JP7794872B2 - 二酸化炭素回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、二酸化炭素回収装置に関する。

従来、熱媒体を利用して対象機器を加温や冷却を行うシステムにおいてヒートポンプ等の熱源器を利用する技術が知られている。この種の技術が記載されるものとして例えば特許文献１がある。特許文献１は、空調空間を所定の温度・湿度状態に保つ省エネルギー型換気空調システムに関するものである。

特開２０１０－２７６２１７号公報

ところで、吸着材を保持するモジュールに対し、二酸化炭素を含む空気等の気体を吸引して吸着材に吸着させ、吸着材を減圧加熱して吸着した二酸化炭素を脱離して二酸化炭素の回収を行う二酸化炭素回収装置においても、ヒートポンプ等の熱源器が利用されている。

二酸化炭素回収装置では、吸着モジュールには高い温度の加熱用熱媒体を供給する必要がある一方、各機器からの排熱及び回収した水蒸気の凝縮等のために低温度の冷却用熱媒体を供給する必要もある。しかし、加熱用熱媒体と冷却用熱媒体の温度差が大きい状態では、熱源器での熱交換に必要なエネルギーが大きくなり、ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）の低下を招いてしまう。要求される温度帯が異なる複数の機器に熱媒体を供給する必要がある二酸化炭素回収装置にはエネルギー効率の向上という観点で改善の余地があった。

本発明は、必要とする温度帯が異なる機器が併存する場合であっても効率的に加熱及び冷却を行うことができるエネルギー効率の高い二酸化炭素回収装置を提供することを目的とする。

（１）本発明は、吸着材（例えば、後述する吸着材１２）を内部に有し、前記吸着材に対して二酸化炭素を含む気体を吸引して前記二酸化炭素を吸着させる吸着工程と、前記吸着材の周囲を減圧した状態で加熱することにより当該吸着材から前記二酸化炭素を脱離する脱離工程と、を実行する複数のモジュール（例えば、後述するモジュール１１）と、加熱用熱媒体を加熱するとともに冷却用熱媒体を冷却するヒートポンプ式の熱源器（例えば、後述する熱源器８１）と、前記モジュールのそれぞれに対して前記加熱用熱媒体（例えば、後述する温水）を供給して加熱する加熱用熱媒体ライン（例えば、後述する温水ライン１１２）と、前記冷却用熱媒体（例えば、後述する冷水）を供給して冷却する冷却用熱媒体ライン（例えば、後述する冷水ライン１１１）とを有する熱交換装置（例えば、後述する熱交換装置７０）と、を備え、前記熱交換装置は、前記熱源器で加熱された前記加熱用熱媒体を貯留する加熱用熱媒体タンク（例えば、後述する温水タンク８３）を含み、当該加熱用熱媒体タンクと前記熱源器の間で前記加熱用熱媒体を循環させる熱源高温水回路（例えば、後述する熱源高温水回路８５）と、前記熱源器で冷却された前記冷却用熱媒体を貯留する冷却用熱媒体タンク（例えば、後述する冷水タンク８２）を含み、当該冷却用熱媒体タンクと前記熱源器の間で前記冷却用熱媒体を循環させる熱源低温水回路（例えば、後述する熱源低温水回路８６）と、前記熱源低温水回路から分岐し、前記吸着工程又は前記脱離工程を行うための対象機器（例えば、後述する真空ポンプ６２、二酸化炭素回収用ポンプ６３及びインタークーラ６４）を経由して前記熱源低温水回路の前記熱源器への流入側に接続され、前記対象機器から排熱回収を行った前記冷却用熱媒体を前記熱源器に戻す機器熱回収回路（例えば、後述する機器熱回収回路８７）と、を有する、二酸化炭素回収装置（例えば、後述する二酸化炭素回収装置１）である。

（２）上記（１）に記載の二酸化炭素回収装置において、前記モジュールを冷却した排熱回収後の前記冷却用熱媒体を、前記冷水タンクを介して前記熱交換装置の流入側に戻してもよい。

（３）上記（１）又は（２）に記載の二酸化炭素回収装置は、前記冷却用熱媒体を前記熱源器への流入側に送るカスケードポンプ（例えば、後述する機器冷却用ポンプ８７０）を更に備えてもよい。

（４）上記（１）又は（２）に記載の二酸化炭素回収装置において、前記機器熱回収回路は、前記熱源低温水回路から複数に分岐した経路のそれぞれに前記対象機器が配置され、複数の前記対象機器のそれぞれで排熱回収を行った前記冷却用熱媒体を集合して前記熱源器に戻してもよい。

（５）上記（１）又は（２）に記載の二酸化炭素回収装置において、前記熱源器に流入する前記冷却用熱媒体の温度が予め設定される適切な範囲になるように前記機器熱回収回路の経路を制御する制御装置を更に備えてもよい。

本発明によれば、必要とする温度帯が異なる機器が併存する場合であっても効率的に加熱及び冷却を行うことができるエネルギー効率の高い二酸化炭素回収装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る二酸化炭素回収装置の気体の流れに関する構成を示す模式図である。 本実施形態の二酸化炭素回収装置の液体の流れに関する構成を示す模式図である。 本実施形態の二酸化炭素回収装置のモジュールの気体の流れに関する構成を示す模式図である。 本実施形態の二酸化炭素回収装置のモジュールの液体の流れに関する構成を示す模式図である。 本実施形態の二酸化炭素回収装置の熱源回路の構成を示す模式図である。 温水タンクに接続される各ラインの接続位置を示す模式図である。 冷水タンクに接続される各ラインの接続位置を示す模式図である。 熱源器に導入される熱媒体の温度差とＣＯＰの関係を模式的に示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る二酸化炭素回収装置１の気体の流れに関する構成を示す模式図である。図２は、本実施形態の二酸化炭素回収装置１の液体の流れに関する構成を示す模式図である。なお、図１において二酸化炭素回収装置１の液体の流れに関する構成の図示は省略されており、図２において二酸化炭素回収装置１の気体の流れに関する構成の図示は省略されている。

本実施形態の二酸化炭素回収装置１は、例えば、大気中の二酸化炭素濃度を低下させるために、大気中の二酸化炭素を回収する直接空気回収技術（ＤＡＣ：Ｄｉｒｅｃｔ Ａｉｒ Ｃａｐｔｕｒｅ）に適用されるものである。二酸化炭素回収装置１によって回収された二酸化炭素は、地中に貯蔵されたり、燃料や材料として再利用されたりする。

図１及び図２に示すように、本実施形態の二酸化炭素回収装置１は、モジュールユニット１０と、ファン６１と、真空ポンプ６２と、二酸化炭素回収用ポンプ６３と、インタークーラ６４と、セパレータ６５と、二酸化炭素タンク６６と、不活性ガスタンク６９と、熱交換装置７０と、制御装置９０と、を備える。

