二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収システム
【課題】 二酸化炭素の吸着処理、二酸化炭素の離脱処理、二酸化炭素吸着材のリペア処理、及び二酸化炭素吸着材の製造処理を行うことができる二酸化炭素回収装置を提供すること。
【解決手段】 二酸化炭素の吸着処理、二酸化炭素の離脱処理、二酸化炭素吸着材のリペア処理、及び二酸化炭素吸着材の製造処理を行うことができる二酸化炭素回収装置１２であって、流体処理通路１７を有し、流体処理通路１７に気体を供給するための気体供給口１８、及び流体処理通路１７に供給された気体を排出するための気体排出口１９が形成されたケーシング１３と、流体処理通路１７内に設けられ二酸化炭素吸着材Ｋを収容する複数の収容槽１４と、各収容槽１４内に吸着液を供給する吸着液供給部１５とを備え、各収容槽１４の底部には、収容槽１４内に供給された吸着液の貯留及び排出を可能にする通路開閉機構１６が設けられている。
【解決手段】 二酸化炭素の吸着処理、二酸化炭素の離脱処理、二酸化炭素吸着材のリペア処理、及び二酸化炭素吸着材の製造処理を行うことができる二酸化炭素回収装置１２であって、流体処理通路１７を有し、流体処理通路１７に気体を供給するための気体供給口１８、及び流体処理通路１７に供給された気体を排出するための気体排出口１９が形成されたケーシング１３と、流体処理通路１７内に設けられ二酸化炭素吸着材Ｋを収容する複数の収容槽１４と、各収容槽１４内に吸着液を供給する吸着液供給部１５とを備え、各収容槽１４の底部には、収容槽１４内に供給された吸着液の貯留及び排出を可能にする通路開閉機構１６が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素吸着材の製造及びリペア（回復）、二酸化炭素の吸着、並びに二酸化炭素吸着材の再生を行なうことができる二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の二酸化炭素回収装置の一例として、二酸化炭素を吸着することができる吸着液を多孔性物質に担持させた二酸化炭素吸着材に、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させて、二酸化炭素が除去された気体を作ることができるものがある。そして、この二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させて二酸化炭素吸着材を再生できるようになっている。
【０００３】
また、従来の二酸化炭素回収装置の他の一例として、吸収塔と再生塔とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。吸収塔では、二酸化炭素を含む被処理気体と、二酸化炭素を吸収することができる二酸化炭素吸収液とを互いに接触させることによって、被処理気体に含まれる二酸化炭素を二酸化炭素吸収液で吸収して、被処理気体から二酸化炭素を除去し、二酸化炭素を除去した気体を作る処理が行なわれる。
【０００４】
再生塔では、この二酸化炭素を吸収したリッチ溶液（二酸化炭素吸収液）を再生加熱器により加熱して、二酸化炭素を除去した二酸化炭素吸収液に再生する処理が行なわれる。そして、この再生塔で二酸化炭素が除去されたリーン溶液（二酸化炭素吸収液）は、吸収塔で再利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６１７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の二酸化炭素回収装置の前者のものでは、二酸化炭素吸着材に、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させて、二酸化炭素が除去された気体を作ること、及びこの二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させて二酸化炭素吸着材を再生することを繰り返すと、二酸化炭素吸着材に担持されている吸着液が劣化したり蒸発して、二酸化炭素吸着材の性能が低下する。
【０００７】
このため、二酸化炭素吸着材を或る一定期間使用したときに、低下した性能を回復させるためのリペア処理を行う必要がある。このリペア処理には、二酸化炭素を吸着することができる吸着液を、多孔性物質に担持させるための担持設備、及び吸着液を担持する多孔性物質を乾燥させるための乾燥設備が必要である。
【０００８】
また、新品の二酸化炭素吸着材を製造するときにも、吸着液を多孔性物質に担持させるための担持設備、及び吸着液を担持する多孔性物質を乾燥させるための乾燥設備が必要である。
【０００９】
しかし、このような担持設備及び乾燥設備を準備するためには、それらの設備のコストが掛かり、各設備を設置するためのスペースも必要となる。
【００１０】
また、上記従来の二酸化炭素回収装置の後者のものでは、吸収塔及び再生塔が別々の設備として必要であり、それら両方の設備のコストが掛かり、それらの設備を設置するためのスペースも必要である。
【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、二酸化炭素を吸着したり、二酸化炭素吸着材を再生するための吸着再生機能、並びに、二酸化炭素吸着材をリペア及び製造するためのリペア製造機能を共通の装置で行なえるようにして、コストの低減、小型化、及び設置スペースの削減を図ることができる二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収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】
【００１２】
本発明に係る二酸化炭素回収装置は、二酸化炭素を吸着することができる吸着液を多孔性物質に担持させた二酸化炭素吸着材に、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させたり、前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させることができ、更に、前記二酸化炭素吸着材及び前記多孔性物質に前記吸着液を担持させることができる二酸化炭素回収装置であって、内部に流体を通すための流体処理通路を有し、前記流体処理通路に気体を供給するための１又は２以上の気体供給口、及び前記流体処理通路に供給された気体を排出するための１又は２以上の気体排出口が形成されたケーシングと、前記流体処理通路内に設けられ前記二酸化炭素吸着材を収容する収容槽と、前記収容槽内に吸着液を供給するための吸着液供給部とを備え、前記収容槽の底部又は前記収容槽の下方には、前記流体処理通路を開閉することによって前記収容槽内に供給された吸着液の排出及び貯留を可能にする通路開閉機構が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る二酸化炭素回収装置を使用して二酸化炭素を含む被処理気体から二酸化炭素を吸着させるときは、通路開閉機構によって流体処理通路を開状態にして、この被処理気体をケーシングの気体供給口に通して流体処理通路に流入させる。これによって、被処理気体に含まれる二酸化炭素が、流体処理通路内の収容槽に収容されている二酸化炭素吸着材に接触して吸着され（吸着処理）、二酸化炭素濃度の低い気体を気体排出口から排出することができる。このようにして、被処理気体から二酸化炭素を回収することができる。
【００１４】
そして、二酸化炭素を吸着した二酸化炭素吸着材から二酸化炭素を離脱させるときは、通路開閉機構によって流体処理通路を開状態にして、例えば加熱気体を気体供給口に通して流体処理通路に流入させて、二酸化炭素吸着材を加熱する。これによって、二酸化炭素吸着材から二酸化炭素を離脱させることができ、この離脱した二酸化炭素を気体排出口から排出することができる。このようにして、二酸化炭素吸着材を再生することができる（再生処理）。
【００１５】
また、二酸化炭素吸着性能が劣化した二酸化炭素吸着材に吸着液を担持させて二酸化炭素吸着材をリペアするとき、又は二酸化炭素吸着材を製造するときは、まず、収容槽内に二酸化炭素吸着材（又は多孔性物質）を配置して、この収容槽内に吸着液を貯留できるように、通路開閉機構によって流体処理通路を閉状態にする。この状態で、吸着液供給部によって吸着液を収容槽内に供給すると、収容槽内の二酸化炭素吸着材（又は多孔性物質）が吸着液に浸漬され、吸着液を二酸化炭素吸着材（又は多孔性物質）に担持させることができる。次に、通路開閉機構によって流体処理通路を開状態にして、収容槽内の吸着液を排出する。そして、例えば乾燥気体を気体供給口に通して流体処理通路に流入させて、吸着液を担持する二酸化炭素吸着材（又は多孔性物質）を乾燥させる。これによって、二酸化炭素吸着材をリペア（又は製造）することができる（リペア処理又は製造処理）。
【００１６】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、前記通路開閉機構は、可動板状部材と固定板状部材とを有し、これら前記可動板状部材及び前記固定板状部材のそれぞれには、多数の貫通孔が分散して設けられ、前記可動板状部材が所定の開位置又は閉位置に移動したときに、前記可動板状部材の多数の第１貫通孔が、前記固定板状部材の多数の第２貫通孔と互いに重なり合う開状態となり、又は互いに重なり合わない閉状態となるものとすることができる。
【００１７】
このようにすると、可動板状部材を所定の開位置又は閉位置に移動させるだけで、流体処理通路を開閉することができる。従って、二酸化炭素を吸着する吸着処理、二酸化炭素吸着材を再生する再生処理、二酸化炭素吸着材を回復させるリペア処理、及び二酸化炭素吸着材を製造する製造処理をするときに使用される通路開閉機構の構成の簡単化及びコンパクト化を図ることができる。
【００１８】
そして、可動板状部材及び固定板状部材のそれぞれには、多数の貫通孔を分散して設けてあるので、前記それぞれの吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理をするときに、被処理気体、加熱気体、又は乾燥気体を、これら分散して設けられた多数の第１及び第２貫通孔に通して、収容槽に収容されている多孔性物質又は二酸化炭素吸着材に満遍なく接触させることができ、これによって、被処理気体、加熱気体、又は乾燥気体を使用して行われるそれぞれの前記処理を、短時間で確実に行えるようにすることができる。更に、二酸化炭素吸着材から離脱した二酸化炭素を、収容槽内に滞留させずにスムースに排出することができる。
【００１９】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、前記流体処理通路を一部として有し、不活性ガスが循環して流れる循環ラインを備え、前記不活性ガスは、前記収容槽に収容されている前記二酸化炭素吸着材を乾燥させるためのものとすることができる。
【００２０】
例えばリペア処理又は製造処理において、不活性ガスを使用して二酸化炭素吸着材に担持されている吸着液を乾燥させると、吸着液の酸化を防止して、吸着液が有する二酸化炭素吸着性能の低下を防止できる。そして、不活性ガスを、流体処理通路を一部として有する循環ラインで循環させて二酸化炭素吸着材を乾燥させると、少ない不活性ガスを使用して二酸化炭素吸着材を乾燥させることができる。
【００２１】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、不活性ガスの前記循環ラインには、不活性ガス中に含まれる水分を凝縮するための凝縮器、及び不活性ガスを加熱するための加熱器が設けられているものとすることができる。
【００２２】
このようにすると、凝縮器は、不活性ガスに含まれる水分（二酸化炭素吸着材から蒸発した水分を含む）を凝縮させて除去することができる。そして、加熱器は、不活性ガスを加熱して二酸化炭素吸着材の乾燥を促進することができる。これによって、収容槽内の二酸化炭素吸着材が担持している吸着液を効率よく乾燥させることができる。
【００２３】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、複数の前記収容槽が、前記ケーシング内に上下方向に沿って設けられ、複数のそれぞれの前記収容槽の底部に対して前記通路開閉機構が設けられているものとすることができる。
【００２４】
このようにすると、二酸化炭素吸着材を再生又は製造するときに、例えばまず、上段及びその下段に配置されたそれぞれの収容槽の底部が閉状態となるように、それぞれの通路開閉機構を作動させる。次に、上段の収容槽内に吸着液を供給して、吸着液をその上段の収容槽内に収容されている二酸化炭素吸着材又は多孔性物質に担持させる。そして、上段の収容槽の底部が開状態となるように、通路開閉機構を作動させる。これによって、上段の収容槽内に供給された吸着液が、この上段の収容槽から排出されて、下段の収容槽内に移し返ることができる。これによって、吸着液をその下段の収容槽内に収容されている二酸化炭素吸着材又は多孔性物質に担持させることができる。従って、１つの収容槽で使用される量の吸着液を使用して、複数のそれぞれの収容槽に収容されている二酸化炭素吸着材又は多孔性物質に吸着液を担持させることができる。よって、二酸化炭素吸着材をリペア又は製造するときに使用される吸着液の量の低減を図ることができる。
【００２５】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、前記ケーシング内の上段側に設けられている１又は２以上の上段側の前記収容槽と、それよりも下段側に設けられている１又は２以上の下段側の前記収容槽とを備え、前記吸着液供給部は、上段側の１又は２以上の前記収容槽のうちの最上段の前記収容槽、及び下段側の１又は２以上の前記収容槽のうちの最上段の前記収容槽に吸着液を供給するように構成されているものとすることができる。
【００２６】
このようにすると、二酸化炭素吸着材をリペア又は製造するときに、１又は２以上の上段側の収容槽と、１又は２以上の下段側の収容槽とに、別々に吸収液を供給して二酸化炭素吸着材をリペア又は製造することができる。これによって、ケーシグ内に設けられている複数の各収容槽に収容されている二酸化炭素吸着材をリペアするためのリペア時間、及び多孔性物質から二酸化炭素吸着材を製造するための製造時間を短縮させることができる。
【００２７】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、前記吸着液供給部は、前記収容槽に収容されている前記二酸化炭素吸着材又は前記多孔性物質に吸着液を液滴状に噴霧するものとすることができる。
【００２８】
このようにすると、二酸化炭素吸着材をリペア又は製造するために、収容槽内に吸着液を供給するときに、吸着液供給部は、収容槽に収容されている二酸化炭素吸着材又は多孔性物質に吸着液を液滴状に満遍なく噴霧することができる。これにより、二酸化炭素吸着材等の表面に気泡が形成されないように、二酸化炭素吸着材等の表面全体に吸着液を確実に担持させることができる。このようにしてリペア又は製造された二酸化炭素吸着材によると、二酸化炭素に対する吸着能力の向上及び均一化を図ることができる。
【００２９】
本発明に係る二酸化炭素回収システムは、本発明に係る二酸化炭素回収装置を複数備え、いずれかの前記二酸化炭素回収装置が、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を行ない、それ以外の前記二酸化炭素回収装置が、前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させる再生処理、前記二酸化炭素吸着材に前記吸着液を担持させるリペア処理、及び前記多孔性物質に前記吸着液を担持させる製造処理を行なうことが可能な構成としたことを特徴とするものである。
【００３０】
本発明に係る二酸化炭素回収システムによると、いずれかの二酸化炭素回収装置が、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を行なっている間に、それ以外の二酸化炭素回収装置が、二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させる再生処理、二酸化炭素吸着材に吸着液を担持させるリペア処理、及び多孔性物質に吸着液を担持させる製造処理を行なうことが可能である。
