分离方法和分离装置技术领域
本发明涉及用于从混合气体中分离目标成分的分离方法和分离装置。
背景技术
以往，知晓有用于从混合气体中分离目标成分的分离方法。例如，下
述专利文献1公开了这样的分离方法的一例。
在下述专利文献1中示出了如下方法：从作为混合气体的废气中，分
离作为目标成分的二氧化碳并加以回收。另外，在专利文献1中，作为实
施该分离回收方法的分离装置，示出了一种二氧化碳回收装置，其具备：
吸收塔，其用于使吸收液吸收废气中的二氧化碳；以及再生塔，其用于从
在该吸收塔中吸收有二氧化碳的吸收液中分离并回收二氧化碳，并且将该
吸收液再生为新调制状态。在吸收塔中，通过使废气与吸收液接触而使吸
收液吸收废气中的二氧化碳。然后，将在吸收塔中吸收有二氧化碳的吸收
液在再生塔中进行加热，由此使二氧化碳从该吸收液中释放并分离，由此
使吸收液再生。之后，将该再生的吸收液再次用于吸收塔中的二氧化碳的
吸收，反复进行这样的过程。
在现有的分离方法中，为了在再生塔中使二氧化碳从吸收液中释放，
在加热吸收液时需要大量的能量。另外，在吸收塔中的使吸收液吸收二氧
化碳的吸收工序中，吸收液的单位液量下的二氧化碳的吸收量较少，吸收
效率较差。假设在这样的吸收工序中想要确保二氧化碳的充分的吸收量，
则需要使吸收液的液量增加。在这种情况下，需要使分离装置大型化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－22986号公报
发明内容
本发明的目的在于，减少耗能，并且提高吸收工序中的目标成分的吸
收效率，同时防止分离装置的大型化。
根据本发明的一技术方案的分离方法，其是使用分离装置而从原料气
体中分离目标成分的分离方法，所述分离装置具备：吸收装置，其使吸收
液从含有作为分离对象的所述目标成分的混合气体、即原料气体中吸收所
述目标成分；以及再生装置，其使所述目标成分从在所述吸收装置中吸收
有所述目标成分的吸收液中释放，从而使该吸收液再生，其中，所述分离
方法具备如下工序：吸收工序，在该吸收工序中，在所述吸收装置内使原
料气体和吸收液相互接触，使吸收液吸收该原料气体中的所述目标成分；
再生工序，在该再生工序中，在所述再生装置内加热在所述吸收工序中吸
收有所述目标成分的吸收液，由此使所述目标成分从该吸收液中释放而使
该吸收液再生；再生后分离工序，在该再生后分离工序中，将在所述再生
工序中释放的所述目标成分的气体和再生的吸收液的混合流体分离为所
述目标成分的气体和吸收液；以及压缩工序，在该压缩工序中，在所述吸
收工序和所述再生工序之前，以使原料气体产生压缩热的方式对该原料气
体进行压缩，在所述再生工序中，向所述再生装置供给在所述压缩工序中
进行了压缩的原料气体，使之与吸收液进行热交换，由此加热该吸收液，
在所述吸收工序中，将处于通过所述压缩工序进行了压缩的状态且在所述
再生装置中与吸收液进行了热交换后的原料气体作为被吸收液吸收所述
目标成分的原料气体而供给至所述吸收装置。
根据本发明的另一技术方案的分离装置，其从含有作为分离对象的目
标成分的混合气体、即原料气体中分离所述目标成分，其中，所述分离装
置具备：吸收装置，其使导入的原料气体与吸收液相互接触，使吸收液吸
收该原料气体中的所述目标成分；再生装置，其使所述目标成分从在所述
吸收装置中吸收有所述目标成分的吸收液中释放，使该吸收液再生；再生
侧分离器，其连接于所述再生装置，使得在该再生装置中释放的所述目标
成分的气体和再生的吸收液的混合流体从该再生装置导入，并将所导入的
混合流体分离为所述目标成分的气体与吸收液；以及压缩机，其以使原料
气体产生压缩热的方式对该原料气体进行压缩，所述再生装置具有：再生
部，其连接于所述吸收装置，使得在该吸收装置中吸收有所述目标成分的
吸收液从该吸收装置导入，并使所述目标成分从所导入的吸收液中释放而
使该吸收液再生；以及再生装置温度调节部，其连接于所述压缩机，使得
被该压缩机压缩的原料气体从该压缩机导入，并使所导入的该原料气体与
导入到所述再生部的吸收液之间进行热交换，由此对导入到所述再生部的
吸收液进行加热，所述吸收装置与所述再生装置温度调节部连接，使得被
所述压缩机压缩之后在所述再生装置温度调节部中与吸收液进行了热交
换之后的原料气体导入到该吸收装置。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的分离装置的结构的概略图。
图2是图1所示的分离装置的吸收装置的立体图。
图3是表示构成图2所示的吸收装置的层叠体的吸收板的一侧的板面
的俯视图。
图4是表示图3所示的吸收板的相反侧的板面的俯视图。
图5是构成图2所示的吸收装置的层叠体的吸收装置第一温度调节板
的俯视图。
图6是表示构成图2所示的吸收装置的层叠体的吸收装置第二温度调
节板的俯视图。
图7是表示构成图1所示的分离装置的再生装置的层叠体的再生板的
俯视图。
图8是表示构成图1所示的分离装置的再生装置的层叠体的再生装置
第一温度调节板的俯视图。
图9是表示构成图1所示的分离装置的再生装置的层叠体的再生装置
第二温度调节板的俯视图。
图10是概略性表示图1所示的分离装置的膨胀器的内部构造的图。
图11是表示本发明的一个实施方式的第一变形例的分离装置的结构
的概略图。
图12是表示本发明的一个实施方式的第二变形例的分离装置的结构
的概略图。
图13是构成图12所示的分离装置的再生装置的层叠体的温度调节板
的俯视图。
图14是构成图12所示的分离装置的再生装置的层叠体的再生板的俯
视图。
图15是表示本发明的一个实施方式的第三变形例的分离装置的结构
的概略图。
图16是表示本发明的一个实施方式的第四变形例的分离装置的结构
的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
首先，参照图1～图10，对本发明的一个实施方式的分离方法所应用
的分离装置1的结构进行说明。
在图1中示出本实施方式的分离装置1的整体结构。如该图1所示，
分离装置1具备吸收装置2、再生装置4、吸收侧分离器6、再生侧分离器
8、吸收侧泵10、再生侧泵12、热交换器14、压缩机16以及膨胀器18。
吸收装置2是使作为混合气体的原料气体与吸收液相互接触而使吸收
液对该原料气体中的作为分离对象的目标成分的气体进行吸收的装置。吸
收装置2具有进行使吸收液吸收原料气体中的目标成分的吸收工序的吸收
部22、以及用于调节在吸收部22内流动的原料气体以及吸收液的温度的
吸收装置温度调节部24。在图1中示意性表示吸收装置2的吸收部22和
吸收装置温度调节部24，但具体来说，吸收装置2具有图2所示的构造。
即，吸收装置2具有由层叠的大量的板19构成的层叠体20。利用设置在
该层叠体20内的多条流路来形成吸收部22以及吸收装置温度调节部24。
详细而言，在形成层叠体20的大量的板19中包含多个吸收板19a、
多个吸收装置第一温度调节板19b以及多个吸收装置第二温度调节板19c。
以下，将吸收装置第一温度调节板19b仅称为第一温度调节板19b。另外，
将吸收装置第二温度调节板19c仅称为第二温度调节板19c。吸收部22具
有设于各吸收板19a的多个吸收流路22a(参照图3)。吸收装置温度调
节部24具有设于各第一温度调节板19b的多个吸收装置第一温度调节流
路23a(参照图5)以及设于各第二温度调节板19c的多个吸收装置第二
温度调节流路24a(参照图6)。以下，将吸收装置第一温度调节流路23a
仅称为第一温度调节流路23a。另外，将吸收装置第二温度调节流路24a
仅称为第二温度调节流路24a。第一温度调节流路23a和第二温度调节流
