本發(fā)明的實施方式涉及二氧化碳回收裝置及排氣的處理方法。

背景技術(shù)：

火力發(fā)電廠等中將化石燃料進行燃燒而產(chǎn)生的燃燒排氣中包含的二氧化碳(CO₂)由于為溫室效應(yīng)氣體，所以作為地球變暖的原因之一被指出。從抑制地球變暖的觀點出發(fā)，需要削減通過燃燒排氣放出的CO₂的排出量。作為針對地球變暖問題的有效的對策，例如進行了CO₂分離回收·儲存(CCS：Carbon Dioxide Capture and Storage)技術(shù)的開發(fā)，即，將由火力發(fā)電廠等排出的燃燒排氣中的CO₂分離回收，并將回收的CO₂不向大氣中放散而儲存到地下。

具體而言，已知有具備使排氣與含有含氨基化合物的吸收液接觸而使排氣中的CO₂吸收到吸收液中的吸收塔、和將吸收了CO₂的吸收液進行加熱而從吸收液中放出CO₂的再生塔的CO₂回收裝置。在吸收塔中，排氣中的CO₂被吸收液吸收，從排氣中除去CO₂。吸收了CO₂的吸收液(富溶液)被供給到再生塔內(nèi)，在再生塔內(nèi)CO₂從吸收液中放出，吸收液被再生，同時CO₂被回收。在再生塔中再生的吸收液(貧溶液)被供給到吸收塔中，為了將排氣中的CO₂吸收而被再利用。這樣，在CO₂回收裝置中，通過吸收液反復進行吸收塔中的CO₂的吸收和再生塔中的CO₂的放出，從而使排氣中的CO₂分離并回收。

在這樣的裝置中，在吸收塔中，吸收液中的含氨基化合物的一部分與除去了CO₂的CO₂除去排氣同行。因此，為了防止發(fā)生由含氨基化合物引起的大氣污染，需要抑制含氨基化合物向大氣中飛散。因此，作為除去CO₂除去排氣中包含的含氨基化合物的方法，例如采用了使CO₂除去排氣與作為洗滌液的水或酸性溶液進行氣液接觸的方法、使排氣中包含的含氨基化合物吸附到填充有催化劑的填充層或活性炭等上的方法等。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-189262號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

由火力發(fā)電廠等排出的排氣的放出量為大量，需要抑制與CO₂除去排氣同行被放出的含氨基化合物的放出量的增加。因此，今后，在謀求CO₂回收裝置的進一步利用的方面，必須更進一步降低在吸收塔中與CO₂除去排氣同行而被放出到大氣中的含氨基化合物。

因此，本發(fā)明所要解決的課題是提供能夠進一步降低被放出到大氣中的含氨基化合物的濃度的二氧化碳回收裝置及排氣的處理方法。

用于解決問題的方法

基于一實施方式的二氧化碳回收裝置具備：具有使含有CO₂的排氣與含有含氨基化合物的吸收液進行氣液接觸而使上述CO₂吸收到上述吸收液中的CO₂吸收部的吸收塔、使吸收了上述CO₂的吸收液中包含的上述CO₂分離而將上述吸收液再生的再生塔、和將在上述CO₂吸收部中除去了上述CO₂的CO₂除去排氣中的含氨基化合物除去的凈化部，上述凈化部具備在具有能夠通氣的空隙的載體上擔載有光催化劑的催化劑部、和使上述光催化劑活化的活化部件。

基于另一實施方式的排氣的處理方法包括以下工序：CO₂回收工序，使含有CO₂的排氣與含有含氨基化合物的吸收液在吸收塔內(nèi)的CO₂吸收部中進行氣液接觸，使上述CO₂吸收到上述吸收液中；和凈化工序，將在上述CO₂吸收部中除去了上述CO₂的CO₂除去排氣供給到在具有能夠通氣的空隙的載體上擔載有光催化劑的催化劑部中，并且使上述催化劑部活化，從而將上述CO₂除去排氣中包含的含氨基化合物分解而除去。

附圖說明

圖1是表示基于第1實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。

圖2是表示凈化部的構(gòu)成的一例的圖。

圖3是表示凈化部的構(gòu)成的一例的圖。

圖4是表示凈化部的其它構(gòu)成的圖。

圖5是表示凈化部的其它構(gòu)成的圖。

圖6是表示CO₂回收裝置的其它構(gòu)成的一例的圖。

圖7是表示基于第2實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。

圖8是表示基于第3實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。

圖9是表示基于第4實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。

圖10是表示基于第5實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。

圖11是表示基于第6實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。

圖12是表示基于第7實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。

圖13是表示CO₂回收裝置的其它構(gòu)成的一例的圖。

圖14是表示基于第8實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。

具體實施方式

以下，對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。

(第1實施方式)

對基于第1實施方式的二氧化碳(CO₂)回收裝置，參照附圖進行說明。圖1是表示基于第1實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。如圖1中所示的那樣，CO₂回收裝置10A具有吸收塔11和再生塔12。

在CO₂回收裝置10A中，吸收含有CO₂的排氣21中的CO₂的吸收液22在吸收塔11與再生塔12之間(以下，稱為系統(tǒng)內(nèi)。)循環(huán)。吸收了排氣21中的CO₂的吸收液(富溶液)23從吸收塔11被送給至再生塔12。在再生塔12中幾乎全部的CO₂從富溶液23中被除去并再生的吸收液(貧溶液)22從再生塔12被送給至吸收塔11。另外，本實施方式中，當簡稱為吸收液時，是指貧溶液22或/和富溶液23。

排氣21是含有CO₂的廢氣，例如，是由火力發(fā)電廠等的鍋爐或燃氣輪機等排出的燃燒排氣、在煉鐵廠中產(chǎn)生的工藝排氣等。排氣21通過排氣送風機等而升壓，在冷卻塔中被冷卻后，介由煙道從吸收塔11的塔底部(下部)的側(cè)壁向塔內(nèi)供給。

吸收塔11使含有CO₂的排氣21與貧溶液22進行氣液接觸，使CO₂吸收到貧溶液22中。吸收塔11在塔內(nèi)具備具有用于提高氣液接觸的效率的填充材料的CO₂吸收部24、液分散器25、除霧器26和凈化部27。被送給至塔內(nèi)的排氣21從塔內(nèi)的下部向著塔頂(上部)側(cè)流動。貧溶液22從塔上部送給至塔內(nèi)，通過液分散器25滴下到塔內(nèi)。在吸收塔11中，在CO₂吸收部24中，在塔內(nèi)上升的排氣21與貧溶液22進行逆流接觸，排氣21中的CO₂被貧溶液22吸收而被除去。貧溶液22在CO₂吸收部24中吸收排氣21中的CO₂，變成富溶液23，被儲存在下部。在CO₂吸收部24中除去了CO₂的CO₂除去排氣28在吸收塔11的內(nèi)部上升。

在吸收塔11中，使排氣21與貧溶液22接觸的方法并不限定于在排氣21中滴下貧溶液22并在CO₂吸收部24中使排氣21與貧溶液22進行逆流接觸的方法，例如也可以通過在貧溶液22中使排氣21鼓泡而使CO₂吸收到貧溶液22中的方法等來進行。

吸收液是包含胺系化合物(含氨基化合物)和水的胺系水溶液。作為吸收液中包含的含氨基化合物的例子，例如可列舉出單乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇那樣的含有1個醇性羥基的伯胺類、二乙醇胺、2-甲基氨基乙醇那樣的含有2個醇性羥基的仲胺類、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺那樣的含有3個醇性羥基的叔胺類、乙撐二胺、三乙撐二胺、三乙撐四胺、氨基乙基乙醇胺、及二乙撐三胺等那樣的聚乙撐多胺類、哌嗪類、哌啶類、吡咯烷類那樣的環(huán)狀胺類、苯二甲基二胺那樣的多胺類、甲基氨基羧酸那樣的氨基酸類等及它們的混合物。含氨基化合物可以單獨使用它們中的1種、或使用2種以上。吸收液優(yōu)選含有10～70質(zhì)量％的上述的含氨基化合物。

