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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】P2024132059
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】排ガス処理システム
(51)【国際特許分類】
B01D 53/92 20060101AFI20240920BHJP
B01D 53/62 20060101ALI20240920BHJP
B01D 53/22 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
B01D53/92 240
B01D53/62 ZAB
B01D53/22
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023042698
(22)【出願日】2023-03-17
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004185
【氏名又は名称】インフォート弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義
(74)【代理人】
【識別番号】100138391
【弁理士】
【氏名又は名称】天田 昌行
(74)【代理人】
【識別番号】100132067
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 喜雅
(72)【発明者】
【氏名】安田 圭吾
(72)【発明者】
【氏名】福村 琢
(72)【発明者】
【氏名】畑間（田岸） 未来子
【テーマコード（参考）】
4D002
4D006
【Ｆターム（参考）】
4D002AA02
4D002AA09
4D002AA12
4D002AC07
4D002AC10
4D002BA13
4D002BA14
4D002BA16
4D002BA20
4D002EA04
4D002GA02
4D002GA03
4D002GB01
4D002GB02
4D002GB04
4D002GB20
4D006GA41
4D006HA41
4D006JA71
4D006KE01Q
4D006KE06Q
4D006KE12P
4D006MA03
4D006MB04
4D006PC80
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ガスの排出源における運転負荷の変化に対応しつつ、コストの低減を図ること。
【解決手段】排ガス処理システム１は第１分離膜ユニット８１および第２分離膜ユニット９１と制御部７０とを備え、第１分離膜ユニット８１および第２分離膜ユニット９１は上流側の第１分離膜ユニット８１に流入する流入ガスの圧力が第１分離膜ユニット８１の透過ガスの圧力よりも大きくなるよう第１分離膜ユニット８１に流入する流入ガスの圧力を調整する第１圧縮機８２を備え、分離系統８３ａ～８３ｄ、９３ａ～９３ｄは流入ガスの流量を調整する調整弁８４ａ～８４ｄ、９４ａ～９４ｄを備え、制御部７０は第１分離膜ユニット８１および第２分離膜ユニット９１のうち、第１分離膜ユニット８１へ流入される第１流量値と第１分離膜ユニット８１の下流側に流入又は排出される第２流量値とに基づいて、第２分離膜ユニット９１の第２圧縮機９２と調整弁９４ａ～９４ｄを制御する。
【選択図】図１
【解決手段】排ガス処理システム１は第１分離膜ユニット８１および第２分離膜ユニット９１と制御部７０とを備え、第１分離膜ユニット８１および第２分離膜ユニット９１は上流側の第１分離膜ユニット８１に流入する流入ガスの圧力が第１分離膜ユニット８１の透過ガスの圧力よりも大きくなるよう第１分離膜ユニット８１に流入する流入ガスの圧力を調整する第１圧縮機８２を備え、分離系統８３ａ～８３ｄ、９３ａ～９３ｄは流入ガスの流量を調整する調整弁８４ａ～８４ｄ、９４ａ～９４ｄを備え、制御部７０は第１分離膜ユニット８１および第２分離膜ユニット９１のうち、第１分離膜ユニット８１へ流入される第１流量値と第１分離膜ユニット８１の下流側に流入又は排出される第２流量値とに基づいて、第２分離膜ユニット９１の第２圧縮機９２と調整弁９４ａ～９４ｄを制御する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
直列に接続された複数の分離膜ユニットと、
前記複数の分離膜ユニットを制御する制御部と、を備え、
前記複数の分離膜ユニットは、それぞれ、
複数の分離系統と、
前記複数の分離膜ユニットのうち、上流側に接続された上流側の分離膜ユニットに流入する流入ガスの圧力が前記上流側の分離膜ユニットの透過ガスの圧力よりも大きくなるように、前記上流側の分離膜ユニットに流入する前記流入ガスの圧力を調整する圧力調整部と、を備え、
前記複数の分離系統は、それぞれ、
複数の分離膜と、
前記流入ガスの流量を調整する複数の調整弁と、を備え、
前記制御部は、
前記複数の分離膜ユニットのうち、前記上流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量に応じたパラメータと、前記上流側の分離膜ユニットの透過ガス又は非透過ガスの流量に応じたパラメータと、に基づいて、前記上流側の分離膜ユニットの下流側に接続された下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする排ガス処理システム。
前記複数の分離膜ユニットを制御する制御部と、を備え、
前記複数の分離膜ユニットは、それぞれ、
複数の分離系統と、
前記複数の分離膜ユニットのうち、上流側に接続された上流側の分離膜ユニットに流入する流入ガスの圧力が前記上流側の分離膜ユニットの透過ガスの圧力よりも大きくなるように、前記上流側の分離膜ユニットに流入する前記流入ガスの圧力を調整する圧力調整部と、を備え、
前記複数の分離系統は、それぞれ、
複数の分離膜と、
前記流入ガスの流量を調整する複数の調整弁と、を備え、
前記制御部は、
前記複数の分離膜ユニットのうち、前記上流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量に応じたパラメータと、前記上流側の分離膜ユニットの透過ガス又は非透過ガスの流量に応じたパラメータと、に基づいて、前記上流側の分離膜ユニットの下流側に接続された下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項2】
前記制御部は、
前記複数の分離膜ユニットのうち、前記上流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量に応じたパラメータと、前記下流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量に応じたパラメータと、に基づいて、前記下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と複数の前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理システム。
前記複数の分離膜ユニットのうち、前記上流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量に応じたパラメータと、前記下流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量に応じたパラメータと、に基づいて、前記下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と複数の前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理システム。
【請求項3】
前記制御部は、
前記複数の分離膜ユニットのうち、前記上流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量に応じたパラメータと、前記上流側の分離膜ユニットの前記非透過ガスの流量に応じたパラメータと、に基づいて、前記下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理システム。
前記複数の分離膜ユニットのうち、前記上流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量に応じたパラメータと、前記上流側の分離膜ユニットの前記非透過ガスの流量に応じたパラメータと、に基づいて、前記下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理システム。
【請求項4】
前記上流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量を測定し、前記制御部に第１流量値を出力する第１流量測定部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理システム。
ことを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理システム。
【請求項5】
前記下流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量を測定し、前記制御部に第２流量値を出力する第２流量測定部をさらに備える
ことを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理システム。
ことを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理システム。
【請求項6】
前記上流側の分離膜ユニットから大気中に排出される前記流入ガスの流量を測定し、前記制御部に第４流量値を出力する第４流量測定部をさらに備える
ことを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理システム。
ことを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理システム。
【請求項7】
前記制御部は、
前記第１流量測定部により測定された前記第１流量値と、前記第２流量測定部により測定された前記第２流量値と、の比に基づいて、前記下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の排ガス処理システム。