図１に示すように、二酸化炭素回収装置１は、吸着ライン１０１と、真空ライン１０２と、二酸化炭素ライン１０３と、循環ライン１０４と、不活性ガス供給ライン１０７と、を気体流路として備える。

モジュールユニット１０は、二酸化炭素を吸着するモジュール１１が並列に複数配置されて構成される。本実施形態では、左右一対のモジュールユニット１０により、合計１６個のモジュール１１が配置される。

図３は、本実施形態の二酸化炭素回収装置１のモジュール１１の気体の流れに関する構成を示す模式図である。モジュール１１は、吸着材１２と、第１バルブ２１と、第２バルブ２２と、第３バルブ２３と、第４バルブ２４と、圧力センサ２５と、二酸化炭素センサ２６と、温度センサ２７と、を備える二酸化炭素回収モジュールである。

吸着材１２は、二酸化炭素を吸着するためにモジュール１１の内部に配置される。吸着材１２は、粒子状の部材であり、低温（例えば、－３０℃から５０℃の範囲）の状態において二酸化炭素を吸着し、高温（例えば、５０℃から１１０℃の範囲）かつ周囲の二酸化炭素の濃度の低い状態では、二酸化炭素を脱離（放出）する性質を有する。このような吸着材１２としては、例えば、シリカ等の多孔質材料にアミンを担持させて構成される固体アミンの二酸化炭素吸着材等が挙げられる。

第１バルブ２１は、二酸化炭素を回収する二酸化炭素ライン１０３とモジュール１１の接続部に配置される開閉弁である。二酸化炭素ライン１０３には二酸化炭素回収用ポンプ６３が配置される。第２バルブ２２は、真空ポンプ６２が配置される真空ライン１０２とモジュール１１の接続部に配置される開閉弁である。第３バルブ２３は、モジュール１１の内部へ大気等を取り込む入口に配置される開閉弁である。第４バルブ２４は、吸着ライン１０１とモジュール１１の接続部に配置される開閉弁である。

第１バルブ２１、第２バルブ２２、第３バルブ２３及び第４バルブ２４は、何れも、制御装置９０によって開閉制御される。第１バルブ２１、第２バルブ２２、第３バルブ２３及び第４バルブ２４は、例えば、ノーマルオープンのバタフライ弁によって構成される。

圧力センサ２５は、モジュール１１の内部圧力を計測する。二酸化炭素センサ２６は、モジュール１１の内部の二酸化炭素濃度を測定する。温度センサ２７は、吸着材１２の温度を測定する。圧力センサ２５、二酸化炭素センサ２６及び温度センサ２７の計測情報は、制御装置９０に送信される。

図１に戻って吸着ライン１０１及びファン６１について説明する。吸着ライン１０１は、各モジュール１１のそれぞれに分岐接続される。ファン６１は、吸着ライン１０１の分岐部分が集合した部分に配置される。ファン６１は、駆動されることにより、吸着ライン１０１を通じてモジュール１１に対して「吸気」から「排気」までの気体の流れを生じさせる。これにより、モジュール１１内に大気が供給される。吸着ライン１０１の気体を排気する部分には、二酸化炭素濃度センサ６１１、湿度センサ６１２及び温度センサ６１３が配置され、吸着ライン１０１から排気される二酸化炭素、湿度、温度が計測される。二酸化炭素濃度センサ６１１、湿度センサ６１２及び温度センサ６１３の計測情報は制御装置９０に送信される。

真空ライン１０２は、各モジュール１１のそれぞれに分岐接続される。真空ポンプ６２は、真空ライン１０２の分岐部分が集合した部分に配置される。真空ポンプ６２は、駆動されることにより、真空ライン１０２を通じてモジュール１１の内部の気体を吸気し、モジュール１１の内部を真空状態又は真空状態に近づける。

二酸化炭素ライン１０３は、各モジュール１１のそれぞれに分岐接続される。二酸化炭素ライン１０３の分岐部分が集合した部分には、二酸化炭素回収用ポンプ６３、インタークーラ６４、セパレータ６５、二酸化炭素タンク６６が配置される。

二酸化炭素回収用ポンプ６３は、二酸化炭素ライン１０３を流通する二酸化炭素を二酸化炭素タンク６６に送る吸引力を作用させる。二酸化炭素ライン１０３における二酸化炭素回収用ポンプ６３の上流側には一方向バルブ６３１が配置される。これによってインタークーラ６４側からモジュール１１側に気体が逆流しない構成となっている。

インタークーラ６４は、モジュール１１から回収された二酸化炭素を含む高温ガスを冷却し気液分離する中間冷却機である。

インタークーラ６４で気液分離された水はセパレータ６５で回収される。セパレータ６５には、第１バルブ６５１と第２バルブ６５２が配置される。第１バルブ６５１は、セパレータ６５の気相部に連通する経路を開閉する。第２バルブ６５２は、セパレータ６５の液相部に連通する経路を開閉する。

二酸化炭素タンク６６は、二酸化炭素ライン１０３を通じて回収された二酸化炭素を貯蔵する。二酸化炭素ライン１０３における二酸化炭素タンク６６の上流側には、タンクバルブ６６１が配置される。タンクバルブ６６１は、制御装置９０によって開閉制御される。また、二酸化炭素ライン１０３におけるタンクバルブ６６１と二酸化炭素タンク６６の間には、圧力センサ６６２、流量センサ６６３、湿度センサ６６４、温度センサ６６５、二酸化炭素濃度センサ６６６等の各種センサが配置される。

二酸化炭素タンク６６には、二酸化炭素ライン１０３の他にバラストを二酸化炭素回収用ポンプ６３に戻す循環ライン１０４が接続される。循環ライン１０４には、流量センサ６６７が配置される。また、二酸化炭素タンク６６には、所定の圧力以上になると圧力を開放する圧力開放弁６６８が配置される。

次に、不活性ガスタンク６９について説明する。不活性ガスタンク６９は、Ｎ_２ガスボンベ６９１から供給される不活性ガスとしてのＮ_２を一定の圧力以上（例えば、９８０ｋＰａ）で貯蔵する。不活性ガスタンク６９とＮ_２ガスボンベ６９１の間には、ガスボンベ用バルブ６９２が配置される。また、不活性ガスタンク６９には所定の圧力以上になると圧力を開放する圧力開放弁６９３が配置される。不活性ガスタンク６９の内部には、圧力センサ６９４が配置される。圧力センサ６９４によって計測された圧力情報は、制御装置９０に送信される。

不活性ガスタンク６９は、不活性ガス供給ライン１０７を介して二酸化炭素ライン１０３に接続される。不活性ガス供給ライン１０７には、不活性ガス用バルブ６９５が配置される。不活性ガス用バルブ６９５は、制御装置９０によって開閉制御される。

