JP2019018114A

JP2019018114A - Co2 recovery device

Info

Publication number: JP2019018114A
Application number: JP2017135574A
Authority: JP
Inventors: 英毅山下; Hideki Yamashita; 昭人青井; Akihito Aoi; 晃磯見; Akira Isomi; 大助田端; Daisuke Tabata
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-07-11
Also published as: JP6887099B2

Abstract

【課題】二流体ノズルを用いて、ＣＯ_２回収装置内で噴霧するＣＯ_２吸収剤の粒径が大幅に小さくなるため、ＣＯ_２吸収剤にＣＯ_２を大量に吸収させることが可能になるＣＯ_２回収装置を提供する。
【解決手段】二流体ノズルを用いて、気液混合部１１６で気体流とＣＯ_２吸収剤の液体流が混合して微粒化した液体を噴出口１１７ａから容器１０３内に噴霧するとともに、ＣＯ_２含有ガス導入部１０７から容器内にＣＯ_２含有ガスを導入し、ＣＯ_２吸収剤でＣＯ_２含有ガス内のＣＯ_２ガスを吸収させて処理物として処理物排出部１５０から排出する。
【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To make a CO ₂ absorbent absorb a large amount of CO ₂ because the particle diameter of a CO ₂ absorbent sprayed in a CO ₂ recovery device is greatly reduced using a two-fluid nozzle. _2. Provide a recovery device.
SOLUTION: Using a two-fluid nozzle, a gas flow and a liquid flow of a CO ₂ absorbent mixed in a gas-liquid mixing section 116 are sprayed into a container 103 from a jet port 117a, and CO ₂ is sprayed. containing gas inlet 107 to introduce CO ₂ containing gas into the container from, discharged from the processing material discharging unit 150 as a processed material by absorbing the CO ₂ gas containing CO ₂ in the gas in the CO ₂ absorbent.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、火力発電所、又は、鉄鋼若しくはセメントなどの製造工場において、二酸化炭素（すなわち、ＣＯ_２）を排出する設備又は工程などの排出源からＣＯ_２を回収するＣＯ_２回収装置に関するものである。 The present invention relates to a CO ₂ recovery device that recovers CO ₂ from an emission source such as a facility or a process for discharging carbon dioxide (that is, CO ₂ ) in a thermal power plant or a manufacturing plant such as steel or cement. is there.

地球温暖化の主要因は人為的に発生するＣＯ_２であり、大幅なＣＯ_２排出削減の必要性が国際的に叫ばれている。このためには、省エネ施策とともに、より炭素の少ないエネルギーへの変換及び再生可能エネルギーへの転換、さらに、ＣＯ_２回収及び貯留技術（ＣＣＳ）が有効である。ＣＣＳは、火力発電所などの発電所、又は、鉄鋼若しくはセメント製造工場等のＣＯ_２の集中排出源からＣＯ_２を回収して、地中又は海洋に隔離することによって、大気中へのＣＯ_２排出を削減する技術である。ＣＣＳの最初の段階が、ＣＯ_２の回収である。天然ガス生産時の副生ＣＯ_２の分離、又は、水素若しくはアンモニア工業におけるＣＯ_２回収が古くから実施されているが、地球温暖化防止の為には、より低エネルギー及び低コストのＣＯ_２回収技術が求められている。 The main cause of global warming is artificially generated CO ₂ , and the need for significant CO ₂ emission reduction has been screamed internationally. For this purpose, energy saving measures, conversion to energy with less carbon, conversion to renewable energy, and CO ₂ capture and storage technology (CCS) are effective. CCS collects CO ₂ from a power plant such as a thermal power plant, or a concentrated source of CO ₂ such as a steel or cement manufacturing plant, and sequesters it into the ground or ocean, thereby isolating CO ₂ into the atmosphere. This technology reduces emissions. The first stage of CCS is CO ₂ capture. By-product CO ₂ separation during natural gas production or CO ₂ recovery in the hydrogen or ammonia industry has long been implemented. To prevent global warming, lower energy and lower cost CO ₂ recovery Technology is required.

この分離及び回収の主な方法としては、アミン溶液などを利用した化学反応で、ＣＯ_２を分離及び回収する方法がある。これは、化学吸収法と呼ばれており、ガス中のＣＯ_２をアミン溶液からなる吸収剤に化学的に吸収させた後、加熱することで、ＣＯ_２を吸収剤から分離及び回収する技術であり、常圧で大規模に発生するガスからのＣＯ_２分離に適している。このような技術は、多くの国で工業的に確立された技術として広く利用されており、日本でも、国産天然ガスの生産工程で長期にわたり利用されている。 As a main method for the separation and recovery, there is a method for separating and recovering CO ₂ by a chemical reaction using an amine solution or the like. This is called a chemical absorption method, in which CO _{2 in} a gas is chemically absorbed by an absorbent made of an amine solution and then heated to separate and recover CO ₂ from the absorbent. Yes, it is suitable for CO ₂ separation from gas generated on a large scale at normal pressure. Such a technique is widely used as an industrially established technique in many countries, and in Japan, it has been used for a long time in the production process of domestic natural gas.

例えば、発電所で生成した排気ガスからＣＯ_２を除去するための技術が、注目されて来ている。この技術では、水性のモノエタノールアミン（ＭＥＡ）又はメチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）や２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＡＭＰ）のようなヒンダードアミンを吸収／ストリッピングタイプの再生プロセスの溶媒として使用する。この技術は、石炭型火力発電所及びガスタービンからのＣＯ_２を捕捉するために、工業的に使用されて来ている。 For example, a technique for removing CO ₂ from exhaust gas generated at a power plant has attracted attention. In this technology, hindered amines such as aqueous monoethanolamine (MEA) or methyldiethanolamine (MDEA) or 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) are used as solvents for absorption / stripping type regeneration processes. To do. This technology has been used industrially to capture CO ₂ from coal-type thermal power plants and gas turbines.

ＭＥＡ及びヒンダードアミンに基づく吸収プロセスには、固有の確かに重要な利点がある。しかし、多くの欠点により、このタイプの技術のより広い採用が妨げられ得る。例えば、このプロセスの結果、液体吸収剤の粘度が急激に増大する可能性があり得る。これは、パイプラインの詰まりを生ずることがあり得る。この問題を回避するために、ＭＥＡその他のアミンの濃度を比較的に低いレベルに維持することがある。しかし、この場合は、純粋な吸収剤の理論的な能力と比較して、吸収能力を低下させる可能性がある。 Absorption processes based on MEA and hindered amines have inherently important advantages. However, many drawbacks can prevent the wider adoption of this type of technology. For example, this process can result in a sudden increase in the viscosity of the liquid absorbent. This can cause clogging of the pipeline. To avoid this problem, MEA and other amine concentrations may be maintained at relatively low levels. However, in this case, the absorption capacity may be reduced compared to the theoretical capacity of a pure absorbent.

さらに、ＭＥＡ又はヒンダードアミンプロセスでＣＯ_２が吸収された液体吸収剤は、まだかなりの量の遊離アミン及び溶媒（通常は水）を含有し得る。このような事実の結果、このアミンと水とは熱的脱着の下で蒸気相内に移動するが、付随する設備に、腐食及びその他の劣化を引き起こす可能性がある。この問題に対処するために、その設備に特化された耐腐食材料を使用することが可能であるが、その結果、そのプラントの資本コストが上昇する可能性がある。幾つかの場合には、腐食防止剤を添加することができるが、これらの特殊な添加剤を使用する手間とコストが発生する上に、操作コストが上昇する可能性がある。 In addition, liquid absorbents in which CO ₂ has been absorbed by the MEA or hindered amine process can still contain significant amounts of free amine and solvent (usually water). As a result of this fact, the amine and water move into the vapor phase under thermal desorption, but can cause corrosion and other degradation in the associated equipment. To address this problem, it is possible to use a corrosion resistant material specialized for the facility, which may increase the capital cost of the plant. In some cases, corrosion inhibitors can be added, but the effort and cost of using these special additives can be added and the operating costs can increase.

