二氧化碳分离回收系统以及方法_5

文档序号:9475403阅读:来源:国知局
变形例2的二氧化碳分离回收系统1lB中,干燥塔4的干燥容器41被扩大,且吸附塔2被省略。在该变形例2中,干燥塔4兼具根据第一实施形态的二氧化碳分离回收系统100的吸附塔2的功會K。
[0069]在根据变形例2的二氧化碳分离回收系统1lB中,从干燥塔4排出的吸附材料不经过吸附塔2而搬入至再生塔3。在再生塔3中再生的吸附材料被供给至干燥塔4。从被处理气体源10向干燥塔4中供给作为被处理气体的燃煤排气,该被处理气体中含有的CO2由干燥塔4的吸附材料吸附,被去除0)2的废气与水蒸汽一起从高湿度排气出口 45排放。另一方面,供给至干燥塔4内的被处理气体发挥干燥用气体的功能,如第一实施形态所述,干燥塔4的吸附材料被干燥至极限水分率后从干燥塔4排出。
[0070]根据变形例2的二氧化碳分离回收系统1lB具备再生塔、和兼具吸附塔与干燥塔功能的塔这样的两个塔。因此,与第一实施形态、第二实施形态以及其变形例I相比,吸附塔2以及其外围设备被省略,设备整体上被简化,因此可以削减安装成本、运行成本和运行能量等。
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[0071]以上说明了本发明优选的实施形态(第一实施形态、第二实施形态)以及其变形例(变形例1、变形例2),但是可以将上述结构进行如下变更。
[0072]上述二氧化碳分离回收系统采用吸附材料形成为移动床的移动床式处理塔(吸附塔2、再生塔3以及干燥塔4)。然而,二氧化碳分离回收系统例如也可以使用分批式的处理塔并由此构成。在使各处理塔形成为分批式时,在吸附塔2、再生塔3以及干燥塔4的各下部设置阀或闸板等的开闭构件,在各处理塔中的处理结束后使这些开闭构件开闭,从而使吸附材料一批一批地向下方的处理塔移动。在该情况下,优选的是检测吸附材料的温度的温度计51的探针、检测吸附材料的含水率的含水率计52的探针不设置于干燥容器41的出口附近,而设置于干燥容器41中的干燥用空气的流路的最下游部分,或者多个分散地设置于干燥容器41中。
[0073]又,例如,上述二氧化碳分离回收系统也可以使用固定床式的处理塔以此构成。在使用固定床式的处理塔的情况下,在一个容器上分别连接用于供给被处理气体的配管、用于排出去除CO2的废气的配管、用于供给脱附用水蒸汽的配管、用于排出从吸附材料脱附的CO2的配管、用于供给干燥用气体的配管、以及用于排出含有水蒸汽的排气的配管,并且设置对各配管与处理塔之间的流体(气体)流通的连接与切断进行切换的阀。在该情况下,优选的是检测吸附材料的温度的温度计51的探针、检测吸附材料的含水率的含水率计52的探针并非设置于处理容器的出口附近、而设置于处理容器中的干燥用空气的流路最下游部分,或者多个分散地设置于处理容器中。
[0074]又,例如,上述二氧化碳分离回收系统形成为附设于水泥成套设备且处理预加热炉(preheater boiler)的燃煤废气的系统,但是本发明不限于此,可以广泛地应用于从含有CO2的气体中分离.回收CO2的系统中。
[0075] 符号说明:
100、101 二氧化碳分离回收系统;
2吸附塔;
21吸附容器;
22入口 ;
23出口;
24被处理气体供给口 ;
25废气排出口;
3再生塔;
31再生容器;
32入口 ;
33出口;
34水蒸汽供给口 ;
35二氧化碳排出口;
36水蒸汽供给通路;
37二氧化碳回收通路;
4干燥塔;
41干燥容器;
42入口 ;
43出口;
44干燥用气体供给口 ;
45高湿度排气出口;
46干燥用气体供给通路;
47干燥用气体源;
48流量调节器;
49水蒸汽排出通路;
5输送机;
6回收栗;
7二氧化碳气柜;
8冷却塔;
9蒸汽发生器;
10被处理气体源;
11被处理气体供给通路。
【主权项】
1.一种二氧化碳分离回收系统, 是使用二氧化碳的吸附材料从含有二氧化碳的被处理气体中分离二氧化碳,且使吸附二氧化碳后的所述吸附材料再生的二氧化碳分离回收系统,具备: 通过所述吸附材料吸附所述被处理气体中的二氧化碳,排出被去除二氧化碳的所述被处理气体的吸附塔; 通过使脱附用水蒸汽冷凝于吸附了二氧化碳的所述吸附材料,以此使二氧化碳从所述吸附材料脱附的再生塔;和 通过干燥用气体使脱附了二氧化碳的所述吸附材料中包含的冷凝水蒸发为水蒸汽,以此将所述吸附材料干燥至含水率达到极限含水率或其以上的规定值的干燥塔。2.一种二氧化碳分离回收系统, 是使用二氧化碳的吸附材料从含有二氧化碳的被处理气体中分离二氧化碳,且使吸附二氧化碳后的所述吸附材料再生的二氧化碳分离回收系统,具备: 通过所述吸附材料吸附所述被处理气体中的二氧化碳,排出被去除二氧化碳的所述被处理气体的吸附塔; 向所述吸附塔供给所述被处理气体的被处理气体供给单元; 使脱附用水蒸汽冷凝于吸附了二氧化碳的所述吸附材料的再生塔; 向所述再生塔供给所述脱附用水蒸汽的水蒸汽供给单元; 回收在所述再生塔中从所述吸附材料脱附的二氧化碳的二氧化碳回收单元; 通过干燥用气体使脱附了二氧化碳的所述吸附材料中包含的冷凝水蒸发为水蒸汽,以此将所述吸附材料干燥至含水率达到极限含水率或其以上的规定值的干燥塔;和向所述干燥塔供给所述干燥用气体的干燥用气体供给单元。