＣＯ2を放出し、再生塔１００７下部に至る頃には、大部分のＣＯ2が除去され、リーン溶液１００８としてＣＯ2吸収液１００５を再生するものである。この再生されたＣＯ2吸収液（リーン溶液）１００８が再び吸収塔１００４に送給され、ＣＯ2吸収液１００５として再利用される。
【０００５】
この従来のＣＯ2回収装置１０００を用いたＣＯ2回収方法では、吸収塔１００４において、ＣＯ2含有排ガス１００１Ａは、吸収塔１００４の下部側に設けられたＣＯ2回収部１０１０で、液分散器であるノズル１０１１−１から供給されるＣＯ2吸収液１００５と向流接触し、ＣＯ2含有排ガス１００１Ａ中のＣＯ2は、例えば、化学反応（Ｒ−ＮＨ2＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2→Ｒ−ＮＨ3ＨＣＯ3）によりＣＯ2吸収液１００５に吸収される。
【０００６】
そして、ＣＯ2が除去された後のＣＯ2除去排ガス１００１Ｂは、水洗部１０１３−１、でノズル１０１１−２から供給されるＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１と気液接触して、ＣＯ2除去排ガス１００１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液１００５が回収される。また、凝縮水受部１０１５−１で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１は、第一の循環ラインＬ１を介して送給され、水洗部１０１３−１の洗浄水として再利用される。
【０００７】
更に、水洗部１０１３−２においても、ＣＯ2吸収液除去排ガス１００１Ｃはノズル１０１１−３から供給されるＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２と気液接触し、ＣＯ2吸収液除去排ガス１００１Ｃ中に残存するＣＯ2吸収液１００５が回収される。また、凝縮水受部１０１５−２で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２は第二の循環ラインＬ２を介して送給され、水洗部１０１３−２の洗浄水として再利用される。
【０００８】
その後、吸収塔１００４の頂部からＣＯ2吸収液１００５の除去されたＣＯ2吸収液除去排ガス１００１Ｃが排出される。
【０００９】
また、リッチ溶液１００６は、リッチ・リーン溶液熱交換器１０１６においてリーン溶液１００８により加熱され、リッチ溶液供給ライン１０１７を介して再生塔１００７に供給される。再生塔１００７内部に供給されたリッチ溶液１００６は、吸熱により、大部分のＣＯ2を放出する。再生塔１００７内で一部のＣＯ2を放出したＣＯ2吸収液１００５は「セミリーン溶液」と呼称される。この図示しないセミリーン溶液は、再生塔１００７底部に至る頃には、大部分のＣＯ2が除去されたリーン溶液１００８となる。リーン溶液１００８はリーン溶液供給ライン１０１８を介して吸収塔１００４に送給される。また、リーン溶液１００８は再生加熱器１０２０で飽和スチーム１０２１により加熱され、再生加熱器１０２０で使用された飽和スチーム１０２１はスチーム凝縮水１０２２として排出される。
【００１０】
一方、再生塔１００７の塔頂部からは水蒸気を伴ったＣＯ2ガス１０２４が放出され、コンデンサ１０２５により水蒸気が凝縮され、分離ドラム１０２６にて水が分離された後、ＣＯ2ガス１０２７が系外に放出されて回収される。分離ドラム１０２６にて分離された水１０２８は、ＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９を介して再生塔１００７の上部、水洗部１０１３−２の頂部に供給され、ＣＯ2吸収液回収用水１０３０として利用される。
【００１１】
尚、図８中、前記ＣＯ2回収装置１０００は、既設の排ガス源からＣＯ2を回収するために後付で設けられる場合と、新設排ガス源に同時付設される場合とがある。
【００１２】
【特許文献１】特開平５−２４５３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ここで、これまで従来のＣＯ2回収装置１０００は、ガス焚きボイラにおいて用いられていたが、近年では、石炭焚きボイラにおいても用いられている。今後、従来のＣＯ2回収装置１０００を石炭焚きボイラにも対応するような場合、図示しない脱硫装置等で除去しきれない煤塵、フライアッシュ（石炭灰）等を含有する固形分が、ガス焚きボイラよりも多量に排出される。
【００１４】
こうした固形分は吸収塔１００４で除去されるが、これらの前記固形分はリーン溶液１００８中に蓄積されていくため、今後、石炭焚きボイラにも用いるようにする場合、ＣＯ2吸収液中の固形分を除去するろ過膜装置を設ける必要がある。
【００１５】
このＣＯ2吸収液１００５中の固形分はろ過膜装置のフィルターのエレメント又はろ過材によって捕集・除去される。また、前記フィルターとしては、例えばカートリッジフィルター、プレコートフィルターが用いられる。
【００１６】
しかしながら、フィルターやろ過材の取換えを行う際、フィルターにＣＯ2吸収液が付着しているため、フィルターやろ過材をそのまま廃棄するとＣＯ2吸収液１００５の損失が大きくなる、という問題がある。
【００１７】
また、フィルターに付着したＣＯ2吸収液１００５の洗浄に水を用い、この水を排水として放出するとアミン等のＣＯ2吸収液１００５が含まれているため、排水中のＣＯＤ値が高く、そのまま系外に排水として処理できない、という問題がある。
【００１８】
また、フィルターに付着しているＣＯ2吸収液を外部から供給される水により洗浄すると、ＣＯ2吸収液１００５のアミン濃度が低下する、という問題がある。
【００１９】
そのため、今後、石炭焚きボイラにおいて用い、煤塵量が多大となった場合でも、ガス焚きボイラに用いる場合と同様に運転することができ、前記リーン溶液１００８中に含有されている多くの前記固形分を連続的に除去できるＣＯ2回収装置の出現が望まれている。
【００２０】
本発明は、前記問題に鑑み、石炭焚きボイラに適用可能とし、リーン溶液中に含まれる固形分をＣＯ2吸収液の損失を抑えつつ、かつＣＯ2吸収液の濃度を低下させずに除去することができるＣＯ2回収装置及びろ過膜装置の洗浄方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を熱交換により再生する再生塔と、前記再生塔から放出された水蒸気を伴ったＣＯ2ガス中の水蒸気を凝縮し、水を分離する分離ドラムとを有し、該再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置であって、前記吸収塔が、ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部と、前記ＣＯ2回収部の上段側に配設され、ＣＯ2を除去したＣＯ2除去排ガスを冷却すると共に、同伴するＣＯ2吸収液を回収する少なくとも一つ以上の水洗部と、前記各水洗部の下方側に配設され、前記各水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部とを有すると共に、前記リーン溶液、前記リッチ溶液の何れか一方又は両方の溶液中に残存する固形分をフィルターによりろ過するろ過膜装置を有し、系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターを洗浄し、洗浄に用いた低濃度のＣＯ2吸収液を再度系内に戻すことを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２２】