前記課題を鑑みて開発された、ＭＥＡを用いたＣＯ_２分離回収方法として、吸収剤を吸収容器に供給する際に、噴霧装置を用いてＣＯ_２を吸収する方式がある（例えば、特許文献１参照）。図４は、特許文献１に記載のＣＯ_２回収装置１０の概略構成図である。
液体吸収剤１２は、噴霧塔１４の上部領域１５付近へ目がけて、導管１６を介し、吸収剤霧化機１８によって液滴中に分散される。空気又はある種の別の霧化ガスをノズル管２０から噴霧塔１４の噴霧塔内部２２に供給することができる。一方、排ガス２４は、導管２６により噴霧塔１４の下部領域２８へ導かれ、液体吸収剤１２との接触により固体粒子３０が形成される。残りの、ＣＯ_２に乏しい排ガスは、導管３１から放出される。そして、固体粒子３０は開口部３２を経由して噴霧塔１４から排出され、輸送機構３４によって後工程へ運ばれる。この際、液体吸収剤１２の液滴に対して選択される大きさは、吸収剤１２の組成、吸収剤物質とＣＯ_２ガスとの反応性、並びに吸収チャンバーのタイプ及びデザインのような様々な要因に依存する。一般に、液滴の表面積の合計は、ＣＯ_２との接触のための最大の表面積を提供するように、十分に小さい方が良く、比較的高い割合でＣＯ_２をガス流から除去することができる。また、比較的小さい液滴サイズは、他の場合には、液滴の運動及び懸濁を妨げ得る液滴粒子の「粘着性」の傾向が少なくなるのを確実にするのに役に立つ。特許文献１では、噴霧塔に使用するアミン系の吸収剤として、液滴の平均直径は、通常、約１０００μｍ以下であり、通例、約５００μｍ〜約１０００μｍの範囲であると述べている。この装置と手法とにより、吸収剤によりＣＯ_２を効率良く分離回収することが出来るとともに、処理中に吸収能力を著しく低下させることなく、低いランニングコストでＣＯ_２を回収することが出来ることが知られている。 As a CO ₂ separation and recovery method using MEA developed in view of the above problems, there is a method of absorbing CO ₂ using a spray device when supplying an absorbent to an absorption container (for example, Patent Document 1). reference). FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the CO ₂ recovery device 10 described in Patent Document 1.
The liquid absorbent 12 is dispersed in the droplets by the absorbent atomizer 18 through the conduit 16 toward the vicinity of the upper region 15 of the spray tower 14. Air or some other atomizing gas may be supplied from the nozzle tube 20 to the spray tower interior 22 of the spray tower 14. On the other hand, the exhaust gas 24 is guided to the lower region 28 of the spray tower 14 through the conduit 26, and solid particles 30 are formed by contact with the liquid absorbent 12. The remaining exhaust gas that is poor in CO ₂ is discharged from the conduit 31. Then, the solid particles 30 are discharged from the spray tower 14 via the opening 32 and are carried to the subsequent process by the transport mechanism 34. At this time, the size selected for the droplets of the liquid absorbent 12 varies depending on the composition of the absorbent 12, the reactivity of the absorbent material with CO ₂ gas, and the type and design of the absorption chamber. Depends on factors. Generally, the total surface area of the droplets, to provide maximum surface area for contact with the CO _2, sufficiently smaller well, the CO ₂ can be removed from the gas stream at a relatively high rate . Also, the relatively small droplet size helps to ensure that there is less tendency for droplet particles to “stick”, which may otherwise interfere with droplet movement and suspension. Patent Document 1 states that, as an amine-based absorbent used in the spray tower, the average diameter of the droplets is usually about 1000 μm or less, and usually ranges from about 500 μm to about 1000 μm. With this apparatus and method, it is known that CO ₂ can be efficiently separated and recovered by an absorbent, and CO ₂ can be recovered at a low running cost without significantly reducing the absorption capacity during processing. It has been.

特許第５７２６１９８号公報Japanese Patent No. 5726198

しかしながら、特許文献１において一般的な噴霧装置を用いた場合では、ＣＯ_２吸収剤を系内で噴霧する際に一般的な一流体噴霧ノズルを用いており、その粒径が約５００μｍ〜約１０００μｍの範囲と比較的大きいために、ＣＯ_２を吸収する処理能力が低いという課題がある。
従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、二流体ノズルを用いて、ＣＯ_２回収装置内で噴霧するＣＯ_２吸収剤の粒径が大幅に小さくなるため、ＣＯ_２吸収剤にＣＯ_２を大量に吸収させることが可能になるＣＯ_２回収装置を提供することにある。 However, when a general spray apparatus is used in Patent Document 1, a general one-fluid spray nozzle is used when spraying the CO ₂ absorbent in the system, and the particle size thereof is about 500 μm to about 1000 μm. Therefore, there is a problem that the processing capacity for absorbing CO ₂ is low.
Accordingly, an object of the present invention is to provide, for solving the above problems, a two-fluid using a nozzle, since the particle size of the CO ₂ absorbent is sprayed in a CO ₂ recovery apparatus is greatly reduced, CO ₂ absorption An object of the present invention is to provide a CO ₂ recovery device that allows a large amount of CO ₂ to be absorbed by an agent.

前記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかるＣＯ_２回収装置は、
ＣＯ_２吸収剤と気体と混合して噴霧する噴霧器と、
前記ＣＯ_２吸収剤を前記噴霧器に供給するポンプと、
前記噴霧器を内部に配した容器と、
前記容器の内部にＣＯ_２含有ガスを導入するＣＯ_２含有ガス導入部と、
前記容器から処理後のＣＯ_２含有液又はＣＯ_２含有固体を処理物として排出する処理物排出部とを備え、
前記噴霧器が、
前記ポンプで前記ＣＯ_２吸収剤が供給される液体流路と気体流路とを有する噴霧器本体部と、
前記噴霧器本体部の先端に配置されて、前記液体流路の開口を覆いかつ平らな内側端面を有する内蓋部と、
前記噴霧器本体部の先端に配置されて前記内蓋部を覆うとともに、前記気体流路の開口を覆いかつ前記内蓋部の前記内側端面に対向する平らな外側端面を持つ外側端部を有する外蓋部と、
前記内蓋部と前記外蓋部との間に配置され、前記内蓋部の前記内側端面と前記外蓋部の前記外側端面との間の円板状の外形の空間で構成され、前記気体流路を流れる気体流と前記液体流路を流れる前記ＣＯ_２吸収剤の液体流とを混合する気液混合部と、
前記内蓋部の前記内側端面の周方向の少なくとも１箇所に貫通して設けられて前記気液混合部と連通して、前記液体流路を流れる液体流を前記気液混合部に流入させる液体流入口と、
前記内蓋部と前記外蓋部との間の前記気液混合部の側部に前記気液混合部と連通して配置されて、前記液体流入口から前記気液混合部に流入する前記液体流に向かって、前記気体流路を流れる気体流を前記気液混合部に流入させる気体流入口と、
前記外蓋部の前記外側端面に貫通して設けられて前記気液混合部と連通し、前記気液混合部で前記気体流と前記液体流が混合して微粒化した前記ＣＯ_２吸収剤の液体を噴出する噴出口とを備えて、
前記気液混合部で前記気体流と前記ＣＯ_２吸収剤の前記液体流が混合して前記微粒化した液体を前記噴出口から前記容器内に噴霧するとともに、前記ＣＯ_２含有ガス導入部から前記容器内に前記ＣＯ_２含有ガスを導入し、前記ＣＯ_２吸収剤で前記ＣＯ_２含有ガス内のＣＯ_２ガスを吸収させて前記処理物として前記処理物排出部から排出する。 In order to achieve the above object, a CO ₂ recovery device according to one aspect of the present invention comprises:
A sprayer that mixes and sprays a CO ₂ absorbent and a gas;
A pump for supplying the CO ₂ absorbent to the nebulizer;
A container having the atomizer disposed therein;
And CO ₂ containing gas inlet for introducing a CO ₂ containing gas into the vessel,
A treated product discharger for discharging the treated CO ₂ -containing liquid or CO ₂ -containing solid from the container as a treated product,
The nebulizer is
A sprayer body having a liquid channel and a gas channel to which the CO ₂ absorbent is supplied by the pump;
An inner lid that is disposed at the tip of the sprayer body and covers the opening of the liquid channel and has a flat inner end surface;
An outer end portion disposed at the tip of the sprayer main body portion to cover the inner lid portion and having an outer end portion that covers the opening of the gas flow path and has a flat outer end surface facing the inner end surface of the inner lid portion. A lid,
The gas is disposed between the inner lid portion and the outer lid portion, and is configured by a disk-shaped outer space between the inner end surface of the inner lid portion and the outer end surface of the outer lid portion, and the gas A gas-liquid mixing unit that mixes the gas flow flowing through the flow path and the liquid flow of the CO ₂ absorbent flowing through the liquid flow path;
A liquid that is provided to penetrate at least one place in the circumferential direction of the inner end surface of the inner lid portion, communicates with the gas-liquid mixing unit, and causes a liquid flow flowing through the liquid channel to flow into the gas-liquid mixing unit An inlet,
The liquid that is disposed in a side portion of the gas-liquid mixing portion between the inner lid portion and the outer lid portion so as to communicate with the gas-liquid mixing portion and flows into the gas-liquid mixing portion from the liquid inlet A gas inlet for flowing a gas flow flowing through the gas flow path into the gas-liquid mixing unit,
The CO ₂ absorbent that is provided through the outer end surface of the outer lid portion and communicates with the gas-liquid mixing portion, and the gas flow and the liquid flow are mixed and atomized in the gas-liquid mixing portion. A spout for ejecting liquid,
In the gas-liquid mixing part, the gas stream and the liquid stream of the CO ₂ absorbent are mixed to spray the atomized liquid into the container from the jet port, and from the CO ₂ -containing gas introduction part It said CO ₂ containing gas is introduced into the container and discharged from the processed product discharge unit as the process was allowed to absorb CO ₂ gas in the CO ₂ content in the gas in the CO ₂ absorber.

