特許 7079678 発電装置および発電方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-25

(45)【発行日】2022-06-02

(54)【発明の名称】発電装置および発電方法

(51)【国際特許分類】

   F01K 25/06 20060101AFI20220526BHJP

   F01K 25/10 20060101ALI20220526BHJP

【ＦＩ】

F01K25/06

F01K25/10 S

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018127615

(22)【出願日】2018-07-04

(65)【公開番号】P2020007925

(43)【公開日】2020-01-16

【審査請求日】2021-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100124372

【弁理士】

【氏名又は名称】山ノ井 傑

(72)【発明者】

【氏名】小川 斗

(72)【発明者】

【氏名】山本 泰

(72)【発明者】

【氏名】中村 恭明

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０８０６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０２６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－００８２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２５９８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１９５６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９７３４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｋ ２３／００－２７／０２

Ｆ０１Ｋ １／００－２１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二酸化炭素ガスが溶解しておりアミン化合物と水とを含むＣＯ _２ リッチ液体からなる循環媒体を加熱して、前記二酸化炭素ガスと水蒸気とが混合した二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体と、前記アミン化合物と前記水とを主成分とするＣＯ _２ リーン液体とを排出する放出部と、
前記放出部から排出された前記二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体により駆動されて発電し、発電に供された後の前記二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体を排出する発電部と、
収容部、第１噴出部、および第２噴出部を有する凝縮吸収部と、
を備え、
前記収容部は、前記発電部から排出された発電に供された後の前記二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体を収容し、
前記第１噴出部は、前記放出部から排出された前記ＣＯ _２ リーン液体を前記収容部内に下向きに噴出して、噴出された前記ＣＯ _２ リーン液体に、前記発電部から排出された発電に供された後の前記二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体を接触させて前記ＣＯ _２ リーン液体に前記二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体のうちの二酸化炭素ガスを吸収させるとともに、前記水蒸気を水へと凝縮させて前記ＣＯ _２ リッチ液体を生成し、
前記第２噴出部は、前記ＣＯ _２ リッチ液体を前記凝縮吸収部の外部に排出し、前記二酸化炭素ガスを前記ＣＯ _２ リッチ液体に吸収する飽和温度よりも低い温度に前記外部で冷却された前記ＣＯ _２ リッチ液体を、前記第１噴出部に向かい合うよう前記収容部内の位置に上向きに噴出して、前記収容部内の前記二酸化炭素ガスを前記ＣＯ _２ リッチ液体に吸収させて前記ＣＯ _２ リッチ液体からなる循環媒体を再生する、
発電装置。

【請求項2】

前記第２噴出部は、前記ＣＯ _２ リッチ液体を上向きに噴霧するノズルを含む、請求項１に記載の発電装置。

【請求項3】

前記第２噴出部は、前記ＣＯ _２ リッチ液体を遠心力により上昇させて上向きに噴出する遠心揚液機を含む、請求項１または２に記載の発電装置。

【請求項4】

前記凝縮吸収部から前記放出部に向かう前記ＣＯ _２ リッチ液体と、前記放出部から前記凝縮吸収部に向かう前記ＣＯ _２ リーン液体との間で熱交換を行う熱交換器を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の発電装置。