前記第１流量測定部により測定された前記第１流量値と、前記第２流量測定部により測定された前記第２流量値と、の比に基づいて、前記下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の排ガス処理システム。
【請求項8】
前記制御部は、
前記第１流量測定部により測定された前記第１流量値と、前記第４流量測定部により測定された前記第４流量値と、の差分に基づいて、前記下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の排ガス処理システム。
前記第１流量測定部により測定された前記第１流量値と、前記第４流量測定部により測定された前記第４流量値と、の差分に基づいて、前記下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の排ガス処理システム。
【請求項9】
前記下流側の分離膜ユニットを透過した前記流入ガスの流量を測定し、前記制御部に第３流量値を出力する第３流量測定部と、
前記上流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの濃度を測定し、前記制御部に第１濃度値を出力する第１濃度測定部と、
前記下流側の分離膜ユニットを透過した前記流入ガスの濃度を測定し、前記制御部に第３濃度値を出力する第３濃度測定部と、を更に備え、
前記制御部は、目標とする二酸化炭素の回収率である目標回収率と、前記目標回収率に対して前記各測定部の測定値から演算した計測回収率と、に基づいて、前記下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理システム。
前記上流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの濃度を測定し、前記制御部に第１濃度値を出力する第１濃度測定部と、
前記下流側の分離膜ユニットを透過した前記流入ガスの濃度を測定し、前記制御部に第３濃度値を出力する第３濃度測定部と、を更に備え、
前記制御部は、目標とする二酸化炭素の回収率である目標回収率と、前記目標回収率に対して前記各測定部の測定値から演算した計測回収率と、に基づいて、前記下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理システム。
【請求項10】
前記計測回収率は、前記第３流量値および前記第３濃度値の積と、前記第１流量値および前記第１濃度値の積と、の比に基づいて演算する
ことを特徴とする請求項９に記載の排ガス処理システム。
ことを特徴とする請求項９に記載の排ガス処理システム。
【請求項11】
前記制御部は、前記目標回収率に対して前記計測回収率を差し引いた偏差を演算し、演算した前記偏差と所定の閾値との比較に基づいて、前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御するｂ
ことを特徴とする請求項９に記載の排ガス処理システム。
ことを特徴とする請求項９に記載の排ガス処理システム。
【請求項12】
前記制御部は、前記偏差が前記閾値より大きい場合、前記圧力調整部の駆動を制御してから前記複数の調整弁を制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載の排ガス処理システム。
ことを特徴とする請求項１１に記載の排ガス処理システム。
【請求項13】
前記制御部は、前記偏差が前記閾値より大きい場合、前記複数の調整弁を制御してから前記圧力調整部の駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載の排ガス処理システム。
ことを特徴とする請求項１１に記載の排ガス処理システム。
【請求項14】
前記圧力調整部の数は、前記分離系統の数よりも少ない
ことを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理システム。
ことを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理システム。
【請求項15】
前記上流側の分離膜ユニットが備える前記分離膜、前記複数の調整弁と、前記下流側の分離膜ユニットが備える前記分離膜、前記複数の調整弁と、はそれぞれ同種である
ことを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理システム。
ことを特徴とする請求項４に記載の排ガス処理システム。
【請求項16】
前記複数の分離系統を透過した各透過ガスを統合する集合ラインを更に備える
ことを特徴とする請求項１から１５のうち何れか１項に記載の排ガス処理システム。
ことを特徴とする請求項１から１５のうち何れか１項に記載の排ガス処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、排ガス処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
２種類以上のガスを含む混合ガスを分離する技術の必要性が増している。そこで例えば、特許文献１は、混合ガスからガス分離膜を用いて未透過ガスを回収するガス分離システムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－１２８８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
２種類以上のガスを処理する技術においては、ガスの排出源における運転負荷の変化に対応する必要がある。一方、２種類以上のガスを処理するにあたり、コストの低減を図ることも求められる。よって、二酸化炭素などの２種類以上のガスを処理する技術にあっては、ガスの排出源における運転負荷の変化への対応と、コストの低減とを両立することが求められる。
【0005】
本実施形態の課題としては、ガスの排出源における運転負荷の変化に対応しつつ、コストの低減を図ることができる排ガス処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本実施形態における一態様の排ガス処理システムは、直列に接続された複数の分離膜ユニットと、前記複数の分離膜ユニットを制御する制御部と、を備え、前記複数の分離膜ユニットは、それぞれ、複数の分離系統と、前記複数の分離膜ユニットのうち、上流側に接続された上流側の分離膜ユニットに流入する流入ガスの圧力が前記上流側の分離膜ユニットの透過ガスの圧力よりも大きくなるように、前記上流側の分離膜ユニットに流入する前記流入ガスの圧力を調整する圧力調整部と、を備え、前記複数の分離系統は、それぞれ、複数の分離膜と、前記流入ガスの流量を調整する複数の調整弁と、を備え、前記制御部は、前記複数の分離膜ユニットのうち、前記上流側の分離膜ユニットへ流入される前記流入ガスの流量に応じたパラメータと、前記上流側の分離膜ユニットの透過ガス又は非透過ガスの流量に応じたパラメータと、に基づいて、前記上流側の分離膜ユニットの下流側に接続された下流側の分離膜ユニットの前記圧力調整部と前記複数の調整弁の少なくとも一方を制御することを特徴とする。
【0007】
上述の構成によれば、複数の分離膜ユニットのうち、上流側に接続された上流側の分離膜ユニットに流入する流入ガスの圧力が上流側の分離膜ユニットの透過ガスの圧力よりも大きくなるように、上流側の分離膜ユニットに流入する流入ガスの圧力が調整される。そして、上流側の分離膜ユニットへ流入される流入ガスの流量に応じたパラメータと、上流側の分離膜ユニットの透過ガス又は非透過ガスの流量に応じたパラメータと、に基づいて、下流側の分離膜ユニットの圧力調整部と複数の調整弁の少なくとも一方が制御される。複数の分離膜ユニットが直列に接続されているため、上流側の分離膜ユニットに流入する流入ガスの圧力を調整する場合、圧縮機や真空ポンプ１台で圧縮や減圧を行い下流側の分離膜ユニットを構成する分離膜により二酸化炭素などの排ガスを分離することができる。これにより、排ガス処理システムを構成する圧縮機の数を少なくすることができ、コストの低減と省スペース化を図ることができる。更に、最小限の圧縮機を制御するだけで二酸化炭素を分離することができるためガスの排出源における運転負荷の変化に柔軟に対応して運転制御の簡素化を図ることができる。更に、上流側の分離膜ユニットにおいては、分離膜を透過しなかった非透過ガスは大気中に排出される。したがって、下流側に接続された分離膜ユニットに流入される透過ガスの流量は、上流側に接続された分離膜ユニットに流入される流入ガスの流量よりも少なくなる。このため、下流側の分離膜ユニットを構成する分離系統の機器数を上流側の分離膜ユニットを構成する分離系統の機器数よりも少なく構成することができる。これにより、排ガスに含まれる二酸化炭素の排出削減を図りつつ、コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、二酸化炭素の排出削減を図りつつ、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本実施の形態に係る排ガス処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図2】前処理部の構成の一例を示す図である。
【図3】時間と、第１流量測定部および第２流量測定部により測定された流入ガスの流量と、第１分離膜ユニットを構成する第１圧縮機の駆動および調整弁の運転数と、第２分離膜ユニットを構成する第２圧縮機の駆動および調整弁の運転数との関係の一例を示すグラフである。
【図4】排ガスの流量変動に応じた制御を説明するためのフロー図である。
【図5】計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶとの偏差ｅと、第１圧縮機の回転数との関係の一例を示す図である。
【図6】計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶとの偏差ｅと、開弁状態の調整弁の数との関係の一例を示す図である。
【図7】計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶとの偏差ｅと、第２圧縮機の回転数との関係の一例を示す図である。
【図8】計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶとの偏差ｅと、開弁状態の調整弁の数との関係の一例を示す図である。