図２を参照し、熱交換装置７０について説明する。熱交換装置７０は、モジュールユニット１０の各モジュール１１が脱離工程を行う際に、そのモジュール１１内を所定の温度まで加熱するための熱エネルギーを供給する。また、熱交換装置７０は、各モジュール１１が吸着工程を行う際に不要な熱エネルギーを回収する。

本実施形態の熱交換装置７０は、熱源回路８０と、冷水ライン１１１と、温水ライン１１２と、三方弁３０と、バイパス経路３１と、バイパス弁３２と、を備える。

熱源回路８０は、熱源器８１と、冷水タンク８２と、温水タンク８３と、を主要な構成として備え、冷水ライン１１１を流れる冷却用熱媒体と温水ライン１１２を流れる加熱用熱媒体の間で熱交換を行う。熱源回路８０で生じる熱移動により、冷水ライン１１１を流れる熱媒体が冷却されるとともに、温水ライン１１２を流れる熱媒体が加温される。熱媒体は、例えば、水等の液体である。なお、熱源回路８０の詳細な構成については、図５を参照して後述する。

冷水ライン１１１は、冷却用熱媒体としての冷水が流通する配管である。冷水ライン１１１は、各モジュール１１のそれぞれの上流側と下流側に分岐接続され、冷水タンク８２と各モジュール１１を接続する。冷水ライン１１１のうち、各モジュール１１の上流側に接続されるラインを冷水往ライン１１１ａとし、各モジュール１１の下流側に接続されるラインを冷水復ライン１１１ｂとする。

冷水往ライン１１１ａは、複数のモジュール１１に並列接続されており、冷水の供給もモジュール１１ごとに並行して行うことができる。冷水往ライン１１１ａには、第１冷水循環用ウォータポンプ８２２と、第２冷水循環用ウォータポンプ８２３と、が配置される。第１冷水循環用ウォータポンプ８２２及び第２冷水循環用ウォータポンプ８２３は、例えば、カスケードポンプが利用される。

また、冷水往ライン１１１ａには、第２冷水循環用ウォータポンプ８２３の下流側から上流側に戻る循環ライン８２４が配置される。この循環ライン８２４には安全弁８２５が配置される。安全弁８２５は、第２冷水循環用ウォータポンプ８２３と冷水ライン１１１の系内が一定圧力以上になるとリリーフして圧力上昇を抑制する。冷水ライン１１１系内の圧力異常の際にリリーフする安全弁８２５を第２冷水循環用ウォータポンプ８２３に対して並列配置することにより、第２冷水循環用ウォータポンプ８２３による大流量の循環と安全な運転を両立できる。

冷水復ライン１１１ｂも複数のモジュール１１に並列接続されており、冷却完了後の冷水の回収もモジュール１１ごとに並行して行うことができる。

温水ライン１１２は、加熱用熱媒体としての温水が流通する配管である。温水ライン１１２は、各モジュール１１のそれぞれの上流側と下流側に分岐接続され、温水タンク８３と各モジュール１１を接続する。温水ライン１１２のうち、各モジュール１１の上流側に接続されるラインを温水往ライン１１２ａとし、各モジュール１１の下流側に接続されるラインを温水復ライン１１２ｂとする。

温水往ライン１１２ａは、複数のモジュール１１に並列接続されており、温水の供給もモジュール１１ごとに並行して行うことができる。温水往ライン１１２ａには、第１温水循環用ウォータポンプ８３２と、第２温水循環用ウォータポンプ８３３と、が配置される。第１温水循環用ウォータポンプ８３２及び第２温水循環用ウォータポンプ８３３は、例えば、カスケードポンプが利用される。駆動により発生する発熱量が大きいカスケードポンプを利用することにより、第１温水循環用ウォータポンプ８３２及び第２温水循環用ウォータポンプ８３３を通過する熱媒体を更に加温することもできる。

また、温水往ライン１１２ａには、第２温水循環用ウォータポンプ８３３の下流側から上流側に戻る循環ライン８３４が配置される。この循環ライン８３４には安全弁８３５が配置される。安全弁８３５は、第２温水循環用ウォータポンプ８３３と温水ライン１１２の系内が一定圧力以上になるとリリーフして圧力上昇を抑制する。温水ライン１１２系内の圧力異常の際にリリーフする安全弁８３５を第２温水循環用ウォータポンプ８３３に対して並列配置することにより、第２温水循環用ウォータポンプ８３３による大流量の循環と安全な運転を両立できる。

温水復ライン１１２ｂも、複数のモジュール１１に並列接続されており、加熱完了後の温水の回収もモジュール１１ごとに並行して行うことができる。

三方弁３０は、冷水ライン１１１と温水ライン１１２とモジュール１１に接続される。三方弁３０は、モジュール１１の上流側と下流側のそれぞれに配置される。三方弁３０は、冷水ライン１１１とモジュール１１を接続する冷水接続状態と、温水ライン１１２とモジュール１１を接続する温水接続状態と、冷水ライン１１１及び温水ライン１１２とモジュール１１の接続を遮断する遮断状態と、を流路切替により選択可能に構成される。

三方弁３０の流路切替は、制御装置９０によって制御される。モジュール１１には、上流側に配置される三方弁３０を通じて熱媒体が導入され、下流側に配置される三方弁３０を通じて熱媒体が熱源器８１側に戻される。

バイパス経路３１は、モジュール１１間の熱媒体の移動を可能にする流路である。バイパス経路３１は、２つのモジュール１１間を接続する。バイパス経路３１によって接続されるモジュール１１は、隣接するモジュールであってもよいし、隣接せず離れた位置のモジュール１１であってもよい。

バイパス弁３２はバイパス経路３１に配置される。バイパス弁３２は、複数のバイパス経路３１のそれぞれに配置される。バイパス弁３２は制御装置９０によって開閉制御される。

図４は、本実施形態の二酸化炭素回収装置１のモジュール１１の液体の流れに関する構成を示す模式図である。なお、以下の説明において、モジュール１１の上流側に配置される三方弁３０を三方弁３０ａとし、モジュール１１の下流側に配置される三方弁３０を三方弁３０ｂとする。

図４に示すように、モジュール１１は、熱媒体が流入する入口に接続される入口側流路３３と、熱媒体が流出する出口に接続される出口側流路３４と、を備える。バイパス経路３１は、モジュール１１の出口側流路３４に接続されるとともに、別のモジュール１１の入口側流路３３に接続される。

入口側流路３３の上流側端部には三方弁３０ａが配置されるとともに、出口側流路３４の下流側端部にも三方弁３０ｂが配置される。温水接続状態では三方弁３０ａが温水往ライン１１２ａに接続され、三方弁３０ｂが温水復ライン１１２ｂに接続される。冷水接続状態では三方弁３０ａが冷水往ライン１１１ａに接続され、三方弁３０ｂが冷水復ライン１１１ｂに接続される。