【請求項5】

二酸化炭素ガスが溶解しておりアミン化合物と水とを含むＣＯ _２ リッチ液体からなる循環媒体を放出部内で加熱して、前記二酸化炭素ガスと水蒸気とが混合した二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体と、前記アミン化合物と前記水とを主成分とするＣＯ _２ リーン液体とを前記放出部から排出し、
前記放出部から排出された前記二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体により発電部が駆動されて発電し、発電に供された後の前記二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体を前記発電部から排出し、
前記発電部から排出された発電に供された後の前記二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体を凝縮吸収部の収容部内に収容し、
前記放出部から排出された前記ＣＯ _２ リーン液体を前記凝縮吸収部の第１噴出部から前記収容部内に下向きに噴出して、噴出された前記ＣＯ _２ リーン液体に、前記発電部から排出された発電に供された後の前記二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体を接触させて前記ＣＯ _２ リーン液体に前記二酸化炭素ガス－水蒸気混合気体のうちの二酸化炭素ガスを吸収させるとともに、前記水蒸気を水へと凝縮させて前記ＣＯ _２ リッチ液体を生成し、
前記ＣＯ _２ リッチ液体を前記凝縮吸収部の外部に排出し、前記二酸化炭素ガスを前記ＣＯ _２ リッチ液体に吸収する飽和温度よりも低い温度に前記外部で冷却された前記ＣＯ _２ リッチ液体を、前記第１噴出部に向かい合うよう前記凝縮吸収部の第２噴出部から前記収容部内の位置に上向きに噴出して、前記収容部内の前記二酸化炭素ガスを前記ＣＯ _２ リッチ液体に吸収させて前記ＣＯ _２ リッチ液体からなる循環媒体を再生する、
ことを含む発電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、発電装置および発電方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、蒸気発電サイクルでは、水から発生した水蒸気によりタービンを駆動し、復水器により水蒸気を水へと凝縮させる。また、カリーナサイクルでは、アンモニア水溶液から発生したアンモニアガスによりタービンを駆動し、吸収器によりアンモニアガスを水に吸収させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１６６３３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の発電サイクルに加えて、二酸化炭素（ＣＯ_２）が溶解したアミン水溶液を用いた発電サイクルが提案されている。この発電サイクルでは、アミン水溶液から発生した水蒸気とＣＯ_２ガスによりタービンを駆動する。そのため、この発電サイクルでは、上記の復水器や吸収器のような機器により、水蒸気を水へと凝縮させ、かつＣＯ_２ガスをアミン水溶液に吸収させる必要があり、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収とを両立させる必要がある。これは、水蒸気以外の蒸気とＣＯ_２ガス以外のガスによりタービンを駆動する発電サイクルでも同様である。

【0005】

そこで、本発明の実施形態は、蒸気とガスとを用いた発電サイクルにおいて、蒸気の凝縮とガスの吸収とを両立することが可能な発電装置および発電方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一の実施形態によれば、発電装置は、ガスが溶解した液体から、前記ガスと前記液体の蒸気とを放出させ、前記ガスと、前記蒸気と、前記ガスおよび前記蒸気を放出した前記液体とを排出する放出部を備える。前記装置はさらに、前記放出部から排出された前記ガスおよび前記蒸気により駆動されて発電し、前記ガスおよび前記蒸気を排出する発電部を備える。前記装置はさらに、前記発電部から排出された前記ガスおよび前記蒸気を収容する収容部と、前記放出部から排出された前記液体を前記収容部内に下向きに噴出して、前記ガスおよび前記蒸気に接触させる第１噴出部と、前記放出部から排出された前記液体を前記収容部内に上向きに噴出して、前記ガスおよび前記蒸気に接触させる第２噴出部とを有し、前記蒸気を前記液体へと凝縮させ、かつ前記ガスを前記液体に吸収させる凝縮吸収部を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明の実施形態によれば、蒸気とガスとを用いた発電サイクルにおいて、蒸気の凝縮とガスの吸収とを両立することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。

【図2】第１実施形態の凝縮吸収部の構成を示す模式図である。

【図3】第２実施形態の凝縮吸収部の構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１～図３において、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0010】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の発電装置の構成を示す模式図である。

【0011】

図１の発電装置は、ＣＯ_２が溶解したアミン水溶液を用いた発電サイクルにより発電を行う。具体的には、アミン水溶液から水蒸気とＣＯ_２ガスを発生させ、水蒸気とＣＯ_２ガスを発電に利用する。ただし、以下の説明は、ＣＯ_２ガス以外のガス、アミン水溶液以外の液体、水蒸気以外の蒸気を用いる場合にも適用可能である。

【0012】

図１の発電装置は、凝縮吸収部１と、循環ポンプ２と、中間熱交換器３と、沸騰気化器４と、気水分離器５と、タービン６と、発電機７と、制御部８と、第１バルブ１１と、第２バルブ１２と、第３バルブ１３とを備えている。沸騰気化器４および気水分離器５は、放出部の一例である。タービン６および発電機７は、発電部の一例である。