【図9】計測回収率の制御方法の一例を示すブロック図である。
【図10】計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶと、の関係の変形例を示す図である。
【図11】計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶと、の関係の変形例を示す図である。
【図12】計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶと、の関係の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る排ガス処理システムの一例を示す概略構成図である。なお、本実施の形態に係る排ガス処理システムとしては、燃焼器として船舶に使用されるエンジンから排出される排ガスのＣＯ２（二酸化炭素）を回収するシステムを考える。ただし、これに限られず、本実施の形態に係る排ガス処理システムは、火力発電プラントや化学工業プラント、廃棄物焼却施設における排ガスの処理に適用可能である。
【0011】
図１は、本実施の形態に係る排ガス処理システムの一例を示す概略構成図である。図１に示すように、排ガス処理システム１は、排ガスの発生源となるエンジン（燃焼器）１０、燃料タンク９、第１計測器２１、前処理部３０、調整弁４０、分離ユニット５０、第３計測器２３、および液化部６０を備える。分離ユニット５０は、制御部７０、第１分離膜ユニット（上流側の分離膜ユニット）８１、第２分離膜ユニット（下流側の分離膜ユニット）９１、および第２計測器２２、を備える。第１分離膜ユニット８１は、ライン１５を通じて第２分離膜ユニット９１の上流側に配置され、第２分離膜ユニット９１は、第１分離膜ユニット８１の下流側に直列して接続されている。分離ユニット５０は、分離膜ユニットとして、第１分離膜ユニット８１、および第２分離膜ユニット９１の２つを備えているがこの限りではなく、少なくとも２つ以上複数備えていればよく３つ以上備えていてもよい。
【0012】
エンジン１０は、主機エンジンであってよく、補機発電機であってもよい。また、エンジン１０は、主機エンジンおよび補機発電機の両方であってよい。主機エンジンは、主として船舶が航行中に稼働される。補機発電機は、主として船舶の電気をまかなうため稼働される。エンジン１０には、燃料タンク９に貯留される燃料が供給される。なお、本実施の形態の排ガス処理システム１を各種プラント等に適用する場合には、エンジン１０に代えてボイラを用いてもよい。
【0013】
エンジン１０と前処理部３０とは、エンジン１０から排出された排ガスが流れるライン１１で接続される。
【0014】
本実施形態において、流入ガスとは、前処理部３０において前処理が実施された後の排ガスと、上流側に配置された分離膜ユニット（例えば、第１分離膜ユニット８１）を透過した透過ガスと、のうちどちらか一方が含まれる。例えば、排ガス処理システム１が２つの分離膜ユニットを備える場合、上流側に配置された第１分離膜ユニット８１には前処理が実施された後の排ガス、下流側に配置された第２分離膜ユニット９１には上流側に配置された第１分離膜ユニット８１の透過ガスが流入する。
【0015】
前処理部３０は、複数の分離膜ユニット（第１分離膜ユニット８１、第２分離膜ユニット９１）に流入する流入ガスの前処理を実施する。前処理部３０は、流入ガスに含まれるＣＯ２以外の不純物の少なくとも一部を処理する。不純物には、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）または粒子状物質（ＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒ））が含まれてよい。
【0016】
図２は、前処理部の構成の一例を示す図である。前処理部３０は、窒素酸化物処理装置３１、除塵装置３２、硫黄酸化物処理装置３３、およびミスト除去装置３４を備えている。なお、前処理部３０は、上記各窒素酸化物処理装置３１、除塵装置３２、硫黄酸化物処理装置３３、およびミスト除去装置３４の少なくとも１つを有する構成に変更してもよい。
【0017】
窒素酸化物処理装置３１は、エンジン１０から排出される排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を処理する。窒素酸化物（ＮＯｘ）を処理するとは、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去することを指してよい。窒素酸化物処理装置３１は、脱硝装置であってよい。該脱硝装置は、例えば選択式触媒還元脱硝（ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ））装置である。なお、前処理部３０が窒素酸化物処理装置３１を有することに代えて、エンジン１０が排気再循環（ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ））の機能を有していてもよい。
【0018】
除塵装置３２は、窒素酸化物処理装置３１を経た後の排ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を除去する。除塵装置３２は、電気集塵機（ＥＳＰ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ））、ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ））または活性炭フィルタであってよい。
【0019】
硫黄酸化物処理装置３３は、除塵装置３２を経た後の排ガスに含まれる硫黄酸化物（ＳＯｘ）を処理する。硫黄酸化物（ＳＯｘ）を処理するとは、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去することを指してよい。排ガス処理システム１が船舶に搭載される場合、硫黄酸化物処理装置３３は、該船舶に搭載される湿式のスクラバであってよい。
【0020】
ミスト除去装置３４は、硫黄酸化物処理装置３３を経た後の排ガスに含まれる水分を除去する。ミスト除去装置３４は、排ガスに含まれている水分をデミスタによって捕集分離除去する噴霧分離器であってよい。
【0021】
図１に戻り、前処理部３０と第１分離膜ユニット８１とは、前処理部３０にて不純物が除去された流入ガスが流れるライン１２で接続される。ライン１２にて、前処理部３０の下流側であって第１分離膜ユニット８１の上流側には、第１計測器２１が設けられる。
【0022】
第１計測器２１は、第１濃度測定部２１１および第１流量測定部２１２を備える。第１濃度測定部２１１は、ＣＯ２濃度計とされ、例えば、レーザ式ガス分析計により構成される。第１濃度測定部２１１は、前処理部３０により処理された後の排ガスのＣＯ２濃度の変動を連続して測定し、制御部７０に出力する。よって、第１濃度測定部２１１は、第１分離膜ユニット８１に導入される前の排ガスのＣＯ２濃度を測定している。
【0023】
第１流量測定部２１２は、例えば、流量計（マスフローメータ等）により構成される。第１流量測定部２１２は、パラメータとして前処理部３０にて処理された後の排ガスの流量（第１流量値）の変動を連続して測定し、制御部７０に出力する。よって、第１流量測定部２１２は、第１分離膜ユニット８１に導入される前の排ガスの流量を測定している。
【0024】
また、ライン１２にて第１計測器２１の下流側であって第１分離膜ユニット８１の上流側には、調整弁４０が設けられる。調整弁４０は、前処理部３０にて処理された排ガスの第１分離膜ユニット８１への供給量を調整する。よって、調整弁４０は、前処理部３０を経た排ガスの一部を第１分離膜ユニット８１へ供給する場合、残りの排ガスを大気中に排出する機能を有している。
【0025】
第１分離膜ユニット８１は、第１圧縮機８２、４つの分離系統８３ａ～分離系統８３ｄを備える。図１では、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄは４つ備えられているがこの限りではなく、少なくともｘつ以上複数（ｘは２以上の整数）備えていればよい。
【0026】
第１圧縮機（圧力調整部）８２は、エンジン１０から排出されて前処理部３０を経た排ガスを圧縮し、第１分離膜ユニット８１を構成する４つの分離系統８３ａ～分離系統８３ｄでの受入圧力にまで排ガスを昇圧することができる性能を有する。具体的には、第１圧縮機８２は、第１分離膜ユニット８１を構成する４つの分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの分圧を合計した受入圧力にまで排ガスを昇圧することができる。よって、第１圧縮機８２は、４つの分離系統８３ａ～分離系統８３ｄに導入される前の排ガスを圧縮している。第１圧縮機８２としては、所定の駆動源となるモータによって駆動される羽根車やロータ（何れも不図示）を備えた構成を例示できる。
【0027】
第１圧縮機８２と４つの分離系統８３ａ～分離系統８３ｄとは、第１圧縮機８２にて昇圧された排ガスが流れる分岐ライン（分岐配管）１３で接続される。分岐ライン１３は、第１圧縮機８２で昇圧された排ガスを４つの分離系統８３ａ～分離系統８３ｄに配分して送出されるように設けられる。
【0028】
複数の分離系統８３ａ～分離系統８３ｄは、本実施の形態では、４つの分離系統を備えている。分離系統８３ａ～分離系統８３ｄは、それぞれ図１中一点鎖線で囲まれる構成とされ、上流側で分岐ライン１３に接続され、下流側で集合ライン１４に接続される。集合ライン１４は１本のライン１５に合流して統合され、かかるライン１５を介して第２分離膜ユニット９１に接続される。これにより、第１分離膜ユニット８１において分離回収された流入ガスを第２分離膜ユニット９１へ導入させることができる。
【0029】
ここで、本実施の形態では、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄは同種の構成が採用される。同種とは、本実施形態において、大きさ、種類、型式のうち少なくとも１つ以上が同じ構成であることを示す。分離系統８３ａ～分離系統８３ｄはそれぞれ、上流側から下流側に向かって直列に順に接続される調整弁８４ａ～調整弁８４ｄおよび、分離部８５ａ～分離部８５ｄを備えている。分離系統８３ａ～分離系統８３ｄは、同種のパーツにより構成される。分離系統８３ａ～分離系統８３ｄは、各分離系統８３ａ～分離系統８３ｄを接続する分岐ライン１３に設けられる。
