二氧化碳回收装置及二氧化碳回收方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于减少在二氧化碳捕捉材料的再生工序中向二氧化碳回收塔内供给的再生用气体的量，提高能量效率，并且在缩短再生工序花费的时间。二氧化碳回收装置具备：收纳了二氧化碳捕捉材料的二氧化碳吸收塔、加热所述二氧化碳捕捉材料的加热部、用于向所述二氧化碳吸收塔导入含二氧化碳气体的流路、用于向所述二氧化碳吸收塔导入再生用气体的流路、和用于回收包含从所述二氧化碳捕捉材料脱离的气体的混合气体的流路；其中，通过所述加热部进行所述二氧化碳捕捉材料的预热，然后，向所述二氧化碳吸收塔导入所述再生用气体，由所述二氧化碳捕捉材料回收二氧化碳。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用了二氧化碳捕捉材料的二氧化碳的回收装置及回收方法。
技术介绍
为了抑制全球变暖，要求作为温室效果气体影响大的二氧化碳的排出量削减。作为二氧化碳排出抑制的具体的方法，有使用了吸收液或吸附材料等的分离回收技术。作为气体的吸附分离技术，一般已知有如下技术：为了吸附分离气体中的某特定成分，首先，使特定成分吸附于容纳了吸附材料的吸附塔的吸附材料，然后，通过向吸附了一定量的特定成分的吸附塔的加热和通气，使特定成分脱离而再生吸附材料。作为为了防止回收的特定成分的气体纯度的降低而流过的气体，优选在常温常压可容易地气液分离的水蒸气等再生用气体。但是，在二氧化碳捕捉材料温度比水蒸气温度低的情况下，存在通过水蒸气流通，在二氧化碳捕捉材料表面发生水蒸气的冷凝等课题。为了使水蒸气不冷凝，在二氧化碳吸收材料的再生工序中，在加热二氧化碳吸收材料的同时也供给过热水蒸气。但是，在再生二氧化碳吸收材料期间，由于持续流过水蒸气，因此，在将回收后的二氧化碳和水蒸气气液分离时，存在损失大的冷凝热量、运转成本变高的课题。在专利文献1中公开有：关于从含二氧化碳气体中回收高浓度的二氧化碳的二氧化碳回收系统，在由二氧化碳捕捉剂回收二氧化碳时，使用在1大气压下沸点为100±50℃左右的水蒸气、甲醇、乙醇等载气以使通过冷却与二氧化碳容易分离，以及，作为使捕捉的二氧化碳脱离的手段，不仅使上升温度在200℃以内进行加热，而且在回收高浓度的二氧化碳的流路设置真空泵，将容器内在压力差15大气压以内进行减压。在专利文献2中公开了一种在CO2分离回收的解吸工序中，通过用CO2分压低的吹扫气体进行吹送而不需要解吸中的减压的技术。在该文献中还记载了提高水蒸气的压力使其比大气压更高(例如105kPa)。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2013-59704号公报专利文献2：特开2010-69398号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于，减少在二氧化碳捕捉材料的再生工序中向二氧化碳回收塔内供给的再生用气体的量，提高能量效率，且缩短在再生工序花费的时间。用于解决课题的手段本专利技术的二氧化碳回收装置的特征在于，具备：收纳了二氧化碳捕捉材料的二氧化碳吸收塔、加热二氧化碳捕捉材料的加热部、用于向二氧化碳吸收塔导入含二氧化碳气体的流路、用于向二氧化碳吸收塔导入再生用气体的流路、和用于回收包含从二氧化碳捕捉材料脱离的气体的混合气体的流路；通过加热部进行二氧化碳捕捉材料的预热，然后，向二氧化碳吸收塔导入再生用气体，由二氧化碳捕捉材料回收二氧化碳。专利技术效果根据本专利技术，能够减少在二氧化碳捕捉材料的再生工序中向二氧化碳回收塔内供给的再生用气体的量，提高能量效率，且缩短在再生工序花费的时间。附图说明图1A为表示在二氧化碳回收装置中为了再生二氧化碳捕捉材料而预先进行加热的工序中的阀的状态的整体构成图。图1B为表示在图1A的加热工序之后导入再生用气体而再生二氧化碳捕捉材料的工序中的阀的状态的整体构成图。图2为表示比较例1及实施例1～3中使用的二氧化碳捕捉材料再生试验装置的构成图。图3为表示比较例1及实施例1～3的试验中的二氧化碳脱离量的图。图4为表示比较例1及实施例1～3的试验中的到二氧化碳脱离结束为止的时间的图。具体实施方式对本专利技术的一实施方式涉及的二氧化碳回收装置的一部分的二氧化碳吸收塔的例子，使用附图进行说明。图1A及1B为表示二氧化碳回收装置的二氧化碳吸收塔的图。图1A为表示在二氧化碳回收装置中为了再生二氧化碳捕捉材料而预先进行加热的工序中的阀的状态的整体构成图。图1B为表示在图1A的加热工序之后导入再生用气体而再生二氧化碳捕捉材料的工序中的阀的状态的整体构成图。在这些图中，在二氧化碳吸收塔100的内部收纳有二氧化碳捕捉材料101。在二氧化碳吸收塔100中连接有含二氧化碳气体流路102、二氧化碳除去气体回收流路103及混合气体回收流路105。这些流路中分别设置阀，可控制气体的流通。另外，在二氧化碳吸收塔100中连接着设有再生用气体流量调节部109的再生用气体流路104。