吸收液除了含有上述的含氨基化合物、及水等溶劑以外，也可以在不損害吸收液的效果的范圍內(nèi)以任意的比例適當含有反應(yīng)促進劑、提高CO₂等酸性氣體的吸收性能的含氮化合物、用于防止工廠設(shè)備的腐蝕的防蝕劑、用于防止起泡的消泡劑、用于防止吸收液的劣化的抗氧化劑、pH調(diào)節(jié)劑等其他的化合物。

CO₂除去排氣28用除霧器26除去氣體中的水分后，被供給至凈化部27中。

凈化部27將CO₂除去排氣28中的含氨基化合物除去。凈化部27被設(shè)置在吸收塔11的內(nèi)部，被設(shè)置在比凈化部27更靠CO₂除去排氣28的氣流方向的下游側(cè)即吸收塔11的上部側(cè)。凈化部27具備催化劑部31、及使光催化劑活化的活化部件。在本實施方式中，上述活化部件是由第1電極32-1和按照與第1電極32-1相對的方式設(shè)置的第2電極32-2構(gòu)成的一對電極。第1電極32-1和第2電極32-2中的任一者成為陽極，另一者成為陰極。一對第1電極32-1及第2電極32-2在吸收塔11的內(nèi)部，按照在CO₂除去排氣28的氣流方向上夾持催化劑部31的方式相對地配置。另外，第1電極32-1及第2電極32-2也可以按照在吸收塔11的內(nèi)壁上夾持催化劑部31的方式配置，只要按照第1電極32-1及第2電極32-2相對的方式配置則沒有特別限定。

催化劑部31是具備具有能夠通氣的空隙的載體、和擔載于該載體的表面的例如通過照射紫外(UV)光而活化的光催化劑的光催化劑擔載體。

載體由于具有能夠通氣的空隙，所以CO₂除去排氣28能夠沿著載體的空隙之間通過。載體例如形成為纖維集合體、多孔質(zhì)體等。作為纖維集合體，可列舉出纖維、布、無紡布等壓縮成形體等。作為多孔質(zhì)體，可列舉出蜂窩形狀的結(jié)構(gòu)體等。它們中，纖維集合體由于形成三維的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，所以CO₂除去排氣28能夠從載體內(nèi)通過，并且能夠增大與光催化劑部的接觸面積。因此，載體優(yōu)選由纖維集合體形成。

作為形成載體的材料，可以使用氧化鋁、碳化硅、氮化硅、氧化鈰、氧化鋯、氧化硅等氧化物或它們的復合氧化物、硅酸鹽、氧化鋁硅酸玻璃等。作為硅酸鹽，例如可以使用堇青石(Mg₂Al₄Si₅O₁₈)等。特別是當載體為具有纖維集合體那樣的三維的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的載體時，作為形成載體的材料，優(yōu)選使用以堇青石作為主要成分的硅酸鹽。當形成載體的材料為堇青石時，由于形成于載體的表面的光催化劑難以從載體剝離，所以優(yōu)選。另外，所謂以堇青石作為主要成分是指硅酸鹽的50重量％以上為堇青石。

此外，由于上述那樣的材料為絕緣性物質(zhì)，所以如后述的那樣，在第1電極32-1與第2電極32-2之間施加高電壓而產(chǎn)生放電光時，沿著載體的表面產(chǎn)生沿面放電，所以也能夠由催化劑部31的載體產(chǎn)生放電光，對擔載于載體上的光催化劑的整體照射放電光。

載體的開氣孔率優(yōu)選為60～90％，更優(yōu)選為70～80％。若載體的開氣孔率為上述范圍內(nèi)，則能夠減小CO₂除去排氣28的壓力損耗，并且增大載體的表面積。此外，能夠保持載體的強度。進而，當載體為多孔質(zhì)時，由于變得容易在載體的孔內(nèi)保持含氨基化合物，所以能夠提高含氨基化合物向載體上的吸附性。因此，若載體的開氣孔率為上述范圍內(nèi)，則能夠使CO₂除去排氣28處于容易通過載體的狀態(tài)，并且提高CO₂除去排氣28中的含氨基化合物向光催化劑上的吸附性，同時能夠維持載體的耐久性。特別是如本實施方式那樣，例如為了對從火力發(fā)電廠內(nèi)等排出的大量的高溫的排氣21高效地進行處理，減小CO₂除去排氣28的壓力損耗而保持氣體的通氣性，并且提高CO₂除去排氣28中的含氨基化合物的吸附性，使載體保持充分的強度以防止產(chǎn)生載體的破損是重要的。另外，所謂開氣孔率是指開氣孔在體積中所占的比例，是全部開氣孔的體積之和除以載體的總體積而得到的值。開氣孔率可以基于JIS R 1634 1998而求出。

載體優(yōu)選由多孔質(zhì)形成。當載體由多孔質(zhì)形成時，如后述的那樣，在第1電極32-1與第2電極32-2之間施加高電壓而產(chǎn)生放電光時，在載體的孔的內(nèi)部也產(chǎn)生放電光，所以能夠由催化劑部31的外部及內(nèi)部照射放電光。

光催化劑以被粘固于載體的表面等的方式被擔載于載體的表面。作為形成光催化劑的材料，可列舉出氧化鈦(TiO₂)、氧化鋅(ZnO)、氧化釔、氧化錫、氧化鎢、氧化釔、氧化錫、氧化鋅、氧化鎢等、進而鉑、鈀、銠等。其中，由于氧化鈦如后述那樣相對于對第1電極32-1及第2電極32-2施加高電壓而產(chǎn)生的波長為300nm～400nm的放電光具有高的光催化活性，所以作為形成光催化劑的材料，優(yōu)選使用氧化鈦。

光催化劑可以通過公知的方法擔載于載體的表面。使光催化劑擔載于載體的表面的形態(tài)沒有特別限定，光催化劑在載體的表面可以作為光催化劑層設(shè)置，也可以以粒子狀配置。

在光催化劑為粒子狀的情況下，由于在擔載于載體的表面時表面積變大，所以優(yōu)選。在光催化劑為粒子狀的情況下，光催化劑的粒徑?jīng)]有特別限定，但通常為1nm～100nm，優(yōu)選為5nm～40nm。當粒徑在該范圍內(nèi)時，由于光催化劑的比表面積變大，所以優(yōu)選。

光催化劑的比表面積優(yōu)選為100～300m²/g。若光催化劑的比表面積為上述范圍內(nèi)，則由于能夠提高CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物與光催化劑的接觸比例，所以能夠提高含氨基化合物的利用光催化劑的分解效率。

光催化劑也可以以包含用于吸附水的吸附劑的混合物(光催化劑部形成用混合物)的形式擔載于載體的表面。由此，包含光催化劑和吸附劑的光催化劑反應(yīng)部被擔載于載體的表面。

作為吸附劑，例如使用選自沸石、活性炭、硅膠及活性氧化鋁中的至少1種。吸附劑的細孔徑通常為以下，優(yōu)選為以下，更優(yōu)選為若吸附劑的細孔徑為上述范圍內(nèi)，則由于氣體中的水分被吸附劑的細孔徑吸附而氣體的濕度得到調(diào)整，所以如后述的那樣在第1電極32-1與第2電極32-2之間產(chǎn)生放電光時的放電光的產(chǎn)生量變大，因此優(yōu)選。此外，若吸附劑的細孔徑為上述范圍內(nèi)，則會抑制吸附劑的水的吸附保持力的降低，光催化性能變得難以受到氣體的濕度變化的影響。

光催化劑反應(yīng)部相對于光催化劑通常以10質(zhì)量％以下、優(yōu)選以1質(zhì)量％～10質(zhì)量％、更優(yōu)選以2質(zhì)量％～5質(zhì)量％的量包含吸附劑時，由于通過氣體中的濕度降低，第1電極32-1與第2電極32-2之間的放電光的發(fā)生量變大，所以能夠提高光催化性能，因此優(yōu)選。

光催化劑反應(yīng)部相對于光催化劑部形成用混合物的理論密度的相對密度通常為85％～95％，優(yōu)選為86％～91％。其中，所謂光催化劑部形成用混合物的理論密度是指光催化劑部形成用混合物取最密的結(jié)構(gòu)時的密度。此外，所謂相對于理論密度的相對密度是設(shè)理論密度為100％時的相對密度。所謂相對密度低于100％表示在光催化劑部形成用混合物中產(chǎn)生了空隙。若光催化劑反應(yīng)部的相對密度為85％～95％，則由于能夠抑制光催化劑反應(yīng)部的強度的降低，所以能夠抑制從載體上剝離。此外，由于通過光催化劑反應(yīng)部的結(jié)構(gòu)適度地變得稀疏，CO₂除去排氣28中的有機物或水變得容易浸入光催化劑反應(yīng)部內(nèi)的間隙中，從而光催化性能變高，所以優(yōu)選。