【００３１】
これによって、この二酸化炭素回収システムが備えているいずれかの二酸化炭素回収装置を使用して、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を、中断させること無く連続して行なわせることができる。更に、これら吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を一括監視することができるので、運転管理の手間を軽減でき、運転管理費を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３２】
この発明に係る二酸化炭素回収装置、及び二酸化炭素回収システムによると、二酸化炭素を吸着したり、二酸化炭素吸着材を再生するための吸着再生設備と、二酸化炭素吸着材をリペア及び製造するためのリペア製造設備とを、別々に用意する必要がなく、１つの設備を使用して、二酸化炭素の吸着処理、二酸化炭素吸着材の再生処理、二酸化炭素吸着材のリペア処理、及び二酸化炭素吸着材の製造処理を行なうことができる。その結果、これらの処理機能を備える二酸化炭素回収装置のコストの低減、小型化、及び設置スペースの削減を図ることができる。
【００３３】
更に、二酸化炭素吸着材を製造又はリペアするときに、吸着液を収容槽内に充填すればよく、ケーシング内の全体に充填する必要がないので、必要とされる吸着液の量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の一実施形態に係る二酸化炭素回収システムを示す図である。
【図２】同実施形態に係る二酸化炭素回収装置が備える収容槽を示す拡大断面図である。
【図３】図２に示す収容槽の拡大平面図である。
【図４】同発明の他の実施形態に係る二酸化炭素回収装置が備える通路開閉機構を示す拡大断面図である。
【図５】図４に示す通路開閉機構の拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る二酸化炭素回収システムの一実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。この図１に示す二酸化炭素回収システム１１は、第１二酸化炭素回収装置１２と、第２二酸化炭素回収装置１２とを備えている。これら第１二酸化炭素回収装置１２、及び第２二酸化炭素回収装置１２は、同等のものである。
【００３６】
これら第１及び第２のそれぞれの二酸化炭素回収装置１２は、二酸化炭素を吸着することができる吸着液を多孔性物質に担持させた二酸化炭素吸着材Ｋに、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させて（回収）、二酸化炭素の濃度が低減された清浄気体を作ることができるものである（吸着処理）。そして、この二酸化炭素吸着材Ｋに吸着された二酸化炭素を離脱させて、この二酸化炭素吸着材Ｋを再生できるようになっている（再生処理）。また、二酸化炭素吸着性能の低下した二酸化炭素吸着材Ｋを回復させることができ（リペア処理）、更に、二酸化炭素吸着材Ｋを製造することができるようになっている（製造処理）。
【００３７】
ここで、二酸化炭素を含む被処理気体として、例えば密閉された居住空間の室内空気、空気調和されたオフィス等の室内空気、及びボイラ等から排出される燃焼排ガスを挙げることができる。
【００３８】
また、この実施形態では、第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２のいずれか一方が吸着処理を行なっている間に、他方が再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうように制御されている。これによって、この二酸化炭素回収システム１１が備えているいずれかの二酸化炭素回収装置１２を使用して、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を、中断させること無く連続して行なわせることができる。更に、これら吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を一括監視することができるので、運転管理の手間を軽減でき、運転管理費を抑制することができる。
【００３９】
ただし、第１二酸化炭素回収装置１２と、第２二酸化炭素回収装置１２とは、同等のものであるので、第１二酸化炭素回収装置１２を説明し、第２二酸化炭素回収装置１２の説明を省略する。
【００４０】
第１二酸化炭素回収装置１２は、第１ケーシング１３と、収容槽１４と、吸着液供給部１５とを備え、収容槽１４には、通路開閉機構１６が設けられている。
【００４１】
図１に示す第１ケーシング１３は、例えば円筒状に形成され、上下の各開口部は、上壁部及び下壁部によって閉じられて密封されている。そして、この第１ケーシング１３には、内部に流体を通すための流体処理通路１７を有し、流体処理通路１７に気体を供給するための気体供給口１８が上壁部に設けられている。また、流体処理通路１７に供給された気体を排出するための気体排出口１９が、第１ケーシング１３の下部の側壁部に設けられている。
【００４２】
また、この第１ケーシング１３の下壁部には、第１ケーシング１３内のドレンを排出するためのドレン口２０、及び吸着液が排出される吸着液排出口２１が設けられている。
【００４３】
収容槽１４は、図１に示すように、第１ケーシング１３内に上下方向に沿って互いに間隔を隔てて固定して複数設けられ、これら複数のそれぞれの収容槽１４の底部に対して通路開閉機構１６が設けられている。この実施形態では、例えば３つの収容槽１４が設けられている。そして、それぞれの収容槽１４内には、多数の二酸化炭素吸着材Ｋが収容されている。この多数のそれぞれの二酸化炭素吸着材Ｋは、多孔性物質に二酸化炭素を吸着することができる吸着液を担持させたものである。
【００４４】
この多孔性物質としては、活性炭、活性アルミナ等を例示することができる。これらは、表面に多くの細孔を有し、アミン化合物等の吸着液の担持量が多く、またアミン化合物等の担持後において二酸化炭素の吸着にも適している。これらのうち、活性炭は、嵩密度が小さいため、軽量の二酸化炭素吸着材Ｋを作ることができる。また、アミン化合物が有する僅かなアンモニア臭を脱臭し得るという面でも好適である。二酸化炭素吸着材Ｋに適した活性炭は、平均細孔径２０〜１００Å、細孔容積１．０〜２．０ｃｃ／ｇ、比表面積１０００〜２０００ｍ２／ｇの性状のものが好ましい。
【００４５】
二酸化炭素吸着液（吸着液）としては、アミン化合物が好ましい。このアミン化合物としては、ポリエチレンイミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラエチレンペンタミン、メチルジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジブチルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサエチレンジアミン、ベンジルアミン、モルホリン等が挙げられる。このうち、比較的低温の加熱で二酸化炭素を脱着させることができるとともに、蒸散しても回収が容易であるという理由で、モノエタノールアミン及びジエタノールアミンが好適であり、これらの混合物も好適である。
【００４６】
この実施形態では、アミン化合物の多孔性物質への担持は、例えばジエタノールアミンの場合、１０〜５５％の範囲に調整したジエタノールアミン水溶液に活性炭を浸漬し、濾過して乾燥させることにより得られ、通常、２０〜２００重量％のアミン担持量の二酸化炭素吸着材Ｋが得られる。
【００４７】
通路開閉機構１６は、図１に示すように、上段収容槽１４、中段収容槽１４、及び下段収容槽１４のそれぞれの底部に対して設けられ、各底部（流体処理通路１７）をそれぞれ別々に開閉することによって、それぞれの収容槽１４内に供給された吸着液の貯留及び排出を可能にすると共に、気体の流通及び遮断を可能にすることができるものである。これら３つの各収容槽１４に設けられている通路開閉機構１６は、それぞれ同等のものであるので、上段収容槽１４の通路開閉機構１６を説明し、それ以外の通路開閉機構１６の説明を省略する。
【００４８】
この上段収容槽１４の底部に対して設けられている通路開閉機構１６は、図２及び図３に示すように、収容槽１４の底部を形成する上側の可動板状部材２２と、下側の固定板状部材２３とを有している。これら可動板状部材２２及び固定板状部材２３は、略同一半径の円板状体であり、互いに上下に重なり合うように配置され、それぞれには、多数の第１及び第２貫通孔２４、２５が分散して設けられている。これら可動板状部材２２及び固定板状部材２３は、摩擦係数の小さい例えばテフロン（登録商標）系の材料で形成されている。
【００４９】
この固定板状部材２３は、図２に示すように、その外周部が、収容槽１４を形成する円筒状の側壁部１４ａの下部内周面に結合しており、その側壁部１４ａは、第１ケーシング１３の内周面に固定して設けられている。
【００５０】
可動板状部材２２は、その中央部を中心にして回動自在に固定板状部材２３の上面に配置されている。そして、この可動板状部材２２の外周部には、大径傘歯車の一部を成す円弧状の大傘歯車２６が設けられ、この大傘歯車２６に小傘歯車２７が噛合っている。この小傘歯車２７は、電動機２８の回転軸に設けられ、この電動機２８は、固定板状部材２３に設けられた取付け台２９に取り付けられている。
【００５１】
また、図２に示すように、可動板状部材２２の上面と、この収容槽１４に収容されている多数の二酸化炭素吸着材Ｋとの間には、網状部材３０が配置されている。この網状部材３０は、二酸化炭素吸着材Ｋが貫通孔２４、２５を通ってこの収容槽１４からこぼれ落ちないように保持するためのものである。
【００５２】
次に、上記のように構成された通路開閉機構１６の作用を説明する。今、図２及び図３に示すように、可動板状部材２２の多数の第１貫通孔２４が、固定板状部材２３の多数の第２貫通孔２５と互いに重なり合わない閉状態（浸漬モード）となっているとする。この閉状態で、電動機２８を例えば正転方向に所定角度だけ回転させると、図３に示す可動板状部材２２が時計方向に所定角度だけ回転して、可動板状部材２２の多数の第１貫通孔２４が、固定板状部材２３の多数の第２貫通孔２５と互いに重なり合う開状態（排出モード）にすることができる。
【００５３】
このように、開状態（排出モード）にすると、例えば収容槽１４内に貯留されている吸着液を、これら多数の第１及び第２貫通孔２４、２５に通して、この収容槽１４から排出することができる。また、後述する二酸化炭素を含む被処理気体、乾燥気体（例えば不活性ガス）、又は加熱気体（例えば加熱蒸気）等を通すことができる。
【００５４】
次に、この開状態（排出モード）で、電動機２８を、例えば逆転方向に所定角度だけ回転させると、図３に示す可動板状部材２２が反時計方向に所定角度だけ回転して、可動板状部材２２の多数の第１貫通孔２４が、固定板状部材２３の多数の第２貫通孔２５と互いに重なり合わない閉状態（浸漬モード）にすることができる（図２及び図３に示す閉状態）。
【００５５】
このように、閉状態（浸漬モード）にすると、吸着液供給部１５から供給された吸着液を収容槽１４内に貯留することができる。また、後述する二酸化炭素を含む被処理気体、乾燥気体（例えば不活性ガス）、又は加熱気体（例えば加熱蒸気）等が通過することを止めることができる。
【００５６】
ただし、この実施形態では、電動機２８を駆動することによって、通路開閉機構１６を開状態及び閉状態に変更できるようにしたが、これに代えて、手動によって、通路開閉機構１６を開状態及び閉状態に変更するようにしてもよい。
【００５７】
次に、吸着液供給部１５を説明する。吸着液供給部１５は、図１に示すように、収容槽１４内に吸着液を供給するためのものであり、第１吸着液供給部１５及び第２吸着液供給部１５を備えている。第１吸着液供給部１５は、上段収容槽１４内に吸着液を供給できるように、上段収容槽１４の上方位置に設けられている。第２吸着液供給部１５は、下段収容槽１４内に吸着液を供給できるように、下段収容槽１４の上方位置に設けられている。
【００５８】
これら第１及び第２吸着液供給部１５、１５は、シャワーを使用して対応する各収容槽１４に収容されている多数の二酸化炭素吸着材Ｋ、又は多数の多孔性物質に吸着液を液滴状に噴霧することができるようになっている。
【００５９】
また、図１に示すように、第１ケーシング１３の外側には、吸着液循環用ライン３１が設けられ、この吸着液循環用ライン３１は、共通管３１ａと、この共通管３１ａの一端部から分岐する２つの分岐管３１ｂ、３１ｂとを有している。共通管３１ａの他端部は、第１ケーシング１３の下部に設けられている吸着液排出口２１と接続している。そして、２つのそれぞれの分岐管３１ｂの各端部は、第１及び第２吸着液供給部１５、１５に接続している。
【００６０】
更に、この共通管３１ａの途中には、溶液タンク３２及び吸着液供給ポンプ３３が設けられている。溶液タンク３２は、第１ケーシング１３の吸着液排出口２１から排出される吸着液を貯留できるものである。吸着液供給ポンプ３３は、溶液タンク３２内に貯留されている吸着液を、第１及び第２吸着液供給部１５、１５に送り出すためのものである。そして、この共通管３１ａには、バルブ３４が設けられ、２つの各分岐管３１ｂの各端部には、バルブ３５、３６が設けられている。
【００６１】
そして、図１に示すように、第２二酸化炭素回収装置１２にも、第１二酸化炭素回収装置１２に設けられている第１及び第２吸着液供給部１５、１５、２つの分岐管３１ｂ、３１ｂ、並びに、バルブ３４、３５、３６が設けられ、これら第１及び第２吸着液供給部１５、１５と接続する２つの分岐管３１ｂは、接続管３７を介して共通管３１ａと接続している。また、第２ケーシング１３の吸着液排出口２１は、接続管３８を介して溶液タンク３２と接続している。この接続管３８にもバルブ３４が設けられている。
【００６２】
次に、図１を参照して、二酸化炭素を含む被処理気体（ＣＯ２含有ガス）を第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２の第１及び第２ケーシング１３、１３内に供給することができる被処理気体供給ライン３９、並びに、二酸化炭素の濃度が低下した清浄気体をそれぞれの第１及び第２ケーシング１３、１３内から排出することができる清浄気体排出ライン４０を説明する。
【００６３】
被処理気体供給ライン３９は、図１に示すように、共通管３９ａと、この共通管３９ａの一端部から分岐する２つの分岐管３９ｂ、３９ｂとを有している。共通管３９ａの他端部は、例えば密閉された居住空間の室内空気、空気調和されたオフィス等の室内空気、又はボイラ等から排出される燃焼排ガスが排出される被処理気体排出ライン（図示せず）の出口と接続している。そして、２つのそれぞれの分岐管３９ｂの各端部は、第１及び第２ケーシング１３、１３の各上壁部に設けられている各気体供給口１８に接続している。これら２つの各分岐管３９ｂには、バルブ４１、４２が設けられている。
【００６４】
更に、この共通管３９ａの途中には、凝縮器４４及び加熱器４５が設けられている。この凝縮器４４は、冷却器であり、共通管３９ａ内を通る被処理気体に含まれる水分を凝縮させて除去（回収）することができるものである。そして、加熱器４５は、例えば排熱を利用する熱交換器、又は電気ヒータであり、共通管３９ａ内を通る被処理気体を所望の温度に加熱して、例えばこの被処理気体が、収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋに接触したときに、結露することを防止することができるものである。
【００６５】
清浄気体排出ライン４０は、図１に示すように、共通管４０ａと、この共通管４０ａの一端部から分岐する２つの分岐管４０ｂ、４０ｂとを有している。共通管４０ａの他端部は、例えば煙突４６を介して外部に開口している。そして、この共通管４０ａの途中には、バグフィルタ及び排気用送風機４８が設けられている。
【００６６】