【0013】

図１は、凝縮吸収部１の設置面に平行で互いに垂直なＸ方向およびＹ方向と、凝縮吸収部１の設置面に垂直なＺ方向を示している。本明細書では、＋Ｚ方向を上方向として取り扱い、－Ｚ方向を下方向として取り扱うが、－Ｚ方向は、重力方向と一致していても一致していなくてもよい。本実施形態の－Ｚ方向は、重力方向とほぼ一致している。本明細書では、凝縮吸収部１などの上下方向や水平方向を、これらＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向を用いて規定する。

【0014】

凝縮吸収部１は、水蒸気、ＣＯ_２ガス、およびアミン水溶液を受け取り、水蒸気を水へと凝縮させ、かつＣＯ_２ガスをアミン水溶液に吸収（溶解）させる。その結果、符号Ｓ１で示すように、ＣＯ_２ガスを吸収したアミン水溶液（リッチ液）が、凝縮吸収部１の底部に溜まる。また、水蒸気から凝縮した水は、このアミン水溶液に混入する。凝縮吸収部１の底部に溜まったアミン水溶液は、流路Ｐ１に排出される。

【0015】

流路Ｐ１に排出されたアミン水溶液は、循環ポンプ２により、中間熱交換器３を介して沸騰気化器４に移送される。符号Ｓ２は、沸騰気化器４により用いられる熱源を示している。沸騰気化器４は、流路Ｐ１から導入されたアミン水溶液をこの熱源により加熱して、アミン水溶液からＣＯ_２ガスと水蒸気を放出させる。これらのＣＯ_２ガス、水蒸気、およびアミン水溶液は、気水分離器５に流入する。

【0016】

気水分離器５は、ＣＯ_２ガス、水蒸気、およびアミン水溶液を、ＣＯ_２ガスおよび水蒸気を含む混合ガスと、ＣＯ_２ガスおよび水蒸気を放出したアミン水溶液（リーン液）とに分離する。その結果、このアミン水溶液が流路Ｐ２に排出され、この混合ガスが流路Ｐ３に排出される。

【0017】

流路Ｐ２に排出されたアミン水溶液は、中間熱交換器３を介して凝縮吸収部１に移送される。中間熱交換器３は、凝縮吸収部１から沸騰気化器４に向かう液体（リッチ液）と、気水分離器５から凝縮吸収部１に向かう液体（リーン液）との間で熱交換を行う。リーン液は沸騰気化器４内で加熱されたため、リッチ液より高温である。よって、リッチ液は熱交換により加熱され、リーン液は熱交換により冷却される。リッチ液は、高濃度のＣＯ_２を含有するＣＯ_２－アミン水溶液であり、リーン液は、低濃度のＣＯ_２を含有するＣＯ_２－アミン水溶液（またはＣＯ_２を含有しないアミン水溶液）である。

【0018】

一方、流路Ｐ３に排出された混合ガスは、タービン６に流入する。タービン６は、この混合ガスにより駆動されて回転軸を回転させる。発電機７は、この回転軸を介してタービン６により駆動されて発電する。こうして、混合ガスのエネルギーが電気エネルギーに変換される。タービン６を通過した混合ガスは、流路Ｐ４に排出される。

【0019】

流路Ｐ４に排出された混合ガスは、流路Ｐ２に排出されたアミン水溶液と同様に、凝縮吸収部１に移送される。よって、凝縮吸収部１は、水蒸気、ＣＯ_２ガス、およびアミン水溶液を再び受け取り、水蒸気を水へと凝縮させ、かつＣＯ_２ガスをアミン水溶液に吸収させる。

【0020】

制御部８は、発電装置の種々の動作を制御する。例えば、制御部８は、凝縮吸収部１の動作、循環ポンプ２の回転数、タービン６の動作、発電機７の出力、第１から第３バルブ１１～１３の開閉および開度などを制御する。制御部８の例は、プロセッサ、電気回路、コンピュータなどである。

【0021】

第１バルブ１１は、流路Ｐ１に設けられており、具体的には中間熱交換器３と沸騰気化器４との間に配置されている。第２バルブ１２は、流路Ｐ２に設けられており、具体的には中間熱交換器３と凝縮吸収部１との間に配置されている。第３バルブ１３は、流路Ｐ３に設けられており、具体的にはタービン６と凝縮吸収部１との間に配置されている。

