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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024115682
(43)【公開日】2024-08-27
(54)【発明の名称】ＣＯ２回収装置及び制御方法
(51)【国際特許分類】
B01D 53/92 20060101AFI20240820BHJP
B01D 53/96 20060101ALI20240820BHJP
C01B 32/50 20170101ALI20240820BHJP
【ＦＩ】
B01D53/92 240
B01D53/92 331
B01D53/96 ZAB
C01B32/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023021459
(22)【出願日】2023-02-15
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】中川 陽介
(72)【発明者】
【氏名】鎌田 亨
(72)【発明者】
【氏名】近藤 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】宮本 修
【テーマコード（参考）】
4D002
4G146
【Ｆターム（参考）】
4D002AA09
4D002AC10
4D002BA02
4D002CA07
4D002GA02
4D002GA03
4D002GB05
4G146JA02
4G146JC21
(57)【要約】
【課題】ブロワを運転可能な条件に基づいて動作させる制御装置を提供する。
【解決手段】ＣＯ２回収装置は、再生塔と、吸収塔と、リッチラインと、リッチラインに設けられた流量計およびリッチバルブと、リーンラインと、リーンラインに設けられた流量計およびリーンバルブと、リーンラインを流れる吸収液を再生塔へ還流させるバイパスラインと、バイパスラインに設けられたバイパスバルブと、通常時の循環運転を開始するときに、再生塔の吸収液の液面高さが所定の目標値となるように、リッチバルブとリーンバルブとバイパスバルブの開度制御を行う制御装置と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】ＣＯ２回収装置は、再生塔と、吸収塔と、リッチラインと、リッチラインに設けられた流量計およびリッチバルブと、リーンラインと、リーンラインに設けられた流量計およびリーンバルブと、リーンラインを流れる吸収液を再生塔へ還流させるバイパスラインと、バイパスラインに設けられたバイパスバルブと、通常時の循環運転を開始するときに、再生塔の吸収液の液面高さが所定の目標値となるように、リッチバルブとリーンバルブとバイパスバルブの開度制御を行う制御装置と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
吸収塔と、再生塔と、
前記吸収塔から前記再生塔へ吸収液を供給するリッチラインと、前記リッチラインに設けられた第１の流量計と、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリッチバルブと、
前記再生塔から前記吸収塔へ吸収液を供給するリーンラインと、前記リーンラインに設けられた第２の流量計と、前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリーンバルブと、
前記リーンラインを流れる吸収液を前記再生塔へ還流させるバイパスラインと、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量を制御するバイパスバルブと、
前記リッチラインと前記リーンラインを通じて、前記吸収液を前記吸収塔と前記再生塔の間で循環させる運転を開始するときに、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さが所定の目標値となるように、前記リッチバルブと、前記リーンバルブと、前記バイパスバルブの開度制御を行う制御装置と、
を備えるＣＯ２回収装置。
前記吸収塔から前記再生塔へ吸収液を供給するリッチラインと、前記リッチラインに設けられた第１の流量計と、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリッチバルブと、
前記再生塔から前記吸収塔へ吸収液を供給するリーンラインと、前記リーンラインに設けられた第２の流量計と、前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリーンバルブと、
前記リーンラインを流れる吸収液を前記再生塔へ還流させるバイパスラインと、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量を制御するバイパスバルブと、
前記リッチラインと前記リーンラインを通じて、前記吸収液を前記吸収塔と前記再生塔の間で循環させる運転を開始するときに、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さが所定の目標値となるように、前記リッチバルブと、前記リーンバルブと、前記バイパスバルブの開度制御を行う制御装置と、
を備えるＣＯ２回収装置。
【請求項2】
前記バイパスラインに設けられた第３の流量計、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量と前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量が共に所定の変化幅だけ上昇するように、前記リッチバルブと前記リーンバルブの開度を上昇させ、
前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量が前記変化幅だけ低下するように前記バイパスバルブの開度を低下させる、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
前記制御装置は、
前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量と前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量が共に所定の変化幅だけ上昇するように、前記リッチバルブと前記リーンバルブの開度を上昇させ、
前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量が前記変化幅だけ低下するように前記バイパスバルブの開度を低下させる、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項3】
前記制御装置は、
前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さと前記目標値の偏差を０とするような流量の補正量を算出し、前記流量を前記変化幅だけ上昇させる流量に前記補正量を加算した値に基づいて、前記リッチバルブ又は前記リーンバルブの開度を制御する、
請求項２に記載のＣＯ２回収装置。
前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さと前記目標値の偏差を０とするような流量の補正量を算出し、前記流量を前記変化幅だけ上昇させる流量に前記補正量を加算した値に基づいて、前記リッチバルブ又は前記リーンバルブの開度を制御する、
請求項２に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項4】
前記制御装置は、
前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を増加させるとともに、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さと前記目標値の偏差を０とするような、前記リーンラインを流れる前記吸収液の第１の流量と、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の第２の流量を算出し、前記第１の流量に基づいて前記リーンバルブの開度を制御し、前記第２の流量に基づいて前記バイパスバルブの開度を制御する、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を増加させるとともに、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さと前記目標値の偏差を０とするような、前記リーンラインを流れる前記吸収液の第１の流量と、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の第２の流量を算出し、前記第１の流量に基づいて前記リーンバルブの開度を制御し、前記第２の流量に基づいて前記バイパスバルブの開度を制御する、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項5】
