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公開番号2025112408
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024006610
出願日2024-01-19
発明の名称二酸化炭素分離システム
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類B01D 53/08 20060101AFI20250725BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】対象ガス及び乾燥用ガスの少なくとも一方の圧力損失を低減できる二酸化炭素分離システムを提供する。
【解決手段】吸着剤に対象ガス中の二酸化炭素を吸着させる吸着装置と、水蒸気を接触させて吸着剤から二酸化炭素を放出させる再生装置と、乾燥用ガスを接触させて吸着剤を乾燥させる乾燥装置と、を備え、吸着装置および乾燥装置の少なくとも一方が特定構造体60Aによって構成され、特定構造体60Aは、内部を吸着剤が自重によって下方へ移動する処理容器61Aを備え、処理容器61Aは、水平断面が細長形状であって鉛直方向に延びる主要部分61AMにおいて、処理容器61Aの厚み方向に対向する両側面の対向する所定領域が、吸着剤が通過不可であり、かつガスが通過可能であるガス通過領域64,65であり、特定構造体60Aに供給されるガスを、ガス通過領域64,65を介して処理容器61Aの内部を処理容器61Aの厚み方向に通過させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
二酸化炭素を含む対象ガスが供給され、前記対象ガスを粒状の吸着剤に接触させて前記吸着剤に前記対象ガス中の二酸化炭素を吸着させる吸着装置と、
水蒸気を二酸化炭素吸着後の前記吸着剤に接触させて前記吸着剤から二酸化炭素を放出させる再生装置と、
乾燥用ガスが供給され、前記乾燥用ガスを前記水蒸気と接触後の前記吸着剤に接触させて前記吸着剤を乾燥させる乾燥装置と、
を備え、
前記吸着装置および前記乾燥装置の少なくとも一方が特定構造体によって構成され、
前記特定構造体は、
内部を前記吸着剤が自重によって下方へ移動する処理容器を備え、前記処理容器は、水平断面が細長形状であって鉛直方向に延びる主要部分を有し、前記主要部分において、前記処理容器の厚み方向に対向する両側面の対向する所定領域が、前記吸着剤が通過不可であり、かつガスが通過可能であるガス通過領域であり、
前記特定構造体に供給されるガスを、前記処理容器の前記主要部分の前記両側面の対向する前記ガス通過領域を介して前記処理容器の内部を前記処理容器の厚み方向に通過させる、
二酸化炭素分離システム。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記特定構造体は、
２つの前記処理容器が前記処理容器の厚み方向に間隔をあけて並んで配置され、
２つの前記処理容器に供給されるガスの共通の供給路となるガス共通供給路が２つの前記処理容器の間に配置された、
請求項１に記載の二酸化炭素分離システム。
【請求項３】
前記特定構造体は、
複数の前記処理容器が前記処理容器の厚み方向と直交する水平方向に並んで配置され、
複数の前記処理容器に供給されるガスの共通の供給路となるガス共通供給路と、
複数の前記処理容器から排出されるガスの共通の排出路となるガス共通排出路と、をさらに備えた、
請求項１に記載の二酸化炭素分離システム。
【請求項４】
前記特定構造体は、
前記処理容器の厚み方向と直交する水平方向に並んで配置された複数の処理容器ペアを備え、前記複数の処理容器ペアのそれぞれは、２つの前記処理容器が前記処理容器の厚み方向に間隔をあけて並んで配置されており、
複数の前記処理容器ペアの前記処理容器に供給されるガスの共通の供給路となるガス共通供給路が前記処理容器ペアを構成する２つの前記処理容器の間に配置され、
複数の前記処理容器ペアの前記処理容器から排出されるガスの共通の排出路となるガス共通排出路が前記処理容器ペアを構成する２つの前記処理容器の間に配置された、
請求項１に記載の二酸化炭素分離システム。
【請求項５】
前記吸着装置の下方に前記再生装置が配置され、前記再生装置の下方に前記乾燥装置が配置され、前記吸着装置および前記乾燥装置の両方が前記特定構造体によって構成された、
請求項４に記載の二酸化炭素分離システム。
【請求項６】
前記乾燥装置の下方に前記吸着装置が配置され、前記吸着装置および前記乾燥装置の両方が前記特定構造体によって構成され、