路24a是本发明中的吸收装置温度调节流路的一例。各吸收流路22a、各
第一温度调节流路23a以及各第二温度调节流路24a是所谓的微通道(微
细流路)。第一温度调节板19b、第二温度调节板19c和吸收板19a依次
反复层叠。即，配置有多个第一温度调节流路23a的作为第一温度调节流
路层的第一温度调节板19b、配置有多个第二温度调节流路24a的作为第
二温度调节流路层的第二温度调节板19c和配置有多个吸收流路22a的作
为吸收流路层的吸收板19a在层叠体20中依次反复排列。吸收板19a是
本发明中的吸收流路层的一例，第一温度调节板19b和第二温度调节板19c
是本发明中的温度调节流路层的一例。
如图3所示，在各吸收板19a的厚度方向的一侧的面上形成有沿其面
方向排列的多个槽22b。各槽22b在吸收板19a的四边中的一边具有始端。
各槽22b形成从其始端一边反复折返一边延伸的蛇行形状。各槽22b在设
有其始端的吸收板19a的一边的对边具有终端。在与各吸收板19a的一侧
的面处于相反侧的面、即另一侧的面上，如图4所示，形成有与一侧的面
侧的多个槽22b对应的多个槽22c。各槽22c的始端设于吸收板19a中的
设有所述各槽22b的始端的一边的对边。各槽22c从设有该始端的吸收板
19a的一边朝向对边延伸，从而与从对应的槽22b的始端呈直线状延伸的
部分重叠。在各槽22c的终端的位置，设有在厚度方向上贯穿吸收板19a、
且与对应的槽22b连通的贯通孔22d。而且，形成于各吸收板19a的一侧
的面的各槽22b的开口以及各贯通孔22d的开口被层叠于该一侧的面的另
一块板封闭。形成于各吸收板19a的另一侧的面的各槽22c的开口以及各
贯通孔22d的开口被层叠于该另一侧的面的另一块板封闭。通过如此开口
分别被封闭的各槽22b、22c以及各贯通孔22d，形成各吸收流路22a。
各吸收流路22a中的与所述槽22b的始端相当的部分成为该吸收流路
22a的原料气体用的入口22e。各吸收流路22a中的与所述槽22c的始端相
当的部分成为该吸收流路22a的吸收液用的入口22f。另外，各吸收流路
22a中的与所述槽22b的终端相当的部分成为该吸收流路22a的出口22g。
另外，如图5所示，在各第一温度调节板19b的厚度方向的一侧的面
形成有在该面方向上排列的多个槽23b。各槽23b在第一温度调节板19b
的四边中的与设有吸收流路22a的原料气体用的入口22e的一侧的边正交
的一边上、且在靠近该入口22e的位置具有始端。各槽23b形成从其始端
起沿与槽22b正交的方向延伸、且一边反复折返一边延伸的蛇行形状。各
槽23b在设有其始端的第一温度调节板19b的一边的对边具有终端。而且，
形成于各第一温度调节板19b的一侧的面的各槽23b的开口被层叠于该一
侧的面的另一块板封闭。通过该开口被封闭的各槽23b，形成有各第一温
度调节流路23a。各第一温度调节流路23a中的与所述槽23b的终端相当
的部分成为该第一温度调节流路23a的入口23c。各第一温度调节流路23a
中的与所述槽23b的始端相当的部分成为该第一温度调节流路23a的出口
23d。
如图6所示，在各第二温度调节板19c的厚度方向的一侧的面形成有
在该面方向上排列的多个槽24b。各槽24b在第二温度调节板19c的四边
中的设有第一温度调节流路23a的入口23c的一侧的边具有始端。各槽4b
形成从其始端起与所述槽23b同样地一边反复折返一边延伸的蛇行形状。
各槽24b在设有其始端的第二温度调节板19c的一边的对边具有终端。形
成于各第二温度调节板19c的一侧的面的各槽24b的开口被层叠于该一侧
的面的另一块板封闭，由此形成有多个第二温度调节流路24a。各第二温
度调节流路24a中的与所述槽24b的始端相当的部分成为该第二温度调节
流路24a的入口24c。各第二温度调节流路24a中的与所述槽24b的终端
相当的部分成为该第二温度调节流路24a的出口24d。
另外，如图2～图6所示，吸收装置2具备原料气体供给集管21a、
吸收液供给集管21b、吸收后混合流体排出集管21c、吸收装置第一温度
调节供给集管21d、吸收装置第一温度调节排出集管21e、吸收装置第二
温度调节供给集管21f、以及吸收装置第二温度调节排出集管21g。以下，
将吸收后混合流体排出集管21c仅称为混合流体排出集管21c。另外，将
吸收装置第一温度调节供给集管21d仅称为第一温度调节供给集管21d。
另外，将吸收装置第一温度调节排出集管21e仅称为第一温度调节排出集
管21e。另外，将吸收装置第二温度调节供给集管21f仅称为第二温度调
节供给集管21f。另外，将吸收装置第二温度调节排出集管21g仅称为第
二温度调节排出集管21g。
原料气体供给集管21a用于向各吸收流路22a供给原料气体。吸收液
供给集管21b用于向各吸收流路22a供给吸收液。混合流体排出集管21c
用于汇集如后述那样吸收了从各吸收流路22a排出的目标成分后的吸收液
与目标成分被吸收后的原料气体的混合流体并将其排出。第一温度调节供
给集管21d用于将如后述那样从膨胀器18排出的目标成分的气体作为温
度调节流体而供给到各第一温度调节流路23a。第一温度调节排出集管21e
用于汇集从各第一温度调节流路23a排出的目标成分的气体并其排出。第
二温度调节供给集管21f用于向各第二温度调节流路24a供给冷却介质。
第二温度调节排出集管21g用于汇集从各第二温度调节流路24a排出的冷
却介质并将其排出。
原料气体供给集管21a以整体覆盖全部的吸收流路22a的原料气体用
的入口22e的方式安装在层叠体20中的设有吸收流路22a的原料气体用
的入口22e的侧面。吸收液供给集管21b以整体覆盖全部的吸收流路22a
的吸收液用的入口22f的方式安装在层叠体20中的设有吸收流路22a的吸
收液用的入口22f的侧面。混合流体排出集管21c以整体覆盖全部的吸收
流路22a的出口22g的方式安装在层叠体20中的设有吸收流路22a的出
口22g的侧面。第一温度调节供给集管21d以整体覆盖全部的第一温度调
节流路23a的入口23c的方式安装在层叠体20中的设有第一温度调节流
路23a的入口23c的侧面。第一温度调节排出集管21e以整体覆盖全部的
第一温度调节流路23a的出口23d的方式安装在层叠体20中的设有第一
温度调节流路23a的出口23d的侧面。第二温度调节供给集管21f以整体
覆盖全部的第二温度调节流路24a的入口24c的方式安装在层叠体20中
的设有第二温度调节流路24a的入口24c的侧面。第二温度调节排出集管
21g以整体覆盖全部的第二温度调节流路24a的出口24d的方式安装在层
叠体20中的设有第二温度调节流路24a的出口24d的侧面。吸收装置2
设置为如下姿势，即，层叠体20中的安装有第一温度调节排出集管21e
和第二温度调节排出集管21g的侧面朝下，并且与该侧面相反一侧的侧面
朝上。
在吸收部22中，原料气体和吸收液被导入各吸收流路22a，在所述贯
通孔22d的部分合流。然后，该合流后的原料气体和吸收液的混合流体总
体从吸收部22(层叠体20)的下部朝向上部而一边在各吸收流路22a内
流动，一边从原料气体中将目标成分吸收至吸收液。需要说明的是，在吸
收部22中，由于目标成分的吸收而产生吸收热。在吸收装置温度调节部
24中，如后述那样从膨胀器18排出的目标成分的气体被导入第一温度调
节流路23a，并且低温的冷却介质被导入第二温度调节流路24a。导入到
第一温度调节流路23a的目标成分的气体一边在第一温度调节流路23a中
流动，一边与在吸收流路22a中流动的混合流体进行热交换。被导入到第
二温度调节流路24a的冷却介质一边在第二温度调节流路24a中流动，一