催化劑部31通過在具有能夠通氣的空隙的載體的表面擔載光催化劑或光催化劑反應(yīng)部，形成為能夠通氣的結(jié)構(gòu)。

催化劑部31的開氣孔率與載體的開氣孔率大致相等，一般成為60～90％。若催化劑部31的開氣孔率為上述范圍內(nèi)，則由于壓力損耗變小，并且能夠增大表面積，所以能夠使CO₂除去排氣28通過，并且使CO₂除去排氣28中的含氨基化合物在光催化劑中的分解效率變得良好。

第1電極32-1及第2電極32-2由具有導電性的材料構(gòu)成，作為第1電極32-1及第2電極32-2，可以使用板狀、圓柱狀、網(wǎng)眼狀、蜂窩結(jié)構(gòu)等的電極。第1電極32-1及第2電極32-2由于在吸收塔11內(nèi)按照與CO₂除去排氣28接觸的方式設(shè)置，所以第1電極32-1及第2電極32-2優(yōu)選為蜂窩結(jié)構(gòu)等能夠通氣的形狀。

第1電極32-1及第2電極32-2在催化劑部31的外周分別設(shè)置1個，但也可以分別設(shè)置多個。

第1電極32-1及第2電極32-2介由布線34與電源部33連接。

電源部33介由布線34在第1電極32-1與第2電極32-2之間施加高電壓。電源部33使用能夠在第1電極32-1與第2電極32-2之間施加高電壓而產(chǎn)生放電光的電源。作為電源部33，例如使用高頻高壓電源、高壓脈沖發(fā)生電路、高壓直流電源等。電源部33例如對第1電極32-1及第2電極32-2施加1～20kV的電壓。

若通過電源部33在第1電極32-1與第2電極32-2之間施加高電壓，則在電極間產(chǎn)生電暈放電，電子的能量高，但離子、中性粒子成為溫度低的(熱)非平衡等離子體狀態(tài)。由此，產(chǎn)生放電光。另外，所謂放電光是指通過電暈放電而產(chǎn)生的光。作為在第1電極32-1與第2電極32-2之間產(chǎn)生的放電光，使用光催化劑發(fā)生光催化反應(yīng)的波長的放電光。一般，作為放電光，使用波長為10nm～400nm的紫外線等。此外，若在第1電極32-1與第2電極32-2之間產(chǎn)生放電光，則通過放電光，光催化劑發(fā)生光催化反應(yīng)，同時吸收塔11內(nèi)的CO₂除去排氣28中的空氣的一部分被氧化而生成臭氧(O₃)等。

特別是在空氣中，由占空氣的約80％的氮的能級，通過電暈放電在波長340～380nm附近產(chǎn)生強的發(fā)光。在光催化劑由氧化鈦形成的情況下，若對氧化鈦照射波長為380nm以下的光即紫外線，則氧化鈦與水或氧發(fā)生反應(yīng)，生成羥基自由基(·OH)或超氧化物離子(O₂^-)等氧化力強的活性酶種。在第1電極32-1與第2電極32-2之間產(chǎn)生的放電光的波長由于與氧化鈦能夠活化的波長區(qū)域重疊，所以作為光催化劑，優(yōu)選使用氧化鈦。若使用氧化鈦作為光催化劑，則由于通過以在第1電極32-1與第2電極32-2之間產(chǎn)生的放電光作為光源使光催化劑產(chǎn)生催化活性，從而能夠?qū)⑽接诠獯呋瘎┥系暮被衔锓纸?，所以能夠從CO₂除去排氣28中除去含氨基化合物，將CO₂除去排氣28凈化。

此外，由于排氣21為從鍋爐等排出的燃燒排氣，所以有時大多含有NOx(氮氧化物)或SOx(硫氧化物)。該情況下，在吸收塔11的CO₂吸收部24中，排氣21中的NOx或SOx被貧溶液22吸收，生成硝酸、亞硝酸、亞硫酸、硫酸等。所生成的硝酸、亞硝酸、亞硫酸、硫酸在大多情況下與吸收液中的含氨基化合物形成鹽。例如，在貧溶液22含有仲胺的情況下，如下述式子那樣，仲胺與亞硝酸反應(yīng)而生成亞硝基胺。此外，通過亞硝基胺的氧化而生成硝基胺。硝基胺是與CO₂除去排氣28同行的亞硝基胺在吸收塔11內(nèi)、或被放出到大氣中之后被氧化而生成的。特別是含氨基化合物中的這些亞硝基胺或硝基胺具有強的毒性。這些含氨基化合物由于在凈化部27中被除去，所以能夠抑制這些含氨基化合物與CO₂除去排氣28同行而被排出到大氣中。

R₁R₂NH+HNO₂→R₁R₂N-NO+H₂O …(1)

此外，在本實施方式中，由于在凈化部27中使用放電光通過光催化劑發(fā)生光催化反應(yīng)而使含氨基化合物分解，所以使用上述那樣的絕緣性物質(zhì)來形成載體在謀求含氨基化合物的分解效率的提高的方面是重要的。催化劑部31在載體由上述那樣的絕緣性物質(zhì)形成的情況下，在第1電極32-1與第2電極32-2之間施加高電壓而產(chǎn)生放電光時，由于沿著載體的表面產(chǎn)生沿面放電，所以也能夠由催化劑部31的內(nèi)部的載體產(chǎn)生放電光。因此，能夠?qū)d于載體上的光催化劑的整體照射放電光。由此，催化劑部31由于含氨基化合物的分解效率提高，所以能夠提高CO₂除去排氣28的凈化效率。

此外，在載體由多孔質(zhì)形成的情況下，能夠提高含氨基化合物向載體的孔的內(nèi)部的吸附性。此外，由于在第1電極32-1與第2電極32-2之間施加高電壓而產(chǎn)生放電光時，多孔質(zhì)的孔的內(nèi)部變成低溫的等離子體狀態(tài)，所以也能夠在催化劑部31的孔的內(nèi)部產(chǎn)生放電光。因而，能夠以在載體的孔的內(nèi)部吸附有含氨基化合物的狀態(tài)將吸附于催化劑部31的孔的內(nèi)部的含氨基化合物分解。因此，催化劑部31能夠進一步提高含氨基化合物的分解效率，進一步提高CO₂除去排氣28的凈化效率。

第1電極32-1與第2電極32-2之間優(yōu)選為1～2cm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為1.2～1.5cm。若第1電極32-1與第2電極32-2之間的距離為上述范圍內(nèi)，則在載體由多孔質(zhì)形成的情況下，能夠在多孔質(zhì)的空間部產(chǎn)生放電光。

在本實施方式中，由于凈化部27在吸收塔11內(nèi)按照在CO₂除去排氣28的氣流方向上將催化劑部31夾在第1電極32-1與第2電極32-2之間的方式配置，所以催化劑部31、第1電極32-1、及第2電極32-2優(yōu)選能夠通氣地形成。例如，如圖2中所示的那樣，凈化部27可以由以纖維集合體形成的催化劑部31A、和網(wǎng)眼狀的第1電極32A-1及第2電極32A-2形成。由于載體35A由纖維集合體形成，所以通過在其表面擔載光催化劑36，能夠以纖維集合體的形狀形成催化劑部31A。此外，催化劑部31A優(yōu)選被容納在具有通氣孔的容納部37中。

由于催化劑部31A形成為三維的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，所以能夠增大與CO₂除去排氣28接觸的載體35A的表面積。因此，催化劑部31A能夠使CO₂除去排氣28通過載體35A的空隙，并且提高CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物與光催化劑的接觸效率。

此外，凈化部27例如如圖3中所示的那樣，可以由以蜂窩結(jié)構(gòu)形成的催化劑部31B、和網(wǎng)眼狀的第1電極32A-1及第2電極32A-2形成。催化劑部31B通過載體35B由蜂窩結(jié)構(gòu)形成，并在其表面形成光催化劑36，從而能夠形成為蜂窩結(jié)構(gòu)體。由于催化劑部31B為蜂窩結(jié)構(gòu)體，所以能夠增大與CO₂除去排氣28接觸的載體35B的表面積。因此，催化劑部31B能夠提高CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物與光催化劑的接觸效率。