第２の発明は、第１の発明において、前記吸収塔の前記凝縮水受部で回収された凝縮水、前記分離ドラムにて分離された水の何れか一方又は両方の低濃度のＣＯ2吸収液を洗浄水として用いることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２３】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記ろ過膜装置に前記リーン溶液を送給するリーン溶液分岐ラインに前記低濃度のＣＯ2吸収液を送給する洗浄水送給ラインを有することを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２４】
第４の発明は、第１乃至３の何れか一つの発明において、前記フィルターを洗浄した低濃度のＣＯ2吸収液を前記凝縮水受部に送給する洗浄水返送ラインを有することを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２５】
第５の発明は、第１乃至４の何れか一つの発明において、前記フィルターが、ろ過材を溶解させた低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターにコーティング層を形成するものであることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２６】
第６の発明は、第１乃至５の何れか一つの発明において、前記ＣＯ2吸収液がアミン系吸収液であることを特徴とするＣＯ2回収装置にある。
【００２７】
第７の発明は、ＣＯ２を含有する排ガスとＣＯ２吸収液とを吸収塔のＣＯ2回収部内で接触させてＣＯ2を除去した後、該ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生塔で再生し、その後再生したＣＯ2を除去したリーン溶液中に残存する固形分をろ過膜装置に設けられているフィルターによりろ過するろ過膜装置の洗浄方法であって、系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を前記ろ過膜装置に送給し、前記低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターを洗浄し、前記フィルターを洗浄した前記低濃度のＣＯ2吸収液を再度系内に戻すことを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法にある。
【００２８】
第８の発明は、第７の発明において、前記吸収塔の前記凝縮水受部で回収された凝縮水、分離ドラムにて分離された水の何れか一方又は両方の低濃度のＣＯ2吸収液を洗浄水として用いることを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法にある。
【００２９】
第９の発明は、第７又は８の発明において、前記ＣＯ2吸収液がアミン系吸収液であることを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法にある。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ＣＯ2吸収液中に残存する固形分をフィルターによりろ過した際に前記フィルターに付着しているＣＯ2吸収液を低濃度のＣＯ2吸収液中に回収し、前記フィルターを洗浄するろ過膜装置を有し、前記フィルターを洗浄した洗浄水を再度系内に戻すようにしている。このため、前記フィルター取替え時において、外部から水を系内に供給する必要がないため、系内を循環する前記ＣＯ2吸収液が水により希釈されることなく、フィルターに付着している前記ＣＯ2吸収液を洗浄水中に回収し、前記フィルターを洗浄することができる。また、前記ＣＯ2吸収液を系外に放出することなく、前記フィルターを洗浄することができるため、前記ＣＯ2吸収液の濃度の低下を防止すると共に、前記ＣＯ2吸収液の損失を大幅に削減することができる。
【００３１】
これにより、石炭焚きボイラにも適用可能となり、吸収塔で除去される煤塵量が多大となっても、連続的にリーン溶液中の多量の固形分を処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００３３】
本発明による実施例１に係るＣＯ2回収装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図８に示した装置と同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、図８に示す冷却塔１００２の図は省略する。
【００３４】
図１に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａは、ＣＯ2を含有する排ガス１００１ＡとＣＯ2吸収液１００５とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔１００４と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液１００６を熱交換により再生する再生塔１００７と、再生塔１００７から放出された水蒸気を伴ったＣＯ2ガス中の水蒸気を凝縮し、水を分離する分離ドラム１０２６とを有し、再生塔１００７でＣＯ2を除去したリーン溶液（再生液）１００８を吸収塔１００４で再利用するＣＯ2回収装置であって、吸収塔１００４が、ＣＯ2を含有する排ガス１００１ＡとＣＯ2吸収液１００５とを接触させてＣＯ2含有排ガス１００１Ａ中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部１０１０と、ＣＯ2回収部１０１０の上段側に配設され、ＣＯ2を除去したＣＯ2除去排ガス１００１Ｂを冷却すると共に、同伴するＣＯ2吸収液１００５を回収する第一の水洗部１０１３−１、第二の水洗部１０１３−２と、第一の水洗部１０１３−１、第二の水洗部１０１３−２の下方側に配設され、第一の水洗部１０１３−１、第二の水洗部１０１３−２内の凝縮水１０１４−１、１０１４−２を回収する第一の凝縮水受部１０１５−１、第二の凝縮水受部１０１５−２とを有すると共に、リーン溶液１００８中に残存する固形分１１をフィルター１２によりろ過するろ過膜装置１３を有し、系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を用いてフィルター１２を洗浄し、洗浄に用いた低濃度のＣＯ2吸収液を再度系内に戻すようにするものであって、第一の凝縮水受部１０１５−１で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１をろ過膜装置１３にリーン溶液１００８を送給するリーン溶液分岐ライン１４−１に送給する第一の洗浄水送給ライン１５Ａを有するものである。
また、本発明では、低濃度のＣＯ2吸収液として第一の凝縮水受部１０１５−１で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１を用い、このろ過膜装置１３に送給する凝縮水１０１４−１を洗浄水１６Ａとする。