ただし、このように清浄気体を共通管４０ａの他端部から外部に放出してもよいが、例えば密閉された居住空間の室内空気、又は空気調和されたオフィス等の室内空気を被処理気体として清浄化するときは、清浄化して得られた清浄空気を元の密閉された居住空間、又は空気調和されたオフィス等に戻すことができる。このように、清浄空気を元の空間に戻すことによって、居住空間等の二酸化炭素濃度の上昇（酸素濃度の低下）を防ぐことができるし、冷暖房に係る空調エネルギの無駄を防止できる。
【００６７】
そして、２つのそれぞれの分岐管４０ｂの各端部は、第１及び第２ケーシング１３、１３の下部に設けられている各気体排出口１９に接続している。これら２つの各分岐管４０ｂには、バルブ４９、５０が設けられている。
【００６８】
次に、図１を参照して、例えば不活性ガス等を使用する乾燥気体を、第１及び第２ケーシング１３、１３内に通して循環させることができる乾燥気体循環用ライン５１を説明する。この乾燥気体循環用ライン５１は、第１及び第２ケーシング１３、１３から排出される乾燥気体を再び元の第１及び第２ケーシング１３、１３に戻して循環させることによって、上段収容槽１４、中段収容槽１４、及び下段収容槽１４内に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋを乾燥させることができるものである。
【００６９】
従って、この乾燥気体循環用ライン５１と、第１ケーシング１３内の流体処理通路１７とによって、第１二酸化炭素回収装置１２における乾燥気体の循環ラインを形成している。そして、この乾燥気体循環用ライン５１と、第２ケーシング１３内の流体処理通路１７とによって、第２二酸化炭素回収装置１２における乾燥気体の循環ラインを形成している。
【００７０】
この乾燥気体循環用ライン５１は、図１に示すように、共通管５１ａと、この共通管５１ａの上流端部から分岐する２つの上流側分岐管５１ｂと、共通管５１ａの下流端部から分岐する２つの下流側分岐管５１ｃとを有している。そして、２つのそれぞれの上流側分岐管５１ｂの各端部は、第１及び第２ケーシング１３、１３の各上壁部に設けられている各気体供給口１８に接続しており、これら２つの各上流側分岐管５１ｂには、バルブ５２、５３が設けられている。また、２つのそれぞれの下流側分岐管５１ｃの各端部は、第１及び第２ケーシング１３、１３の各周壁部に設けられている各気体排出口１９に接続しており、これら２つの各下流側分岐管５１ｃには、バルブ５４、５５が設けられている。
【００７１】
そして、この共通管５１ａの途中には、乾燥用送風機５６が設けられている。また、図１に示すように、凝縮器４４及び加熱器４５は、この乾燥気体循環用ライン５１の共通管５１ａ、及び被処理気体供給ライン３９の共通管３９ａに共用されるように、これら２つの共通管５１ａ、３９ａに対して設けられている。
【００７２】
更に、乾燥気体循環用ライン５１の共通管５１ａにおける上流側分岐部５１ｂの手前の位置には、乾燥気体（例えば不活性ガス）や加熱気体を供給するための供給管５７が接続しており、この供給管５７にはバルブ５８が設けられている。
【００７３】
次に、上記のように構成された二酸化炭素回収システム１１の作用を説明する。この二酸化炭素回収システム１１が備えている第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２のいずれの装置も、吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうことができるものである。そして、この二酸化炭素回収システム１１は、第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２のいずれか一方が吸着処理を行なっている間に、他方が再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうように制御されている。これによって、この二酸化炭素回収システム１１が備えているいずれかの二酸化炭素回収装置１２を使用して、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を、中断させること無く連続して行なわせることができる。
【００７４】
次に、図１に示す第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２を使用して吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なう手順、及びこの第２二酸化炭素回収装置１２の作用を説明する。
【００７５】
まず、吸着処理について、図１の右側に示す第２二酸化炭素回収装置１２を参照して説明する。この吸着処理とは、二酸化炭素を吸着することができる吸着液を多孔性物質に担持させた二酸化炭素吸着材Ｋに、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させて、二酸化炭素の濃度が低減された清浄気体を製造する処理である。
【００７６】
ただし、この実施形態の二酸化炭素回収システム１１では、ボイラ等から排出される燃焼排ガスに含まれている二酸化炭素を吸着（回収）して、二酸化炭素の濃度が低減された清浄気体を外部に放出する例を挙げて説明する。
【００７７】
吸着処理を行なうときは、図１に示す右側の第２ケーシング１３内に設けられている３つの各収容槽１４内に二酸化炭素吸着材Ｋを入れておく。そして、被処理気体が、被処理気体供給ライン、第２ケーシング内の流体処理通路、及び清浄気体排出ラインを通って外部に排出されるように、各バルブを開又は閉にしておき、３つの各通路開閉機構１６を操作して開状態にする。具体的には、バルブ４２、５０を開にして、それ以外のバルブを閉にする。
【００７８】
この状態で、被処理気体を、被処理気体供給ライン３９から第２ケーシング１３の気体供給口１８に供給して、この被処理気体を上段収容槽１４の吸着材Ｋ、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５、中段収容槽１４の吸着材Ｋ、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５、下段収容槽１４の吸着材Ｋ、並びに、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５に通す。
【００７９】
これによって、被処理気体に含まれる二酸化炭素が、流体処理通路１７内の３つの各収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋに接触して吸着され（吸着処理）、二酸化炭素濃度の低い清浄気体を気体排出口１９、及び清浄気体排出ライン４０に通して外部に排出することができる。このようにして、被処理気体から二酸化炭素を回収することができる。
【００８０】
次に、再生処理について、図１の右側に示す第２二酸化炭素回収装置１２を参照して説明する。この再生処理とは、二酸化炭素吸着材Ｋに吸着された二酸化炭素を離脱させて、この二酸化炭素吸着材Ｋを再生する処理である。このように、二酸化炭素吸着材Ｋに対して再生処理を行なうのは、二酸化炭素吸着材Ｋが二酸化炭素を効率よく吸着できるようにするためには、二酸化炭素吸着材Ｋが吸着している二酸化炭素吸着量を、或る一定以下にしておく必要があるからである。
【００８１】
再生処理を行なうときは、３つの各収容槽１４に再生処理される二酸化炭素吸着材Ｋを充填しておく。そして、加熱気体又は加熱蒸気を供給管５７から供給して、上流側分岐ライン５１ｂ、第２ケーシング１３内の流体処理通路１７、及び二酸化炭素排出管５９を通って貯留部に貯留されるように、各バルブを開又は閉にしておき、３つの各通路開閉機構１６を操作して開状態にする。具体的には、バルブ５８、５３、７０を開にして、それ以外のバルブを閉にする。
【００８２】
この状態で、例えば加熱気体又は加熱蒸気を供給管５７から供給して、第２ケーシング１３の気体供給口１８に通して、上段収容槽１４の吸着材Ｋ、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５、中段収容槽１４の吸着材Ｋ、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５、下段収容槽１４の吸着材Ｋ、並びに、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５に通す。
【００８３】
これによって、加熱気体等が、流体処理通路１７内の３つの各収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋを加熱することができ、その結果、二酸化炭素吸着材Ｋから二酸化炭素を離脱させることができる。この離脱した二酸化炭素を、二酸化炭素排出管５９から排出することができる。この排出された二酸化炭素は、例えば圧縮して貯留部に貯留し、この貯留部を地中に埋設することができる。このようにして、二酸化炭素吸着材Ｋを再生することができる（再生処理）。
【００８４】
そして、二酸化炭素吸着材Ｋを再生した後は、加熱気体等に代えて、冷却用気体（例えば不活性ガス）を供給管５７から供給して、３つの各収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋを冷却する。これによって、吸着処理ができる状態にすることができる。この冷却用気体は、清浄気体排出ライン４０の煙突４６から外部に排出する。
【００８５】
なお、二酸化炭素排出管５９は、清浄気体排出ライン４０の２つの各分岐管４０ｂに設けられている各バルブ４９、５０の流入口と接続しており、各二酸化炭素排出管５９には、それぞれバルブ４３が設けられている。
【００８６】
次に、リペア処理について、図１の左側に示す第１二酸化炭素回収装置１２を参照して説明する。このリペア処理とは、二酸化炭素吸着性能が劣化した二酸化炭素吸着材Ｋに吸着液を担持させて、二酸化炭素吸着材Ｋの二酸化炭素吸着性能を向上させるための処理である。
【００８７】
リペア処理を行なうときは、図１に示すバルブ３４、３５、３６を開にして、それ以外のバルブを閉にする。そして、左側の第１ケーシング１３内に設けられている３つの各収容槽１４の通路開閉機構１６を操作して閉状態（浸漬モード）にする。この３つの各収容槽１４には、リペア処理される二酸化炭素吸着材Ｋが収容されている。
【００８８】
次に、バルブ３５を開いて、吸着液供給ポンプ３３を起動させる。このとき、上側の第１吸着液供給部１５から吸着液がシャワー状に噴射されて、吸着液を上段収容槽１４に供給することができる。そして、上段収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋが、完全に吸着液に浸漬された状態となったときに、吸着液供給ポンプ３３を停止させて、バルブ３５を閉じる。
【００８９】
そして、所定時間が経過すると、吸着液を上段収容槽１４内の二酸化炭素吸着材Ｋに担持させることができる。しかる後に、上段収容槽１４の通路開閉機構１６を操作して開状態（排出モード）にして、上段収容槽１４内の吸着液を、通路開閉機構１６の第１及び第２貫通孔２４、２５に通して排出する。
【００９０】
この上段収容槽１４から排出された吸着液は、中段収容槽１４に供給されて、中段収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋが、完全に吸着液に浸漬された状態となる。
【００９１】
そして、所定時間が経過すると、吸着液を中段収容槽１４内の二酸化炭素吸着材Ｋに担持させることができる。しかる後に、中段収容槽１４の通路開閉機構１６を操作して開状態（排出モード）にして、中段収容槽１４内の吸着液を、通路開閉機構１６の第１及び第２貫通孔２４、２５に通して排出する。
【００９２】
この中段収容槽１４から排出された吸着液は、下段収容槽１４に供給されて、下段収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋが、完全に吸着液に浸漬された状態となる。
【００９３】
そして、所定時間が経過すると、吸着液を下段収容槽１４内の二酸化炭素吸着材Ｋに担持させることができる。しかる後に、下段収容槽１４の通路開閉機構１６を操作して開状態（排出モード）にして、下段収容槽１４内の吸着液を、通路開閉機構１６の第１及び第２貫通孔２４、２５、並びに、第１ケーシング１３の下壁部に形成されている吸着液排出口２１に通して溶液タンク３２に戻す。そして、バルブ３４を閉じる。
【００９４】
次に、これら３つの各収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋを乾燥させる乾燥処理を行なう。まず、バルブ５８、５２、４９、５４を開いて、これ以外のバルブを閉じる。この状態で、乾燥気体（例えば不活性ガス）を供給管５７から供給して気体供給口１８に通して、第１ケーシング１３の流体処理通路１７に流入させて、この第１ケーシング１３の流体処理通路１７、及び乾燥気体循環用ライン５１内の空気を乾燥気体（不活性ガス）に置換する。そして、バルブ５８、４９を閉じる。そして、乾燥用送風機５６を起動して、乾燥気体を流体処理通路１７及び乾燥気体循環用ライン５１に通して循環させる。これによって、３つの各収容槽１４に収容されている、吸着液を担持する二酸化炭素吸着材Ｋを乾燥させることができる。
【００９５】
このように、乾燥気体が循環している間に、第１ケーシング１３の底に溜まる水分をドレン口２０から排出すると共に、乾燥気体中に含まれる水分を凝縮器４４で回収することができる。そして、加熱器４５は、乾燥気体を加熱してその温度を調整して乾燥を促進することができる。これによって、吸着液を担持する二酸化炭素吸着材Ｋを効率よく乾燥させることができる。
【００９６】
乾燥終了後、乾燥用送風機５６を停止させて、バルブ５２、５４を閉じて、ドレンバルブ４３を開ける。そして、ドレン排出終了後、ドレンバルブ４３を閉じる。このようにして、二酸化炭素吸着材Ｋのリペア処理をすることができる。
【００９７】
次に、製造処理について説明する。この製造処理とは、二酸化炭素吸着材Ｋを製造する処理である。この二酸化炭素吸着材Ｋの製造処理と、リペア処理とが相違するところは、リペア処理では、二酸化炭素吸着性能が劣化した二酸化炭素吸着材Ｋが収容槽１４に収容されていて、この収容槽１４に吸着液を充填して、二酸化炭素吸着材Ｋを吸着液に浸漬し、これによって二酸化炭素吸着材Ｋに吸着液を担持させるのに対して、製造処理では、多孔性物質が収容槽１４に収容されていて、この収容槽１４に吸着液を充填して、多孔性物質を吸着液に浸漬し、これによって多孔性物質に吸着液を担持させるところである。これ以外は、リペア処理と同等であるので、それらの説明を省略する。
【００９８】
以上のように構成された第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２によると、二酸化炭素の吸着処理、二酸化炭素吸着材Ｋの再生処理、二酸化炭素吸着材Ｋのリペア処理、及び二酸化炭素吸着材Ｋの製造処理を行なうことができるので、吸着処理及び再生処理をするための吸着再生装置と、リペア処理及び製造処理をするためのリペア製造装置とを、別々に用意する必要がなく、１つの装置を使用して、吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうことができる。その結果、これらの処理機能を備える二酸化炭素回収装置のコストの低減、小型化、及び設置スペースの削減を図ることができる。
【００９９】
更に、二酸化炭素吸着材Ｋをリペア又は製造するときに、吸着液を収容槽１４内に充填すればよく、ケーシング１３内の全体に充填する必要がないので、必要とされる吸着液の量の低減を図ることができる。
【０１００】
そして、図２及び図３に示す通路開閉機構１６によると、可動板状部材２２を所定の開位置又は閉位置に移動させるだけで、流体処理通路１７（収容槽１４の底部）を開閉することができる。従って、吸着処理、再生する再生処理、リペア処理、及び製造処理をするときに使用される通路開閉機構１６の構成の簡単化及びコンパクト化を図ることができる。
【０１０１】