另外，在二氧化碳吸收塔100中设有热介质流路107、108，以使可加热二氧化碳捕捉材料101。为了回收含二氧化碳气体中的二氧化碳，需要依次实施以下的三个工序。(1)利用二氧化碳捕捉材料捕捉二氧化碳的“捕捉工序”(2)在通过加热使捕捉于二氧化碳捕捉材料的二氧化碳脱离后，使再生用气体流通，由此赶出二氧化碳吸收塔内的二氧化碳，可再次在捕捉工序中使用二氧化碳捕捉材料的二氧化碳捕捉材料的“再生工序”(3)将加热后的二氧化碳捕捉材料冷却至与含二氧化碳气体相同或比其稍高的温度的“冷却工序”另外，设置至少三台的二氧化碳吸收塔100，在三台的二氧化碳吸收塔100中分别分配三个工序，由此可从含二氧化碳气体中连续地回收二氧化碳。在捕捉二氧化碳时，将开闭阀106设为开，从含二氧化碳气体流路102向二氧化碳吸收塔100导入含二氧化碳气体，通过二氧化碳捕捉材料101选择性地捕捉含二氧化碳气体中的二氧化碳。除去了二氧化碳的气体由二氧化碳除去气体回收流路103排出。若二氧化碳除去气体回收流路103中的气体的二氧化碳浓度达到设定值、或者使含二氧化碳气体流通后经过一定时间，则关闭含二氧化碳气体流路102及二氧化碳除去气体回收流路103。接着，记载二氧化碳捕捉材料的再生工序。图1A中示出为了再生二氧化碳捕捉材料而进行加热的工序中的阀的开闭状态。在本图中，为了使由二氧化碳捕捉材料101捕捉的二氧化碳脱离而回收，打开混合气体回收流路105，通过在二氧化碳吸收塔100的内部配置的热介质流路107和在二氧化碳吸收塔100的外部配置的热介质流路108来加热二氧化碳捕捉材料101。通过该加热，从二氧化碳捕捉材料101上脱离的二氧化碳由混合气体回收流路105回收。其中，在二氧化碳吸收塔100的外部配置的热介质流路108可以配置于二氧化碳吸收塔100的外部，也可以配置于例如二氧化碳吸收塔100的壁内。在此，热介质流路107、108一并称为“加热部”。在开始上述加热后，在经过设定时间后、或者测定点的二氧化碳捕捉材料到达比再生用气体的温度高的温度后，将用再生用气体流量调本文档来自技高网...

【技术保护点】
二氧化碳回收装置，其特征在于，具备：收纳了二氧化碳捕捉材料的二氧化碳吸收塔、加热所述二氧化碳捕捉材料的加热部、用于向所述二氧化碳吸收塔导入含二氧化碳气体的流路、用于向所述二氧化碳吸收塔导入再生用气体的流路、和用于回收包含从所述二氧化碳捕捉材料脱离的气体的混合气体的流路；通过所述加热部进行所述二氧化碳捕捉材料的预热，然后，向所述二氧化碳吸收塔导入所述再生用气体，由所述二氧化碳捕捉材料回收二氧化碳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.10 JP 2014-0233291.二氧化碳回收装置，其特征在于，具备：收纳了二氧化碳捕捉
材料的二氧化碳吸收塔、加热所述二氧化碳捕捉材料的加热部、用于
向所述二氧化碳吸收塔导入含二氧化碳气体的流路、用于向所述二氧
化碳吸收塔导入再生用气体的流路、和用于回收包含从所述二氧化碳
捕捉材料脱离的气体的混合气体的流路；通过所述加热部进行所述二
氧化碳捕捉材料的预热，然后，向所述二氧化碳吸收塔导入所述再生
用气体，由所述二氧化碳捕捉材料回收二氧化碳。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳回收装置，其特征在于，预先
设定所述再生用气体的供给时间。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳回收装置，其特征在于，在所
述混合气体中含有的二氧化碳的浓度成为规定值以下之时停止所述再
生用气体的导入。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳回收装置，其特征在于，在所
述混合气体中含有的所述再生用气体的浓度成为规定值以上之时停止
所述再生用气体的导入。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的二氧化碳回收装置，其特征
在于，将所述再生用气体的所述二氧化碳吸收塔内的线速度设为0.5m/
秒以上2.5m/秒以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的二氧化碳回收装置，其特征
在于，所述再生用气体为水蒸气。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的二氧化碳回收装置，其特征
在于，所述二氧化碳捕捉材料为含有Ce的氧化物。
8.二氧化碳回收方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉川晃平，金枝雅人，中村英博，白坂敏明，北村健悦，榎本和宏，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP