JP2010259968A - Device for adsorbing gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体吸着材を容器に収容した気体吸着デバイスに関するものであり、特に、吸着対象ガスの主成分が二酸化炭素であり、かつ二酸化炭素以外の酸性ガスを不純物として含む条件においても、優れた二酸化炭素吸着性能を発揮することが可能な気体吸着デバイスを提供するものである。 The present invention relates to a gas adsorption device in which a gas adsorbent is contained in a container, and in particular, even under conditions where the main component of the gas to be adsorbed is carbon dioxide and contains an acidic gas other than carbon dioxide as an impurity. A gas adsorption device capable of exhibiting high carbon dioxide adsorption performance is provided.
二酸化炭素は、地球温暖化の原因となる気体の一種として近年注目されているが、工業的な排出や、燃焼排ガス中に含まれるものなど、経済活動に伴う二酸化炭素排出量の低減は困難であり、二酸化炭素を吸着することを目的に数多くの吸着材が実用化されている。 Carbon dioxide has attracted attention in recent years as a kind of gas that causes global warming. However, it is difficult to reduce carbon dioxide emissions associated with economic activities such as industrial emissions and those contained in combustion exhaust gas. Many adsorbents have been put to practical use for the purpose of adsorbing carbon dioxide.
また、」環境対応以外の場面でも、リチウム電池など、筐体内部で経時的に二酸化炭素を含む気体が発生し、そのために筐体の膨れなどの変形が生じることが課題となっている用途で、経時発生する二酸化炭素を吸着除去するために、気体吸着材の適用が試みられている。 Moreover, even in situations other than environmental considerations, such as lithium batteries, a gas containing carbon dioxide is generated over time inside the housing, which causes deformation such as swelling of the housing. In order to adsorb and remove carbon dioxide generated over time, application of a gas adsorbent has been attempted.
前者に関しては、Ａ型またはＸ型ゼオライトを担持したハニカム型、格子状型、スパイラル型の構造を有することを特徴とする二酸化炭素の吸着体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、炭酸ルビジウム、炭酸セシウムなどを多孔体物質に担持させた二酸化炭素吸着剤が提案されている（例えば、特許文献２参照）。本構成により、８０℃以上の高温雰囲気においても水分を含む気体から二酸化炭素を効率的に回収できる二酸化炭素吸着剤が提供できるとのことである。また、二酸化炭素キャリアーと酸性ガスキャリアーを膜中に保持させたことを特徴とする二酸化炭素分離促進輸送膜が提案されている（例えば、特許文献３参照）。これは、混合ガス中の二酸化炭素を分離、濃縮することを目的としたものであり、混合ガス中に酸性ガスが含まれている場合でも、有効に作用することを特徴とするものである。 Regarding the former, an adsorbent of carbon dioxide characterized by having a honeycomb-type, lattice-type, or spiral-type structure supporting A-type or X-type zeolite has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Further, a carbon dioxide adsorbent in which rubidium carbonate, cesium carbonate and the like are supported on a porous material has been proposed (see, for example, Patent Document 2). According to this configuration, it is possible to provide a carbon dioxide adsorbent that can efficiently recover carbon dioxide from a gas containing moisture even in a high temperature atmosphere of 80 ° C. or higher. Further, a carbon dioxide separation-promoting transport membrane characterized by holding a carbon dioxide carrier and an acidic gas carrier in the membrane has been proposed (for example, see Patent Document 3). This is intended to separate and concentrate carbon dioxide in the mixed gas, and is characterized by acting effectively even when the mixed gas contains an acidic gas.
また、後者の目的に対しては、電池内部に気体吸着材を適用して発生ガスを吸着し、筐体内部の圧力上昇を抑制する技術が提案されている。その気体吸着材として、例えば、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、アルゴンガスを吸着する黒鉛材料、または、カーボンブラック、または、活性炭を導電助剤として適用する技術が提案されている（例えば、特許文献４参照）。また、水、二酸化炭素、酸素、水素の少なくとも一種を吸着できる多孔体物質を適用する技術が提案されている（例えば、特許文献５参照）。 For the latter purpose, a technique has been proposed in which a gas adsorbent is applied to the inside of the battery to adsorb the generated gas and suppress the pressure rise inside the casing. As the gas adsorbent, for example, a graphite material that adsorbs carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen, and argon gas, or a technique that applies carbon black or activated carbon as a conductive aid has been proposed (for example, a patent) Reference 4). In addition, a technique for applying a porous material capable of adsorbing at least one of water, carbon dioxide, oxygen, and hydrogen has been proposed (see, for example, Patent Document 5).
しかしながら、工業的に排出される燃焼ガスに含まれる二酸化炭素や、天然ガスから水素を得る際に副生する二酸化炭素、また、電池内部で発生する二酸化炭素などは、二酸化炭素ガスのみが生じるものではなく、複数の混合ガスのうちの主成分として発生するものが多い。燃焼ガスや、電池からの発生ガスには、塩化水素や、フッ化水素、イオウ酸化物、窒素酸化物など二酸化炭素以外の反応性の高い酸性ガスが含まれる場合もある。 However, carbon dioxide contained in industrially emitted combustion gas, carbon dioxide by-produced when hydrogen is obtained from natural gas, carbon dioxide generated inside the battery, etc. are produced only by carbon dioxide gas. Rather, many of the plurality of mixed gases are generated as the main component. The combustion gas and the gas generated from the battery may contain highly reactive acid gases other than carbon dioxide, such as hydrogen chloride, hydrogen fluoride, sulfur oxide, and nitrogen oxide.
特許文献１に開示されたような、Ａ型やＸ型ゼオライトを基材とする多孔体材料は、吸着対象ガスに酸性ガスが含まれる場合には、ゼオライトに含まれる金属イオンサイトが酸性ガスと反応してしまい、ガス吸着が不活性化されたり、反応の結果、別のガスを発生したりする可能性があった。 In the porous material based on A-type or X-type zeolite as disclosed in Patent Document 1, when the gas to be adsorbed contains an acid gas, the metal ion site contained in the zeolite is an acid gas. There is a possibility that the gas adsorption may be deactivated and another gas may be generated as a result of the reaction.
特許文献２に関しては、吸着対象ガスが水分を含む場合は考慮されているが、酸性ガスを含む場合については考慮されていない。特許文献２に開示された構成により、多孔体に担持される炭酸ルビジウムや炭酸セシウムが酸性ガスの一部を吸着することは可能であるが、本来の目的である二酸化炭素吸着能力が低下するとともに、コスト的にも不利な構成となってしまう。 With respect to Patent Document 2, the case where the adsorption target gas contains moisture is considered, but the case where the adsorption target gas contains acid gas is not considered. With the configuration disclosed in Patent Document 2, it is possible for rubidium carbonate and cesium carbonate supported on the porous body to adsorb a part of the acidic gas, but the carbon dioxide adsorption ability, which is the original purpose, is reduced. This is a disadvantageous configuration.