边与在吸收流路22a中流动的混合流体进行热交换。通过这样的热交换，
所述吸收热被消除。于是，通过这样的消热，在吸收流路22a中流动的混
合流体的温度被调节至与目标成分的吸收相适的温度。
再生装置4(参照图1)是从在吸收装置2吸收了目标成分之后的吸
收液中使目标成分释放、将该吸收液恢复到目标成分的含有率低的状态的
装置。即，再生装置4是使目标成分从吸收液中释放而使该吸收液的目标
成分的浓度降低的装置。再生装置4具有：再生部26，其进行从吸收液使
目标成分释放而使该吸收液再生的再生工序；以及再生装置温度调节部
28，其用于调节在再生部26内流动的吸收液的温度。在图1中，示意性
表示再生部26以及再生装置温度调节部28。实际上，再生装置4与吸收
装置2同样地具有由层叠的多块板构成的层叠体，由设于该层叠体内的多
条流路形成再生部26和再生装置温度调节部28。
详细来说，在形成再生装置4的层叠体的多块板中，包含多个再生板
25a(参照图7)、多个再生装置第一温度调节板25b(参照图8)、以及
多个再生装置第二温度调节板25c(参照图9)。以下，将再生装置第一
温度调节板25b仅称为第一温度调节板25b。另外，将再生装置第二温度
调节板25c仅称为第二温度调节板25c。再生部26具有设于各再生板25a
的多个再生流路26a(参照图7)。再生装置温度调节部28具有设于各第
一温度调节板25b的多个再生装置第一温度调节流路27a(参照图8)以
及设于各第二温度调节板25c的多个再生装置第二温度调节流路28a(参
照图9)。以下，将再生装置第一温度调节流路27a仅称为第一温度调节
流路27a。另外，将再生装置第二温度调节流路28a仅称为第二温度调节
流路28a。第一温度调节流路27a和第二温度调节流路28a是本发明的再
生装置温度调节流路的一例。各再生流路26a、各第一温度调节流路27a
及各第二温度调节流路28a是所谓的微通道(微细流路)。第一温度调节
板25b、第二温度调节板25c和再生板25a依次反复层叠。即，排列有多
个第一温度调节流路27a的作为第一温度调节流路层的第一温度调节板
25b、排列有多个第二温度调节流路28a的作为第二温度调节流路层的第
二温度调节板25c、排列有多个再生流路26a的作为再生流路层的再生板
25a在再生装置4的层叠体中依次反复排列。再生板25a是本发明的再生
流路层的一例，第一温度调节板25b和第二温度调节板25c是本发明的温
度调节流路层的一例。
如图7所示，在各再生板25a的厚度方向的一侧的面上形成有沿其面
方向排列的多个槽26b。各槽26b在再生板25a的四边中的一边具有始端。
各槽26b形成从其始端起一边反复折返一边延伸的蛇行形状。各槽26b在
设有其始端的再生板25a的一边的对边具有终端。而且，形成于各再生板
25a的一侧的面的各槽26b的开口被层叠于该一侧的面的另一块板封闭。
由该开口被封闭的各槽26b形成各再生流路26a。各再生流路26a中的与
所述槽26b的始端相当的部分成为该再生流路26a的入口26c。各再生流
路26a中的所述槽26b的终端相当的部分成为该再生流路26a的出口26d。
另外，如图8所示，在各第一温度调节板25b的厚度方向的一侧的面
上形成有沿其面方向排列的多个槽27b。各槽27b在第一温度调节板25b
的四边中的与设有再生流路26a的入口26c的一侧的边正交的边上、且在
靠近该入口26c的位置具有始端。各槽27b形成从其始端沿与槽26b正交
的方向延伸、并且一边反复折返一边延伸的蛇行形状。各槽27b在设有其
始端的第一温度调节板25b的一边的对边具有终端。然后，形成于各第一
温度调节板25b的一侧的面的各槽27b的开口被层叠于该一侧的面的另一
块板封闭。由该开口被封闭的各槽27b形成各第一温度调节流路27a。各
第一温度调节流路27a中的与所述槽27b的终端相当的部分成为该第一温
度调节流路27a的入口27c。各第一温度调节流路27a中的与所述槽27b
的终端相当的部分成为该第一温度调节流路27a的出口27d。
如图9所示，在各第二温度调节板25c的厚度方向的一侧的面上形成
有沿其面方向排列的多个槽28b。各槽28b在第二温度调节板25c的四边
中的设有第一温度调节流路27a的入口27c的一侧的边具有始端。各槽28b
形成从其始端起与所述槽27b同样地一边反复折返一边延伸的蛇行形状。
各槽28b在设有其始端的第一温度调节板25b的一边的对边具有终端。形
成于各第二温度调节板25c的一侧的面的各槽28b的开口被层叠于该一侧
的面的另一块板封闭。由该开口被封闭的各槽28b形成各第二温度调节流
路28a。各第二温度调节流路28a中的与所述槽28b的始端相当的部分成
为该第二温度调节流路28a的入口28c。各第二温度调节流路28a中的与
所述槽28b的终端相当的部分成为该第二温度调节流路28a的出口28d。
另外，再生装置4具备吸收后吸收液供给集管29a、再生后混合流体
排出集管29b、再生装置第一温度调节供给集管29c、再生装置第一温度
调节排出集管29d、再生装置第二温度调节供给集管29e、以及再生装置
第二温度调节排出集管29f。以下，将吸收后吸收液供给集管29a仅称为
吸收液供给集管29a。另外，将再生后混合流体排出集管29b仅称为混合
流体排出集管29b。另外，将再生装置第一温度调节供给集管29c仅称为
第一温度调节供给集管29c。另外，将再生装置第一温度调节排出集管29d
仅称为第一温度调节排出集管29d。另外，将再生装置第二温度调节供给
集管29e仅称为第二温度调节供给集管29e。另外，将再生装置第二温度
调节排出集管29f仅称为第二温度调节排出集管29f。
吸收液供给集管29a用于将在吸收部22从原料气体中吸收了目标成
分之后的吸收液供给到各再生流路26a。混合流体排出集管29b用于汇集
如后述那样从各再生流路26a排出的再生后的吸收液和目标成分的气体的
混合流体并将其排出。第一温度调节供给集管29c用于将如后述那样从压
缩机16排出的压缩后的原料气体作为温度调节流体而供给到各第一温度
调节流路27a。第一温度调节排出集管29d用于汇集从各第一温度调节流
路27a排出的原料气体并将其排出。第二温度调节供给集管29e用于向各
第二温度调节流路28a供给加热介质。第二温度调节排出集管29f用于汇
集从各第二温度调节流路28a排出的加热介质并将其排出。
吸收液供给集管29a以整体覆盖全部的再生流路26a的入口26c的方
式安装在再生装置4的层叠体中的设有再生流路26a的入口26c的侧面。
混合流体排出集管29b以整体覆盖全部的再生流路26a的出口26d的方式
安装在再生装置4的层叠体中的设有再生流路26a的出口26d的侧面。第
一温度调节供给集管29c以整体覆盖全部的第一温度调节流路27a的入口
27c方式安装在再生装置4的层叠体中的设有第一温度调节流路27a的入
口27c的侧面。第一温度调节排出集管29d以整体覆盖全部的第一温度调
节流路27a的出口27d的方式安装在再生装置4的层叠体中的设有第一温
度调节流路27a的出口27d的侧面。第二温度调节供给集管29e以整体覆
盖全部的第二温度调节流路28a的入口28c的方式安装在再生装置4的层
叠体中的设有第二温度调节流路28a的入口28c的侧面。第二温度调节排
出集管29f以整体覆盖全部的第二温度调节流路28a的出口28d的方式安
装在再生装置4的层叠体中的设有第二温度调节流路28a的出口28d的侧
面。再生装置4设置为如下的姿势，即，第一温度调节供给集管29c和第
二温度调节排出集管29f配置在该再生装置4的下部，并且第一温度调节
排出集管29d和第二温度调节供给集管29e配置在该再生装置4的上部。