本発明の前記態様によれば、二流体ノズルを用いて、容器内で噴霧するＣＯ_２吸収剤の粒径が大幅に小さくなるため、ＣＯ_２吸収剤にＣＯ_２を大量に吸収させることが可能になる。 According to the aspect of the present invention, since the particle size of the CO ₂ absorbent sprayed in the container is greatly reduced using the two-fluid nozzle, the CO ₂ absorbent can absorb a large amount of CO _2. become.

本発明の実施の形態における代表的なＣＯ_２回収装置の構成図Configuration diagram of a typical CO ₂ recovery apparatus in an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態の変形例における別のＣＯ_２回収装置の構成図Diagram of another CO ₂ recovery apparatus according to a modification of an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態における噴霧器の切断部端面図Cutting unit end view of a sprayer in an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態における噴霧器の図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線での断面図Sectional drawing in the 3B-3B line | wire of FIG. 3A of the sprayer in embodiment of this invention 従来の実施の形態におけるＣＯ_２回収装置の構成図Configuration diagram of a CO ₂ recovery device in a conventional embodiment

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態における代表的なＣＯ_２回収装置１００の構成図である。
ＣＯ_２回収装置１００は、噴霧器１０４と、ＣＯ_２吸収剤供給部の一例としてのポンプ１０２と、容器１０３と、ＣＯ_２含有ガス導入部１０７と、処理物排出部１５０とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a typical CO ₂ recovery apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
The CO ₂ recovery apparatus 100 includes a sprayer 104, a pump 102 as an example of a CO ₂ absorbent supply unit, a container 103, a CO ₂ -containing gas introduction unit 107, and a processed product discharge unit 150.

容器１０３は、噴霧器１０４を内部に配している。容器１０３は、円筒状であり、その内部空間１０３ａの上部に噴霧器１０４を配置して、下向きに噴霧できるようにしている。容器１０３の下部は円錐状に下すぼまりの形状となって、処理物排出部１５０に接続されている。容器１０３の上端には、排気部１４１が配置されている。排気部１４１の一例としては、容器１０３の上端に排気管１４０が接続され、他端は大気に開放されている。排気管１４０と容器１０３の上端との接続部分には、ＣＯ_２吸収剤を吸収するミストトラップの一例としてミストフィルタ１０９が配置されている。よって、ＣＯ_２吸収剤は、ミストフィルタ１０９により排気管１４０などの排気系統へ混入することがないようになっている。
噴霧器１０４は、ＣＯ_２吸収剤供給部から供給されるＣＯ_２吸収剤の液体と、空気などの気体とを混合して容器１０３内で噴霧可能とする。 The container 103 has a sprayer 104 disposed therein. The container 103 has a cylindrical shape, and a sprayer 104 is disposed above the internal space 103a so that it can spray downward. The lower part of the container 103 is conically shaped like a concavity and is connected to the processed product discharge unit 150. An exhaust unit 141 is disposed at the upper end of the container 103. As an example of the exhaust part 141, the exhaust pipe 140 is connected to the upper end of the container 103, and the other end is open | released by air | atmosphere. A mist filter 109 as an example of a mist trap that absorbs the CO ₂ absorbent is disposed at a connection portion between the exhaust pipe 140 and the upper end of the container 103. Therefore, the CO ₂ absorbent is prevented from being mixed into the exhaust system such as the exhaust pipe 140 by the mist filter 109.
The sprayer 104 mixes the liquid of the CO ₂ absorbent supplied from the CO ₂ absorbent supply unit and a gas such as air so that it can be sprayed in the container 103.

ポンプ１０２は、タンクなどのＣＯ_２吸収剤保持部１０１内に保持されたＣＯ_２吸収剤を噴霧器１０４に供給する送液ポンプである。ＣＯ_２吸収剤保持部１０１は、途中に送液ポンプ０２と第１開閉弁１４３とを介在したＣＯ_２吸収剤供給管１４２により、容器１０３内の噴霧器１０４の液体流路１１２と接続されている。第１開閉弁１４３はＣＯ_２吸収剤供給管１４２の開閉を行う。 Pump 102 is a liquid feed pump for supplying the CO ₂ absorbent held in the CO ₂ absorber holding portion 101 such as a tank sprayer 104. The CO ₂ absorbent holding unit 101 is connected to the liquid flow path 112 of the sprayer 104 in the container 103 by a CO ₂ absorbent supply pipe 142 having a liquid feed pump 02 and a first on-off valve 143 interposed therebetween. . The first on-off valve 143 opens and closes the CO ₂ absorbent supply pipe 142.

ＣＯ_２含有ガス導入部１０７は、容器１０３の内部にＣＯ_２含有ガスを導入する。ＣＯ_２含有ガス導入部１０７の一例としては、タンクなどのＣＯ_２含有ガス保持部と容器１０３の下部とをＣＯ_２含有ガス導入管１４７で接続し、ＣＯ_２含有ガス導入管１４７の途中に送風ポンプ１０８と第３開閉弁１４８とを介在させている。第３開閉弁１４８はＣＯ_２含有ガス導入管１４７の開閉を行う。ＣＯ_２含有ガス導入管１４７から容器１０３の下部へは、容器１０３の横方向にＣＯ_２含有ガスを導入するようにＣＯ_２含有ガス導入管１４７を容器１０３の下部に接続している。 CO ₂ containing gas inlet 107 introduces the CO ₂ containing gas into the vessel 103. An example of a CO ₂ containing gas inlet 107, connects the lower portion of the CO ₂ containing gas holding part and the container 103, such as a tank with CO ₂ containing gas introduction pipe 147, middle air blown CO ₂ containing gas introduction pipe 147 A pump 108 and a third on-off valve 148 are interposed. The third on-off valve 148 opens and closes the CO ₂ -containing gas introduction pipe 147. From the CO ₂ -containing gas introduction pipe 147 to the lower part of the container 103, the CO ₂ -containing gas introduction pipe 147 is connected to the lower part of the container 103 so as to introduce the CO ₂ -containing gas in the lateral direction of the container 103.