另外，在本實施方式中，作為上述活化部件，使用由第1電極32-1和第2電極32-2構(gòu)成的一對電極，但也可以代替上述一對電極，而使用紫外光(UV)燈，對催化劑部31照射紫外光而使光催化劑36活化。此時，電源部33使用用于對UV燈供給電流的公知的電源。此外，作為上述活化部件，也可以并用由第1電極32-1及第2電極32-2構(gòu)成的一對電極和UV燈。

這樣，CO₂除去排氣28在凈化部27中被凈化后，作為凈化氣體38，從吸收塔11的上部向外部排出。

另一方面，如圖1中所示的那樣，被儲存在吸收塔11的下部的富溶液23從吸收塔11的下部排出，經(jīng)由富溶液供給管線L11，通過設(shè)置于富溶液供給管線L11上的泵39而升壓，在換熱器40中與在再生塔12中再生的貧溶液22進行換熱后，被供給到再生塔12中。另外，作為換熱器40，可以使用板式換熱器、管殼式換熱器等公知的換熱器。

再生塔12是從富溶液23中分離出CO₂，從富溶液23中放出CO₂，將富溶液23作為貧溶液22再生的塔。再生塔12在塔內(nèi)部具備液分散器41-1、41-2、用于提高氣液接觸的效率的填充層42-1、42-2、和除霧器43、44。從再生塔12的上部供給至塔內(nèi)的富溶液23通過液分散器41-1被供給到塔內(nèi)部，從再生塔12的上部落下，一邊通過填充層42-1，一邊利用從再生塔12的下部供給的水蒸汽(蒸汽)而加熱。水蒸汽是通過將貧溶液22在再生過熱器(再沸器)45中與飽和蒸汽46進行換熱而產(chǎn)生的。富溶液23通過被水蒸汽加熱，從而富溶液23中包含的大部分的CO₂脫離，在富溶液23到達再生塔12的下部時，變成幾乎全部的CO₂被除去的貧溶液22。

積存在再生塔12的下部的貧溶液22其一部分從再生塔12的下部排出到貧溶液循環(huán)管線L21中，被再沸器45加熱后，再次被供給到再生塔12內(nèi)。此時，貧溶液22被再沸器45加熱，產(chǎn)生水蒸汽，同時殘留的CO₂作為CO₂氣體而放出。產(chǎn)生的水蒸汽及CO₂氣體返回到再生塔12內(nèi)，通過再生塔12的填充層42-1后上升，逆流下的富溶液23進行加熱。其結(jié)果是，貧溶液22中的CO₂從再生塔12內(nèi)作為CO₂氣體而放出。

在再生塔12中從富溶液23放出CO₂而作為貧溶液22再生的方法并不限定于在填充層42-1中使富溶液23與水蒸汽進行逆流接觸而對富溶液23進行加熱的方法，例如也可以是對富溶液23進行加熱而使CO₂放出的方法等。

由貧溶液22放出的CO₂氣體與從貧溶液22同時蒸發(fā)的水蒸汽一起從再生塔12的上部排出。包含CO₂氣體及水蒸汽的混合氣體51經(jīng)由CO₂排出管線L22在冷卻器52中被冷卻水53冷卻，水蒸汽冷凝而變成水。進而，包含該冷凝水和CO₂氣體的混合流體54被供給至氣液分離器55，在氣液分離器55中，CO₂氣體56從水57中分離出，CO₂氣體56從回收CO₂排出管線L23排出到外部。此外，水57從氣液分離器55的下部被抽出，作為回流水通過泵58而升壓，介由回流水供給管線L24被供給到再生塔12的上部。

儲存在再生塔12的下部的貧溶液22作為吸收液，從再生塔12的下部排出到貧溶液排出管線L12中，在換熱器40中與富溶液23進行換熱而被冷卻。之后，貧溶液22通過泵47而升壓，在冷卻器48中被冷卻水49冷卻后，作為吸收液，被供給到吸收塔11中。

這樣，CO₂回收裝置10A通過在吸收塔11的內(nèi)部具備凈化部27，凈化部27能使CO₂除去排氣28通過載體的空隙，并且利用通過電暈放電產(chǎn)生的放電光而將光催化劑活化，從而能夠?qū)O₂除去排氣28中的含氨基化合物分解。因此，由于CO₂回收裝置10A能夠在凈化部27中將CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物除去，將CO₂除去排氣凈化，所以能夠進一步降低放出到大氣中的含氨基化合物的濃度。特別是根據(jù)本實施方式，在凈化部27中，能夠?qū)喯趸坊蛳趸返榷拘詮姷暮被衔锢绶纸?0％以上。

此外，根據(jù)本實施方式，由于是將光催化劑設(shè)置在凈化部27內(nèi)而形成的，所以能夠簡化凈化部27的構(gòu)成，并且減小吸收塔11的高度。特別是根據(jù)本實施方式，與將CO₂除去排氣28以水或酸性溶液進行洗滌的情況相比，能夠?qū)艋?7的高度例如降低至十分之一以下。

進而，根據(jù)本實施方式，由于能夠在不更換光催化劑的情況下連續(xù)使用，所以CO₂回收裝置10A能夠在凈化部27中長期穩(wěn)定地進行CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物的除去。

此外，根據(jù)本實施方式，由于僅通過對第1電極32A-1及第2電極32A-2施加高電壓，將通過電暈放電產(chǎn)生的放電光對光催化劑進行照射，就能夠在凈化部27中將CO₂除去排氣28中的含氨基化合物分解，所以能夠降低在凈化部27中CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物的除去所需要的能量。由此，能夠謀求含氨基化合物的除去所需要的費用的降低。

另外，在本實施方式中，催化劑部31以1段構(gòu)成，但也可以串聯(lián)地配置多個，還可以并列地配置1列以上。此外，還可以并列地配置多個，在各列中配置1個以上。例如如圖4中所示的那樣，作為催化劑部31-1、31-2的2段，也可以在催化劑部31-2的CO₂除去排氣28的氣流方向的下游側(cè)進一步配置第1電極32-1。由此，由于能夠增大CO₂除去排氣28與光催化劑接觸的面積，所以在凈化部27中能夠提高CO₂除去排氣28中的含氨基化合物的除去效率。由此，由于CO₂除去排氣的凈化效率提高，所以能夠進一步降低放出到大氣中的胺濃度。

此外，如圖5中所示的那樣，也可以將催化劑部31-1、31-2并列地配置。該情況下也同樣地由于能夠增大CO₂除去排氣28與光催化劑的接觸面積，所以能夠提高凈化部27中的CO₂除去排氣28中的含氨基化合物的除去效率。由此，由于CO₂除去排氣的凈化效率提高，所以能夠進一步降低放出到大氣中的胺濃度。

在本實施方式中，凈化部27設(shè)置在吸收塔11的內(nèi)部，但如圖6中所示的那樣，也可以設(shè)置在吸收塔11的外側(cè)，將從吸收塔11排出的CO₂除去排氣28供給到凈化部27中。由此，由于作為對催化劑部31照射的光，除了放電光以外還可以利用太陽光，所以在可得到太陽光的白天，能夠停止電源部33，降低為了使光催化劑活化而需要的能量。

(第2實施方式)

對基于第2實施方式的CO₂回收裝置，參照附圖進行說明。另外，對具有與上述實施方式同樣的功能的部件，標注同一符號并省略詳細的說明。圖7是表示基于第2實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。如圖7中所示的那樣，CO₂回收裝置10B在吸收塔11的內(nèi)部具備臭氧分解部61。臭氧分解部61被設(shè)置在比凈化部27更靠CO₂除去排氣28的流動方向的下游側(cè)，被設(shè)置在吸收塔11的內(nèi)部的塔上部側(cè)。

臭氧分解部61是使基材中包含將凈化氣體38中的臭氧分解成活性氧、同時將殘存于凈化氣體38中的含氨基化合物分解的臭氧分解催化劑而形成的?；木哂谐粞醴纸獯呋瘎哂心軌蛲獾目障抖纬?。作為基材，例如使用蜂窩結(jié)構(gòu)的多孔質(zhì)體等。作為臭氧分解催化劑，例如可列舉出氧化錳等。