三方弁３０ａ及び三方弁３０ｂは、流量を調節可能に構成されている。この流量調節機能により、温水接続状態では温水の流量を調整できるとともに、冷水接続状態では冷水の流量を調整できる。

入口側流路３３には温度センサ３５が配置される。出口側流路３４には温度センサ３６と流量センサ３７が配置される。温度センサ３５、温度センサ３６及び流量センサ３７の測定情報は、制御装置９０に送信される。

次に、制御装置９０について説明する。制御装置９０は、二酸化炭素回収装置１の各部の動作を制御する。制御装置９０は、二酸化炭素の吸着や脱離に用いられるデバイスの駆動や停止等の動作を制御する。制御装置９０は、複数のモジュール１１が時系列で吸着と脱離を繰り返すために、各モジュール１１への温冷熱を行うために熱媒体を供給するタイミングを選択的に制御する。

制御装置９０は、各モジュール１１に備えられた第１バルブ２１、第２バルブ２２、第３バルブ２３、第４バルブ２４の開閉制御や、各バイパス弁３２の開閉制御を行う。また、制御装置９０は、ファン６１、真空ポンプ６２、二酸化炭素回収用ポンプ６３、第１冷水循環用ウォータポンプ８２２、第２冷水循環用ウォータポンプ８２３、第１温水循環用ウォータポンプ８３２、第２温水循環用ウォータポンプ８３３等の駆動制御や安全弁８２５、安全弁８３５の開閉制御を行う。

制御装置９０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を有するコンピュータである。制御装置９０は、１台で構成されてもよいし、複数台で構成されてもよい。また、制御装置９０は、リレー等の電気回路を利用して構成されてもよい。

＜二酸化炭素の回収＞
次に、制御装置９０による二酸化炭素を回収するための制御について説明する。二酸化炭素回収装置１は、モジュール１１内の吸着材１２に、吸気した大気等の気体中の二酸化炭素を吸着させる吸着工程と、吸着材１２に吸着された二酸化炭素を脱離させる脱離工程とを交互に行い、脱離した二酸化炭素を二酸化炭素タンク６６に貯めることで、空気中から二酸化炭素を除去し、回収している。

吸着工程は、モジュール１１内の吸着材１２に二酸化炭素を吸着させる工程である。吸着工程では、モジュール１１の第３バルブ２３及び第４バルブ２４が開かれ、第１バルブ２１及び第２バルブ２２が閉じられる。バルブの開閉制御とともに熱交換装置７０により、三方弁３０ａ及び三方弁３０ｂが冷水接続状態に制御され、冷水がモジュール１１内を流れてモジュール１１の吸着材１２を冷却する。ファン６１が駆動し、上流から下流への気体の流れが発生し、第３バルブ２３を通して二酸化炭素を含む気体（例えば、大気）を吸気する。吸気された気体は、モジュール１１内の吸着材１２を通過する。このとき、モジュール１１内は冷水の冷却により常温（２５℃）となっており、気体中の二酸化炭素は、吸着材１２に吸着される。二酸化酸素以外の気体、例えば、窒素や酸素等は、第４バルブ２４及び吸着ライン１０１を通って二酸化炭素回収装置１の外部へ排気される。

脱離工程は、モジュール１１内の吸着材１２の二酸化炭素を脱離させる工程である。脱離工程では、モジュール１１の第１バルブ２１、第３バルブ２３及び第４バルブ２４が閉じられ、第２バルブ２２が開かれる。真空ポンプ６２が稼働し、モジュール１１の内部を吸気し、減圧して真空状態又は真空状態に近づける。バルブの開閉制御とともに熱交換装置７０により、三方弁３０ａ及び三方弁３０ｂが温水接続状態に制御され、温水がモジュール１１内を流れて熱エネルギーを供給し、モジュール１１の吸着材１２を昇温する。吸着材１２の昇温制御により、吸着材１２も脱離工程に十分な所定の温度（例えば、８０℃）に加熱され、吸着材１２に吸着された二酸化炭素が脱離される。次に、第２バルブ２２、第３バルブ２３及び第４バルブ２４が閉じられ、第１バルブ２１が開かれるとともに二酸化炭素回収用ポンプ６３が駆動され、二酸化炭素ライン１０３を通じて脱離した二酸化炭素が二酸化炭素タンク６６に貯蔵される。本実施形態では、１６個のモジュール１１のうち、１２個が吸着工程を実行し、残りの４個が脱離工程を行うように各工程が制御される。

＜熱源回路＞
次に、図５を参照して熱源回路８０の詳細な構成について説明する。図５は、本実施形態の二酸化炭素回収装置１の熱源回路８０の構成を示す模式図である。

図５に示すように、本実施形態の熱源回路８０は、熱源器８１と、温水タンク８３を含む熱源高温水回路８５と、冷水タンク８２を含む熱源低温水回路８６と、リザーバタンク８８と、を備える。

熱源器８１は、冷水タンク８２から導入される熱媒体を冷却するとともに温水タンク８３から導入される媒体を加温する。熱源器８１は、ヒートポンプにて気体の圧縮と膨張を行い生成された冷熱、温熱を熱移動して冷却、加温を行う。

熱源高温水回路８５は、温水タンク８３と熱源器８１の間で温水を循環させる。熱源高温水回路８５は、温水タンク８３と、温水側熱源往ライン２２１と、温水側熱源復ライン２２２と、を備える。

温水タンク８３は、断熱機能を有し、熱媒体を貯留可能な蓄熱装置である。温水タンク８３の容量は、後述する温水側循環用ウォータポンプ８３１の吐出する最大流量の５倍以上とすることが好ましい。温水タンク８３の容量を熱媒体の流量に対して大きく設定することにより、熱負荷変動時の温水（熱媒体）の水温変動を所定温度範囲内（例えば、±５℃以内）に抑制することが可能となる。即ち、温水タンク８３は、熱負荷変動のバッファとして機能する。

温水タンク８３の内部には熱媒体の温度を計測するための温度センサ８３０が配置される。温度センサ８３０の計測結果は制御装置９０に出力される。温水タンク８３は、温水側熱源往ライン２２１及び温水側熱源復ライン２２２を介して熱源器８１に接続される。

温水側熱源往ライン２２１は、熱媒体が温水タンク８３から熱源器８１に流れる経路である。温水側熱源往ライン２２１には、バルブ３０１、温水側循環用ウォータポンプ８３１、流量センサ２３１、温度センサ２３２が上流側から順に配置される。温水側循環用ウォータポンプ８３１は、例えば、遠心ポンプ等により構成され、温水タンク８３と熱源器８１の間で熱媒体を循環させる。流量センサ２３１は熱源器８１に流入する熱媒体の流量を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。温度センサ２３３は熱源器８１に流入する熱媒体の温度を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。