【0030】
調整弁８４ａ～調整弁８４ｄは、本実施の形態では、中間開度で使用せずに全開か全閉で使用する弁構造を採用するが、開度を調整可能な電磁弁により構成することを妨げるものでない。調整弁８４ａ～調整弁８４ｄは、開閉駆動によって分岐ライン１３からの流入ガスの導入および導入の停止を切り替える機能を有する。
【0031】
分離部８５ａ～分離部８５ｄはそれぞれ分離膜８６ａ～分離膜８６ｄを備え、第１圧縮機８２で昇圧されてから各調整弁８４ａ～調整弁８４ｄを経て導入された流入ガスを、各分離膜８６ａ～分離膜８６ｄによって透過ガスと非透過ガスとに分離する。各分離部８５ａ～分離部８５ｄにて、各分離膜８６ａ～分離膜８６ｄを透過しなかった非透過ガスは、透過した透過ガスに比べてＣＯ２濃度が低い酸素および窒素を主とするガスとなり、排出ライン等を介して大気中に排出される。各分離膜８６ａ～分離膜８６ｄを透過した透過ガスはＣＯ２を含み、分離部８５ａ～分離部８５ｄに導入前の流入ガスに比べてＣＯ２濃度が高くなる。したがって、分離部８５ａ～分離部８５ｄは、分離膜８６ａ～分離膜８６ｄを介して非透過ガスを大気中に排出した分だけ流量を減らしつつＣＯ２濃度を高めた流入ガスを下流側の第２分離膜ユニット９１に送出する。
【0032】
第１分離膜ユニット８１と第２分離膜ユニット９１とは、第１分離膜ユニット８１から排出された流入ガスが流れるライン１５で接続される。ライン１５にて、第１分離膜ユニット８１の下流側であって第２分離膜ユニット９１の上流側には、第２計測器２２が設けられる。
【0033】
第２計測器２２は、第２濃度測定部２２１および第２流量測定部２２２を備える。第２濃度測定部２２１は、ＣＯ２濃度計とされ、例えば、レーザ式ガス分析計により構成される。第２濃度測定部２２１は、第１分離膜ユニット８１から排出された直後の流入ガスのＣＯ２濃度の変動を連続して測定し、制御部７０に出力する。よって、第２濃度測定部２２１は、第２分離膜ユニット９１に導入される前の流入ガスのＣＯ２濃度を測定している。
【0034】
第２流量測定部２２２は、例えば、流量計により構成される。第２流量測定部２２２は、パラメータとして第１分離膜ユニット８１から排出された直後の流入ガスの流量（第２流量値）の変動を連続して測定し、制御部７０に出力する。よって、第２流量測定部２２２は、第２分離膜ユニット９１に導入される前の流入ガスの流量を測定している。
【0035】
第２分離膜ユニット９１は、第２圧縮機９２、４つの分離系統９３ａ～分離系統９３ｄを備える。図１では、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄは４つ備えられているがこの限りではなく、ｙつ以上複数（ｙは２以上かつｘ未満を満たす整数）備えていればよい。上流側に配置された第１分離膜ユニット８１においては、分離膜８６ａ～分離膜８６ｄを透過しなかった流入ガスの一部は大気中に排出される。したがって、下流側に配置された第２分離膜ユニット９１に流入される流入ガスの流量は、上流側の第１分離膜ユニット８１に流入される流入ガスの流量よりも少なくなる。このため、下流側の第２分離膜ユニット９１を構成する分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの機器数を上流側の第１分離膜ユニット８１を構成する分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの機器数よりも少なく構成することができる。例えば、第１分離膜ユニット８１の分離系統８３ａ～分離系統８３ｄを通過する流入ガス流量が二分の一となる場合には、第２分離膜ユニット９１を構成する分離系統９３ａ～分離系統９３ｄは、２つに設定することができる。これにより、製造コストの低減と設置コストの低減を図ることができる。
【0036】
第２圧縮機（圧力調整部）９２は、第１分離膜ユニット８１から排出された流入ガスを圧縮し、第２分離膜ユニット９１を構成する４つの分離系統９３ａ～分離系統９３ｄでの受入圧力にまで流入ガスを昇圧することができる性能を有する。具体的には、第２圧縮機９２は、第２分離膜ユニット９１を構成する４つの分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの分圧を合計した受入圧力にまで流入ガスを昇圧することができる。よって、第２圧縮機９２は、４つの分離系統９３ａ～分離系統９３ｄに導入される前の流入ガスを圧縮している。第２圧縮機９２としては、所定の駆動源となるモータによって駆動される羽根車やロータ（何れも不図示）を備えた構成を例示できる。
【0037】
第２圧縮機９２と４つの分離系統９３ａ～分離系統９３ｄとは、第２圧縮機９２にて昇圧された流入ガスが流れる分岐ライン（分岐配管）１６で接続される。分岐ライン１６は、第２圧縮機９２で昇圧された流入ガスを４つの分離系統９３ａ～分離系統９３ｄに配分して送出されるように設けられる。
【0038】
複数の分離系統９３ａ～分離系統９３ｄは、本実施の形態では、４つの分離系統を備えている。分離系統９３ａ～分離系統９３ｄは、それぞれ図１中一点鎖線で囲まれる構成とされ、上流側で分岐ライン１６に接続され、下流側で集合ライン１７に接続される。集合ライン１７は１本のライン１８に合流し、かかるライン１８を介して液化部６０に接続される。
【0039】
ここで、本実施の形態では、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄは同種の構成が採用される。また、第２分離膜ユニット９１を構成する分離系統９３ａ～分離系統９３ｄは、第１分離膜ユニット８１を構成する分離系統８３ａ～分離系統８３ｄと同種のパーツを採用することができる。これにより、パーツを複数種類作成する必要がなくなるため、製造コストの低減を図ることができる。
【0040】
分離系統９３ａ～分離系統９３ｄはそれぞれ、上流側から下流側に向かって直列に順に接続される調整弁９４ａ～調整弁９４ｄおよび、分離部９５ａ～分離部９５ｄを備えている。分離系統９３ａ～分離系統９３ｄは、同種のパーツにより構成される。分離系統９３ａ～分離系統９３ｄは、各分離系統９３ａ～分離系統９３ｄを接続する分岐ライン１６に設けられる。
【0041】
調整弁９４ａ～調整弁９４ｄは、本実施の形態では、中間開度で使用せずに全開か全閉で使用する弁構造を採用するが、開度を調整可能な電磁弁により構成することを妨げるものでない。調整弁９４ａ～調整弁９４ｄは、開閉駆動によって分岐ライン１６からの流入ガスの導入および導入の停止を切り替える機能を有する。
【0042】
分離部９５ａ～分離部９５ｄはそれぞれ分離膜９６ａ～分離膜９６ｄを備え、第２圧縮機９２で昇圧されてから各調整弁９４ａ～調整弁９４ｄを経て導入された流入ガスを、各分離膜９６ａ～分離膜９６ｄによって透過ガスと非透過ガスとに分離する。各分離部９５ａ～分離部９５ｄにて、各分離膜９６ａ～分離膜９６ｄを透過しなかった非透過ガスは、透過した透過ガスに比べてＣＯ２濃度が低い酸素および窒素を主とするガスとなり、排出ライン等を介して大気中に排出される。各分離膜９６ａ～分離膜９６ｄを透過した透過ガスはＣＯ２を含み、分離部９５ａ～分離部９５ｄに導入前の流入ガスに比べてＣＯ２濃度が高くなる。したがって、分離部９５ａ～分離部９５ｄは、分離膜９６ａ～分離膜９６ｄを介して非透過ガスを大気中に排出した分だけ流量を減らしつつＣＯ２濃度を高めた流入ガスを下流側の液化部６０に送出する。１台の第２圧縮機９２のみで昇圧してから各調整弁９４ａ～調整弁９４ｄを経て導入した流入ガスを、各分離膜９６ａ～分離膜９６ｄによって透過ガスと非透過ガスとに分離することができるため、圧縮機を最低限の数で構成することができ、省スペースが可能で、かつ、運転制御の簡素化を図ることができる。
【0043】
集合ライン１７と液化部６０とを接続するライン１８には、第３計測器２３が設けられる。
【0044】
第３計測器２３は、第３濃度測定部２３１および第３流量測定部２３２を備える。第３濃度測定部２３１は、ＣＯ２濃度計とされ、例えば、レーザ式ガス分析計により構成される。第３濃度測定部２３１は、第２分離膜ユニット９１から排出された直後の流入ガスのＣＯ２濃度の変動を連続して測定し、制御部７０に出力する。よって、第３濃度測定部２３１は、液化部６０に導入される前の流入ガスのＣＯ２濃度を測定している。
【0045】
第３流量測定部２３２は、例えば、流量計により構成される。第３流量測定部２３２は、パラメータとして第２分離膜ユニット９１から排出された直後の流入ガスの流量（第３流量値）の変動を連続して測定し、制御部７０に出力する。よって、第３流量測定部２３２は、液化部６０に導入される前の流入ガスの流量を測定している。
【0046】
液化部６０は、導入される流入ガスと冷媒との間で熱交換を行う熱交換器を備えて構成することが例示できる。液化部６０は、少なくとも流入ガスに含まれるＣＯ２が凝縮して液化され、好ましくは、ＣＯ２が液化し、酸素および窒素が気体に維持された状態とする。液化部６０は、気液分離器およびタンクを更に備え、上述した状態の流入ガスをオフガスと液化ＣＯ２とに分離し、オフガスは大気中に排出し、液化ＣＯ２をタンクに貯留する。
【0047】
制御部７０は、第１圧縮機８２および第２圧縮機９２のモータ、第１分離膜ユニット８１および第２分離膜ユニット９１等に接続され、第１圧縮機８２、第２圧縮機９２の駆動を制御する機能等を有する。制御部７０は、例えば、第１圧縮機８２、第２圧縮機９２のモータの回転数を制御するインバータを有している。制御部７０は、第１分離膜ユニット８１、第２分離膜ユニット９１それぞれの調整弁８４ａ～調整弁８４ｄ、調整弁９４ａ～調整弁９４ｄに接続され、調整弁８４ａ～調整弁８４ｄ、調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの開閉駆動を制御する。制御部７０には、第１計測器２１を構成する第１濃度測定部２１１、第１流量測定部２１２、第２計測器２２を構成する第２濃度測定部２２１、第２流量測定部２２２、第３計測器２３を構成する第３濃度測定部２３１、第３流量測定部２３２の測定値がそれぞれ出力される。制御部７０は、第１計測器２１～第３計測器２３の測定値に基づき、第１圧縮機８２、第２圧縮機９２および各調整弁８４ａ～調整弁８４ｄ、調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの何れか一方の駆動状態の制御や、各調整弁８４ａ～調整弁８４ｄ、調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの駆動状態の制御をすると共に第１圧縮機８２、第２圧縮機９２の駆動状態を制御する。制御部７０の具体的制御については後述する。