前記バイパスラインに設けられた第３の流量計、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量と前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量が共に所定の変化幅だけ上昇するような前記リッチバルブの第１開度と前記リーンバルブの第２開度を算出し、
前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量が前記変化幅だけ低下するような前記バイパスバルブの第３開度を算出し、
前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さと前記目標値の偏差を０とするような、前記リーンラインを流れる前記吸収液の第１の流量と、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の第２の流量を算出し、前記第１の流量に基づいて前記リーンバルブの第４開度を算出し、前記第２の流量に基づいて前記バイパスバルブの第５開度を算出し、
前記第１開度で前記リッチバルブを制御し、
前記第２開度と前記第４開度のうち小さい開度で前記リーンバルブを制御し、
前記第３開度と前記第５開度のうち大きい開度で前記バイパスバルブを制御する、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
前記制御装置は、
前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量と前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量が共に所定の変化幅だけ上昇するような前記リッチバルブの第１開度と前記リーンバルブの第２開度を算出し、
前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量が前記変化幅だけ低下するような前記バイパスバルブの第３開度を算出し、
前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さと前記目標値の偏差を０とするような、前記リーンラインを流れる前記吸収液の第１の流量と、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の第２の流量を算出し、前記第１の流量に基づいて前記リーンバルブの第４開度を算出し、前記第２の流量に基づいて前記バイパスバルブの第５開度を算出し、
前記第１開度で前記リッチバルブを制御し、
前記第２開度と前記第４開度のうち小さい開度で前記リーンバルブを制御し、
前記第３開度と前記第５開度のうち大きい開度で前記バイパスバルブを制御する、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項6】
吸収塔と、再生塔と、
前記吸収塔から前記再生塔へ吸収液を供給するリッチラインと、前記リッチラインに設けられた第１の流量計と、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリッチバルブと、
前記再生塔から前記吸収塔へ吸収液を供給するリーンラインと、前記リーンラインに設けられた第２の流量計と、前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリーンバルブと、
前記リーンラインを流れる吸収液を前記再生塔へ還流させるバイパスラインと、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量を制御するバイパスバルブと、
を備えるＣＯ２回収装置において、
前記リッチラインと前記リーンラインを通じて、前記吸収液を前記吸収塔と前記再生塔の間で循環させる運転を開始するときに、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さが所定の目標値となるように、前記リッチバルブと、前記リーンバルブと、前記バイパスバルブの開度制御を行う、
制御方法。
前記吸収塔から前記再生塔へ吸収液を供給するリッチラインと、前記リッチラインに設けられた第１の流量計と、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリッチバルブと、
前記再生塔から前記吸収塔へ吸収液を供給するリーンラインと、前記リーンラインに設けられた第２の流量計と、前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリーンバルブと、
前記リーンラインを流れる吸収液を前記再生塔へ還流させるバイパスラインと、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量を制御するバイパスバルブと、
を備えるＣＯ２回収装置において、
前記リッチラインと前記リーンラインを通じて、前記吸収液を前記吸収塔と前記再生塔の間で循環させる運転を開始するときに、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さが所定の目標値となるように、前記リッチバルブと、前記リーンバルブと、前記バイパスバルブの開度制御を行う、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ＣＯ２回収装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＣＯ２回収装置を、ガスタービンコンバインドサイクル（ＧＴＣＣ：Gas Turbine Combined Cycle）に適用し、ＧＴＣＣから排出される排ガスからＣＯ２を回収するプラントが検討されている。ＣＯ２回収装置では、再生塔と吸収塔の間で吸収液を循環させ、排ガスからＣＯ２を回収する。ＣＯ２を回収するためには、吸収液を加熱する必要があり、ＧＴＣＣに適用するＣＯ２回収装置の場合、ＧＴＣＣの排熱回収ボイラにて発生させた蒸気を吸収液の加熱に用いる。しかし、ＧＴＣＣの起動後しばらくの間は十分な量の蒸気を発生させることができない為、蒸気がＣＯ２回収装置に供給されず、その結果、ＣＯ２回収装置の起動にも時間を要することになる。ＣＯ２回収装置の起動時間を短縮するため、ＧＴＣＣからの蒸気供給前は、吸収液タンクを設け、吸収塔、再生塔のそれぞれで吸収液を循環させることで、再生塔での吸収液の温度低下を抑制する制御が検討されている（非特許文献１）。また、特許文献１には、吸収液タンクを複数設ける構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－６７３８９号公報
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】BEIS research paper number 2020/031,”Start-up and Shut-down times of power CCUS facilities”、online］、Department for Business, Energy & Industrial Strategy、［2023年01月16日検索］、インターネットhttps://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/929284/AECOM_report_final_version_clean_inc_appendices.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ＧＴＣＣから蒸気が供給されるようになり、吸収塔と再生塔のそれぞれで吸収液を循環させる運転から、通常時の吸収塔と再生塔の間で吸収液を循環させる運転へ切り替える際、再生塔への吸収液の流入と流出のバランスをとりながら切り替えを行わないと、再生塔の液面変動が生じ、ＣＯ２回収装置を安定して運転することができない。しかし、通常時の循環運転に切り替えるときの制御方法は提供されていない。
【0006】