特許文献３に開示されたものは、酸性ガスの混在を考慮したものであるが、吸着材ではなく、分離膜目的である。また、二酸化炭素キャリアーと酸性ガスキャリアーの設置部位について特に明記されているものではない。 Although what was disclosed by patent document 3 considers mixing of acidic gas, it is not an adsorbent but the objective of a separation membrane. Further, there is no particular description about the installation site of the carbon dioxide carrier and the acid gas carrier.
また、特許文献４および５に開示された電池への適用では、いずれも多孔体材料を気体吸着材として用いたものであるが、特許文献１，２に開示されたものと同様に、酸性ガスとの混在を考慮されていないため、二酸化炭素より反応性の高い酸性ガスを優先的に吸着した結果、二酸化炭素吸着が不活性化されたり、別のガスを発生したりする可能性があった。 In addition, in the application to the batteries disclosed in Patent Documents 4 and 5, both of them use a porous material as a gas adsorbent. However, in the same manner as those disclosed in Patent Documents 1 and 2, acidic gas is used. As a result of preferentially adsorbing acid gas, which is more reactive than carbon dioxide, carbon dioxide adsorption may be deactivated or another gas may be generated. .
そこで、本発明は、吸着対象ガスに酸性ガスが含まれる場合でも、優れた二酸化炭素吸着能力を発揮する気体吸着デバイスを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a gas adsorption device that exhibits excellent carbon dioxide adsorption ability even when an acid gas is contained in the gas to be adsorbed.
上記目的を達成するために、本発明の気体吸着デバイスは、少なくともドーソナイトと、酸性ガス吸着材と、気体難透過性素材からなる容器とからなり、前記容器が、通気性を制御可能な仕切りにより少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、前記ドーソナイトと前記酸性ガス吸着材が、それぞれ前記容器の異なる空間に収容されている構成となっている。 In order to achieve the above object, the gas adsorption device of the present invention comprises at least a dawsonite, an acidic gas adsorbent, and a container made of a gas-impermeable material, and the container is provided with a partition capable of controlling air permeability. It is partitioned into at least two or more spaces, and the dosonite and the acid gas adsorbent are respectively housed in different spaces of the container.
これにより、吸着対象ガスに酸性ガスが含まれる場合でも、優れた二酸化炭素吸着能力を発揮することができる。 Thereby, even when acidic gas is contained in adsorption object gas, the outstanding carbon dioxide adsorption capability can be exhibited.
本発明の気体吸着デバイスに用いるドーソナイトは、二酸化炭素に対する吸着速度が高く、吸着容量も大きく、かつ、安価な工業的に利用価値の高い二酸化炭素吸着材であり、本発明によれば、ドーソナイトが使用時まで劣化することなく保管可能な気体難透過性素材からなる容器に封入されるとともに、ドーソナイトと酸性ガス吸着材との２連構成であることにより、ドーソナイトによる二酸化炭素吸着、及び、酸性ガス吸着材による二酸化炭素以外の酸性ガス吸着が十分に行われるため、ドーソナイトが酸性ガスによる酸化劣化を受けたり、その結果による反応生成物を生じたりすることなく、二酸化炭素の吸着力を発揮するため、燃焼ガスや、電池など適用機器内の酸性ガスを不純物として含む二酸化炭素を速やかに吸着除去することが可能な気体吸着デバイスを提供することができる。 The dosonite used in the gas adsorption device of the present invention is a carbon dioxide adsorbent having a high adsorption rate for carbon dioxide, a large adsorption capacity, and an inexpensive industrially useful value. According to the present invention, dosonite is It is enclosed in a container made of a gas-impermeable material that can be stored without deterioration until the time of use, and it has a double structure of dosonite and acid gas adsorbent, so that carbon dioxide adsorbed by dawsonite and acid gas Adsorption of acid gas other than carbon dioxide by the adsorbent is sufficiently performed, so that dosonite exhibits the adsorption power of carbon dioxide without undergoing oxidative degradation due to acid gas and resulting reaction products. Quickly adsorb and remove carbon dioxide, which contains impurities such as combustion gases and acidic gases in applicable equipment such as batteries. It is possible to provide a gas suction device possible.
第１の発明の気体吸着デバイスは、少なくともドーソナイトと、酸性ガス吸着材と、気体難透過性素材からなる容器とからなり、前記容器が、通気性を制御可能な仕切りにより少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、前記ドーソナイトと前記酸性ガス吸着材が、それぞれ前記容器の異なる空間に収容されているものである。 A gas adsorption device according to a first aspect of the present invention comprises at least a dossonite, an acid gas adsorbent, and a container made of a gas-impermeable material, and the container has at least two spaces by a partition capable of controlling air permeability. The dosonite and the acid gas adsorbent are respectively housed in different spaces of the container.
本発明の気体吸着デバイスに用いるドーソナイトは、ＮａＡｌ（ＣＯ3）（ＯＨ）の化学構造式を持つ鉱物であるが、人工合成桃可能であり、有害性情報がなく、環境負荷も低いと考えられるとともに、二酸化炭素に対する吸着速度が高く、吸着容量も大きく、かつ、安価な工業的に利用価値の高い二酸化炭素吸着材として知られている。 The dosonite used in the gas adsorption device of the present invention is a mineral having a chemical structural formula of NaAl (CO 3 ) (OH), but can be artificially synthesized, has no harmful information, and is considered to have a low environmental load. At the same time, it is known as a carbon dioxide adsorbent that has a high adsorption rate for carbon dioxide, a large adsorption capacity, and is inexpensive and has high industrial utility value.
そこで、二酸化炭素吸着を必要とする用途へ、ドーソナイトを適用することにより、地球温暖化ガスである二酸化炭素を効率よく吸着したり、二酸化炭素発生による筐体変形を抑制したりすることが可能である。 Therefore, by applying dawsonite to applications that require carbon dioxide adsorption, it is possible to efficiently adsorb carbon dioxide, a global warming gas, and to suppress housing deformation due to carbon dioxide generation. is there.
ドーソナイトは、市販のものを使用することが可能であるが、製造時や輸送時などに水分を含有し、二酸化炭素吸着能力に悪影響を及ぼす可能性があるため、使用時までに乾燥処理を施すことが好ましい。乾燥条件は、特に指定するものではないが、空気中に含まれる二酸化炭素を吸着させないためには、減圧下での加熱乾燥が望ましい。 Commercially available dosonite can be used, but it contains moisture at the time of production and transportation, and may adversely affect the carbon dioxide adsorption capacity. It is preferable. The drying conditions are not particularly specified, but in order not to adsorb carbon dioxide contained in the air, heat drying under reduced pressure is desirable.