そして、可動板状部材２２及び固定板状部材２３のそれぞれには、多数の第１及び第２貫通孔２４、２５を分散して設けてあるので、前記それぞれの吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理をするときに、吸着液、被処理気体、乾燥気体、加熱気体（加熱蒸気）、又は冷却気体を、これら分散して設けられた多数の第１及び第２貫通孔２４、２５に通して、その下方に配置されている中段及び下段収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に満遍なく接触させることができ、これによって、吸着液、被処理気体、乾燥気体、加熱気体（加熱蒸気）、又は冷却気体を使用して行われるそれぞれの前記処理を、短時間で確実に行えるようにすることができる。更に、二酸化炭素吸着材Ｋから離脱した二酸化炭素を、収容槽１４内に滞留させずにスムースに排出することができる。
【０１０２】
また、リペア処理及び製造処理において、二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に担持された吸着液を乾燥させるための乾燥気体又は冷却気体として不活性ガスを使用すると、二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質が担持している吸着液の酸化を防止して、吸着液が有する二酸化炭素吸着性能の低下を防止できる。そして、不活性ガスを、流体処理通路１７及び乾燥気体循環用ライン５１で形成された循環ラインで循環させて二酸化炭素吸着材Ｋ等を乾燥させると、少ない不活性ガスを使用して二酸化炭素吸着材Ｋ等を乾燥させることができる。
【０１０３】
更に、図１に示す第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２によると、乾燥気体循環用ライン５１には、凝縮器４４、及び加熱器４５が設けられている。このようにすると、凝縮器４４は、乾燥気体としての不活性ガスに含まれる水分（二酸化炭素吸着材Ｋから蒸発した水分を含む）を凝縮させて除去することができる。そして、加熱器４５は、不活性ガスを加熱して二酸化炭素吸着材Ｋの乾燥を促進することができる。これによって、収容槽１４内の二酸化炭素吸着材Ｋを効率よく乾燥させることができる。
【０１０４】
そして、図１に示す第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２によると、３つの収容槽１４が、第１及び第２ケーシング１３、１３内にそれぞれ上下方向に沿って設けられ、これら３つのそれぞれの収容槽１４の底部に対して通路開閉機構１６が設けられている構成としたので、二酸化炭素吸着材Ｋを再生又は製造するときに、上段収容槽１４内に吸着液を供給して、その上段収容槽１４内に供給された吸着液をその下側の中段収容槽１４に移し返ることができ、この中段収容槽１４内に移し返られた吸着液をその下側の下段収容槽１４に移し返ることができる。
【０１０５】
従って、１つの収容槽１４で使用される量の吸着液を使用して、複数のそれぞれの収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に吸着液を担持させることができる。従って、二酸化炭素吸着材Ｋをリペア又は製造するときに使用される吸着液の量の低減を図ることができる。
【０１０６】
また、図１に示すように、吸着液供給部１５は、シャワーを使用して収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に吸着液を噴霧する構成としたので、二酸化炭素吸着材Ｋをリペア又は製造するときに、シャワーを使用して上段収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に吸着液を満遍なく噴霧することができる。
【０１０７】
このように、シャワーを使用して吸着液を二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に噴霧すると、二酸化炭素吸着材Ｋ等の表面に気泡が形成されないように、二酸化炭素吸着材Ｋ等の表面全体に吸着液を確実に担持させることができる。このようにしてリペア又は製造された二酸化炭素吸着材Ｋによると、二酸化炭素に対する吸着能力の向上及び均一化を図ることができる。
【０１０８】
更に、図１に示す二酸化炭素回収システム１１によると、第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２のうちの一方の装置が、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を行なっている間に、他方の装置が、再生処理、リペア処理、及び製造処理を並行して行なうようにすることができる。これによって、この二酸化炭素回収システム１１が備えているいずれかの二酸化炭素回収装置１２を使用して、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を、中断させること無く連続して行なわせることができる。更に、吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を一括監視することができるので、運転管理費を抑制することができる。
【０１０９】
ただし、上記実施形態では、二酸化炭素吸着材Ｋを再生又は製造するときに、図１に示す例えば第１二酸化炭素回収装置１２の１つの吸着液供給部１５から吸着液を上段収容槽１４内に供給して、その上段収容槽１４内に供給された吸着液を中段収容槽１４及び下段収容槽１４に移し返えて、この３つの収容槽１４を上から順番に１つずつ使用して、二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に吸着液を担持させるようにしたが、これに代えて、図１に示す例えば第１二酸化炭素回収装置１２の２つの吸着液供給部１５、１５から吸着液を上段収容槽１４及び下段収容槽１４の両方に別々に供給して、上段収容槽１４及び下段収容槽１４の両方を同時に使用して、二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に吸着液を担持させるようにしてもよい。
【０１１０】
この場合、上段収容槽１４において、二酸化炭素吸着材Ｋ等に吸着液を担持させた後は、上段収容槽１４内の吸着液を中段収容槽１４に移し返えて、この中段収容槽１４で二酸化炭素吸着材Ｋ等に吸着液を担持させる。
【０１１１】
なお、下段収容槽１４に充填された吸着液は、下段収容槽１４から排出されて溶液タンク３２に戻される。そして、中段収容槽１４に移し返えられた吸着液は、下段収容槽１４に移し返られ、この下段収容槽１４から排出されて溶液タンク３２に戻される。
【０１１２】
このようにすると、第１及び第２ケーシング１３、１４内に設けられている複数の各収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋをリペアするためのリペア時間、及び多孔性物質から二酸化炭素吸着材Ｋを製造するための製造時間を短縮させることができる。
【０１１３】
そして、上記実施形態では、第１及び第２のそれぞれの二酸化炭素回収装置１２、１２には、収容槽１４を３つずつ設けた構成としたが、これに代えて、１、２、又は４以上の収容槽１４を設けた構成としてもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、２つの二酸化炭素回収装置１２を設けた構成としたが、これに代えて、３つ以上の二酸化炭素回収装置１２を設けた構成としてもよい。この場合は、例えばいずれか１つ又は複数の二酸化炭素回収装置１２が吸着処理を行なっている間に、他のいずれか１つ又は複数の二酸化炭素回収装置１２が再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうようにすることができる。
【０１１５】
更に、１つの二酸化炭素回収装置１２を備える構成として、この１つの二酸化炭素回収装置１２を使用して、吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうようにしてもよい。
【０１１６】
更に、上記実施形態では、図１に示すように、第１及び第２ケーシング１３、１３の上部に気体供給口１８を１つずつ設けると共に、その下部に気体排出口１９を１つずつ設けたが、これ以外の構成としてもよい。例えば、第１及び第２ケーシング１３、１３の上部に気体供給口１８を２つ以上ずつ設けると共に、その下部に気体排出口１９を２つ以上ずつ設ける。
【０１１７】
このようにすると、或る気体供給口から被処理気体をケーシング１３内に供給するようにして、別の気体供給口から乾燥気体、加熱気体（加熱蒸気）、又は冷却気体をケーシング１３内に供給するようにする。また、ケーシング１３内の清浄気体を或る気体排出口から排出するようにして、それ以外の気体を別の気体排出口から排出するようにする。これによって、吸着処理を行なうときに、専用の気体供給口及び気体排出口を使用することができ、吸着処理を安定して行うことができる。
【０１１８】
そして、上記実施形態では、図２及び図３に示すように、通路開閉機構１６を収容槽１４の底部に対して設けた構成としたが、これに代えて、収容槽１４の底部と間隔を隔ててその下方に設けた構成としてもよい。この場合は、収容槽１４の底部は、上記実施形態と同様に網状部材３０で形成され、二酸化炭素吸着材Ｋを保持できるようになっている。
【０１１９】
また、上記実施形態では、図２及び図３に示すように、通路開閉機構１６を収容槽１４の底部に対して設けてあり、可動板状部材２２を時計方向及び反時計方向に回動させることによって、流体処理通路１７を開閉することができる構成としたが、これに代えて、図４及び図５に示すように、通路開閉機構６０を収容槽１４の底部と間隔を隔ててその下方に設けた構成としてもよい。
【０１２０】
この通路開閉機構６０は、第１ケーシング１３の内面に支持板６１が略水平に設けられ、この支持板６１には、例えば矩形の開口部６１ａが形成されている。そして、この支持板６１の上面に例えば矩形の可動板６２が配置され、この可動板６２が前後方向に水平移動することによって、開口部６１ａを開閉することができるようになっている。
【０１２１】
そして、この可動板６２には、進退方向と平行する一方の縁部の上面には、ラック６３が設けられ、このラック６３と噛合うようにピニオン６４が設けられている。そして、このピニオン６４は、電動機２８によって正転及び逆転方向に回転駆動され、これによって、可動板６２が進退移動して開口部６１ａを開閉できるようになっている。図４及び図５に示す可動板６２は、二点鎖線で示す前進位置で閉状態となり、実線で示す後退位置で開状態となる。
【０１２２】
また、図４及び図５に示す通路開閉機構６０は、収容槽１４の底部と間隔を隔ててその下方に設けた構成としたが、これに代えて、収容槽１４の底部と接触し、又は接近する位置に設けた構成としてもよい。
【０１２３】
勿論、通路開閉機構は、上記以外の構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
以上のように、本発明に係る二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収システムは、二酸化炭素を吸着したり、二酸化炭素吸着材を再生するための吸着再生機能、並びに、二酸化炭素吸着材をリペア及び製造するためのリペア製造機能を共通の装置で行なうことができる優れた効果を有し、このような二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収システムに適用するのに適している。
【符号の説明】
【０１２５】
１１ 二酸化炭素回収システム
１２ 二酸化炭素回収装置
１３ 第１ケーシング、第２ケーシング
１４ 収容槽
１４ａ 収容槽の側壁部
１５ 吸着液供給部
１６ 通路開閉機構
１７ 流体処理通路
１８ 気体供給口
１９ 気体排出口
２０ ドレン口
２１ 吸着液排出口
２２ 可動板状部材
２３ 固定板状部材
２４ 第１貫通孔
２５ 第２貫通孔
２６ 大傘歯車
２７ 小傘歯車
２８ 電動機
２９ 取付け台
３０ 網状部材
３１ 吸着液循環用ライン
３２ 溶液タンク
３３ 吸着液供給ポンプ
３４、３５、３６、４１、４２、４３、４９ バルブ
５０、５２、５３、５４、５５、５８、７０ バルブ
３７、３８ 接続管
３９ 被処理気体供給ライン
４０ 清浄気体排出ライン
４４ 凝縮器
４５ 加熱器
４６ 煙突
４７ バグフィルタ
４８ 排気用送風機
５１ 乾燥気体循環用ライン
５６ 乾燥用送風機
５７ 供給管
５９ 二酸化炭素排出管
６０ 通路開閉機構
６１ 支持板
６１ａ 開口部
６２ 可動板
６３ ラック
６４ ピニオン
３１ａ、３９ａ、４０ａ、５１ａ 共通管
３１ｂ、３９ｂ、４０ｂ 分岐管
５１ｂ 上流側分岐管
５１ｃ 下流側分岐管
Ｋ 二酸化炭素吸着材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素吸着材の製造及びリペア（回復）、二酸化炭素の吸着、並びに二酸化炭素吸着材の再生を行なうことができる二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の二酸化炭素回収装置の一例として、二酸化炭素を吸着することができる吸着液を多孔性物質に担持させた二酸化炭素吸着材に、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させて、二酸化炭素が除去された気体を作ることができるものがある。そして、この二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させて二酸化炭素吸着材を再生できるようになっている。
【０００３】
また、従来の二酸化炭素回収装置の他の一例として、吸収塔と再生塔とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。吸収塔では、二酸化炭素を含む被処理気体と、二酸化炭素を吸収することができる二酸化炭素吸収液とを互いに接触させることによって、被処理気体に含まれる二酸化炭素を二酸化炭素吸収液で吸収して、被処理気体から二酸化炭素を除去し、二酸化炭素を除去した気体を作る処理が行なわれる。
【０００４】
再生塔では、この二酸化炭素を吸収したリッチ溶液（二酸化炭素吸収液）を再生加熱器により加熱して、二酸化炭素を除去した二酸化炭素吸収液に再生する処理が行なわれる。そして、この再生塔で二酸化炭素が除去されたリーン溶液（二酸化炭素吸収液）は、吸収塔で再利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６１７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の二酸化炭素回収装置の前者のものでは、二酸化炭素吸着材に、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させて、二酸化炭素が除去された気体を作ること、及びこの二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させて二酸化炭素吸着材を再生することを繰り返すと、二酸化炭素吸着材に担持されている吸着液が劣化したり蒸発して、二酸化炭素吸着材の性能が低下する。
【０００７】
このため、二酸化炭素吸着材を或る一定期間使用したときに、低下した性能を回復させるためのリペア処理を行う必要がある。このリペア処理には、二酸化炭素を吸着することができる吸着液を、多孔性物質に担持させるための担持設備、及び吸着液を担持する多孔性物質を乾燥させるための乾燥設備が必要である。
【０００８】
また、新品の二酸化炭素吸着材を製造するときにも、吸着液を多孔性物質に担持させるための担持設備、及び吸着液を担持する多孔性物質を乾燥させるための乾燥設備が必要である。
【０００９】
しかし、このような担持設備及び乾燥設備を準備するためには、それらの設備のコストが掛かり、各設備を設置するためのスペースも必要となる。
【００１０】
また、上記従来の二酸化炭素回収装置の後者のものでは、吸収塔及び再生塔が別々の設備として必要であり、それら両方の設備のコストが掛かり、それらの設備を設置するためのスペースも必要である。