【００３５】
フィルター１２で、リーン溶液１００８Ａ中に残存する固形分１１を捕集することにより、固形分１１が除去されたリーン溶液１００８Ｂをリーン溶液供給ライン１０１８に供給することができる。
【００３６】
また、ろ過膜装置１３でリーン溶液１００８Ａをろ過している時は、バルブＶ11、Ｖ12を開放すると共に、バルブＶ13を閉鎖する。これにより、リーン溶液供給ライン１０１８より一部抜出したリーン溶液１００８Ａは、ろ過膜装置１３にリーン溶液１００８Ａを送給するリーン溶液分岐ライン１４−１を介してろ過膜装置本体１７内に送給され、フィルター１２でリーン溶液１００８Ａ中に残存する固形分１１を捕集する。そして、固形分１１が除去されたリーン溶液１００８Ｂがリーン溶液分岐ライン１４−２を介してリーン溶液供給ライン１０１８に供給される。
【００３７】
また、ろ過膜装置１３は、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５をろ過膜装置本体１７に送給された洗浄水１６Ａを用いて、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ａ中に回収し、フィルター１２を洗浄するろ過膜装置である。
【００３８】
本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａにおいては、凝縮水受部１０１５−１で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１をリーン溶液分岐ライン１４−１に送給する第一の洗浄水送給ライン１５Ａを有するものである。
【００３９】
第一の洗浄水送給ライン１５Ａを設けることで、リーン溶液分岐ライン１４−１にＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１を送給することができるため、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１を洗浄水１６Ａとして用いることができる。
【００４０】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ａを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11は閉鎖すると共に、バルブＶ12、Ｖ13、Ｖ14を開放する。これにより、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１が洗浄水１６Ａとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ａ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ａは、リーン溶液分岐ライン１４−２を介してリーン溶液供給ライン１０１８に供給される。
【００４１】
また、第一の循環ラインＬ１のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１には、ＣＯ2吸収液１００５が例えば４ｗｔ％程度含有され、リッチ溶液供給ライン１０１７のリッチ溶液１００６には、ＣＯ2吸収液１００５が例えば５０ｗｔ％程度含有されている。
【００４２】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【００４３】
また、フィルター１２の洗浄には第一の洗浄水送給ライン１５ＡのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１のように系内を循環している水を用い、リーン溶液供給ライン１０１８中のＣＯ2吸収液１００５に供給しているため、フィルター１２に付着したアミン等のＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【００４４】
また、フィルター１２としては、カートリッジフィルター、プレコートフィルターが用いられるのが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば中空糸膜、焼結金属、ＭＦ膜（精密濾過膜）などのＣＯ2吸収液１００５中の固形分１１をろ過できるものであればよい。
【００４５】
また、フィルター１２としてプレコートフィルターを用いる時のフィルターの取替え方法について説明する。
【００４６】
図２は、フィルターへのコーティング層の形成、洗浄の工程を示すフローチャートである。
【００４７】
図２に示すように、フィルター１２としてプレコートフィルターを用いる場合、フィルター１２は、ろ過材を溶解させた低濃度のＣＯ2吸収液として洗浄水１６Ａを用いてフィルター１２にコーティング層を形成するものである。
【００４８】
即ち、フィルター１２としてプレコートフィルターを用いる場合には、図２に示すように、フィルター１２表面にコーティング層を形成するコーティング層形成工程Ｓ１１と、ＣＯ2吸収液１００５中の固形分１１をろ過して除去する固形分ろ過工程Ｓ１２と、洗浄水１６Ａを用いてフィルター１２表面に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄するフィルター洗浄工程Ｓ１３とを繰り返し行うようにするものである。
【００４９】
まず、コーティング層形成工程Ｓ１１では、フィルター１２のコーティング層を構成するろ過材を洗浄水１６Ａに溶解させ、このろ過材の溶解させた洗浄水１６Ａをフィルター１２に付け、コーティング層を形成する。
【００５０】
そして、固形分ろ過工程Ｓ１２では、ＣＯ2吸収液１００５をリーン溶液分岐ライン１４−１を介してろ過膜装置１３に送給し、リーン溶液１００８Ａをろ過し、リーン溶液１００８Ａ中に残存する固形分１１を捕集する。そして、固形分１１が除去されたリーン溶液１００８Ｂはリーン溶液供給ライン１０１８に供給される。
【００５１】
そして、フィルター洗浄工程Ｓ１３では、洗浄水１６Ａをろ過膜装置１３に送給し、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ａ中に回収し、フィルター１２を洗浄する。そして、洗浄水１６Ａを抜いた後、圧縮した空気をろ過膜装置本体１７内に供給し、ろ過材を吹き飛ばしてコーティング層を除去する。
【００５２】
そして、上述と同様に、再度、ろ過材を溶解させた洗浄水１６Ａを用いてフィルター１２に新しくコーティング層を形成する。
【００５３】
よって、フィルター１２のコーティング層を形成する時、フィルター１２を洗浄する時のいずれの場合においても、外部からろ過膜装置１３内に水を供給する必要がないため、ＣＯ2吸収液１００５が希釈されることなく、フィルター１２のコーティング層を形成することができると共に、フィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。従って、フィルター１２を洗浄する場合の他にフィルター１２にコーティング層を形成する場合においても系内を循環している水を有効に利用することができる。
【００５４】
また、排ガス量が例えば１，０００，０００Ｎｍ3／Ｈで一般的な煤塵量は例えば５．０ｍｇ／Ｎｍ3とすると、冷却塔１００２や図示しない脱硫装置等で除去されなかった煤塵等は、吸収塔１００４で除去する必要がある。この時、吸収塔１００４で除去される煤塵量は、１，０００，０００（Ｎｍ3／Ｈ）×５．０（ｍｇ／Ｎｍ3）＝５．０Ｋｇ／Ｈと多大となる。また、一般にフィルターの一本当たりの煤塵の捕集量は１００ｇ〜２００ｇ程度であるので、約５０本／Ｈのフィルターの取替えが必要となる。
