二氧化碳回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及二氧化碳回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，作為地球變暖的原因之一，指出了在燃燒化石燃料時生成的燃燒排放氣體中所含的二氧化碳的溫室效應(yīng)。為了應(yīng)對該問題，根據(jù)聯(lián)合國氣候變化框架公約的京都議定書，各國致力于溫室效應(yīng)氣體的排出量削減。
[0003]在這樣的狀況下，在使用大量的化石燃料的火力發(fā)電廠等中，正在研究用于防止將燃燒化石燃料而生成的燃燒排放氣體中含有的二氧化碳放出到大氣中的二氧化碳回收系統(tǒng)。在二氧化碳回收系統(tǒng)中，使燃燒排放氣體與胺系吸收液接觸，從燃燒排放氣體分離出二氧化碳并回收。
[0004]更具體而言，二氧化碳回收系統(tǒng)具備使燃燒排放氣體中含有的二氧化碳吸收到胺系吸收液中的吸收塔、和被從吸收塔供給吸收了二氧化碳的吸收液(富液)并對所供給的富液進(jìn)行加熱而從富液放出二氧化碳同時將吸收液再生的再生塔。在再生塔上，連接有供給熱源的重沸器，在再生塔內(nèi)富液被加熱。在再生塔中再生的吸收液(貧液)被供給至吸收塔，按照吸收液在該系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的方式構(gòu)成。作為這樣的二氧化碳回收系統(tǒng)，有日本的公開專利公報、日本特開2004-323339號公報(以下，稱為專利文獻(xiàn)I)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明所要解決的問題
[0006]然而，在這樣的二氧化碳回收系統(tǒng)中，存在如下課題:在吸收塔中使胺系吸收液中吸收了二氧化碳后的燃燒排放氣體(脫碳酸燃燒排放氣體)從吸收塔向大氣放出時，伴隨有胺。即，在火力發(fā)電廠等中由于大量的燃燒排放氣體被放出，所以有可能伴隨著脫碳酸燃燒排放氣體而大量的含氨基化合物(胺)被放出。因此，在火力發(fā)電廠中利用二氧化碳回收系統(tǒng)時，期望有效地減少在吸收塔中伴隨著脫碳酸燃燒排放氣體放出到大氣中的胺。
[0007]本發(fā)明是考慮到這樣的問題而進(jìn)行的，目的是提供能夠減少胺向大氣中的放出量的二氧化碳回收系統(tǒng)。
[0008]用于解決問題的方法
[0009]實(shí)施方式的二氧化碳回收系統(tǒng)具備具有使燃燒排放氣體中含有的二氧化碳被含有胺的吸收液吸收的二氧化碳回收部的吸收塔、從由吸收塔供給的吸收了二氧化碳的吸收液中放出二氧化碳的再生塔和加熱部。吸收塔具有將從二氧化碳回收部排出的燃燒排放氣體用第I洗滌液進(jìn)行洗滌而將燃燒排放氣體中伴隨的胺回收的第I洗滌部、和將從第I洗滌部排出的燃燒排放氣體用第2洗滌液進(jìn)行洗滌而將燃燒排放氣體中伴隨的胺回收的第2洗滌部。加熱部對第I洗滌液進(jìn)行加熱，使第I洗滌液的溫度比二氧化碳回收部的上端部的溫度高，并且比第2洗滌液的溫度高。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的二氧化碳回收系統(tǒng)的整體構(gòu)成的圖。
[0011]圖2是表示圖1的二氧化碳回收系統(tǒng)的變形例的圖。
[0012]圖3是表示圖1的二氧化碳回收系統(tǒng)的其他的變形例的圖。
[0013]圖4是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的二氧化碳回收系統(tǒng)的整體構(gòu)成的圖。
[0014]圖5是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的二氧化碳回收系統(tǒng)的整體構(gòu)成的圖。