【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、二酸化炭素を吸着したり、二酸化炭素吸着材を再生するための吸着再生機能、並びに、二酸化炭素吸着材をリペア及び製造するためのリペア製造機能を共通の装置で行なえるようにして、コストの低減、小型化、及び設置スペースの削減を図ることができる二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収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】
【００１２】
本発明に係る二酸化炭素回収装置は、二酸化炭素を吸着することができる吸着液を多孔性物質に担持させた二酸化炭素吸着材に、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させたり、前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させることができ、更に、前記二酸化炭素吸着材及び前記多孔性物質に前記吸着液を担持させることができる二酸化炭素回収装置であって、内部に流体を通すための流体処理通路を有し、前記流体処理通路に気体を供給するための１又は２以上の気体供給口、及び前記流体処理通路に供給された気体を排出するための１又は２以上の気体排出口が形成されたケーシングと、前記流体処理通路内に設けられ前記二酸化炭素吸着材を収容する収容槽と、前記収容槽内に吸着液を供給するための吸着液供給部とを備え、前記収容槽の底部又は前記収容槽の下方には、前記流体処理通路を開閉することによって前記収容槽内に供給された吸着液の排出及び貯留を可能にする通路開閉機構が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る二酸化炭素回収装置を使用して二酸化炭素を含む被処理気体から二酸化炭素を吸着させるときは、通路開閉機構によって流体処理通路を開状態にして、この被処理気体をケーシングの気体供給口に通して流体処理通路に流入させる。これによって、被処理気体に含まれる二酸化炭素が、流体処理通路内の収容槽に収容されている二酸化炭素吸着材に接触して吸着され（吸着処理）、二酸化炭素濃度の低い気体を気体排出口から排出することができる。このようにして、被処理気体から二酸化炭素を回収することができる。
【００１４】
そして、二酸化炭素を吸着した二酸化炭素吸着材から二酸化炭素を離脱させるときは、通路開閉機構によって流体処理通路を開状態にして、例えば加熱気体を気体供給口に通して流体処理通路に流入させて、二酸化炭素吸着材を加熱する。これによって、二酸化炭素吸着材から二酸化炭素を離脱させることができ、この離脱した二酸化炭素を気体排出口から排出することができる。このようにして、二酸化炭素吸着材を再生することができる（再生処理）。
【００１５】
また、二酸化炭素吸着性能が劣化した二酸化炭素吸着材に吸着液を担持させて二酸化炭素吸着材をリペアするとき、又は二酸化炭素吸着材を製造するときは、まず、収容槽内に二酸化炭素吸着材（又は多孔性物質）を配置して、この収容槽内に吸着液を貯留できるように、通路開閉機構によって流体処理通路を閉状態にする。この状態で、吸着液供給部によって吸着液を収容槽内に供給すると、収容槽内の二酸化炭素吸着材（又は多孔性物質）が吸着液に浸漬され、吸着液を二酸化炭素吸着材（又は多孔性物質）に担持させることができる。次に、通路開閉機構によって流体処理通路を開状態にして、収容槽内の吸着液を排出する。そして、例えば乾燥気体を気体供給口に通して流体処理通路に流入させて、吸着液を担持する二酸化炭素吸着材（又は多孔性物質）を乾燥させる。これによって、二酸化炭素吸着材をリペア（又は製造）することができる（リペア処理又は製造処理）。
【００１６】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、前記通路開閉機構は、可動板状部材と固定板状部材とを有し、これら前記可動板状部材及び前記固定板状部材のそれぞれには、多数の貫通孔が分散して設けられ、前記可動板状部材が所定の開位置又は閉位置に移動したときに、前記可動板状部材の多数の第１貫通孔が、前記固定板状部材の多数の第２貫通孔と互いに重なり合う開状態となり、又は互いに重なり合わない閉状態となるものとすることができる。
【００１７】
このようにすると、可動板状部材を所定の開位置又は閉位置に移動させるだけで、流体処理通路を開閉することができる。従って、二酸化炭素を吸着する吸着処理、二酸化炭素吸着材を再生する再生処理、二酸化炭素吸着材を回復させるリペア処理、及び二酸化炭素吸着材を製造する製造処理をするときに使用される通路開閉機構の構成の簡単化及びコンパクト化を図ることができる。
【００１８】
そして、可動板状部材及び固定板状部材のそれぞれには、多数の貫通孔を分散して設けてあるので、前記それぞれの吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理をするときに、被処理気体、加熱気体、又は乾燥気体を、これら分散して設けられた多数の第１及び第２貫通孔に通して、収容槽に収容されている多孔性物質又は二酸化炭素吸着材に満遍なく接触させることができ、これによって、被処理気体、加熱気体、又は乾燥気体を使用して行われるそれぞれの前記処理を、短時間で確実に行えるようにすることができる。更に、二酸化炭素吸着材から離脱した二酸化炭素を、収容槽内に滞留させずにスムースに排出することができる。
【００１９】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、前記流体処理通路を一部として有し、不活性ガスが循環して流れる循環ラインを備え、前記不活性ガスは、前記収容槽に収容されている前記二酸化炭素吸着材を乾燥させるためのものとすることができる。
【００２０】
例えばリペア処理又は製造処理において、不活性ガスを使用して二酸化炭素吸着材に担持されている吸着液を乾燥させると、吸着液の酸化を防止して、吸着液が有する二酸化炭素吸着性能の低下を防止できる。そして、不活性ガスを、流体処理通路を一部として有する循環ラインで循環させて二酸化炭素吸着材を乾燥させると、少ない不活性ガスを使用して二酸化炭素吸着材を乾燥させることができる。
【００２１】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、不活性ガスの前記循環ラインには、不活性ガス中に含まれる水分を凝縮するための凝縮器、及び不活性ガスを加熱するための加熱器が設けられているものとすることができる。
【００２２】
このようにすると、凝縮器は、不活性ガスに含まれる水分（二酸化炭素吸着材から蒸発した水分を含む）を凝縮させて除去することができる。そして、加熱器は、不活性ガスを加熱して二酸化炭素吸着材の乾燥を促進することができる。これによって、収容槽内の二酸化炭素吸着材が担持している吸着液を効率よく乾燥させることができる。
【００２３】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、複数の前記収容槽が、前記ケーシング内に上下方向に沿って設けられ、複数のそれぞれの前記収容槽の底部に対して前記通路開閉機構が設けられているものとすることができる。
【００２４】
このようにすると、二酸化炭素吸着材を再生又は製造するときに、例えばまず、上段及びその下段に配置されたそれぞれの収容槽の底部が閉状態となるように、それぞれの通路開閉機構を作動させる。次に、上段の収容槽内に吸着液を供給して、吸着液をその上段の収容槽内に収容されている二酸化炭素吸着材又は多孔性物質に担持させる。そして、上段の収容槽の底部が開状態となるように、通路開閉機構を作動させる。これによって、上段の収容槽内に供給された吸着液が、この上段の収容槽から排出されて、下段の収容槽内に移し返ることができる。これによって、吸着液をその下段の収容槽内に収容されている二酸化炭素吸着材又は多孔性物質に担持させることができる。従って、１つの収容槽で使用される量の吸着液を使用して、複数のそれぞれの収容槽に収容されている二酸化炭素吸着材又は多孔性物質に吸着液を担持させることができる。よって、二酸化炭素吸着材をリペア又は製造するときに使用される吸着液の量の低減を図ることができる。
【００２５】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、前記ケーシング内の上段側に設けられている１又は２以上の上段側の前記収容槽と、それよりも下段側に設けられている１又は２以上の下段側の前記収容槽とを備え、前記吸着液供給部は、上段側の１又は２以上の前記収容槽のうちの最上段の前記収容槽、及び下段側の１又は２以上の前記収容槽のうちの最上段の前記収容槽に吸着液を供給するように構成されているものとすることができる。
【００２６】
このようにすると、二酸化炭素吸着材をリペア又は製造するときに、１又は２以上の上段側の収容槽と、１又は２以上の下段側の収容槽とに、別々に吸収液を供給して二酸化炭素吸着材をリペア又は製造することができる。これによって、ケーシグ内に設けられている複数の各収容槽に収容されている二酸化炭素吸着材をリペアするためのリペア時間、及び多孔性物質から二酸化炭素吸着材を製造するための製造時間を短縮させることができる。
【００２７】
この発明に係る二酸化炭素回収装置において、前記吸着液供給部は、前記収容槽に収容されている前記二酸化炭素吸着材又は前記多孔性物質に吸着液を液滴状に噴霧するものとすることができる。
【００２８】
このようにすると、二酸化炭素吸着材をリペア又は製造するために、収容槽内に吸着液を供給するときに、吸着液供給部は、収容槽に収容されている二酸化炭素吸着材又は多孔性物質に吸着液を液滴状に満遍なく噴霧することができる。これにより、二酸化炭素吸着材等の表面に気泡が形成されないように、二酸化炭素吸着材等の表面全体に吸着液を確実に担持させることができる。このようにしてリペア又は製造された二酸化炭素吸着材によると、二酸化炭素に対する吸着能力の向上及び均一化を図ることができる。
【００２９】
本発明に係る二酸化炭素回収システムは、本発明に係る二酸化炭素回収装置を複数備え、いずれかの前記二酸化炭素回収装置が、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を行ない、それ以外の前記二酸化炭素回収装置が、前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させる再生処理、前記二酸化炭素吸着材に前記吸着液を担持させるリペア処理、及び前記多孔性物質に前記吸着液を担持させる製造処理を行なうことが可能な構成としたことを特徴とするものである。
【００３０】
本発明に係る二酸化炭素回収システムによると、いずれかの二酸化炭素回収装置が、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を行なっている間に、それ以外の二酸化炭素回収装置が、二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させる再生処理、二酸化炭素吸着材に吸着液を担持させるリペア処理、及び多孔性物質に吸着液を担持させる製造処理を行なうことが可能である。
【００３１】
これによって、この二酸化炭素回収システムが備えているいずれかの二酸化炭素回収装置を使用して、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を、中断させること無く連続して行なわせることができる。更に、これら吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を一括監視することができるので、運転管理の手間を軽減でき、運転管理費を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３２】
この発明に係る二酸化炭素回収装置、及び二酸化炭素回収システムによると、二酸化炭素を吸着したり、二酸化炭素吸着材を再生するための吸着再生設備と、二酸化炭素吸着材をリペア及び製造するためのリペア製造設備とを、別々に用意する必要がなく、１つの設備を使用して、二酸化炭素の吸着処理、二酸化炭素吸着材の再生処理、二酸化炭素吸着材のリペア処理、及び二酸化炭素吸着材の製造処理を行なうことができる。その結果、これらの処理機能を備える二酸化炭素回収装置のコストの低減、小型化、及び設置スペースの削減を図ることができる。
【００３３】
更に、二酸化炭素吸着材を製造又はリペアするときに、吸着液を収容槽内に充填すればよく、ケーシング内の全体に充填する必要がないので、必要とされる吸着液の量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の一実施形態に係る二酸化炭素回収システムを示す図である。
【図２】同実施形態に係る二酸化炭素回収装置が備える収容槽を示す拡大断面図である。
【図３】図２に示す収容槽の拡大平面図である。
【図４】同発明の他の実施形態に係る二酸化炭素回収装置が備える通路開閉機構を示す拡大断面図である。
【図５】図４に示す通路開閉機構の拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る二酸化炭素回収システムの一実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。この図１に示す二酸化炭素回収システム１１は、第１二酸化炭素回収装置１２と、第２二酸化炭素回収装置１２とを備えている。これら第１二酸化炭素回収装置１２、及び第２二酸化炭素回収装置１２は、同等のものである。
【００３６】
これら第１及び第２のそれぞれの二酸化炭素回収装置１２は、二酸化炭素を吸着することができる吸着液を多孔性物質に担持させた二酸化炭素吸着材Ｋに、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させて（回収）、二酸化炭素の濃度が低減された清浄気体を作ることができるものである（吸着処理）。そして、この二酸化炭素吸着材Ｋに吸着された二酸化炭素を離脱させて、この二酸化炭素吸着材Ｋを再生できるようになっている（再生処理）。また、二酸化炭素吸着性能の低下した二酸化炭素吸着材Ｋを回復させることができ（リペア処理）、更に、二酸化炭素吸着材Ｋを製造することができるようになっている（製造処理）。
【００３７】
ここで、二酸化炭素を含む被処理気体として、例えば密閉された居住空間の室内空気、空気調和されたオフィス等の室内空気、及びボイラ等から排出される燃焼排ガスを挙げることができる。
【００３８】
また、この実施形態では、第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２のいずれか一方が吸着処理を行なっている間に、他方が再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうように制御されている。これによって、この二酸化炭素回収システム１１が備えているいずれかの二酸化炭素回収装置１２を使用して、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を、中断させること無く連続して行なわせることができる。更に、これら吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を一括監視することができるので、運転管理の手間を軽減でき、運転管理費を抑制することができる。
【００３９】
ただし、第１二酸化炭素回収装置１２と、第２二酸化炭素回収装置１２とは、同等のものであるので、第１二酸化炭素回収装置１２を説明し、第２二酸化炭素回収装置１２の説明を省略する。
【００４０】
第１二酸化炭素回収装置１２は、第１ケーシング１３と、収容槽１４と、吸着液供給部１５とを備え、収容槽１４には、通路開閉機構１６が設けられている。
【００４１】