【0022】

なお、沸騰気化器４や気水分離器５は、リッチ液からＣＯ_２ガスと水蒸気を放出させることが可能なその他の構造（例えば蒸気ドラム）に置き換えてもよい。また、タービン６は、混合ガスの膨張などにより混合ガスから動力を得ることが可能なその他の構造（例えばエネルギー変換器）に置き換えてもよい。

【0023】

図２は、第１実施形態の凝縮吸収部１の構成を示す模式図である。

【0024】

本実施形態の凝縮吸収部１は、図２に示すように、収容部１ａと、第１噴出部の一例である上部ノズル１ｂと、第２噴出部の一例である下部ノズル１ｃとを備えている。図２はさらに、本実施形態の発電装置を構成する循環ポンプ２１、冷却器２２、温度計２３、および流路Ｐ５を示している。流路Ｐ５は、循環流路の一例である。

【0025】

収容部１ａは、タービン６から流路Ｐ４に排出された混合ガス（ＣＯ_２ガスおよび水蒸気）と、気水分離器５から流路Ｐ２に排出されたアミン水溶液を収容する。具体的には、アミン水溶液は、符号Ａ１と符号Ａ２で示すように、上部ノズル１ｂと下部ノズル１ｃから収容部１ａ内に噴出されることで収容部１ａ内に収容される。

【0026】

ただし、上部ノズル１ｂは、流路Ｐ２からアミン水溶液を直接受け取り、アミン水溶液を下向きに噴出する。その結果、上部ノズル１ｂから噴出されたアミン水溶液が落下し、収容部１ａ内に溜まる。収容部１ａ内に溜まったアミン水溶液の一部は、流路Ｐ５に排出され、流路Ｐ５から下部ノズル１ｃに移送される。そして、下部ノズル１ｂは、流路Ｐ５からアミン水溶液を受け取り、アミン水溶液を上向きに噴出する。その結果、下部ノズル１ｃから噴出されたアミン水溶液が上昇後に落下し、収容部１ａ内に溜まる。このようにして、流路Ｐ２から収容部１ａ内に流入したアミン水溶液が、収容部１ａと流路Ｐ５との間を循環する。

【0027】

なお、上部ノズル１ｂは、アミン水溶液を真下に噴出してもよいし、斜下に噴出してもよい。同様に、下部ノズル１ｃは、アミン水溶液を真上に噴出してもよいし、斜上に噴出してもよい。

【0028】

アミン水溶液は、上部ノズル１ｂと下部ノズル１ｃから収容部１ａ内に噴出されることで、収容部１ａ内のＣＯ_２ガスおよび水蒸気と接触する。水蒸気が、噴出されたアミン水溶液と接触することで、水蒸気の凝縮が促進される。また、ＣＯ_２ガスが、噴出されたアミン水溶液と接触することで、ＣＯ_２ガスの吸収が促進される。このように、本実施形態によれば、アミン水溶液を収容部１ａ内に噴出してＣＯ_２ガスおよび水蒸気に接触させることで、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収を促進することができる。ＣＯ_２ガスを吸収したアミン水溶液は、符号Ｓ１で示すように、収容部１ａ内に溜まる。また、水蒸気から凝縮した水は、このアミン水溶液に混入する。

【0029】

アミン水溶液を噴出することには、例えば、アミン水溶液の表面積を増大でき、ＣＯ_２ガスおよび水蒸気との接触面積を増大できるという利点がある。また、本実施形態の凝縮吸収部１は、上部ノズル１ｂによりＣＯ_２ガスおよび水蒸気の上部からアミン水溶液を下向きに噴出するだけでなく、下部ノズル１ｃによりＣＯ_２ガスおよび水蒸気の下部からアミン水溶液を上向きに噴出することで、接触面積をさらに増大することができる。本実施形態によれば、アミン水溶液とＣＯ_２ガスおよび水蒸気との接触面積を増大させることで、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収をより促進することが可能となる。

【0030】

この接触面積をさらに増大させるために、上部ノズル１ｂと下部ノズル１ｃはアミン水溶液を噴霧することが望ましい。これにより、アミン水溶液が液滴となって噴出され、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収がより促進されることとなる。