一方で、乾燥後のドーソナイトは、大気中で取り扱うと、大気中の二酸化炭素および水分を吸着してしまい、特性が低下する。よって、乾燥後は空気に直接触れず、任意で通気性を発現するような容器に封入することが必要である。 On the other hand, when the dried dosonite is handled in the air, carbon dioxide and moisture in the air are adsorbed, and the characteristics are deteriorated. Therefore, after drying, it is necessary to enclose in a container that does not directly touch the air and optionally develops air permeability.
そこで、本発明では、ドーソナイトを、気体難透過性素材からなる容器に収容しているのである。 Therefore, in the present invention, dosonite is accommodated in a container made of a gas-impermeable material.
さらに、本発明では、吸着対象ガスに酸性ガスが含まれる用途に適用することを目的としているため、酸性ガスによりドーソナイトの特性が低下したり、酸性ガスがドーソナイトと反応した結果、別のガスを発生したりすることを防ぐための構成となっている。 Furthermore, in the present invention, since it is intended to be applied to uses in which acidic gas is included in the gas to be adsorbed, the characteristics of dawsonite are reduced by the acidic gas, or as a result of the acidic gas reacting with dawsonite, another gas is used. It is the structure for preventing generating.
そのために、ドーソナイトと酸性ガス吸着材とを、それぞれ容器内の独立した空間に収容し、これらの空間の間に適切な通気性を確保するため、通気性を制御可能な仕切りを設置するのである。 For this purpose, the dosonite and the acid gas adsorbent are accommodated in independent spaces in the respective containers, and a partition capable of controlling the air permeability is installed between these spaces to ensure appropriate air permeability. .
本構成により、酸性ガスを不純物として含む二酸化炭素を含む吸着対象ガスは、酸性ガス吸着材を収容した空間を通過する際に、酸性ガスが吸着除去され、ドーソナイトを収容した空間には、酸性ガスが除去された気体となって到達する。この際、仕切り材の通気性が大きすぎる場合は、酸性ガス吸着材が酸性ガスを吸着しきれず、酸性ガスを含んだガスがドーソナイトに到達する可能性があり、一方、仕切り材の通気性が小さすぎる場合は、酸性ガスは十分に吸着除去されるが、ドーソナイトに気体が到達しないという問題が発生し、ドーソナイトの吸着性能が発現できない可能性がある。従って、仕切り材の通気性を適切に制御することが重要であり、その結果、吸着対象ガス中の酸性ガスによりドーソナイトが失活したり、酸性ガスがドーソナイトと反応した結果、別のガスを発生したりすることを防ぐことが可能となり、ドーソナイトの優れた気体吸着性能を十分に発揮することができるのである。 With this configuration, the adsorption target gas containing carbon dioxide containing an acid gas as an impurity is adsorbed and removed by the acid gas when passing through the space containing the acid gas adsorbent, and the space containing the dawsonite contains the acid gas. Reaches as a removed gas. At this time, if the air permeability of the partition material is too large, the acid gas adsorbent may not be able to absorb the acid gas, and the gas containing the acid gas may reach the dawsonite. When it is too small, the acidic gas is sufficiently adsorbed and removed, but there is a problem that the gas does not reach the dawsonite, and the adsorbing performance of the dawsonite may not be exhibited. Therefore, it is important to properly control the air permeability of the partition material. As a result, the gas is inactivated by the acidic gas in the adsorption target gas, or another gas is generated as a result of the acidic gas reacting with the dawsonite. This makes it possible to sufficiently exhibit the excellent gas adsorption performance of dawsonite.
ここで、酸性ガス吸着材とは、気体中に含まれる酸性ガスを吸着できるものであり、活性炭、モレキュラーシーブなど物理吸着可能なものや、アルカリ金属水酸化物である水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなど化学吸着可能なものなどを使用することができる。 Here, the acid gas adsorbent can adsorb the acid gas contained in the gas, and can be physically adsorbed such as activated carbon and molecular sieve, and sodium hydroxide and potassium hydroxide which are alkali metal hydroxides. A material that can be chemically adsorbed can be used.
ここで、気体難透過性素材からなる容器とは、吸着材が容器外の気体と接することによる劣化を防ぐことが可能な、気体透過度の小さい材質からなる容器であり、おおよそ容器としての気体透過度が、１０6［ｃｍ3／ｍ2・ｄａｙ・ａｔｍ］以下となるものであり、より望ましくは１０4［ｃｍ3／ｍ2・ｄａｙ・ａｔｍ］以下のものである。特に指定するものではないが、ラミネート樹脂フィルムから成る４方シール袋なども利用できる。 Here, a container made of a gas-impermeable material is a container made of a material having a low gas permeability that can prevent deterioration due to the adsorbent coming into contact with the gas outside the container. The transmittance is 10 6 [cm 3 / m 2 · day · atm] or less, and more desirably 10 4 [cm 3 / m 2 · day · atm] or less. Although not particularly specified, a four-side sealed bag made of a laminated resin film can also be used.
通気性を制御可能な仕切りとは、ドーソナイトを収容した空間と、酸性ガス吸着材を収容した空間の間の通気性を制御可能なものであれば使用でき、特に指定するものではないが、細孔を有する管状の部材や、連続気泡の多孔体などが利用できる。 The partition capable of controlling the air permeability can be used as long as the air permeability between the space containing the dosonite and the space containing the acid gas adsorbent can be controlled, and is not particularly specified. A tubular member having pores, an open-cell porous body, or the like can be used.
また、ドーソナイトの形状は、粉体状が一般的であるが、ペレット化、顆粒化、繊維状など、使用条件に応じた成型などを施しても良い。 The shape of dosonite is generally powder, but it may be molded according to use conditions, such as pelletization, granulation, and fiber.
以上の構成により、ドーソナイトが、二酸化炭素に対する吸着特性を発揮し、本発明の吸着デバイスを適用した機器の二酸化炭素を吸着除去し、環境負荷を低減したり、適用機器の劣化を抑制したりすることが可能である。 With the above configuration, dawsonite exhibits carbon dioxide adsorption characteristics, and adsorbs and removes carbon dioxide from the device to which the adsorption device of the present invention is applied, thereby reducing the environmental load and suppressing degradation of the applied device. It is possible.
また、気体に酸性ガスが含まれる場合においても、酸性ガスによりドーソナイトが失活したり、酸性ガスがドーソナイトと反応した結果、別のガスを発生したりすることなく、長期間優れた吸着性能を維持することが可能となり、信頼性の高い気体吸着デバイスを提供することができる。 In addition, even when acidic gas is included in the gas, excellent adsorption performance can be obtained for a long time without the generation of another gas as a result of the deactivation of dawsonite by the acidic gas or the reaction of the acidic gas with dawsonite. Therefore, it is possible to provide a gas adsorption device with high reliability.