温水側熱源復ライン２２２は、熱媒体が熱源器８１から温水タンク８３に流れる経路である。温水側熱源復ライン２２２には、温度センサ２３３、バルブ３０２が上流側から順に配置される。温度センサ２３３は熱源器８１から流出する温水の温度を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。

温水タンク８３には、温水往ライン１１２ａ及び温水復ライン１１２ｂが接続される。温水往ライン１１２ａの温水タンク８３の近傍には、バルブ３０５、水用フィルタ２３４、バルブ３０６が配置される。温水復ライン１１２ｂには、バルブ３０３及びバルブ３０４が配置される。

温水タンク８３の各ラインの接続位置（ポート位置）は、温水タンク８３内に貯留される熱媒体（温水）の温度成層を考慮して設定されることが好ましい。図６は、温水タンク８３に接続される各ラインの接続位置を示す模式図である。

図６に示すように、温水タンク８３に貯湯される温水には上層部になる程温度が高く、下層部になる程温度が低くなる温度成層が形成される。温水タンク８３の各ラインの接続位置は、高い方から順に、温水側熱源復ライン２２２、温水往ライン１１２ａ、温水側熱源往ライン２２１、温水復ライン１１２ｂになるように設定される。

温水側熱源復ライン２２２は、熱源器８１で加熱された温水（例えば、８２℃）が戻される配管であり、温度成層で最も高い位置の高温部分に戻される。温水往ライン１１２ａは、温水側熱源復ライン２２２の接続位置の次に高い位置に接続されているので、熱源器８１で加熱された温水の温度を大きく低下させることなく高い温度（例えば、８０℃）を維持したままモジュール１１の上流側に送りだす。

温水側熱源往ライン２２１は、加温対象の温水を熱源器８１に送り出すための配管であり、温水往ライン１１２ａの接続位置の次に高い位置に接続されている。これによって、高い温度の温水は温水往ライン１１２ａを通じて送りつつ、温水側熱源往ライン２２１によりある程度高温（例えば、７５℃）が維持された温水の温度を熱源器８１に送り出すことができる。温水復ライン１１２ｂは、モジュール１１の加熱を行った後の相対的に最も低い温度（例えば、７２℃）の温水が戻る配管である。温水復ライン１１２ｂは、最も低い位置に接続されているので、高い温度が要求される温水往ライン１１２ａへの低い温度の温水の混合量を抑制できる。

次に、図５に戻り、熱源低温水回路８６について説明する。熱源低温水回路８６は、冷水タンク８２と熱源器８１の間で冷水を循環させる。熱源低温水回路８６は、冷水タンク８２と、冷水側熱源往ライン１２１と、冷水側熱源復ライン１２２と、を備える。

冷水タンク８２は、断熱機能を有し、熱媒体を貯留可能な蓄熱装置である。冷水タンク８２の容量は、後述する冷水側循環用ウォータポンプ８２１の吐出する最大流量の５倍以上とすることが好ましい。冷水タンク８２の容量を熱媒体の流量に対して大きく設定することにより、熱負荷変動時の冷水（熱媒体）の水温変動を所定温度範囲内（例えば、±５℃以内）に抑制することが可能となる。即ち、冷水タンク８２は、熱負荷変動のバッファとして機能する。

冷水タンク８２の内部には熱媒体の温度を計測するための温度センサ８２０が配置される。温度センサ８２０の計測結果は制御装置９０に出力される。冷水タンク８２は、冷水側熱源往ライン１２１及び冷水側熱源復ライン１２２を介して熱源器８１に接続される。

冷水側熱源往ライン１２１は、熱媒体が冷水タンク８２から熱源器８１に流れる経路である。冷水側熱源往ライン１２１には、バルブ３０７、冷水側循環用ウォータポンプ８２１、流量センサ１３１、温度センサ１３２が配置される。冷水側循環用ウォータポンプ８２１は、例えば、遠心ポンプ等により構成され、冷水タンク８２と熱源器８１の間で熱媒体を循環させる。流量センサ１３１は熱源器８１に流入する熱媒体の流量を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。温度センサ１３２は熱源器８１に流入する熱媒体の温度を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。

また、冷水側熱源往ライン１２１には、熱媒体の冷却を行うためのラジエータバイパスライン１２３と熱媒体の加温を行うためのヒータバイパスライン１２４が接続される。ラジエータバイパスライン１２３及びヒータバイパスライン１２４は、外気温度や熱負荷変動時に、熱源器８１に流入する熱媒体の温度を運転可能な温度に調整する温度調整回路である。

ラジエータバイパスライン１２３は、冷水側熱源往ライン１２１における冷水側循環用ウォータポンプ８２１と流量センサ１３１の間に接続される。ラジエータバイパスライン１２３にはバルブ１４１とラジエータファン１４２が配置される。バルブ１４１は、制御装置９０からの制御信号により、流路の開閉や流量調整を行うことができる。ラジエータファン１４２はラジエータバイパスライン１２３を通過する熱媒体の冷却を行う放熱機器である。ラジエータバイパスライン１２３による熱媒体の冷却は、主に夏季等の高温時に行われる。ラジエータバイパスライン１２３による熱媒体の冷却により、熱源器８１に導入される冷水の温度が予め設定される閾値以下になるように制御される。

ヒータバイパスライン１２４は、冷水側熱源往ライン１２１における冷水側循環用ウォータポンプ８２１と流量センサ１３１の間であって、ラジエータバイパスライン１２３の内側に接続される。ヒータバイパスライン１２４には、バルブ３０８、ヒータ１５０が配置される。ヒータ１５０は、制御装置９０からの制御信号やリレーの駆動信号により駆動し、ヒータバイパスライン１２４を流れる熱媒体を加温する。ヒータバイパスライン１２４による熱媒体の加温は、主に冬季起動時等の低温時に行われる。ヒータバイパスライン１２４による熱媒体の加温により、熱源器８１に導入される熱媒体の温度が予め設定される閾値以上になるように制御される。

冷水側熱源復ライン１２２は、熱媒体が熱源器８１から冷水タンク８２に流れる経路である。冷水側熱源復ライン１２２には、温度センサ１３３、バルブ３０９、バルブ３１０、バルブ３１１、バルブ３１２が上流側から順に配置される。温度センサ１３２は熱源器８１から流出する冷水の温度を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。

冷水タンク８２には、冷水往ライン１１１ａ及び冷水復ライン１１１ｂが接続される。冷水往ライン１１１ａの冷水タンク８２の近傍には、バルブ３１５、水用フィルタ１３４、バルブ３１６が配置される。冷水復ライン１１１ｂには、バルブ３１３及びバルブ３１４が配置される。

