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JP2020082017A - Carbon dioxide recovery system and operation method of the same - Google Patents

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JP2020082017A JP2018223999A JP2018223999A JP2020082017A JP 2020082017 A JP2020082017 A JP 2020082017A JP 2018223999 A JP2018223999 A JP 2018223999A JP 2018223999 A JP2018223999 A JP 2018223999A JP 2020082017 A JP2020082017 A JP 2020082017A
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Abstract

【課題】吸収塔により二酸化炭素が除去された処理対象ガスに同伴する吸収液成分を低減することが可能な二酸化炭素回収システムを提供する。【解決手段】一の実施形態によれば、二酸化炭素回収システムは、二酸化炭素を含む処理対象ガスと吸収液とを接触させ、前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液と、前記二酸化炭素が除去された前記処理対象ガスを含む吸収塔排出ガスとを排出する吸収塔を備える。さらに、前記システムは、前記吸収塔から排出された前記吸収液から前記二酸化炭素を放散させ、前記二酸化炭素を放散した前記吸収液と、前記二酸化炭素を含む再生塔排出ガスとを排出する再生塔を備える。さらに、前記システムは、前記吸収塔排出ガスが通過する少なくとも1つの空孔を有する吸収塔排出ガス通過部材と、前記空孔内を通過中の前記吸収塔排出ガスに洗浄液を噴射し、前記吸収塔排出ガスを前記洗浄液により洗浄する噴射部と、を備える洗浄部を備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carbon dioxide recovery system capable of reducing an absorption liquid component accompanying a gas to be treated from which carbon dioxide has been removed by an absorption tower. According to one embodiment, in a carbon dioxide recovery system, a gas to be treated containing carbon dioxide and an absorbing liquid are brought into contact with each other, and the absorbing liquid that has absorbed the carbon dioxide and the carbon dioxide are removed. It is provided with an absorption tower that discharges the absorption tower exhaust gas including the gas to be treated. Further, the system is a regeneration tower that dissipates the carbon dioxide from the absorption liquid discharged from the absorption tower, and discharges the absorption liquid that has released the carbon dioxide and the regeneration tower exhaust gas containing the carbon dioxide. To prepare for. Further, the system injects a cleaning liquid onto the absorption tower exhaust gas passing member having at least one hole through which the absorption tower exhaust gas passes and the absorption tower exhaust gas passing through the holes to absorb the absorption. It is provided with a cleaning unit including an injection unit for cleaning the tower exhaust gas with the cleaning liquid. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明の実施形態は、二酸化炭素回収システムおよびその運転方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a carbon dioxide recovery system and a method for operating the same.

近年、地球温暖化問題に対する有効な対策として、二酸化炭素回収貯留(CCS:Carbon Dioxide Capture and Storage)技術が注目されている。例えば、火力発電所、製鉄所、ごみ焼却所、製造設備などの排ガス排出設備から発生するプロセス排ガス(処理対象ガス)中の二酸化炭素を、吸収液により回収する二酸化炭素回収システムが検討されている。
二酸化炭素回収システムでは、処理対象ガス中の二酸化炭素を吸収塔内で吸収液に吸収させる。しかしながら、二酸化炭素が除去された処理対象ガスが吸収塔から放出される際に、処理対象ガスが吸収液成分を同伴することが問題となる。
In recent years, carbon dioxide capture and storage (CCS) technology has been attracting attention as an effective countermeasure against global warming. For example, a carbon dioxide recovery system that recovers carbon dioxide in a process exhaust gas (gas to be treated) generated from an exhaust gas discharge facility such as a thermal power plant, a steel plant, a refuse incinerator, and a manufacturing facility by an absorption liquid is being considered. ..
In the carbon dioxide recovery system, the absorption liquid absorbs carbon dioxide in the gas to be treated in the absorption tower. However, when the gas to be treated from which carbon dioxide has been removed is discharged from the absorption tower, there is a problem that the gas to be treated accompanies the absorbing liquid component.

特開2018−1086号公報JP, 2008-1086, A

そこで、本発明の実施形態は、吸収塔により二酸化炭素が除去された処理対象ガスに同伴する吸収液成分を低減することが可能な二酸化炭素回収システムおよびその運転方法を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of an embodiment of the present invention to provide a carbon dioxide recovery system and an operating method thereof capable of reducing the absorption liquid component accompanying the gas to be treated from which carbon dioxide has been removed by the absorption tower. ..

一の実施形態によれば、二酸化炭素回収システムは、二酸化炭素を含む処理対象ガスと吸収液とを接触させ、前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液と、前記二酸化炭素が除去された前記処理対象ガスを含む吸収塔排出ガスとを排出する吸収塔を備える。さらに、前記システムは、前記吸収塔から排出された前記吸収液から前記二酸化炭素を放散させ、前記二酸化炭素を放散した前記吸収液と、前記二酸化炭素を含む再生塔排出ガスとを排出する再生塔を備える。さらに、前記システムは、前記吸収塔排出ガスが通過する少なくとも1つの空孔を有する吸収塔排出ガス通過部材と、前記空孔内を通過中の前記吸収塔排出ガスに洗浄液を噴射し、前記吸収塔排出ガスを前記洗浄液により洗浄する噴射部と、を備える洗浄部を備える。 According to one embodiment, the carbon dioxide recovery system is a method in which a gas to be treated containing carbon dioxide and an absorbing liquid are brought into contact with each other, and the absorbing liquid absorbing the carbon dioxide and the treating target from which the carbon dioxide is removed An absorption tower for discharging the absorption tower exhaust gas containing gas is provided. Furthermore, the system is a regeneration tower that diffuses the carbon dioxide from the absorption liquid discharged from the absorption tower, and discharges the absorption liquid that has diffused the carbon dioxide and a regeneration tower exhaust gas containing the carbon dioxide. Equipped with. Further, the system comprises: an absorption tower exhaust gas passage member having at least one hole through which the absorption tower exhaust gas passes; and a cleaning liquid injected into the absorption tower exhaust gas passing through the inside of the holes to absorb the absorption liquid. And a spraying unit for cleaning the tower exhaust gas with the cleaning liquid.

第1実施形態の二酸化炭素回収システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the carbon dioxide recovery system of 1st Embodiment. 第1実施形態の洗浄部の動作を説明するためのグラフである。6 is a graph for explaining the operation of the cleaning unit of the first embodiment. 第1実施形態の洗浄部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the washing|cleaning part of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例の二酸化炭素回収システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the carbon dioxide recovery system of the modification of 1st Embodiment. 第2実施形態の洗浄部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the washing|cleaning part of 2nd Embodiment. 第3実施形態の洗浄部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the washing|cleaning part of 3rd Embodiment. 第4実施形態の洗浄部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the washing|cleaning part of 4th Embodiment.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図1〜図7において、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 7, the same reference numerals are given to the same or similar configurations, and overlapping description will be omitted.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の二酸化炭素回収システムの構成を示す模式図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the carbon dioxide recovery system of the first embodiment.

図1の二酸化炭素回収システムは、排ガス排出設備1と、吸収塔2と、洗浄部3と、リッチ液ポンプ4と、再生熱交換器5と、再生塔6と、リーン液ポンプ7と、リーン液冷却器8と、制御部9とを備えている。吸収塔2は、充填層2aと、デミスタ2bとを備えている。洗浄部3は、洗浄液ポンプ3aと、洗浄液冷却器3bと、1つ以上のスプレー3cと、1つ以上の空孔Hを有する仕切り板3dとを備えている。これらのスプレー3cは噴射部の例であり、この仕切り板3dは吸収塔排出ガス通過部材の例である。再生塔6は、充填層6aを備えている。 The carbon dioxide recovery system of FIG. 1 includes an exhaust gas discharge facility 1, an absorption tower 2, a cleaning unit 3, a rich liquid pump 4, a regenerative heat exchanger 5, a regenerating tower 6, a lean liquid pump 7, and a lean liquid pump. The liquid cooler 8 and the controller 9 are provided. The absorption tower 2 includes a packed bed 2a and a demister 2b. The cleaning unit 3 includes a cleaning liquid pump 3a, a cleaning liquid cooler 3b, one or more sprays 3c, and a partition plate 3d having one or more holes H. These sprays 3c are examples of an injection part, and this partition plate 3d is an example of an absorption tower exhaust gas passage member. The regeneration tower 6 includes a packed bed 6a.

