[0001]本发明涉及用于从燃烧气体等包含二氧化碳的废气中除去硫的氧化物、氮的氧化物等，分离回收二氧化碳的废气的处理系统以及处理方法。

　　[0002]对于火力发电厂、炼铁厂、锅炉等设备中，大量使用了煤、重油、超稠油等燃料，通过燃料的燃烧而排出的硫的氧化物、氮的氧化物和二氧化碳，从防止大气污染、保护地球环境的立场考虑与排放有关的量的限制和浓度的限制成为必要。近年来，二氧化碳作为地球变暖的主要原因而被视为问题，在世界上抑制排出的活动活跃化。因此，为了不使燃烧废气、工艺废气的二氧化碳排放到大气中而能够回收储存，精力充沛地进行了各种研究。燃烧废气中，除了二氧化碳和水分以外，作为微量成分，包含氮的氧化物、硫的氧化物、水银、氯化氢、烟尘(粒子状物质)等，因此使从废气中回收的二氧化碳所包含的杂质量降低而提高纯度在环境保护上是重要的。

　　[0003]燃烧废气所包含的氮的氧化物中，二氧化氮能够通过使用了碱性剂的湿式的吸收处理来除去，但一氧化氮在水中为难溶性，因此一般实施的脱硝技术往往采用干式的氨接触还原法，供给氨等氢源并通过催化反应将氮的氧化物还原。如果基于此来构成脱硫脱硝装置，则在脱硫部分中，废气中的硫的氧化物以铵盐的状态被处理。

　　[0004]另一方面，关于脱硫方法，对使用碱性的脱硫剂来除去硫的氧化物的干式或湿式的处理技术进行了各种研究。例如下述专利文献I中记载了，使含有脱硫剂的浆料与废气进行气液接触的湿式的废气处理方法，通过废气的脱硫来回收二氧化碳。在这样的脱硫方法中能够使用的碱性剂中，有氢氧化钠(或碳酸钠)、石灰石(或消石灰、白云石)、氢氧化镁等，氢氧化钠的硫的氧化物的除去效率非常高，但昂贵，处理费用变高。因此，在火力发电厂等大型工厂中，一般应用使用便宜的石灰石(碳酸钙)或消石灰(氢氧化钙)的石灰石-石膏法。

　　[0005]另外，作为不使用上述那样的氢源、脱硫剂的废气的处理方法，提出了将废气加压后冷却来将废气中的水分冷凝的方法(参照下述专利文献2)。在该方法中，加压后的废气所包含的硫的氧化物和氮的氧化物溶解于冷凝水，将冷凝水从废气中分离出，从而废气被脱硝和脱硫。

　　[0011]上述专利文献2的技术中，由于通过废气的加压和冷却来与冷凝水一起除去硫的氧化物和氮的氧化物，因此不需要脱硫剂等化学药剂，但通过由硫的氧化物产生的酸(硫酸、亚硫酸)而易于损害压缩机等设备。因此，如果单独利用该技术进行脱硫和脱硝，则装置的负担大，因此在设备的维持费方面有问题，另外，也难以实现高除去效率的脱硫和脱硝。另一方面，关于脱硝方法，使用氨等氢源的还原法，难以减少处理费用，期望不使用这样的资源而能够对氮的氧化物进行处理。关于这点，采用石灰石-石膏法的脱硫方法由于作为吸收剂使用比较便宜的石灰石，因此是在处理费用方面有利的脱硫方法，经济上优选。

　　[0012]废气在普及废气的处理方面经济性是重要的，为了提高废气的处理工艺整体的经济性，关于在处理工艺中实施的各个处理技术，提高经济性是重要的。另外，实施了脱硫和脱硝处理后的废气的主成分为二氧化碳，现状是储存在地下，但如果实现回收二氧化碳的有效利用则经济性提高。从脱硫和脱硝后的废气中回收的二氧化碳含有少量的氩、氧、氮等，但如果可以高效地回收高纯度的二氧化碳，则作为液化二氧化碳等制品对市场提供也成为可能，在产业上成为有用的。此时，为了成为经济上有利的技术，高纯度二氧化碳的回收效率是重要的。

　　[0013]另外，采用石灰石-石膏法的脱硫方法中，在将使吸收剂分散于水中的浆料作为吸收液而捕捉废气中的硫的氧化物时，如果与从燃烧系统导入的高温的废气接触，则从吸收液夺取水分，微细的固体粒子飞散而易于伴随于废气。这样的飞散粒子在后续的机械装置中易于引起磨耗、故障等障碍，如果为了将飞散粒子从废气中分离而使用滤袋等过滤材，则废气的透气阻力变得非常大，需要用于对送气进行施力的能量和动力装置。因此，在废气的处理工艺中利用采用石灰石-石膏法的脱硫方法时，进行研究使得能够应付上述那样的飞散粒子的问题也是重要的。

　　[0014]本发明的课题是解决上述问题，提供利用采用石灰石-石膏法的脱硫技术，经济性优异，能够高效地回收高纯度的二氧化碳的废气的处理系统和处理方法。

　　[0015]进一步，本发明的课题是提供处理废气时的设备的损伤和障碍少，有效率地实施废气的脱硫和脱硝而能够以高纯度回收二氧化碳，能够减少处理所需的能量的废气的处理系统以及处理方法。

　　[0016]另外，本发明的课题是提供不限制设置条件、设置环境，能够降低操作费用且易于进行维持管理的废气的处理系统以及处理方法。

　　[0018]为了解决上述课题，本发明人等反复进行了深入研究，结果发现，利用采用石灰石-石膏法的脱硫处理的构成能够高效地回收高纯度的二氧化碳，完成了本发明。另外，此时也实现了通过简易的构成可以消除石灰石-石膏法中的飞散粒子的问题，与采用加压和冷却的构成组合而有效率地使用能量，同时有效地实施废气的处理。