図１に示す第１ケーシング１３は、例えば円筒状に形成され、上下の各開口部は、上壁部及び下壁部によって閉じられて密封されている。そして、この第１ケーシング１３には、内部に流体を通すための流体処理通路１７を有し、流体処理通路１７に気体を供給するための気体供給口１８が上壁部に設けられている。また、流体処理通路１７に供給された気体を排出するための気体排出口１９が、第１ケーシング１３の下部の側壁部に設けられている。
【００４２】
また、この第１ケーシング１３の下壁部には、第１ケーシング１３内のドレンを排出するためのドレン口２０、及び吸着液が排出される吸着液排出口２１が設けられている。
【００４３】
収容槽１４は、図１に示すように、第１ケーシング１３内に上下方向に沿って互いに間隔を隔てて固定して複数設けられ、これら複数のそれぞれの収容槽１４の底部に対して通路開閉機構１６が設けられている。この実施形態では、例えば３つの収容槽１４が設けられている。そして、それぞれの収容槽１４内には、多数の二酸化炭素吸着材Ｋが収容されている。この多数のそれぞれの二酸化炭素吸着材Ｋは、多孔性物質に二酸化炭素を吸着することができる吸着液を担持させたものである。
【００４４】
この多孔性物質としては、活性炭、活性アルミナ等を例示することができる。これらは、表面に多くの細孔を有し、アミン化合物等の吸着液の担持量が多く、またアミン化合物等の担持後において二酸化炭素の吸着にも適している。これらのうち、活性炭は、嵩密度が小さいため、軽量の二酸化炭素吸着材Ｋを作ることができる。また、アミン化合物が有する僅かなアンモニア臭を脱臭し得るという面でも好適である。二酸化炭素吸着材Ｋに適した活性炭は、平均細孔径２０〜１００Å、細孔容積１．０〜２．０ｃｃ／ｇ、比表面積１０００〜２０００ｍ２／ｇの性状のものが好ましい。
【００４５】
二酸化炭素吸着液（吸着液）としては、アミン化合物が好ましい。このアミン化合物としては、ポリエチレンイミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラエチレンペンタミン、メチルジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジブチルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサエチレンジアミン、ベンジルアミン、モルホリン等が挙げられる。このうち、比較的低温の加熱で二酸化炭素を脱着させることができるとともに、蒸散しても回収が容易であるという理由で、モノエタノールアミン及びジエタノールアミンが好適であり、これらの混合物も好適である。
【００４６】
この実施形態では、アミン化合物の多孔性物質への担持は、例えばジエタノールアミンの場合、１０〜５５％の範囲に調整したジエタノールアミン水溶液に活性炭を浸漬し、濾過して乾燥させることにより得られ、通常、２０〜２００重量％のアミン担持量の二酸化炭素吸着材Ｋが得られる。
【００４７】
通路開閉機構１６は、図１に示すように、上段収容槽１４、中段収容槽１４、及び下段収容槽１４のそれぞれの底部に対して設けられ、各底部（流体処理通路１７）をそれぞれ別々に開閉することによって、それぞれの収容槽１４内に供給された吸着液の貯留及び排出を可能にすると共に、気体の流通及び遮断を可能にすることができるものである。これら３つの各収容槽１４に設けられている通路開閉機構１６は、それぞれ同等のものであるので、上段収容槽１４の通路開閉機構１６を説明し、それ以外の通路開閉機構１６の説明を省略する。
【００４８】
この上段収容槽１４の底部に対して設けられている通路開閉機構１６は、図２及び図３に示すように、収容槽１４の底部を形成する上側の可動板状部材２２と、下側の固定板状部材２３とを有している。これら可動板状部材２２及び固定板状部材２３は、略同一半径の円板状体であり、互いに上下に重なり合うように配置され、それぞれには、多数の第１及び第２貫通孔２４、２５が分散して設けられている。これら可動板状部材２２及び固定板状部材２３は、摩擦係数の小さい例えばテフロン（登録商標）系の材料で形成されている。
【００４９】
この固定板状部材２３は、図２に示すように、その外周部が、収容槽１４を形成する円筒状の側壁部１４ａの下部内周面に結合しており、その側壁部１４ａは、第１ケーシング１３の内周面に固定して設けられている。
【００５０】
可動板状部材２２は、その中央部を中心にして回動自在に固定板状部材２３の上面に配置されている。そして、この可動板状部材２２の外周部には、大径傘歯車の一部を成す円弧状の大傘歯車２６が設けられ、この大傘歯車２６に小傘歯車２７が噛合っている。この小傘歯車２７は、電動機２８の回転軸に設けられ、この電動機２８は、固定板状部材２３に設けられた取付け台２９に取り付けられている。
【００５１】
また、図２に示すように、可動板状部材２２の上面と、この収容槽１４に収容されている多数の二酸化炭素吸着材Ｋとの間には、網状部材３０が配置されている。この網状部材３０は、二酸化炭素吸着材Ｋが貫通孔２４、２５を通ってこの収容槽１４からこぼれ落ちないように保持するためのものである。
【００５２】
次に、上記のように構成された通路開閉機構１６の作用を説明する。今、図２及び図３に示すように、可動板状部材２２の多数の第１貫通孔２４が、固定板状部材２３の多数の第２貫通孔２５と互いに重なり合わない閉状態（浸漬モード）となっているとする。この閉状態で、電動機２８を例えば正転方向に所定角度だけ回転させると、図３に示す可動板状部材２２が時計方向に所定角度だけ回転して、可動板状部材２２の多数の第１貫通孔２４が、固定板状部材２３の多数の第２貫通孔２５と互いに重なり合う開状態（排出モード）にすることができる。
【００５３】
このように、開状態（排出モード）にすると、例えば収容槽１４内に貯留されている吸着液を、これら多数の第１及び第２貫通孔２４、２５に通して、この収容槽１４から排出することができる。また、後述する二酸化炭素を含む被処理気体、乾燥気体（例えば不活性ガス）、又は加熱気体（例えば加熱蒸気）等を通すことができる。
【００５４】
次に、この開状態（排出モード）で、電動機２８を、例えば逆転方向に所定角度だけ回転させると、図３に示す可動板状部材２２が反時計方向に所定角度だけ回転して、可動板状部材２２の多数の第１貫通孔２４が、固定板状部材２３の多数の第２貫通孔２５と互いに重なり合わない閉状態（浸漬モード）にすることができる（図２及び図３に示す閉状態）。
【００５５】
このように、閉状態（浸漬モード）にすると、吸着液供給部１５から供給された吸着液を収容槽１４内に貯留することができる。また、後述する二酸化炭素を含む被処理気体、乾燥気体（例えば不活性ガス）、又は加熱気体（例えば加熱蒸気）等が通過することを止めることができる。
【００５６】
ただし、この実施形態では、電動機２８を駆動することによって、通路開閉機構１６を開状態及び閉状態に変更できるようにしたが、これに代えて、手動によって、通路開閉機構１６を開状態及び閉状態に変更するようにしてもよい。
【００５７】
次に、吸着液供給部１５を説明する。吸着液供給部１５は、図１に示すように、収容槽１４内に吸着液を供給するためのものであり、第１吸着液供給部１５及び第２吸着液供給部１５を備えている。第１吸着液供給部１５は、上段収容槽１４内に吸着液を供給できるように、上段収容槽１４の上方位置に設けられている。第２吸着液供給部１５は、下段収容槽１４内に吸着液を供給できるように、下段収容槽１４の上方位置に設けられている。
【００５８】
これら第１及び第２吸着液供給部１５、１５は、シャワーを使用して対応する各収容槽１４に収容されている多数の二酸化炭素吸着材Ｋ、又は多数の多孔性物質に吸着液を液滴状に噴霧することができるようになっている。
【００５９】
また、図１に示すように、第１ケーシング１３の外側には、吸着液循環用ライン３１が設けられ、この吸着液循環用ライン３１は、共通管３１ａと、この共通管３１ａの一端部から分岐する２つの分岐管３１ｂ、３１ｂとを有している。共通管３１ａの他端部は、第１ケーシング１３の下部に設けられている吸着液排出口２１と接続している。そして、２つのそれぞれの分岐管３１ｂの各端部は、第１及び第２吸着液供給部１５、１５に接続している。
【００６０】
更に、この共通管３１ａの途中には、溶液タンク３２及び吸着液供給ポンプ３３が設けられている。溶液タンク３２は、第１ケーシング１３の吸着液排出口２１から排出される吸着液を貯留できるものである。吸着液供給ポンプ３３は、溶液タンク３２内に貯留されている吸着液を、第１及び第２吸着液供給部１５、１５に送り出すためのものである。そして、この共通管３１ａには、バルブ３４が設けられ、２つの各分岐管３１ｂの各端部には、バルブ３５、３６が設けられている。
【００６１】
そして、図１に示すように、第２二酸化炭素回収装置１２にも、第１二酸化炭素回収装置１２に設けられている第１及び第２吸着液供給部１５、１５、２つの分岐管３１ｂ、３１ｂ、並びに、バルブ３４、３５、３６が設けられ、これら第１及び第２吸着液供給部１５、１５と接続する２つの分岐管３１ｂは、接続管３７を介して共通管３１ａと接続している。また、第２ケーシング１３の吸着液排出口２１は、接続管３８を介して溶液タンク３２と接続している。この接続管３８にもバルブ３４が設けられている。
【００６２】
次に、図１を参照して、二酸化炭素を含む被処理気体（ＣＯ２含有ガス）を第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２の第１及び第２ケーシング１３、１３内に供給することができる被処理気体供給ライン３９、並びに、二酸化炭素の濃度が低下した清浄気体をそれぞれの第１及び第２ケーシング１３、１３内から排出することができる清浄気体排出ライン４０を説明する。
【００６３】
被処理気体供給ライン３９は、図１に示すように、共通管３９ａと、この共通管３９ａの一端部から分岐する２つの分岐管３９ｂ、３９ｂとを有している。共通管３９ａの他端部は、例えば密閉された居住空間の室内空気、空気調和されたオフィス等の室内空気、又はボイラ等から排出される燃焼排ガスが排出される被処理気体排出ライン（図示せず）の出口と接続している。そして、２つのそれぞれの分岐管３９ｂの各端部は、第１及び第２ケーシング１３、１３の各上壁部に設けられている各気体供給口１８に接続している。これら２つの各分岐管３９ｂには、バルブ４１、４２が設けられている。
【００６４】
更に、この共通管３９ａの途中には、凝縮器４４及び加熱器４５が設けられている。この凝縮器４４は、冷却器であり、共通管３９ａ内を通る被処理気体に含まれる水分を凝縮させて除去（回収）することができるものである。そして、加熱器４５は、例えば排熱を利用する熱交換器、又は電気ヒータであり、共通管３９ａ内を通る被処理気体を所望の温度に加熱して、例えばこの被処理気体が、収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋに接触したときに、結露することを防止することができるものである。
【００６５】
清浄気体排出ライン４０は、図１に示すように、共通管４０ａと、この共通管４０ａの一端部から分岐する２つの分岐管４０ｂ、４０ｂとを有している。共通管４０ａの他端部は、例えば煙突４６を介して外部に開口している。そして、この共通管４０ａの途中には、バグフィルタ及び排気用送風機４８が設けられている。
【００６６】
ただし、このように清浄気体を共通管４０ａの他端部から外部に放出してもよいが、例えば密閉された居住空間の室内空気、又は空気調和されたオフィス等の室内空気を被処理気体として清浄化するときは、清浄化して得られた清浄空気を元の密閉された居住空間、又は空気調和されたオフィス等に戻すことができる。このように、清浄空気を元の空間に戻すことによって、居住空間等の二酸化炭素濃度の上昇（酸素濃度の低下）を防ぐことができるし、冷暖房に係る空調エネルギの無駄を防止できる。
【００６７】
そして、２つのそれぞれの分岐管４０ｂの各端部は、第１及び第２ケーシング１３、１３の下部に設けられている各気体排出口１９に接続している。これら２つの各分岐管４０ｂには、バルブ４９、５０が設けられている。
【００６８】
次に、図１を参照して、例えば不活性ガス等を使用する乾燥気体を、第１及び第２ケーシング１３、１３内に通して循環させることができる乾燥気体循環用ライン５１を説明する。この乾燥気体循環用ライン５１は、第１及び第２ケーシング１３、１３から排出される乾燥気体を再び元の第１及び第２ケーシング１３、１３に戻して循環させることによって、上段収容槽１４、中段収容槽１４、及び下段収容槽１４内に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋを乾燥させることができるものである。
【００６９】
従って、この乾燥気体循環用ライン５１と、第１ケーシング１３内の流体処理通路１７とによって、第１二酸化炭素回収装置１２における乾燥気体の循環ラインを形成している。そして、この乾燥気体循環用ライン５１と、第２ケーシング１３内の流体処理通路１７とによって、第２二酸化炭素回収装置１２における乾燥気体の循環ラインを形成している。
【００７０】
この乾燥気体循環用ライン５１は、図１に示すように、共通管５１ａと、この共通管５１ａの上流端部から分岐する２つの上流側分岐管５１ｂと、共通管５１ａの下流端部から分岐する２つの下流側分岐管５１ｃとを有している。そして、２つのそれぞれの上流側分岐管５１ｂの各端部は、第１及び第２ケーシング１３、１３の各上壁部に設けられている各気体供給口１８に接続しており、これら２つの各上流側分岐管５１ｂには、バルブ５２、５３が設けられている。また、２つのそれぞれの下流側分岐管５１ｃの各端部は、第１及び第２ケーシング１３、１３の各周壁部に設けられている各気体排出口１９に接続しており、これら２つの各下流側分岐管５１ｃには、バルブ５４、５５が設けられている。
【００７１】
そして、この共通管５１ａの途中には、乾燥用送風機５６が設けられている。また、図１に示すように、凝縮器４４及び加熱器４５は、この乾燥気体循環用ライン５１の共通管５１ａ、及び被処理気体供給ライン３９の共通管３９ａに共用されるように、これら２つの共通管５１ａ、３９ａに対して設けられている。
【００７２】
更に、乾燥気体循環用ライン５１の共通管５１ａにおける上流側分岐部５１ｂの手前の位置には、乾燥気体（例えば不活性ガス）や加熱気体を供給するための供給管５７が接続しており、この供給管５７にはバルブ５８が設けられている。
【００７３】
次に、上記のように構成された二酸化炭素回収システム１１の作用を説明する。この二酸化炭素回収システム１１が備えている第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２のいずれの装置も、吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうことができるものである。そして、この二酸化炭素回収システム１１は、第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２のいずれか一方が吸着処理を行なっている間に、他方が再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうように制御されている。これによって、この二酸化炭素回収システム１１が備えているいずれかの二酸化炭素回収装置１２を使用して、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を、中断させること無く連続して行なわせることができる。
【００７４】
次に、図１に示す第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２を使用して吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なう手順、及びこの第２二酸化炭素回収装置１２の作用を説明する。
【００７５】
まず、吸着処理について、図１の右側に示す第２二酸化炭素回収装置１２を参照して説明する。この吸着処理とは、二酸化炭素を吸着することができる吸着液を多孔性物質に担持させた二酸化炭素吸着材Ｋに、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させて、二酸化炭素の濃度が低減された清浄気体を製造する処理である。
【００７６】