在再生部26中，在吸收部22从原料气体中吸收了目标成分之后的吸
收液被导入各再生流路26a。然后，该导入的吸收液总体上从再生部26的
下部朝向上部，一边在各再生流路26a中流动一边释放目标成分，从而恢
复至目标成分的含有率低的状态。在再生装置温度调节部28中，如后述
那样从压缩机16排出的压缩后的原料气体被导入第一温度调节流路27a，
并且高温的加热介质(蒸汽等)被导入第二温度调节流路28a。导入第一
温度调节流路27a的原料气体一边在第一温度调节流路27a中流动，一边
与在再生流路26a中流动的吸收液进行热交换。导入到第二温度调节流路
28a中的加热介质一边在第二温度调节流路28a中流动，一边与在再生流
路26a中流动的吸收液进行热交换。通过这样的热交换来加热该吸收液。
于是，通过这样的加热，在再生流路26a中流动的吸收液的温度被调节至
与使目标成分从该吸收液中释放相适的温度。第一温度调节流路27a的出
口27d经由第一温度调节排出集管29d、配管、以及吸收装置2的原料气
体供给集管21a而与吸收部22的各吸收流路22a的原料气体用的入口22e
连接。因此，从再生装置温度调节部28的第一温度调节流路27a排出的
原料气体被导入到吸收部22的各吸收流路22a。
吸收侧分离器6(参照图1)经由吸收部22的各吸收流路22a的出口
22g、混合流体排出集管21c以及配管进行连接。在各吸收流路22a中吸
收了目标成分之后的吸收液与目标成分被吸收液吸收之后的原料气体的
混合流体从各吸收流路22a的出口22g排出。从该出口22g排出的混合流
体被导入到吸收侧分离器6中。吸收侧分离器6利用吸收液和原料气体这
两者的比重差而将导入到该分离器6内的混合流体分离为吸收液和原料气
体。作为吸收侧分离器6，可使用公知的各种气液分离器。在吸收侧分离
器6的上部设有气体的出口。在该分离器6内分离的原料气体从该出口排
出。在吸收侧分离器6的下部设有吸收液的出口。在该分离器6内分离的
吸收液从该出口排出。吸收侧分离器6的吸收液的出口经由配管而连接于
吸收侧泵10。
吸收侧泵10送出从吸收侧分离器6排出的吸收液。吸收侧泵10具有
喷出吸收液的喷出部。该喷出部连接于热交换器14。
再生侧分离器8经由混合流体排出集管29b以及配管而连接于再生部
26的各再生流路26a的出口26d。在各再生流路26a中再生的吸收液和在
各再生流路26a中从吸收液中释放的目标成分的气体的混合流体从各再生
流路26a的出口26d排出。从该出口26d排出的混合流体被导入到再生侧
分离器8中。再生侧分离器8利用吸收液和目标成分的气体这两者的比重
差而将导入该分离器8内的混合流体分离为吸收液和目标成分的气体。作
为再生侧分离器8，可使用公知的各种气液分离器。在再生侧分离器8的
上部设有气体的出口。在该分离器8内分离出的目标成分的气体从该出口
排出。再生侧分离器8的气体的出口经由配管而连接于膨胀器18的后述
的膨胀室38的导入口42。在再生侧分离器8的下部设有吸收液的出口。
在该分离器8内分离的吸收液从该出口排出。再生侧分离器8的吸收液的
出口经由配管而连接于再生侧泵12。
再生侧泵12送出从再生侧分离器8排出的吸收液。再生侧泵12具有
喷出吸收液的喷出部。该喷出部与热交换器14连接。
热交换器14是间接式的热交换器。热交换器14使从吸收侧分离器6
排出并由吸收侧泵10送出的吸收液与从再生侧分离器8排出并由再生侧
泵12送出的吸收液之间进行热交换。通过该热交换，从吸收侧分离器6
排出的吸收液一定程度被加热，从再生侧分离器8排出的吸收液一定程度
被冷却。热交换器14中的供来自吸收侧分离器6的吸收液流动的流路经
由配管而与再生装置4的吸收液供给集管29a相连。由此，热交换器14
中的供来自吸收侧分离器6的吸收液流动的流路与再生部26的各再生流
路26a的入口26c连接。热交换器14中的供来自再生侧分离器8的吸收
液流动的流路经由配管而与吸收装置2的吸收液供给集管21b相连。由此，
热交换器14中的供来自再生侧分离器8的吸收液流动的流路与吸收部22
的各吸收流路22a的吸收液用的入口22f连接。
压缩机16与原料气体供给源20连接。压缩机16对从该供给源20供
给的原料气体进行压缩。压缩机16具有排出压缩后的原料气体的排出口。
该排出口连接于再生装置4的第一温度调节供给集管29c。由此，该排出
口与再生装置温度调节部28的第一温度调节流路27a的入口27c相连。
由此，通过压缩机16的压缩而产生压缩热且升温的压缩后的原料气体被
导入再生装置温度调节部28的第一温度调节流路27a。
膨胀器18利用气体的膨胀力而产生用于驱动压缩机16的电力。在图
10中示意性表示膨胀器18的内部构造。如该图10所示，膨胀器18具有
外壳32、膨胀器转子34以及发电机36。
在外壳32内，设有彼此邻接配置的膨胀室38和发电机室40。另外，
在外壳32中，设有用于向膨胀室38内导入目标成分的气体的导入口42、
以及用于从膨胀室38导出膨胀后的目标成分的气体的导出口44。导入口
42与再生侧分离器8的气体的出口相连。导出口44连接于第一温度调节
供给集管21d。由此，导出口44与第一温度调节流路23a的入口23c相连。
膨胀器转子34以绕其轴向旋转自如的方式收容在膨胀室38内。膨胀
器转子34受到从再生侧分离器8排出且通过导入口42而导入到膨胀室38
的目标成分的气体的膨胀力进行旋转。导入至膨胀室38的目标成分的气
体伴随着使膨胀器转子34的旋转而膨胀。该目标成分的气体伴随着膨胀
而降温。达到低温的膨胀后的目标成分的气体从导出口44导出。
发电机36设于发电机室40内。发电机36受到膨胀器转子34的旋转
力而进行发电。具体来说，发电机36具有：以与膨胀器转子34的旋转轴
成为同轴的方式安装在该旋转轴上的发电机转子46；以及配置为包围该发
电机转子46的径向外侧的定子48。通过膨胀器转子34的旋转，使发电机
转子46与该膨胀器转子34一起旋转。通过该发电机转子46的旋转，在
该发电机转子46和定子48之间进行发电。发电机36经由布线而与压缩
机16(参照图1)连接。在发电机36中发出的电力通过布线而供给到压
缩机16。压缩机16通过该电力的供给进行运转，进行原料气体的压缩。
接下来，对于使用本实施方式的分离装置1的、从原料气体中分离目
标成分的方法进行说明。
参照图1，包含分离对象的目标成分在内的原料气体从原料气体供给
源20被供给到压缩机16。原料气体例如是从火力发电厂、各种内燃机等
排出的废气。目标成分例如是该废气中包含的二氧化碳。压缩机16对供
给来的原料气体进行压缩，通过该压缩而发生压缩热(压缩工序)。通过
所发生的该压缩热而升温的压缩后的原料气体从压缩机16向再生装置温
度调节部28的第一温度调节流路27a(参照图8)供给，在该第一温度调
节流路27a中流动。之后，从第一温度调节流路27a排出的压缩后的原料
气体向吸收部22的各吸收流路22a(参照图3)导入。另外，在各吸收流
路22a中从省略图示的吸收液供给源导入吸收液。作为吸收液，使用仅选
择性吸收原料气体中的目标成分的液体。具体来说，在例如目标成分为二
氧化碳时，将胺系溶剂、胺系溶剂的水溶液、离子性液体或水等用作吸收
液。
导入至各吸收流路22a的原料气体和吸收液进行合流，以相互接触的
状态在各吸收流路22a中流动。该原料气体和吸收液在各吸收流路22a中
流动的过程中，从原料气体中目标成分被吸收液吸收(吸收工序)。在该
吸收工序中产生吸收热。
另一方面，如后述那样从膨胀器18排出的膨胀后的低温的目标成分
的气体被导入第一温度调节流路23a(参照图5)并流动。在各吸收流路
