JP2012250170A - Carbon dioxide separation method and carbon dioxide adsorbent - Google Patents

Carbon dioxide separation method and carbon dioxide adsorbent Download PDF

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容子 丸尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to more simply separate and recover carbon dioxide without cost of energy such as electric power.SOLUTION: An adsorbent 103a composed of a porous glass and iminodiethanol impregnated into its pores is prepared by immersing the porous glass in a solution formed by dissolving iminodiethanol in a solvent to impregnate the solution into the porous glass, and the adsorbent 103a is disposed in an atmosphere 104 being a COrecovery target. In the adsorbent 103a, COpenetrated into its pores is adsorbed by the iminodiethanol.

Description

本発明は、大気などの雰囲気中に含まれる二酸化炭素を雰囲気より分離する二酸化炭素の分離方法および二酸化炭素吸着材に関する。   The present invention relates to a carbon dioxide separation method and a carbon dioxide adsorbent for separating carbon dioxide contained in an atmosphere such as air from the atmosphere.

二酸化炭素は地球温暖化の原因ガスのひとつであり、二酸化炭素の減少は長期的および火急の課題である。二酸化炭素の発生源は、化石燃料を燃焼させるあらゆる分野に及ぶ。大量の化石燃料を使用する火力発電所などの動力発生設備を対象に、ボイラの燃焼排ガスをアルカノールアミン水溶液と接触させ、燃焼排ガス中より二酸化炭素を吸収して分離し、回収する方法、および回収した二酸化炭素を大気へ放出することなく貯蔵する方法が精力的に研究されている。   Carbon dioxide is one of the causative gases of global warming, and the reduction of carbon dioxide is a long-term and urgent issue. Sources of carbon dioxide span all areas of burning fossil fuels. For power generation facilities such as thermal power plants that use a large amount of fossil fuels, a method of collecting and recovering by separating the boiler flue gas with alkanolamine aqueous solution and absorbing and separating carbon dioxide from the flue gas The method of storing the carbon dioxide without releasing into the atmosphere has been energetically studied.

上述したアルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジグリコールアミンなどがある。また、これらのアルカノールアミンに吸収助剤としてピペリジンなどを用いることが提案されている(特許文献1参照)。   Examples of the alkanolamine include monoethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, diisopropanolamine, and diglycolamine. It has also been proposed to use piperidine or the like as an absorption aid for these alkanolamines (see Patent Document 1).

また、燃焼ガスからの酸性ガス成分を分離回収する方法としてイオン液体からなる回収液を用いて回収する方法において、流通式装置を用いた連続プロセスが提案されている(非特許文献1参照)。   In addition, as a method for separating and recovering an acidic gas component from combustion gas, a continuous process using a flow-type apparatus has been proposed in a method of recovering using a recovery liquid composed of an ionic liquid (see Non-Patent Document 1).

また、効率的かつ低いエネルギー消費量で、ガス中の二酸化炭素を吸収および脱離して二酸化炭素を回収する方法において、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、N−メチルジエタノールアミン、N−エチル−2−アミノエタノールを用いる方法が提案されている(特許文献2参照)。   Further, in a method for recovering carbon dioxide by absorbing and desorbing carbon dioxide in gas with an efficient and low energy consumption, 2-amino-2-methyl-1-propanol, N-methyldiethanolamine, N-ethyl A method using 2-aminoethanol has been proposed (see Patent Document 2).

また、火力発電所などの動力発生設備から排出される燃焼排ガス中の二酸化炭素を分離するための吸収液および除去装置および方法として、リン酸化合物を用いる方法が提案されている(特許文献3参照)。リン酸化合物は、水溶液の単位体積あたりの二酸化炭素吸収量および吸収速度が大きく、再生させるのに必要な熱エネルギーが少ない吸収液であり、水によく溶ける物質である。   Further, a method using a phosphoric acid compound has been proposed as an absorbing liquid and a removing device and method for separating carbon dioxide in combustion exhaust gas discharged from power generation equipment such as a thermal power plant (see Patent Document 3). ). A phosphoric acid compound is an absorbing liquid that has a large amount of carbon dioxide absorption and absorption rate per unit volume of an aqueous solution, requires little heat energy for regeneration, and is a substance that dissolves well in water.

特許第3233809号公報Japanese Patent No. 3233809 特開2008−168227号公報JP 2008-168227 A 特開2007−000702号公報JP 2007-000702 A

http://unit.aist.go.jp/tohoku/newsletter/newsletter22/2007_11_no22/newsletter_05.htmlhttp://unit.aist.go.jp/tohoku/newsletter/newsletter22/2007_11_no22/newsletter_05.html

しかしながら、二酸化炭素はガスであり、一方で、吸収剤は液体であるため、二酸化炭素を吸収させるためには、バブリング装置や、吸収剤を噴射する噴射装置の使用が必要となり、電力を用いる動力が必要となっている。二酸化炭素の除去対象のガスが、動力発生設備からの排ガス、工場プロセスからの排出ガスなどの場合、近設する設備から動力を得ることが容易である。また、排出源が商業的な大規模設備である場合、動力を用いることにより発生するコストを回収することも可能である。   However, since carbon dioxide is a gas and the absorbent is a liquid, in order to absorb carbon dioxide, it is necessary to use a bubbling device or an injection device that injects the absorbent. Is required. When the carbon dioxide removal target gas is an exhaust gas from a power generation facility or an exhaust gas from a factory process, it is easy to obtain power from a nearby facility. Further, when the emission source is a commercial large-scale facility, it is possible to recover the cost generated by using power.