第２の発明の気体吸着デバイスは、特に、第１の発明における仕切りが、連続多孔体であるものである。 In the gas adsorption device of the second invention, in particular, the partition in the first invention is a continuous porous body.
ドーソナイトを収容する空間と酸性ガス吸着材を収容する空間の仕切りの通気性が大きすぎる場合は、酸性ガス吸着材が酸性ガスを吸着しきれず、ドーソナイトが余剰の酸性ガスを吸着し劣化したり、酸性ガスがドーソナイトと反応した結果、別のガスを発生したりする可能性がある。一方、ドーソナイトを収容する空間と酸性ガス吸着材を収容する空間の仕切りの通気性が小さすぎる場合は、ドーソナイトに到達する気体が少なく、ドーソナイトの吸着特性を十分に発揮することができない。従って、仕切り材の通気性を適正に制御することが重要であり、この通気性は、仕切り材の気体透過度、断面積、長さに依存する。 If the air permeability of the partition containing the space containing the dawsonite and the space containing the acid gas adsorbent is too large, the acid gas adsorbent cannot absorb the acid gas, and the dawsonite will absorb excess acid gas and deteriorate, As a result of the acid gas reacting with dawsonite, another gas may be generated. On the other hand, when the air permeability of the partition between the space for accommodating the dawsonite and the space for accommodating the acidic gas adsorbent is too small, the amount of gas that reaches the dawsonite is small, and the adsorption property of the dawsonite cannot be sufficiently exhibited. Accordingly, it is important to appropriately control the air permeability of the partition material, and this air permeability depends on the gas permeability, the cross-sectional area, and the length of the partition material.
気体透過度を要求に合致するため適切に制御するには、連続多孔体が適しており、吸着対象ガスの量や、吸着対象ガスが経時的に侵入する場合の侵入ガスの速度により、適宜選択することが可能である。 In order to control the gas permeability appropriately to meet the requirements, a continuous porous body is suitable, and it is appropriately selected depending on the amount of gas to be adsorbed and the speed of the intruding gas when the gas to be adsorbed over time Is possible.
ここで、連続多孔体とは、固体部分と空隙部分からなり、空隙が連通しているものを指す。セラミックスのように、無機物からなる粒子の集合体であっても、連通ウレタンフォームのように有機物であってもよいが、減圧下でガス発生の少ないものがより望ましい。 Here, the continuous porous body is composed of a solid portion and a void portion, and the voids communicate with each other. Although it may be an aggregate of particles made of an inorganic material such as ceramics or an organic material such as a continuous urethane foam, it is more desirable to generate less gas under reduced pressure.
以上の構成により、吸着対象ガスに酸性ガスが含まれる場合においても、酸性ガス吸着材により酸性ガスを吸着除去されたガス成分が、連続多孔体である仕切り材を通過し、ドーソナイトへ到達するため、ドーソナイトが失活したり、酸性ガスがドーソナイトと反応した結果、別のガスを発生したりすることなく、長期間優れた二酸化炭素吸着性能を維持することが可能となり、信頼性の高い気体吸着デバイスを提供することができる。 With the above configuration, even when the gas to be adsorbed contains an acid gas, the gas component from which the acid gas has been adsorbed and removed by the acid gas adsorbent passes through the partition material that is a continuous porous body and reaches the dosonite. As a result of the deactivation of dawsonite or the reaction of acid gas with dawsonite, it is possible to maintain excellent carbon dioxide adsorption performance for a long time without generating another gas, and reliable gas adsorption A device can be provided.
第３の発明の気体吸着デバイスは、特に、第１または第２の発明に加えて、遠隔操作により容器を開封して、ドーソナイトと酸性ガス吸着材が収容されている空間を外部空間と通気可能にする機構を備えたものである。 In addition to the first or second invention, the gas adsorbing device of the third invention can open the container by remote control and ventilate the space containing the dosonite and the acid gas adsorbing material with the external space. It is equipped with a mechanism to make.
二酸化炭素吸着活性の高いドーソナイトの劣化を抑制するため、気体吸着デバイスは、目的箇所に設置適用した後に、外部空間の気体を吸着し始める、すなわち、外部空間と通気可能となることが望ましい。より望ましくは、酸性ガス吸着材が収容されている側の容器を通じて、外部空間と通気可能となることである。 In order to suppress the deterioration of dosonite having high carbon dioxide adsorption activity, it is desirable that the gas adsorption device starts to adsorb gas in the external space after being installed at the target location, that is, it can be ventilated with the external space. More preferably, it is possible to ventilate the external space through the container on the side where the acidic gas adsorbent is accommodated.
気体難透過性容器に直接外力を与えられるような部位への設置や、外部からの力により容易に変形するような外殻内に気体吸着デバイスを設置する場合には、直接、または、外殻上から間接的に応力を加えることで通気可能とすることは、比較的容易である。例えば、気体難透過性容器および適用箇所の外殻が軟包材の場合であれば、予め突起物を気体難透過性容器に設置しておき、気体吸着デバイスを設置後に外力を付与することにより、気体吸着デバイスの容器に突起物が押し付けられ、貫通することで容器が開封する方法がある。 When installing the gas adsorption device in the outer shell that can be easily deformed by external force, or in a location where external force can be directly applied to the gas permeable container, It is relatively easy to allow ventilation by indirectly applying stress from above. For example, if the gas-impermeable container and the outer shell of the application location are soft packaging materials, the projections are previously installed in the gas-impermeable container and an external force is applied after the gas adsorption device is installed. There is a method in which a protrusion is pressed against a container of a gas adsorption device and the container is opened by penetrating.
一方、外部からの力により容易には変形しない箇所への適用には、直接外力を加えることで通気可能とすることは困難である。 On the other hand, it is difficult to allow ventilation by directly applying an external force for application to a portion that is not easily deformed by an external force.
従って、外力を加えずに気体吸着デバイスの容器に力を加える機構、すなわち遠隔操作の機構により、気体の吸着が可能になることが望ましい。遠隔操作の方法は、特に指定するものでないが、一例として温度変化による方法を、次に記す。 Therefore, it is desirable that gas can be adsorbed by a mechanism that applies force to the container of the gas adsorption device without applying external force, that is, a remote operation mechanism. The remote operation method is not particularly specified, but as an example, a method based on temperature change is described below.
気体吸着デバイスを適用した機器内部に、容器を熱可塑性素材で作製した気体吸着デバイスと、前記容器に一定の応力を付与する突起部材とを設置し、機器の外部から熱を加えることにより、気体吸着デバイスの温度を上昇させる。この場合、常温では容器の硬さが突起物の応力に勝るため変形しないが、軟化温度に達すると、熱可塑性素材からなる容器は軟化し、突起部材は容器に貫通孔を生じさせることができる。 A gas adsorption device in which a container is made of a thermoplastic material and a protruding member that applies a certain stress to the container are installed inside the device to which the gas adsorption device is applied, and heat is applied from the outside of the device, so that the gas Increase the temperature of the adsorption device. In this case, the container is not deformed at room temperature because the hardness of the container is superior to the stress of the protrusion, but when the softening temperature is reached, the container made of the thermoplastic material is softened and the protruding member can cause a through hole in the container. .