22a中(参照图3)流动的吸收液和原料气体与该目标成分的气体进行热
交换。另外，低温的冷却介质被导入第二温度调节流路24a(参照图6)
并流动。在各吸收流路22a中流动的吸收液和原料气体也与在该第二温度
调节流路24a中流动的冷却介质进行热交换。通过这些热交换，在所述吸
收工序中产生的吸收热被消除。
吸收了目标成分之后的吸收液和目标成分被该吸收液吸收之后的原
料气体的混合流体从吸收部22的各吸收流路22a排出。该排出的混合流
体向吸收侧分离器6导入(参照图1)。导入至吸收侧分离器6中的混合
流体被分离为含有目标成分的吸收液和目标成分被吸收液吸收之后的原
料气体(吸收后分离工序)。
目标成分被吸收后的原料气体从吸收侧分离器6的上部的出口排出并
被回收。需要说明的是，从吸收侧分离器6排出的气体也可以排放到大气
中。含有目标成分的吸收液从吸收侧分离器6的下部的出口排出，通过吸
收侧泵10经由热交换器14而向再生部26的各再生流路26a(参照图7)
送出。导入到各再生流路26a的吸收液一边在该各再生流路26a流动，一
边与在再生装置温度调节部28的第一温度调节流路27a中(参照图8)流
动的所述进行了升温的压缩后的原料气体进行热交换。另外，在第二温度
调节流路28a(参照图9)中，导入有高温的加热介质并使其流动。在各
再生流路26a中流动的吸收液也与在该第二温度调节流路28a中流动的加
热介质进行热交换。通过这些热交换，在各再生流路26a中流动的吸收液
被加热。由此，目标成分的气体从该吸收液中释放。然后，通过释放目标
成分的气体，吸收液恢复至吸收该目标成分的气体之前的目标成分的含有
率低的状态(再生工序)。
所述释放的目标成分的气体和再生的吸收液的混合流体从再生部26
的各再生流路26a排出。该排出的混合流体向再生侧分离器8(参照图1)
导入。导入到再生侧分离器8的混合流体被分离为目标成分的气体和再生
的吸收液(再生后分离工序)。
由再生侧分离器8分离的吸收液从再生侧分离器8的下部的出口排
出，通过再生侧泵12经由热交换器14而向吸收部22的各吸收流路22a
(参照图3)输送。由此，再生后的吸收液再次被用于在各吸收流路22a
中从原料气体中吸收目标成分。需要说明的是，再生的吸收液通过热交换
器14(参照图1)时，该吸收液与从吸收侧分离器6排出而由吸收侧泵10
送出的含有目标成分的吸收液进行热交换。由此，再生的吸收液一定程度
被冷却，含有目标成分的吸收液一定程度被加热。
另一方面，由再生侧分离器8分离的目标成分的气体从再生侧分离器
8的上部的出口排出，通过膨胀器18的导入口42而向膨胀室38(参照图
10)导入。导入至膨胀室38的目标成分的气体一边通过其膨胀力使膨胀
器转子34旋转，一边自行膨胀(膨胀工序)。伴随着该膨胀，目标成分
的气体降温，成为低温。
与膨胀器转子34的旋转相应，发电机转子46与膨胀器转子34一体
地旋转，在与定子48之间进行发电。发出的电力供给到压缩机16(参照
图1)，用于使压缩机16运转。
膨胀后的变成低温的目标成分的气体从膨胀室38通过导出口44进行
排出，向第一温度调节流路23a(参照图5)导入。导入到第一温度调节
流路23a中的目标成分的气体一边如上述那样在第一温度调节流路23a中
流动，一边进行吸收热的消除，之后，从第一温度调节流路23a排出并回
收。
如上所述，进行的是使用本实施方式的分离装置1的、从原料气体中
分离目标成分的方法。
在本实施方式中，通过在基于压缩机16的压缩工序中压缩原料气体，
原料气体产生压缩热而使原料气体升温。能够利用该升温的压缩后的原料
气体来加热吸收液，以便在再生装置4的再生工序中使目标成分从吸收液
释放而使该吸收液再生。因此，能够降低为了在再生装置4中加热吸收液
而额外供给的热量，其结果是，能够降低耗能。
另外，在本实施方式中，被压缩机16压缩而压力上升的原料气体供
给至吸收装置2。因此，在吸收装置2的吸收工序中，能够在压力高的条
件下使吸收液从原料气体中吸收目标成分。其结果是，能够使吸收液的每
单位液量的吸收液的吸收量增加。即，能够提高目标成分从原料气体到吸
收液的吸收效率。而且，如此能够提高目标成分的吸收效率，因此不需要
增加吸收液的液量，其结果是，能够防止分离装置1的大型化。
另外，由于能够削减在分离装置1内循环的吸收液的液量，因此能够
减小分离装置1内的吸收液的显热。因此，能够削减在再生部26中加热
吸收液而使目标成分从该吸收液中释放时所需要的热量。从这一观点出
发，也能够降低耗能。
另外，在本实施方式中，利用在再生部26从吸收液中释放后、由再
生侧分离器8分离的目标成分的气体的膨胀力，由膨胀器18的发电机36
进行发电，利用该发出的电力使压缩机16运转而压缩原料气体。因此，
与向压缩机16另外供给能源而使压缩机16运转的情况相比，能够降低为
了压缩原料气体而消耗的能量(电力)。
另外，在本实施方式中，为了将膨胀器18的发电机36所发出的电力
向压缩机16供给，能够采用将发电机36和压缩机16借助布线相互连接
这样的简单的结构。因此，与假设通过使用了旋转轴、齿轮等的机械性的
传动机构而将膨胀器转子34的旋转力传送到压缩机16并使压缩机16运
转这样的情况相比，能够使分离装置1的结构简化。
另外，在本实施方式中，在膨胀器18中膨胀的目标成分的气体被供
给至第一温度调节流路23a，与在吸收部22的吸收流路22a中流动的原料
气体和吸收液进行热交换，由此，伴随着目标成分从原料气体中被吸收液
吸收而产生的吸收热被消除。即，在本实施方式中，利用膨胀器18中的
伴随着膨胀而降温的目标成分的气体，能够消除在吸收装置2的吸收工序
中产生的吸收热。因此，能够削减用于消除吸收热的冷却介质的使用量。
另外，在本实施方式中，在作为微通道的多个吸收流路22a内进行从
原料气体朝向吸收液的目标成分的吸收。因此，能够在吸收液相对于每单
位体积的原料气体的接触面积增加的状态下，进行从原料气体向吸收液的
目标成分的吸收。因此能够进一步提高目标成分的吸收效率。
另外，在本实施方式中，在吸收装置2的层叠体20内且在作为微通
道的吸收流路22a中流动的原料气体以及吸收液、与在该层叠体20内且
在与吸收流路22a邻接的作为微通道的第一温度调节流路23a以及第二温
度调节流路24a中流动的低温的流体(膨胀后的目标成分的气体和冷却介
质)之间进行热交换。因此，能够提高原料气体以及吸收液与低温的流体
之间的热交换效率。因此，能够提高吸收热的消除效率。
另外，在本实施方式中，在再生装置4的层叠体内且在作为微通道的
再生流路26a中流动的吸收液、与在该层叠体内且在与再生流路26a邻接
的作为微通道的第一温度调节流路27a以及第二温度调节流路28a中流动
的高温的流体(压缩后的原料气体和加热介质)之间进行热交换。因此，
能够提高吸收液和高温的流体之间的热交换效率。因此，能够提高吸收热
的加热效率。其结果是，能够促进在再生流路26a中目标成分从吸收液释
放。
需要说明的是，本次公开的实施方式中，全部的要点皆为例示，不应
认为是限制性的。本发明的范围并非由上述实施方式的说明表示，而是由
权利要求书表示，另外，包括与权利要求书均等的意思以及范围内的所有
变更。
例如，也可以如图11所示的上述实施方式的第一变形例那样，将吸
收侧分离器6配置在再生侧分离器8的高度位置以上的高度位置。根据该
结构，由吸收侧分离器6分离的吸收液通过虹吸现象而流向再生侧分离器
8侧、即再生装置4的再生部26侧。因此，能够省略上述实施方式的吸收
侧泵10(参照图1)。另外，即使省略该吸收侧泵10，也能够向再生部
26供给吸收液。其结果是，能够使分离装置1的结构简化，并且能够削减
吸收侧泵10的运转所需要的能量。
