[发明专利]二氧化碳分离回收系统及其运转方法

说明书

技术领域

本发明涉及二氧化碳分离回收系统及其运转方法。

背景技术

近年来，因作为化石燃料的燃烧生成物的二氧化碳（CO₂）的温室效应带来的地球变暖的问题变大。在这样的背景下，以使用大量的化石燃料的火力发电站等为对象、使燃烧排放气体与胺类吸收液接触、将燃烧排放气体中的二氧化碳分离、回收的方法、以及将回收了的二氧化碳不向大气释放而储藏的方法正被积极地加以研究。

作为使用这样的吸收液将二氧化碳分离、回收的方法的例子，可以举出包括在吸收塔中使燃烧排放气体与吸收液接触、使吸收液将燃烧排放气体中的二氧化碳吸收的工序、以及将吸收了二氧化碳的吸收液在再生塔中加热而将二氧化碳从吸收液释放的工序的方法。另外，将二氧化碳释放而被再生的吸收液被再次向吸收塔循环而被再使用。

当实施该方法时，在将二氧化碳释放的工序中需要的能量是巨大的。因此，在该方法中，通过将从吸收塔排出的低温吸收液（富液）用从再生塔排出的高温吸收液（贫液）预热后向再生塔供给，使该能量降低。该预热处理通过将高温吸收液的热量向低温吸收液供给的再生热交换器进行。

专利文献1：特开2004－323339号公报

专利文献2：美国特许第5603908号公报

非专利文献1：大桥幸夫著《低密度、低质量流束域中的垂直二相流·流动特性》，日本机械学会，热工学部门研讨会研讨论文集，p.79～80，1991－11－25

但是，由于上述高温吸收液和低温吸收液通常都以液相流通，所以这些吸收液间的传热特性较低。因此，再生热交换器需要具有较大的传热面积，结果，再生热交换器大型化了。

进而，如果想要通过再生热交换器使低温吸收液的温度尽可能地接近于再生塔的运转温度，则在再生热交换器的出口附近，高温吸收液与低温吸收液的温度差变得非常小。因此，在再生热交换器的出口附近，这些吸收液间的传热特性变得非常低。结果，需要再生热交换器的进一步的大型化。另一方面，如果在上述温度差较大的状态下将低温吸收液向再生塔供给，则由再生热交换器带来的再生塔的消耗能量降低效果变小。

发明内容

所以，本发明的目的是提供一种能够使再生热交换器的回收热量增大的二氧化碳分离回收系统及其运转方法。

一技术方案的二氧化碳分离回收系统，具备：吸收塔，使吸收液吸收二氧化碳，将吸收了上述二氧化碳的上述吸收液即富液排出；再生塔，使含有上述二氧化碳的气体从上述吸收液放出，将二氧化碳溶解浓度比上述富液下降了的上述吸收液即贫液和上述气体排出。进而上述系统具备：再生热交换器，将在上述吸收塔与上述再生塔之间流动的上述富液用在上述再生塔与上述吸收塔之间流动的上述贫液的热而加热；而且，上述再生热交换器的上述富液的排出口被设置在比上述再生塔的上述富液的供给口高的位置处，以使从上述再生热交换器排出的上述富液成为气液二相流。

附图说明

图1是表示第1实施方式的二氧化碳分离回收系统的结构的概略图。

图2是表示垂直下降的气液二相流的压力损失的实测值的曲线图。

图3是表示第2实施方式的二氧化碳分离回收系统的结构的概略图。

图4是表示第3实施方式的二氧化碳分离回收系统的结构的概略图。

图5是表示第4实施方式的二氧化碳分离回收系统的结构的概略图。

标号说明

1 吸收塔，2 吸收塔填充层，3 燃烧排放气体供给口，4 富液移送泵，5 再生热交换器，6 再生塔，7 再生塔填充层，8 再生塔重沸器，9 重沸器加热介质供给口，10 贫液移送泵，11 贫液箱，12 贫液返回泵，13 贫液冷却器，14 吸收塔回流冷却器，15 吸收塔用气液分离器，16 再生塔回流冷却器，17 再生塔用气液分离器，18 回收CO₂排出管路，21 第1气液分离器，22 第1半贫液移送泵，31 分流装置，32 CO₂放出器，41 第2气液分离器，42 第2半贫液移送泵，43 合流装置

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

（第1实施方式）

图1是表示第1实施方式的二氧化碳分离回收系统的结构的概略图。