[0015]圖6是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的二氧化碳回收系統(tǒng)的整體構(gòu)成的圖。
[0016]圖7是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式中的二氧化碳回收系統(tǒng)的整體構(gòu)成的圖。
[0017]圖8是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式中的二氧化碳回收系統(tǒng)的整體構(gòu)成的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式中的二氧化碳回收系統(tǒng)進(jìn)行說明。
[0019](第I實(shí)施方式)首先，使用圖1對本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的二氧化碳回收系統(tǒng)進(jìn)行說明。
[0020]如圖1中所示的那樣，二氧化碳回收系統(tǒng)I具備使燃燒排放氣體2中含有的二氧化碳吸收到含有胺的吸收液中的吸收塔20、和從由吸收塔20供給的吸收了二氧化碳的吸收液放出二氧化碳而將吸收液再生的再生塔30。在吸收塔20中使二氧化碳吸收到吸收液中后的燃燒排放氣體2作為脫碳酸燃燒排放氣體3從吸收塔20排出。此外，二氧化碳與蒸氣一起作為含二氧化碳的氣體8(含二氧化碳蒸氣)從再生塔30排出。另外，供給至吸收塔20的燃燒排放氣體2沒有特別限定，例如可以是火力發(fā)電廠的鍋爐(未圖示)的燃燒排放氣體、工藝排放氣體等，根據(jù)需要也可以在冷卻處理后供給至吸收塔20。
[0021]吸收液在吸收塔20和再生塔30中循環(huán)，在吸收塔20中吸收二氧化碳而變成富液4，在再生塔30中放出二氧化碳而變成貧液5。另外，對于吸收液，沒有特別限定，可以使用例如單乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇那樣的含醇性羥基的伯胺類、二乙醇胺、2-甲基氨基乙醇那樣的含醇性羥基的仲胺類、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺那樣的含醇性羥基的叔胺類、乙二胺、三乙撐二胺、二乙撐三胺那樣的多乙撐多胺類、哌嗪類、哌啶類、吡咯烷類那樣的環(huán)狀胺類、苯二甲基二胺那樣的多胺類、甲基氨基羧酸那樣的氨基酸類等及它們的混合物。這些胺化合物通常作為10?70重量%的水溶液使用。此外，可以在吸收液中添加二氧化碳吸收促進(jìn)劑或防腐劑、以及其他的作為介質(zhì)的甲醇、聚乙二醇、環(huán)丁砜等。
[0022]吸收塔20具有使燃燒排放氣體2中含有的二氧化碳吸收到貧液5中的二氧化碳回收部20a(填充層)、設(shè)置于二氧化碳回收部20a的上方并使從再生塔30供給的貧液5向著二氧化碳回收部20a分散落下的液分散器20b、和收納二氧化碳回收部20a及液分散器20b的收納容器20c。其中二氧化碳回收部20a作為對流型氣液接觸裝置構(gòu)成。在收納容器20c中，收納有后述的第I洗滌部21、第2洗滌部22、各除霧器61、62、63，從收納容器20c的下部接收燃燒排放氣體2，從收納容器20c的頂部將后述的脫碳酸燃燒排放氣體3排出。
[0023]在吸收塔20的下部，從上述的鍋爐等的二氧化碳回收系統(tǒng)I的外部排出的含有二氧化碳的燃燒排放氣體2利用送風(fēng)機(jī)(未圖示)供給，在吸收塔20內(nèi)向著二氧化碳回收部20a上升。另一方面，來自再生塔30的貧液5向液分散器20b供給而分散落下，供給至二氧化碳回收部20a。在二氧化碳回收部20a中，燃燒排放氣體2與貧液5進(jìn)行氣液接觸，燃燒排放氣體2中含有的二氧化碳被貧液5吸收而生成富液4。