另外，也可以如图12所示的上述实施方式的第二变形例那样，从压
缩机16排出的压缩后的原料气体在再生装置温度调节部28的上下方向的
中间部至下端的区域流动，加热介质在再生装置温度调节部28的上端部
至上下方向的中间部的区域流动。
在图13中显示构成该第二变形例中的再生装置4的层叠体的再生装
置温度调节板25d的俯视图。在该第二变形例中，作为温度调节板而设有
一种再生装置温度调节板25d。以下，将再生装置温度调节板25d仅称为
温度调节板25d。在温度调节板25d上形成有第一温度调节流路27a和第
二温度调节流路28a。
具体来说，供压缩后的原料气体流动的第一温度调节流路27a形成于
再生装置4的层叠体的下半部、即温度调节板25d的下半部。该第一温度
调节流路27a从该温度调节板25d的上下的中间部的一侧边缘反复折返、
并且向温度调节板25d的下端部的另一侧边缘延伸。另外，加热介质流动
的第二温度调节流路28a形成于再生装置温度调节部28的层叠体的上半
部、即温度调节板25d的上半部。该第二温度调节流路28a从该温度调节
板25d的上端部的一侧边缘反复折返，并且向温度调节板25d的上下的中
间部的另一侧边缘延伸。
排出压缩后的原料气体的压缩机16的排出口经由设于再生装置温度
调节部28的中间部的一侧部的第一温度调节供给集管29c而连接于各第
一温度调节流路27a的入口27c。由此，从压缩机16排出的压缩后的原料
气体被导入各第一温度调节流路27a。导入至各第一温度调节流路27a的
压缩后的原料气体总体上从再生装置温度调节部28的中间部朝向下端部
在各第一温度调节流路27a中流动。然后，在各第一温度调节流路27a中
流动的压缩后的原料气体从该第一温度调节流路27a的出口27d排出，并
且通过设于再生装置温度调节部28的下端部的另一侧部的第一温度调节
排出集管29d排出。
另外，加热介质经由设于再生装置温度调节部28的上端部的一侧部
的第二温度调节供给集管29e，向各第二温度调节流路28a的入口28c导
入。导入至各第二温度调节流路28a的加热介质总体上从再生装置温度调
节部28的上端部朝向中间部而在各第二温度调节流路28a中流动。然后，
在各第二温度调节流路28a中流动的加热介质从该第二温度调节流路28a
的出口28d排出，并且通过设于再生装置温度调节部28的中间部的另一
侧部的第二温度调节排出集管29f排出。
另外，在图14中显示构成该第二变形例的再生装置4的层叠体的再
生板25a的俯视图。再生流路26a设于再生板25a中的与温度调节板25d
的设有第一温度调节流路27a和第二温度调节流路28a的区域大致重叠的
区域。
在再生部26的各再生流路26a中，吸收液经由吸收液供给集管29a
而从其入口26c导入。导入到各再生流路26a的吸收液总体上朝向上部而
在各再生流路26a中流向出口26d侧。此时，在再生部26的下部，能够
通过比较小的热量使目标成分从吸收液释放，但是，当随着朝向上部而进
行吸收液的加热并且促进目标成分的释放时，为了使目标成分进一步释放
而需要大量的热量。在该第二变形例中，在目标成分从吸收液中释放所需
要的热量比较小的再生部26的下部至中间部的区域，通过使吸收液与因
压缩热而升温的压缩后的原料气体进行热交换，从而加热吸收液而使目标
成分释放。然后，在目标成分从吸收液中释放所需要的热量变大的再生部
26的中间部至上部的区域，通过使与压缩后的原料气体相比成为高温的加
热介质与吸收液进行热交换，从而加热吸收液而使目标成分释放。
另外，也可以如图15所示的第三变形例那样，取代从再生侧分离器8
排出的目标成分的气体，将从吸收侧分离器6排出的、吸收了目标成分之
后的原料气体供给至膨胀器18。在该第三变形例中，再生侧分离器8的气
体的出口没有连接于膨胀器18的膨胀室38的导入口42(参照图10)，
取而代之的是，吸收侧分离器6的气体的出口经由配管而与膨胀室38的
导入口42相连。从吸收侧分离器6排出的原料气体具有一定程度的高压。
在该第三变形例中，将该一定程度的高压的原料气体导入到膨胀室38，利
用该原料气体的膨胀力使膨胀器转子34(参照图10)旋转。由此，发电
机转子46旋转，通过发电机36进行发电。由发电机36发出的电力供给
至压缩机16，用于使压缩机16运转。根据该第三变形例，也能够降低为
了压缩原料气体而消耗的能量。
另外，在产生用于使压缩机16运转的电力的过程中，也可以同时利
用从再生侧分离器8排出的目标成分的气体、与从吸收侧分离器6排出的
吸收了目标成分之后的原料气体这两者。在图16中显示作为这种情况的
例子的第四变形例的分离装置1。
该第四变形例的分离装置1具备第一压缩机16、第二压缩机52、第
一膨胀器18、以及第二膨胀器54。
第一压缩机16以及第一膨胀器18的结构与上述压缩机16以及膨胀
器18的结构相同。原料气体从原料气体供给源20供给至第二压缩机52。
第二压缩机52压缩该供给的原料气体。排出压缩后的原料气体的第二压
缩机52的排出口连接于再生装置温度调节部28中的供压缩后的原料气体
流动的第一温度调节流路27a(参照图13)的入口27c。由此，从第一压
缩机16排出的压缩后的原料气体和从第二压缩机52排出的压缩后的原料
气体这两者被导入第一温度调节流路27a。
第二膨胀器54的内部构造与上述膨胀器18的内部构造相同。在第一
膨胀器18的膨胀室38的导入口42(参照图10)，连通有再生侧分离器8
的气体的出口。在第二膨胀器54的膨胀室的导入口，连通有吸收侧分离
器6的气体的出口。在第一膨胀器18中，与上述膨胀器18同样地、借助
从再生侧分离器8排出而被导入膨胀室38的目标成分的气体的膨胀力，
使膨胀器转子34(参照图10)旋转。伴随着该膨胀器转子34的旋转，发
电机36发电。第一膨胀器18的发电机36所产生的电力供给至第一压缩
机16，用于使第一压缩机16运转。另一方面，在第二膨胀器54中，借助
从吸收侧分离器6排出而被导入该第二膨胀器54的膨胀室的、目标成分
被吸收之后的原料气体的膨胀力，使膨胀器转子旋转。伴随着该膨胀器转
子34的旋转，第二膨胀器54的发电机发电。第二膨胀器54的发电机经
由布线而连接于第二压缩机52。第二膨胀器54的发电机所产生的电力供
给至第二压缩机52，用于使第二压缩机52运转。
根据该第四变形例，利用从再生侧分离器8排出的目标成分的气体和
从吸收侧分离器6排出的目标成分被吸收之后的原料气体这两者，能够产
生用于使压缩原料气体的压缩机16、32运转的电力。因此，能够进一步
削减耗能。
另外，也可以替代如上述那样将膨胀器的发电机所产生的电力供给至
压缩机而使压缩机运转，而是利用由旋转轴、齿轮等构成的机械性的传动
装置，将由膨胀器产生的动能、即膨胀器转子的旋转力传送至压缩机而使
压缩机运转。
另外，分离装置也不一定具备膨胀器。具体来说，为了向压缩机供给
电力，也不一定要利用由再生侧分离器分离出的目标成分的气体、或者由
吸收侧分离器分离出的目标成分被吸收之后的原料气体，通过膨胀器的发
电机进行发电。这种情况下，也可以由电源向压缩机供给用于使压缩机运
转的全部的电力。
[实施方式的概要]
对所述实施方式进行总结，其结果如下所述。
所述实施方式的分离方法是使用分离装置而从原料气体中分离目标
成分的分离方法，所述分离装置具备：吸收装置，其使吸收液吸收含有作
为分离对象的所述目标成分的混合气体、即原料气体中的所述目标成分；
以及再生装置，其使所述目标成分从在所述吸收装置中吸收有所述目标成
分的吸收液中释放，从而使该吸收液再生，其中，所述分离方法具备如下
工序：吸收工序，在该吸收工序中，在所述吸收装置内使原料气体和吸收