本開示は、上記課題を解決することができるＣＯ２回収装置及び制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示のＣＯ２回収装置は、吸収塔と、再生塔と、前記吸収塔から前記再生塔へ吸収液を供給するリッチラインと、前記リッチラインに設けられた第１の流量計と、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリッチバルブと、前記再生塔から前記吸収塔へ吸収液を供給するリーンラインと、前記リーンラインに設けられた第２の流量計と、前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリーンバルブと、前記リーンラインを流れる吸収液を前記再生塔へ還流させるバイパスラインと、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量を制御するバイパスバルブと、前記リッチラインと前記リーンラインを通じて、前記吸収液を前記吸収塔と前記再生塔の間で循環させる運転を開始するときに、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さが所定の目標値となるように、前記リッチバルブと、前記リーンバルブと、前記バイパスバルブの開度制御を行う制御装置と、を備える。
【0008】
本開示の制御方法は、吸収塔と、再生塔と、前記吸収塔から前記再生塔へ吸収液を供給するリッチラインと、前記リッチラインに設けられた第１の流量計と、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリッチバルブと、前記再生塔から前記吸収塔へ吸収液を供給するリーンラインと、前記リーンラインに設けられた第２の流量計と、前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリーンバルブと、前記リーンラインを流れる吸収液を前記再生塔へ還流させるバイパスラインと、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量を制御するバイパスバルブと、を備えるＣＯ２回収装置において、前記リッチラインと前記リーンラインを通じて、前記吸収液を前記吸収塔と前記再生塔の間で循環させる運転を開始するときに、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さが所定の目標値となるように、前記リッチバルブと、前記リーンバルブと、前記バイパスバルブの開度制御を行う。
【発明の効果】
【0009】
上述のＣＯ２回収装置及び制御方法によれば、ＣＯ２回収装置において、吸収塔と再生塔の間で吸収液を循環させる運転を開始する際、再生塔の液面変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第一実施形態に係るＣＯ２回収装置の一例を示す図である。
【図2】第一実施形態に係る関数の一例を示す図である。
【図3】第一実施形態に係る制御の一例を示すフローチャートである。
【図4】第一実施形態に係るＣＯ２回収装置の要部の構成例を示す図である。
【図5】第二実施形態に係るＣＯ２回収装置の一例を示す図である。
【図6】第二実施形態に係る制御の一例を示すフローチャートである。
【図7】第三実施形態に係るＣＯ２回収装置の一例を示す図である。
【図8】第三実施形態に係る関数の一例を示す図である。
【図9】第三実施形態に係る制御の一例を示すフローチャートである。
【図10】第四実施形態に係るＣＯ２回収装置の一例を示す図である。
【図11】各実施形態に係る制御器のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示に係るＣＯ２回収装置における吸収液の循環運転を切り替えるときの制御について、図１～図１１を参照して説明する。
＜第一実施形態＞
（構成）
図１に、第一実施形態に係るＣＯ２回収装置１００の構成を示す。ＣＯ２回収装置１００は、吸収塔１と、再生塔２と、制御器２０～２３と、を備える。吸収塔１と再生塔２は、吸収塔１から再生塔２へ吸収液を供給するためのリッチラインＬ１と、再生塔２から吸収塔１へ吸収液を供給するためのリーンラインＬ２とで接続されている。リッチラインＬ１には、リッチ液（リッチ液は、吸収塔１でＣＯ２を吸収した後の吸収液のことを示す。）の流れ方向の上流側から下流側へ向けて、ポンプ３、リッチバルブ５、流量計Ｃ１、吸収液熱交換器６がこの順番で設けられている。リッチラインＬ１のポンプ３、リッチバルブ５の間には、リッチ液を貯留するリッチタンク４が接続されている。リーンラインＬ２には、リーン液（リーン液は、再生塔２でＣＯ２を除去した後の吸収液のことを示す。）の流れ方向の上流側から下流側へ向けて、ポンプ７、吸収液熱交換器６、流量計Ｃ３、リーンバルブ９が設けられている。リーンバルブ９と吸収塔１の間では、リーン液を貯留するリーンタンク１０が接続されている。吸収液熱交換器６では、リッチラインＬ１を流れるリッチ液とリーンラインＬ２を流れるリーン液の間で熱交換が行われる。リーンラインＬ２には、リーン液の一部を再生塔２へ戻すためのバイパスラインＬ３の一端が接続され、バイパスラインＬ３の他端は、リッチラインＬ１における吸収液熱交換器６の上流側（リッチ液の流れ方向の上流側）に接続される。バイパスラインＬ３には再生塔２に還流するリーン液の流れ方向の上流側から順に流量計Ｃ２、バイパスバルブ８が設けられている。また、リッチラインＬ１におけるポンプ３とリッチタンク４との接続点の間と、リーンラインＬ２におけるリーンバルブＶ９とリーンタンク１０との接続点の間とを接続するラインＬ４が設けられ、ラインＬ４には、バルブ１１が設けられている。ラインＬ４は、吸収塔１へ戻すリーン液が足りない場合などに、リッチラインＬ１を流れるリッチ液を、ラインＬ４を通じて吸収塔１へ戻すような場合に利用される経路である。
＜第一実施形態＞
（構成）
図１に、第一実施形態に係るＣＯ２回収装置１００の構成を示す。ＣＯ２回収装置１００は、吸収塔１と、再生塔２と、制御器２０～２３と、を備える。吸収塔１と再生塔２は、吸収塔１から再生塔２へ吸収液を供給するためのリッチラインＬ１と、再生塔２から吸収塔１へ吸収液を供給するためのリーンラインＬ２とで接続されている。リッチラインＬ１には、リッチ液（リッチ液は、吸収塔１でＣＯ２を吸収した後の吸収液のことを示す。）の流れ方向の上流側から下流側へ向けて、ポンプ３、リッチバルブ５、流量計Ｃ１、吸収液熱交換器６がこの順番で設けられている。リッチラインＬ１のポンプ３、リッチバルブ５の間には、リッチ液を貯留するリッチタンク４が接続されている。リーンラインＬ２には、リーン液（リーン液は、再生塔２でＣＯ２を除去した後の吸収液のことを示す。）の流れ方向の上流側から下流側へ向けて、ポンプ７、吸収液熱交換器６、流量計Ｃ３、リーンバルブ９が設けられている。リーンバルブ９と吸収塔１の間では、リーン液を貯留するリーンタンク１０が接続されている。吸収液熱交換器６では、リッチラインＬ１を流れるリッチ液とリーンラインＬ２を流れるリーン液の間で熱交換が行われる。リーンラインＬ２には、リーン液の一部を再生塔２へ戻すためのバイパスラインＬ３の一端が接続され、バイパスラインＬ３の他端は、リッチラインＬ１における吸収液熱交換器６の上流側（リッチ液の流れ方向の上流側）に接続される。バイパスラインＬ３には再生塔２に還流するリーン液の流れ方向の上流側から順に流量計Ｃ２、バイパスバルブ８が設けられている。また、リッチラインＬ１におけるポンプ３とリッチタンク４との接続点の間と、リーンラインＬ２におけるリーンバルブＶ９とリーンタンク１０との接続点の間とを接続するラインＬ４が設けられ、ラインＬ４には、バルブ１１が設けられている。ラインＬ４は、吸収塔１へ戻すリーン液が足りない場合などに、リッチラインＬ１を流れるリッチ液を、ラインＬ４を通じて吸収塔１へ戻すような場合に利用される経路である。
【0012】
ＣＯ２回収装置１００の前段には、不図示のＧＴＣＣが設けられていて、ＧＴＣＣ等が排出した蒸気は、ＣＯ２回収装置１００の再生塔２側へ供給され、吸収液の加熱に用いられる。ＧＴＣＣの起動時には、起動が完了するまでは十分な蒸気が供給されない。このときには、吸収塔１と再生塔２の間の吸収液の循環運転は停止する。そして、例えば、吸収塔１については、リッチバルブ５とリーンバルブ９を閉として、ポンプ３を駆動し、リーンタンク１０からリーン液を吸収塔１へ供給し、吸収塔１からリッチタンク４へリッチ液を供給し、必要に応じてバルブ１１を開として、吸収塔１から流出したリッチ液を、ラインＬ４を通じて吸収塔１へ戻すという運転を行う。再生塔２については、バイパスバルブ８を開として、ポンプ７を駆動し、リーンラインＬ２へ吐出したリーン液を、バイパスラインＬ３を通じて再生塔２へ還流させる運転を行う。そして、ＧＴＣＣから十分な蒸気や排ガスが供給されるようになると、吸収液を吸収塔１と再生塔２の間で循環させる通常運転（通常時の循環運転とも称する。）に切り替える。本実施形態は、この通常時の循環運転への切り替えの制御に関し、制御器２０～２３によって各種のバルブ５、８、９を連動して制御することによって安定した切り替えを実現する。
【0013】