前記乾燥装置の前記処理容器と前記吸着装置の前記処理容器とが連結部分を介して一体化してなる縦長処理容器によって構成された、
請求項１に記載の二酸化炭素分離システム。
【請求項７】
前記連結部分によって、前記乾燥装置に供給された乾燥用ガスの前記吸着装置への流入を阻止し、前記吸着装置に供給された対象ガスの前記乾燥装置への流入を阻止する、
請求項６に記載の二酸化炭素分離システム。
【請求項８】
２つの前記縦長処理容器が前記縦長処理容器の厚み方向に間隔をあけて並んで配置され、
２つの前記縦長処理容器の前記乾燥装置の前記処理容器に相当する部分に供給される乾燥用ガスの共通の供給路となる乾燥用ガス共通供給路が２つの前記縦長処理容器の間に配置されるとともに、
２つの前記縦長処理容器の前記吸着装置の前記処理容器に相当する部分に供給される対象ガスの共通の供給路となる対象ガス共通供給路が２つの前記縦長処理容器の間に配置された、
請求項６または７に記載の二酸化炭素分離システム。
【請求項９】
複数の前記縦長処理容器が前記縦長処理容器の厚み方向と直交する水平方向に並んで配置され、
複数の前記縦長処理容器の前記乾燥装置の前記処理容器に相当する部分に供給される乾燥用ガスの共通の供給路となる乾燥用ガス共通供給路と、
複数の前記縦長処理容器の前記吸着装置の前記処理容器に相当する部分に供給される対象ガスの共通の供給路となる対象ガス共通供給路と、
複数の前記縦長処理容器の前記乾燥装置の前記処理容器に相当する部分から排出される乾燥用ガスの共通の排出路となる乾燥用ガス共通排出路と、
複数の前記縦長処理容器の前記吸着装置の前記処理容器に相当する部分から排出される対象ガスの共通の排出路となる対象ガス共通排出路と、
をさらに備えた、
請求項６または７に記載の二酸化炭素分離システム。
【請求項１０】
前記縦長処理容器の厚み方向と直交する水平方向に並んで配置された複数の縦長処理容器ペアを備え、前記複数の縦長処理容器ペアのそれぞれは、２つの前記縦長処理容器が前記縦長処理容器の厚み方向に間隔をあけて並んで配置されており、
複数の前記縦長処理容器の前記乾燥装置の前記処理容器に相当する部分に供給される乾燥用ガスの共通の供給路となる乾燥用ガス共通供給路が前記縦長処理容器ペアを構成する２つの前記縦長処理容器の間に配置され、
複数の前記縦長処理容器の前記吸着装置の前記処理容器に相当する部分に供給される対象ガスの共通の供給路となる対象ガス共通供給路が前記縦長処理容器ペアを構成する２つの前記縦長処理容器の間に配置され、
複数の前記縦長処理容器の前記乾燥装置の前記処理容器に相当する部分から排出される乾燥用ガスの共通の排出路となる乾燥用ガス共通排出路が前記縦長処理容器ペアを構成する２つの前記縦長処理容器の間に配置され、
複数の前記縦長処理容器の前記吸着装置の前記処理容器に相当する部分から排出される対象ガスの共通の排出路となる対象ガス共通排出路が前記縦長処理容器ペアを構成する２つの前記縦長処理容器の間に配置された、
請求項６または７に記載の二酸化炭素分離システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃焼排ガス等の二酸化炭素を含む対象ガスから二酸化炭素を分離する二酸化炭素分離システムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、吸着剤を用いて対象ガス中の二酸化炭素を分離するシステムが知られている。例えば、特許文献１には、頂部から吸着剤が投入され、底部から吸着剤が排出される塔型の処理容器からなる処理塔を備えた二酸化炭素分離システムが記載されている。このシステムでは、塔型の処理容器の内部空間が、吸着剤の層状流れを維持しつつ吸着剤の下向きの移動を妨げる複数の障害物によって上方から再生処理室と乾燥処理室と吸着処理室とに仮想的に分けられている。再生処理室では、水蒸気を二酸化炭素吸着後の吸着剤に接触させて吸着剤から二酸化炭素を放出させる。乾燥処理室では、乾燥用ガスを水蒸気と接触後の吸着剤に接触させて吸着剤を乾燥させる。吸着処理室では、対象ガスを吸着剤に接触させて吸着剤に対象ガス中の二酸化炭素を吸着させる。
【０００３】