【００５５】
これに対し、フィルター１２を洗浄及びコーティング層を形成する際に、系内を循環している水を用いることで、吸収塔１００４で除去される煤塵量が多大となっても、連続的に比較的多くのリーン溶液中の固形分を短時間で処理することができる。
【００５６】
このように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａによれば、アミン等のＣＯ2吸収液１００５中に残存する固形分１１をろ過したフィルター１２を洗浄する工程において、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を低濃度のＣＯ2吸収液１００５である凝縮水１０１４−１中に回収し、フィルター１２を洗浄するろ過膜装置１３を有し、フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ａを再度系内に戻すようにしている。このため、フィルター１２の取替え時において、外部から水を系内に供給する必要がないため、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ａ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【００５７】
これにより、石炭焚きボイラにも適用可能となると共に、ＣＯ2回収装置が大型化し、吸収塔１００４で除去される煤塵量が例えば５．０Ｋｇ／Ｈと多大となっても、連続的に比較的多くのリーン溶液中の固形分を短時間で処理することができる。
【００５８】
また、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ａにおいては、水洗部を二つ設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つ又は三つ以上設けるようにしてもよい。
【実施例２】
【００５９】
本発明による実施例２に係るＣＯ2回収装置について、図３を参照して説明する。
図３は、本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、冷却塔１００２の図は省略する。
【００６０】
図３に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂは、洗浄水として前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０ＡのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１に代えて第二の循環ラインＬ２を循環しているＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を用いるものである。
【００６１】
即ち、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂは、図３に示すように、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａの第一の洗浄水送給ライン１５Ａに代えて、第二の循環ラインＬ２から凝縮水受部１０１５−２で回収されたＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２をリーン溶液分岐ライン１４−１に送給する第二の洗浄水送給ライン１５Ｂを有するものである。
【００６２】
第二の洗浄水送給ライン１５Ｂを設けることで、リーン溶液分岐ライン１４−１にＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を送給することができるため、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を洗浄水１６Ｂとして用いることができる。
【００６３】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ｂを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11は閉鎖すると共に、バルブＶ12、Ｖ13、Ｖ15を開放する。これにより、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２が洗浄水１６Ｂとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｂ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ｂは、リーン溶液分岐ライン１４−２を介してリーン溶液供給ライン１０１８に供給される。
【００６４】
また、第二の循環ラインＬ２のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２には、ＣＯ2吸収液１００５が例えば０．９ｗｔ％程度含有され、リッチ溶液供給ライン１０１７のリッチ溶液１００６には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば５０ｗｔ％程度含有されている。
【００６５】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【００６６】
また、フィルター１２の洗浄には第二の洗浄水送給ライン１５ＢのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２のように系内を循環している水を用い、リーン溶液供給ライン１０１８中のＣＯ2吸収液１００５に供給しているため、フィルター１２に付着したアミン等のＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができる。
【００６７】
従って、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｂによれば、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を洗浄水１６Ｂとしてろ過膜装置本体１７内に送給し、フィルター１２を洗浄することで、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｂ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【実施例３】
【００６８】
本発明による実施例３に係るＣＯ2回収装置について、図４を参照して説明する。
図４は、本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、冷却塔１００２の図は省略する。
【００６９】
図４に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｃは、洗浄水として前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０ＡのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１に代えて、再生塔１００７から放出され、分離ドラム１０２６にて分離された水１０２８を用いるものである。