制御器２０は、吸収塔１と再生塔２を循環する吸収液の流量の設定値を受け付ける。この設定はユーザによって行われてもよいし、上位の制御装置によって行われてもよい。制御器２０は、関数Ｆｘ１と関数Ｆｘ２とを備える。関数Ｆｘ１に循環流量の設定値を入力すると、関数Ｆｘ１は、吸収液の目標流量を算出する。関数Ｆｘ１が算出した目標流量は制御器２１と制御器２３へ出力される。制御器２１は、流量計Ｃ３が計測するリーン液の流量が、関数Ｆｘ１によって算出された目標流量となるように、リーンバルブ９の開度を制御する。制御器２３は、流量計Ｃ１が計測するリッチ液の流量が、関数Ｆｘ１によって算出された目標流量となるように、リッチバルブ５の開度を制御する。一方、関数Ｆｘ２に流量の設定値を入力すると、関数Ｆｘ２は、バイパスラインＬ３を流れて再生塔２へ還流する吸収液の目標流量を算出する。関数Ｆｘ２が算出した目標流量は制御器２２へ出力される。制御器２２は、流量計Ｃ２が計測する吸収液の流量が、関数Ｆｘ２によって算出された目標流量となるように、バイパスバルブ８の開度を制御する。
【0014】
図２に関数Ｆｘ１および関数Ｆｘ２が算出する値と、制御器２０が受け付けた循環流量の設定値の関係を示す。図２のグラフの縦軸（設定値）は、関数Ｆｘ１と関数Ｆｘ２が算出して出力する値（目標流量）を示し、横軸は制御器２０が関数Ｆｘ１と関数Ｆｘ２に出力する値（ＨＣ出力）を示す。ＨＣ出力は、例えば、ユーザや上位の制御装置等から受け付ける流量設定値と同じ値である。また後述するように、通常時の循環運転に切り替える際には、リッチバルブ５、リーンバルブ９を徐々に開き、バイパスバルブ８を徐々に閉じてゆく。図２のグラフの横軸のＨＣ出力は、切り替え開始後の時間の経過に伴うＨＣ出力値とも読み替えられる。グラフ２０１は関数Ｆｘ１、グラフ２０２は関数Ｆｘ２に対応する。関数Ｆｘ１の設定値とＨＣ出力は正の相関にあり、例えば、関数Ｆｘ１は、入力されたＨＣ出力と同じ大きさの設定値を出力する。関数Ｆｘ２の設定値とＨＣ出力は負の相関にあり、例えば、関数Ｆｘ２は、（入力されるＨＣ出力×－１）の設定値を出力する。
【0015】
（動作）
次に図３を参照して、ＣＯ２回収装置１００において、吸収液の循環を、吸収塔１と再生塔２それぞれで循環させる運転から通常時の循環運転に切り替える際の制御の流れを説明する。
吸収液の循環経路を切り替えてから吸収塔１と再生塔２を循環する吸収液の流量が最終的な目標値に達するまで、以下の処理が繰り返し実行される。まず、制御器２０にリッチ液とリーン液の最終的な流量の目標値が設定される。制御器２０は、流量の最終的な目標値に向けて、徐々に吸収液の循環流量が増加するように、少しずつＨＣ出力を増加させ、そのＨＣ出力を関数Ｆｘ１と関数Ｆｘ２に入力し、リッチラインＬ１、リーンラインＬ２、バイパスラインＬ３の流量設定値を算出する。（あるいは、制御器２０へ、最終的な流量の目標値に向かって徐々に大きな流量目標値を与えるようにしてもよい。）より具体的には、制御器２０は、関数Ｆｘ１によってリッチ液の目標流量を算出し、その結果を制御器２３へ出力する。これにより、リッチ液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ１）。制御器２３は、リッチ液の流量が、新たに設定されたリッチ液流量設定値となるようにリッチバルブ５の開度を制御する。制御器２０は、関数Ｆｘ１によって算出した目標流量を制御器２１へ出力する。これにより、リーン液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ２）。リーン液流量設定値の上昇幅は、ステップＳ１のリッチ液流量設定値の上昇幅と同じになる。制御器２１は、リーン液の流量が、新たに設定されたリーン液流量設定値となるようにリーンバルブ９の開度を制御する。制御器２０は、関数Ｆｘ２によってバイパスラインＬ３の目標流量を算出し、その結果を制御器２２へ出力する。これにより、バイパスラインＬ３の流量設定値はそれまでよりも低下する（ステップＳ３）。このときの流量設定値の低下幅は、ステップＳ１、Ｓ２の流量設定値の上昇幅と同じになる。制御器２２は、バイパスラインＬ３を流れて還流する吸収液の流量が、新たに設定された流量設定値となるようにバイパスバルブ８の開度を制御する。但し、バイパスバルブ８の開度が０（全閉）に達したならば、それ以降はステップＳ３の処理は行わない。次に、制御器２０が、流量計Ｃ１、Ｃ３の計測値に基づいて、リッチ液の流量が最終的な目標値に到達したかどうかを判定する（ステップＳ４）。最終的な目標値に到達した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、通常時の循環運転への切り替え処理は完了である。リッチ液の流量が最終的な目標値に到達していない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、ステップＳ１以降の処理が繰り返し実行される。即ち、各種のバルブ５，８，９を連動させて吸収塔１と再生塔２を循環する吸収液の目標流量を徐々に増加させる制御を継続する。
次に図３を参照して、ＣＯ２回収装置１００において、吸収液の循環を、吸収塔１と再生塔２それぞれで循環させる運転から通常時の循環運転に切り替える際の制御の流れを説明する。
吸収液の循環経路を切り替えてから吸収塔１と再生塔２を循環する吸収液の流量が最終的な目標値に達するまで、以下の処理が繰り返し実行される。まず、制御器２０にリッチ液とリーン液の最終的な流量の目標値が設定される。制御器２０は、流量の最終的な目標値に向けて、徐々に吸収液の循環流量が増加するように、少しずつＨＣ出力を増加させ、そのＨＣ出力を関数Ｆｘ１と関数Ｆｘ２に入力し、リッチラインＬ１、リーンラインＬ２、バイパスラインＬ３の流量設定値を算出する。（あるいは、制御器２０へ、最終的な流量の目標値に向かって徐々に大きな流量目標値を与えるようにしてもよい。）より具体的には、制御器２０は、関数Ｆｘ１によってリッチ液の目標流量を算出し、その結果を制御器２３へ出力する。これにより、リッチ液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ１）。制御器２３は、リッチ液の流量が、新たに設定されたリッチ液流量設定値となるようにリッチバルブ５の開度を制御する。制御器２０は、関数Ｆｘ１によって算出した目標流量を制御器２１へ出力する。これにより、リーン液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ２）。リーン液流量設定値の上昇幅は、ステップＳ１のリッチ液流量設定値の上昇幅と同じになる。制御器２１は、リーン液の流量が、新たに設定されたリーン液流量設定値となるようにリーンバルブ９の開度を制御する。制御器２０は、関数Ｆｘ２によってバイパスラインＬ３の目標流量を算出し、その結果を制御器２２へ出力する。これにより、バイパスラインＬ３の流量設定値はそれまでよりも低下する（ステップＳ３）。このときの流量設定値の低下幅は、ステップＳ１、Ｓ２の流量設定値の上昇幅と同じになる。制御器２２は、バイパスラインＬ３を流れて還流する吸収液の流量が、新たに設定された流量設定値となるようにバイパスバルブ８の開度を制御する。但し、バイパスバルブ８の開度が０（全閉）に達したならば、それ以降はステップＳ３の処理は行わない。次に、制御器２０が、流量計Ｃ１、Ｃ３の計測値に基づいて、リッチ液の流量が最終的な目標値に到達したかどうかを判定する（ステップＳ４）。最終的な目標値に到達した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、通常時の循環運転への切り替え処理は完了である。リッチ液の流量が最終的な目標値に到達していない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、ステップＳ１以降の処理が繰り返し実行される。即ち、各種のバルブ５，８，９を連動させて吸収塔１と再生塔２を循環する吸収液の目標流量を徐々に増加させる制御を継続する。
【0016】
（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、通常時の循環運転に切り替える際に、再生塔２へ流入するリッチ液の流量に合わせて、再生塔２から流出するリーン液、バイパスラインＬ３を通じて還流するリーン液の流量を制御することにより、再生塔２へ流入・流出する吸収液のバランスをとりながら、流量を一定値以上に保った運転ができる。再生塔２に流入、流出する吸収液のバランスが保たれるため、再生塔２に貯留される吸収液の液面変動を抑制することができる。また制御器２１～２３を連動して制御することで、制御器同士の干渉を起こさずに安定して循環流量を制御することができる。１つのラインに流量計が複数設置されることがないため、流量計Ｃ１～Ｃ３による圧損を最小限に抑えることができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、通常時の循環運転に切り替える際に、再生塔２へ流入するリッチ液の流量に合わせて、再生塔２から流出するリーン液、バイパスラインＬ３を通じて還流するリーン液の流量を制御することにより、再生塔２へ流入・流出する吸収液のバランスをとりながら、流量を一定値以上に保った運転ができる。再生塔２に流入、流出する吸収液のバランスが保たれるため、再生塔２に貯留される吸収液の液面変動を抑制することができる。また制御器２１～２３を連動して制御することで、制御器同士の干渉を起こさずに安定して循環流量を制御することができる。１つのラインに流量計が複数設置されることがないため、流量計Ｃ１～Ｃ３による圧損を最小限に抑えることができる。