熱可塑性素材として熱可塑性樹脂を用いることにより、比較的低い温度、例えば７０℃程度の低い温度で、容器に貫通孔を生じさせることができ、適用機器を構成する素材を劣化させること無く、低コストで、かつ構成部品の熱履歴が少なく優れた品質を有する適用機器を得ることができる。 By using a thermoplastic resin as a thermoplastic material, a through hole can be formed in the container at a relatively low temperature, for example, a low temperature of about 70 ° C. It is possible to obtain an applied device having excellent quality at low cost and with little thermal history of components.
ここで、外部空間とは、気体吸着デバイスの外部の空間を指し、吸着対象ガスなどが存在する空間を指す。 Here, the external space refers to a space outside the gas adsorption device, and refers to a space in which an adsorption target gas or the like exists.
以上の構成により、適用時までドーソナイトの劣化を抑制し、かつ、ドーソナイトが酸性ガスによる酸化劣化やその結果による反応生成物を生じることなく、強固な吸着力を発揮するため、真空機器や電池など適用機器内の吸着対象ガスを速やかに吸着除去することが可能な気体吸着デバイスを提供することができる。 The above configuration suppresses the degradation of dawsonite until the time of application, and the dawsonite exhibits strong adsorptive power without causing oxidative degradation due to acidic gas and the resulting reaction product, such as vacuum equipment and batteries. It is possible to provide a gas adsorption device capable of quickly adsorbing and removing the adsorption target gas in the applied equipment.
以下、本発明の気体吸着デバイスの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the gas adsorption device of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の開封前の気体吸着デバイスを示す概略断面図、図２は、同実施の形態の開封後の気体吸着デバイスを示す概略断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a gas adsorption device before opening according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the gas adsorption device after opening according to the same embodiment.
図１、図２において、気体吸着デバイス１は、ドーソナイト２、酸性ガス吸着材３が容器４で内包されたものである。容器４は、気体難透過性素材からなる軟包材であり、内部が二つの空間に分けられており、それぞれの空間にドーソナイト２と酸性ガス吸着材３が別々に収容されている。ドーソナイト２を収容している空間と酸性ガス吸着材３を収容している空間とは、仕切り５でつながれている。容器４の酸性ガス吸着材３付近の表面には、突起物６が取り付けられている。また、容器４はプラスチックラミネートフィルムであり、仕切り５は不織布である。 1 and 2, a gas adsorption device 1 includes a dosonite 2 and an acid gas adsorbent 3 contained in a container 4. The container 4 is a soft wrapping material made of a gas poorly permeable material, and the interior is divided into two spaces, and the dosonite 2 and the acid gas adsorbent 3 are separately accommodated in each space. The space containing the dosonite 2 and the space containing the acid gas adsorbent 3 are connected by a partition 5. A protrusion 6 is attached to the surface of the container 4 near the acidic gas adsorbent 3. The container 4 is a plastic laminate film, and the partition 5 is a nonwoven fabric.
容器４が軟包材で、容器４に外力を加えられるような条件で、予め気体吸着デバイス１に突起物６を設置しておき、気体吸着デバイス１を設置後に突起物６に外力を加えることにより、容器４に突起物６を押し付けて、容器４が開封するようにしたものである。 The container 4 is a soft wrapping material, and the projection 6 is previously installed on the gas adsorption device 1 under the condition that an external force can be applied to the container 4, and the external force is applied to the projection 6 after the gas adsorption device 1 is installed. Thus, the protrusion 6 is pressed against the container 4 so that the container 4 is opened.
以上のように構成された本実施の形態の気体吸着デバイス１について、以下、その動作、作用を説明する。 About the gas adsorption | suction device 1 of this Embodiment comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、図１に示すように、気体吸着デバイス１の保存時には、ドーソナイト２は、気体難透過性素材からなる容器４内部に封入されているため、気体吸着デバイス１を長時間大気中に放置しても、ドーソナイト２は気体に触れないため、劣化せず、長時間大気中で保存することができる。 First, as shown in FIG. 1, when storing the gas adsorption device 1, since the dosonite 2 is enclosed inside the container 4 made of a gas permeable material, the gas adsorption device 1 is left in the atmosphere for a long time. However, since dosonite 2 does not touch the gas, it does not deteriorate and can be stored in the atmosphere for a long time.
また、ドーソナイト２が、機器適用後に吸着対象ガスを吸着するためには、容器４の密閉が解かれる必要がある。これは以下に示す機構により実現される。 Moreover, in order for the dawsonite 2 to adsorb the gas to be adsorbed after the device is applied, the container 4 needs to be unsealed. This is realized by the following mechanism.
適用箇所が、気体吸着デバイス１へ直接外力を付与可能な場合、予め気体吸着デバイス１表面に突起物６を備えておき、気体吸着デバイス１を設置後に容器４に外力を加えて、気体吸着デバイス１の容器４に突起物６を押し付け、その結果、突起物６は軟包材からなる容器４に突き刺し力を加えるため、容器４には貫通孔７が生じて吸着対象ガスを吸着可能になる。 When the application location can directly apply an external force to the gas adsorption device 1, the surface of the gas adsorption device 1 is provided with a protrusion 6 in advance, and after installing the gas adsorption device 1, an external force is applied to the container 4 to As a result, the protrusion 6 applies a piercing force to the container 4 made of a soft packaging material, so that the container 4 has a through-hole 7 and can adsorb the adsorption target gas. .
ここで、貫通孔７を生じる部分は、仕切り５で分割される容器４内の空間のうち、酸性ガス吸着材３を含む空間側であり、望ましくは、仕切り５までの距離が、より長い部分である。 Here, the part which produces the through-hole 7 is the space side including the acidic gas adsorbent 3 in the space in the container 4 divided by the partition 5, and preferably the part where the distance to the partition 5 is longer. It is.