冷水タンク８２の各ラインの接続位置（ポート位置）は、冷水タンク８２内に貯留される熱媒体（冷水）の温度成層を考慮して設定されることが好ましい。図７は、冷水タンク８２に接続される各ラインの接続位置を示す模式図である。

図７に示すように、冷水タンク８２に貯留される冷水には上層部になる程温度が高く、下層部になる程温度が低くなる温度成層が形成される。冷水タンク８２の各ラインの接続位置は、高い方から順に、冷水復ライン１１１ｂ、冷水側熱源復ライン１２２、冷水往ライン１１１ａ、冷水側熱源往ライン１２１になるように設定される。

冷水復ライン１１１ｂは、モジュール１１の冷却を行った後の相対的に最も高い温度（例えば、３６℃）の冷水が戻る配管である。冷水復ライン１１１ｂは、最も高い位置に接続されているので、冷水往ライン１１１ａから送り出される冷水への高い温度の冷水の混合を抑制できる。冷水側熱源復ライン１２２は、熱源器８１で冷却された冷水（例えば、３０℃）が戻される配管であり、冷水復ライン１１１ｂの接続位置の次に高い位置に接続されている。冷水側熱源復ライン１２２を通じて戻ってきた冷水は、温度成層の下層側に移動する。

冷水往ライン１１１ａは、冷水側熱源復ライン１２２の接続位置の次に高い位置に接続されているので、熱源器８１で冷却された冷水の温度を大きく上昇させることなく低い温度（例えば、３１℃）を維持したままモジュール１１の上流側に送りだす。冷水側熱源往ライン１２１は、最も低い位置に接続されており、冷水往ライン１１１ａからモジュール１１に送り出されなかった低温（例えば、３３℃）の冷水を熱源器８１に送りだす。

次に、図５に戻り、熱源低温水回路８６に含まれるインタークーラ６４、真空ポンプ６２及び二酸化炭素回収用ポンプ６３等の対象機器を冷却するとともに熱媒体の温度を高める機器熱回収回路８７について説明する。

機器熱回収回路８７は、熱源低温水回路８６に対して並列に接続される。本実施形態の機器熱回収回路８７は、インタークーラ６４と熱交換を行う第１機器熱冷却ライン１２６と、真空ポンプ６２及び二酸化炭素回収用ポンプ６３と熱交換を行う第２機器熱冷却ライン１２７と、を備える。

第１機器熱冷却ライン１２６は、その上流側の端部が冷水側熱源復ライン１２２に接続されるとともに、下流側の端部が冷水側熱源往ライン１２１に接続される。本実施形態では、第１機器熱冷却ライン１２６の上流側の端部の接続箇所は、冷水側熱源復ライン１２２におけるバルブ３０９とバルブ３１０の間となっている。第１機器熱冷却ライン１２６の下側側の端部の接続箇所は、冷水側熱源往ライン１２１におけるバルブ３０７と冷水側循環用ウォータポンプ８２１の間となっている。

第１機器熱冷却ライン１２６は、水蒸気凝縮熱を発生させるインタークーラ６４に接続され、冷水によりインタークーラ６４を冷却して水蒸気凝縮熱を排熱回収する。冷水はインタークーラ６４との熱交換により加温された状態で冷水側熱源往ライン１２１に送られる。

第１機器熱冷却ライン１２６のインタークーラ６４の上流側には流量センサ８４１及び温度センサ８４２が配置され、インタークーラ６４の下流側には温度センサ８４３及びバルブ３１７が配置される。流量センサ８４１は、インタークーラ６４と熱交換を行う前の熱媒体の流量を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。温度センサ８４２は、インタークーラ６４と熱交換を行う前の熱媒体の温度を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。温度センサ８４３は、インタークーラ６４と熱交換を行った後の熱媒体の温度を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。

第２機器熱冷却ライン１２７は、その上流側の端部が冷水側熱源復ライン１２２に接続されるとともに、下流側の端部が冷水側熱源往ライン１２１に接続される。本実施形態では、第２機器熱冷却ライン１２７の上流側の端部の接続箇所は冷水側熱源復ライン１２２におけるバルブ３１０とバルブ３１１の間となっている。第２機器熱冷却ライン１２７の下側側の端部の接続箇所は、冷水側熱源往ライン１２１におけるバルブ３０７と冷水側循環用ウォータポンプ８２１の間であり、第１機器熱冷却ライン１２６の下流側の端部の接続箇所よりも上流側となっている。

また、本実施形態の第２機器熱冷却ライン１２７は、真空ポンプ６２を冷却する第１分岐ライン１２７ａと二酸化炭素回収用ポンプ６３を冷却する第２分岐ライン１２７ｂと、を備える。

第１分岐ライン１２７ａは、真空ポンプ６２に接続され、冷水により真空ポンプ６２を冷却する。熱媒体は真空ポンプ６２との熱交換により加温された状態で第２分岐ライン１２７ｂに合流し、冷水側熱源往ライン１２１に送られる。

第１分岐ライン１２７ａの真空ポンプ６２の上流側には流量センサ８５１及び温度センサ８５２が配置され、真空ポンプ６２の下流側には温度センサ８５３が配置される。流量センサ８５１は、真空ポンプ６２と熱交換を行う前の熱媒体の流量を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。温度センサ８５２は、真空ポンプ６２と熱交換を行う前の熱媒体の温度を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。温度センサ８５３は、真空ポンプ６２と熱交換を行った後の冷水の温度を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。

第２分岐ライン１２７ｂは、二酸化炭素回収用ポンプ６３に接続され、熱媒体により二酸化炭素回収用ポンプ６３を冷却する。熱媒体は二酸化炭素回収用ポンプ６３との熱交換により加温された状態で第１分岐ライン１２７ａに合流し、冷水側熱源往ライン１２１に送られる。

第２分岐ライン１２７ｂの二酸化炭素回収用ポンプ６３の上流側には流量センサ８６１及び温度センサ８６２が配置され、二酸化炭素回収用ポンプ６３の下流側には温度センサ８６３が配置される。流量センサ８６１は、二酸化炭素回収用ポンプ６３と熱交換を行う前の熱媒体の流量を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。温度センサ８６２は、二酸化炭素回収用ポンプ６３と熱交換を行う前の熱媒体の温度を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。温度センサ８６３は、二酸化炭素回収用ポンプ６３と熱交換を行った後の熱媒体の温度を計測し、計測結果を制御装置９０に出力する。

第２機器熱冷却ライン１２７における第１分岐ライン１２７ａと第２分岐ライン１２７ｂの分岐部の上流側には機器冷却用ポンプ８７０が配置される。また、第２機器熱冷却ライン１２７における第１分岐ライン１２７ａと第２分岐ライン１２７ｂの合流部の下流側にはバルブ３１８及びバルブ３１９が配置される。