【0017】
【0018】
＜第二実施形態＞
第二実施形態では、再生塔２液面高さの変動を目標流量にフィードバックする構成を追加する。図５に示すように、第二実施形態に係るＣＯ２回収装置１００ａは、図１に示す構成に加えて、再生塔２の液面の高さを検知するセンサＣ４と、センサＣ４が検知した液面高さの変動を流量制御値に変換する制御器２４と、加算器２５とを備える。センサＣ４は、再生塔２の液面高さを検知し、検知した液面高さを制御器２４へ出力する。制御器２４は、センサＣ４が計測する吸収液の液面高さ（レベル）と所定の液面高さの目標値との差が閾値以上となると、その差を０に近づけるような吸収液の流量を算出する。制御器２４は、算出した流量（流量の補正量）を加算器２５へ出力する。加算器２５は、制御器２４が算出した流量の補正量を関数Ｆｘ１によって算出された目標流量に加算し、制御器２３へ出力する。制御器２３は、流量計Ｃ３が計測する吸収液の流量が、加算器２５から取得した流量となるように、リッチバルブ５の開度を制御する。
第二実施形態では、再生塔２液面高さの変動を目標流量にフィードバックする構成を追加する。図５に示すように、第二実施形態に係るＣＯ２回収装置１００ａは、図１に示す構成に加えて、再生塔２の液面の高さを検知するセンサＣ４と、センサＣ４が検知した液面高さの変動を流量制御値に変換する制御器２４と、加算器２５とを備える。センサＣ４は、再生塔２の液面高さを検知し、検知した液面高さを制御器２４へ出力する。制御器２４は、センサＣ４が計測する吸収液の液面高さ（レベル）と所定の液面高さの目標値との差が閾値以上となると、その差を０に近づけるような吸収液の流量を算出する。制御器２４は、算出した流量（流量の補正量）を加算器２５へ出力する。加算器２５は、制御器２４が算出した流量の補正量を関数Ｆｘ１によって算出された目標流量に加算し、制御器２３へ出力する。制御器２３は、流量計Ｃ３が計測する吸収液の流量が、加算器２５から取得した流量となるように、リッチバルブ５の開度を制御する。
【0019】
（動作）
図６に、第二実施形態に係る通常時の循環運転への切り替え制御の流れを示す。第一実施形態と同じ処理については簡単に説明する。
循環流量が最終的な目標値に達するまで、以下の処理が繰り返し実行される。最初にリッチ液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ１）。次にリーン液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ２）。次にバイパスラインＬ３の流量設定値はそれまでよりも低下させる（ステップＳ３）。次に制御器２０がリッチ液の流量が最終的な目標値に到達したかどうかを判定する（ステップＳ４）。最終的な目標値に到達した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、通常時の循環運転への切り替え処理は完了する。
図６に、第二実施形態に係る通常時の循環運転への切り替え制御の流れを示す。第一実施形態と同じ処理については簡単に説明する。
循環流量が最終的な目標値に達するまで、以下の処理が繰り返し実行される。最初にリッチ液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ１）。次にリーン液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ２）。次にバイパスラインＬ３の流量設定値はそれまでよりも低下させる（ステップＳ３）。次に制御器２０がリッチ液の流量が最終的な目標値に到達したかどうかを判定する（ステップＳ４）。最終的な目標値に到達した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、通常時の循環運転への切り替え処理は完了する。
【0020】
最終的な目標値に到達しない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、制御器２４は、センサＣ４が計測する再生塔２の吸収液の液面高さ（液面レベル）と目標値の差が大きいかどうかを判定し（ステップＳ５）、差が大きくない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、ステップＳ１以降の処理が繰り返し実行される。差が大きい場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、制御器２４は、センサＣ４が計測する再生塔２の液面高さ（液面レベル）が目標値よりも下であれば（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、ＰＩＤ制御などにより、液面高さを上げられるように、リッチ液流量設定値を上昇させる流量の補正量を算出する。加算器２５は、関数Ｆｘ１が出力したリッチ液流量設定値に補正量を加算して、リッチ液流量設定値を上昇させる（ステップＳ７）。制御器２３は、リッチ液の流量が、新たに設定されたリッチ液流量設定値となるようにリッチバルブ５の開度を制御する。
【0021】
一方、制御器２４は、センサＣ４が計測する再生塔２の液面高さ（レベル）が目標値よりも上であれば（ステップＳ６；Ｎｏ）、ＰＩＤ制御などにより、液面高さを下げられるように、リッチ液流量設定値を低下させる流量の補正量を算出する。加算器２５は、関数Ｆｘ１が出力したリッチ液流量設定値に補正量を加算して、リッチ液流量設定値を低下させる（ステップＳ８）。制御器２３は、リッチ液の流量が、新たに設定されたリッチ液流量設定値となるようにリッチバルブ５の開度を制御する。
【0022】
（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、第一実施形態の効果に加え、再生塔２で分離したＣＯ２の減少分や種々の外乱による液面高さの変動に対して、適切に補正でき、再生塔２の液面変動を抑制することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、第一実施形態の効果に加え、再生塔２で分離したＣＯ２の減少分や種々の外乱による液面高さの変動に対して、適切に補正でき、再生塔２の液面変動を抑制することができる。
【0023】
なお、上記の説明では、制御器２３が算出した流量の補正量を制御器２３へ反映させることとしたが、制御器２１へ反映させてもよい。即ち、加算器２５は、関数Ｆｘ１が出力したリーン液流量設定値から、制御器２４が算出した補正量を引いた値を制御器２１へ出力する。これにより、センサＣ４が計測する再生塔２の液面高さが目標値よりも上であれば、リーン液流量設定値は補正量（この場合は負値）を引くことにより大きくなり、再生塔２からの流出量が増えるので液面高さが是正される。反対に、センサＣ４が計測する再生塔２の液面高さが目標値よりも下であれば、リーン液流量設定値は補正量を引くことにより小さくなり、再生塔２からの流出量が減るので液面高さが是正される。
【0024】
＜第三実施形態＞
第三実施形態では、再生塔２液面高さの変動をリーンバルブ９とバイパスバルブ８の目標流量にフィードバックする構成を追加する。図７に示すように、第三実施形態に係るＣＯ２回収装置１００ｂは、図１に示す構成に対して、再生塔２の液面の高さを検知するセンサＣ４を加え、流量センサＣ２、Ｃ３を取り除き、制御器２０～２３に代えて、制御器２３ｂ、２４ｂを備える構成とする。制御器２３ｂは、ユーザや上位の制御装置から目標流量の設定値を受け付ける。制御器２３ｂは、流量計Ｃ１が計測するリッチ液の流量が、受け付けた目標流量の設定値となるように、リッチバルブ５の開度を制御する。センサＣ４は、再生塔２の液面高さを検知し、検知した液面高さを制御器２４ｂへ出力する。制御器２４ｂは、センサＣ４が計測する吸収液の液面高さ（液面レベル）と所定の液面高さの目標値との差が閾値以上となると、その差を０に近づけるようなリーン液の目標流量とバイパスラインＬ３を通じて還流する吸収液の目標流量をＰＩＤ制御などにより算出し、その目標流量に応じた弁開度を算出する。制御器２４ｂは、関数ＦｘＡと関数ＦｘＢを備える。関数ＦｘＡにセンサＣ４が計測する液面高さを目標値に近づけるような目標流量を入力すると、関数ＦｘＡは、液面高さを目標値に近づけるようなリーンバルブ９の弁開度を算出する。制御器２４ｂは、関数ＦｘＡが算出した弁開度でリーンバルブ９を開く。関数ＦｘＢにセンサＣ４が計測する液面高さを目標値に近づけるような目標流量を入力すると、関数ＦｘＢは、液面高さを目標値に近づけるようなバイパスバルブ８の弁開度を算出する。制御器２４ｂは、関数ＦｘＢが算出した弁開度でバイパスバルブ８を開く。