液相互接触，使吸收液吸收该原料气体中的所述目标成分；再生工序，在
该再生工序中，在所述再生装置内加热在所述吸收工序中吸收有所述目标
成分的吸收液，由此使所述目标成分从该吸收液中释放而使该吸收液再
生；再生后分离工序，在该再生后分离工序中，将在所述再生工序中释放
的所述目标成分的气体和再生的吸收液的混合流体分离为所述目标成分
的气体与吸收液；以及压缩工序，在该压缩工序中，在所述吸收工序和所
述再生工序之前，以使原料气体产生压缩热的方式对该原料气体进行压
缩，在所述再生工序中，向所述再生装置供给在所述压缩工序中进行了压
缩的原料气体，使之与吸收液进行热交换，由此加热该吸收液，在所述吸
收工序中，将处于通过所述压缩工序进行了压缩的状态且在所述再生装置
中与吸收液进行了热交换后的原料气体作为被吸收液吸收所述目标成分
的原料气体而供给至所述吸收装置。
在该分离方法中，通过经由压缩工序压缩原料气体，原料气体产生压
缩热，原料气体升温。为了在再生工序中使目标成分从吸收液中释放而使
该吸收液再生，能够利用该升温的压缩后的原料气体对吸收液进行加热。
因此，能够减少在再生工序中为了加热吸收液而另外供给的热量。其结果
是，能够降低耗能。另外，在该分离方法中，将在压缩工序中压缩而压力
上升的原料气体供给到吸收装置。因此，在吸收装置的吸收工序中，能够
在压力高的条件下使吸收液吸收原料气体中的目标成分。其结果是，能够
提高目标成分从原料气体向吸收液的吸收效率。然后，由于能够如此提高
目标成分的吸收效率，因此不需要增加吸收液的液量。其结果是，能够防
止分离装置的大型化。
在上述分离方法中，作为所述分离装置，也可以是，使用还具备用于
压缩原料气体的压缩机以及借助所供给的气体的膨胀力进行运转而产生
能量的膨胀器的分离装置，所述分离方法还具备膨胀工序，在该膨胀工序
中，将在所述再生后分离工序中分离的所述目标成分的气体供给至所述膨
胀器，通过该目标成分的气体的膨胀力使所述膨胀器运转，并且使该目标
成分的气体膨胀，在所述压缩工序中，将由所述膨胀器产生的能量供给至
所述压缩机，利用所供给的该能量使所述压缩机运转，使该压缩机压缩原
料气体。
根据该结构，能够利用在经由再生工序从吸收液释放之后、经由再生
后分离工序分离的目标成分的气体的膨胀力，通过膨胀器产生能量。然后，
能够利用所产生的该能量使压缩机运转而压缩原料气体。因此，与另外向
压缩机供给能量而使压缩机运转的情况相比，能够降低为了压缩原料气体
而消耗的能量。
另外，在上述分离方法中，也可以是，作为所述分离装置，使用还具
备用于压缩原料气体的压缩机以及利用所供给的气体的膨胀力进行运转
并产生能量的膨胀器的分离装置，所述分离方法还具备膨胀工序，在该膨
胀工序中，将在所述吸收工序中所述目标成分被吸收液吸收之后的原料气
体供给至所述膨胀器，通过该原料气体的膨胀力使所述膨胀器运转，并且
使该原料气体膨胀，在所述压缩工序中，将由所述膨胀器产生的能量供给
至所述压缩机，利用所供给的该能量使所述压缩机运转，使该压缩机压缩
原料气体。
根据该结构，能够利用在吸收工序中目标成分被吸收液吸收之后的原
料气体的膨胀力，由膨胀器产生出能量。然后，能够利用所产生的该能量
使压缩机运转而压缩原料气体。因此，与另外向压缩机供给能量而使压缩
机运转的情况相比，能够降低为了压缩原料气体而消耗的能量。
在上述分离方法具备压缩工序和膨胀工序的结构中，优选的是，作为
所述分离装置而使用具备膨胀器的分离装置，作为所述膨胀器而具有：膨
胀器转子，其借助向该膨胀器供给的气体的膨胀力进行旋转；以及发电机，
其受到该膨胀器转子的旋转力进行发电，在所述压缩工序中，将由所述发
电机发出的电力作为所述能量供给至所述压缩机。
在该结构中，将膨胀器的发电机所发出的电力供给到压缩机而使该压
缩机运转。因此，为了该电力的供给，能够采用通过布线来连接发电机和
压缩机的简单结构。其结果是，能够使分离装置的结构简化。
在上述分离方法具备膨胀工序的结构中，优选的是，在所述吸收工序
中，通过将在所述膨胀工序中膨胀的所述目标成分的气体供给至所述吸收
装置，使之在该吸收装置中与原料气体以及吸收液进行热交换，由此消除
了伴随着所述目标成分从原料气体向吸收液吸收而产生的吸收热。
根据该结构，能够利用伴随着膨胀工序中的膨胀而降温的目标成分的
气体，消除了在吸收工序中产生的吸收热。因此，能够削减吸收热的消除
所使用的冷却介质的使用量。
在上述分离方法中，优选的是，作为所述分离装置而使用具备有吸收
装置的分离装置，作为所述吸收装置而具有层叠体，该层叠体是通过对作
为微通道的多个吸收流路排列而成的吸收流路层与作为微通道的多个吸
收装置温度调节流路排列而成的温度调节流路层进行层叠而形成的，在所
述吸收工序中，在所述吸收流路中一边使原料气体和吸收液在相互接触的
状态下流通，一边使吸收液吸收该原料气体中的所述目标成分，并且在所
述吸收装置温度调节流路中使与原料气体和吸收液相比温度低的流体流
通，使该流体与在所述吸收流路中流动的原料气体以及吸收液之间进行热
交换，由此消除了伴随着所述吸收流路中的所述目标成分从原料气体向吸
收液吸收而产生的吸收热。。
在该结构中，在作为微通道的多个吸收流路内中进行目标成分从原料
气体向吸收液的吸收。因此，能够在增加吸收液相对于每单位体积的原料
气体的接触面积的状态下，进行目标成分从原料气体向吸收液的吸收。其
结果是，能够进一步提高目标成分的吸收效率。另外，在该结构中，使在
吸收装置的层叠体内的作为微通道的吸收流路中流动的原料气体以及吸
收液、与在该层叠体内的与吸收流路邻接的作为微通道的吸收装置温度调
节流路中流动的低温的流体之间进行热交换。因此，能够提高原料气体以
及吸收液与低温的流体之间的热交换效率。其结果是，能够提高吸收热的
消除效率。
优选的是，上述分离方法还具备吸收后分离工序，在该吸收后分离工
序中，将在所述吸收工序中所述目标成分被吸收液吸收之后的原料气体与
在该吸收工序中吸收有所述目标成分之后的吸收液的混合流体分离为原
料气体与吸收液，利用虹吸现象，将在所述吸收后分离工序中分离出的吸
收液供给至所述再生装置。
根据该结构，不使用送液泵就能够将在吸收工序中吸收有目标成分之
后、在吸收后分离工序中分离出的吸收液供给到再生装置。因此，能够使
分离装置的结构简化，并且能够削减送液泵的运转所需要的能量。
在上述分离方法中，优选的是，作为所述分离装置而使用具备再生装
置的分离装置，作为所述再生装置而具有层叠体，该层叠体是通过对作为
微通道的多个再生流路排列而成的再生流路层与作为微通道的多个再生
装置温度调节流路排列而成的温度调节流路层进行层叠而形成的，在所述
再生工序中，通过使在所述吸收工序中吸收有所述目标成分的吸收液在所
述再生流路中流通，并且使在所述压缩工序中被压缩的原料气体、即压缩
后原料气体在所述再生装置温度调节流路中流通，使该压缩后原料气体与
在所述再生流路中流动的吸收液之间进行热交换，由此加热在所述再生流
路中流动的吸收液，使所述目标成分从该吸收液中释放。
在该结构中，使在再生装置的层叠体内的作为微通道的再生流路中流
动的吸收液、与在该层叠体内的与再生流路邻接的作为微通道的再生装置
温度调节流路中流动的压缩后的原料气体之间进行热交换。因此，能够提
高吸收液与压缩后的原料气体之间的热交换效率。因此，能够提高吸收热
的加热效率。其结果是，能够促进再生流路中的目标成分从吸收液中的释
放。
另外，所述实施方式的分离装置从含有作为分离对象的目标成分的混
合气体、即原料气体中分离所述目标成分，其中，所述分离装置具备：吸
收装置，其使导入的原料气体与吸收液相互接触，使吸收液吸收该原料气
体中的所述目标成分；再生装置，其使所述目标成分从在所述吸收装置中