在CO₂除去排氣28通過凈化部27時，如上述那樣，通過在凈化部27內(nèi)產(chǎn)生的放電光在CO₂除去排氣28中生成臭氧，所以在通過凈化部27后的凈化氣體38中存在臭氧。臭氧通常在空氣中不被分解而殘存數(shù)小時左右。因此，在通過凈化部27后的凈化氣體38中存在相當量的臭氧。若凈化氣體38被供給到臭氧分解部61中，則在臭氧分解部61中，凈化氣體38中存在的臭氧暫時被吸附于臭氧分解催化劑的表面上，在臭氧分解催化劑的表面被分解，同時在臭氧的分解時生成化學活性高的氧自由基。該氧自由基將殘存于凈化氣體38中的含氨基化合物分解。此外，氧自由基在極短時間內(nèi)自然猝滅。因此，通過臭氧分解部61后的凈化氣體62成為實質(zhì)上不含有含氨基化合物和氧自由基的氣體。

因而，根據(jù)本實施方式，由于CO₂回收裝置10B能夠在臭氧分解部61中進行凈化氣體38中的臭氧分解，并且使用通過臭氧的分解產(chǎn)生的氧自由基將殘存于凈化氣體38中的含氨基化合物分解而除去，所以能夠進一步降低放出到大氣中的胺濃度。

(第3實施方式)

對基于第3實施方式的CO₂回收裝置，參照附圖進行說明。另外，對具有與上述實施方式同樣的功能的部件，標注同一符號并省略詳細的說明。圖8是表示基于第3實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。如圖8中所示的那樣，CO₂回收裝置10C具備使用洗滌水63將CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物除去的水洗部64。水洗部64被設(shè)置于CO₂吸收部24與凈化部27之間。

CO₂除去排氣28通過介由托盤65向水洗部64側(cè)上升，與從水洗部64的頂部側(cè)供給的洗滌水63在水洗部64中進行氣液接觸，從而與CO₂除去排氣28同行的含氨基化合物被洗滌水63回收。

儲存在托盤65的液儲存部66中的洗滌水63通過泵67介由洗滌水循環(huán)管線L31循環(huán)到水洗部64中，在水洗部64中使洗滌水63與CO₂除去排氣28進行氣液接觸。洗滌水63一般以20～40℃的溫度循環(huán)。

通過水洗部64后的CO₂除去排氣28以除霧器68除去氣體中的水分后，被供給到凈化部27中。

CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物包含一部分CO₂吸收性能降低的劣化胺。劣化胺是將吸收液22在吸收塔11及再生塔12中循環(huán)而使用的過程中，作為吸收液22的主要成分使用的含氨基化合物通過分解或改性而劣化生成的胺等。作為劣化胺，例如如上述那樣，有貧溶液22與排氣21進行氣液接觸，含氨基化合物與排氣中包含的亞硝酸反應(yīng)而生成的亞硝基胺或硝基胺等。此外，在作為吸收液22使用單乙醇胺時，乙基胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇(HEEDA)、亞硝基二甲基胺等亞硝基系胺作為劣化胺而生成。此外，CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物除了劣化胺以外，還是CO₂吸收性能未降低或基本未降低的胺。另外，本說明書中，將除劣化胺以外的CO₂吸收性能未降低或基本未降低的胺稱為主要胺。

由于主要胺與劣化胺相比揮發(fā)性小，所以在水洗部64中主要胺存在在洗滌水63中比劣化胺容易被回收的傾向。在本實施方式中，水洗部64被設(shè)置于CO₂吸收部24與凈化部27之間。因此，在將CO₂除去排氣28中包含的主要胺的大部分在水洗部64中預先回收后，能在凈化部27中將凈化氣體38中包含的劣化胺和殘存的主要胺分解而除去。

因而，根據(jù)本實施方式，由于CO₂回收裝置10C能夠在水洗部64中將主要胺回收到洗滌水63中，所以能夠?qū)⒒厥盏闹饕纷鳛槲找哼M行再利用。此外，由于CO₂回收裝置10C除了水洗部64以外，在凈化部27中也能夠?qū)⒘踊泛蜌埓娴闹饕贩纸舛?，所以能夠進一步降低放出到大氣中的胺濃度。

(第4實施方式)

對基于第4實施方式的CO₂回收裝置，參照附圖進行說明。另外，對具有與上述實施方式同樣的功能的部件，標注同一符號并省略詳細的說明。圖9是表示基于第4實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。如圖9中所示的那樣，CO₂回收裝置10D將上述圖8中所示的CO₂回收裝置10C的水洗部64設(shè)為2段的第1水洗部64-1、第2水洗部64-2，在洗滌水循環(huán)管線L31-2上具備將供給至水洗部64-2的第2洗滌水63-2預先冷卻的冷卻器(冷卻部)69。冷卻器69將洗滌水63冷卻至例如5～30℃。

CO₂除去排氣28介由托盤65-1向第1水洗部64-1側(cè)上升，與從第1水洗部64-1的頂部側(cè)供給的第1洗滌水63-1在第1水洗部64-1中進行氣液接觸，與CO₂除去排氣28同行的含氨基化合物被第1洗滌水63-1回收。儲存于托盤65-1的液儲存部66-1中的第1洗滌水63-1通過泵67-1介由洗滌水循環(huán)管線L31-1被循環(huán)至水洗部64-1中，在第1水洗部64-1中使第1洗滌水63-1與CO₂除去排氣28進行氣液接觸。

通過第1水洗部64-1后的CO₂除去排氣28用除霧器68除去氣體中的水分后，介由托盤65-2向第2水洗部64-2側(cè)上升。進而，CO₂除去排氣28與從第2水洗部64-2的頂部側(cè)冷卻的第2洗滌水63-2在水洗部64-2中進行氣液接觸，CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物被第2洗滌水63-2回收。儲存于托盤65-2的液儲存部66-2中的第2洗滌水63-2通過泵67-2經(jīng)由洗滌水循環(huán)管線L31-2，以冷卻器69將第2洗滌水63-2預先冷卻后，循環(huán)至第2水洗部64-2中，在第2水洗部64-2中使第2洗滌水63-2與CO₂除去排氣28進行氣液接觸。

通過第2水洗部64-2后的CO₂除去排氣28在用除霧器70除去氣體中的水分后，被供給至凈化部27中。

通過以第2水洗部64-2將CO₂除去排氣28進行水洗、并且降低CO₂除去排氣28的氣體溫度，從而CO₂除去排氣28的飽和蒸氣壓(飽和濕度)降低，降低CO₂除去排氣28的含水量。由于CO₂除去排氣28的飽和濕度越低，在凈化部27中變得越容易產(chǎn)生放電光，所以CO₂除去排氣28的含水量越小，越能夠較高地維持凈化部27中的放電效果，越能夠提高CO₂除去排氣28的凈化效率。

特別是由于主要胺與劣化胺相比揮發(fā)性小，所以存在在第1洗滌水63-1中比劣化胺容易被回收的傾向。因此，為了謀求主要胺及劣化胺這兩者的回收效率的提高，在本實施方式中，優(yōu)選使第2洗滌水63-2比第1洗滌水63-1低溫，首先在第1水洗部64-1中使用第1洗滌水63-1(例如20～40℃)，將大部分的主要胺回收后，在第2水洗部64-2中使用第2洗滌水63-2(例如5～30℃)，將剩余的主要胺和劣化胺回收。

這樣，根據(jù)本實施方式，CO₂回收裝置10D通過以第2水洗部64-2將CO₂除去排氣28進行水洗，并且預先降低CO₂除去排氣28的溫度，從而在凈化部27中，能夠較高地維持CO₂除去排氣28中包含的含氨基化合物的除去效率。

此外，第2洗滌水63-2的溫度越低，越能夠提高CO₂除去排氣28中的含氨基化合物的回收量。因而，根據(jù)本實施方式，由于CO₂回收裝置10D在第2水洗部64-2中使用經(jīng)冷卻的第2洗滌水63-2，所以能夠提高第2水洗部64-2中CO₂除去排氣28的利用水洗的胺的回收量。