【0048】
ここで、図１中二点鎖線で囲まれる第１分離膜ユニット８１、第２分離膜ユニット９１、第２計測器２２および制御部７０を備えて分離ユニット５０が構成される。分離ユニット５０は、貨物運搬用のコンテナ等によって構成される単一の筐体に、上述した各構成を搭載することによって構成される。よって、排ガス処理システム１にて、分離ユニット５０毎に設置、運搬、メンテナンスを行うことができる。
【0049】
排ガス処理システム１は、分離膜８６ａ～分離膜８６ｄ、分離膜９６ａ～分離膜９６ｄでのＣＯ２の分離にあたり、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄ、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄ全て、または、任意の少なくとも１つに排ガスを送出することを選択することができる。
【0050】
以下、エンジン１０の負荷変動によって排出される排ガスの流量が変化して、第１分離膜ユニット８１を構成する第１圧縮機８２の駆動および調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの運転数、第２分離膜ユニット９１を構成する第２圧縮機９２の駆動および調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの運転数が変化する場合の制御の一例について、図３を用いて説明する。
【0051】
図３は、時間と、第１流量測定部２１２および第２流量測定部２２２により測定された流入ガスの流量と、第１分離膜ユニット８１を構成する第１圧縮機８２の駆動および調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの運転数と、第２分離膜ユニット９１を構成する第２圧縮機９２の駆動および調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの運転数との関係の一例を示すグラフである。
【0052】
図３のグラフにて、横軸は時間、縦軸は第１流量測定部２１２および第２流量測定部２２２による所定時間間隔毎の流入ガス流量の相対値、および第１圧縮機８２、調整弁８４ａ～調整弁８４ｄ、第２圧縮機９２、調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの制御状態を表している。
【0053】
図３に示すように、初期状態の第１流量測定部２１２に測定される流入ガス流量の測定値が相対値として４００とされ、この流入ガス流量の条件下で、第１分離膜ユニット８１を構成する分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの全てが運転されているものとする。このとき、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの全ての調整弁８４ａ～調整弁８４ｄが開弁した状態を維持するよう制御部７０によって制御される。
【0054】
この場合、４つの分離系統８３ａ～分離系統８３ｄには流入ガスが相対値として１００ずつ流入され、分離膜８６ａ～分離膜８６ｄにより第１圧縮機８２で昇圧された相対値４００の流入ガスは、４つの分離系統８３ａ～分離系統８３ｄにおいて相対値として１００ずつ分配される。そして、各分離系統８３ａ～分離系統８３ｄを構成する調整弁８４ａ～調整弁８４ｄを経て導入された流入ガスが各分離膜８６ａ～分離膜８６ｄによって透過ガスと非透過ガスとに分離される。本実施形態においては、各分離膜８６ａ～分離膜８６ｄを透過しなかった非透過ガスは、排出ライン等を介して大気中に相対値５０の気体として排出される。分離膜８６ａ～分離膜８６ｄを透過した残りの相対値５０の各透過ガスは、ライン１５に統合されて相対値２００の流入ガスとして第２分離膜ユニット９１へ導入される。これにより、初期状態の第２流量測定部２２２に測定される流入ガス流量の測定値が相対値として２００とされる。
【0055】
第２流量測定部２２２に測定される流入ガス流量の測定値が相対値として２００とされる流入ガス流量の条件下で、第２分離膜ユニット９１を構成する分離系統９３ａ～分離系統９３ｄのうち、分離系統９３ｃおよび分離系統９３ｄのみが運転されているものとする。このとき、分離系統９３ｃおよび分離系統９３ｄの調整弁９４ｃおよび調整弁９４ｄのみが開弁した状態を維持するよう制御部７０によって制御される。そして、分離系統９３ａおよび分離系統９３ｂの調整弁９４ａおよび調整弁９４ｂが閉弁した状態を維持するよう制御部７０によって制御される。
【0056】
この場合、２つの分離系統９３ｃおよび分離系統９３ｄには流入ガスが相対値として１００ずつ流入され、分離膜９６ｃおよび分離膜９６ｄにより第２圧縮機９２で昇圧された相対値２００の流入ガスは、２つの分離系統９３ｃおよび分離系統９３ｄにおいて相対値１００ずつ分配される。そして、２つの分離系統９３ｃおよび分離系統９３ｄを構成する調整弁９４ｃおよび調整弁９４ｄを経て導入された流入ガスが各分離膜９６ｃおよび分離膜９６ｄによって透過ガスと非透過ガスとに分離される。本実施形態においては、各分離膜９６ｃおよび分離膜９６ｄを透過しなかった各非透過ガスは、排出ライン等を介して大気中に相対値５０の気体として排出される。分離膜９６ｃおよび分離膜９６ｄを透過した残りの相対値５０の各透過ガスは、集合ライン１７に統合されて相対値１００の流入ガスとして液化部６０へ導入される。これにより、初期状態の第３流量測定部２３２に測定される流入ガス流量の測定値が相対値として１００とされる。
【0057】
図３のグラフにて所定時間の経過後、第１分離膜ユニット８１に流れる第１流量測定部２１２の測定値の相対値が時間ｔ１から時間ｔ２において４００から２００に変化される。第１流量測定部２１２の測定値は制御部７０に出力され、第１流量測定部２１２の測定値の相対値が４００から２００に変化することにより、時間ｔ２のあとにおける時間ｔ３において第１圧縮機８２の駆動が１００％から５０％へと制限されるよう制御される。
【0058】
第１圧縮機８２の駆動が１００％から５０％へと制限されること対応して時間ｔ４において、制御部７０にて第１分離膜ユニット８１を構成する分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの駆動が制御される。具体例としては、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄのうち、分離系統８３ｃの調整弁８４ｃおよび分離系統８３ｄの調整弁８４ｄにおける開弁が維持されるよう駆動制御され、その他の分離系統８３ａの調整弁８４ａ、分離系統８３ｂの調整弁８４ｂが閉じるよう駆動制御される。
【0059】
これにより、エンジン１０の負荷変動によって排出される排ガスの流量が変化しても、複数の分離系統８３ａ～分離系統８３ｄからＣＯ２を分離するよう運転する分離系統８３ａ～分離系統８３ｄを任意に選択することができる。よって、排ガスの流量が大きくなる程、運転する分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの選択数を多くし、排ガスの流量が小さくなる程、運転する分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの選択数を少なくすることができ、排ガスの流量変動に追従してＣＯ２を分離することができる。これにより、ＣＯ２の排出削減を図りつつ、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの運転数が過剰になることを回避して省エネルギー化を図ることがでる。
【0060】
具体的には、調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの駆動制御と共に、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの運転数に応じて第１圧縮機８２による排ガスの圧力を調整してもよい。かかる調整は、第１流量測定部２１２の測定値に基づき、制御部７０にて第１圧縮機８２のモータの回転数を制御するとよい。第１圧縮機８２による排ガスの圧力を適宜調整することで、第１分離膜ユニット８１において運転される分離系統８３ａ～分離系統８３ｄでの分離膜８６ａ～分離膜８６ｄによるＣＯ２の分離性能を良好に保つことができる。
【0061】
図３のグラフにて第１分離膜ユニット８１に流れる第１流量測定部２１２の測定値の相対値が時間ｔ１から時間ｔ２において４００から２００へと変化することに対応して、第２分離膜ユニット９１に流れる第２流量測定部２２２の測定値の相対値が時間ｔ１から時間ｔ３において２００から１００へと変化される。第２流量測定部２２２の測定値は制御部７０に出力され、第２流量測定部２２２の測定値の相対値が２００から１００に変化することにより、時間ｔ３のあとの時間ｔ５において第２圧縮機９２の駆動が５０％から２５％へと制限されるよう制御される。
【0062】
第２圧縮機９２の駆動が５０％から２５％へと制限されることに対応して時間ｔ６において、制御部７０にて分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの駆動が制御される。具体例としては、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄのうち、分離系統９３ｄの調整弁９４ｄにおける開弁が維持されるよう駆動制御され、分離系統９３ａの調整弁９４ａおよび分離系統９３ｂの調整弁９４ｂにおける閉弁が維持されるよう駆動制御され、分離系統９３ｃの調整弁９４ｃが閉じるよう駆動制御される。
【0063】