吸收有所述目标成分的吸收液中释放，使该吸收液再生；再生侧分离器，
其连接于所述再生装置，使得在该再生装置中释放的所述目标成分的气体
和再生的吸收液的混合流体从该再生装置导入，并将所导入的该混合流体
分离为所述目标成分的气体与吸收液；以及压缩机，其以使原料气体产生
压缩热的方式对该原料气体进行压缩，所述再生装置具有：再生部，其连
接于所述吸收装置，使得在该吸收装置中吸收有所述目标成分的吸收液从
该吸收装置导入，并使所述目标成分从所导入的该吸收液中释放而使该吸
收液再生；以及再生装置温度调节部，其连接于所述压缩机，使得被所述
压缩机压缩的原料气体从该压缩机导入，并使所导入的该原料气体与导入
到所述再生部的吸收液之间进行热交换，由此对导入到所述再生部的吸收
液进行加热，所述吸收装置与所述再生装置温度调节部连接，使得被所述
压缩机压缩之后在所述再生装置温度调节部中与吸收液进行了热交换之
后的原料气体导入到该吸收装置。
根据该分离装置，由于压缩机压缩原料气体而产生压缩热，原料气体
升温。为了在再生装置中使目标成分从吸收液中释放而使该吸收液再生，
能够利用该升温的压缩后的原料气体来加热吸收液。因此，能够减少为了
在再生装置中加热吸收液而另外供给的热量。其结果是，能够减少耗能。
另外，在该分离装置中，被压缩机压缩而压力上升的原料气体导入到吸收
装置。因此，吸收装置能够在压力高的条件下使吸收液吸收原料气体中的
目标成分。其结果是，能够提高目标成分从原料气体至吸收液的吸收效率。
而且，由于能够如此提高目标成分的吸收效率，因此不需要使吸收液的液
量增加。其结果是，能够防止分离装置的大型化。
也可以是，上述分离装置还具备膨胀器，该膨胀器具有膨胀器转子，
并通过该膨胀器转子旋转而产生能量，所述膨胀器连接于所述再生侧分离
器，使得在该再生侧分离器中分离出的所述目标成分的气体从该再生侧分
离器导入，所述膨胀器转子借助导入到所述膨胀器中的所述目标成分的气
体的膨胀力进行旋转，所述压缩机连接于所述膨胀器，使得由所述膨胀器
产生的能量传递至该压缩机，该压缩机接收从所述膨胀器传递的能量而进
行压缩原料气体的动作。
根据该结构，能够利用在再生装置中从吸收液释放后、由再生侧分离
器分离的目标成分的气体的膨胀力，通过膨胀器产生能量。然后，能够利
用产生出的该能量使压缩机运转而压缩原料气体。因此，与另外向压缩机
供给能量而使压缩机运转的情况相比，能够减少用于压缩原料气体而消耗
的能量。
也可以是，上述分离装置还具备膨胀器，该膨胀器具有膨胀器转子，
并通过该膨胀器转子旋转而产生能量，所述膨胀器连通于所述吸收装置，
使得在所述吸收装置中所述目标成分被吸收液吸收之后的原料气体进行
导入，所述膨胀器转子借助导入到所述膨胀器的原料气体的膨胀力进行旋
转，所述压缩机连接于所述膨胀器，使得由所述膨胀器产生的能量传递至
该压缩机，接收从所述膨胀器传递的能量而进行压缩原料气体的动作。
根据该结构，能够利用在吸收装置中目标成分被吸收液吸收之后的原
料气体的膨胀力，通过膨胀器产生能量。然后，能够借助产生出的该能量
使压缩机运转而压缩原料气体。因此，与向压缩机另外供给能量而使压缩
机运转的情况相比，能够减少为了压缩原料气体而消耗的能量。
在上述分离装置具备压缩机和膨胀器的结构中，优选的是，所述膨胀
器具有受到所述膨胀器转子的旋转力而发电的发电机，所述压缩机与所述
发电机电连接，该压缩机接收由所述发电机发出的电力进行运转。
在该结构中，将膨胀器的发电机所发出的电力供给到压缩机而使该压
缩机运转。因此，为了该电力的供给，能够采用通过布线来连接发电机与
压缩机的简单结构。其结果是，能够使分离装置的结构简化。
在上述分离装置具备膨胀器的结构中，优选的是，所述吸收装置具有：
吸收部，其使导入到该吸收装置的原料气体与吸收液相互接触，使该吸收
液吸收该原料气体中的所述目标成分；以及吸收装置温度调节部，其连接
于所述膨胀器，使得从所述膨胀器排出的膨胀后的所述目标成分的气体进
行导入，通过使从所述膨胀器导入的目标成分的气体与导入到所述吸收部
的原料气体以及吸收液进行热交换，消除了伴随着所述特定成分从原料气
体向吸收液吸收而产生的吸收热。
根据该结构，能够利用伴随着膨胀器中的膨胀而降温的目标成分的气
体，消除在吸收部中产生的吸收热。因此，能够削减用于消除吸收热的冷
却介质的使用量。
在上述分离装置中，优选的是，所述吸收装置具备层叠体，该层叠体
通过层叠如下结构而成：吸收流路层，其是通过作为微通道的多个吸收流
路排列而成的，在该吸收流路中，一边使导入的原料气体与吸收液在相互
接触的状态下流通，一边使该吸收液吸收该原料气体中的所述目标成分；
以及温度调节流路层，其是通过作为微通道的多个吸收装置温度调节流路
排列而成的，在该吸收装置温度调节流路中，一边使与在所述吸收流路中
流动的原料气体以及吸收液相比温度低的流体流通，一边使该流体与在所
述吸收流路中流动的原料气体以及吸收液之间进行热交换，由此消除了在
所述吸收流路中伴随着所述特定成分从原料气体向吸收液吸收而产生的
吸收热。
在该结构中，在作为微通道的多个吸收流路内进行目标成分从原料气
体至吸收液的吸收。因此，能够在增加了吸收液相对于每单位体积的原料
气体的接触面积的状态下，进行目标成分从原料气体到吸收液的吸收。其
结果是，能够进一步提高目标成分的吸收效率。另外，在该结构中，使在
吸收装置的层叠体内的作为微通道的吸收流路中流动的原料气体以及吸
收液、与在该层叠体内的与吸收流路邻接的作为微通道的吸收装置温度调
节流路中流动的低温的流体之间进行热交换。因此，能够提高原料气体以
及吸收液与低温的流体之间的热交换效率。其结果是，能够提高吸收热的
消除效率。
优选的是，上述分离装置还具备吸收侧分离器，其连通于所述吸收装
置，使得在所述吸收装置中吸收有所述目标成分之后的吸收液和所述目标
成分被该吸收液吸收之后的原料气体的混合流体进行导入，并将所导入的
该混合流体分离为吸收液和原料气体，所述吸收侧分离器与所述再生装置
连接，配置在所述再生侧分离器的高度位置以上的高度位置，从而利用虹
吸现象使由该吸收侧分离器分离出的吸收液流向所述再生装置。
根据该结构，不使用送液泵就能够将在吸收装置中吸收有目标成分之
后、在吸收侧分离器中分离的吸收液供给到再生装置。因此，能够简化分
离装置的结构，并且能够削减送液泵的运转所需要的能量。
在上述分离装置中，优选的是，所述再生部连通于所述吸收装置，使
得在所述吸收装置中吸收有所述目标成分的吸收液进行导入，所述再生部
具有作为微通道的多个再生流路，在该再生流路中，一边使所导入的该吸
收液流通，一边使所述目标成分从该吸收液释放而使该吸收液再生，所述
再生装置温度调节部连通于所述压缩机，使得被所述压缩机压缩的原料气
体进行导入，所述再生装置温度调节部具有作为微通道的多个再生装置温
度调节流路，在该再生装置温度调节流路中，一边使所导入的该原料气体
流通，一边使该原料气体与在所述再生流路中流动的吸收液之间进行热交
换，由此加热在所述再生流路中流动的吸收液，所述再生装置具备对多个
所述再生流路排列而成的再生流路层与多个所述再生装置温度调节流路
排列而成的温度调节流路层进行层叠而形成的层叠体。
在该结构中，使在再生装置的层叠体内的作为微通道的再生流路中流
动的吸收液、与在该层叠体内的与再生流路邻接的作为微通道的再生装置
温度调节流路中流动的压缩后的原料气体之间进行热交换。因此，能够提
高吸收液和压缩后的原料气体之间的热交换效率。因此，能够提高吸收热
的加热效率。其结果是，能够促进再生流路中的目标成分从吸收液的释放。
综上所述，根据所述实施方式，能够减少耗能，并且能够提高吸收工
序中的目标成分的吸收效率，同时防止分离装置的大型化。