本実施形態の機器冷却用ポンプ８７０は、熱回収を行う対象機器である真空ポンプ６２と二酸化炭素回収用ポンプ６３の高い圧力損失に妨げられることなく熱媒体を圧送できる十分な揚程を有するカスケードポンプによって構成される。機器冷却用ポンプ８７０の駆動により生じる熱も冷水によって排熱回収される。

以上説明したように、機器熱回収回路８７は、インタークーラ６４の水蒸気凝縮熱と、真空ポンプ６２及び二酸化炭素回収用ポンプ６３の排熱と、を熱媒体に回収して対象機器の冷却を行うとともに、熱回収により高い温度ポテンシャルで熱媒体を熱源器８１に流入させることが可能となる。

機器熱回収回路８７は、熱源器８１で冷却された温度の低い熱媒体を利用して対象機器である真空ポンプ６２、二酸化炭素回収用ポンプ６３及びインタークーラ６４の冷却を行う。対象機器（真空ポンプ６２、二酸化炭素回収用ポンプ６３及びインタークーラ６４）を冷却して排熱回収した後の冷水は、冷水タンク８２（例えば、冷水タンク８２の上層の温度の高い場所）から吐出される冷水が流通する冷水側熱源往ライン１２１に合流し、熱源器８１に導入される。排熱回収後の冷水は、適切な温度帯になるように加温されている。

本実施形態では、冷水の冷却を行うためのラジエータバイパスライン１２３又は冷水の加温を行うためのヒータバイパスライン１２４により、熱源器８１に入る前に更に適切な温度帯に調整されるので、熱負荷変動の大きい運転においても、時系列での熱変動を平滑化して熱源器８１への流入温度を一定にすることが可能となっている。

次に、リザーバタンク８８の構成について説明する。リザーバタンク８８は、熱媒体を貯留可能なタンクである。リザーバタンク８８は、温水タンク８３に接続されるとともに、冷水タンク８２に接続される。リザーバタンク８８と温水タンク８３の間にはバルブ３２０が配置され、リザーバタンク８８と冷水タンク８２の間にはバルブ３２０が配置される。温水タンク８３に貯留される熱媒体の貯留量調整の必要がある場合にバルブ３２０が開かれ、リザーバタンク８８と温水タンク８３の間で熱媒体が移送される。同様に、冷水タンク８２に貯留される熱媒体の貯留量調整の必要がある場合にバルブ３２１が開かれ、リザーバタンク８８と冷水タンク８２の間で熱媒体が移送される。リザーバタンク８８の内部には貯留量を把握するためのレベルセンサ８８０が配置される。レベルセンサ８８０の計測結果は制御装置９０に出力される。制御装置９０は、レベルセンサ８８０の計測結果をリザーバタンク８８の利用可否の判断等に用いる。

＜機器熱回収制御＞
制御装置９０は、流量センサ２３１と温度センサ２３２の出力信号を取得し、熱源器８１に流入する温水の流量及び温度をモニタするとともに、流量センサ１３１と温度センサ１３２の出力信号を取得し、熱源器８１に流入する冷水の流量及び温度をモニタする。

また、制御装置９０は、対象機器に流入する冷水の流量、入口温度及び出口温度をモニタする。より具体的には、制御装置９０は、流量センサ８４１、温度センサ８４２及び温度センサ８４３の出力信号を取得し、インタークーラ６４に流入する冷水の流量及び温度を取得するとともに、インタークーラ６４冷却後の冷水の出口温度を取得する。また、制御装置９０は、流量センサ８５１、温度センサ８５２及び温度センサ８５３の出力信号を取得し、真空ポンプ６２に流入する冷水の流量及び温度を取得するとともに、真空ポンプ６２冷却後の冷水の出口温度を取得する。また、制御装置９０は、流量センサ８６１、温度センサ８６２及び温度センサ８６３の出力信号を取得し、二酸化炭素回収用ポンプ６３に流入する冷水の流量及び温度を取得するとともに、二酸化炭素回収用ポンプ６３冷却後の冷水の出口温度を取得する。

制御装置９０は、各種のモニタ結果に基づいてバルブ３０１～３２１の開閉制御及び流量調整制御を行う。例えば、熱源器８１に流入する冷水の温度が低い場合には、バルブ３１７～３１９を制御して対象機器（真空ポンプ６２、二酸化炭素回収用ポンプ６３及びインタークーラ６４）への冷水の流入量を増やして冷水の温度を上昇させる制御を行う。この際、対象機器に設定される好ましい温度帯を外れないように流量又は開閉制御されることが好ましい。

このように、本実施形態の二酸化炭素回収装置１は、熱源器８１に流入する冷却用熱媒体の温度が予め設定される適切な範囲になるように機器熱回収回路８７の経路を制御する制御装置９０を更に備える。

これにより、外部環境の変化等に起因する熱変動にも対応でき、よりエネルギー効率の高い二酸化炭素回収装置１の構成を実現できる。

なお、本実施形態では、バルブ３０１～３２１は、制御装置９０によって自動制御される構成であるが、自動制御を行わない場合は手動式のものを利用してもよい。

以上説明したように、本実施形態の二酸化炭素回収装置１は、吸着材１２を内部に有し、吸着材１２に対して二酸化炭素を含む気体を吸引して二酸化炭素を吸着させる吸着工程と、吸着材１２の周囲を減圧した状態で加熱することにより当該吸着材１２から二酸化炭素を脱離する脱離工程と、を実行する複数のモジュール１１と、温水を加熱するとともに冷水を冷却するヒートポンプ式の熱源器８１と、モジュール１１のそれぞれに対して温水（加熱用熱媒体）を供給して加熱する温水ライン（加熱用熱媒体ライン）１１２と、冷水（冷却用熱媒体）を供給して冷却する冷水ライン（冷却用熱媒体ライン）１１１とを有する熱交換装置７０と、を備え、熱交換装置７０は、熱源器８１で加熱された温水を貯留する温水タンク（加熱用熱媒体タンク）８３を含み、当該温水タンク８３と熱源器８１の間で温水を循環させる熱源高温水回路８５と、熱源器８１で冷却された冷水を貯留する冷水タンク（冷却用熱媒体タンク）８２を含み、当該冷水タンク８２と熱源器８１の間で冷水を循環させる熱源低温水回路８６と、熱源低温水回路８６から分岐し、吸着工程又は脱離工程を行うための対象機器（真空ポンプ６２、二酸化炭素回収用ポンプ６３及びインタークーラ６４等）を経由して熱源低温水回路８６の熱源器８１への流入側に接続され、対象機器から排熱回収を行った冷水を熱源器８１に戻す機器熱回収回路８７と、を有する。