これにより、エンジン１０の負荷変動によって排出される排ガスの流量が変化しても、第１分離膜ユニット８１の直後に配置される第２分離膜ユニット９１を構成する複数の分離系統９３ａ～分離系統９３ｄからＣＯ２を分離するよう運転する分離系統９３ａ～分離系統９３ｄを任意に選択することができる。よって、排ガスの流量が大きくなる程、運転する分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの選択数を多くし、排ガスの流量が小さくなる程、運転する分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの選択数を少なくすることができ、排ガスの流量変動に追従してＣＯ２を分離することができる。これにより、ＣＯ２の排出削減を図りつつ、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの運転数が過剰になることを回避して省エネルギー化を図ることがでる。
【0064】
具体的には、調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの駆動制御と共に、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの運転数に応じて第２圧縮機９２による流入ガスの圧力を調整してもよい。かかる調整は、第２流量測定部２２２の測定値に基づき、制御部７０にて第２圧縮機９２のモータの回転数を制御するとよい。第２圧縮機９２による流入ガスの圧力を適宜調整することで、第２分離膜ユニット９１において運転される分離系統９３ａ～分離系統９３ｄでの分離膜９６ａ～分離膜９６ｄによるＣＯ２の分離性能を良好に保つことができる。
【0065】
また、エンジン１０からの排ガスの流量が変動する場合、上記一例とは他の制御として、図４を用いて以下に説明する制御を行ってもよい。図４は、排ガスの流量変動に応じた制御を説明するためのフロー図である。図４のフローでは、エンジン１０からの排ガスの流量の変動に対し、排ガスの第１分離膜ユニット８１への導入前と、第２分離膜ユニット９１での分離後にて、排ガスの流量およびＣＯ２濃度を測定して制御を行っている。
【0066】
ここでは、予め、目標とするＣＯ２の回収率（以下、「目標回収率ＳＶ」とする）を求めて制御部７０に記憶しておく。ここでは、予め、目標とするＣＯ２の回収率（以下、「目標回収率ＳＶ」とする）を求めて制御部７０に記憶しておく。また、目標回収率ＳＶから、後述する測定および演算に基づくＣＯ２の回収率（以下、「計測回収率ＰＶ」とする）を差し引いて算出した偏差ｅと比較し、制御内容を判断するための閾値を設定しておく。
【0067】
排ガス処理システム１の運転にて、図４のフローのステップＳ１１において、制御部７０は、第１濃度測定部２１１、第１流量測定部２１２、第３濃度測定部２３１および第３流量測定部２３２にて測定が行われた測定値に基づき、計測回収率ＰＶを演算する。かかる計測回収率ＰＶは、以下の式１によって演算される。すなわち、計測回収率ＰＶは、第３流量値および第３濃度値の積と、第１流量値および第１濃度値の積と、の比に基づいて演算される。
【式１】
【0068】
【0069】
ステップＳ１２において、制御部７０は、ステップＳ１１で演算された計測回収率ＰＶを目標回収率ＳＶに対し差し引いた偏差ｅを算出する。
【0070】
ステップＳ１３において、制御部７０は、ステップＳ１２において算出された偏差ｅが閾値（第１閾値）以上であるか否かを判定する。閾値は、任意の値を設定することができる。例えば、閾値の任意の値として「０」～「±１００」を設定することができる。また、閾値は、目標回収率ＳＶに対する計測回収率ＰＶの任意の割合（％）を設定することができる。例えば、閾値の任意の割合として０．１～数１０．０％を設定することができる。
具体的には、エンジン１０の負荷に大きな変化がなく、目標回収率ＳＶと計測回収率ＰＶとの間に大きな差がない場合には、偏差ｅが閾値未満と判定され（ステップＳ１３：ＮＯ）、処理はステップＳ２０に進む。
具体的には、エンジン１０の負荷に大きな変化がなく、目標回収率ＳＶと計測回収率ＰＶとの間に大きな差がない場合には、偏差ｅが閾値未満と判定され（ステップＳ１３：ＮＯ）、処理はステップＳ２０に進む。
【0071】
これに対し、エンジン１０の負荷が低下し、目標回収率ＳＶが計測回収率ＰＶより相当大きくなるか、または、エンジン１０の負荷が増大し、計測回収率ＰＶが目標回収率ＳＶより相当小さくなると、偏差ｅが閾値以上と判定され（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１４に進む。
【0072】
ステップＳ１４において、制御部７０は、ステップＳ１２で算出した偏差ｅに基づき、第１圧縮機８２の回転数（制御量ＭＶ）を制御する。この処理では、制御部７０によって第１圧縮機８２の回転数が制御され、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄに導入される流入ガスの圧力が調整される。図５は、計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶとの偏差ｅと、第１圧縮機８２の回転数との関係の一例を示す図である。図５に示すように、制御部７０は、偏差ｅが小さくなる程、第１圧縮機８２の回転数が小さくなるように制御し、偏差ｅが大きくなる程、第１圧縮機８２の回転数が大きくなるように制御する。
【0073】
ステップＳ１５において、制御部７０は、ステップＳ１２で算出した偏差ｅに基づき、第１分離膜ユニット８１の調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの開閉を制御する。この処理では、制御部７０によって調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの開閉駆動（制御量ＭＶ）が制御され、流入ガスの流量変動に追従して分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの運転数が増減される。図６は、計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶとの偏差ｅと、開閉状態の調整弁の数との関係の一例を示す図である。図６に示すように、制御部７０は、偏差ｅが大きくなる程、開弁状態の調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの数が段階的に多くなるように制御し、偏差ｅが小さくなる程、開弁状態の調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの数が段階的に少なくなるように制御する。
【0074】
ステップＳ１６において、制御部７０は、ステップＳ１２で算出した偏差ｅに基づき、第２圧縮機９２の回転数（制御量ＭＶ）を制御する。この処理では、制御部７０によって第２圧縮機９２の回転数が制御され、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄに導入される流入ガスの圧力が調整される。図７は、計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶとの偏差ｅと、第２圧縮機９２の回転数との関係の一例を示す図である。図７に示すように、制御部７０は、偏差ｅが小さくなる程、第２圧縮機９２の回転数が小さくなるように制御し、偏差ｅが大きくなる程、第２圧縮機９２の回転数が大きくなるように制御する。
【0075】
ステップＳ１７において、制御部７０は、ステップＳ１２で算出した偏差ｅに基づき、第２分離膜ユニット９１の調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの開閉を制御する。この処理では、制御部７０によって調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの開閉駆動（制御量ＭＶ）が制御され、流入ガスの流量変動に追従して分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの運転数が増減される。図８は、計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶとの偏差ｅと、開閉状態の調整弁の数との関係の一例を示す図である。図８に示すように、制御部７０は、偏差ｅが大きくなる程、開弁状態の調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの数が段階的に多くなるように制御し、偏差ｅが小さくなる程、開弁状態の調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの数が段階的に少なくなるように制御する。
【0076】
上述のステップＳ１４、ステップＳ１５においては、制御部７０は、偏差ｅに応じて第１圧縮機８２の回転数の制御を行った後、各調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの開閉制御を行っているがこの限りではない。例えば、制御部７０は、偏差ｅに応じて各調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの開閉制御を行った後、偏差ｅに応じて第１圧縮機８２の回転数の制御を行ってもよい。ステップＳ１４、ステップＳ１５において、第１圧縮機８２および調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの制御の順番を逆とすることで、エンジン１０の排圧が高くなることを抑制することができる。
【0077】
同様に、上述のステップＳ１６、ステップＳ１７においては、制御部７０は、偏差ｅに応じて第２圧縮機９２の回転数の制御を行った後、各調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの開閉制御を行っているがこの限りではない。例えば、制御部７０は、偏差ｅに応じて各調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの開閉制御を行った後、偏差ｅに応じて第２圧縮機９２の回転数の制御を行ってもよい。ステップＳ１６、ステップＳ１７において、第２圧縮機９２および調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの制御の順番を逆とすることで、エンジン１０の排圧が高くなることを抑制することができる。
【0078】