図1は、吸収塔2や再生塔6の設置面に平行で互いに垂直なX方向およびY方向と、吸収塔2や再生塔6の設置面に垂直なZ方向とを示している。本明細書においては、例えば吸収塔2や再生塔6の構成を説明する際に、+Z方向を上方向として取り扱い、−Z方向を下方向として取り扱う。なお、−Z方向は、重力方向と一致していても一致していなくてもよい。 FIG. 1 shows an X direction and a Y direction that are parallel to the installation surface of the absorption tower 2 or the regeneration tower 6 and are perpendicular to each other, and a Z direction that is perpendicular to the installation surface of the absorption tower 2 or the regeneration tower 6. In the present specification, for example, when explaining the configurations of the absorption tower 2 and the regeneration tower 6, the +Z direction is treated as an upward direction and the −Z direction is treated as a downward direction. The −Z direction may or may not match the gravity direction.

排ガス排出設備1は、燃焼排ガスなどのプロセス排ガスを排出する設備である。排ガス排出設備1から排出されたプロセス排ガスは、プロセス排ガスラインを介して吸収塔2に導入される。排ガス排出設備1は例えば、火力発電所などの発電所や、製鉄所や清掃工場などの工場や、ごみ焼却所や製造設備などの燃焼設備である。プロセス排ガスは例えば、火力発電所内のボイラーから排出される。プロセス排ガスは、二酸化炭素回収システムによって処理される処理対象ガスの例である。排ガス排出設備1は、本実施形態では二酸化炭素回収システム内に設けられているが、二酸化炭素回収システム外に設けられていてもよい。 The exhaust gas discharge facility 1 is a facility for discharging process exhaust gas such as combustion exhaust gas. The process exhaust gas discharged from the exhaust gas discharge facility 1 is introduced into the absorption tower 2 through the process exhaust gas line. The exhaust gas discharge facility 1 is, for example, a power plant such as a thermal power plant, a factory such as a steel mill or a cleaning plant, or a combustion facility such as a refuse incinerator or a manufacturing facility. Process exhaust gas is discharged from, for example, a boiler in a thermal power plant. Process exhaust gas is an example of a gas to be treated that is treated by the carbon dioxide recovery system. Although the exhaust gas discharge facility 1 is provided inside the carbon dioxide recovery system in the present embodiment, it may be provided outside the carbon dioxide recovery system.

吸収塔2は、例えば向流型気液接触装置により構成されている。吸収塔2は、プロセス排ガスを導入するためのガス導入口を充填層2aの下方に備え、吸収液(リーン液)を導入するための吸収液導入口を充填層2aの上方に備えている。吸収液導入口から導入された吸収液は、充填層2aへと落下する。一方、ガス導入口から導入されたプロセス排ガスは、充填層2aへと上昇する。 The absorption tower 2 is composed of, for example, a countercurrent gas-liquid contact device. The absorption tower 2 is provided with a gas inlet for introducing the process exhaust gas below the packed bed 2a, and an absorbent inlet for introducing the absorbent (lean liquid) above the packed bed 2a. The absorbing liquid introduced from the absorbing liquid introducing port falls into the packed bed 2a. On the other hand, the process exhaust gas introduced from the gas introduction port rises to the packed bed 2a.

吸収塔2は、プロセス排ガスと吸収液とを充填層2a内で気液接触させて、プロセス排ガス中の二酸化炭素を吸収液に吸収させる。その結果、二酸化炭素を吸収した吸収液(リッチ液)が、充填層2aから落下して吸収塔2の底部に溜まる。このリッチ液は、吸収塔2の底部に設けられた吸収液排出口から外部に排出される。一方、二酸化炭素が除去されたプロセス排ガスを含有する吸収塔排出ガスは、充填層2aから上昇して吸収塔2の頂部に向かう。ただし、この吸収塔排出ガスは、吸収塔2の頂部に設けられたガス排出口から外部に排出(放出)される前に、吸収塔2内に設けられた、詳細は後述する洗浄部3に流入する。 The absorption tower 2 brings the process exhaust gas and the absorption liquid into gas-liquid contact in the packed bed 2a so that the absorption liquid absorbs carbon dioxide in the process exhaust gas. As a result, the absorbing liquid (rich liquid) that has absorbed carbon dioxide drops from the packed bed 2a and collects at the bottom of the absorption tower 2. This rich liquid is discharged to the outside from an absorption liquid discharge port provided at the bottom of the absorption tower 2. On the other hand, the absorption tower exhaust gas containing the process exhaust gas from which carbon dioxide has been removed rises from the packed bed 2a and heads toward the top of the absorption tower 2. However, this exhaust gas from the absorption tower is provided to the cleaning section 3 which will be described in detail later, which is provided inside the absorption tower 2 before being discharged (released) to the outside from the gas discharge port provided at the top of the absorption tower 2. Inflow.

なお、吸収塔2は、1つの充填層2aを備えているが、これに限定されず、複数の充填層を備えていてもよいし、1つ以上のその他の反応部(例えばトレイ)を備えていてもよい。また、本実施形態の二酸化炭素回収システムは、吸収塔排出ガスを冷却する冷却塔を備えていてもよい。また、洗浄部3は、本実施形態では吸収塔2内に設けられているが、吸収塔2外に設けられていてもよい。 The absorption tower 2 includes one packed bed 2a, but is not limited to this, and may include a plurality of packed beds or one or more other reaction parts (for example, trays). May be. Further, the carbon dioxide recovery system of the present embodiment may include a cooling tower that cools the absorption tower exhaust gas. Further, although the cleaning unit 3 is provided inside the absorption tower 2 in the present embodiment, it may be provided outside the absorption tower 2.

吸収液の例は、1種類以上のアミンを含有するアミン系水溶液である。アミンの例は、モノエタノールアミン(monoethanolamin)や、ジエタノールアミン(diethanolamin)である。吸収液は、その他のアミンを含有していてもよい。 An example of an absorbing liquid is an amine-based aqueous solution containing one or more amines. Examples of amines are monoethanolamine and diethanolamine. The absorbing liquid may contain other amines.

洗浄部3は、吸収塔排出ガスを洗浄液により洗浄して、吸収塔排出ガスに同伴する吸収液成分を除去するために設けられている。仕切り板3dは、洗浄部3内の空間を、仕切り板3dの下部の下部領域と、仕切り板3dの上部の上部領域とに仕切っている。下部領域は第1領域の例であり、上部領域は第2領域の例である。仕切り板3dは、吸収塔排出ガスや洗浄液が通過可能な1つ以上の空孔Hを有している。 The cleaning unit 3 is provided for cleaning the absorption tower exhaust gas with a cleaning liquid to remove the absorption liquid component that accompanies the absorption tower exhaust gas. The partition plate 3d partitions the space in the cleaning unit 3 into a lower region below the partition plate 3d and an upper region above the partition plate 3d. The lower region is an example of the first region and the upper region is an example of the second region. The partition plate 3d has one or more holes H through which the absorption tower exhaust gas and the cleaning liquid can pass.