第三実施形態では、再生塔２液面高さの変動をリーンバルブ９とバイパスバルブ８の目標流量にフィードバックする構成を追加する。図７に示すように、第三実施形態に係るＣＯ２回収装置１００ｂは、図１に示す構成に対して、再生塔２の液面の高さを検知するセンサＣ４を加え、流量センサＣ２、Ｃ３を取り除き、制御器２０～２３に代えて、制御器２３ｂ、２４ｂを備える構成とする。制御器２３ｂは、ユーザや上位の制御装置から目標流量の設定値を受け付ける。制御器２３ｂは、流量計Ｃ１が計測するリッチ液の流量が、受け付けた目標流量の設定値となるように、リッチバルブ５の開度を制御する。センサＣ４は、再生塔２の液面高さを検知し、検知した液面高さを制御器２４ｂへ出力する。制御器２４ｂは、センサＣ４が計測する吸収液の液面高さ（液面レベル）と所定の液面高さの目標値との差が閾値以上となると、その差を０に近づけるようなリーン液の目標流量とバイパスラインＬ３を通じて還流する吸収液の目標流量をＰＩＤ制御などにより算出し、その目標流量に応じた弁開度を算出する。制御器２４ｂは、関数ＦｘＡと関数ＦｘＢを備える。関数ＦｘＡにセンサＣ４が計測する液面高さを目標値に近づけるような目標流量を入力すると、関数ＦｘＡは、液面高さを目標値に近づけるようなリーンバルブ９の弁開度を算出する。制御器２４ｂは、関数ＦｘＡが算出した弁開度でリーンバルブ９を開く。関数ＦｘＢにセンサＣ４が計測する液面高さを目標値に近づけるような目標流量を入力すると、関数ＦｘＢは、液面高さを目標値に近づけるようなバイパスバルブ８の弁開度を算出する。制御器２４ｂは、関数ＦｘＢが算出した弁開度でバイパスバルブ８を開く。
【0025】
図８に関数ＦｘＡおよび関数ＦｘＢが算出する弁開度と、目標流量の関係を示す。図８のグラフの縦軸（設定値）は、関数ＦｘＡと関数ＦｘＢが算出して出力する値（弁開度）を示し、横軸は液面高さを是正する目標流量（ＬＣ出力）を示す。グラフ８０１は関数ＦｘＡ、グラフ８０２は関数ＦｘＢに対応する。関数ＦｘＡの設定値とＬＣ出力は正の相関にあり、関数ＦｘＢの設定値とＬＣ出力は負の相関にある。同じＬＣ出力が入力されたときの関数ＦｘＡの設定値と関数ＦｘＢの設定値は正負の関係（関数ＦｘＡの設定値＝関数ＦｘＢの設定値×－１）にある。
【0026】
（動作）
図９に、第三実施形態に係る通常時の循環運転への切り替え制御の流れを示す。第一実施形態と同じ処理については簡単に説明する。
循環流量が最終的な目標値に達するまで、以下の処理が繰り返し実行される。循環流量が最終的な目標値に達するまでの間、制御器２３ｂには、外部から、徐々に大きく設定された流量の目標値が周期的に与えられる。これにより、リッチ液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ１１）。次に制御器２３ｂがリッチ液の流量が最終的な目標値に到達したかどうかを判定する（ステップＳ１２）。最終的な目標値に到達した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、通常時の循環運転への切り替え処理は完了する。
図９に、第三実施形態に係る通常時の循環運転への切り替え制御の流れを示す。第一実施形態と同じ処理については簡単に説明する。
循環流量が最終的な目標値に達するまで、以下の処理が繰り返し実行される。循環流量が最終的な目標値に達するまでの間、制御器２３ｂには、外部から、徐々に大きく設定された流量の目標値が周期的に与えられる。これにより、リッチ液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ１１）。次に制御器２３ｂがリッチ液の流量が最終的な目標値に到達したかどうかを判定する（ステップＳ１２）。最終的な目標値に到達した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、通常時の循環運転への切り替え処理は完了する。
【0027】
最終的な目標値に到達しない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、制御器２４ｂは、センサＣ４が計測する再生塔２の吸収液の液面高さ（液面レベル）と目標値の差が大きいかどうかを判定し（ステップＳ１３）、差が大きくない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、ステップＳ１１以降の処理が繰り返し実行される。差が大きい場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、センサＣ４が計測する再生塔２の液面高さ（液面レベル）が目標値よりも下であれば（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、制御器２４ｂは、ＰＩＤ制御などにより、液面高さを上げられるように、リーン液流量設定値を低下させる弁開度を算出する。制御器２４ｂは、関数ＦｘＡを使って、リーンバルブ９の弁開度を算出し（弁開度を下げ）、算出した弁開度でリーンバルブ９を制御する（ステップＳ１５）。また、制御器２４ｂは、ＰＩＤ制御などにより、液面高さを上げられるように、バイパスラインＬ３を流れる吸収液の流量を上昇させる弁開度を算出する。制御器２４ｂは、関数ＦｘＢを使って、バイパスバルブ８の弁開度を算出し（弁開度を上げ）、算出した弁開度でバイパスバルブ８を制御する（ステップＳ１６）。
【0028】
一方、制御器２４ｂは、センサＣ４が計測する再生塔２の液面高さ（液面レベル）が目標値よりも上であれば（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ＰＩＤ制御などにより、液面高さを下げられるように、リーン液流量設定値を上昇させる弁開度を、関数ＦｘＡを使って算出し（弁開度を上げ）、その弁開度でリーンバルブ９を制御する（ステップＳ１７）。次に制御器２４ｂは、ＰＩＤ制御などにより、液面高さを上げられるように、バイパスラインＬ３を流れる吸収液の流量を低下させる弁開度を、関数ＦｘＢを使って算出し（弁開度を下げ）、その弁開度でバイパスバルブ８を制御する（ステップＳ１８）。
【0029】
（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、リッチバルブ５の開度を徐々に開きながら、再生塔２の液面高さが目標値を維持できるようにリーンバルブ９およびバイパスバルブ８の開度制御を行う。これにより、再生塔２に流入、流出する吸収液のバランスが保たれ、再生塔２の液面変動を抑制することができる。リーンバルブ９およびバイパスバルブ８の弁開度は１つの制御値（図８のＬＣ出力）に基づいて同時に調節するためバルブ間の干渉を防ぐことができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、リッチバルブ５の開度を徐々に開きながら、再生塔２の液面高さが目標値を維持できるようにリーンバルブ９およびバイパスバルブ８の開度制御を行う。これにより、再生塔２に流入、流出する吸収液のバランスが保たれ、再生塔２の液面変動を抑制することができる。リーンバルブ９およびバイパスバルブ８の弁開度は１つの制御値（図８のＬＣ出力）に基づいて同時に調節するためバルブ間の干渉を防ぐことができる。
【0030】
なお、上記の説明では、制御器２４ｂが算出した目標流量を制御器２１へ反映させることとしたが、制御器２３へ反映させてもよい。即ち、制御器２４ｂは、再生塔２の液面高さを是正するリッチ液の目標流量をフィードバック制御により算出し、算出した目標流量を制御器２３ｂへ出力する。制御器２３ｂは、この目標流量に基づいてリッチバルブ５の開度制御を行う。これにより、再生塔２の液面高さを目標値に維持しながら、吸収塔１と再生塔２を循環する吸収液の流量を最終的な目標値まで増加させてゆくことができる。
【0031】
＜第四実施形態＞