図２に示すように、容器４には突起物６により貫通孔７が生じるため、吸着対象ガスは、まず、酸性ガス吸着材３を収容した空間に侵入する。その後、吸着対象ガスは、仕切り５を通過して、ドーソナイト２を収容した空間に移動する。突起物６により生じた貫通孔７の通気性は、仕切り５の通気性に比較して大きくされているため、酸性ガス吸着材３を収容した空間に侵入した気体は、内部で淀むことになる。この間に気体に含まれる酸性ガスは、酸性ガス吸着材３により除去されるため、仕切り５を経てドーソナイト２に到達する気体は、酸性ガスが除去されている。従って、ドーソナイト２は、適用時まで劣化が抑制され、かつ、酸性ガスによる酸化劣化や、その結果による反応生成物を生じることなく、二酸化炭素への吸着力を発揮するため、二酸化炭素を速やかに吸着除去することが可能となる。 As shown in FIG. 2, since the through-hole 7 is generated in the container 4 by the protrusion 6, the gas to be adsorbed first enters the space in which the acid gas adsorbent 3 is accommodated. Thereafter, the adsorption target gas passes through the partition 5 and moves to the space in which the dawsonite 2 is accommodated. Since the air permeability of the through-hole 7 generated by the protrusion 6 is made larger than the air permeability of the partition 5, the gas that has entered the space containing the acid gas adsorbing material 3 stagnates inside. . During this time, the acid gas contained in the gas is removed by the acid gas adsorbing material 3, so that the gas that reaches the dawsonite 2 through the partition 5 is removed. Therefore, the dosonite 2 exhibits the adsorption power to carbon dioxide without being deteriorated until the time of application, and without causing oxidative degradation due to the acidic gas and the resulting reaction product. It can be removed by adsorption.
（実施の形態２）
図３（ａ）は、本発明の実施の形態２の開封前の気体吸着デバイスを長手方向に平行な平面で切断した場合の縦断面図、図３（ｂ）は同実施の形態の開封前の気体吸着デバイスを長手方向に垂直な平面で切断した場合の横断面図、図４（ａ）は、同実施の形態の開封後の気体吸着デバイスを長手方向に平行な平面で切断した場合の縦断面図、図４（ｂ）は、同実施の形態の開封後の気体吸着デバイスを長手方向に垂直な平面で切断した場合の横断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 3A is a longitudinal sectional view of the gas adsorption device before opening of the second embodiment of the present invention cut along a plane parallel to the longitudinal direction, and FIG. 3B is before opening of the same embodiment. FIG. 4A is a cross-sectional view of the gas adsorption device of FIG. 4 cut along a plane perpendicular to the longitudinal direction, and FIG. 4A is a diagram of the gas adsorption device after opening in the same embodiment cut along a plane parallel to the longitudinal direction. FIG. 4B is a longitudinal sectional view of the gas adsorbing device after opening in the same embodiment cut along a plane perpendicular to the longitudinal direction.
図３、図４において、気体吸着デバイス８は、熱可塑性プラスチックからなる筒状の容器９内部に、粉末状の酸性ガス吸着材３とドーソナイト２が、間隔をあけて封入されている。 3 and 4, a gas adsorption device 8 includes a cylindrical container 9 made of thermoplastic plastic, in which a powdery acidic gas adsorbent 3 and a dawsonite 2 are enclosed at intervals.
また、酸性ガス吸着材３とドーソナイト２の間は、連通ウレタンフォーム製の仕切り１０で仕切られている。容器９には、応力を加える部材１１により応力が加えられている。また、応力を加える部材１１と接する容器９の内側には、支持体１２が設置されている。ここで、応力を加える部材１１の先端は鋭利になっている。さらに、支持体１２の応力を加える部材１１の先端付近には、孔が開いている。 Further, the acidic gas adsorbent 3 and the dosonite 2 are partitioned by a partition 10 made of continuous urethane foam. Stress is applied to the container 9 by a member 11 that applies stress. A support 12 is installed inside the container 9 in contact with the member 11 that applies stress. Here, the tip of the member 11 to which stress is applied is sharp. Furthermore, a hole is opened in the vicinity of the tip of the member 11 that applies stress to the support 12.
ドーソナイト２は、筒状の容器９内部に封入されているため、保存時における劣化はほとんどない。この気体吸着デバイス８を、適用機器の吸着対象ガスと通気可能な空間内に設置し、気体吸着デバイス８部位を外部から加熱することにより、容器９の温度が上昇する。容器９は熱可塑性樹脂であるため、温度の上昇により軟化する。 Since the dosonite 2 is enclosed in the cylindrical container 9, there is almost no deterioration during storage. The gas adsorbing device 8 is installed in a space that allows ventilation with the gas to be adsorbed of the application device, and the temperature of the container 9 is increased by heating the gas adsorbing device 8 portion from the outside. Since the container 9 is a thermoplastic resin, it softens as the temperature rises.
ここで、熱可塑性樹脂は、軟化温度が適用機器を構成する部材に影響を与えない材料を選択することが望ましい。容器９には予め応力を加える部材１１により応力が加えられているため、所定の温度に達すると容器９の強度を、応力を加える部材１１による応力が上回る。容器９は軟化しているため、応力を加える部材１１の形状に追従し、常温下であれば容易に貫通孔は生じないが、応力を加える部材１１の先端付近には、支持体１２の孔があるため、この付近の変形率は著しく大きくなり、容器９に貫通孔１３が生じる。 Here, as the thermoplastic resin, it is desirable to select a material whose softening temperature does not affect the members constituting the application device. Since stress is applied to the container 9 in advance by the member 11 that applies stress, when the temperature reaches a predetermined temperature, the stress of the member 11 that applies stress exceeds the strength of the container 9. Since the container 9 is softened, it follows the shape of the member 11 to which stress is applied, and a through-hole is not easily generated at room temperature. Therefore, the deformation rate in this vicinity is remarkably increased, and the through hole 13 is generated in the container 9.
そして、ドーソナイト２は、貫通孔１３を通して外部空間の気体を吸着することが可能になる。ここで、貫通孔１３を生じる部分は、仕切り１０で分割される容器９内の空間のうち、酸性ガス吸着材３を含む側であり、望ましくは、仕切り１０までの距離がより長い部分である。 And the dawsonite 2 can adsorb | suck the gas of external space through the through-hole 13. FIG. Here, the part which produces the through-hole 13 is a side including the acidic gas adsorbent 3 in the space in the container 9 divided by the partition 10, and is desirably a part having a longer distance to the partition 10. .
吸着対象ガスが酸性ガスを含む場合、吸着対象ガスは、貫通孔１３を通して容器９に侵入する。吸着対象ガスが容器９に侵入すると、酸性ガス吸着材３付近に所定の時間留まるため、酸性ガスは酸性ガス吸着材３により吸着され、酸性ガスを含まない気体のみが、仕切り１０を通りドーソナイト２に到達し、ドーソナイト２は酸性ガスによる酸化劣化や、その結果による反応生成物を生じることなく、吸着対象を吸着することができる。 When the adsorption target gas includes an acidic gas, the adsorption target gas enters the container 9 through the through hole 13. When the gas to be adsorbed enters the container 9, it stays in the vicinity of the acid gas adsorbent 3 for a predetermined time. Therefore, the acid gas is adsorbed by the acid gas adsorbent 3, and only the gas not containing the acid gas passes through the partition 10 and the dosonite 2. Thus, the dosonite 2 can adsorb the object to be adsorbed without causing oxidative degradation due to the acidic gas and the resulting reaction product.