これにより、高温熱の生成と対象機器の冷却を両立しつつ、機器熱回収回路８７の排熱効果により熱源器８１の温度差を低減させて高いＣＯＰを得ることができ、必要電力の抑制も可能となる。図８は、熱源器８１に導入される熱媒体の温度差とＣＯＰの関係を模式的に示すグラフである。図８に示すように、熱源器８１に導入される高温側の熱媒体と低温側の熱媒体の間の温度差が大きくなればなる程、ＣＯＰは低下してしまう。例えば、外気温が低い環境で温の熱媒体と低温の熱媒体の間で熱交換を行う場合、高温側と低温側の熱媒体の温度差が大きくなり、ＣＯＰが低下する。この点、本実施形態の構成によれば、対象機器の冷却を低温の熱媒体で冷却し、この冷却で加温された熱媒体を熱源器８１の低温側に流入させることができ、ＣＯＰを向上させることができる。

また、本実施形態では、モジュール１１を冷却した排熱回収後の冷水を、冷水タンク８２を介して熱源器８１の流入側に戻している。

これにより、モジュール１１の冷却時の排熱を利用して熱源器８１に流入する冷水の温度を上昇させてＣＯＰを効率的に向上させることができる。

また、本実施形態の二酸化炭素回収装置１は、冷却用熱媒体を熱源器８１への流入側に送るカスケードポンプとしての機器冷却用ポンプ８７０を更に備える。

これにより、他の形式のポンプよりも発生する熱が多いカスケードポンプで構成されるので、機器冷却用ポンプ８７０自身の排熱も利用して熱源器８１に流入する冷水の加温を効率的に行うことができる。

また、本実施形態では、機器熱回収回路８７は、熱源低温水回路８６から複数に分岐した経路（第１機器熱冷却ライン１２６、第２機器熱冷却ライン１２７）のそれぞれに対象機器（真空ポンプ６２、二酸化炭素回収用ポンプ６３及びインタークーラ６４等）が配置され、複数の対象機器のそれぞれで排熱回収を行った冷水を集合して熱源器８１に戻すように構成される。

これにより、対象機器ごとに適切な温度で冷却を行いつつ、排熱回収を行うことができ、よりエネルギー効率が高いシステム運用を実現できる。

上記実施形態では、真空ポンプ６２、二酸化炭素回収用ポンプ６３及びインタークーラ６４の対象機器は、機器熱回収回路８７上で、それぞれ並列に配置されているが、この構成に限定される訳ではない。対象機器は、機器熱回収回路８７上で直列に配置することもできる。機器熱回収回路８７上で直列に対象機器は配置する場合、例えば、熱回収後の熱媒体でインタークーラ６４の水蒸気を凝縮可能な場合、真空ポンプ６２や二酸化炭素回収用ポンプ６３を上流側に配置し、インタークーラ６４を下流側に配置することもできる。この構成では、インタークーラ６４に比べてより低温の熱媒体が要求される真空ポンプ６２や二酸化炭素回収用ポンプ６３が先に冷却されることになるので、真空ポンプ６２や二酸化炭素回収用ポンプ６３の冷却後の熱媒体でインタークーラ６４の冷却も行うことができる。最も低温での冷却を必要とする対象機器に対して、優先的に低温の熱媒体を供給することにより、十分な冷却性能を実現できる。この構成によっても、インタークーラ６４の冷却により加温された熱媒体を熱源器８１の流入側に導入することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した実施形態や変形例に限るものではない。また、上記実施形態に記載された効果は、好適な効果を列挙したに過ぎず、上記実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ 二酸化炭素回収装置
１１ モジュール
１２ 吸着材
６２ 真空ポンプ（対象機器）
６３ 二酸化炭素回収用ポンプ（対象機器）
６４ インタークーラ（対象機器）
７０ 熱交換装置
８０ 熱源回路
８１ 熱源器
８２ 冷水タンク（冷却用熱媒体タンク）
８３ 温水タンク（加熱用熱媒体タンク）
８５ 熱源高温水回路
８６ 熱源低温水回路
８７ 機器熱回収回路
９０ 制御装置
１１１ 冷水ライン（冷却用熱媒体ライン）
１１１ａ 冷水往ライン（冷却用熱媒体往ライン）
１１１ｂ 冷水復ライン（冷却用熱媒体復ライン）
１１２ 温水ライン（加熱用熱媒体ライン）
１１２ａ 温水往ライン（加熱用熱媒体往ライン）
１１２ｂ 温水復ライン（加熱用熱媒体復ライン）
８７０ 機器冷却用ポンプ（カスケードポンプ）

Claims (5)

1. 吸着材を内部に有し、前記吸着材に対して二酸化炭素を含む気体を吸引して前記二酸化炭素を吸着させる吸着工程と、前記吸着材の周囲を減圧した状態で加熱することにより当該吸着材から前記二酸化炭素を脱離する脱離工程と、を実行する複数のモジュールと、
   加熱用熱媒体を加熱するとともに冷却用熱媒体を冷却するヒートポンプ式の熱源器と、前記モジュールのそれぞれに対して前記加熱用熱媒体を供給して加熱する加熱用熱媒体ラインと、前記冷却用熱媒体を供給して冷却する冷却用熱媒体ラインとを有する熱交換装置と、
   を備え、
   前記熱交換装置は、
   前記熱源器で加熱された前記加熱用熱媒体を貯留する加熱用熱媒体タンクを含み、当該加熱用熱媒体タンクと前記熱源器の間で前記加熱用熱媒体を循環させる熱源高温水回路と、
   前記熱源器で冷却された前記冷却用熱媒体を貯留する冷却用熱媒体タンクを含み、当該冷却用熱媒体タンクと前記熱源器の間で前記冷却用熱媒体を循環させる熱源低温水回路と、
   前記熱源低温水回路から分岐し、前記吸着工程又は前記脱離工程を行うための対象機器を経由して前記熱源低温水回路の前記熱源器への流入側に接続され、前記対象機器から排熱回収を行った前記冷却用熱媒体を前記熱源器に戻す機器熱回収回路と、
   を有する、
   二酸化炭素回収装置。
2. 前記モジュールを冷却した排熱回収後の前記冷却用熱媒体を、前記冷却用熱媒体タンクを介して前記熱源器の流入側に戻す、
   請求項１に記載の二酸化炭素回収装置。
3. 前記冷却用熱媒体を前記熱源器への流入側に送るカスケードポンプを更に備える、
   請求項１又は２に記載の二酸化炭素回収装置。
4. 前記機器熱回収回路は、
   前記熱源低温水回路から複数に分岐した経路のそれぞれに前記対象機器が配置され、
   複数の前記対象機器のそれぞれで排熱回収を行った前記冷却用熱媒体を集合して前記熱源器に戻す、
   請求項１又は２に記載の二酸化炭素回収装置。
5. 前記熱源器に流入する前記冷却用熱媒体の温度が予め設定される適切な範囲になるように前記機器熱回収回路の経路を制御する制御装置を更に備える、
   請求項１又は２に記載の二酸化炭素回収装置。