[0024]所生成的富液4被暫時貯存于吸收塔20的下部，從該下部排出。與貧液5進(jìn)行氣液接觸后的燃燒排放氣體2被除去二氧化碳，作為脫碳燃燒排放氣體3從二氧化碳回收部20a在吸收塔20內(nèi)進(jìn)一步上升。
[0025]在吸收塔20與再生塔30之間設(shè)置有換熱器31。在吸收塔20與換熱器31之間設(shè)置有富液用栗32，從吸收塔20排出的富液4利用富液用栗32經(jīng)由換熱器31供給至再生塔30中。換熱器31將從吸收塔20供給至再生塔30的富液4與從再生塔30供給至吸收塔20的貧液5進(jìn)行熱交換。由此，貧液5變成熱源，將富液4加熱至所期望的溫度。換而言之，富液4變成冷源，將貧液5冷卻至所期望的溫度。
[0026]再生塔30具有從富液4放出二氧化碳的胺再生部30a(填充層)、和設(shè)置于胺再生部30a的上方并使從吸收塔20供給的富液4向著胺再生部30a分散落下的液分散器30b。其中，胺再生部30a作為對流型氣液接觸裝置構(gòu)成。
[0027]在再生塔30上連接有重沸器33。該重沸器33利用加熱介質(zhì)6對從再生塔30供給的貧液5進(jìn)行加熱而產(chǎn)生蒸氣7，所產(chǎn)生的蒸氣7被供給至再生塔30。更具體而言，對于重沸器33，供給從再生塔30的下部排出的貧液5的一部分，并且從例如渦輪(未圖示)等的外部供給作為加熱介質(zhì)6的高溫的蒸氣。供給至重沸器33的貧液5通過與加熱介質(zhì)6進(jìn)行熱交換而被加熱，由貧液5生成蒸氣7。所生成的蒸氣7被供給至再生塔30的下部，對再生塔30內(nèi)的貧液5進(jìn)行加熱。另外，加熱介質(zhì)6并不限定于來自禍輪的高溫的蒸氣。
[0028]對于再生塔30的下部，從重沸器33供給蒸氣7，在再生塔30內(nèi)向著胺再生部30a上升。另一方面，來自吸收塔20的富液4向液分散器30b供給而分散落下，被供給至胺再生部30a。在胺再生部30a中，富液4與蒸氣7進(jìn)行氣液接觸，從富液4放出二氧化碳?xì)怏w而生成貧液5。如此在再生塔30中再生吸收液。
[0029]所生成的貧液5從再生塔30的下部排出，與富液4進(jìn)行氣液接觸后的蒸氣7含有二氧化碳，作為含二氧化碳的氣體8從再生塔30的上部排出。在所排出的含二氧化碳的氣體8中也含有蒸氣。
[0030]在再生塔30與換熱器31之間設(shè)置有貧液用栗(未圖示)。從再生塔30排出的貧液5利用貧液用栗經(jīng)由上述的換熱器31供給至吸收塔20中。換熱器31如上述那樣將從再生塔30供給至吸收塔20的貧液5與從吸收塔20供給至再生塔30的富液4進(jìn)行熱交換而冷卻。此外，在換熱器31與吸收塔20之間設(shè)置有貧液用冷卻器35。貧液用冷卻器35被從外部供給冷卻水等冷卻介質(zhì)，將在換熱器31中被冷卻的貧液5進(jìn)一步冷卻至所期望的溫度。
[0031 ]在貧液用冷卻器35中被冷卻的貧液5向吸收塔20的液分散器20b供給而分散落下，被供給至二氧化碳回收部20a中。在二氧化碳回收部20a中，貧液5與排放氣體2進(jìn)行氣液接觸而使燃燒排放氣體2中含有的二氧化碳被貧液5吸收而變成富液4。這樣，在二氧化碳回收系統(tǒng)I中，吸收液邊反復(fù)變成貧液5的狀態(tài)和變成富液4的狀態(tài)邊進(jìn)行循環(huán)。
[0032]圖1所示的二氧化碳回收系統(tǒng)I進(jìn)一步具備將從再生塔30的上部排出的含二氧化碳的氣體8冷卻并將蒸氣冷凝而生成冷凝水9的氣體用冷卻器40、和將利用氣體用冷卻器40生成的冷凝水9從含二氧化碳的氣體8分離出的氣液分離器41。這樣，含二氧化碳的氣體8中含有的水分減少，從氣液分離器41作為二氧化碳?xì)怏w10排出，供給至未圖示的設(shè)備而儲存。另一方面，在氣液分離器41中分離出的冷凝水9通過冷凝水用栗42供給至再生塔30中，與吸收液混合。另外，對于氣體用冷卻器40，從外部供給用于冷卻含二氧化碳