一方で、二酸化炭素の排出源は、上述したような大型の商用設備に限るものではなく、一般家庭や小規模設備などの小型の分散排出源がある。これらの分散排出源では、排出される二酸化炭素の濃度は多様であり、排出量も少ない。また、例えば家庭の場合などは、発生するコストを回収する手段がほとんどない。従って、これらの分散排出源からの二酸化炭素の分離・回収では、電力などのエネルギーを用いることなくより低コストで簡便に行えることが要求される。しかしながら、上述した技術ではこの要求に応えられないという問題がある。   On the other hand, the emission source of carbon dioxide is not limited to the large-scale commercial facilities as described above, and there are small distributed emission sources such as ordinary households and small-scale facilities. In these distributed emission sources, the concentration of emitted carbon dioxide varies, and the emission amount is also small. For example, in the case of a home, there is almost no means for recovering the generated costs. Therefore, separation and recovery of carbon dioxide from these dispersed emission sources is required to be simpler at lower cost without using energy such as electric power. However, there is a problem that the above-described technique cannot meet this requirement.

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、電力などのエネルギーコストをかけることなく、より簡便に二酸化炭素が分離・回収できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to more easily separate and recover carbon dioxide without incurring energy costs such as electric power.

本発明に係る二酸化炭素の分離方法は、イミノジエタノールを溶解した溶液を多孔質ガラスに含浸させて多孔質ガラスの孔内にイミノジエタノールが担持した吸着材を作製する第1ステップと、対象とする雰囲気に吸着材を配置して雰囲気中の二酸化炭素を孔内に担持されているイミノジエタノールに吸着させて雰囲気より二酸化炭素を分離する第2ステップとを少なくとも備える。   The carbon dioxide separation method according to the present invention includes a first step in which a porous glass is impregnated with a solution in which iminodiethanol is dissolved to produce an adsorbent in which the iminodiethanol is supported in the pores of the porous glass. And a second step of separating carbon dioxide from the atmosphere by disposing an adsorbent in the atmosphere and adsorbing carbon dioxide in the atmosphere to iminodiethanol supported in the pores.

上記二酸化炭素の分離方法において、溶液は、水溶液であり、イミノジエタノールの体積濃度が20〜40%の範囲とされていればよい。   In the carbon dioxide separation method, the solution may be an aqueous solution and the volume concentration of iminodiethanol may be in the range of 20 to 40%.

上記二酸化炭素の分離方法において、孔内に担持されているイミノジエタノールが二酸化炭素を吸収した後、吸着材を加熱してイミノジエタノールより二酸化炭素を放出させる第3ステップを備えるようにしてもよい。   The carbon dioxide separation method may include a third step of heating the adsorbent and releasing carbon dioxide from iminodiethanol after iminodiethanol carried in the pores absorbs carbon dioxide.

また、本発明に係る二酸化炭素吸着材は、多孔体ガラスと、多孔体ガラスの孔内に担持されたイミノジエタノールとを備える。   Moreover, the carbon dioxide adsorbent according to the present invention includes porous glass and iminodiethanol supported in the pores of the porous glass.

以上説明したように、本発明によれば、イミノジエタノールを溶解した溶液を多孔質ガラスに含浸させて多孔質ガラスの孔内にイミノジエタノールが担持した吸着材を、対象とする雰囲気に配置するようにしたので、電力などのエネルギーコストをかけることなく、より簡便に二酸化炭素が分離・回収できるようになるという優れた効果が得られる。   As described above, according to the present invention, the porous glass is impregnated with a solution in which iminodiethanol is dissolved, and the adsorbent carrying the iminodiethanol in the pores of the porous glass is disposed in the target atmosphere. Therefore, it is possible to obtain an excellent effect that carbon dioxide can be separated and recovered more easily without incurring energy costs such as electric power.