3.根据权利要求1或2所述的二氧化碳分离回收系统,其特征在于, 还具备检测所述干燥塔内的所述吸附材料的温度的温度计、和干燥塔控制单元; 所述干燥控制单元形成为如下结构: 以使由所述温度计检测的温度达到与所述吸附材料的极限含水率相对应的温度的形式调节所述干燥用气体的供给流量、所述干燥用气体的温度以及所述吸附材料在所述干燥塔内的滞留时间中的至少一个。4.根据权利要求1或2所述的二氧化碳分离回收系统,其特征在于, 所述干燥塔为使所述吸附材料形成为移动床的移动床式, 还具备检测所述干燥塔的出口附近的所述吸附材料的温度的温度计、和干燥塔控制单元; 所述干燥塔控制单元形成为如下结构: 以使由所述温度计检测的温度达到与所述吸附材料的极限含水率相对应的温度的形式调节所述干燥用气体的供给流量、所述干燥用气体的温度以及所述吸附材料在所述干燥塔内的滞留时间中的至少一个。5.根据权利要求1或2所述的二氧化碳分离回收系统,其特征在于, 还具备检测从所述干燥塔排出的排气中的水分量的水分量计、和干燥塔控制单元; 所述干燥塔控制单元形成为如下结构: 以使由所述水分量计检测的水分量达到向所述再生塔供给的所述脱附用水蒸汽的水分量的形式调节所述干燥用气体的供给流量、所述干燥用气体的温度以及所述吸附材料在所述干燥塔内的滞留时间中的至少一个。6.根据权利要求1或2所述的二氧化碳分离回收系统,其特征在于, 还具备检测所述干燥塔内的所述吸附材料的含水率的含水率计、和干燥塔控制单元; 所述干燥塔控制单元形成为如下结构: 以使由所述含水率计检测的含水率达到极限含水率或其以上的规定值的形式调节所述干燥用气体的供给流量、所述干燥用气体的温度以及所述吸附材料在所述干燥塔内的滞留时间中的至少一个。7.根据权利要求1或2所述的二氧化碳分离回收系统,其特征在于, 所述干燥塔为使所述吸附材料形成为移动床的移动床式, 还具备检测所述干燥塔的出口附近的所述吸附材料的含水率的含水率计、和干燥塔控制单元; 所述干燥塔控制单元形成为如下结构: 以使由所述含水率计检测的含水率达到极限含水率或其以上的规定值的形式调节所述干燥用气体的供给流量、所述干燥用气体的温度以及所述吸附材料在所述干燥塔内的滞留时间中的至少一个。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的二氧化碳分离回收系统,其特征在于, 所述干燥用气体为所述被处理气体。9.根据权利要求8所述的二氧化碳分离回收系统,其特征在于, 还具备将从所述干燥塔排出的所述被处理气体向所述吸附塔供给的被处理气体流路。10.根据权利要求8所述的二氧化碳分离回收系统,其特征在于, 所述吸附塔、所述再生塔以及所述干燥塔为使所述吸附材料形成为移动床的移动床式; 所述吸附塔和所述干燥塔形成为一体结构; 还具备将从所述再生塔排出的所述吸附材料向所述干燥塔移送的移送单元。11.一种二氧化碳分离回收方法,包括: 使二氧化碳的吸附材料吸附含有二氧化碳的被处理气体中的二氧化碳; 使所述吸附材料与脱附用水蒸汽接触而使所述脱附用水蒸汽冷凝于所述吸附材料,从而使二氧化碳从所述吸附材料脱附;和 使干燥用气体与所述吸附材料接触而使包含在所述吸附材料中的冷凝水蒸发为水蒸汽,以此进行干燥直至所述吸附材料的含水率达到极限含水率或其以上的规定值。12.根据权利要求11所述的二氧化碳分离回收方法,其特征在于, 所述吸附材料的干燥包括对所述吸附材料进行干燥直至所述吸附材料的温度达到与所述吸附材料的极限含水率对应的温度。13.根据权利要求11所述的二氧化碳分离回收方法,其特征在于, 所述吸附材料的干燥包括对所述吸附材料进行干燥直至从所述吸附材料蒸发的水分量达到冷凝于所述吸附材料的所述脱附用水蒸汽的水分量。
【专利摘要】二氧化碳分离回收系统具备:通过吸附材料吸附被处理气体中的二氧化碳,排出被去除二氧化碳的被处理气体,并且排出吸附了二氧化碳的吸附材料的吸附塔(2);容纳从吸附塔(2)排出的吸附材料,通过使脱附用水蒸汽冷凝于该吸附材料,以此使二氧化碳从吸附材料脱附后,排出吸附材料的再生塔(3);和容纳从再生塔(3)排出的吸附材料,通过干燥用气体使吸附材料中包含的冷凝水蒸发为水蒸汽,以此排出干燥至含水率达到极限含水率或其以上的规定值的吸附材料的干燥塔(4)。
【IPC分类】C01B31/20, B01D53/14, B01D53/62
【公开号】CN105228725
【申请号】CN201480030921
【发明人】奥村雄志, 野中嘉治, 荻野智行, 西部祥平, 庄司恭敏, 渡边达也
【申请人】川崎重工业株式会社
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月16日
【公告号】US20160136565, WO2014208038A1
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