【００７０】
即ち、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｃは、図４に示すように、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａの第一の洗浄水送給ライン１５Ａに代えて、分離ドラム１０２６にて分離された水１０２８をリーン溶液分岐ライン１４−１に送給する第三の洗浄水送給ライン１５Ｃを有するものである。
【００７１】
第三の洗浄水送給ライン１５Ｃを設けることで、リーン溶液分岐ライン１４−１に水１０２８を送給することができるため、水１０２８を洗浄水１６Ｃとして用いることができる。
【００７２】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ｃを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11は閉鎖すると共に、バルブＶ12、Ｖ13、Ｖ16を開放する。これにより、水１０２８が洗浄水１６Ｃとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ｃは、リーン溶液分岐ライン１４−２を介してリーン溶液供給ライン１０１８に供給される。
【００７３】
また、ＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９の水１０２８には、ＣＯ2吸収液１００５が例えば０．５ｗｔ％程度含有され、リッチ溶液供給ライン１０１７のリッチ溶液１００６には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば５０ｗｔ％程度含有されている。
【００７４】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、水１０２８によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【００７５】
また、フィルター１２の洗浄にはＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９のＣＯ2吸収液を含む水１０２８のように系内を循環している水を用い、リーン溶液供給ライン１０１８中のＣＯ2吸収液１００５に供給しているため、フィルター１２に付着したアミン等のＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができる。
【００７６】
従って、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｃによれば、水１０２８を洗浄水１６Ｃとしてろ過膜装置本体１７内に送給し、フィルター１２を洗浄することで、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【実施例４】
【００７７】
本発明による実施例４に係るＣＯ2回収装置について、図５を参照して説明する。
図５は、本発明の実施例４に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａ、前記図３に示す本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置１０Ｂと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、冷却塔１００２の図は省略する。
【００７８】
図５に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｄは、洗浄水として前記図３に示す本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置１０ＢのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を用い、フィルター１２を洗浄した後、洗浄後のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２をリーン溶液供給ライン１０１８に代えて第一の循環ラインＬ１に送給するようにしたものである。
【００７９】
即ち、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｄは、図５に示すように、前記図３に示す本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置１０Ｂのリーン溶液分岐ライン１４−２に代えて、ろ過膜装置１３でフィルター１２を洗浄した後の洗浄水１６Ｂを第一の循環ラインＬ１に送給する第一の洗浄水返送ライン１８Ａを有するものである。
【００８０】
第一の洗浄水返送ライン１８Ａを設けることで、フィルター１２を洗浄した後の洗浄水１６Ｂを第一の循環ラインＬ１に送給することができるため、洗浄水１６ＢをＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１と混合することができ、第一の水洗部１０１３−１においてＣＯ2除去排ガス１００１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液１００５を回収するのに用いることができる。
【００８１】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ｂを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11、Ｖ12は閉鎖すると共に、バルブＶ13、Ｖ15、Ｖ17を開放する。これにより、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２が洗浄水１６Ｂとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｂ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ｂは、第一の洗浄水返送ライン１８Ａを介して第一の循環ラインＬ１に供給される。
【００８２】
また、第二の循環ラインＬ２のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば０．８ｗｔ％程度含有され、第一の循環ラインＬ１のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば４．０ｗｔ％程度含有されている。
【００８３】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、ＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、ＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【００８４】
また、フィルター１２の洗浄には第二の洗浄水送給ライン１５ＢのＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を用いているため、フィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができる。
【００８５】