進而，根據(jù)用于冷卻的介質(zhì)的溫度，回收的含氨基化合物的種類及各個含氨基化合物的濃度存在不同的傾向。根據(jù)本實施方式，CO₂回收裝置10D由于第1洗滌水63-1及第2洗滌水63-2的溫度不同，所以在第1水洗部64-1及第2水洗部64-2中回收的含氨基化合物的種類及各個含氨基化合物的濃度不同。例如，在本實施方式中，在第1水洗部64-1中大部分的主要胺被回收，在第2水洗部64-2中劣化胺被回收。因此，能夠由在第1水洗部64-1及第2水洗部64-2中被第1洗滌水63-1及第2洗滌水63-2回收的含氨基化合物，高效地進行主要胺的回收及劣化胺的處理。

另外，在本實施方式中，將第2洗滌水63-2進行冷卻，但也可以將第1洗滌水63-1進行冷卻。此外，也可以不設(shè)置第1水洗部64-1，僅設(shè)置第2水洗部64-2，在CO₂除去排氣28的水洗中僅使用第2洗滌水63-2。

(第5實施方式)

對基于第5實施方式的CO₂回收裝置，參照附圖進行說明。另外，對具有與上述實施方式同樣的功能的部件，標注同一符號并省略詳細的說明。圖10是表示基于第5實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。如圖10中所示的那樣，CO₂回收裝置10E具備使CO₂除去排氣28與酸性溶液71接觸而將CO₂除去排氣28中的含氨基化合物除去的酸洗滌部72。酸洗滌部72被設(shè)置于凈化部27與水洗部64之間。

CO₂除去排氣28通過介由托盤73向酸洗滌部72側(cè)上升，與從酸洗滌部72的頂部側(cè)供給的酸性溶液71在酸洗滌部72中進行氣液接觸，從而與CO₂除去排氣28同行的含氨基化合物被酸性溶液71回收。

儲存于托盤73的液儲存部74中的酸性溶液71通過泵75介由酸性溶液循環(huán)管線L32循環(huán)至酸洗滌部72中，在酸洗滌部72中使酸性溶液71與CO₂除去排氣28進行氣液接觸。

酸性溶液71優(yōu)選使用包含硫酸、鹽酸、磷酸、硼酸、碳酸、硝酸、草酸、或它們中的任2種以上的水溶液，它們中，從主要胺及劣化胺這兩者的回收效率的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用硫酸。

酸洗滌部72只要位于比凈化部27更靠CO₂除去排氣28的流動方向的上游側(cè)即可，但優(yōu)選設(shè)置于水洗部64與凈化部27之間。由于酸性溶液71與水相比劣化胺的回收效率高，所以通過將酸洗滌部72設(shè)置于水洗部64與凈化部27之間，能夠在水洗部64中將主要胺的全部或大部分回收，并且在酸洗滌部72中將在水洗部64中無法回收的劣化胺回收。因此，通過將以水洗部64無法回收的劣化胺以酸洗滌部72預先回收，能夠減輕在凈化部27中將凈化氣體38中包含的劣化胺及殘存的主要胺分解而除去的負擔。

因而，根據(jù)本實施方式，由于CO₂回收裝置10E能夠在水洗部64中將主要胺回收而作為吸收液進行再利用，同時能夠在酸洗滌部72及凈化部27中將劣化胺和殘存的主要胺分解而除去，所以能夠進一步提高放出到大氣中的胺濃度的降低效果。

另外，在本實施方式中，具備水洗部64和酸洗滌部72這兩者，但也可以不設(shè)置水洗部64，僅設(shè)置酸洗滌部72。

(第6實施方式)

對基于第6實施方式的CO₂回收裝置，參照附圖進行說明。另外，對具有與上述實施方式同樣的功能的部件，標注同一符號并省略詳細的說明。圖11是表示基于第6實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。如圖11中所示的那樣，CO₂回收裝置10F將凈化部27設(shè)置于吸收塔11的外部，具有由太陽光得到電力的發(fā)電部76、和將發(fā)電部76中得到的電力進行蓄電的蓄電部77。作為發(fā)電部76，例如使用太陽光發(fā)電面板等。作為蓄電部77，例如可以使用二次電池、鋰離子電池、鎳氫電池等。

CO₂回收裝置10F能夠?qū)滋煲园l(fā)電部76發(fā)電的電蓄電于蓄電部77中，并在夜晚將蓄電的電作為電源部33的電使用。

因而，根據(jù)本實施方式，CO₂回收裝置10F白天通過利用太陽光，能夠停止電源部33或減輕使用，夜晚通過使用蓄電于蓄電部77中的電，能夠減輕電源部33中所需要的電力。因此，CO₂回收裝置10F能夠謀求省電并且高效地進行CO₂除去排氣28的凈化。

本實施方式中，作為自然能量使用太陽光，但也可以使用風力、水力等。在由風力得到電力時，發(fā)電部76中可以使用風車，在由水力得到電力時發(fā)電部76中可以使用水車。此外，除太陽光以外，還可以并用風力、水力中的任一者。

(第7實施方式)

對基于第7實施方式的CO₂回收裝置，參照附圖進行說明。另外，對具有與上述實施方式同樣的功能的部件，標注同一符號并省略詳細的說明。圖12是表示基于第7實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。如圖12中所示的那樣，CO₂回收裝置10G具有設(shè)置于第1電極32-1的與催化劑部31的相對面上的介電體81、與第1電極32-1及第2電極32-2連接的測定部82、和控制部83。

介電體81按照將第1電極32-1的與催化劑部31的相對面被覆的方式設(shè)置。介電體81可以使用公知的電介質(zhì)材料而構(gòu)成，作為介電體81，例如可以使用TiO₂、ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂、HfO₂、或云母等無機絕緣物、聚酰亞胺、玻璃環(huán)氧樹脂(glass epoxy)、橡膠等有機絕緣物等。介電體81優(yōu)選使用具有高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及絕緣耐壓、同時具有低的介電常數(shù)、并且介質(zhì)損耗角正切小的材料來形成，作為形成介電體81的材料，優(yōu)選金屬氧化物，其中，優(yōu)選ZrO₂。介電體81的厚度根據(jù)第1電極32-1與第2電極32-2的距離、介電體81的絕緣耐壓、電壓等而調(diào)整，但為了不給放電光的發(fā)生造成障礙，能夠保護第1電極32-1，調(diào)整為即使對介電體81施加電壓，介電體81也不會發(fā)生絕緣擊穿的厚度。

在本實施方式中，能夠?qū)⑴cCO₂除去排氣28同行的含氨基化合物、特別是亞硝基胺或硝基胺高效地除去至極低濃度，能夠抑制含氨基化合物與CO₂除去排氣28同行而從吸收塔11內(nèi)放出到大氣中。一般，由于放電光受到由CO₂除去排氣28中包含的O₂、N₂、CO₂等氣體組成、或CO₂除去排氣28中的濕度等產(chǎn)生的影響，所以根據(jù)CO₂除去排氣28的條件，有可能與CO₂除去排氣28同行的含氨基化合物的凈化不滿足規(guī)定的性能，CO₂除去排氣28的穩(wěn)定的除去變得困難。例如，在火力發(fā)電廠或CO₂分離回收·儲存(CCS)裝置等的起動時等，若供給至吸收塔11中的排氣21的氣體組成脫離為了將排氣穩(wěn)定地凈化所要求的規(guī)定的范圍，則由于放電狀態(tài)變得不穩(wěn)定，所以通過放電局部地集中在第1電極32-1及第2電極32-2之間，產(chǎn)生所謂的火花，有可能損傷催化劑部31。例如，若相對于排氣21中的氮量，氧、CO₂、水分的量變多，排氣21中的氧、CO₂、水分等氣體組成變大，則由于產(chǎn)生CO₂^-、O₂^-、O^-、OH^-等離子，電流減少，所以存在電壓變大的傾向。由此，放電狀態(tài)改變，放電狀態(tài)變得不穩(wěn)定。此外，若排氣21的濕度高，則通過放電局部地集中在第1電極32-1及第2電極32-2之間而產(chǎn)生火花，有可能損傷催化劑部31。認為此時產(chǎn)生的火花是通過積存的電荷以水分作為介質(zhì)被一口氣放出而產(chǎn)生的。