ただし、この実施形態の二酸化炭素回収システム１１では、ボイラ等から排出される燃焼排ガスに含まれている二酸化炭素を吸着（回収）して、二酸化炭素の濃度が低減された清浄気体を外部に放出する例を挙げて説明する。
【００７７】
吸着処理を行なうときは、図１に示す右側の第２ケーシング１３内に設けられている３つの各収容槽１４内に二酸化炭素吸着材Ｋを入れておく。そして、被処理気体が、被処理気体供給ライン、第２ケーシング内の流体処理通路、及び清浄気体排出ラインを通って外部に排出されるように、各バルブを開又は閉にしておき、３つの各通路開閉機構１６を操作して開状態にする。具体的には、バルブ４２、５０を開にして、それ以外のバルブを閉にする。
【００７８】
この状態で、被処理気体を、被処理気体供給ライン３９から第２ケーシング１３の気体供給口１８に供給して、この被処理気体を上段収容槽１４の吸着材Ｋ、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５、中段収容槽１４の吸着材Ｋ、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５、下段収容槽１４の吸着材Ｋ、並びに、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５に通す。
【００７９】
これによって、被処理気体に含まれる二酸化炭素が、流体処理通路１７内の３つの各収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋに接触して吸着され（吸着処理）、二酸化炭素濃度の低い清浄気体を気体排出口１９、及び清浄気体排出ライン４０に通して外部に排出することができる。このようにして、被処理気体から二酸化炭素を回収することができる。
【００８０】
次に、再生処理について、図１の右側に示す第２二酸化炭素回収装置１２を参照して説明する。この再生処理とは、二酸化炭素吸着材Ｋに吸着された二酸化炭素を離脱させて、この二酸化炭素吸着材Ｋを再生する処理である。このように、二酸化炭素吸着材Ｋに対して再生処理を行なうのは、二酸化炭素吸着材Ｋが二酸化炭素を効率よく吸着できるようにするためには、二酸化炭素吸着材Ｋが吸着している二酸化炭素吸着量を、或る一定以下にしておく必要があるからである。
【００８１】
再生処理を行なうときは、３つの各収容槽１４に再生処理される二酸化炭素吸着材Ｋを充填しておく。そして、加熱気体又は加熱蒸気を供給管５７から供給して、上流側分岐ライン５１ｂ、第２ケーシング１３内の流体処理通路１７、及び二酸化炭素排出管５９を通って貯留部に貯留されるように、各バルブを開又は閉にしておき、３つの各通路開閉機構１６を操作して開状態にする。具体的には、バルブ５８、５３、７０を開にして、それ以外のバルブを閉にする。
【００８２】
この状態で、例えば加熱気体又は加熱蒸気を供給管５７から供給して、第２ケーシング１３の気体供給口１８に通して、上段収容槽１４の吸着材Ｋ、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５、中段収容槽１４の吸着材Ｋ、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５、下段収容槽１４の吸着材Ｋ、並びに、開状態の第１及び第２貫通孔２４、２５に通す。
【００８３】
これによって、加熱気体等が、流体処理通路１７内の３つの各収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋを加熱することができ、その結果、二酸化炭素吸着材Ｋから二酸化炭素を離脱させることができる。この離脱した二酸化炭素を、二酸化炭素排出管５９から排出することができる。この排出された二酸化炭素は、例えば圧縮して貯留部に貯留し、この貯留部を地中に埋設することができる。このようにして、二酸化炭素吸着材Ｋを再生することができる（再生処理）。
【００８４】
そして、二酸化炭素吸着材Ｋを再生した後は、加熱気体等に代えて、冷却用気体（例えば不活性ガス）を供給管５７から供給して、３つの各収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋを冷却する。これによって、吸着処理ができる状態にすることができる。この冷却用気体は、清浄気体排出ライン４０の煙突４６から外部に排出する。
【００８５】
なお、二酸化炭素排出管５９は、清浄気体排出ライン４０の２つの各分岐管４０ｂに設けられている各バルブ４９、５０の流入口と接続しており、各二酸化炭素排出管５９には、それぞれバルブ４３が設けられている。
【００８６】
次に、リペア処理について、図１の左側に示す第１二酸化炭素回収装置１２を参照して説明する。このリペア処理とは、二酸化炭素吸着性能が劣化した二酸化炭素吸着材Ｋに吸着液を担持させて、二酸化炭素吸着材Ｋの二酸化炭素吸着性能を向上させるための処理である。
【００８７】
リペア処理を行なうときは、図１に示すバルブ３４、３５、３６を開にして、それ以外のバルブを閉にする。そして、左側の第１ケーシング１３内に設けられている３つの各収容槽１４の通路開閉機構１６を操作して閉状態（浸漬モード）にする。この３つの各収容槽１４には、リペア処理される二酸化炭素吸着材Ｋが収容されている。
【００８８】
次に、バルブ３５を開いて、吸着液供給ポンプ３３を起動させる。このとき、上側の第１吸着液供給部１５から吸着液がシャワー状に噴射されて、吸着液を上段収容槽１４に供給することができる。そして、上段収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋが、完全に吸着液に浸漬された状態となったときに、吸着液供給ポンプ３３を停止させて、バルブ３５を閉じる。
【００８９】
そして、所定時間が経過すると、吸着液を上段収容槽１４内の二酸化炭素吸着材Ｋに担持させることができる。しかる後に、上段収容槽１４の通路開閉機構１６を操作して開状態（排出モード）にして、上段収容槽１４内の吸着液を、通路開閉機構１６の第１及び第２貫通孔２４、２５に通して排出する。
【００９０】
この上段収容槽１４から排出された吸着液は、中段収容槽１４に供給されて、中段収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋが、完全に吸着液に浸漬された状態となる。
【００９１】
そして、所定時間が経過すると、吸着液を中段収容槽１４内の二酸化炭素吸着材Ｋに担持させることができる。しかる後に、中段収容槽１４の通路開閉機構１６を操作して開状態（排出モード）にして、中段収容槽１４内の吸着液を、通路開閉機構１６の第１及び第２貫通孔２４、２５に通して排出する。
【００９２】
この中段収容槽１４から排出された吸着液は、下段収容槽１４に供給されて、下段収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋが、完全に吸着液に浸漬された状態となる。
【００９３】
そして、所定時間が経過すると、吸着液を下段収容槽１４内の二酸化炭素吸着材Ｋに担持させることができる。しかる後に、下段収容槽１４の通路開閉機構１６を操作して開状態（排出モード）にして、下段収容槽１４内の吸着液を、通路開閉機構１６の第１及び第２貫通孔２４、２５、並びに、第１ケーシング１３の下壁部に形成されている吸着液排出口２１に通して溶液タンク３２に戻す。そして、バルブ３４を閉じる。
【００９４】
次に、これら３つの各収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋを乾燥させる乾燥処理を行なう。まず、バルブ５８、５２、４９、５４を開いて、これ以外のバルブを閉じる。この状態で、乾燥気体（例えば不活性ガス）を供給管５７から供給して気体供給口１８に通して、第１ケーシング１３の流体処理通路１７に流入させて、この第１ケーシング１３の流体処理通路１７、及び乾燥気体循環用ライン５１内の空気を乾燥気体（不活性ガス）に置換する。そして、バルブ５８、４９を閉じる。そして、乾燥用送風機５６を起動して、乾燥気体を流体処理通路１７及び乾燥気体循環用ライン５１に通して循環させる。これによって、３つの各収容槽１４に収容されている、吸着液を担持する二酸化炭素吸着材Ｋを乾燥させることができる。
【００９５】
このように、乾燥気体が循環している間に、第１ケーシング１３の底に溜まる水分をドレン口２０から排出すると共に、乾燥気体中に含まれる水分を凝縮器４４で回収することができる。そして、加熱器４５は、乾燥気体を加熱してその温度を調整して乾燥を促進することができる。これによって、吸着液を担持する二酸化炭素吸着材Ｋを効率よく乾燥させることができる。
【００９６】
乾燥終了後、乾燥用送風機５６を停止させて、バルブ５２、５４を閉じて、ドレンバルブ４３を開ける。そして、ドレン排出終了後、ドレンバルブ４３を閉じる。このようにして、二酸化炭素吸着材Ｋのリペア処理をすることができる。
【００９７】
次に、製造処理について説明する。この製造処理とは、二酸化炭素吸着材Ｋを製造する処理である。この二酸化炭素吸着材Ｋの製造処理と、リペア処理とが相違するところは、リペア処理では、二酸化炭素吸着性能が劣化した二酸化炭素吸着材Ｋが収容槽１４に収容されていて、この収容槽１４に吸着液を充填して、二酸化炭素吸着材Ｋを吸着液に浸漬し、これによって二酸化炭素吸着材Ｋに吸着液を担持させるのに対して、製造処理では、多孔性物質が収容槽１４に収容されていて、この収容槽１４に吸着液を充填して、多孔性物質を吸着液に浸漬し、これによって多孔性物質に吸着液を担持させるところである。これ以外は、リペア処理と同等であるので、それらの説明を省略する。
【００９８】
以上のように構成された第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２によると、二酸化炭素の吸着処理、二酸化炭素吸着材Ｋの再生処理、二酸化炭素吸着材Ｋのリペア処理、及び二酸化炭素吸着材Ｋの製造処理を行なうことができるので、吸着処理及び再生処理をするための吸着再生装置と、リペア処理及び製造処理をするためのリペア製造装置とを、別々に用意する必要がなく、１つの装置を使用して、吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうことができる。その結果、これらの処理機能を備える二酸化炭素回収装置のコストの低減、小型化、及び設置スペースの削減を図ることができる。
【００９９】
更に、二酸化炭素吸着材Ｋをリペア又は製造するときに、吸着液を収容槽１４内に充填すればよく、ケーシング１３内の全体に充填する必要がないので、必要とされる吸着液の量の低減を図ることができる。
【０１００】
そして、図２及び図３に示す通路開閉機構１６によると、可動板状部材２２を所定の開位置又は閉位置に移動させるだけで、流体処理通路１７（収容槽１４の底部）を開閉することができる。従って、吸着処理、再生する再生処理、リペア処理、及び製造処理をするときに使用される通路開閉機構１６の構成の簡単化及びコンパクト化を図ることができる。
【０１０１】
そして、可動板状部材２２及び固定板状部材２３のそれぞれには、多数の第１及び第２貫通孔２４、２５を分散して設けてあるので、前記それぞれの吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理をするときに、吸着液、被処理気体、乾燥気体、加熱気体（加熱蒸気）、又は冷却気体を、これら分散して設けられた多数の第１及び第２貫通孔２４、２５に通して、その下方に配置されている中段及び下段収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に満遍なく接触させることができ、これによって、吸着液、被処理気体、乾燥気体、加熱気体（加熱蒸気）、又は冷却気体を使用して行われるそれぞれの前記処理を、短時間で確実に行えるようにすることができる。更に、二酸化炭素吸着材Ｋから離脱した二酸化炭素を、収容槽１４内に滞留させずにスムースに排出することができる。
【０１０２】
また、リペア処理及び製造処理において、二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に担持された吸着液を乾燥させるための乾燥気体又は冷却気体として不活性ガスを使用すると、二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質が担持している吸着液の酸化を防止して、吸着液が有する二酸化炭素吸着性能の低下を防止できる。そして、不活性ガスを、流体処理通路１７及び乾燥気体循環用ライン５１で形成された循環ラインで循環させて二酸化炭素吸着材Ｋ等を乾燥させると、少ない不活性ガスを使用して二酸化炭素吸着材Ｋ等を乾燥させることができる。
【０１０３】
更に、図１に示す第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２によると、乾燥気体循環用ライン５１には、凝縮器４４、及び加熱器４５が設けられている。このようにすると、凝縮器４４は、乾燥気体としての不活性ガスに含まれる水分（二酸化炭素吸着材Ｋから蒸発した水分を含む）を凝縮させて除去することができる。そして、加熱器４５は、不活性ガスを加熱して二酸化炭素吸着材Ｋの乾燥を促進することができる。これによって、収容槽１４内の二酸化炭素吸着材Ｋを効率よく乾燥させることができる。
【０１０４】
そして、図１に示す第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２によると、３つの収容槽１４が、第１及び第２ケーシング１３、１３内にそれぞれ上下方向に沿って設けられ、これら３つのそれぞれの収容槽１４の底部に対して通路開閉機構１６が設けられている構成としたので、二酸化炭素吸着材Ｋを再生又は製造するときに、上段収容槽１４内に吸着液を供給して、その上段収容槽１４内に供給された吸着液をその下側の中段収容槽１４に移し返ることができ、この中段収容槽１４内に移し返られた吸着液をその下側の下段収容槽１４に移し返ることができる。
【０１０５】
従って、１つの収容槽１４で使用される量の吸着液を使用して、複数のそれぞれの収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に吸着液を担持させることができる。従って、二酸化炭素吸着材Ｋをリペア又は製造するときに使用される吸着液の量の低減を図ることができる。
【０１０６】
また、図１に示すように、吸着液供給部１５は、シャワーを使用して収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に吸着液を噴霧する構成としたので、二酸化炭素吸着材Ｋをリペア又は製造するときに、シャワーを使用して上段収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に吸着液を満遍なく噴霧することができる。
【０１０７】
このように、シャワーを使用して吸着液を二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に噴霧すると、二酸化炭素吸着材Ｋ等の表面に気泡が形成されないように、二酸化炭素吸着材Ｋ等の表面全体に吸着液を確実に担持させることができる。このようにしてリペア又は製造された二酸化炭素吸着材Ｋによると、二酸化炭素に対する吸着能力の向上及び均一化を図ることができる。
【０１０８】
更に、図１に示す二酸化炭素回収システム１１によると、第１及び第２二酸化炭素回収装置１２、１２のうちの一方の装置が、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を行なっている間に、他方の装置が、再生処理、リペア処理、及び製造処理を並行して行なうようにすることができる。これによって、この二酸化炭素回収システム１１が備えているいずれかの二酸化炭素回収装置１２を使用して、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を、中断させること無く連続して行なわせることができる。更に、吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を一括監視することができるので、運転管理費を抑制することができる。