ステップＳ１８において、第１濃度測定部２１１、第１流量測定部２１２、第２濃度測定部２２１、第２流量測定部２２２、第３濃度測定部２３１および第３流量測定部２３２にて測定が行われ、測定値が制御部７０に出力される。更に詳述すると、ライン１１にて第１分離膜ユニット８１に導入される前の流入ガスに対し、第１濃度測定部２１１によりＣＯ２濃度が測定され、第１流量測定部２１２により流量が測定される。また、ライン１５にて第１分離膜ユニット８１を透過し、第２分離膜ユニット９１に導入される前の流入ガスに対し、第２濃度測定部２２１によりＣＯ２濃度が測定され、第２流量測定部２２２により流量が測定される。また、ライン１８にて第２分離膜ユニット９１を透過した流入ガスに対し、第３濃度測定部２３１によりＣＯ２濃度が測定され、第３流量測定部２３２により流量が測定される。
【0079】
この処理では、ステップＳ１４～ステップＳ１７の処理において、偏差ｅが閾値未満となるように第１圧縮機８２、第２圧縮機９２、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄ、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの運転数の制御を行った後、上記の各測定を行っている。また、この処理では、ステップＳ１３の判定処理において、偏差ｅが閾値未満、すなわち、偏差ｅが許容範囲内であれば、第１圧縮機８２、第２圧縮機９２の運転や、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄ、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの稼働数を維持したまま、上記の各測定を行っている。なお、上述の実施の形態においては、偏差ｅが閾値未満である場合に、第１濃度測定部２１１、第１流量測定部２１２、第２濃度測定部２２１、第２流量測定部２２２、第３濃度測定部２３１および第３流量測定部２３２による各測定を行っているがこの限りではない。偏差ｅが閾値以下である場合に、第１濃度測定部２１１、第１流量測定部２１２、第２濃度測定部２２１、第２流量測定部２２２、第３濃度測定部２３１および第３流量測定部２３２の各測定を行ってもよい。この場合、ステップＳ１３の処理において、偏差ｅが閾値より大きいか否か、すなわち、「偏差＞閾値」の関係が成立するか否かが判定される。
【0080】
なお、閾値（第１閾値）より小さい所定の第２閾値（例えば、「０」以下の値）を設定してもよい。ステップＳ２０～ステップＳ２４のフローは、閾値（第１閾値）より小さい所定の第２閾値を設定した場合の排ガスの流量変動に応じた制御を説明するための処理である。
【0081】
偏差が「偏差≦第２閾値」の場合は、計測回収率が目標回収率よりも相当大きいため、計測回収率ＰＶを目標回収率ＳＶに合わせるように第１圧縮機８２の回転数を下げる制御を行ってもよい。本実施形態においては、第１閾値として回収量の下限を設定することができ、第２閾値として回収量の上限を設定することができる。
【0082】
例えば、第１閾値として「＋５」が設定され、第２閾値として「－１０」が設定されている場合において、目標回収率として４０％が設定され、計測回収率が５５％の場合には、偏差＝４０－５５＝「－１５」となる。
【0083】
ここで、ステップＳ１３において偏差と第１閾値との関係を判定すると、「偏差≧第１閾値」の関係は、「－１５≧５」となるため、ステップＳ１３の判定においてＮＯとなり、処理は図４のステップＳ２０へ進む。
【0084】
ステップＳ２０の処理において、偏差ｅは第２閾値以下であるか否かが判定される。ステップＳ２０において偏差と第２閾値との関係を判定すると、「偏差≦第２閾値」の関係は、「－１５≦－１０」となるため、ステップＳ２０の判定においてＹＥＳとなり、処理はステップＳ２１へ進む。なお、ステップＳ２０の判定においてＮＯとなる場合には、第１圧縮機８２、第２圧縮機９２の回転数や、第１分離膜ユニット８１の調整弁８４ａ～調整弁８４ｄ、第２分離膜ユニット９１の調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの開閉の調整は不要であるため、処理はステップＳ１８へ進む。
【0085】
ステップＳ２１において、制御部７０は、ステップＳ１２で算出した偏差ｅに基づき、第１圧縮機８２の回転数（制御量ＭＶ）を制御する。この処理では、制御部７０によって第１圧縮機８２の回転数が制御され、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄに導入される流入ガスの圧力が調整される。具体的には、制御部７０は、偏差ｅが小さくなる程、第１圧縮機８２および／または第２圧縮機９２の回転数を小さくする（回転数を下げる）制御が実行される。
【0086】
ステップＳ２２において、制御部７０は、ステップＳ１２で算出した偏差ｅに基づき、第１分離膜ユニット８１の調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの開閉を制御する。この処理では、制御部７０によって調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの開閉駆動（制御量ＭＶ）が制御され、流入ガスの流量変動に追従して分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの運転数が増減される。具体的には、制御部７０は、偏差ｅが大きくなる程、開弁状態の調整弁８４ａ～調整弁８４ｄの数が段階的に少なくなる（閉める）制御が実行される。
【0087】
ステップＳ２３において、制御部７０は、ステップＳ１２で算出した偏差ｅに基づき、第２圧縮機９２の回転数（制御量ＭＶ）を制御する。この処理では、制御部７０によって第２圧縮機９２の回転数が制御され、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄに導入される流入ガスの圧力が調整される。具体的には、制御部７０は、偏差ｅが小さくなる程、第２圧縮機９２の回転数を小さくする（下げる）制御が実行される。
【0088】
ステップＳ２４において、制御部７０は、ステップＳ１２で算出した偏差ｅに基づき、第２分離膜ユニット９１の調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの開閉を制御する。この処理では、制御部７０によって調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの開閉駆動（制御量ＭＶ）が制御され、流入ガスの流量変動に追従して分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの運転数が増減される。具体的には、制御部７０は、偏差ｅが大きくなる程、開弁状態の調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの数が段階的に少なくなる（閉める）制御が実行される。ステップＳ２４の処理が終了すると、処理はステップＳ１８へ進む。
【0089】
図４に示すステップＳ１１～ステップＳ１８の処理、および、ステップＳ１１～Ｓ１３、Ｓ２０～Ｓ２４、Ｓ１８の処理は、時間Δｔ毎に繰り返し行われる。よって、時間Δｔ毎に、第１圧縮機８２、第２圧縮機９２の運転や、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄ、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの稼働数を調整するよう制御される。言い換えると、偏差ｅが許容範囲に収まって、流入ガスの目標回収率ＳＶに計測回収率ＰＶが近似した状態が維持されるようフィードバック制御が行われる。
【0090】
図９は、計測回収率の制御方法の一例を示すブロック図である。図９において、制御部７０は加算部７１およびＰＩＤ制御部７３を有する。図９において、制御部７０による制御対象を制御対象１１０とする。制御対象１１０は、第１圧縮機８２、第２圧縮機９２、調整弁８４ａ～調整弁８４ｄ、調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの少なくとも一つを含む。図９において、計測回収率ＰＶを演算するための物理量を計測するセンサ等を測定部１２０とする。測定部１２０は、第１濃度測定部２１１、第１流量測定部２１２、第２濃度測定部２２１、第２流量測定部２２２、第３濃度測定部２３１および第３流量測定部２３２の少なくとも一つを含む。
【0091】
加算部７１は、計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶとの偏差ｅを算出する。ＰＩＤ制御部７３は、偏差ｅに基づいて制御対象１１０のＰＩＤ制御する制御量ＭＶを算出する。制御部７０は、制御量ＭＶにより制御対象１１０を制御してよい。
【0092】
測定部１２０は、制御量ＭＶにより制御された制御対象１１０における物理量を計測し、かかる計測による物理量に基づいて、制御部７０により計測回収率ＰＶが演算される。
【0093】
このように、本実施の形態によれば、第１濃度測定部２１１、第１流量測定部２１２、第２濃度測定部２２１、第２流量測定部２２２、第３濃度測定部２３１および第３流量測定部２３２の各測定値に基づき、調整弁８４ａ～調整弁８４ｄ、調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの開閉制御や第１圧縮機８２および第２圧縮機９２の回転数制御等を行うことで、計測回収率ＰＶを目標回収率ＳＶに近付けて運転することができる。かかる運転での調整弁８４ａ～調整弁８４ｄ、調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの開閉制御によって、分離系統８３ａ～分離系統８３ｄ、分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの運転数を選択することができる。これにより、エンジン１０の運転負荷だけでなく、段階的に強化される規制や、使用燃料の変化に応じて第１圧縮機８２、第２圧縮機９２の運転数や、調整弁８４ａ～調整弁８４ｄ、調整弁９４ａ～調整弁９４ｄの運転数を増減でき、流入ガスの流量変動に追従してＣＯ２を分離してＣＯ２の排出量を削減した状態を維持できる。
【0094】
しかも、第１圧縮機８２、第２圧縮機９２の運転数が過剰になることを回避でき、第１圧縮機８２、第２圧縮機９２の動力削減を通じてエネルギー消費量の低減を図ることができる。このように、本実施の形態においては、ＣＯ２の排出削減と、効率的なエネルギー消費との両立を図ることができる。