在本實施方式中，由于在第1電極32-1的與催化劑部31的相對面上設(shè)置有介電體81，所以即使CO₂除去排氣28的氣體組成或濕度等CO₂除去排氣28的條件發(fā)生變動，也能夠抑制放電局部地集中在第1電極32-1及第2電極32-2之間而產(chǎn)生，能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的放電光。

測定部82測定第1電極32-1或第2電極32-2的電流值。測定部82只要是能夠測定第1電極32-1或第2電極32-2的電流即可，作為測定部82，可以使用公知的電流計等。若放電局部地集中在第1電極32-1及第2電極32-2的電極間而產(chǎn)生火花，則在第1電極32-1或第2電極32-2中流過高電流。因此，通過測定第1電極32-1或第2電極32-2的電流的值，能夠檢測第1電極32-1及第2電極32-2的電極間有無產(chǎn)生火花。測定部82的測定結(jié)果被傳遞至控制部83。

控制部83基于測定部82的測定結(jié)果，調(diào)整對第1電極32-1或第2電極32-2供給的電流，調(diào)整對電極施加的電壓。在本實施方式中，在控制部83由測定部82的測定結(jié)果檢測到第1電極32-1或第2電極32-2的電流的值增大的情況下，判斷在第1電極32-1及第2電極32-2的電極間產(chǎn)生火花。此時，控制部83調(diào)整由電源部33供給的電流，例如降低對第1電極32-1及第2電極32-2施加的電壓或使其為零等，調(diào)整對第1電極32-1及第2電極32-2施加的電壓。由此，在第1電極32-1及第2電極32-2的電極間產(chǎn)生火花時，能夠減輕火花對第1電極32-1及第2電極32-2造成的影響。此外，能夠抑制介電體81因火花而損傷且損傷擴大至第1電極32-1及第2電極32-2。

因而，根據(jù)本實施方式，由于CO₂回收裝置10G通過在第1電極32-1的與催化劑部31的相對面設(shè)置介電體81，能夠抑制催化劑部31因放電局部地集中在第1電極32-1及第2電極32-2之間產(chǎn)生的火花而損傷，所以能夠?qū)O₂除去排氣28穩(wěn)定地凈化。

此外，在本實施方式中，由于CO₂回收裝置10G能夠由測定部82的測定結(jié)果，進一步減輕催化劑部31因在第1電極32-1及第2電極32-2的電極間產(chǎn)生的火花而損傷，所以能夠抑制CO₂除去排氣28的凈化性能的降低。

另外，在本實施方式中，介電體81被設(shè)置于第1電極32-1的與催化劑部31的相對面的整面上，但也可以僅設(shè)置于第1電極32-1的一部分上。此外，介電體81被設(shè)置于第1電極32-1的與催化劑部31的相對面上，但也可以設(shè)置于第2電極32-2的與催化劑部31的相對面上，還可以設(shè)置于一對第1電極32-1及第2電極32-2這兩者的與催化劑部31的相對面的至少一部分上。

此外，本實施方式具有介電體81、測定部82及控制部83，但并不限定于此，也可以僅設(shè)置介電體81，還可以僅設(shè)置測定部82及控制部83。

此外，本實施方式可以與上述各實施方式適當組合使用。例如，如圖13中所示的那樣，CO₂回收裝置10G也可以具備設(shè)置于CO₂吸收部24與凈化部27之間的水洗部64、和在洗滌水循環(huán)管線L31上將供給至水洗部64的洗滌水63預先冷卻的冷卻器69。從水洗部64的頂部側(cè)供給的洗滌水63與介由托盤65向水洗部64側(cè)上升的CO₂除去排氣28在水洗部64中進行氣液接觸，使與CO₂除去排氣28同行的含氨基化合物回收到洗滌水63中。儲存于托盤65的液儲存部66中的洗滌水63通過泵67經(jīng)由洗滌水循環(huán)管線L31，在冷卻器69中將洗滌水63預先冷卻至例如5～30℃后，循環(huán)至水洗部64中，在水洗部64中使洗滌水63與CO₂除去排氣28進行氣液接觸。一般，在凈化部27中，若CO₂除去排氣28變成高濕度，則在第1電極32-1及第2電極32-2之間變得容易產(chǎn)生火花。本實施方式中，由于對水洗部64供給經(jīng)冷卻的洗滌水63，所以CO₂除去排氣28被冷卻。通過降低CO₂除去排氣28的氣體溫度，CO₂除去排氣28的飽和蒸氣壓(飽和濕度)降低，降低CO₂除去排氣28的含水量。由于CO₂除去排氣28的飽和濕度越低，CO₂除去排氣28的濕度越是能夠降低，所以能夠抑制在第1電極32-1及第2電極32-2之間產(chǎn)生火花。此外，由于CO₂除去排氣28的飽和濕度越低，在凈化部27中變得越容易產(chǎn)生放電光，所以能夠較高地維持凈化部27中的放電效果。由此，由于能夠提高凈化部27中的CO₂除去排氣28的凈化效率，所以能夠減小凈化部27的大小。

(第8實施方式)

對基于第8實施方式的CO₂回收裝置，參照附圖進行說明。另外，對具有與上述實施方式同樣的功能的部件，標注同一符號并省略詳細的說明。圖14是表示基于第8實施方式的CO₂回收裝置的構(gòu)成的概略圖。如圖14中所示的那樣，CO₂回收裝置10H在吸收塔11的內(nèi)部具備產(chǎn)物除去部85。產(chǎn)物除去部85設(shè)置于比凈化部27更靠CO₂除去排氣28的流動方向的下游側(cè)，設(shè)置于吸收塔11的內(nèi)部的塔上部側(cè)。

產(chǎn)物除去部85將在凈化氣體38中分解含氨基化合物時產(chǎn)生的分解產(chǎn)物除去。分解產(chǎn)物是在凈化部27的催化劑部31中含氨基化合物的一部分發(fā)生分解而被除去時產(chǎn)生的產(chǎn)物，例如，由含氨基化合物生成乙醛或甲酸等，作為分解產(chǎn)物包含于凈化氣體38中。

產(chǎn)物除去部85由使分解產(chǎn)物吸附于載體表面而從凈化氣體38中除去的固體吸附材料形成。作為固體吸附材料，例如可以使用活性炭等多孔質(zhì)體等。產(chǎn)物除去部85除了固體吸附材料以外，還可以具有與水洗部64同樣的構(gòu)成，與水等洗滌液進行氣液接觸，使凈化氣體38中的分解產(chǎn)物吸收到洗滌液中。此外，吸附了分解產(chǎn)物的產(chǎn)物除去部85也可以取出到收塔11的外部，從產(chǎn)物除去部85將分解產(chǎn)物回收并進行利用。

因而，根據(jù)本實施方式，由于CO₂回收裝置10H在將CO₂除去排氣28凈化時，能夠?qū)⒑被衔锓纸舛a(chǎn)生的分解產(chǎn)物除去，所以能夠進一步穩(wěn)定地抑制起因于含氨基化合物而產(chǎn)生的產(chǎn)物被放出到大氣中。

在上述的各實施方式中，對排氣21包含CO₂作為酸性氣體的情況進行了說明，但根據(jù)本實施方式，除了CO₂以外，還包含H₂S、COS、CS₂、NH₃或HCN等其它酸性氣體也同樣地可以適用。此外，根據(jù)本實施方式，在排氣21不包含CO₂而包含上述的其它酸性氣體的情況下也同樣地可以適用。因此，根據(jù)本實施方式，作為排氣21，除了由火力發(fā)電廠等的鍋爐或燃氣輪機等排出的燃燒排氣、煉鐵廠中產(chǎn)生的工藝排氣以外，例如在除去通過以氣化爐使煤等燃料氣化而生成的氣化氣體、煤氣化氣體、合成氣體、煉焦爐氣體、石油氣、天然氣等氣體中包含的酸性氣體成分的情況等下也同樣地可以適用。

如上所述，對本發(fā)明的若干實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為例子提出的，并不意圖限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實施方式可以以其它各種形態(tài)來實施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可以進行各種組合、省略、置換、變更等。這些實施方式或其變形包含在發(fā)明的范圍、主旨中，同時包含在權(quán)利要求書中記載的發(fā)明和其均等的范圍內(nèi)。