従って、ドーソナイト２は、適用時まで劣化が抑制され、かつ、酸性ガスによる酸化劣化や、その結果による反応生成物を生じることなく、二酸化炭素への吸着力を発揮するため、二酸化炭素を速やかに吸着除去することが可能となる。 Therefore, the dosonite 2 exhibits the adsorption power to carbon dioxide without being deteriorated until the time of application, and without causing oxidative degradation due to the acidic gas and the resulting reaction product. It can be removed by adsorption.
（実施例１）
粉末状のドーソナイト２と、酸性ガス吸着材３としてモレキュラーシーブを使用し、容器４として軟包材であるプラスチックラミネートフィルムを用いた。プラスチックラミネートフィルムの構成は、厚さ１５μｍのポリプロピレンフィルム、厚さ６μｍのアルミニウム箔、厚さ５０μｍの低密度ポリエチレンフィルムの順に、ラミネートされたものである。仕切りは厚さ１００μｍ、幅１０ｍｍの不織布を用いた。
Example 1
A powdery dosonite 2 and a molecular sieve were used as the acid gas adsorbent 3 and a plastic laminate film as a soft wrapping material was used as the container 4. The structure of the plastic laminate film is a laminate of a polypropylene film having a thickness of 15 μm, an aluminum foil having a thickness of 6 μm, and a low-density polyethylene film having a thickness of 50 μm in this order. The partition was a nonwoven fabric having a thickness of 100 μm and a width of 10 mm.
本実施例の気体吸着デバイス１は、アルゴン雰囲気中で以下の手順で作製した。２枚の長方形のプラスチックラミネートフィルムの低密度ポリエチレン同士を向かい合わせて不織布を挟み、ポリプロピレンフィルム側から熱溶着し、この部分を共通の底辺としてもつ３方シール袋を形成する。その３方シール袋の一方の空間に粉末状のドーソナイト２、他方にモレキュラーシーブを挿入し、１０Ｐａで減圧封止を行った。突起物６は、りん青銅製の板を折り曲げたものの中央部を切り欠いてなるものであり、気体吸着デバイス１におけるモレキュラーシーブを収容した空間側の１外表面に備えた。 The gas adsorption device 1 of the present example was manufactured in the following procedure in an argon atmosphere. Two rectangular plastic laminate films of low-density polyethylene are faced to each other, a nonwoven fabric is sandwiched between them, and heat-welded from the polypropylene film side to form a three-side sealed bag having this portion as a common base. The powdered dosonite 2 was inserted into one space of the three-side seal bag, and the molecular sieve was inserted into the other, and sealed under reduced pressure at 10 Pa. The protrusion 6 is formed by cutting out a central portion of a bent plate made of phosphor bronze, and is provided on one outer surface on the space side in which the molecular sieve in the gas adsorption device 1 is accommodated.
以上のように構成された気体吸着デバイス１を、酸性ガスであるフッ化水素を１％、空気を５％、アルゴンを９４％含む吸着対象ガスを封入したテドラーバッグ内に入れた後、突起物６に応力を加え、気体吸着デバイス１の内外空間を連通化した。連通化した１０分後、テドラーバッグ内のガス組成分析を実施した。その結果、テドラーバッグ内で検出されたガスはアルゴンのみであり、フッ化水素および空気成分は検出されなかった。 After the gas adsorption device 1 configured as described above is placed in a Tedlar bag containing an adsorption target gas containing 1% of hydrogen fluoride which is an acid gas, 5% of air, and 94% of argon, the projection 6 A stress was applied to the gas adsorbing device 1 to make the inner and outer spaces communicated. Ten minutes after the communication, the gas composition analysis in the Tedlar bag was performed. As a result, the only gas detected in the Tedlar bag was argon, and hydrogen fluoride and air components were not detected.
このことから、本構成により、ドーソナイト２は、適用時まで劣化が抑制され、かつ、酸性ガスによる酸化劣化やその結果による反応生成物を生じることなく、強固な吸着力を発揮し、二酸化炭素を速やかに吸着除去することができたと判断した。 From this, with this configuration, the dosonite 2 exhibits a strong adsorptive power without being deteriorated until the time of application, and without causing oxidative deterioration due to acidic gas and the resulting reaction product, and carbon dioxide. It was judged that adsorption removal was possible promptly.
（実施例２）
ペレット状のドーソナイト２と、酸性ガス吸着材３として粒状の水酸化カルシウムを使用し、気体難透過性の容器９として、ポリエチレンテレフタレート製のものを用いた。支持体１２はステンレス製であり、孔が開いており、酸性ガス吸着材３の収容空間におけるドーソナイト２から遠い方の容器９に内接している。容器９に応力を加える部材１１は、ステンレス製のクリップであり、容器９に接する部分が鋭利になっており、この鋭利な部分が、支持体１２の孔に重なるように取り付けられている。ドーソナイト２の収容空間と酸性ガス吸着材３の収容空間とを仕切る仕切り１０は、連通ウレタンフォームである。
(Example 2)
Granulated calcium hydroxide was used as the pellet-shaped dosonite 2 and the acidic gas adsorbent 3, and a polyethylene terephthalate container 9 was used as the gas permeable container 9. The support 12 is made of stainless steel, has a hole, and is inscribed in the container 9 far from the dosonite 2 in the accommodation space of the acidic gas adsorbent 3. The member 11 that applies stress to the container 9 is a clip made of stainless steel, and a portion in contact with the container 9 is sharp, and the sharp portion is attached so as to overlap the hole of the support 12. The partition 10 that partitions the accommodation space for the dosonite 2 and the accommodation space for the acidic gas adsorbent 3 is a continuous urethane foam.
この気体吸着デバイス８を、酸性ガスであるフッ化水素を１％、メタンを１％、二酸化炭素を１０％、アルゴンを８８％含む吸着対象ガスを封入した密封ガラス容器内に設置し、その後、加熱により気体吸着デバイス８の内外空間を連通化した。連通化した１０分後、テドラーバッグ内のガス組成分析を実施した。その結果、テドラーバッグ内で検出されたガスはアルゴンのみであり、フッ化水素および空気成分は検出されなかった。 This gas adsorption device 8 is installed in a sealed glass container enclosing an adsorption target gas containing 1% of hydrogen fluoride which is an acid gas, 1% of methane, 10% of carbon dioxide and 88% of argon, The internal and external spaces of the gas adsorption device 8 were communicated by heating. Ten minutes after the communication, the gas composition analysis in the Tedlar bag was performed. As a result, the only gas detected in the Tedlar bag was argon, and hydrogen fluoride and air components were not detected.