処理物排出部１５０は、容器１０３から処理後のＣＯ_２含有液又は固体などの処理物を排出する。処理物排出部１５０の一例としては、容器１０３の下端とＣＯ_２含有液又は固体用の貯蔵タンク１１１とが、途中に第２開閉弁１４６を介在させたＣＯ_２含有液排出管１４５で接続されている。第２開閉弁１４６はＣＯ_２含有液排出管１４５の開閉を行う。
なお、噴霧器１０４に対して気体の一例として圧縮空気を供給するときは、コンプレッサ１０５と噴霧器１０４の気体流路１１３とを空気供給管１４４で接続して、コンプレッサ１０５から圧縮空気を供給する。 The processed product discharger 150 discharges a processed product such as a CO ₂ -containing liquid or a solid after processing from the container 103. As an example of the processed product discharge unit 150, the lower end of the container 103 and the storage tank 111 for a CO ₂ -containing liquid or solid are connected by a CO ₂ -containing liquid discharge pipe 145 with a second on-off valve 146 interposed in the middle. ing. The second on-off valve 146 opens and closes the CO ₂ -containing liquid discharge pipe 145.
When supplying compressed air as an example of gas to the sprayer 104, the compressor 105 and the gas flow path 113 of the sprayer 104 are connected by an air supply pipe 144, and compressed air is supplied from the compressor 105.

以下、ＣＯ_２回収装置１００の動作について説明する。
図１において、液体の一例としてのＣＯ_２吸収剤保持部１０１内のＣＯ_２吸収剤を送液ポンプ１０２を用いて、容器１０３内の噴霧器１０４へ一定量送り込む。その際、ＣＯ_２吸収剤は、ＣＯ_２吸収剤供給管１４２を通じて容器１０３内の噴霧器１０４の液体流路１１２へ直結して供給している。併せて、噴霧器１０４の気体流路１１３へは、空気供給管１４４を介してコンプレッサ１０５から一例として圧縮空気が供給されている。よって、噴霧器１０４からＣＯ_２吸収剤が圧縮空気で微粒化された状態で容器１０３内へ噴霧される。その状態において、ＣＯ_２含有ガス導入部１０７からＣＯ_２含有ガスを送風ポンプ１０８によって、ＣＯ_２含有ガス導入管１４７を通して容器１０３内へ送り込む。その際、噴霧器１０４から下向きに噴霧されるＣＯ_２吸収剤と対向してＣＯ_２含有ガスが接触することによって、ＣＯ_２がＣＯ_２吸収剤に回収されることになる。一例として、図１では、噴霧器１０４から下向きに噴霧されるＣＯ_２吸収剤の噴霧領域の下方付近に、ＣＯ_２含有ガスが供給されるように、ＣＯ_２含有ガス導入管１４７が容器１０３の下部に接続配置されている。 Hereinafter, the operation of the CO ₂ recovery apparatus 100 will be described.
In Figure 1, the CO ₂ absorbent CO ₂ absorbent retention portion 101 as an example of a liquid by using a liquid feed pump 102, fed a predetermined amount into the sprayer 104 in the container 103. At that time, the CO ₂ absorbent is directly connected to the liquid flow path 112 of the sprayer 104 in the container 103 through the CO ₂ absorbent supply pipe 142 and supplied. In addition, compressed air is supplied from the compressor 105 to the gas flow path 113 of the sprayer 104 via the air supply pipe 144 as an example. Therefore, the CO ₂ absorbent is sprayed from the sprayer 104 into the container 103 in a state of being atomized with compressed air. In this state, fed from the CO ₂ containing gas inlet 107 by CO ₂ containing gas blowing pump 108, through a CO ₂ containing gas introducing pipe 147 into the vessel 103. At that time, the CO ₂ -containing gas comes into contact with the CO ₂ absorbent sprayed downward from the nebulizer 104, whereby CO ₂ is recovered by the CO ₂ absorbent. As an example, in Figure 1, in the vicinity of the lower spray region of CO ₂ absorbent is sprayed downwardly from the sprayer 104, as CO ₂ containing gas is supplied, the lower portion of the CO ₂ containing gas introduction pipe 147 containers 103 Connected to.

ＣＯ_２吸収剤で回収されなかった低濃度のＣＯ_２ガスは、容器１０３の上部より、排気部１４１の排気管１４０から排出される。が、その際、ＣＯ_２吸収剤も一緒に排気部１４１から排出されるのを防ぐために、ミストトラップの一例としてミストフィルタ１０９を設置している。よって、ＣＯ_２吸収剤は、このミストフィルタ１０９により排気管１４０などの排気系統へ混入することがないようになっている。 The low-concentration CO ₂ gas that has not been recovered by the CO ₂ absorbent is discharged from the upper part of the container 103 through the exhaust pipe 140 of the exhaust part 141. However, at that time, a mist filter 109 is installed as an example of a mist trap in order to prevent the CO ₂ absorbent from being discharged from the exhaust part 141 together. Therefore, the CO ₂ absorbent is prevented from being mixed into the exhaust system such as the exhaust pipe 140 by the mist filter 109.

前記過程を経て、ＣＯ_２をＣＯ_２吸収剤で吸収して生成されたＣＯ_２含有液又はＣＯ_２含有固体１１０は、容器１０３の下部へ蓄積していく。それらが容器１０３の下部内で一定量蓄積した段階で、第２開閉弁１４６を開けて、ＣＯ_２含有液排出管１４５を介してＣＯ_２含有液又はＣＯ_２含有固体１１０を貯蔵タンク１１１へ貯蔵する。貯蔵されたＣＯ_２含有液又はＣＯ_２含有固体１１０中には、容器１０３に投入されたＣＯ_２吸収剤にＣＯ_２が大量に吸収した状態にすることが出来る。 Through the above process, the CO ₂ -containing liquid or the CO ₂ -containing solid 110 generated by absorbing CO ₂ with the CO ₂ absorbent accumulates in the lower part of the container 103. In they are fixed amount accumulated in the bottom of the container 103 stages, by opening the second on-off valve 146, the storage of CO ₂ containing solution or CO ₂ containing solid 110 via the CO ₂ containing liquid discharge pipe 145 to the storage tank 111 To do. In the stored CO ₂ -containing liquid or CO ₂ -containing solid 110, a large amount of CO ₂ can be absorbed by the CO ₂ absorbent charged in the container 103.

図２は、本発明の実施の形態の変形例における別のＣＯ_２回収装置の構成図である。
この変形例では、ＣＯ_２含有ガス導入部１０７からＣＯ_２含有ガスを送風ポンプ１０８によって、直接、容器１０３内に導入するのではなく、コンプレッサ１０５へ接続し、ＣＯ_２含有ガスをコンプレッサ１０５で圧縮して、圧縮空気の一部として容器１０３内に上部から導入供給する。よって、ＣＯ_２含有ガス導入管１４７を容器１０３の下部ではなく、コンプレッサ１０５に接続している。この際、導入する圧縮空気の圧力例として、０．２ＭＰａ（ゲージ圧）で供給する。一方、ＣＯ_２吸収剤を送液ポンプ１０２を用いて噴霧器１０４へ導入する際、液体の圧力例としては、０．１５ＭＰａ（ゲージ圧）で、５０ｍｌ／ｍｉｎのＣＯ_２吸収剤を噴霧する。この結果、噴霧器１０４から噴霧されるＣＯ_２吸収剤は、平均粒子径が１０μｍと非常に小さくなる。これにより、噴霧器１０４内でＣＯ_２ガスを用いてＣＯ_２吸収剤を微細化させることになり、対向通過による表面接触と比較して大きな接触機会を得ることが出来る。その結果として、ＣＯ_２吸収剤で大量のＣＯ_２ガスを回収することが出来るようになる。後述するが、噴霧器１０４の噴出口穴径は、直径１．５ｍｍの大きさがあり、前記の過程を経て、抵抗なく、容器１０３内へ噴霧されて、ＣＯ_２を吸収したＣＯ_２含有液又はＣＯ_２含有固体１１０を回収することができる。 FIG. 2 is a configuration diagram of another CO ₂ recovery device in a modification of the embodiment of the present invention.
In this modification, the CO ₂ containing gas inlet 107 blowing pump 108 to CO ₂ containing gas from directly rather than introduced into the vessel 103, connected to the compressor 105, compressing the CO ₂ containing gas by the compressor 105 Then, the compressed air is introduced and supplied into the container 103 from the upper part. Therefore, the CO ₂ -containing gas introduction pipe 147 is connected not to the lower part of the container 103 but to the compressor 105. At this time, as an example of the pressure of the compressed air to be introduced, 0.2 MPa (gauge pressure) is supplied. On the other hand, when the CO ₂ absorbent is introduced into the sprayer 104 using the liquid feed pump 102, as an example of the liquid pressure, 50 ml / min of CO ₂ absorbent is sprayed at 0.15 MPa (gauge pressure). As a result, the CO ₂ absorbent sprayed from the sprayer 104 has a very small average particle size of 10 μm. As a result, the CO ₂ absorbent is refined by using CO ₂ gas in the sprayer 104, and a larger contact opportunity can be obtained as compared with surface contact by facing passage. As a result, a large amount of CO ₂ gas can be recovered with the CO ₂ absorbent. As will be described later, spout diameter of the atomizer 104, has the size of a diameter of 1.5 mm, through the above process, without resistance, is sprayed into the container 103, CO ₂ containing solution was absorbed CO ₂ or The CO ₂ containing solid 110 can be recovered.