【０１０９】
ただし、上記実施形態では、二酸化炭素吸着材Ｋを再生又は製造するときに、図１に示す例えば第１二酸化炭素回収装置１２の１つの吸着液供給部１５から吸着液を上段収容槽１４内に供給して、その上段収容槽１４内に供給された吸着液を中段収容槽１４及び下段収容槽１４に移し返えて、この３つの収容槽１４を上から順番に１つずつ使用して、二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に吸着液を担持させるようにしたが、これに代えて、図１に示す例えば第１二酸化炭素回収装置１２の２つの吸着液供給部１５、１５から吸着液を上段収容槽１４及び下段収容槽１４の両方に別々に供給して、上段収容槽１４及び下段収容槽１４の両方を同時に使用して、二酸化炭素吸着材Ｋ又は多孔性物質に吸着液を担持させるようにしてもよい。
【０１１０】
この場合、上段収容槽１４において、二酸化炭素吸着材Ｋ等に吸着液を担持させた後は、上段収容槽１４内の吸着液を中段収容槽１４に移し返えて、この中段収容槽１４で二酸化炭素吸着材Ｋ等に吸着液を担持させる。
【０１１１】
なお、下段収容槽１４に充填された吸着液は、下段収容槽１４から排出されて溶液タンク３２に戻される。そして、中段収容槽１４に移し返えられた吸着液は、下段収容槽１４に移し返られ、この下段収容槽１４から排出されて溶液タンク３２に戻される。
【０１１２】
このようにすると、第１及び第２ケーシング１３、１４内に設けられている複数の各収容槽１４に収容されている二酸化炭素吸着材Ｋをリペアするためのリペア時間、及び多孔性物質から二酸化炭素吸着材Ｋを製造するための製造時間を短縮させることができる。
【０１１３】
そして、上記実施形態では、第１及び第２のそれぞれの二酸化炭素回収装置１２、１２には、収容槽１４を３つずつ設けた構成としたが、これに代えて、１、２、又は４以上の収容槽１４を設けた構成としてもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、２つの二酸化炭素回収装置１２を設けた構成としたが、これに代えて、３つ以上の二酸化炭素回収装置１２を設けた構成としてもよい。この場合は、例えばいずれか１つ又は複数の二酸化炭素回収装置１２が吸着処理を行なっている間に、他のいずれか１つ又は複数の二酸化炭素回収装置１２が再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうようにすることができる。
【０１１５】
更に、１つの二酸化炭素回収装置１２を備える構成として、この１つの二酸化炭素回収装置１２を使用して、吸着処理、再生処理、リペア処理、及び製造処理を行なうようにしてもよい。
【０１１６】
更に、上記実施形態では、図１に示すように、第１及び第２ケーシング１３、１３の上部に気体供給口１８を１つずつ設けると共に、その下部に気体排出口１９を１つずつ設けたが、これ以外の構成としてもよい。例えば、第１及び第２ケーシング１３、１３の上部に気体供給口１８を２つ以上ずつ設けると共に、その下部に気体排出口１９を２つ以上ずつ設ける。
【０１１７】
このようにすると、或る気体供給口から被処理気体をケーシング１３内に供給するようにして、別の気体供給口から乾燥気体、加熱気体（加熱蒸気）、又は冷却気体をケーシング１３内に供給するようにする。また、ケーシング１３内の清浄気体を或る気体排出口から排出するようにして、それ以外の気体を別の気体排出口から排出するようにする。これによって、吸着処理を行なうときに、専用の気体供給口及び気体排出口を使用することができ、吸着処理を安定して行うことができる。
【０１１８】
そして、上記実施形態では、図２及び図３に示すように、通路開閉機構１６を収容槽１４の底部に対して設けた構成としたが、これに代えて、収容槽１４の底部と間隔を隔ててその下方に設けた構成としてもよい。この場合は、収容槽１４の底部は、上記実施形態と同様に網状部材３０で形成され、二酸化炭素吸着材Ｋを保持できるようになっている。
【０１１９】
また、上記実施形態では、図２及び図３に示すように、通路開閉機構１６を収容槽１４の底部に対して設けてあり、可動板状部材２２を時計方向及び反時計方向に回動させることによって、流体処理通路１７を開閉することができる構成としたが、これに代えて、図４及び図５に示すように、通路開閉機構６０を収容槽１４の底部と間隔を隔ててその下方に設けた構成としてもよい。
【０１２０】
この通路開閉機構６０は、第１ケーシング１３の内面に支持板６１が略水平に設けられ、この支持板６１には、例えば矩形の開口部６１ａが形成されている。そして、この支持板６１の上面に例えば矩形の可動板６２が配置され、この可動板６２が前後方向に水平移動することによって、開口部６１ａを開閉することができるようになっている。
【０１２１】
そして、この可動板６２には、進退方向と平行する一方の縁部の上面には、ラック６３が設けられ、このラック６３と噛合うようにピニオン６４が設けられている。そして、このピニオン６４は、電動機２８によって正転及び逆転方向に回転駆動され、これによって、可動板６２が進退移動して開口部６１ａを開閉できるようになっている。図４及び図５に示す可動板６２は、二点鎖線で示す前進位置で閉状態となり、実線で示す後退位置で開状態となる。
【０１２２】
また、図４及び図５に示す通路開閉機構６０は、収容槽１４の底部と間隔を隔ててその下方に設けた構成としたが、これに代えて、収容槽１４の底部と接触し、又は接近する位置に設けた構成としてもよい。
【０１２３】
勿論、通路開閉機構は、上記以外の構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
以上のように、本発明に係る二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収システムは、二酸化炭素を吸着したり、二酸化炭素吸着材を再生するための吸着再生機能、並びに、二酸化炭素吸着材をリペア及び製造するためのリペア製造機能を共通の装置で行なうことができる優れた効果を有し、このような二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収システムに適用するのに適している。
【符号の説明】
【０１２５】
１１ 二酸化炭素回収システム
１２ 二酸化炭素回収装置
１３ 第１ケーシング、第２ケーシング
１４ 収容槽
１４ａ 収容槽の側壁部
１５ 吸着液供給部
１６ 通路開閉機構
１７ 流体処理通路
１８ 気体供給口
１９ 気体排出口
２０ ドレン口
２１ 吸着液排出口
２２ 可動板状部材
２３ 固定板状部材
２４ 第１貫通孔
２５ 第２貫通孔
２６ 大傘歯車
２７ 小傘歯車
２８ 電動機
２９ 取付け台
３０ 網状部材
３１ 吸着液循環用ライン
３２ 溶液タンク
３３ 吸着液供給ポンプ
３４、３５、３６、４１、４２、４３、４９ バルブ
５０、５２、５３、５４、５５、５８、７０ バルブ
３７、３８ 接続管
３９ 被処理気体供給ライン
４０ 清浄気体排出ライン
４４ 凝縮器
４５ 加熱器
４６ 煙突
４７ バグフィルタ
４８ 排気用送風機
５１ 乾燥気体循環用ライン
５６ 乾燥用送風機
５７ 供給管
５９ 二酸化炭素排出管
６０ 通路開閉機構
６１ 支持板
６１ａ 開口部
６２ 可動板
６３ ラック
６４ ピニオン
３１ａ、３９ａ、４０ａ、５１ａ 共通管
３１ｂ、３９ｂ、４０ｂ 分岐管
５１ｂ 上流側分岐管
５１ｃ 下流側分岐管
Ｋ 二酸化炭素吸着材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素を吸着することができる吸着液を多孔性物質に担持させた二酸化炭素吸着材に、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させたり、前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させることができ、更に、前記二酸化炭素吸着材及び前記多孔性物質に前記吸着液を担持させることができる二酸化炭素回収装置であって、
内部に流体を通すための流体処理通路を有し、前記流体処理通路に気体を供給するための１又は２以上の気体供給口、及び前記流体処理通路に供給された気体を排出するための１又は２以上の気体排出口が形成されたケーシングと、
前記流体処理通路内に設けられ前記二酸化炭素吸着材を収容する収容槽と、
前記収容槽内に吸着液を供給するための吸着液供給部とを備え、
前記収容槽の底部又は前記収容槽の下方には、前記流体処理通路を開閉することによって前記収容槽内に供給された吸着液の排出及び貯留を可能にする通路開閉機構が設けられていることを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【請求項２】
前記通路開閉機構は、可動板状部材と固定板状部材とを有し、これら前記可動板状部材及び前記固定板状部材のそれぞれには、多数の貫通孔が分散して設けられ、
前記可動板状部材が所定の開位置又は閉位置に移動したときに、前記可動板状部材の多数の第１貫通孔が、前記固定板状部材の多数の第２貫通孔と互いに重なり合う開状態となり、又は互いに重なり合わない閉状態となることを特徴とする請求項１記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項３】
前記流体処理通路を一部として有し、不活性ガスが循環して流れる循環ラインを備え、
前記不活性ガスは、前記収容槽に収容されている前記二酸化炭素吸着材を乾燥させるためのものであることを特徴とする請求項１又は２記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項４】
不活性ガスの前記循環ラインには、不活性ガス中に含まれる水分を凝縮するための凝縮器、及び不活性ガスを加熱するための加熱器が設けられていることを特徴とする請求項３記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項５】
複数の前記収容槽が、前記ケーシング内に上下方向に沿って設けられ、複数のそれぞれの前記収容槽の底部に対して前記通路開閉機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項６】
前記ケーシング内の上段側に設けられている１又は２以上の上段側の前記収容槽と、それよりも下段側に設けられている１又は２以上の下段側の前記収容槽とを備え、
前記吸着液供給部は、上段側の１又は２以上の前記収容槽のうちの最上段の前記収容槽、及び下段側の１又は２以上の前記収容槽のうちの最上段の前記収容槽に吸着液を供給するように構成されていることを特徴とする請求項５記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項７】
前記吸着液供給部は、前記収容槽に収容されている前記二酸化炭素吸着材又は前記多孔性物質に吸着液を液滴状に噴霧することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置を複数備え、いずれかの前記二酸化炭素回収装置が、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を行ない、それ以外の前記二酸化炭素回収装置が、前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させる再生処理、前記二酸化炭素吸着材に前記吸着液を担持させるリペア処理、及び前記多孔性物質に前記吸着液を担持させる製造処理を行なうことが可能な構成としたことを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【請求項１】
二酸化炭素を吸着することができる吸着液を多孔性物質に担持させた二酸化炭素吸着材に、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着させたり、前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させることができ、更に、前記二酸化炭素吸着材及び前記多孔性物質に前記吸着液を担持させることができる二酸化炭素回収装置であって、
内部に流体を通すための流体処理通路を有し、前記流体処理通路に気体を供給するための１又は２以上の気体供給口、及び前記流体処理通路に供給された気体を排出するための１又は２以上の気体排出口が形成されたケーシングと、
前記流体処理通路内に設けられ前記二酸化炭素吸着材を収容する収容槽と、
前記収容槽内に吸着液を供給するための吸着液供給部とを備え、
前記収容槽の底部又は前記収容槽の下方には、前記流体処理通路を開閉することによって前記収容槽内に供給された吸着液の排出及び貯留を可能にする通路開閉機構が設けられていることを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【請求項２】
前記通路開閉機構は、可動板状部材と固定板状部材とを有し、これら前記可動板状部材及び前記固定板状部材のそれぞれには、多数の貫通孔が分散して設けられ、
前記可動板状部材が所定の開位置又は閉位置に移動したときに、前記可動板状部材の多数の第１貫通孔が、前記固定板状部材の多数の第２貫通孔と互いに重なり合う開状態となり、又は互いに重なり合わない閉状態となることを特徴とする請求項１記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項３】
前記流体処理通路を一部として有し、不活性ガスが循環して流れる循環ラインを備え、
前記不活性ガスは、前記収容槽に収容されている前記二酸化炭素吸着材を乾燥させるためのものであることを特徴とする請求項１又は２記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項４】
不活性ガスの前記循環ラインには、不活性ガス中に含まれる水分を凝縮するための凝縮器、及び不活性ガスを加熱するための加熱器が設けられていることを特徴とする請求項３記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項５】
複数の前記収容槽が、前記ケーシング内に上下方向に沿って設けられ、複数のそれぞれの前記収容槽の底部に対して前記通路開閉機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項６】
前記ケーシング内の上段側に設けられている１又は２以上の上段側の前記収容槽と、それよりも下段側に設けられている１又は２以上の下段側の前記収容槽とを備え、
前記吸着液供給部は、上段側の１又は２以上の前記収容槽のうちの最上段の前記収容槽、及び下段側の１又は２以上の前記収容槽のうちの最上段の前記収容槽に吸着液を供給するように構成されていることを特徴とする請求項５記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項７】
前記吸着液供給部は、前記収容槽に収容されている前記二酸化炭素吸着材又は前記多孔性物質に吸着液を液滴状に噴霧することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置を複数備え、いずれかの前記二酸化炭素回収装置が、被処理気体に含まれている二酸化炭素を吸着する吸着処理を行ない、それ以外の前記二酸化炭素回収装置が、前記二酸化炭素吸着材に吸着された二酸化炭素を離脱させる再生処理、前記二酸化炭素吸着材に前記吸着液を担持させるリペア処理、及び前記多孔性物質に前記吸着液を担持させる製造処理を行なうことが可能な構成としたことを特徴とする二酸化炭素回収システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２３６７３６（Ｐ２０１２−２３６７３６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６４２５（Ｐ２０１１−１０６４２５）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
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