洗浄部3に流入した吸収塔排出ガスは、洗浄部3の下部領域から、これらの空孔Hを通過して、洗浄部3の上部領域へと流れる。洗浄部3は少なくとも1つのスプレー3cを備えており、例えば、各空孔Hの上部に1つのスプレー3cが設けられている。これらのスプレー3cが、空孔H内を通過中の吸収塔排出ガスに洗浄液を噴射し、この噴射される洗浄液が吸収塔排出ガスを洗浄する。これにより、吸収塔排出ガスに同伴する吸収液成分が除去される。 The absorption tower exhaust gas flowing into the cleaning unit 3 flows from the lower region of the cleaning unit 3 through these holes H to the upper region of the cleaning unit 3. The cleaning unit 3 includes at least one spray 3c, and for example, one spray 3c is provided above each hole H. These sprays 3c inject the cleaning liquid to the absorption tower exhaust gas passing through the holes H, and the injected cleaning liquid cleans the absorption tower exhaust gas. As a result, the absorbing liquid component that accompanies the absorption tower exhaust gas is removed.

空孔Hを通過した吸収塔排出ガスは、デミスタ2bを通過した後、吸収塔2の頂部に設けられたガス排出口から外部に排出(放出)される。デミスタ2bは、吸収塔排出ガスに同伴する吸収液成分を捕捉して、吸収液成分をさらに除去する。一方、各スプレー3cから噴射された洗浄液は、空孔Hを通過して下部領域へと流れ、洗浄液ポンプ3aにより移送され、洗浄液冷却器3bにより冷却される。冷却された洗浄液は、スプレー3cに供給され、スプレー3cから吸収塔排出ガスに再び噴射される。 The absorption tower exhaust gas that has passed through the holes H passes through the demister 2b and is then discharged (released) to the outside from the gas discharge port provided at the top of the absorption tower 2. The demister 2b captures the absorption liquid component that accompanies the absorption tower exhaust gas and further removes the absorption liquid component. On the other hand, the cleaning liquid sprayed from each spray 3c flows through the holes H to the lower region, is transferred by the cleaning liquid pump 3a, and is cooled by the cleaning liquid cooler 3b. The cooled cleaning liquid is supplied to the spray 3c and is sprayed again from the spray 3c to the absorption tower exhaust gas.

なお、本実施形態の洗浄部3のさらなる詳細については後述する。 Note that further details of the cleaning unit 3 of this embodiment will be described later.

吸収塔2の吸収液排出口から排出された吸収液は、リッチ液ポンプ4により、再生熱交換器5を介して再生塔6へ移送される。この際、吸収塔2から再生塔6へ向かう吸収液は、再生熱交換器5における熱交換により加熱される。 The absorption liquid discharged from the absorption liquid discharge port of the absorption tower 2 is transferred to the regeneration tower 6 via the regeneration heat exchanger 5 by the rich liquid pump 4. At this time, the absorbing liquid flowing from the absorption tower 2 to the regeneration tower 6 is heated by heat exchange in the regeneration heat exchanger 5.

再生塔6は、例えば向流型気液接触装置により構成されている。再生塔6は、吸収塔2から排出された吸収液(リッチ液)を導入するための吸収液導入口を、充填層6aの上方に備えている。 The regeneration tower 6 is composed of, for example, a countercurrent gas-liquid contact device. The regeneration tower 6 is provided with an absorption liquid inlet for introducing the absorption liquid (rich liquid) discharged from the absorption tower 2 above the packed bed 6a.

再生塔6は、導入された吸収液を加熱することにより、吸収液から大部分の二酸化炭素を蒸気と共に放散させて、吸収液から二酸化炭素を分離する。再生塔6は、図示しないリボイラを備えており、このリボイラに供給された高温蒸気と吸収液との熱交換を行うことにより吸収液を加熱する。再生塔6に導入された吸収液は、充填層6aを通過して、再生塔6の底部に落下する。 The regeneration tower 6 heats the introduced absorption liquid to dissipate most of the carbon dioxide from the absorption liquid together with the vapor and separate the carbon dioxide from the absorption liquid. The regeneration tower 6 is equipped with a reboiler (not shown), and heats the absorbing liquid by exchanging heat between the high temperature steam and the absorbing liquid supplied to the reboiler. The absorption liquid introduced into the regeneration tower 6 passes through the packed bed 6 a and falls to the bottom of the regeneration tower 6.

その結果、二酸化炭素を放散した吸収液(リーン液)が再生塔6の底部にに溜まり、再生塔6の底部に設けられた吸収液排出口から外部に排出される。一方、放散された二酸化炭素と蒸気とを含有する再生塔排出ガスは、再生塔6の頂部に設けられたガス排出口から外部に排出される。再生塔排出ガスはその後、図示しないガス冷却器により冷却される。これにより、再生塔排出ガス中の蒸気が凝縮し、二酸化炭素と凝縮水とに分離される。凝縮水は、吸収液成分を含有しているため、再生塔6へ戻される。一方、分離された二酸化炭素は例えば、圧縮ポンプにより超臨界状態や液体状態など目的に応じた状態に転移され、タンク、ローリー、パイプラインなどにより保管または輸送される。 As a result, the absorption liquid (lean liquid) from which carbon dioxide has been diffused is collected at the bottom of the regeneration tower 6 and is discharged to the outside from the absorption liquid discharge port provided at the bottom of the regeneration tower 6. On the other hand, the regeneration tower exhaust gas containing the released carbon dioxide and vapor is exhausted to the outside from a gas exhaust port provided at the top of the regeneration tower 6. The regeneration tower exhaust gas is then cooled by a gas cooler (not shown). As a result, the vapor in the exhaust gas from the regeneration tower is condensed and separated into carbon dioxide and condensed water. Since the condensed water contains the absorbing liquid component, it is returned to the regeneration tower 6. On the other hand, the separated carbon dioxide is transferred to a state such as a supercritical state or a liquid state according to the purpose by a compression pump, and stored or transported by a tank, a lorry, a pipeline or the like.

なお、再生塔6は、1つの充填層6aを備えているが、これに限定されず、複数の充填層を備えていてもよいし、1つ以上のその他の反応部(例えばトレイ)を備えていてもよい。また、再生塔6は、タンク内で吸収液を加熱して二酸化炭素を放散させるフラッシュドラム(フラッシュタンク)を備えていてもよい。また、本実施形態の二酸化炭素回収システムは、再生塔排出ガスを洗浄する洗浄塔、再生塔排出ガスを冷却する冷却塔、再生塔排出ガスから得られた二酸化炭素を圧縮する圧縮設備などを備えていてもよい。 The regeneration tower 6 includes one packed bed 6a, but is not limited to this, and may include a plurality of packed beds or one or more other reaction parts (for example, trays). May be. Further, the regeneration tower 6 may be equipped with a flash drum (flash tank) that heats the absorbing liquid in the tank to diffuse carbon dioxide. Further, the carbon dioxide recovery system of the present embodiment includes a cleaning tower for cleaning the regeneration tower exhaust gas, a cooling tower for cooling the regeneration tower exhaust gas, a compression facility for compressing carbon dioxide obtained from the regeneration tower exhaust gas, and the like. May be.

再生塔6から排出された吸収液は、リーン液ポンプ7により、再生熱交換器5とリーン冷却器8とを介して吸収塔2へ戻される。この際、再生塔6から吸収塔2へ向かう吸収液は、再生熱交換器5における熱交換と、リーン冷却器8における冷却作用により冷却される。再生熱交換器5は、吸収塔2から再生塔6へ向かう吸収液と、再生塔6から吸収塔2へ向かう吸収液との間で熱交換を行う。 The absorption liquid discharged from the regeneration tower 6 is returned to the absorption tower 2 by the lean liquid pump 7 via the regeneration heat exchanger 5 and the lean cooler 8. At this time, the absorption liquid flowing from the regeneration tower 6 to the absorption tower 2 is cooled by the heat exchange in the regeneration heat exchanger 5 and the cooling action in the lean cooler 8. The regeneration heat exchanger 5 performs heat exchange between the absorption liquid flowing from the absorption tower 2 to the regeneration tower 6 and the absorption liquid flowing from the regeneration tower 6 to the absorption tower 2.