【0095】
上述の実施形態によれば、上流側に配置された第１分離膜ユニット８１から排出された流入ガスを下流側に接続した第２分離膜ユニット９１を構成する１台の第２圧縮機９２で圧縮して下流側の第２分離膜ユニット９１を構成する分離膜９６ａ～分離膜９６ｄによりＣＯ２を分離することができる。これにより、排ガス処理システム１を構成する圧縮機の数を少なくすることができ、省スペース化を図ることができる。更に、最小限に構成された第２圧縮機９２を制御するだけで第２分離膜ユニット９１においてＣＯ２を分離することができるため運転制御の簡素化を図ることができる。更に、上流側に配置された第１分離膜ユニット８１においては、分離膜８６ａ～分離膜８６ｄを透過しなかった流入ガスの一部は大気中に排出される。したがって、下流側に配置された第２分離膜ユニット９１に流入される流入ガスの流量は、上流側に配置された第１分離膜ユニット８１に流入される流入ガスの流量よりも少なくなるため、下流側の第２分離膜ユニット９１を構成する分離系統９３ａ～分離系統９３ｄの機器数を上流側の第１分離膜ユニット８１を構成する分離系統８３ａ～分離系統８３ｄの機器数よりも少なく構成することができる。これにより、ＣＯ２の排出削減を図りつつ、コストの低減を図ることができる。
【0096】
更に、上流側に配置された第１分離膜ユニット８１を構成する第１圧縮機８２および分離膜８６ａ～分離膜８６ｄと、下流側に配置された２段目以降の第２分離膜ユニット９１を構成する第２圧縮機９２および分離膜９６ａ～分離膜９６ｄの構成を共通化することができるため、排ガス処理システム１を構成する構成機器の部品点数を少なくすることができ、システムの省スペース化を図ることができる。
【0097】
更に、上流側に配置された第１分離膜ユニット８１を構成する第１圧縮機８２および分離膜８６ａ～分離膜８６ｄと、下流側に配置された２段目以降の第２分離膜ユニット９１を構成する第２圧縮機９２および分離膜９６ａ～分離膜９６ｄの仕様を共通化することでシステムの簡素化を図ることができる。更に、システムの簡素化により第１分離膜ユニット８１および第２分離膜ユニット９１を構成する各構成部品の運転制御の簡素化を図ることができる。
【0098】
本発明の実施の形態は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩または派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。
【0099】
上記各実施の形態では、第１分離膜ユニット８１と、第２分離膜ユニット９１と、は直列に配置されたものが一組配置されているがこの限りではない。第１分離膜ユニット８１と、第２分離膜ユニット９１と、を直列に配置した組み合わせを並列に複数接続してもよい。これにより、並列の組み合わせを適宜増減することで、排ガスの処理量の増減に容易に対応することができる。
【0100】
上述の実施形態においては、第２流量測定部２２２は、第１分離膜ユニット８１から排出された直後の流入ガスの流量（第２流量値）の変動を連続して測定し、制御部７０に出力する。よって、第２流量測定部２２２は、第２分離膜ユニット９１に導入される前の流入ガスの流量を測定しているがこれに限られない。例えば、上流側に配置された第１分離膜ユニット８１から大気中に排出される排出ガス、つまり第１分離膜ユニット８１の非透過ガスの流量を測定し、制御部７０に第４流量値を出力する第４流量測定部（図示なし）を更に備えてもよい。制御部７０は、第１流量測定部２１２により測定された第１分離膜ユニット８１に導入される前の流入ガス（第１流量値）から、第４流量測定部により測定された第１分離膜ユニット８１から大気中に排出される排出ガスの流量（第４流量値）を減算することにより、第２分離膜ユニット９１に導入される前の流入ガスの流量を算出してもよい。これにより流量測定部の配置の自由度をあげることができる。
【0101】
上述の実施形態においては、第１圧縮機８２は、エンジン１０から排出されて前処理部３０を経た排ガスを圧縮し、第１分離膜ユニット８１を構成する４つの分離系統８３ａ～分離系統８３ｄでの受入圧力にまで排ガスを昇圧し、第２圧縮機９２は、第１分離膜ユニット８１から排出された流入ガスを圧縮し、第２分離膜ユニット９１を構成する４つの分離系統９３ａ～分離系統９３ｄでの受入圧力にまで流入ガスを昇圧しているがこれに限られない。例えば、第１分離膜ユニット８１の下流に第１真空ポンプ（図示なし）を配置し、第２分離膜ユニット９１下流に第２真空ポンプ（図示なし）を配置してもよい。第１真空ポンプ（圧力調整部）により第１分離膜ユニット８１を構成する４つの分離系統８３ａ～分離系統８３ｄを減圧し圧力を調整して流入ガスを排出し、第２真空ポンプ（圧力調整部）により第２分離膜ユニット９１を構成する４つの分離系統９３ａ～分離系統９３ｄを減圧し圧力を調整して流入ガスを排出してもよい。これにより圧力調整部を構成する圧縮機や真空ポンプの配置の自由度をあげることができる。
【0102】
各分離膜８６ａ～分離膜８６ｄ、分離膜９６ａ～分離膜９６ｄは有機材料および無機材料の何れかから選択して構成することが例示できる。有機材料の分離膜としては、高分子や樹脂からなる中空糸状の多孔質材料を用い、無機材料の分離膜としては、酸化シリコン（ＳｉＯ２）またはアルミノ珪酸塩（所謂ゼオライト）からなる中空糸状の材料を用いることが例示できる。
【0103】
具体的には、第１分離膜ユニット８１を構成する分離部８５ａ～分離部８５ｄの分離膜８６ａ～分離膜８６ｄが無機材料により構成され、第２分離膜ユニット９１を構成する分離部９５ａ～分離部９５ｄの分離膜９６ａ～分離膜９６ｄが有機材料により構成されるとよい。最も上流側となる分離部８５ａ～分離部８５ｄの分離膜８６ａ～分離膜８６ｄは、耐久性の観点から無機材料により構成して交換頻度を少なくし、下流側となる分離部９５ａ～分離部９５ｄの分離膜９６ａ～分離膜９６ｄを安価な有機材料により構成することでコスト的に有利となることを期待できる。
【0104】
また、上述の実施形態においては、計測回収率ＰＶとの閾値を設定しているがこれに限られない。例えば、計測回収率ＰＶに上限と下限を設け、上限と下限の間（許容範囲）収まっているか否かで制御方法を変更してもよい。図１０～図１２は、計測回収率ＰＶと目標回収率ＳＶと、の関係の変形例を示す図である。
【0105】
例えば、図１０～図１２に示すように、目標回収率ＳＶの値よりも大きい計測回収率ＰＶの上限と、目標回収率ＳＶの値よりも小さい計測回収率ＰＶの下限を設定し、制御部７０は、計測回収率ＰＶがその上限と下限の間（許容範囲）に収まるか否かにより判断してもよい。
【0106】
図１０に示す実施形態においては、目標回収率ＳＶが「４０％」であり、上限が目標回収率ＳＶに対して「＋７％」で設定され、下限が目標回収率ＳＶに対して「－３％」で設定されている。本実施形態において、計測回収率ＰＶが「４４％」の場合、計測回収率ＰＶは上限「４７％」と下限「３７％」の間（許容範囲）に収まっているため、制御部７０は、制御の変更は必要がないと判定し、処理は図４のステップＳ１８以降へ進む。
【0107】
図１１に示す実施形態においては、計測回収率ＰＶは「３５％」であり、計測回収率ＰＶは上限「４７％」と下限「３７％」の間（許容範囲）の間に収まっておらず、かつ、計測回収率ＰＶが下限「３７％」よりも小さい（すなわち、目標に対して回収量が足りていない）ため、制御部７０は、第１圧縮機８２および／または第２圧縮機９２の回転数を上げる制御を行う。この場合、制御部７０は、図４のステップＳ１４～Ｓ１７の各処理を行う。
【0108】
図１２に示す実施形態においては、計測回収率ＰＶは「５０％」であり、計測回収率ＰＶは上限「４７％」と下限「３７％」の間（許容範囲）の間に収まっておらず、かつ、上限「４７％」よりも大きい（すなわち、目標よりも回収し過ぎている）ため、第１圧縮機８２および第２圧縮機９２の回転数を下げる制御を行う。この場合、制御部７０は、図４のステップＳ２０～Ｓ２４の各処理を行う。
【符号の説明】
【0109】
１ ：排ガス処理システム
９ ：燃料タンク
１０ ：エンジン
１１ ：ライン
１２ ：ライン
１３ ：分岐ライン
１４ ：集合ライン
１５ ：ライン
１６ ：分岐ライン
１７ ：集合ライン
１８ ：ライン
２１ ：第１計測器
２２ ：第２計測器
２３ ：第３計測器
３０ ：前処理部
３１ ：窒素酸化物処理装置
３２ ：除塵装置
３３ ：硫黄酸化物処理装置
３４ ：ミスト除去装置
４０ ：調整弁
５０ ：分離ユニット
６０ ：液化部
７０ ：制御部
７１ ：加算部
７３ ：ＰＩＤ制御部
８１ ：第１分離膜ユニット
８２ ：第１圧縮機
８３ａ～８３ｄ ：分離系統
８４ａ～８４ｄ ：調整弁
８５ａ～８５ｄ ：分離部
８６ａ～８６ｄ ：分離膜
９１ ：第２分離膜ユニット
９２ ：第２圧縮機
９３ａ～９３ｄ ：分離系統
９４ａ～９４ｄ ：調整弁
９５ａ～９５ｄ ：分離部
９６ａ～９６ｄ ：分離膜
１１０ ：制御対象
１２０ ：測定部
２１１ ：第１濃度測定部
２１２ ：第１流量測定部
２２１ ：第２濃度測定部
２２２ ：第２流量測定部
２３１ ：第３濃度測定部
２３２ ：第３流量測定部
ＭＶ ：制御量
ＰＶ ：計測回収率
ＳＶ ：目標回収率
９ ：燃料タンク
１０ ：エンジン
１１ ：ライン
１２ ：ライン
１３ ：分岐ライン
１４ ：集合ライン
１５ ：ライン
１６ ：分岐ライン
１７ ：集合ライン
１８ ：ライン
２１ ：第１計測器
２２ ：第２計測器
２３ ：第３計測器
３０ ：前処理部
３１ ：窒素酸化物処理装置
３２ ：除塵装置
３３ ：硫黄酸化物処理装置
３４ ：ミスト除去装置
４０ ：調整弁
５０ ：分離ユニット
６０ ：液化部
７０ ：制御部
７１ ：加算部
７３ ：ＰＩＤ制御部
８１ ：第１分離膜ユニット
８２ ：第１圧縮機
８３ａ～８３ｄ ：分離系統
８４ａ～８４ｄ ：調整弁
８５ａ～８５ｄ ：分離部
８６ａ～８６ｄ ：分離膜
９１ ：第２分離膜ユニット
９２ ：第２圧縮機
９３ａ～９３ｄ ：分離系統
９４ａ～９４ｄ ：調整弁
９５ａ～９５ｄ ：分離部
９６ａ～９６ｄ ：分離膜
１１０ ：制御対象
１２０ ：測定部
２１１ ：第１濃度測定部
２１２ ：第１流量測定部
２２１ ：第２濃度測定部
２２２ ：第２流量測定部
２３１ ：第３濃度測定部
２３２ ：第３流量測定部
ＭＶ ：制御量
ＰＶ ：計測回収率
ＳＶ ：目標回収率
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】