實施例

以下，列舉出實施例及比較例對本發(fā)明進一步進行具體說明，但本發(fā)明并不限定于以下的實施例。

<實施例1>

[光催化劑組件的制作]

(載體)

載體中，使用了以堇青石(Mg₂Al₄Si₅O₁₈)作為主要成分、且具有開氣孔率為75％的三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的硅酸鹽。

(光催化劑部形成用混合物的調(diào)制)

在濃度為30質(zhì)量％、晶體粒徑為6nm的氧化鈦溶膠中，相對于氧化鈦溶膠中的氧化鈦100質(zhì)量份添加5質(zhì)量份的具有的細孔徑的沸石，同時以氧化鈦溶膠與聚乙二醇的重量比為10：3的比例添加聚乙二醇(和光純藥工業(yè)株式會社制、聚乙二醇200)，調(diào)制光催化劑部形成用混合物。

(具有光催化劑部的結(jié)構(gòu)體的制作)

將光催化劑部形成用混合物涂布到載體上并使其浸滲，干燥后，在大氣中、600℃下進行4小時熱處理。由此，得到在載體上形成有光催化劑部的結(jié)構(gòu)體(光催化劑結(jié)構(gòu)體)。光催化劑結(jié)構(gòu)體為與載體的形狀對應(yīng)的三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，能夠通氣地形成。光催化劑結(jié)構(gòu)體的大小為縱70mm×橫30mm×通氣方向的厚度6mm。

(電極)

使用2個蜂窩結(jié)構(gòu)的不銹鋼制的電極。電極為縱70mm×橫30mm×通氣方向的厚度3mm左右。

(光催化劑組件的制作)

在截面矩形狀的筒狀殼體(縱80mm×橫40mm×通氣方向的厚度25mm)內(nèi)，按照第1電極、光催化劑結(jié)構(gòu)體、第2電極的順序配置光催化劑結(jié)構(gòu)體和2個電極。能夠在第1電極與第2電極之間施加電壓地連接直流電源，制作光催化劑組件。光催化劑組件的大小設(shè)定為8×4×2.5cm。

[評價]

使用所得到的光催化劑組件，通過以下所示的方法，測定亞硝基胺的分解性能、及硝基胺的分解性能。將測定結(jié)果示于表1中。

(亞硝基胺的分解性能)

在筒狀殼體中，以10L/分鐘流入濕度為30％、亞硝基胺濃度為500ppb的氣體。在該狀態(tài)下，使用直流電源，按照第1電極成為正極、第2電極成為負極的方式施加6kV的電壓，測定從筒狀殼體排出的氣體中的亞硝基胺濃度(ppb)。

(硝基胺的分解性能)

在筒狀殼體中，以10L/分鐘流入濕度為30％、硝基胺濃度為500ppb的氣體。在該狀態(tài)下，使用直流電源，按照第1電極成為正極、第2電極成為負極的方式施加6kV的電壓，測定從筒狀殼體排出的氣體中的硝基胺濃度(ppb)。

<實施例2>

[凈化單元1的制作]

(臭氧分解過濾器的制作)

制作將氧化錳燒固而成的蜂窩結(jié)構(gòu)的臭氧分解過濾器。

(凈化單元1的制作)

在截面矩形狀的筒狀殼體內(nèi)，按照第1電極、光催化劑結(jié)構(gòu)體、第2電極、臭氧分解過濾器的順序配置光催化劑結(jié)構(gòu)體、2個電極、及臭氧分解過濾器。能夠在第1電極與第2電極之間施加電壓地連接直流電源，制作凈化單元1。

[評價]

使用所得到的凈化單元1，通過與上述實施例1同樣的方法，測定亞硝基胺、及硝基胺各自的分解性能。將測定結(jié)果示于表1中。

<實施例3>

[凈化單元2制作]

在截面矩形狀的筒狀殼體內(nèi)，按照水洗部、第1電極、光催化劑結(jié)構(gòu)體、及第2電極的順序配置供給水(30～35℃)的填充層(水洗部)、光催化劑結(jié)構(gòu)體、及2個電極。另外，水洗部的高度設(shè)定為約30cm。能夠在第1電極與第2電極之間施加電壓地連接直流電源，制作凈化單元2。

[評價]

使用所得到的凈化單元2，通過與上述實施例1同樣的方法，測定亞硝基胺、及硝基胺各自的分解性能。將測定結(jié)果示于表1中。

<實施例4>

(凈化單元3制作)

在截面矩形狀的筒狀殼體內(nèi)，按照供給冷卻水的填充層、第1電極、光催化劑結(jié)構(gòu)體、及第2電極的順序配置供給冷卻水(約20℃)的填充層、光催化劑結(jié)構(gòu)體、及2個電極。另外，填充層的高度設(shè)定為約30cm。能夠在第1電極與第2電極之間施加電壓地連接直流電源，制作凈化單元3。

[評價]

使用所得到的凈化單元3，通過與上述實施例1同樣的方法，測定亞硝基胺、及硝基胺各自的分解性能。將測定結(jié)果示于表1中。

<實施例5>

(凈化單元4制作)

在截面矩形狀的筒狀殼體內(nèi)，按照供給硫酸溶液的填充層(酸洗滌部)、第1電極、光催化劑結(jié)構(gòu)體、及第2電極的順序配置供給硫酸溶液的填充層(酸洗滌部)、光催化劑結(jié)構(gòu)體、及2個電極。另外，酸洗滌部的高度設(shè)定為約30cm。能夠在第1電極與第2電極之間施加電壓地連接直流電源，制作凈化單元4。

[評價]

使用所得到的凈化單元4，通過與上述實施例1同樣的方法，測定亞硝基胺、及硝基胺各自的分解性能。將測定結(jié)果示于表1中。

<比較例1>

在截面矩形狀的筒狀殼體內(nèi)，僅配置供給水的填充層。之后，通過與上述實施例1同樣的方法，測定亞硝基胺、及硝基胺各自的分解性能。將測定結(jié)果示于表1中。

<比較例2>

在截面矩形狀的筒狀殼體內(nèi)，僅配置供給硫酸溶液的填充層。之后，通過與上述實施例1同樣的方法，測定亞硝基胺、及硝基胺各自的分解性能。將測定結(jié)果示于表1中。

<比較例3>

在截面矩形狀的筒狀殼體內(nèi)，僅配置活性炭。之后，通過與上述實施例1同樣的方法，測定亞硝基胺的分解性能。將測定結(jié)果示于表1中。

表1

由表1中所示的結(jié)果，確認若使用光催化劑組件，則與其他的凈化方法相比，特別是亞硝基胺、硝基胺的分解效率高。此外，確認若使用在光催化劑組件中具備臭氧分解裝置等的凈化單元，亞硝基胺、硝基胺的分解效率進一步變高。

符號的說明

10A～10F CO₂回收裝置

11 吸收塔

12 再生塔

21 排氣

22 吸收液(貧溶液)

23 吸收了CO₂的吸收液(富溶液)

24 CO₂吸收部

25、41-1、41-2 液分散器

26、43、44、68 除霧器

27 凈化部

28 CO₂除去排氣

31、31A、31B 催化劑部

32-1、32A-1 第1電極

32-2、32A-2 第2電極

33 電源部

34 布線

35A、35B 載體

36 光催化劑

37 容納部

38、62 凈化氣體

39、47、58、67、75 泵

40 換熱器

42-1、42-2 填充層

45 再生過熱器(再沸器)

46 飽和蒸汽

48、52 冷卻器

49、53 冷卻水

51 混合氣體

54 混合流體

55 氣液分離器

56 CO₂氣體

57 水

61 臭氧分解部

63 洗滌水

63-1 第1洗滌水

63-2 第2洗滌水

64 水洗部

64-1 第1水洗部

64-2 第2水洗部

65、65-1、65-2、73 托盤

66、66-1、66-2、74 液儲存部

69 冷卻器(冷卻部)

71 酸性溶液

72 酸洗滌部

76 發(fā)電部

77 蓄電部

81 介電體

82 測定部

83 控制部

85 產(chǎn)物除去部

L11 富溶液供給管線

L12 貧溶液排出管線

L21 貧溶液循環(huán)管線

L22 CO₂排出管線

L23 回收CO₂排出管線

L24 回流水供給管線

L31 洗滌水循環(huán)管線

L32 酸性溶液循環(huán)管線