第四実施形態に係るＣＯ２回収装置１００ｃは、第一実施形態と第三実施形態を組み合わせた構成を備える。配管、バルブ、ポンプ、熱交換器、タンクなどの構成は、第一実施形態と同様である。違いのある制御に関する構成について記載すると、ＣＯ２回収装置１００ｃは、制御器２０，２１，２２，２３，２４ｂと選択器２６、２７と再生塔２の液面高さを検知するセンサＣ４を備える。制御器２０は、ユーザ等から流量の設定値を受け付け、関数Ｆｘ１によって算出した目標流量を制御器２１と制御器２３へ出力し、関数Ｆｘ２によって算出したバイパス流量を制御器２２へ出力する。制御器２３は、制御器２０から取得した目標流量と流量計Ｃ１の計測値に基づいて、リッチバルブ５の開度を制御する。制御器２１は、制御器２０から取得した目標流量と流量計Ｃ３の計測値に基づいて、リーンバルブ９の弁開度を算出し、算出した弁開度を選択器２６へ出力する。制御器２２は、制御器２０から取得した目標流量と流量計Ｃ２の計測値に基づいて、バイパスバルブ８の弁開度を算出し、算出した弁開度を選択器２７へ出力する。制御器２４ｂは、センサＣ４が検知した再生塔２の液面高さを取得し、関数ＦｘＡによって液面高さを是正するリーンバルブ９の弁開度を算出し、算出した弁開度を選択器２６に出力する。制御器２４ｂは、センサＣ４が検知した再生塔２の液面高さを取得し、関数ＦｘＢによって液面高さを是正するバイパスバルブ８の弁開度を算出し、算出した弁開度を選択器２７に出力する。選択器２６は、制御器２１から取得した流量に基づく弁開度と制御器２４ｂ（関数ＦｘＡ）から取得した液面高さに基づく弁開度のうち、値が小さい方の弁開度を選択し、選択した弁開度を指定値としてリーンバルブ９へ出力し、リーンバルブ９の開度を制御する。選択器２７は、制御器２２から取得した流量に基づく弁開度と制御器２４ｂ（関数ＦｘＢ）から取得した液面高さに基づく弁開度のうち、値が大きい方の弁開度を選択し、選択した弁開度を指定値としてバイパスバルブ８へ出力し、バイパスバルブ８の開度を制御する。
第四実施形態に係るＣＯ２回収装置１００ｃは、第一実施形態と第三実施形態を組み合わせた構成を備える。配管、バルブ、ポンプ、熱交換器、タンクなどの構成は、第一実施形態と同様である。違いのある制御に関する構成について記載すると、ＣＯ２回収装置１００ｃは、制御器２０，２１，２２，２３，２４ｂと選択器２６、２７と再生塔２の液面高さを検知するセンサＣ４を備える。制御器２０は、ユーザ等から流量の設定値を受け付け、関数Ｆｘ１によって算出した目標流量を制御器２１と制御器２３へ出力し、関数Ｆｘ２によって算出したバイパス流量を制御器２２へ出力する。制御器２３は、制御器２０から取得した目標流量と流量計Ｃ１の計測値に基づいて、リッチバルブ５の開度を制御する。制御器２１は、制御器２０から取得した目標流量と流量計Ｃ３の計測値に基づいて、リーンバルブ９の弁開度を算出し、算出した弁開度を選択器２６へ出力する。制御器２２は、制御器２０から取得した目標流量と流量計Ｃ２の計測値に基づいて、バイパスバルブ８の弁開度を算出し、算出した弁開度を選択器２７へ出力する。制御器２４ｂは、センサＣ４が検知した再生塔２の液面高さを取得し、関数ＦｘＡによって液面高さを是正するリーンバルブ９の弁開度を算出し、算出した弁開度を選択器２６に出力する。制御器２４ｂは、センサＣ４が検知した再生塔２の液面高さを取得し、関数ＦｘＢによって液面高さを是正するバイパスバルブ８の弁開度を算出し、算出した弁開度を選択器２７に出力する。選択器２６は、制御器２１から取得した流量に基づく弁開度と制御器２４ｂ（関数ＦｘＡ）から取得した液面高さに基づく弁開度のうち、値が小さい方の弁開度を選択し、選択した弁開度を指定値としてリーンバルブ９へ出力し、リーンバルブ９の開度を制御する。選択器２７は、制御器２２から取得した流量に基づく弁開度と制御器２４ｂ（関数ＦｘＢ）から取得した液面高さに基づく弁開度のうち、値が大きい方の弁開度を選択し、選択した弁開度を指定値としてバイパスバルブ８へ出力し、バイパスバルブ８の開度を制御する。
【0032】
（動作）
第四実施形態の動作を、例えば、図３を援用して説明すると、最初にリッチ液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ１）。制御器２１は、上昇させたリッチ液流量設定値と流量計Ｃ１の計測値に基づいてリッチバルブ５の開度を制御する。次にリーン液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ２）。選択器２６は、上昇させたリーン液流量設定値と流量計Ｃ３の計測値に基づいて算出された弁開度と関数ＦｘＡが算出した液面高さを是正する弁開度のうち開度が小さい方を選択して、選択した弁開度でリーンバルブ９を開く。次にバイパスラインＬ３の流量設定値はそれまでよりも低下させる（ステップＳ３）。選択器２７は、低下させた流量設定値と流量計Ｃ２の計測値に基づいて算出された弁開度と関数ＦｘＢが算出した液面高さを是正する弁開度のうち開度が大きい方を選択して、選択した弁開度でバイパスバルブ８を開く。次に制御器２０がリッチ液の流量が最終的な目標値に到達したかどうかを判定する（ステップＳ４）。最終的な目標値に到達した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、通常時の循環運転への切り替え処理は完了する。最終的な目標値に到達しない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、ステップＳ１からの処理を繰り返し実行する。
第四実施形態の動作を、例えば、図３を援用して説明すると、最初にリッチ液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ１）。制御器２１は、上昇させたリッチ液流量設定値と流量計Ｃ１の計測値に基づいてリッチバルブ５の開度を制御する。次にリーン液流量設定値をそれまでよりも上昇させる（ステップＳ２）。選択器２６は、上昇させたリーン液流量設定値と流量計Ｃ３の計測値に基づいて算出された弁開度と関数ＦｘＡが算出した液面高さを是正する弁開度のうち開度が小さい方を選択して、選択した弁開度でリーンバルブ９を開く。次にバイパスラインＬ３の流量設定値はそれまでよりも低下させる（ステップＳ３）。選択器２７は、低下させた流量設定値と流量計Ｃ２の計測値に基づいて算出された弁開度と関数ＦｘＢが算出した液面高さを是正する弁開度のうち開度が大きい方を選択して、選択した弁開度でバイパスバルブ８を開く。次に制御器２０がリッチ液の流量が最終的な目標値に到達したかどうかを判定する（ステップＳ４）。最終的な目標値に到達した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、通常時の循環運転への切り替え処理は完了する。最終的な目標値に到達しない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、ステップＳ１からの処理を繰り返し実行する。
【0033】
（効果）
第四実施形態によれば、第一実施形態と同様に、再生塔２へ流入・流出する吸収液のバランスが保ちながら通常時の循環運転へと切り替えることができる。更に第一実施形態の制御で流入・流出のバランスがとれなくなり、液面変動した場合でも、液面高さに基づく弁開度制御により再生塔２の液面高さを維持したまま、通常時の循環運転へと切り替えることができる。
第四実施形態によれば、第一実施形態と同様に、再生塔２へ流入・流出する吸収液のバランスが保ちながら通常時の循環運転へと切り替えることができる。更に第一実施形態の制御で流入・流出のバランスがとれなくなり、液面変動した場合でも、液面高さに基づく弁開度制御により再生塔２の液面高さを維持したまま、通常時の循環運転へと切り替えることができる。
【0034】
図１１は、各実施形態に係る制御器のハードウェア構成の一例を示す図である。コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備える。上述の制御器２０，２１、２２、２３、２３ｂ、２４、２４ｂ、加算器２５、選択器２６、２７は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。
【0035】
制御器２０，２１、２２、２３、２３ｂ、２４、２４ｂ、加算器２５、選択器２６、２７の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各機能部による処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【0036】
なお、他の実施形態においては、制御器２０，２１、２２、２３、２３ｂ、２４、２４ｂ、加算器２５、選択器２６、２７は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。この場合、プロセッサによって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。
【0037】
以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、上記の各実施形態では、吸収塔１と再生塔２のそれぞれで吸収液を循環させる運転から通常時の循環運転へ切り替える際の制御として記載したが、これに限定されず、通常時の循環運転を開始するときにも適用することができる。なお、制御器２０，２１、２２、２３、２３ｂ、２４、２４ｂ、加算器２５、選択器２６、２７は、制御装置の一例である。
【0038】
＜付記＞
各実施形態に記載のＣＯ２回収装置及び制御方法は、例えば以下のように把握される。
各実施形態に記載のＣＯ２回収装置及び制御方法は、例えば以下のように把握される。
【0039】