制御部9は、二酸化炭素回収システムの種々の動作を制御する。制御部9の例は、プロセッサ、電気回路、コンピュータなどである。制御部9は例えば、洗浄液ポンプ3aやリーン液ポンプ7の回転数や、洗浄液冷却器3bやリーン液冷却器8の冷却動作や、スプレー3cの噴射動作などを制御する。 The control unit 9 controls various operations of the carbon dioxide recovery system. Examples of the control unit 9 are a processor, an electric circuit, a computer and the like. The control unit 9 controls, for example, the number of revolutions of the cleaning liquid pump 3a and the lean liquid pump 7, the cooling operation of the cleaning liquid cooler 3b and the lean liquid cooler 8, and the spraying operation of the spray 3c.

以下、本実施形態の洗浄部3のさらなる詳細について説明する。 Hereinafter, further details of the cleaning unit 3 of the present embodiment will be described.

上述のように、洗浄部3は、吸収塔排出ガスを洗浄液により洗浄して、吸収塔排出ガスに同伴する吸収液成分を除去する。吸収液成分の例は、吸収液の主成分(例えばアミン)や、吸収液の添加成分や、吸収液の劣化等により生じた副次成分などである。本実施形態の洗浄部3は、これらの吸収液成分を洗浄液により除去する。 As described above, the cleaning unit 3 cleans the absorption tower exhaust gas with the cleaning liquid to remove the absorption liquid component that accompanies the absorption tower exhaust gas. Examples of the absorbing liquid component are a main component (for example, amine) of the absorbing liquid, an additive component of the absorbing liquid, and a secondary component generated due to deterioration of the absorbing liquid and the like. The cleaning unit 3 of the present embodiment removes these absorbing liquid components with a cleaning liquid.

本実施形態の洗浄部3は、スプレー3cから空孔H内を通過中の吸収塔排出ガスに洗浄液を噴霧する、すなわち、吸収塔排出ガスに洗浄液をミスト状に噴射する。これにより、吸収塔排出ガスに同伴する吸収液成分を効率的に除去することが可能となる。このようなスプレー3cによる洗浄は例えば、ミスト状で飛散する吸収液成分を含む吸収塔排出ガスから吸収液成分を除去する際に効果的である。洗浄液は例えば水や酸性水であるが、これらの例に限定されるものではない。 The cleaning unit 3 of the present embodiment sprays the cleaning liquid from the spray 3c to the absorption tower exhaust gas passing through the holes H, that is, injects the cleaning liquid into the absorption tower exhaust gas in a mist form. This makes it possible to efficiently remove the absorbing liquid component that accompanies the absorption tower exhaust gas. Such cleaning with the spray 3c is effective, for example, in removing the absorbing liquid component from the absorption tower exhaust gas containing the absorbing liquid component scattered in the form of mist. The cleaning liquid is, for example, water or acidic water, but is not limited to these examples.

図2は、第1実施形態の洗浄部3の動作を説明するためのグラフである。 FIG. 2 is a graph for explaining the operation of the cleaning unit 3 of the first embodiment.

図2の横軸は、吸収塔2の洗浄部3内を流れる吸収塔排出ガスの速度(空塔速度)を表す。図2の縦軸は、スプレー3cにより吸収塔排出ガスから除去される吸収液成分の除去率を表す。吸収液成分の除去率は、洗浄後の吸収塔排出ガス中の吸収液成分の濃度を、洗浄前の吸収塔排出ガス中の吸収液成分の濃度で割った値である。 The horizontal axis of FIG. 2 represents the velocity (empty column velocity) of the absorption tower exhaust gas flowing in the cleaning unit 3 of the absorption tower 2. The vertical axis of FIG. 2 represents the removal rate of the absorbing liquid component removed from the exhaust gas from the absorption tower by the spray 3c. The absorption liquid component removal rate is a value obtained by dividing the concentration of the absorption liquid component in the absorption tower exhaust gas after cleaning by the concentration of the absorption liquid component in the absorption tower exhaust gas before cleaning.

図2に示すように、空塔速度と除去率との間には相関関係がある。具体的には、空塔速度が所定速度Xよりも小さい場合には、空塔速度が大きくなると除去率も大きくなる。しかしながら、空塔速度が所定速度Xよりも大きい場合には、空塔速度が大きくなると除去率は小さくなる。符号Yは、空塔速度が所定速度Xの場合の除去率を示している。 As shown in FIG. 2, there is a correlation between the superficial velocity and the removal rate. Specifically, when the superficial velocity is smaller than the predetermined velocity X, the removal rate increases as the superficial velocity increases. However, when the superficial velocity is higher than the predetermined velocity X, the removal rate decreases as the superficial velocity increases. The symbol Y indicates the removal rate when the superficial velocity is the predetermined velocity X.

図2に示す現象が起こる理由は、次のように考えられる。空塔速度がXより小さい場合には、ミスト状の吸収液成分は進む力が弱く、スプレー3cからの洗浄液の液滴に衝突しないため、除去されにくい。一方、空塔速度がXより大きい場合には、スプレー3cからの洗浄液の液滴にミスト状の吸収液成分が衝突しても、吸収液成分は液滴を突き抜けてしまうために捕集されず、除去率が低下してしまう。さらに、吸収液成分のミストが、衝突の衝撃でより微小なミストに分裂することや、スプレー3cからの液滴が、上昇する吸収塔排出ガスにより巻き上げられることでも、除去率が低下してしまう。 The reason why the phenomenon shown in FIG. 2 occurs is considered as follows. When the superficial velocity is smaller than X, the mist-like absorbing liquid component has a weak advancing force and does not collide with the droplets of the cleaning liquid from the spray 3c, and thus is difficult to be removed. On the other hand, when the superficial velocity is higher than X, even if the mist-like absorbing liquid component collides with the droplet of the cleaning liquid from the spray 3c, the absorbing liquid component penetrates the droplet and is not collected. , The removal rate will decrease. Further, the removal rate is reduced even when the mist of the absorbing liquid component is split into smaller mist by the impact of collision, and the droplets from the spray 3c are wound up by the rising exhaust gas of the absorption tower. ..

一般に、吸収塔2の内径は、吸収液による二酸化炭素の吸収性能が最大となるように設定されており、洗浄部3の内径も、吸収塔2の内径と同じ値に設定される。この場合、洗浄部3における空塔速度は、Xよりも小さくなり、除去率が低くなってしまう。 Generally, the inner diameter of the absorption tower 2 is set so that the absorption performance of carbon dioxide by the absorbing liquid is maximized, and the inner diameter of the cleaning unit 3 is also set to the same value as the inner diameter of the absorption tower 2. In this case, the superficial velocity in the cleaning unit 3 becomes smaller than X, and the removal rate becomes low.

そこで、本実施形態では、洗浄部3内に仕切り板3dを設け、吸収塔排出ガスを、当該仕切り板3dに設けられている空孔H内を通過させる。その結果、吸収塔排出ガスの空塔速度は、空孔H内を通過する際に速くなることから、空孔H内を通過中の吸収塔排出ガスの空塔速度をXに近づけ、空孔H内を通過中の吸収塔排出ガスにおける除去率を高くすることができる。これにより、洗浄に最適な空塔速度(ガス流量)で吸収塔排出ガスを洗浄することが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, the partition plate 3d is provided in the cleaning unit 3 and the absorption tower exhaust gas is passed through the holes H provided in the partition plate 3d. As a result, the superficial velocity of the absorption tower exhaust gas becomes faster when passing through the inside of the hole H, so that the superficial velocity of the absorption tower exhaust gas passing through the inside of the hole H approaches X. It is possible to increase the removal rate of the exhaust gas from the absorption tower that is passing through H. This makes it possible to clean the absorption tower exhaust gas at an optimum superficial velocity (gas flow rate) for cleaning.

図3は、第1実施形態の洗浄部3の構成を示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the cleaning unit 3 of the first embodiment.