従って、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｄによれば、ろ過膜装置本体１７内にＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２を洗浄水１６Ｂとして送給し、フィルター１２を洗浄することで、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｂ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【実施例５】
【００８６】
本発明による実施例５に係るＣＯ2回収装置について、図６を参照して説明する。
図６は、本発明の実施例６に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａ、前記図４に示す本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置１０Ｃ、前記図５に示す本発明の実施例４に係るＣＯ2回収装置１０Ｄと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、冷却塔１００２の図は省略する。
【００８７】
図６に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｅは、洗浄水として前記図４に示す本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置１０Ｃの水１０２８を用い、フィルター１２を洗浄した後、洗浄後の水１０２８をリーン溶液供給ライン１０１８に代えて第一の循環ラインＬ１に送給するようにしたものである。
【００８８】
即ち、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｅは、図６に示すように、前記図４に示す本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置１０Ｃのリーン溶液分岐ライン１４−２に代えて、ろ過膜装置１３でフィルター１２を洗浄した後の洗浄水１６Ｃを第一の循環ラインＬ１に送給する第一の洗浄水返送ライン１８Ａを有するものである。
【００８９】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ｃを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11、Ｖ12は閉鎖すると共に、バルブＶ13、Ｖ16、Ｖ17を開放する。これにより、水１０２８が洗浄水１６Ｃとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ｃは、第一の洗浄水返送ライン１８Ａを介して第一の循環ラインＬ１に供給される。
【００９０】
また、ＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９の水１０２８には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば０．５ｗｔ％程度含有され、第一の循環ラインＬ１のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−１には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば４．０ｗｔ％程度含有されている。
【００９１】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、ＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、水１０２８によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【００９２】
また、フィルター１２の洗浄にはＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９の水１０２８を用いているため、フィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができる。
【００９３】
従って、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｅによれば、ろ過膜装置本体１７内に水１０２８を洗浄水１６Ｃとして送給し、フィルター１２を洗浄することで、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【実施例６】
【００９４】
本発明による実施例６に係るＣＯ2回収装置について、図７を参照して説明する。
図７は、本発明の実施例６に係るＣＯ2回収装置の概略図である。図中、前記図１に示す本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置１０Ａ、前記図４に示す本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置１０Ｃと同一構成には同一符号を付して重複した説明は省略する。尚、冷却塔１００２の図は省略する。
【００９５】
図７に示すように、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｆは、洗浄水として前記図４に示す本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置１０Ｃの水１０２８を用いてフィルター１２を洗浄した後、洗浄後の水１０２８をリーン溶液供給ライン１０１８に代えて第二の循環ラインＬ２に送給するようにしたものである。
【００９６】
即ち、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｆは、図７に示すように、前記図６に示す本発明の実施例５に係るＣＯ2回収装置１０Ｅの第一の洗浄水返送ライン１８Ａに代えて、ろ過膜装置１３でフィルター１２を洗浄した後の洗浄水１６Ｃを第二の循環ラインＬ２に送給する第二の洗浄水返送ライン１８Ｂを有するものである。
【００９７】
第二の洗浄水返送ライン１８Ｂを設けることで、フィルター１２を洗浄した後の洗浄水１６Ｃを第二の循環ラインＬ２に送給することができるため、洗浄水１６ＣをＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２と混合することができ、第二の水洗部１０１３−２においてＣＯ2除去排ガス１００１Ｂに同伴するＣＯ2吸収液１００５を回収するのに用いることができる。
【００９８】
ろ過膜装置本体１７内に洗浄水１６Ｃを送給し、フィルター１２を洗浄する時は、バルブＶ11、Ｖ12は閉鎖すると共に、バルブＶ13、Ｖ16、Ｖ18を開放する。これにより、水１０２８が洗浄水１６Ｃとしてろ過膜装置１３内に送給され、フィルター１２に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。フィルター１２を洗浄した洗浄水１６Ｃは、第二の洗浄水返送ライン１８Ｂを介して第二の循環ラインＬ２に供給される。
【００９９】
