パラメータ設定
排ガス流量 Q
m³/h
石炭火力1基あたり約2,000,000 m³/h、LNG火力で1,000,000 m³/h程度
入口 CO2 濃度
vol%
石炭火力 12〜15%、LNG火力 4〜5%、セメント窯 20〜30%
目標回収率
%
商用プラントは90%、IEA 1.5℃シナリオでは95〜99%
アミン溶液
反応速度・捕捉容量・再生熱負荷が変わります
ガス温度（塔入口）
°C
塔頂圧力
kPa
充填部の塔高 H
m
設計した塔の充填層高さ。必要塔高と比較されます
計算結果
—
入口 CO2 (t/h)
—
回収 CO2 (t/h)
—
アミン循環量 (t/h)
—
必要塔高 (m)
—
再生熱負荷 (MWth)
—
捕集コスト ($/t-CO2)
—
吸収塔プロセス図 — リーン／リッチアミン循環
下から排ガスが入り、上からリーンアミンが流下。塔頂で CO2 減少、塔底からリッチアミンが再生塔へ。色の濃さがCO2吸収量を表します。
塔高 vs CO2 回収率（NTU-HTU）
アミン比較 — 再生熱負荷 (GJ/t-CO2)
理論・主要公式
$$\dot n_{\rm CO_2,in} = \frac{Q}{22.4}\cdot \frac{y_{\rm CO_2}}{100},\quad \dot m_{\rm CO_2,cap} = \dot n_{\rm CO_2,in}\cdot M_{\rm CO_2}\cdot r$$
入口CO2モル流量と回収質量流量。Q：排ガス流量[m³/h]、$y_{\rm CO_2}$：CO2vol%、r：回収率。22.4は標準状態のモル体積[L/mol]。
$$\text{NTU} = -\ln(1-r),\qquad H_{\rm required} = \text{NTU}\cdot \text{HTU},\qquad \text{HTU} = \frac{0.6}{k_{\rm rel}}$$
物質移動段数NTUと必要塔高。$k_{\rm rel}$ はMEA基準の反応速度比（KS-1=1.5、PZ=4.0）。
$$\dot m_{\rm amine} = \frac{\dot m_{\rm CO_2,cap}}{C_{\rm amine}\cdot \Delta\alpha},\qquad \dot Q_{\rm reb} = \dot m_{\rm CO_2,cap}\cdot q_{\rm reg}$$
アミン循環量と再生熱負荷。$C_{\rm amine}$：捕捉容量[mol/kg]、$\Delta\alpha$：ロード差（≈0.3）、$q_{\rm reg}$：再生熱原単位[GJ/t-CO2]。