図3(a)は、スプレー3cや仕切り板3dの縦断面を示す断面図である。図3(b)は、仕切り板3dの形状を示す上面図である。図3(a)は、図3(b)に示すA−A’線に沿った断面図である。本実施形態の洗浄部3は、複数のスプレー3cを備えており、各空孔Hの上部に1つのスプレー3cが設けられている(図3(a))。これらのスプレー3cは、これらの空孔H内を通過中の吸収塔排出ガスに洗浄液を噴霧することで、吸収塔排出ガスを洗浄液により洗浄する。 FIG. 3A is a sectional view showing a vertical section of the spray 3c and the partition plate 3d. FIG. 3B is a top view showing the shape of the partition plate 3d. FIG. 3A is a sectional view taken along the line A-A′ shown in FIG. The cleaning unit 3 of this embodiment includes a plurality of sprays 3c, and one spray 3c is provided above each hole H (FIG. 3(a)). These sprays 3c wash the absorption tower exhaust gas with the cleaning liquid by spraying the cleaning liquid on the absorption tower exhaust gas passing through these holes H.

本実施形態の空孔Hの内径は、空孔H内の吸収塔排出ガスの空塔速度がXに近い値となるように設定されている。これにより、洗浄に最適な空塔速度を実現して、洗浄効果を最大化することができる。また、空孔Hの内径は、吸収塔2の構造を変更せずに調整することができるため、既設の洗浄部3も新設の洗浄部3も容易に性能を向上させることができる。また、洗浄部3の構造は、スプレー3cや仕切り板3d以外の部分については従来と同様に構成できるため、吸収塔2や洗浄部3の製造コストの低減や製造工期の短縮が可能となる。 The inner diameter of the hole H of the present embodiment is set so that the superficial velocity of the absorption tower exhaust gas in the hole H becomes a value close to X. As a result, the superficial velocity optimum for cleaning can be realized and the cleaning effect can be maximized. Moreover, since the inner diameter of the hole H can be adjusted without changing the structure of the absorption tower 2, the performance of the existing cleaning unit 3 and the new cleaning unit 3 can be easily improved. Further, since the structure of the cleaning unit 3 can be configured in the same manner as the conventional structure except for the spray 3c and the partition plate 3d, it is possible to reduce the manufacturing cost of the absorption tower 2 and the cleaning unit 3 and the manufacturing period.

図4は、第1実施形態の変形例の二酸化炭素回収システムの構成を示す模式図である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a carbon dioxide recovery system of a modified example of the first embodiment.

図4の二酸化炭素回収システムは、図1に示す構成要素に加え、吸収塔2内に第2洗浄部10と第2デミスタ2cとを備えている。第2洗浄部10はデミスタ2bの上部に位置し、第2デミスタ2cは第2洗浄部10の上部に位置している。第2洗浄部10は、洗浄液ポンプ10aと、洗浄液冷却器10bと、充填層10cとを備えている。 The carbon dioxide recovery system of FIG. 4 includes a second cleaning unit 10 and a second demister 2c in the absorption tower 2 in addition to the components shown in FIG. The second cleaning unit 10 is located above the demister 2b, and the second demister 2c is located above the second cleaning unit 10. The second cleaning unit 10 includes a cleaning liquid pump 10a, a cleaning liquid cooler 10b, and a packed bed 10c.

デミスタ2bを通過した吸収塔排出ガスは、第2洗浄部10に流入する。第2洗浄部10は、充填層10c内を上昇する吸収塔排出ガスと、充填層10c内を落下する洗浄液とを気液接触させ、吸収塔排出ガスを洗浄液により洗浄する。これにより、吸収塔排出ガスに同伴する吸収液成分が除去される。この洗浄液は例えば水や酸性水であるが、これらの例に限定されるものではない。 The absorption tower exhaust gas that has passed through the demister 2b flows into the second cleaning unit 10. The second cleaning unit 10 makes the absorption tower exhaust gas rising in the packed bed 10c and the cleaning liquid falling in the packed bed 10c come into gas-liquid contact, and cleans the absorption tower exhaust gas with the cleaning liquid. As a result, the absorbing liquid component that accompanies the absorption tower exhaust gas is removed. The cleaning liquid is, for example, water or acidic water, but is not limited to these examples.

充填層10cを通過した吸収塔排出ガスは、第2デミスタ2cを通過した後、吸収塔2の頂部に設けられたガス排出口から外部に排出(放出)される。第2デミスタ2cは、吸収塔排出ガスに同伴する吸収液成分を捕捉して、吸収液成分をさらに除去する。一方、充填層10cを通過した洗浄液は、洗浄液ポンプ10aにより移送され、洗浄液冷却器10bにより冷却される。冷却された洗浄液は、充填層10cに再び供給される。 The absorption tower exhaust gas that has passed through the packed bed 10c passes through the second demister 2c, and then is discharged (released) to the outside from the gas discharge port provided at the top of the absorption tower 2. The second demister 2c captures the absorbing liquid component that accompanies the absorption tower exhaust gas and further removes the absorbing liquid component. On the other hand, the cleaning liquid that has passed through the packed bed 10c is transferred by the cleaning liquid pump 10a and cooled by the cleaning liquid cooler 10b. The cooled cleaning liquid is supplied to the packed bed 10c again.

このように、本実施形態の吸収塔2は、スプレー3cによる洗浄部(第1洗浄部)3に加えて、充填層10cによる第2洗浄部10を備えていてもよい。この場合、ミスト状の吸収液成分を主に第1洗浄部3で除去し、ガス状の吸収液成分を主に第2洗浄部10で除去するという構成を実現することが可能となる。なお、第2洗浄部10は、本実施形態では吸収塔2内に設けられているが、吸収塔2外に設けられていてもよい。 As described above, the absorption tower 2 of the present embodiment may include the second cleaning unit 10 including the packed bed 10c in addition to the cleaning unit (first cleaning unit) 3 including the spray 3c. In this case, it is possible to realize a configuration in which the mist-like absorbing liquid component is mainly removed by the first cleaning unit 3 and the gaseous absorbing liquid component is mainly removed by the second cleaning unit 10. The second cleaning unit 10 is provided inside the absorption tower 2 in the present embodiment, but may be provided outside the absorption tower 2.

以上のように、本実施形態の洗浄部3は、吸収塔排出ガスが通過する空孔Hを有する仕切り板3dと、空孔H内を通過中の吸収塔排出ガスに洗浄液を噴射することで、吸収塔排出ガスを洗浄液により洗浄するスプレー3cとを備えている。よって、本実施形態によれば、空孔H内を通過中の吸収塔排出ガスの速度を適切な値に設定することで、吸収塔排出ガスが吸収塔2から放出される際に吸収塔排出ガスに同伴する吸収液成分を低減することが可能となる。 As described above, the cleaning unit 3 of the present embodiment sprays the cleaning liquid on the partition plate 3d having the holes H through which the absorption tower exhaust gas passes and the absorption tower exhaust gas passing through the holes H. , A spray 3c for cleaning the gas discharged from the absorption tower with a cleaning liquid. Therefore, according to the present embodiment, by setting the velocity of the absorption tower exhaust gas passing through the holes H to an appropriate value, the absorption tower exhaust gas is discharged when the absorption tower exhaust gas is released from the absorption tower 2. It is possible to reduce the absorption liquid component that accompanies the gas.

なお、スプレー3cは、洗浄液を噴射するその他の機器に置き換えてもよい。また、仕切り板3dは、空孔Hを有するその他の部材に置き換えてもよく、例えば、板形状以外の形状を有する部材に置き換えてもよい。 The spray 3c may be replaced with another device that sprays the cleaning liquid. The partition plate 3d may be replaced with another member having the holes H, for example, a member having a shape other than the plate shape.