また、ＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９の水１０２８には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば０．５ｗｔ％程度含有され、第二の循環ラインＬ２のＣＯ2吸収液１００５を含む凝縮水１０１４−２には、上述の通りＣＯ2吸収液１００５が例えば０．８ｗｔ％程度含有されている。
【０１００】
よって、フィルター１２の取替え時において、外部から水をろ過膜装置１３内に供給する必要がないため、ＣＯ2吸収液１００５が外部から供給される水により希釈されることなく、水１０２８によりフィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を回収し、フィルター１２を洗浄することができる。
【０１０１】
また、フィルター１２の洗浄にはＣＯ2吸収液回収用水循環ライン１０２９の水１０２８を用いているため、フィルター１２に付着したＣＯ2吸収液１００５を洗浄した排水が系外に放出されることがない。このため、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなくフィルター１２を洗浄することができる。
【０１０２】
従って、本実施例に係るＣＯ2回収装置１０Ｆによれば、ろ過膜装置本体１７内に水１０２８を洗浄水１６Ｃとして送給し、フィルター１２を洗浄することで、系内を循環するＣＯ2吸収液１００５が水により希釈されることなく、フィルター１２表面に付着しているＣＯ2吸収液１００５を洗浄水１６Ｃ中に回収し、フィルター１２を洗浄することができる。また、ＣＯ2吸収液１００５を系外に放出することなく、フィルター１２を洗浄することができるため、ＣＯ2吸収液１００５の濃度の低下を防止すると共に、ＣＯ2吸収液１００５の損失を大幅に削減することができる。
【０１０３】
また、本発明では、フィルター１２に付着している固形分１１を除去する方法として、洗浄水１６Ａ〜１６Ｃを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶液中のＣＯ2吸収液１００５の濃度が低いところから高いところに送給できればよく、他のＣＯ2吸収液１００５が循環しているライン中の溶液を用いるようにしてもよい。
【０１０４】
また、本発明では、リーン溶液供給ライン１０１８より一部抜出したリーン溶液１００８Ａ中に残存する固形分１１を除去するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、リッチ溶液１００６を一部抜出し、リッチ溶液１００６中の固形分１１を除去するようにしてもよい。
【０１０５】
また、本発明では、リーン溶液１００８、リッチ溶液１００６の両方から溶液を一部抜き出し、リーン溶液１００８及びリッチ溶液１００６中に残存する固形分１１を除去するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
以上のように、本発明に係るＣＯ2回収装置及びろ過膜装置の洗浄方法は、アミン等のＣＯ2吸収液中に残存する固形分をろ過したフィルター洗浄する工程において、系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を洗浄水として用い、フィルターの洗浄後、再度系内に戻しているため、前記ＣＯ2吸収液の希釈化を防ぎ、前記ＣＯ2吸収液を系外に放出することなく、前記フィルターを洗浄することで、リーン溶液中の多量の固形分を処理することができるため、石炭焚きボイラにも適用可能となり、吸収塔で除去される煤塵量が多大となっても、ＣＯ2回収装置で用いられる前記ＣＯ2吸収液中の前記固形分の処理を行うＣＯ2回収装置に用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施例１に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図２】フィルターへのコーティング層の形成、洗浄の工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例２に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図４】本発明の実施例３に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図５】本発明の実施例４に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図６】本発明の実施例５に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図７】本発明の実施例６に係るＣＯ2回収装置の概略図である。
【図８】従来のＣＯ2回収装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０Ａ〜１０Ｆ ＣＯ2回収装置
１１ 固形分
１２ フィルター
１３ ろ過膜装置
１４−１、１４−２ リーン溶液分岐ライン
１５Ａ 第一の洗浄水送給ライン
１５Ｂ 第二の洗浄水送給ライン
１５Ｃ 第三の洗浄水送給ライン
１６Ａ〜１６Ｃ 洗浄水
１７ ろ過膜装置本体
１８Ａ 第一の洗浄水返送ライン
１８Ｂ 第二の洗浄水返送ライン
１００１Ａ ＣＯ2含有排ガス
１００１Ｂ ＣＯ2除去排ガス
１００２ 冷却塔
１００３ 冷却水
１００４ 吸収塔
１００５ ＣＯ2吸収液
１００６ リッチ溶液
１００７ 再生塔
１００８ リーン溶液
１０１０ ＣＯ2回収部
１０１１−１〜１０１１−３ ノズル
１０１３−１ 第一の水洗部
１０１３−２ 第二の水洗部
１０１４−１、１０１４−２ ＣＯ2吸収液を含む凝縮水
１０１５−１、１０１５−２ 凝縮水受部
１０１６ リッチ・リーン溶液熱交換器
１０１７ リッチ溶液供給ライン
１０１８ リーン溶液供給ライン
１０２０ 再生加熱器
１０２１ 飽和スチーム
１０２２ スチーム凝縮水
１０２４ 水蒸気を伴ったＣＯ2ガス
１０２５ コンデンサ
１０２６ 分離ドラム
１０２７ ＣＯ2ガス
１０２８ 水
１０２９ ＣＯ2吸収液回収用水循環ライン
１０３０ ＣＯ2吸収液回収用水
Ｌ１ 第一の循環ライン
Ｌ２ 第二の循環ライン
Ｖ11〜Ｖ18 バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を熱交換により再生する再生塔と、前記再生塔から放出された水蒸気を伴ったＣＯ2ガス中の水蒸気を凝縮し、水を分離する分離ドラムとを有し、該再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置であって、
前記吸収塔が、ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部と、
前記ＣＯ2回収部の上段側に配設され、ＣＯ2を除去したＣＯ2除去排ガスを冷却すると共に、同伴するＣＯ2吸収液を回収する少なくとも一つ以上の水洗部と、
前記各水洗部の下方側に配設され、前記各水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部とを有すると共に、
前記リーン溶液、前記リッチ溶液の何れか一方又は両方の溶液中に残存する固形分をフィルターによりろ過するろ過膜装置を有し、