図１及び図２の本発明の実施の形態又は変形例で利用する噴霧器１０４に関して、図３Ａを用いて説明する。図３Ａは、図１及び図２の噴霧器１０４を示す切断端面図である。
噴霧器１０４は、噴霧器本体部１０４ａと、内蓋部１１４と、外蓋部１１５とを少なくとも備えている。内蓋部１１４と外蓋部１１５とで気液混合部１１６を構成している。噴霧器１０４は、さらに、噴霧器蓋固定部１１８を備えている。
噴霧器本体部１０４ａは、円柱状部材の中心部に軸方向沿いに配置された液体流路１１２と、液体流路１１２の周囲に間隔をおいて軸方向沿いに配置された円筒状の気体流路１１３とがそれぞれ形成されている。液体流路１１２と気体流路１１３とは、噴霧器本体部１０４ａの一部として中央部に位置する円筒部１０４ｂで区切られている。 The nebulizer 104 used in the embodiment or modification of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIG. 3A. FIG. 3A is a cut end view showing the nebulizer 104 of FIGS. 1 and 2.
The sprayer 104 includes at least a sprayer body portion 104a, an inner lid portion 114, and an outer lid portion 115. The inner lid part 114 and the outer lid part 115 constitute a gas-liquid mixing part 116. The sprayer 104 further includes a sprayer lid fixing part 118.
The sprayer main body 104a includes a liquid channel 112 disposed along the axial direction in the center of the columnar member, and a cylindrical gas channel disposed along the axial direction with a space around the liquid channel 112. 113 are formed. The liquid channel 112 and the gas channel 113 are separated by a cylindrical portion 104b located in the center as a part of the sprayer main body 104a.

液体流路１１２は、先端側のみを図示しており、後端の図示しない液体供給口は、ＣＯ_２吸収剤供給管１４２を介して送液ポンプ１０２に接続されている。気体流路１１３も、先端側のみを図示しており、後端の図示しない気体供給口は、空気供給管１４４を介してコンプレッサ１０５に接続されており、圧縮エアが供給されている。
円筒部１０４ｂの先端は、円筒部１０４ｂ以外の噴霧器本体部１０４ａより先端側に少し突出し、その先端に内蓋部１１４が固定されている。 The liquid flow path 112 shows only the front end side, and the liquid supply port (not shown) at the rear end is connected to the liquid feed pump 102 via the CO ₂ absorbent supply pipe 142. The gas flow path 113 also shows only the front end side, and a gas supply port (not shown) at the rear end is connected to the compressor 105 via an air supply pipe 144 and is supplied with compressed air.
The distal end of the cylindrical portion 104b slightly protrudes toward the distal end side from the sprayer main body portion 104a other than the cylindrical portion 104b, and the inner lid portion 114 is fixed to the distal end.

内蓋部１１４は、噴霧器本体部１０４ａの先端に配置され、液体流路１１２の開口を覆いかつ平らな内側端面１１４ａを有する断面略Ｃ字形状をなしている。内蓋部１１４は、円筒部１０４ｂの端面と内蓋部１１４の内側端面１１４ａの内面との間には、円板状の外形の第１隙間１２１が形成されている。内蓋部１１４の内側端面１１４ａの外周部の１カ所には、内側端面１１４ａを軸方向に貫通する液体流入口１１９が形成されている。すなわち、液体流入口１１９は、気液混合部１１６の外周壁面近傍の上流側平坦面である内蓋部１１４の内側端面１１４ａに位置しており、液体流路１１２と気液混合部１１６とを連通させている。 The inner lid portion 114 is disposed at the tip of the sprayer main body portion 104a and has a substantially C-shaped cross section that covers the opening of the liquid channel 112 and has a flat inner end surface 114a. In the inner lid part 114, a first gap 121 having a disk-like outer shape is formed between the end face of the cylindrical part 104 b and the inner face of the inner end face 114 a of the inner lid part 114. A liquid inflow port 119 penetrating the inner end surface 114a in the axial direction is formed at one position on the outer peripheral portion of the inner end surface 114a of the inner lid portion 114. That is, the liquid inlet 119 is located on the inner end surface 114a of the inner lid portion 114, which is an upstream flat surface near the outer peripheral wall surface of the gas-liquid mixing portion 116, and the liquid channel 112 and the gas-liquid mixing portion 116 are connected to each other. Communicate.

外蓋部１１５は、噴霧器本体部１０４ａの先端に配置され、内蓋部１１４を覆うとともに、気体流路１１３の開口を覆いかつ内蓋部１１４の内側端面１１４ａに対向する平らな外側端面１１５ａを有する断面略Ω形状をなしている。外蓋部１１５は、内蓋部１１４との間の側部では、所定間隔の円筒状の外形の第２隙間１２２をあけて覆うとともに、内蓋部１１４との間の端部では、所定間隔の円板状の外形の空間の気液混合部１１６を隙間として形成しつつ内蓋部１１４を覆うように、噴霧器本体部１０４ａの端面と噴霧器蓋固定部１１８との間に挟持されて固定されている。なお、噴霧器蓋固定部１１８を無くして、外蓋部１１５が、直接、噴霧器本体部１０４ａの端面に固定されるようにしてもよい。 The outer lid portion 115 is disposed at the tip of the sprayer main body portion 104a, covers the inner lid portion 114, covers the opening of the gas flow path 113, and has a flat outer end surface 115a facing the inner end surface 114a of the inner lid portion 114. The cross section has a substantially Ω shape. The outer lid portion 115 covers the second outer portion 122 having a cylindrical outer shape with a predetermined interval at the side portion between the inner lid portion 114 and the predetermined interval at the end portion between the outer lid portion 115 and the inner lid portion 114. Is sandwiched and fixed between the end face of the sprayer main body 104a and the sprayer lid fixing part 118 so as to cover the inner lid part 114 while forming the gas-liquid mixing part 116 of the disk-shaped outer space as a gap. ing. Note that the sprayer lid fixing part 118 may be omitted, and the outer lid part 115 may be directly fixed to the end face of the sprayer body 104a.

外蓋部１１５と内蓋部１１４との間において所定間隔の円板状の外形の気液混合部１１６を確実に形成するため、外蓋部１１５の外側端面１１５ａの内面に円環状の凸部１２３を形成して、外蓋部１１５の内面と内蓋部１１４の内側端面１１４ａとの間に強制的に隙間として気液混合部１１６が配置形成できるようにしている。円環状の凸部１２３は、外蓋部１１５の外側端面１１５ａの内面に設ける代わりに、内蓋部１１４の内側端面１１４ａの外面に設けても良い。このように構成される気液混合部１１６は、気体流路１１３を流れる気体流と液体流路１１２を流れる液体流とを混合するためのものである。 In order to reliably form a gas-liquid mixing portion 116 having a disk-like outer shape with a predetermined interval between the outer lid portion 115 and the inner lid portion 114, an annular convex portion is formed on the inner surface of the outer end surface 115a of the outer lid portion 115. 123 is formed so that the gas-liquid mixing part 116 can be forcibly disposed and formed as a gap between the inner surface of the outer lid part 115 and the inner end face 114a of the inner lid part 114. The annular convex portion 123 may be provided on the outer surface of the inner end surface 114 a of the inner lid portion 114 instead of being provided on the inner surface of the outer end surface 115 a of the outer lid portion 115. The gas-liquid mixing unit 116 configured in this way is for mixing the gas flow flowing through the gas flow path 113 and the liquid flow flowing through the liquid flow path 112.

