ハニカム吸着剤を用いた燃焼排ガス中のCO_2除去・濃縮システムの開発研究II : シミュレーションによる最適化の検討および実機システムの提案

概要

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地球温暖化の主要な原因の一つになっている，火力発電所からの排ガスに含有されるCO2を，ハニカム型ゼオライトを充填した回転式吸着塔を用いたTSA方式で除去・濃縮するシステムについて最適化のためのシミュレーション計算を行った．本研究では，各パラメータがCO2回収率と所要加熱量に及ぼす影響を検討することにより，最適条件の選定を行った．この結果，14000 m3 (STP)·h−1の排ガスを処理する装置として，直径14.5 m，層高0.5 mのロータ回転型吸着層を用いると，最適操作条件として，加熱再生ガス温度：423 K，再生ガス流量：80000 m3 (STP)·h−1，回転数：3–4 rphが得られた．なお，若干性能は低下するが，上記仕様の装置で70000 m3 (STP)·h−1の排ガス処理も可能であることがわかった．また，本システムにより排ガス中のCO2濃度（13.5%程度）を1回の操作で90%以上にまで濃縮できることがわかった．さらに，これらの結果に基づいて，処理ガス流量が180万m3 (STP)·h−1の時の実機の装置イメージを提案した．この場合の吸着層寸法は，直径14.5 m，層高0.5 mを26段たてに積重ねる構造とすると，全塔高は26 m程度と予想される．
社団法人　化学工学会の論文
2006-03-20