　　[0019]根据本发明的一方式，主旨是废气的处理系统具有:通过石灰石-石膏法从废气中除去硫的氧化物的脱硫部；与上述脱硫部相比配置在后段且从废气中除去氮的氧化物的脱硝部；与上述脱硝部相比配置在后段且从废气中回收二氧化碳的二氧化碳回收部；以及将从上述二氧化碳回收部排出的回收后气体的一部分作为氧源而供给至上述脱硫部的氧供给部。

　　[0020]另外，根据本发明的一方式废气的处理系统以及处理方法，主旨是废气的处理方法具有:通过石灰石-石膏法从废气中除去硫的氧化物的脱硫处理，从废气中除去氮的氧化物的脱硝处理，从废气中回收二氧化碳的二氧化碳回收处理，以及将通过上述二氧化碳回收处理排出的回收后气体的一部分作为氧源而供给至上述脱硫处理的氧供给处理。

　　[0021]在上述回收系统中，上述氧供给部可以构成为具有:具有用于监视通过上述二氧化碳回收部回收的回收二氧化碳的纯度和回收率的分析器的监视装置，以及基于通过上述监视装置监视的回收二氧化碳的纯度和回收率，来调节从上述二氧化碳回收部排出的回收后气体中的供给至上述脱硫部的回收后气体的比例的调节装置，上述调节装置能够设定为:将通过上述监视装置监视的回收二氧化碳的纯度和二氧化碳的回收率与目标纯度和目标回收率进行比较，执行在被监视的回收二氧化碳的纯度比目标纯度低的情况下使供给至上述脱硫部的回收后气体的比例减少的调节、以及在被监视的回收二氧化碳的回收率比目标回收率低的情况下使供给至上述脱硫部的回收后气体的比例增加的调节中的至少一方的调节。

　　[0022]另外，上述监视装置可以构成为进一步具有:用于监视从上述脱硫部排出的废气的二氧化硫浓度的分析器，上述调节装置将通过上述监视装置监视的废气的二氧化硫浓度与目标二氧化硫浓度进行比较，执行在被监视的废气的二氧化硫浓度比目标二氧化硫浓度高的情况下使供给至上述脱硫部的回收后气体的比例增加的调节。另外，上述氧供给部可以具有:用于从上述二氧化碳回收部排出的回收后气体中分离出二氧化碳的分离装置，以及将通过上述分离装置分离出的二氧化碳供给至上述脱硝部的二氧化碳供给部，上述氧供给部将通过上述分离装置分离出二氧化碳后的回收后气体的一部分供给至上述脱硫部。

　　[0023]在上述构成中，上述脱硫部具有:使用含有钙化合物的吸收液从上述废气中除去硫的氧化物的脱硫装置，以及使用洗涤水对从上述脱硫装置排出的废气进行洗涤来除去上述废气所包含的含钙粒子的洗涤装置，上述氧供给部可以将上述回收后气体的一部分供给至上述脱硫装置的吸收液，由此，脱硫装置中的飞散粒子的问题被消除。

　　[0024]上述脱硝部具有:使氧化反应进行而由一氧化氮生成二氧化氮的反应装置，以及使用水性的吸收液从废气中除去二氧化氮的脱硝装置，作为其一方式，能够构成为上述反应装置具有用于将从上述脱硫部排出的废气进行压缩的至少I个压缩器，上述脱硝部进一步具有:将通过上述至少I个压缩器压缩的废气进行冷却的至少I个冷却器，另外，作为其它形态，能够构成为上述脱硫部进一步具有:配置在上述脱硫装置的前段且使氧化反应进行而由二氧化硫生成三氧化硫的第I反应部，上述脱硝部具有:与上述脱硫部相比配置在后段且使氧化反应进行而由一氧化氮生成二氧化氮的第2反应部，以及使用水性的吸收液从废气中除去二氧化氮的脱硝装置。

　　[0025]废气的处理系统可以构成为进一步具有:从废气中除去水分的干燥部，以及从废气中除去水银的水银除去部，能够有效率地回收高纯度的二氧化碳。

　　[0027]根据本发明，不需要将废气预先冷却，可以利用采用石灰石-石膏法的脱硫处理的构成而高效地回收高纯度的二氧化碳，有利于回收的二氧化碳的用途开发。另外，可以通过简易的方法来消除废气处理中的粒子飞散的问题，因此对废气的处理中的操作费用的减少作出贡献，经济性提高。系统的设置条件等没有过度地限制，可以不使处理成本增大而高效地进行废气的脱硫和脱硝。因此，有助于氧燃烧气体等包含二氧化碳的废气的处理系统的设置和处理方法的普及，对于应对环境问题是有用的。不需要特殊的装备、昂贵的装置，可以利用一般的设备简易地实施，因此经济上有利。

　　[0028]图1是显示本发明涉及的废气的处理系统的一实施方式的概略构成图。

　　[0029]图2是显示本发明涉及的废气的处理系统的其它实施方式的概略构成图。

　　[0030]图3是显示本发明涉及的废气的处理系统的进一步的其它实施方式的概略构成图。

　　[0031]燃烧气体等废气的主成分为水和二氧化碳，进一步，作为杂质，少量包含硫的氧化物、氮的氧化物、氯化氢、氧、水银、烟尘(粒子状物质)等，也包含非活性的氩和氮。废气中残存的氧的量根据燃烧条件而变化，氧量为5%左右，在进一步少量包含上述杂质方面是同样的。因此，经过了脱硫和

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