[发明专利]气体处理方法以及气体处理装置

说明书

本发明提供一种气体处理方法以及气体处理装置。气体处理装置使用包含溶解于水而生成酸的酸性化合物的被处理气体和通过吸收酸性化合物而相分离的处理液，从被处理气体分离酸性化合物。气体处理装置包括：使被处理气体接触于处理液的吸收器；加热与被处理气体接触后的处理液，使酸性化合物分离的再生器；以及将在吸收器与被处理气体接触后的处理液输送到再生器的送液部。在吸收器，与被处理气体接触后的处理液相分离为酸性化合物的含有率高的第一相部分和酸性化合物的含有率低的第二相部分。送液部在相分离的第一相部分和第二相部分被混合的状态下将处理液导入到再生器内。据此，能够进一步降低分离回收酸性化合物所需的能量。

技术领域

本发明涉及一种气体处理方法以及气体处理装置。

背景技术

以往，已知有使包含在被处理气体中的酸性化合物与处理液接触来分离酸性化合物的气体处理方法。作为此种气体处理方法，例如，文献1(富川隆志，另外2名，“二液相分离的二氧化碳吸收剂的探索研究”，化学工学会年度大会，福冈，2004)以及文献2(Raynal，L.,et al.，The DMXTM process：an original solution for lowering the cost of post-combustion carbon capture，Energy Procedia，4，779-786，2011)所公开，已知有使用液相分离为酸性化合物的含有率高的第一相部分和酸性化合物的含有率低的第二相部分的处理液(吸收剂)的方法。

实施文献1所公开的方法的气体处理装置如图10所示具备吸收器71、液分离器72、换热器73以及再生器74。在吸收器71，包含二氧化碳的排出气体(被处理气体)与由MEA(单乙醇胺)、添加剂及水形成的吸收剂接触。吸收剂液相分离为二氧化碳的含有率高的第一相部分(CO₂富相)和CO₂的含有率低的第二相部分(CO₂贫相)。在该状态下，吸收剂被输送到液分离器72。被贮存在液分离器72内的吸收剂具有第一相部分存在的下侧的区域和第二相部分存在的上侧的区域。下侧的区域的吸收剂由于二氧化碳的含有率高而被输送到再生器74。此时，吸收剂在换热器73被预热。另一方面，上侧的区域的吸收剂由于二氧化碳的含有率低而被返送到吸收器71。吸收剂通过在再生器74被加热而分离二氧化碳。从吸收剂分离的二氧化碳通过回收通道而被回收，另一方面，释放了二氧化碳的吸收剂经由换热器73而被返送到吸收器71。文献1示出了使用2-(甲胺)乙醇(MAE)作为胺化合物的情况下的单位能耗为2.7GJ/t－CO₂。

文献2公开的气体处理装置如图11所示液分离器72的位置配置在换热器73与再生器74之间，虽然与图10所示的装置不同，但是其以外的结构与图10所示的装置一样。

作为实施所述气体处理方法的装置，还已知不使用液相分离为第一相部分和第二相部分的处理液(吸收剂)，而如文献3(日本专利公开公报特开2011-213494号)所公开的那样具备热泵的结构。通过使用热泵，能够将在吸收器的发热反应中产生的热作为再生器中的吸热反应的热源而利用。因此，能够抑制从外部的热输入量。

在所述文献1及2公开的气体处理方法中，包含二氧化碳的含有率高的第一相部分的吸收剂被输送到再生器，另一方面，包含二氧化碳的含有率低的第二相部分的吸收剂被返送到吸收器。这基于如下技术构思：通过去除二氧化碳的含有率低的第二相部分，从而在被导入到再生器的处理液中所占的水的比例降低，则用于在再生器中加热处理液所需的能量降低。另一方面，要求使分离回收酸性化合物所需的能量进一步降低。

发明内容

本发明的目的在于，在使用相分离为酸性化合物的含有率高的第一相部分和酸性化合物的含有率低的第二相部分的处理液使酸性化合物分离的方法及装置中，进一步降低用于分离回收酸性化合物所需的能量。