系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターを洗浄し、洗浄に用いた低濃度のＣＯ2吸収液を再度系内に戻すことを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記吸収塔の前記凝縮水受部で回収された凝縮水、前記分離ドラムにて分離された水の何れか一方又は両方の低濃度のＣＯ2吸収液を洗浄水として用いることを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記ろ過膜装置に前記リーン溶液を送給するリーン溶液分岐ラインに前記低濃度のＣＯ2吸収液を送給する洗浄水送給ラインを有することを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つにおいて、
前記フィルターを洗浄した低濃度のＣＯ2吸収液を前記凝縮水受部に送給する洗浄水返送ラインを有することを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つにおいて、
前記フィルターが、ろ過材を溶解させた低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターにコーティング層を形成するものであることを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つにおいて、
前記ＣＯ2吸収液がアミン系吸収液であることを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項７】
ＣＯ２を含有する排ガスとＣＯ２吸収液とを吸収塔のＣＯ2回収部内で接触させてＣＯ2を除去した後、該ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生塔で再生し、その後再生したＣＯ2を除去したリーン溶液中に残存する固形分をろ過膜装置に設けられているフィルターによりろ過するろ過膜装置の洗浄方法であって、
系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を前記ろ過膜装置に送給し、前記低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターを洗浄し、前記フィルターを洗浄した前記低濃度のＣＯ2吸収液を再度系内に戻すことを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記吸収塔の前記凝縮水受部で回収された凝縮水、分離ドラムにて分離された水の何れか一方又は両方の低濃度のＣＯ2吸収液を洗浄水として用いることを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法。
【請求項９】
請求項７又は８において、
前記ＣＯ2吸収液がアミン系吸収液であることを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法。
【請求項１】
ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させてＣＯ2を除去する吸収塔と、ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を熱交換により再生する再生塔と、前記再生塔から放出された水蒸気を伴ったＣＯ2ガス中の水蒸気を凝縮し、水を分離する分離ドラムとを有し、該再生塔でＣＯ2を除去したリーン溶液を前記吸収塔で再利用するＣＯ2回収装置であって、
前記吸収塔が、ＣＯ2を含有する排ガスとＣＯ2吸収液とを接触させて前記排ガス中のＣＯ2を吸収するＣＯ2回収部と、
前記ＣＯ2回収部の上段側に配設され、ＣＯ2を除去したＣＯ2除去排ガスを冷却すると共に、同伴するＣＯ2吸収液を回収する少なくとも一つ以上の水洗部と、
前記各水洗部の下方側に配設され、前記各水洗部内の凝縮水を回収する凝縮水受部とを有すると共に、
前記リーン溶液、前記リッチ溶液の何れか一方又は両方の溶液中に残存する固形分をフィルターによりろ過するろ過膜装置を有し、
系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターを洗浄し、洗浄に用いた低濃度のＣＯ2吸収液を再度系内に戻すことを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記吸収塔の前記凝縮水受部で回収された凝縮水、前記分離ドラムにて分離された水の何れか一方又は両方の低濃度のＣＯ2吸収液を洗浄水として用いることを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記ろ過膜装置に前記リーン溶液を送給するリーン溶液分岐ラインに前記低濃度のＣＯ2吸収液を送給する洗浄水送給ラインを有することを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つにおいて、
前記フィルターを洗浄した低濃度のＣＯ2吸収液を前記凝縮水受部に送給する洗浄水返送ラインを有することを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つにおいて、
前記フィルターが、ろ過材を溶解させた低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターにコーティング層を形成するものであることを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つにおいて、
前記ＣＯ2吸収液がアミン系吸収液であることを特徴とするＣＯ2回収装置。
【請求項７】
ＣＯ２を含有する排ガスとＣＯ２吸収液とを吸収塔のＣＯ2回収部内で接触させてＣＯ2を除去した後、該ＣＯ2を吸収したリッチ溶液を再生塔で再生し、その後再生したＣＯ2を除去したリーン溶液中に残存する固形分をろ過膜装置に設けられているフィルターによりろ過するろ過膜装置の洗浄方法であって、
系内を循環している低濃度のＣＯ2吸収液を前記ろ過膜装置に送給し、前記低濃度のＣＯ2吸収液を用いて前記フィルターを洗浄し、前記フィルターを洗浄した前記低濃度のＣＯ2吸収液を再度系内に戻すことを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記吸収塔の前記凝縮水受部で回収された凝縮水、分離ドラムにて分離された水の何れか一方又は両方の低濃度のＣＯ2吸収液を洗浄水として用いることを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法。
【請求項９】
請求項７又は８において、
前記ＣＯ2吸収液がアミン系吸収液であることを特徴とするろ過膜装置の洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１７９５４６（Ｐ２００９−１７９５４６Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２６４９（Ｐ２００８−２２６４９）
【出願日】平成２０年２月１日（２００８．２．１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１日（２００８．２．１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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