このことから、本構成により、ドーソナイト２は、適用時まで劣化が抑制され、かつ、酸性ガスによる酸化劣化やその結果による反応生成物を生じることなく、強固な吸着力を発揮し、二酸化炭素を速やかに吸着除去することができたと判断した。 From this, with this configuration, the dosonite 2 exhibits a strong adsorptive power without being deteriorated until the time of application, and without causing oxidative deterioration due to acidic gas and the resulting reaction product, and carbon dioxide. It was judged that adsorption removal was possible promptly.
次に本発明の気体吸着デバイスの実施例と比較する比較例を示す。 Next, the comparative example compared with the Example of the gas adsorption | suction device of this invention is shown.
（比較例１）
特許文献１に開示されたＢａ−Ｌｉ合金を金属性容器と酸化カルシウムで被う構造の気体吸着デバイスを比較例１として、実施例１と同様の組成の吸着対象ガス、すなわち、酸性ガスであるフッ化水素を１％、空気を５％、アルゴンを９４％含む吸着対象ガスを封入したテドラーバッグ内に封入し、その１０分後、テドラーバッグ内のガス組成分析を実施した。その結果、テドラーバッグ内で検出されたガスは、フッ化水素１％、空気５％、アルゴン９４％のままであり、吸着挙動が確認できなかった。
(Comparative Example 1)
A gas adsorption device having a structure in which a Ba—Li alloy disclosed in Patent Document 1 is covered with a metallic container and calcium oxide is used as Comparative Example 1, and is an adsorption target gas having the same composition as Example 1, that is, an acid gas. The sample was sealed in a Tedlar bag containing a gas to be adsorbed containing 1% hydrogen fluoride, 5% air, and 94% argon, and 10 minutes later, the gas composition in the Tedlar bag was analyzed. As a result, the gas detected in the Tedlar bag remained 1% hydrogen fluoride, 5% air, and 94% argon, and the adsorption behavior could not be confirmed.
そのため、２４時間経過後に、再度テドラーバッグ内のガス組成分析を実施したところ、検出されたガスは、フッ化水素０．５％、空気１％、アルゴン９７％、不明ガス１．５％であった。このことから、本比較例の気体吸着デバイスは、吸着速度が遅く、またフッ化水素および空気の吸着挙動は確認されるものの、同定不可能な不明ガスが検出されている。この不明ガスは、おそらく、酸性ガスであるフッ化水素とＢａ−Ｌｉ合金の反応生成ガスであると考えられる。 Therefore, when the gas composition analysis in the Tedlar bag was performed again after 24 hours, the detected gas was 0.5% hydrogen fluoride, 1% air, 97% argon, and 1.5% unknown gas. . From this, the gas adsorption device of this comparative example has a slow adsorption rate, and although the adsorption behavior of hydrogen fluoride and air is confirmed, an unknown gas that cannot be identified is detected. This unknown gas is probably a reaction product gas of hydrogen fluoride, which is an acidic gas, and a Ba-Li alloy.
（比較例２）
実施例２の構成において、酸性ガス吸着材を気体吸着デバイスに封入しないものを比較例２として説明する。気体吸着デバイスの作製方法など、酸性ガス吸着材を用いないことを除き、実施例２に準じる。
(Comparative Example 2)
In the configuration of Example 2, an example in which the acidic gas adsorbent is not enclosed in the gas adsorption device will be described as Comparative Example 2. Except not using an acid gas adsorbent, such as a method for producing a gas adsorbing device, the same as in Example 2.
この気体吸着デバイスを、酸性ガスであるフッ化水素を１％、メタンを１％、二酸化炭素を１０％、アルゴンを８８％含む吸着対象ガスを封入した密封ガラス容器内に設置し、その後、加熱により気体吸着デバイスの内外空間を連通化した。連通化した１０分後、テドラーバッグ内のガス組成分析を実施した。その結果、テドラーバッグ内で検出されたガスは、二酸化炭素２％、不明ガス１％、アルゴン９７％であった。 This gas adsorption device is installed in a sealed glass container in which an adsorption target gas containing 1% of hydrogen fluoride which is an acid gas, 1% of methane, 10% of carbon dioxide and 88% of argon is enclosed, and then heated. As a result, the internal and external spaces of the gas adsorption device were communicated. Ten minutes after the communication, the gas composition analysis in the Tedlar bag was performed. As a result, the gas detected in the Tedlar bag was carbon dioxide 2%, unknown gas 1%, and argon 97%.
このことから、本比較例の気体吸着デバイスは、フッ化水素およびメタン、二酸化炭素の吸着挙動は確認されるものの、実施例では確認されなかった二酸化炭素の残存や、同定不可能な不明ガスが検出されている。おそらく、二酸化炭素の残存は酸性ガスであるフッ化水素との反応による酸化劣化の影響であり、不明ガスは酸性ガスであるフッ化水素とドーソナイトの反応生成ガスであると考えられる。 From this, although the gas adsorption device of this comparative example has confirmed the adsorption behavior of hydrogen fluoride, methane, and carbon dioxide, the residual carbon dioxide that could not be identified in the examples and the unidentified gas that could not be identified Has been detected. Probably, the remaining carbon dioxide is the effect of oxidative degradation due to the reaction with hydrogen fluoride, which is an acidic gas, and the unknown gas is considered to be a reaction product gas of hydrogen fluoride, which is an acidic gas, and dawsonite.
本発明による気体吸着デバイスは、吸着対象ガスに酸性ガスが含まれる場合でも、優れた二酸化炭素吸着能力を発揮することができるので、工業的に排出される二酸化炭素や、燃焼排ガス中に含まれる二酸化炭素などの吸着や、リチウム電池など、筐体内部で経時的に二酸化炭素を含む気体が発生し、そのために筐体の膨れなどの変形が生じることが課題となっている用途などに利用することができる。いずれも、吸着対象ガスに酸性ガスを含む場合に、特に有効である。 Since the gas adsorption device according to the present invention can exhibit excellent carbon dioxide adsorption ability even when the gas to be adsorbed contains an acidic gas, it is contained in industrially discharged carbon dioxide or combustion exhaust gas. Used for applications such as adsorption of carbon dioxide, lithium gas, etc., where gas containing carbon dioxide is generated over time inside the housing, which causes deformation such as swelling of the housing. be able to. Both are particularly effective when the gas to be adsorbed contains an acidic gas.
１ 気体吸着デバイス
２ ドーソナイト
３ 酸性ガス吸着材
４ 容器
５ 仕切り
６ 突起物
７ 貫通孔
８ 気体吸着デバイス
９ 容器
１０ 仕切り
１１ 応力を加える部材
１２ 支持体
１３ 貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas adsorption device 2 Dawsonite 3 Acid gas adsorbent 4 Container 5 Partition 6 Protrusion 7 Through-hole 8 Gas adsorption device 9 Container 10 Partition 11 Stress applying member 12 Support body 13 Through-hole
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