また、気液混合部１１６の側部において、円環状の凸部１２３の一部を径方向に切り欠いて、気体流路１１３と気液混合部１１６とを連通させる気体流入口１２０を形成している。よって、気体流入口１２０は、液体流入口１１９から流入する液体流の流入方向に対して、気体流入口１２０から流入する気体流の流入方向が交差するように配置されている。気体流入口１２０は、噴霧器本体部１０４ａの中心（中心軸１２４）に対して液体流入口１１９とは１８０度位相を異にした、液体流入口１１９に対向する位置に位置する。さらに、外蓋部１１５の外側端面１１５ａの外面の中央には、円筒部が突出して固定され、軸方向に外側端面１１５ａ及び円筒部を貫通した噴出口１１７ａを有する噴出部１１７を形成している。噴出口１１７ａは、液体流路１１２と同一中心軸１２４上に配置されている。これに対して、液体流入口１１９は、この中心軸１２４から外れた位置に位置している。 In addition, a gas inflow port 120 that communicates the gas flow path 113 and the gas-liquid mixing unit 116 is formed on a side portion of the gas-liquid mixing unit 116 by partially cutting away the annular projection 123 in the radial direction. ing. Therefore, the gas inlet 120 is arranged so that the inflow direction of the gas flow flowing in from the gas inlet 120 intersects the inflow direction of the liquid flow flowing in from the liquid inlet 119. The gas inlet 120 is located at a position facing the liquid inlet 119 which is 180 degrees out of phase with the liquid inlet 119 with respect to the center (center axis 124) of the sprayer main body 104a. Further, at the center of the outer surface of the outer end surface 115a of the outer lid portion 115, a cylindrical portion protrudes and is fixed, and an ejecting portion 117 having an outer end surface 115a and a spout 117a penetrating the cylindrical portion in the axial direction is formed. . The jet outlet 117 a is disposed on the same central axis 124 as the liquid channel 112. On the other hand, the liquid inlet 119 is located at a position deviated from the central axis 124.

よって、気液混合部１１６は、円環状の凸部１２３と内蓋部１１４と外蓋部１１５とで囲まれて形成されており、軸方向沿いに内蓋部１１４を貫通した液体流入口１１９と、軸方向とは交差する方向沿いに円環状の凸部１２３を切り欠いた気体流入口１２０と、軸方向沿いに外蓋部１１５を貫通した噴出口１１７ａとに連通している。 Therefore, the gas-liquid mixing part 116 is formed by being surrounded by the annular convex part 123, the inner lid part 114, and the outer lid part 115, and the liquid inlet 119 penetrating the inner lid part 114 along the axial direction. In addition, the gas inflow port 120 in which the annular convex portion 123 is cut out along the direction intersecting the axial direction and the jet port 117a that penetrates the outer lid portion 115 along the axial direction are communicated.

このような構成において、噴霧器１０４に供給された液体は、噴霧器本体部１０４ａに対して、図示しない液体供給口から噴霧器先端側に液体流路１１２を流れて液体流となり、その液体流は、第１隙間１２１と液体流入口１１９とを通って、気液混合部１１６に供給される。また、噴霧器１０４に供給された気体は、噴霧器本体部１０４ａに対して、図示しない気体供給口から噴霧器先端側に気体流路１１３を流れて気体流となり、その気体流は、第２隙間１２２と気体流入口１２０とを通って、気液混合部１１６に供給される。
気液混合部１１６に対して気体流と液体流とが供給されると、気液混合部１１６内で互いに混合され、液体が微粒化された後に、外蓋部１１５に設けられた噴出部１１７の噴出口１１７ａから、混合されて微粒化された液体を外側に噴出する。 In such a configuration, the liquid supplied to the nebulizer 104 flows into the liquid flow path 112 from the liquid supply port (not shown) to the nebulizer tip side with respect to the nebulizer main body 104a to form a liquid flow. The gas is then supplied to the gas-liquid mixing unit 116 through the one gap 121 and the liquid inlet 119. In addition, the gas supplied to the sprayer 104 flows into the gas flow path 113 from the gas supply port (not shown) to the sprayer tip side with respect to the sprayer main body 104a to form a gas flow, and the gas flow is connected to the second gap 122. The gas is supplied to the gas-liquid mixing unit 116 through the gas inlet 120.
When a gas flow and a liquid flow are supplied to the gas-liquid mixing unit 116, they are mixed with each other in the gas-liquid mixing unit 116, and after the liquid is atomized, the ejection unit 117 provided in the outer lid 115. The liquid that has been mixed and atomized is ejected from the spout 117a.

以下、気液混合部１１６での微粒化の機構について、図３Ｂを参照しながら説明する。液体流路１１２を流れてきた液体流は、第１隙間１２１を通り、内蓋部１１４に設けられた液体流入口１１９を通り、図３Ｂに示すように、気液混合部１１６の円環状の凸部１２３の近傍より、液体流が噴出部１１７の方向へ供給される。
一方、液体流入口１１９から気液混合部１１６に供給された液体流に対して、液体流入口１１９の対向する位置に位置する気体流入口１２０を通って気液混合部１１６に供給された気体が、気液混合部１１６内で液体に衝突する。このように衝突することで、液体は円環状の凸部１２３に押し広げられ、薄い膜状になり円環状の凸部１２３の周方向に流れることにより、薄い膜状からさらに細かな液滴へと変化する。さらに、この液滴を含む気液混合流を、気液混合部１１６の外蓋部１１５側の外側端面１１５ａの内面である壁面に沿って、周回及び撹拌することで、液滴をさらに微粒化することができ、より粒径の小さな液体を噴出口１１７ａから噴霧することが可能である。 Hereinafter, the atomization mechanism in the gas-liquid mixing unit 116 will be described with reference to FIG. 3B. The liquid flow flowing through the liquid flow path 112 passes through the first gap 121, passes through the liquid inlet 119 provided in the inner lid portion 114, and as shown in FIG. A liquid flow is supplied in the direction of the ejection part 117 from the vicinity of the convex part 123.
On the other hand, with respect to the liquid flow supplied from the liquid inlet 119 to the gas-liquid mixing unit 116, the gas supplied to the gas-liquid mixing unit 116 through the gas inlet 120 positioned at a position opposite to the liquid inlet 119. However, it collides with the liquid in the gas-liquid mixing unit 116. By colliding in this way, the liquid is pushed and spread on the annular convex portion 123, becomes a thin film shape, and flows in the circumferential direction of the annular convex portion 123, so that the thin film shape becomes a finer droplet. And change. Further, the gas-liquid mixed flow containing the liquid droplets is further pulverized by rotating and stirring along the wall surface that is the inner surface of the outer end surface 115a of the gas-liquid mixing unit 116 on the outer lid 115 side. It is possible to spray a liquid having a smaller particle diameter from the ejection port 117a.

より具体的には、気液混合部１１６は直径８．０ｍｍ、高さ２．０ｍｍであり、噴出部１１７の噴出口１１７ａは、直径１．５ｍｍ、長さ２．０ｍｍ、液体流入口１１９は直径０．７ｍｍ、気体流入口１２０は矩形であり、幅１．０ｍｍ、高さ１．０ｍｍの噴霧器である。 More specifically, the gas-liquid mixing unit 116 has a diameter of 8.0 mm and a height of 2.0 mm, the ejection port 117a of the ejection unit 117 has a diameter of 1.5 mm, a length of 2.0 mm, and the liquid inflow port 119 has The gas inlet 120 having a diameter of 0.7 mm and a rectangular shape is a sprayer having a width of 1.0 mm and a height of 1.0 mm.