(第2実施形態)
図5は、第2実施形態の洗浄部3の構成を示す断面図である。図5(a)は、第2実施形態の洗浄部3の第1の例を示している。図5(b)は、第2実施形態の洗浄部3の第2の例を示している。
(Second embodiment)
FIG. 5 is a sectional view showing the configuration of the cleaning unit 3 of the second embodiment. FIG. 5A shows a first example of the cleaning unit 3 of the second embodiment. FIG. 5B shows a second example of the cleaning unit 3 of the second embodiment.

図5(a)の洗浄部3は、各空孔Hの上部に2つのスプレー3cを備えている。これらのスプレー3cは、真下を向くように配置されているため、洗浄液が噴射される方向と、吸収塔排出ガスが流れる方向とが対向するように、洗浄液を噴射する。本例によれば、1つの空孔Hに2つのスプレー3cから洗浄液を噴霧することで、1つの空孔Hに1つのスプレー3cから洗浄液を噴霧する場合に比べて、洗浄効果を向上させることができる。 The cleaning unit 3 in FIG. 5(a) is provided with two sprays 3c on top of each hole H. Since these sprays 3c are arranged so as to face downward, the spraying liquid is sprayed so that the direction in which the cleaning liquid is sprayed and the direction in which the absorption tower exhaust gas flows are opposed to each other. According to this example, by spraying the cleaning liquid from the two sprays 3c into one hole H, the cleaning effect is improved as compared with the case where the cleaning liquid is sprayed from one spray 3c into one hole H. You can

図5(c)は、図5(a)の例の詳細を説明するための模式図である。矢印Lは、1つのスプレー3cから洗浄液が噴射される方向を示し、矢印Gは、吸収塔排出ガスが流れる方向を示し、符号Kは、矢印Lや矢印Gに平行な直線を示している。図5(a)に示すように、各スプレー3cは、洗浄液を円錐形になるように噴射するが、図5(c)の「洗浄液が噴射される方向」は、洗浄液の平均噴射方向を示している。洗浄液の平均噴射方向は例えば、上記の円錐形の中心軸に沿った方向となる。本例では、矢印Lは−Z方向を向き、矢印Gは+Z方向を向いており、洗浄液が噴射される方向と、吸収塔排出ガスが流れる方向とが対向している。直線Kは、Z方向に平行に延びている。なお、矢印Lの方向と矢印Gの方向は、洗浄液が噴射される方向と吸収塔排出ガスが流れる方向とが対向する限度で、平行からずれていてもよい。 FIG. 5C is a schematic diagram for explaining the details of the example of FIG. 5A. The arrow L indicates the direction in which the cleaning liquid is ejected from one spray 3c, the arrow G indicates the direction in which the absorption tower exhaust gas flows, and the symbol K indicates a straight line parallel to the arrows L and G. As shown in FIG. 5( a ), each spray 3 c sprays the cleaning liquid in a conical shape. The “direction in which the cleaning liquid is sprayed” in FIG. 5( c) indicates the average spraying direction of the cleaning liquid. ing. The average injection direction of the cleaning liquid is, for example, the direction along the central axis of the conical shape. In this example, the arrow L points in the -Z direction and the arrow G points in the +Z direction, and the direction in which the cleaning liquid is jetted and the direction in which the absorption tower exhaust gas flows are opposite to each other. The straight line K extends parallel to the Z direction. The directions of the arrow L and the arrow G may be deviated from parallel as long as the direction in which the cleaning liquid is injected and the direction in which the absorption tower exhaust gas flows are opposed to each other.

図5(b)の洗浄部3も、各空孔Hの上部に2つのスプレー3cを備えているが、これらのスプレー3cは、斜め下を向くように配置されている。そのため、洗浄液は、これらのスプレー3cから斜め下に噴射され、空孔Hの壁面に衝突しやすくなる。洗浄液の液滴が空孔Hの壁面に衝突することで、液滴が吸収塔排出ガスにより巻き上げられることを抑制することが可能となる。これにより、空孔Hの壁面付近の吸収液成分を、洗浄液により除去しやすくなる。洗浄液の噴射方向の傾きは、図5(a)の状態を0度とする場合に、10度以上かつ80度以下に設定することが望ましく、より詳細には45度程度に設定することが望ましい。 The cleaning unit 3 in FIG. 5B also has two sprays 3c on the upper part of each hole H, but these sprays 3c are arranged so as to face obliquely downward. Therefore, the cleaning liquid is jetted obliquely downward from these sprays 3c and easily collides with the wall surface of the hole H. When the droplets of the cleaning liquid collide with the wall surface of the holes H, it is possible to prevent the droplets from being taken up by the exhaust gas from the absorption tower. This facilitates removal of the absorbing liquid component near the wall surface of the hole H by the cleaning liquid. The inclination of the spray direction of the cleaning liquid is preferably set to 10 degrees or more and 80 degrees or less when the state of FIG. 5A is set to 0 degrees, and more specifically, it is set to about 45 degrees. ..

図5(d)は、図5(b)の例の詳細を説明するための模式図である。矢印Lは、1つのスプレー3cから洗浄液が噴射される方向を示し、矢印Gは、吸収塔排出ガスが流れる方向を示している。さらに、符号Kは、矢印Gに平行な直線を示し、符号K’は、矢印Lに平行な直線を示し、符号θは、直線Kと直線K’との間の角度を示している(0度≦θ≦90度)。この角度θは、上述の「洗浄液の噴射方向の傾き」に対応している。直線K’は第1直線の例であり、直線Kは第2直線の例である。各スプレー3cから洗浄液が噴射される方向(洗浄液の平均噴射方向)の定め方は、図5(c)の場合と同様である。本例では、矢印Lは−Z方向から角度θだけ傾いた方向を向き、矢印Gは+Z方向を向いており、直線Kと直線K’との間の角度はθとなっている。上述のように、この角度θは、10度以上かつ80度以下に設定することが望ましく、より詳細には45度程度に設定することが望ましい。 FIG. 5D is a schematic diagram for explaining the details of the example of FIG. 5B. The arrow L indicates the direction in which the cleaning liquid is sprayed from one spray 3c, and the arrow G indicates the direction in which the absorption tower exhaust gas flows. Further, the symbol K indicates a straight line parallel to the arrow G, the symbol K′ indicates a straight line parallel to the arrow L, and the symbol θ indicates the angle between the straight line K and the straight line K′ (0 Degree ≤ θ ≤ 90 degrees). This angle θ corresponds to the above-mentioned “inclination of the cleaning liquid ejection direction”. The straight line K'is an example of the first straight line, and the straight line K is an example of the second straight line. The method of determining the direction in which the cleaning liquid is sprayed from each spray 3c (the average spraying direction of the cleaning liquid) is the same as in the case of FIG. In this example, the arrow L points in a direction inclined by an angle θ from the −Z direction, the arrow G points in the +Z direction, and the angle between the straight line K and the straight line K′ is θ. As described above, this angle θ is preferably set to 10 degrees or more and 80 degrees or less, and more specifically, set to about 45 degrees.

本実施形態によれば、各空孔Hに複数のスプレー3cから洗浄液を噴霧することで、1つの空孔Hに1つのスプレー3cから洗浄液を噴霧する場合に比べて、洗浄効果を向上させることができる。なお、各空孔H用のスプレー3cの個数は、上記の第1および第2の例では2個であるが、3個以上でもよい。 According to the present embodiment, by spraying the cleaning liquid into each hole H from the plurality of sprays 3c, the cleaning effect can be improved as compared with the case where the cleaning liquid is sprayed from one spray 3c into one hole H. You can The number of sprays 3c for each hole H is two in the above-mentioned first and second examples, but may be three or more.

(第3実施形態)
図6は、第3実施形態の洗浄部3の構成を示す断面図である。図6(a)は、第3実施形態の洗浄部3の第1の例を示している。図6(b)は、第3実施形態の洗浄部3の第2の例を示している。
(Third Embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the cleaning unit 3 of the third embodiment. FIG. 6A shows a first example of the cleaning unit 3 of the third embodiment. FIG.6(b) has shown the 2nd example of the washing|cleaning part 3 of 3rd Embodiment.