【0031】

なお、上部ノズル１ｂは流路Ｐ２からのアミン水溶液を噴出し、下部ノズル１ｃは流路Ｐ５からのアミン水溶液を噴出しているが、上部ノズル１ｂの役割と下部ノズル１ｃの役割は入れ替えてもよい。すなわち、上部ノズル１ｂが流路Ｐ５からのアミン水溶液を噴出し、下部ノズル１ｃが流路Ｐ２からのアミン水溶液を噴出することにしてもよい。

【0032】

以下、流路Ｐ５の詳細を説明する。

【0033】

流路Ｐ５に排出されたアミン水溶液は、循環ポンプ２１により、冷却器２２を介して下部ノズル１ｃに移送される。水蒸気の凝縮反応とＣＯ_２ガスの吸収反応は発熱反応であるため、流路Ｐ５に排出されたアミン水溶液は、これらの発熱反応に起因する熱を保持している。そのため、冷却器２２は、このアミン水溶液を冷却して、アミン水溶液から熱を除去する。本実施形態の冷却器２２は、符号Ｓ３で示す冷媒（例えば冷却水や冷却ガス）によりアミン水溶液を冷却する。

【0034】

温度計２３は、流路Ｐ５に設けられており、流路Ｐ５を流れるアミン水溶液の温度を測定する。本実施形態の温度計２３は、冷却器２２と下部ノズル１ｃとの間に設けられており、冷却器２２により冷却されたアミン水溶液の温度を測定する。温度計２３により測定されたアミン水溶液の温度は、図１に示す制御部８に出力される。

【0035】

制御部８は、温度計２３によるアミン水溶液の温度の測定結果に基づいて、流路Ｐ５を流れるアミン水溶液の温度を制御する。本実施形態の制御部８は、アミン水溶液の設定温度を保持しており、温度計２３の測定温度が設定温度より低く維持されるよう冷却器２２の動作を制御する。これにより、冷却器２２と下部ノズル１ｃとの間を流れるアミン水溶液の温度を、設定温度より低く維持することが可能となる。この設定温度の例は、アミン水溶液によるＣＯ_２ガスの吸収の飽和温度である。なお、この飽和温度を定める圧力は、例えば収容部１ａ内の内部圧力であり、これは、内部圧力の定格値でもよいし測定値でもよい。

【0036】

なお、制御部８は、本実施形態では温度計２３の測定温度を用いてアミン水溶液の温度を制御しているが、温度計２３の測定温度を用いずにアミン水溶液の温度を制御してもよい。また、制御部８は、本実施形態では冷却器２２を用いてアミン水溶液の温度を制御しているが、冷却器２２を用いずにアミン水溶液の温度を制御してもよい。例えば、制御部８は、ポンプなどによりアミン水溶液の流量を制御することで、アミン水溶液の温度を制御してもよい。

【0037】

また、本実施形態では、中間熱交換器３と凝縮吸収部１との間にて流路Ｐ２に冷却器を設けて、流路Ｐ２を流れるアミン水溶液をこの冷却器により冷却してもよい。この場合、この冷却器と上部ノズル１ｂとの間を流れるアミン水溶液の温度は、上記の飽和温度より低く維持することが望ましい。この冷却器の制御は、冷却器２２の制御と同様に、制御部８により行うことが可能である。

【0038】

また、本実施形態では、冷却器２２により冷却されたアミン水溶液の一部を、上部ノズル１ｂに供給してもよい。この場合、流路Ｐ２から上部ノズル１ｂに到達したアミン水溶液は、冷却器２２からのアミン水溶液と合流して、上部ノズル１ｂから噴出される。これにより、流路Ｐ２からのアミン水溶液を、冷却器２２からのアミン水溶液により冷却することが可能となる。

【0039】

以上のように、本実施形態の凝縮吸収部１は、上部ノズル１ｂから収容部１ａ内にアミン水溶液を下向きに噴出し、下部ノズル１ｃから収容部１ａ内にアミン水溶液を上向きに噴出することで、アミン水溶液をＣＯ_２ガスおよび水蒸気に接触させる。よって、本実施形態によれば、アミン水溶液とＣＯ_２ガスおよび水蒸気との接触面積を増大させることが可能となり、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収のいずれも効果的に促進することが可能となる。このように、本実施形態によれば、水蒸気とＣＯガス_２とを用いた発電サイクルにおいて、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収とを両立することが可能となる。