この噴霧器に対し、気体の例として圧縮空気を０．２ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力で供給し、液体の例として水を０．１５ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力で供給した。この条件で微粒化した水のザウター平均粒径をレーザー回折法にて評価を行った。レーザー回折法の測定距離は噴霧器の先端から３００ｍｍの位置であり、ザウター平均粒径は１０．０μｍとなった。 To this nebulizer, compressed air was supplied at a pressure of 0.2 MPa (gauge pressure) as an example of gas, and water was supplied at a pressure of 0.15 MPa (gauge pressure) as an example of liquid. The Sauter average particle size of water atomized under these conditions was evaluated by a laser diffraction method. The measurement distance of the laser diffraction method was 300 mm from the tip of the sprayer, and the Sauter average particle size was 10.0 μm.

前記実施の形態又は変形例にかかる噴霧器１０４によれば、内蓋部１１４と外蓋部１１５との間に設けられた気液混合部１１６で、液体流入口１１９から流入する液体と気体流入口１２０から流入する気体とが向かい合って衝突するとともに、円環状の凸部１２３に沿って周回及び撹拌して液体が微粒化し、微粒化した液体を噴出部１１７から噴出することができる。この結果、気化が早く粒径の小さな液体を噴霧可能な噴霧器１０４を提供することができる。より具体的には、蒸発気化が早い小さな粒径の例として１０μｍ以下の粒径の液体を噴霧することができる二流体ノズル型式の噴霧器１０４を提供することができる。 According to the sprayer 104 according to the embodiment or the modified example, the liquid and the gas inlet that are introduced from the liquid inlet 119 in the gas-liquid mixing part 116 provided between the inner lid part 114 and the outer lid part 115. The gas flowing in from 120 collides oppositely, and the liquid is atomized by rotating and stirring along the annular convex portion 123, and the atomized liquid can be ejected from the ejection portion 117. As a result, it is possible to provide the sprayer 104 capable of spraying a liquid having a small particle size that is rapidly vaporized. More specifically, a two-fluid nozzle type sprayer 104 capable of spraying a liquid having a particle size of 10 μm or less can be provided as an example of a small particle size that evaporates quickly.

従来のＣＯ_２回収方法では、図４に示すように、ＣＯ_２吸収剤のみを加圧し、一流体の噴霧ノズルを用いて、ＣＯ_２回収装置内へ吸収剤を導入していたため、噴霧した後のＣＯ_２吸収剤の粒径が大きく、ＣＯ_２が吸着分離する接触面積の割合が十分でなかった。
しかし、本発明の実施の形態又は変形例では、前記したように、噴霧器１０４を使用することにより、容器１０３内でＣＯ_２吸収剤を１０μｍ以下の粒径の液体として噴霧することができて単位流量あたりの表面積を増加させることができ、ＣＯ_２吸収剤表面に大量のＣＯ_２を吸収させることができる。従って、二流体ノズルを用いて、ＣＯ_２回収装置内で噴霧するＣＯ_２吸収剤の粒径が大幅に小さくなるため、ＣＯ_２吸収剤にＣＯ_２を大量に吸収させることが可能になる。 In the conventional CO ₂ recovery method, as shown in FIG. 4, only the CO ₂ absorbent is pressurized, and the absorbent is introduced into the CO ₂ recovery apparatus using a one-fluid spray nozzle. The particle size of the CO ₂ absorbent was large, and the ratio of the contact area where CO ₂ was adsorbed and separated was not sufficient.
However, in the embodiment or the modification of the present invention, as described above, by using the nebulizer 104, the CO ₂ absorbent can be sprayed as a liquid having a particle size of 10 μm or less in the container 103, and the unit. The surface area per flow rate can be increased, and a large amount of CO ₂ can be absorbed on the CO ₂ absorbent surface. Therefore, since the particle size of the CO ₂ absorbent sprayed in the CO ₂ recovery apparatus is significantly reduced using the two-fluid nozzle, the CO ₂ absorbent can absorb a large amount of CO ₂ .

また、コンプレッサ１０５による圧縮空気を用いるときには、二流体ノズルである噴霧器１０４からＣＯ_２吸収剤を噴霧することにより、ＣＯ_２吸収剤の粒径を大幅により微細化することが可能になり、それによって単位流量あたりの表面積がより増加することから、ＣＯ_２吸収剤表面に大量のＣＯ_２をより吸収させることができる。これによって、大量にＣＯ_２が吸収された高濃度のＣＯ_２含有液又はＣＯ_２含有固体を生成させることが可能になる。 In addition, when using compressed air by the compressor 105, it is possible to significantly reduce the particle size of the CO ₂ absorbent by spraying the CO ₂ absorbent from the sprayer 104 which is a two-fluid nozzle, thereby since the surface area per unit flow rate increases more, it is possible to further absorb a large amount of CO ₂ in the CO ₂ absorbent surface. This makes it possible to produce a high-concentration CO ₂ -containing liquid or CO ₂ -containing solid in which a large amount of CO ₂ has been absorbed.

ＣＯ_２吸収剤を噴霧器１０４で噴霧する際にコンプレッサ１０５から圧縮空気を用いる場合には、この圧縮空気は露点が大気よりも低いため、水分の含まれる量が非常に小さい。よって、噴霧時に導入する空気から混入する水分が飛躍的に少なくなることから、ＣＯ_２吸収剤が水分と反応して酸化する割合が減少し、装置の腐食が減少するとともに、ＣＯ_２の回収処理効率が上昇する効果が得られる。
また、ＣＯ_２吸収剤が酸化してしまう場合は、コンプレッサ１０５からの圧縮空気の代わりに、窒素又はアルゴン又はヘリウムなどの不活性ガスを用いることで、同様の役割をさせることが可能である。
また、容器１０３から排気管１４０において、容器１０３内の接続箇所にミストフィルタ１０９を設置することで、ＣＯ_２吸収剤が装置外に排出されることを防ぐことが出来る。 When the compressed air is used from the compressor 105 when the CO ₂ absorbent is sprayed by the sprayer 104, since the dew point of the compressed air is lower than that of the atmosphere, the amount of moisture is very small. Therefore, the moisture mixed from the air introduced during spraying is remarkably reduced, so that the rate at which the CO ₂ absorbent reacts with the water and oxidizes is reduced, the corrosion of the apparatus is reduced, and the CO ₂ recovery process. The effect of increasing efficiency is obtained.
When the CO ₂ absorbent is oxidized, the same role can be achieved by using an inert gas such as nitrogen, argon, or helium instead of the compressed air from the compressor 105.
Further, by installing the mist filter 109 at the connection location in the container 103 from the container 103 to the exhaust pipe 140, it is possible to prevent the CO ₂ absorbent from being discharged out of the apparatus.

このようなＣＯ_２吸収処理が可能なＣＯ_２吸収剤は、通常、少なくとも１種のアミン物質からなる。ＣＯ_２吸収剤としては、様々なアミン化合物が適しており、多くが次の部類に属する。脂肪族第一、第二及び第三アミン、並びにポリアミン、ポリイミン（例えば、ポリアルキレンイミン）、環式アミン、アミジン化合物、ヒンダードアミン、アミノ−シロキサン化合物、アミノ酸、及びこれらの組合せよりなる群から選ばれた溶剤類であることが望ましい。 Such CO ₂ absorption process CO ₂ absorber capable usually consists of at least one amine material. As the CO ₂ absorbent, various amine compounds are suitable, and many belong to the following classes. Selected from the group consisting of aliphatic primary, secondary and tertiary amines, and polyamines, polyimines (eg, polyalkyleneimines), cyclic amines, amidine compounds, hindered amines, amino-siloxane compounds, amino acids, and combinations thereof. Solvents are preferred.

なお、前記様々な実施の形態又は変形例のうちの任意の実施の形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施の形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施の形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施の形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。 It is to be noted that, by appropriately combining any of the various embodiments or modifications, the effects possessed by them can be produced. In addition, combinations of embodiments, combinations of examples, or combinations of embodiments and examples are possible, and combinations of features in different embodiments or examples are also possible.