図6(a)の洗浄部3は、各空孔H内に複数のスプレー3cを備えている。図6(a)に示す複数のスプレー3cは、空孔Hの中心軸の方向を向くように配置されているため、空孔Hの壁面Sから離れる方向に洗浄液を噴射する。これらのスプレー3cは、空孔Hの壁面Sに固定されており、真横を向いている。 The cleaning unit 3 in FIG. 6A has a plurality of sprays 3c in each hole H. Since the plurality of sprays 3c shown in FIG. 6A are arranged so as to face the direction of the central axis of the hole H, the cleaning liquid is sprayed in the direction away from the wall surface S of the hole H. These sprays 3c are fixed to the wall surface S of the hole H and face right side.

これらのスプレー3cが洗浄液を噴霧すると、洗浄液の液滴が各スプレー3cの反対側の壁面Sに衝突する。これにより、図5(b)の場合と同様に、液滴が吸収塔排出ガスにより巻き上げられることを抑制することが可能となる。これは、図6(b)の洗浄部3でも同様である。 When these sprays 3c spray the cleaning liquid, the droplets of the cleaning liquid collide with the wall surface S on the opposite side of each spray 3c. As a result, as in the case of FIG. 5B, it is possible to prevent the droplets from being taken up by the absorption tower exhaust gas. This also applies to the cleaning unit 3 in FIG. 6(b).

図6(b)の洗浄部3も、各空孔H内に複数のスプレー3cを備えている。ただし、これらのスプレー3cは、斜め下を向いている。洗浄液の噴射方向の傾きは、図5(a)の状態を0度とし、図6(a)の状態を90度とする場合に、10度以上かつ80度以下に設定することが望ましい。 The cleaning unit 3 in FIG. 6B also has a plurality of sprays 3c in each hole H. However, these sprays 3c are directed obliquely downward. When the state of FIG. 5(a) is 0 degree and the state of FIG. 6(a) is 90 degrees, the inclination of the cleaning liquid spraying direction is preferably set to 10 degrees or more and 80 degrees or less.

なお、図6(a)の洗浄部3は、各空孔H内に2列のスプレー3cを備えているが、各空孔H内に3列以上のスプレー3cを備えていてもよい。これは、図6(b)の洗浄部3でも同様である。 The cleaning unit 3 of FIG. 6A has two rows of sprays 3c in each hole H, but may have three or more rows of sprays 3c in each hole H. This also applies to the cleaning unit 3 in FIG. 6(b).

以上のように、本実施形態の洗浄部3は、空孔H内にスプレー3cを備えている。これにより、第1および第2実施形態と同様に、吸収塔排出ガスに同伴する吸収液成分を低減することが可能となる。 As described above, the cleaning unit 3 of this embodiment has the spray 3c in the hole H. As a result, as in the first and second embodiments, it is possible to reduce the absorption liquid component that accompanies the absorption tower exhaust gas.

(第4実施形態)
図7は、第4実施形態の洗浄部3の構成を示す断面図である。図7(a)は、第4実施形態の洗浄部3の第1の例を示している。図7(b)は、第4実施形態の洗浄部3の第2の例を示している。
(Fourth Embodiment)
FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of the cleaning unit 3 of the fourth embodiment. FIG. 7A shows a first example of the cleaning unit 3 of the fourth embodiment. FIG.7(b) has shown the 2nd example of the washing|cleaning part 3 of 4th Embodiment.

図7(a)の洗浄部3は、各空孔H内に複数のスプレー3cを備えている。図7(a)に示す複数のスプレー3cは、空孔Hの壁面Sの方向を向くように配置されているため、空孔Hの壁面Sに向かう方向に洗浄液を噴射する。これらのスプレー3cは、空孔Hの中心軸付近に固定されており、真横を向いている。 The cleaning unit 3 of FIG. 7A has a plurality of sprays 3c in each hole H. Since the plurality of sprays 3c shown in FIG. 7A are arranged so as to face the wall surface S of the hole H, the cleaning liquid is sprayed in the direction toward the wall surface S of the hole H. These sprays 3c are fixed in the vicinity of the central axis of the hole H, and face right side.

これらのスプレー3cが洗浄液を噴霧すると、洗浄液の液滴が各スプレー3cの向かいの壁面Sに衝突する。これにより、図5(b)の場合と同様に、液滴が吸収塔排出ガスにより巻き上げられることを抑制することが可能となる。これは、図7(b)の洗浄部3でも同様である。 When these sprays 3c spray the cleaning liquid, the droplets of the cleaning liquid collide with the wall surface S opposite to each spray 3c. As a result, as in the case of FIG. 5B, it is possible to prevent the droplets from being taken up by the absorption tower exhaust gas. This also applies to the cleaning unit 3 in FIG. 7(b).

図7(b)の洗浄部3も、各空孔H内に複数のスプレー3cを備えている。ただし、これらのスプレー3cは、斜め下を向いている。洗浄液の噴射方向の傾きは、図5(a)の状態を0度とし、図7(a)の状態を90度とする場合に、10度以上かつ80度以下に設定することが望ましい。 The cleaning unit 3 in FIG. 7B also has a plurality of sprays 3c in each hole H. However, these sprays 3c are directed obliquely downward. When the state of FIG. 5(a) is 0 degree and the state of FIG. 7(a) is 90 degrees, it is desirable to set the inclination of the cleaning liquid jet direction to 10 degrees or more and 80 degrees or less.

なお、図7(a)の洗浄部3は、各空孔H内に2列のスプレー3cを備えているが、各空孔H内に3列以上のスプレー3cを備えていてもよい。望ましくは、壁面S全体に洗浄液を噴霧できように、各空孔H内に4列以上のスプレー3cが設けられていてもよい。これは、図7(b)の洗浄部3でも同様である。 The cleaning unit 3 of FIG. 7A has two rows of sprays 3c in each hole H, but may have three or more rows of sprays 3c in each hole H. Desirably, four or more rows of sprays 3c may be provided in each hole H so that the cleaning liquid can be sprayed on the entire wall surface S. This also applies to the cleaning unit 3 in FIG. 7(b).

以上のように、本実施形態の洗浄部3は、空孔H内にスプレー3cを備えている。これにより、第1から第3実施形態と同様に、吸収塔排出ガスに同伴する吸収液成分を低減することが可能となる。 As described above, the cleaning unit 3 of this embodiment has the spray 3c in the hole H. As a result, as in the first to third embodiments, it is possible to reduce the absorption liquid component that accompanies the absorption tower exhaust gas.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規なシステムおよび方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明したシステムおよび方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。 Although some embodiments have been described above, these embodiments are presented only as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The novel systems and methods described herein can be implemented in various other forms. Further, various omissions, substitutions, and changes can be made to the modes of the system and method described in this specification without departing from the scope of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to cover such forms and modifications as fall within the scope and spirit of the invention.