【0040】

ここで、水蒸気の凝縮反応とＣＯ_２ガスの吸収反応により生じる熱は、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収との両立の妨げとなり得る。そこで、本実施形態の発電装置は、凝縮吸収部１から下部ノズル１ｃに向かうアミン水溶液を冷却器２２により冷却し、冷却されたアミン水溶液を下部ノズル１ｃから収容部１ａ内に噴出する。よって、本実施形態によれば、上記の熱の問題に対処することが可能となり、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収とを適切に両立することが可能となる。

【0041】

（第２実施形態）
図３は、第２実施形態の凝縮吸収部１の構成を示す模式図である。

【0042】

本実施形態の凝縮吸収部１は、下部ノズル１ｃに代えて遠心揚液機１ｄを備えている。遠心揚液機１ｄは、第２噴出部の一例である。

【0043】

遠心揚液機１ｄは、上端の直径が下端の直径より大きい筒状の形状を有しており、収容部１ａの底部のアミン水溶液に浸る位置に配置されている。矢印Ａ３で示すように遠心揚液機１ｄがＺ軸を中心に回転すると、遠心揚液機１ｄの内壁面に接するアミン水溶液に遠心力が作用し、遠心揚液機１ｄの内壁面に沿ってアミン水溶液が上昇する。その結果、矢印Ａ４で示すように、遠心揚液機１ｄの内壁面に沿って上昇したアミン水溶液が、遠心揚液機１ｄから収容部１ａ内に上向きに噴出される。噴出されたアミン水溶液は上昇後に落下し、収容部１ａの底部に再び溜まる。

【0044】

アミン水溶液は、上部ノズル１ｂと遠心揚液機１ｄから収容部１ａ内に噴出されることで、収容部１ａ内のＣＯ_２ガスおよび水蒸気と接触する。本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、アミン水溶液を収容部１ａ内に噴出してＣＯ_２ガスおよび水蒸気に接触させることで、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収を促進することができる。また、本実施形態によれば、水蒸気の凝縮により生じた水を、遠心揚液機１ｄによりアミン水溶液と撹拌することができる。

【0045】

以上のように、本実施形態の凝縮吸収部１は、上部ノズル１ｂから収容部１ａ内にアミン水溶液を下向きに噴出し、遠心揚液機１ｄから収容部１ａ内にアミン水溶液を上向きに噴出することで、アミン水溶液をＣＯ_２ガスおよび水蒸気に接触させる。よって、本実施形態によれば、アミン水溶液とＣＯ_２ガスおよび水蒸気との接触面積を増大させることが可能となり、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収のいずれも効果的に促進することが可能となる。このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、水蒸気とＣＯガス_２とを用いた発電サイクルにおいて、水蒸気の凝縮とＣＯ_２ガスの吸収とを両立することが可能となる。

【0046】

なお、第１実施形態の凝縮吸収部１は、複数の上部ノズル１ｂを備えていてもよいし、かつ／または、複数の下部ノズル１ｃを備えていてもよい。また、第２実施形態の凝縮吸収部１は、複数の上部ノズル１ｂを備えていてもよいし、かつ／または、複数の遠心揚液機１ｄを備えていてもよい。さらに、第１または第２実施形態の凝縮吸収部１は、下部ノズル１ｃと遠心揚液機１ｄの両方を備えていてもよい。

【0047】

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ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たものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

【符号の説明】

【0048】

１：凝縮吸収部、１ａ：収容部、１ｂ：上部ノズル、１ｃ：下部ノズル、
１ｄ：遠心揚液機、２：循環ポンプ、３：中間熱交換器、４：沸騰気化器、
５：気水分離器、６：タービン、７：発電機、８：制御部、
１１：第１バルブ、１２：第２バルブ、１３：第３バルブ、
２１：循環ポンプ、２２：冷却器、２３：温度計

【図1】

【図2】

【図3】