本発明の前記態様にかかるＣＯ_２回収装置は、従来のＣＯ_２回収方法に比べて、ＣＯ_２吸収剤にＣＯ_２を大量に吸収させることが可能になる。この装置と手法により、ＣＯ_２吸収剤に効率良くＣＯ_２を分離回収することが出来るとともに、処理中に吸収能力を著しく低下させることなく、低いランニングコストでＣＯ_２を回収することが可能になり、ＣＯ_２回収現場などで大きな経営貢献に繋がる。このようなＣＯ_２回収装置は、世界中のＣＯ_２削減手段として広く用いられて、自動車又は電池又は半導体などのデバイス製造業界向けに大きな設備販売事業へと繋がる可能性がある。 The CO ₂ recovery apparatus according to the above aspect of the present invention can absorb a large amount of CO ₂ in the CO ₂ absorbent as compared with the conventional CO ₂ recovery method. The apparatus and method, along with the efficient CO ₂ can be separated and recovered in the CO ₂ absorbent, without significantly reducing the absorption capacity during processing, it is possible to recover the CO ₂ at a low running costs , Leading to significant management contributions at CO ₂ recovery sites. Such a CO ₂ recovery apparatus is widely used as a CO ₂ reduction means all over the world, and may lead to a large equipment sales business for a device manufacturing industry such as an automobile or a battery or a semiconductor.

１０・・・ＣＯ_２回収装置
１２・・・液体吸収剤
１４・・・噴霧塔
１５・・・上部領域
１６・・・導管
１８・・・吸収剤霧化機
２０・・・ノズル管
２２・・・噴霧塔内部
２４・・・排ガス
２６・・・導管
２８・・・下部領域
３０・・・固体粒子
３２・・・開口部
３４・・・輸送機構
１００・・・ＣＯ_２回収装置
１０１・・・ＣＯ_２吸収剤保持部
１０２・・・送液ポンプ
１０３・・・容器
１０３ａ・・・容器内の空間
１０４・・・噴霧器
１０４ａ・・・噴霧器本体部
１０４ｂ・・・円筒部
１０５・・・コンプレッサ
１０７・・・ＣＯ_２含有ガス導入部
１０８・・・送風ポンプ
１０９・・・ミストフィルタ
１１０・・・ＣＯ_２含有液又はＣＯ_２含有固体
１１１・・・ＣＯ_２含有液又はＣＯ_２含有固体用の貯蔵タンク
１１２・・・液体流路
１１３・・・気体流路
１１４・・・内蓋部
１１４ａ・・・内側端面
１１５・・・外蓋部
１１５ａ・・・外側端面
１１６・・・気液混合部
１１７・・・噴出部
１１７ａ・・・噴出口
１１８・・・噴霧器蓋固定部
１１９・・・液体流入口
１２０・・・気体流入口
１２１・・・第１隙間
１２２・・・第２隙間
１２３・・・円環状の凸部
１２４・・・中心軸
１４０・・・排気管
１４１・・・排気部
１４２・・・ＣＯ_２吸収剤供給管
１４３・・・第１開閉弁
１４４・・・空気供給管
１４５・・・ＣＯ_２含有液排出管
１４６・・・第２開閉弁
１４７・・・ＣＯ_２含有ガス導入管
１４８・・・第３開閉弁
１４９・・・ＣＯ_２含有ガス保持部 10 ... CO ₂ recovering apparatus 12 ... liquid absorbent 14 ... spray tower 15 ... upper region 16 ... conduit 18 ... absorbent atomizer 20 ... nozzle tube 22 .. · spray tower interior 24 ... exhaust gas 26 ... conduit 28 ... lower region 30 ... solid particles 32 ... opening 34 ... transport mechanism 100 ... CO ₂ recovering apparatus 101, ... CO ₂ absorbent holding part 102 ... liquid feed pump 103 ... container 103a ... space 104 in the container ... sprayer 104a ... sprayer body part 104b ... cylindrical part 105 ... compressor 107 ... CO ₂ -containing gas introduction part 108 ... Blower pump 109 ... Mist filter 110 ... CO ₂ -containing liquid or CO ₂ -containing solid 111 ... Storage for CO ₂ -containing liquid or CO ₂ -containing solid Tank 112 ... Liquid channel 1 3 ... Gas flow path 114 ... Inner cover part 114a ... Inner end face 115 ... Outer cover part 115a ... Outer end face 116 ... Gas-liquid mixing part 117 ... Ejection part 117a ...・ Spout port 118... Sprayer lid fixing part 119... Liquid inlet 120... Gas inlet 121... First gap 122. .... Central shaft 140 ... exhaust pipe 141 ... exhaust part 142 ... CO ₂ absorbent supply pipe 143 ... first on-off valve 144 ... air supply pipe 145 ... CO ₂ containing liquid discharge tube 146 ... second on-off valve 147 ... CO ₂ containing gas introduction pipe 148 ... third on-off valve 149 ... CO ₂ containing gas holder

Claims

A sprayer that mixes and sprays a CO ₂ absorbent and a gas;
A pump for supplying the CO ₂ absorbent to the nebulizer;
A container having the atomizer disposed therein;
And CO ₂ containing gas inlet for introducing a CO ₂ containing gas into the vessel,
A treated product discharger for discharging the treated CO ₂ -containing liquid or CO ₂ -containing solid from the container as a treated product,
The nebulizer is
A sprayer body having a liquid channel and a gas channel to which the CO ₂ absorbent is supplied by the pump;
An inner lid that is disposed at the tip of the sprayer body and covers the opening of the liquid channel and has a flat inner end surface;
An outer end portion disposed at the tip of the sprayer main body portion to cover the inner lid portion and having an outer end portion that covers the opening of the gas flow path and has a flat outer end surface facing the inner end surface of the inner lid portion. A lid,
The gas is disposed between the inner lid portion and the outer lid portion, and is configured by a disk-shaped outer space between the inner end surface of the inner lid portion and the outer end surface of the outer lid portion, and the gas A gas-liquid mixing unit that mixes the gas flow flowing through the flow path and the liquid flow of the CO ₂ absorbent flowing through the liquid flow path;
A liquid that is provided to penetrate at least one place in the circumferential direction of the inner end surface of the inner lid portion, communicates with the gas-liquid mixing unit, and causes a liquid flow flowing through the liquid channel to flow into the gas-liquid mixing unit An inlet,
The liquid that is disposed in a side portion of the gas-liquid mixing portion between the inner lid portion and the outer lid portion so as to communicate with the gas-liquid mixing portion and flows into the gas-liquid mixing portion from the liquid inlet A gas inlet for flowing a gas flow flowing through the gas flow path into the gas-liquid mixing unit,
The CO ₂ absorbent that is provided through the outer end surface of the outer lid portion and communicates with the gas-liquid mixing portion, and the gas flow and the liquid flow are mixed and atomized in the gas-liquid mixing portion. A spout for ejecting liquid,
In the gas-liquid mixing part, the gas stream and the liquid stream of the CO ₂ absorbent are mixed to spray the atomized liquid into the container from the jet port, and from the CO ₂ -containing gas introduction part It said CO ₂ containing gas is introduced into the container and discharged from the processed product discharge unit as the process was allowed to absorb CO ₂ gas in the CO ₂ content in the gas in the CO ₂ absorbent, CO ₂ recovery apparatus.

_2. The CO ₂ recovery device according to claim 1, wherein an exhaust pipe is connected to an upper portion of the container, and a mist trap is disposed at a connection portion between the upper portion of the container and the exhaust pipe.

The CO ₂ recovery device according to claim 1 or 2, further comprising a compressor that supplies compressed gas to the gas flow path of the sprayer main body.

The CO ₂ -containing gas introduction part is connected to the compressor, and after introducing the CO ₂ -containing gas from the CO ₂ -containing gas introduction part into the compressor, the compressed gas containing the CO ₂ -containing gas is supplied from the compressor The CO ₂ recovery device according to claim 3, wherein the CO ₂ recovery device is supplied to the gas flow path of the sprayer main body.

The CO ₂ recovery device according to any one of claims 1 to 4, wherein an inert gas of nitrogen, argon, or helium is supplied through the gas flow path.

The CO ₂ absorbent is composed of at least one amine material, and includes aliphatic primary, secondary and tertiary amines, as well as polyamines, polyimines, cyclic amines, amidine compounds, hindered amines, amino-siloxane compounds, amino acids, and The CO ₂ recovery device according to any one of claims 1 to 5, which is a solvent selected from the group consisting of these combinations.