1:排ガス排出設備、2:吸収塔、2a:充填層、
2b:デミスタ、2c:第2デミスタ、3:洗浄部、
3a:洗浄液ポンプ、3b:洗浄液冷却器、3c:スプレー、3d:仕切り板、
4:リッチ液ポンプ、5:再生熱交換器、6:再生塔、6a:充填層、
7:リーン液ポンプ、8:リーン液冷却器、9:制御部、10:第2洗浄部、
10a:洗浄液ポンプ、10b:洗浄液冷却器、10c:充填層
1: exhaust gas discharge facility, 2: absorption tower, 2a: packed bed,
2b: demister, 2c: second demister, 3: cleaning unit,
3a: cleaning liquid pump, 3b: cleaning liquid cooler, 3c: spray, 3d: partition plate,
4: Rich liquid pump, 5: Regeneration heat exchanger, 6: Regeneration tower, 6a: Packed bed,
7: lean liquid pump, 8: lean liquid cooler, 9: control unit, 10: second cleaning unit,
10a: cleaning liquid pump, 10b: cleaning liquid cooler, 10c: packed bed

Claims (12)

二酸化炭素を含む処理対象ガスと吸収液とを接触させ、前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液と、前記二酸化炭素が除去された前記処理対象ガスを含む吸収塔排出ガスとを排出する吸収塔と、
前記吸収塔から排出された前記吸収液から前記二酸化炭素を放散させ、前記二酸化炭素を放散した前記吸収液と、前記二酸化炭素を含む再生塔排出ガスとを排出する再生塔と、
前記吸収塔排出ガスが通過する少なくとも1つの空孔を有する吸収塔排出ガス通過部材と、前記空孔内を通過中の前記吸収塔排出ガスに洗浄液を噴射し、前記吸収塔排出ガスを前記洗浄液により洗浄する噴射部と、を備える洗浄部と、
を備える二酸化炭素回収システム。
An absorption tower in which a treatment target gas containing carbon dioxide is brought into contact with an absorption liquid, and the absorption liquid absorbing the carbon dioxide, and an absorption tower exhaust gas containing the treatment target gas from which the carbon dioxide has been removed, and an absorption tower. ,
The carbon dioxide is diffused from the absorption liquid discharged from the absorption tower, the absorption liquid that has diffused the carbon dioxide, and a regeneration tower that discharges a regeneration tower exhaust gas containing the carbon dioxide,
An absorption tower exhaust gas passage member having at least one hole through which the absorption tower exhaust gas passes, and a cleaning liquid is injected into the absorption tower exhaust gas passing through the inside of the holes, and the absorption tower exhaust gas is washed with the cleaning liquid. A cleaning unit including an injection unit that is cleaned by
Carbon dioxide recovery system equipped with.
前記吸収塔排出ガス通過部材は、前記洗浄部内の空間を第1領域と第2領域とに仕切り、
前記吸収塔排出ガスは、前記第1領域から前記空孔を介して前記第2領域へと流れ、
前記洗浄液は、前記噴射部から前記空孔を介して前記第1領域へと流れる、
請求項1に記載の二酸化炭素回収システム。
The absorption tower exhaust gas passage member partitions the space in the cleaning section into a first region and a second region,
The absorption tower exhaust gas flows from the first region to the second region through the holes,
The cleaning liquid flows from the injection unit to the first region through the holes.
The carbon dioxide recovery system according to claim 1.
前記洗浄部は、前記第1領域へと流れた前記洗浄液を、前記噴射部から前記空孔内を通過中の前記吸収塔排出ガスに再び噴射する、請求項2に記載の二酸化炭素回収システム。 The carbon dioxide recovery system according to claim 2, wherein the cleaning unit re-injects the cleaning liquid, which has flowed into the first region, into the absorption tower exhaust gas passing through the inside of the hole from the injection unit. 前記噴射部は、前記空孔内を通過中の前記吸収塔排出ガスに前記洗浄液をミスト状に噴射する1つ以上のスプレーを備える、請求項1から3のいずれか1項に記載の二酸化炭素回収システム。 The carbon dioxide according to any one of claims 1 to 3, wherein the injection unit includes one or more sprays that inject the cleaning liquid in a mist form into the absorption tower exhaust gas passing through the holes. Recovery system. 前記噴射部は、前記吸収塔排出ガス通過部材の1つの空孔用に2つ以上のスプレーを備える、請求項4に記載の二酸化炭素回収システム。 The carbon dioxide recovery system according to claim 4, wherein the injection unit includes two or more sprays for one hole of the absorption tower exhaust gas passage member. 前記噴射部は、前記洗浄液が噴射される方向と、前記吸収塔排出ガスが流れる方向とが対向するように、前記洗浄液を噴射する、請求項1から5のいずれか1項に記載の二酸化炭素回収システム。 The carbon dioxide according to any one of claims 1 to 5, wherein the injection unit injects the cleaning liquid such that a direction in which the cleaning liquid is injected and a direction in which the absorption tower exhaust gas flows are opposite to each other. Recovery system. 前記噴射部から前記洗浄液が噴射される方向は、第1直線と平行であり、
前記空孔内で前記吸収塔排ガスが流れる方向は、第2直線と平行であり、
前記第1直線と前記第2直線との間の角度は、10度以上である、請求項1から6のいずれか1項に記載の二酸化炭素回収システム。
The direction in which the cleaning liquid is sprayed from the spraying unit is parallel to the first straight line,
The flow direction of the absorption tower exhaust gas in the holes is parallel to the second straight line,
The carbon dioxide recovery system according to claim 1, wherein an angle between the first straight line and the second straight line is 10 degrees or more.
前記第1直線と前記第2直線との間の角度は、80度以下である、請求項7に記載の二酸化炭素回収システム。 The carbon dioxide recovery system according to claim 7, wherein an angle between the first straight line and the second straight line is 80 degrees or less. 前記噴射部は、前記空孔内に設けられており、前記空孔の壁面から離れる方向に前記洗浄液を噴射する、請求項1から8のいずれか1項に記載の二酸化炭素回収システム。 The carbon dioxide recovery system according to any one of claims 1 to 8, wherein the injection unit is provided in the hole and injects the cleaning liquid in a direction away from a wall surface of the hole. 前記噴射部は、前記空孔内に設けられており、前記空孔の壁面に向かう方向に前記洗浄液を噴射する、請求項1から8のいずれか1項に記載の二酸化炭素回収システム。 The carbon dioxide recovery system according to claim 1, wherein the injection unit is provided in the hole and injects the cleaning liquid in a direction toward a wall surface of the hole. 前記吸収塔排出ガスおよび洗浄液が通過する充填層を備え、前記吸収塔排出ガスを前記充填層内で前記洗浄液により洗浄する第2洗浄部をさらに備える、請求項1から10のいずれか1項に記載の二酸化炭素回収システム。 11. The method according to claim 1, further comprising a packed bed through which the absorption tower exhaust gas and the cleaning liquid pass, and further comprising a second cleaning unit that cleans the absorption tower exhaust gas in the packed bed with the cleaning liquid. The carbon dioxide capture system described. 二酸化炭素を含む処理対象ガスと吸収液とを吸収塔内で接触させ、前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液と、前記二酸化炭素が除去された前記処理対象ガスを含む吸収塔排出ガスとを前記吸収塔から排出し、
前記吸収塔から排出された前記吸収液から前記二酸化炭素を再生塔内で放散させ、前記二酸化炭素を放散した前記吸収液と、前記二酸化炭素を含む再生塔排出ガスとを前記再生塔から排出し、
前記吸収塔排出ガスが通過する少なくとも1つの空孔を有する吸収塔排出ガス通過部材を備える洗浄部内で、前記空孔内を通過中の前記吸収塔排出ガスに噴射部から洗浄液を噴射し、前記吸収塔排出ガスを前記洗浄液により洗浄する、
ことを含む二酸化炭素回収システムの運転方法。
The gas to be treated containing carbon dioxide and the absorbing liquid are contacted in the absorption tower, the absorbing liquid absorbing the carbon dioxide, and the absorption tower exhaust gas containing the gas to be treated from which the carbon dioxide has been removed, Discharged from the absorption tower,
The carbon dioxide is diffused from the absorption liquid discharged from the absorption tower in the regeneration tower, and the absorption liquid containing the carbon dioxide is discharged from the regeneration tower exhaust gas containing the carbon dioxide. ,
In a cleaning section including an absorption tower exhaust gas passage member having at least one hole through which the absorption tower exhaust gas passes, a cleaning liquid is injected from an injection section to the absorption tower exhaust gas passing through the inside of the hole, Cleaning the absorption tower exhaust gas with the cleaning liquid,
A method of operating a carbon dioxide recovery system, including:
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