上記の吸着処理室では、同処理室の下部に対象ガスを上方に向けて噴出する噴出口を備え、同処理室の上部に対象ガスを排出する排出口が備えられており、吸着剤が充填された塔型の処理容器内を対象ガスが下から上へ流れるようになっている。また、乾燥処理室では、同処理室の下部に乾燥用ガスを上方に向けて噴出する噴出口を備え、同処理室の上部に乾燥用ガスを排出する排出口が備えられており、吸着剤が充填された塔型の処理容器内を乾燥用ガスが下から上へ流れるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６２９８３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成では、吸着処理室において、吸着剤が充填された塔型の処理容器内を下から上に流れる対象ガスの流れる距離が長くなるので、対象ガスの圧力損失が大きくなり、対象ガスを供給するためのエネルギーコストも大きくなるという問題がある。
【０００６】
また、乾燥処理室において、吸着剤が充填された塔型の処理容器内を下から上に流れる乾燥用ガスの流れる距離が長くなるので、乾燥用ガスの圧力損失が大きくなり、乾燥用ガスを供給するためのエネルギーコストも大きくなるという問題がある。
【０００７】
本開示は上記のような課題を解決するためになされたもので、対象ガス及び乾燥用ガスの少なくとも一方の圧力損失を低減することができる二酸化炭素分離システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本開示のある態様に係る二酸化炭素分離システムは、二酸化炭素を含む対象ガスが供給され、前記対象ガスを粒状の吸着剤に接触させて前記吸着剤に前記対象ガス中の二酸化炭素を吸着させる吸着装置と、水蒸気を二酸化炭素吸着後の前記吸着剤に接触させて前記吸着剤から二酸化炭素を放出させる再生装置と、乾燥用ガスが供給され、前記乾燥用ガスを前記水蒸気と接触後の前記吸着剤に接触させて前記吸着剤を乾燥させる乾燥装置と、を備え、前記吸着装置および前記乾燥装置の少なくとも一方が特定構造体によって構成され、前記特定構造体は、内部を前記吸着剤が自重によって下方へ移動する処理容器を備え、前記処理容器は、水平断面が細長形状であって鉛直方向に延びる主要部分を有し、前記主要部分において、前記処理容器の厚み方向に対向する両側面の対向する所定領域が、前記吸着剤が通過不可であり、かつガスが通過可能であるガス通過領域であり、前記特定構造体に供給されるガスを、前記処理容器の前記主要部分の前記両側面の対向する前記ガス通過領域を介して前記処理容器の内部を前記処理容器の厚み方向に通過させる。
【０００９】
また、本開示の他の態様に係る二酸化炭素分離システムは、二酸化炭素を含む対象ガスが供給され、前記対象ガスを粒状の吸着剤に接触させて前記吸着剤に前記対象ガス中の二酸化炭素を吸着させる吸着装置と、水蒸気を二酸化炭素吸着後の前記吸着剤に接触させて前記吸着剤から二酸化炭素を放出させた後、真空乾燥を行うことによって前記吸着剤を乾燥させる再生乾燥装置と、を備え、前記吸着装置が特定構造体によって構成され、前記特定構造体は、内部を前記吸着剤が自重によって下方へ移動する処理容器を備え、前記処理容器は、水平断面が細長形状であって鉛直方向に延びる主要部分を有し、前記主要部分において、前記処理容器の厚み方向に対向する両側面の対向する所定領域が、前記吸着剤が通過不可であり、かつガスが通過可能であるガス通過領域であり、前記特定構造体に供給される前記対象ガスを、前記処理容器の前記主要部分の前記両側面の対向する前記ガス通過領域を介して前記処理容器の内部を前記処理容器の厚み方向に通過させる。
【００１０】
また、本開示の別の他の態様に係る二酸化炭素分離システムは、二酸化炭素を含む対象ガスが供給され、前記対象ガスを粒状の吸着剤に接触させて前記吸着剤に前記対象ガス中の二酸化炭素を吸着させる吸着装置と、水蒸気を二酸化炭素吸着後の前記吸着剤に接触させて前記吸着剤から二酸化炭素を放出させる再生装置と、前記水蒸気を接触させた後の前記吸着剤を真空乾燥を行うことによって乾燥させる乾燥装置と、を備え、前記吸着装置が特定構造体によって構成され、前記特定構造体は、内部を前記吸着剤が自重によって下方へ移動する処理容器を備え、前記処理容器は、水平断面が細長形状であって鉛直方向に延びる主要部分を有し、前記主要部分において、前記処理容器の厚み方向に対向する両側面の対向する所定領域が、前記吸着剤が通過不可であり、かつガスが通過可能であるガス通過領域であり、前記特定構造体に供給される前記対象ガスを、前記処理容器の前記主要部分の前記両側面の対向する前記ガス通過領域を介して前記処理容器の内部を前記処理容器の厚み方向に通過させる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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