[發明專利]二氧化碳氣體回收裝置

無效

• 申請號: 201180017223.3
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN102869426A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 堤敦司;岸本啟;甘蔗寂樹;村橋一毅;三村知弘;林干洋;江國裕
• 申請（專利權）人: 新日鐵工程技術株式會社;國立大學法人東京大學
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/62;C01B31/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周欣

技術領域

本發明涉及使用CO₂化學吸收分離法回收二氧化碳氣體的二氧化碳氣體回收裝置。

本申請基于2010年3月31日在日本申請的日本特愿2010-080237主張優先權，在此引用其內容。

背景技術

以往，作為二氧化碳氣體回收裝置，公知有例如下述專利文獻1所示的構成。如圖8所示，二氧化碳氣體回收裝置1000具備：吸收塔1001，其使含有二氧化碳氣體的含二氧化碳氣體和貧吸收液接觸，使吸收液吸收含二氧化碳氣體中的二氧化碳氣體而生成富吸收液；再生塔1002，其通過加熱由吸收塔1001供給的富吸收液將二氧化碳氣體從富吸收液中分離來將富吸收液再生成貧吸收液。

另外，再生塔1002上設有：再沸器系統1003，其將貧吸收液從再生塔1002導出并加熱，再導入再生塔1002；混合氣體冷卻系統1004，其將二氧化碳氣體與吸收液的溶質及溶劑(例如水)的蒸汽成分的混合氣體從再生塔1002導出并冷卻，使混合氣體中的上述溶質及溶劑的蒸汽成分冷凝后再導入再生塔1002，同時排放未冷凝的二氧化碳氣體。

在該二氧化碳氣體回收裝置1000中，作為用于在再生塔1002內加熱富吸收液的熱源的熱經由被再沸器系統1003加熱后再導入再生塔1002的吸收液供給。再沸器系統1003具備將從外部供給的熱作為熱源來加熱吸收液的再沸器主體1005。

現有技術

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-225537號公報

發明內容

發明所要解決的問題

在上述現有二氧化碳氣體回收裝置1000中，由再沸器系統1003的再沸器主體1005供給的熱主要在再生塔1002中加熱、再生吸收液時消耗。另外，由再沸器主體1005供給的熱在混合氣體冷卻系統1004中冷卻混合氣體時或排放來自混合氣體冷卻系統1004的二氧化碳氣體時漏到外部。

在此，在上述現有的二氧化碳氣體回收裝置1000中，期待抑制再沸器系統1003中的來自外部的熱量輸入量，謀求進一步的節能化。

本發明是鑒于上述情況而發明的，其目的在于，提供一種能夠抑制來自外部的熱量輸入量、謀求節能化的二氧化碳氣體回收裝置。

用于解決問題的手段

為了解決所述課題，本發明提出了以下方式。

本發明的二氧化碳氣體回收裝置具備：吸收塔，其導入含有二氧化碳氣體的含二氧化碳氣體和貧吸收液并使它們接觸，使吸收液吸收所述含二氧化碳氣體中的所述二氧化碳氣體而生成富吸收液；再生塔，其通過加熱由所述吸收塔供給的所述富吸收液使所述二氧化碳氣體分離來再生所述貧吸收液，其中，所述再生塔上設有：再沸器系統，其將吸收液從所述再生塔導出并加熱，再導入所述再生塔；混合氣體冷卻系統，其將所述二氧化碳氣體與所述吸收液的溶質及溶劑的蒸汽成分的混合氣體從所述再生塔導出并冷卻，使所述溶質及溶劑的蒸汽成分冷凝后將冷凝液再導入所述再生塔，同時排放所述二氧化碳氣體，所述二氧化碳氣體回收裝置具備熱泵，其使在所述吸收塔中所述吸收液吸收所述二氧化碳氣體時的放熱反應所產生的熱經由熱介質移動，來作為在所述再生塔中從所述富吸收液分離所述二氧化碳氣體時的吸熱反應的熱源使用。

在此，吸收液是指貧吸收液、富吸收液、或者貧吸收液與富吸收液的混合液。

根據該發明，二氧化碳氣體回收裝置具備所述熱泵，因此作為再生塔中的吸熱反應的熱源，可以使用吸收塔中的放熱反應所產生的熱。所述放熱反應所產生的熱與吸熱反應的熱相等，因此能夠通過內部的傳遞來抵消反應熱，以往，在從外部加熱吸熱反應的同時，反應放熱向冷卻水進行廢熱，能夠將通過這樣的水冷等進行廢熱的反應放熱作為再生所需要的吸熱反應的熱源使用，能夠抑制來自外部的熱量輸入量，謀求節能化。

另外，所述熱泵還可以具備第一換熱器，其夾裝于配設在所述吸收塔內的吸收塔填充物中，利用因膨脹而溫度降低的所述熱介質和所述吸收塔內的所述吸收液進行換熱。

這種情況下，熱泵具備所述第一換熱器，因此能夠使熱介質損失少且高效地接受吸收塔中的放熱反應所產生的熱。

由此，能夠將吸收塔中的放熱反應所產生的熱作為再生塔中的吸熱反應的熱源有效地利用，能夠謀求進一步的節能化。另外，在這種情況下，吸收液溫度的降低引起吸收速度的提高，因此也能夠謀求裝置效率的進一步提高。

另外，所述熱泵還可以具備第二換熱器，其夾裝于配設在所述再生塔內的再生塔填充物中，利用因壓縮而溫度升高的所述熱介質和所述再生塔內的所述富吸收液進行換熱。