（１）第１の態様に係るＣＯ２回収装置は、再生塔２と、吸収塔１、前記吸収塔１ら前記再生塔２吸収液を供給するリッチラインＬ１と、前記リッチラインＬ１に設けられた第１の流量計Ｃ１と、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリッチバルブ５と、前記再生塔２から前記吸収塔１へ吸収液を供給するリーンラインＬ２と、前記リーンラインＬ２に設けられた第２の流量計Ｃ３と、前記リーンラインＬ２を流れる前記吸収液の流量を制御するリーンバルブ９と、前記リーンラインＬ２を流れる吸収液を前記再生塔２へ還流させるバイパスラインＬ３と、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量を制御するバイパスバルブ８と、前記リッチラインＬ１と前記リーンラインＬ２を通じて、前記吸収液を前記吸収塔１と前記再生塔２の間で循環させる運転を開始するときに、前記再生塔２に貯留されている前記吸収液の液面高さが所定の目標値となるように、前記リッチバルブ５と、前記リーンバルブ９と、前記バイパスバルブ８の開度制御を行う制御装置（制御器２０，２１、２２、２３、２３ｂ、２４、２４ｂ、加算器２５、選択器２６、２７）と、を備える。
これにより、再生塔２の液面変動を抑えて、通常時の循環運転を開始することができる。
これにより、再生塔２の液面変動を抑えて、通常時の循環運転を開始することができる。
【0040】
（２）第２の態様に係るＣＯ２回収装置は、（１）のＣＯ２回収装置であって、前記バイパスラインに設けられた第３の流量計、をさらに備え、前記制御装置は、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量と前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量が共に所定の変化幅だけ上昇するように、前記リッチバルブと前記リーンバルブの開度を上昇させ、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量が前記変化幅だけ低下するように前記バイパスバルブの開度を低下させる。
再生塔２へ流入出する吸収液のバランスを取るような流量制御を行って、通常時の循環運転を開始することができるので、液面変動を抑制することができる（第一実施形態）。
再生塔２へ流入出する吸収液のバランスを取るような流量制御を行って、通常時の循環運転を開始することができるので、液面変動を抑制することができる（第一実施形態）。
【0041】
（３）第３の態様に係るＣＯ２回収システムは、（２）のＣＯ２回収装置であって、前記制御装置は、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さと前記目標値の偏差を０とするような流量の補正量を算出し、前記流量を前記変化幅だけ上昇させた流量に前記補正量を加算した値に基づいて、前記リッチバルブ又は前記リーンバルブの開度を制御する。
再生塔２の液面変動をフィードバックして制御することで、液面変動を抑えて、通常時の循環運転を開始することができる（第二実施形態）。
再生塔２の液面変動をフィードバックして制御することで、液面変動を抑えて、通常時の循環運転を開始することができる（第二実施形態）。
【0042】
（４）第４の態様に係るＣＯ２回収装置は、（１）のＣＯ２回収装置であって、前記制御装置は、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を増加させるとともに、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さと前記目標値の偏差を０とするような、前記リーンラインを流れる前記吸収液の第１の流量と、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の第２の流量を算出し、前記第１の流量に基づいて前記リーンバルブの開度を制御し、前記第２の流量に基づいて前記バイパスバルブの開度を制御する。
再生塔２の液面変動をフィードバックして制御することで、液面変動を抑えて、通常時の循環運転を開始することができる（第三実施形態）。
再生塔２の液面変動をフィードバックして制御することで、液面変動を抑えて、通常時の循環運転を開始することができる（第三実施形態）。
【0043】
（５）第５の態様に係るＣＯ２回収装置は、（１）のＣＯ２回収装置であって、前記バイパスラインに設けられた第３の流量計、をさらに備え、前記制御装置は、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量と前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量が共に所定の変化幅だけ上昇するような前記リッチバルブの第１開度と前記リーンバルブの第２開度を算出し、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量が前記変化幅だけ低下するような前記バイパスバルブの第３開度を算出し、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さと前記目標値の偏差を０とするような、前記リーンラインを流れる前記吸収液の第１の流量と、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の第２の流量を算出し、前記第１の流量に基づいて前記リーンバルブの第４開度を算出し、前記第２の流量に基づいて前記バイパスバルブの第５開度を算出し、前記第１開度で前記リッチバルブを制御し、前記第２開度と前記第４開度のうち小さい開度で前記リーンバルブを制御し、前記第３開度と前記第５開度のうち大きい開度で前記バイパスバルブを制御する。
再生塔２へ流入出する吸収液のバランスを取るような流量制御を行いつつ、再生塔２の液面変動をフィードバックして制御することで、液面変動を抑制することができる（第四実施形態）。
再生塔２へ流入出する吸収液のバランスを取るような流量制御を行いつつ、再生塔２の液面変動をフィードバックして制御することで、液面変動を抑制することができる（第四実施形態）。
【0044】
（６）第６の態様に係る制御方法は、吸収塔と、再生塔と、前記吸収塔から前記再生塔へ吸収液を供給するリッチラインと、前記リッチラインに設けられた第１の流量計と、前記リッチラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリッチバルブと、前記再生塔から前記吸収塔へ吸収液を供給するリーンラインと、前記リーンラインに設けられた第２の流量計と、前記リーンラインを流れる前記吸収液の流量を制御するリーンバルブと、前記リーンラインを流れる吸収液を前記再生塔へ還流させるバイパスラインと、前記バイパスラインを還流する前記吸収液の流量を制御するバイパスバルブと、を備えるＣＯ２回収装置において、前記リッチラインと前記リーンラインを通じて、前記吸収液を前記吸収塔と前記再生塔の間で循環させる運転を開始するときに、前記再生塔に貯留されている前記吸収液の液面高さが所定の目標値となるように、前記リッチバルブと、前記リーンバルブと、前記バイパスバルブの開度制御を行う。
【符号の説明】
【0045】
１・・・吸収塔
２・・・再生塔
３・・・ポンプ
４・・・リッチタンク
５・・・リッチバルブ
６・・・吸収液熱交換器
７・・・ポンプ
６・・・吸収液熱交換器
８・・・バイパスバルブ
９・・・リーンバルブ
１０・・・リーンタンク
１１・・・バルブ
２０，２１、２２、２３、２３ｂ、２４、２４ｂ・・・制御器
２５・・・加算器
２６、２７・・・選択器
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・流量計
Ｌ１・・・リッチライン
Ｌ２・・・リーンライン
Ｌ４・・・ライン
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ・・・ＣＯ２回収装置
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース
２・・・再生塔
３・・・ポンプ
４・・・リッチタンク
５・・・リッチバルブ
６・・・吸収液熱交換器
７・・・ポンプ
６・・・吸収液熱交換器
８・・・バイパスバルブ
９・・・リーンバルブ
１０・・・リーンタンク
１１・・・バルブ
２０，２１、２２、２３、２３ｂ、２４、２４ｂ・・・制御器
２５・・・加算器
２６、２７・・・選択器
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・流量計
Ｌ１・・・リッチライン
Ｌ２・・・リーンライン
Ｌ４・・・ライン
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ・・・ＣＯ２回収装置
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】