図1Aは、本発明の実施の形態における二酸化炭素の分離方法を説明する説明図である。FIG. 1A is an explanatory diagram illustrating a carbon dioxide separation method according to an embodiment of the present invention. 図1Bは、本発明の実施の形態における二酸化炭素の分離方法を説明する説明図である。FIG. 1B is an explanatory diagram illustrating a carbon dioxide separation method according to an embodiment of the present invention. 図1Cは、本発明の実施の形態における二酸化炭素の分離方法を説明する説明図である。FIG. 1C is an explanatory diagram illustrating a carbon dioxide separation method according to an embodiment of the present invention. 図1Dは、本発明の実施の形態における二酸化炭素の分離方法を説明する説明図である。FIG. 1D is an explanatory diagram illustrating a carbon dioxide separation method according to an embodiment of the present invention. 図2は、吸着材103aの構成を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the adsorbent 103a. 図3は、イミノジエタノールの濃度を10,20,30,40%とした水溶液を用いて作製した吸着材試料を用いた場合の、各々の吸着材試料のCO2減少の状態を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing the CO 2 reduction state of each adsorbent sample when using an adsorbent sample prepared using an aqueous solution having an iminodiethanol concentration of 10, 20, 30, and 40%. is there.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図1A〜図1Dは、本発明の実施の形態における二酸化炭素の分離方法を説明する説明図である。まず、図1Aに示すように、イミノジエタノールを溶媒に溶解した溶液101を、容器102の中に作製する。例えば、体積濃度で20%のイミノジエタノール水溶液とすればよい。なお、イミノジエタノールは、大気圧下においては、融点が28℃程度、沸点が268℃程度の物質である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A to 1D are explanatory diagrams illustrating a carbon dioxide separation method according to an embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 1A, a solution 101 in which iminodiethanol is dissolved in a solvent is prepared in a container 102. For example, an iminodiethanol aqueous solution having a volume concentration of 20% may be used. Note that iminodiethanol is a substance having a melting point of about 28 ° C. and a boiling point of about 268 ° C. under atmospheric pressure.

次に、図1Bに示すように、溶液101に、平均孔径4nmの多孔質ガラス103を浸漬し、溶液101を多孔質ガラス103に含浸させる。多孔質ガラス103は、例えば、平均孔径4nmであり、表面積に対して28%の気孔率となっているものであり、技研科学株式会社製より入手可能である。また、コーニング社製のバイコール#7930でもよい。また、多孔質ガラス103は、例えば、8(mm)×8(mm)で厚さ1(mm)のチップサイズである。なお、多孔質ガラス103は、平均孔径が、溶液101や二酸化炭素(CO2)の分子より大きくなければならない。従って、平均孔径の下限は、溶液101やCO2分子が浸入可能な2nm程度である。なお、本実施の形態における多孔質ガラス103の比表面積は、1g当たり100m2以上である。 Next, as shown in FIG. 1B, a porous glass 103 having an average pore diameter of 4 nm is immersed in the solution 101, and the porous glass 103 is impregnated with the solution 101. The porous glass 103 has, for example, an average pore diameter of 4 nm and a porosity of 28% with respect to the surface area, and is available from Giken Kagaku Co., Ltd. Alternatively, Baicol # 7930 manufactured by Corning may be used. The porous glass 103 has a chip size of 8 (mm) × 8 (mm) and a thickness of 1 (mm), for example. The porous glass 103 must have an average pore size larger than that of the molecules of the solution 101 and carbon dioxide (CO 2 ). Therefore, the lower limit of the average pore diameter is about 2 nm at which the solution 101 and CO 2 molecules can enter. In addition, the specific surface area of the porous glass 103 in this Embodiment is 100 m < 2 > or more per 1 g.

上述した多孔質ガラス103を溶液101に、例えば4時間浸漬し、多孔質ガラス103の孔内に溶液101を含浸させた後、溶液101が含浸した多孔質ガラス103を風乾し、図1Cに示すように、窒素ガス気流中に24時間放置して乾燥する。これにより、多孔質ガラス103の孔内にイミノジエタノールが担持した吸着材(二酸化炭素吸着材)103aが作製できる(第1ステップ)。ここで、イミノジエタノールは、粘性があるため、所定の範囲の濃度の溶液101として粘性を低下させることで、多孔質ガラス103に含浸させることが可能となる。また、上述したように乾燥処理をすることで、含浸した溶液101中の溶媒が乾燥して減少し、多孔質ガラス103(吸着材103a)の孔内においては、イミノジエタノールの濃度が上昇した状態となる。   The porous glass 103 described above is immersed in the solution 101 for 4 hours, for example, and the solution 101 is impregnated in the pores of the porous glass 103, and then the porous glass 103 impregnated with the solution 101 is air-dried, as shown in FIG. 1C. Thus, it is left to dry in a nitrogen gas stream for 24 hours. Thereby, the adsorbent (carbon dioxide adsorbent) 103a in which iminodiethanol is supported in the pores of the porous glass 103 can be produced (first step). Here, since iminodiethanol has viscosity, the porous glass 103 can be impregnated by reducing the viscosity as a solution 101 having a concentration in a predetermined range. In addition, by performing the drying process as described above, the solvent in the impregnated solution 101 is dried and decreased, and the concentration of iminodiethanol is increased in the pores of the porous glass 103 (adsorbent 103a). It becomes.

次に、図1Dに示すように、CO2の回収対象となる雰囲気104の中に、吸着材103aを配置する。上述したように、孔内にイミノジエタノールが担持されている多孔質ガラスから構成された吸着材103aによれば、孔内に進入したCO2が、イミノジエタノールに吸収される。従って、雰囲気104中のCO2が、吸着材103aにより吸収されて雰囲気より分離される(第2ステップ)。このように、本実施の形態によれば、動力を用いることなく、電力などのエネルギーコストをかけることなく、より簡便にCO2が回収できるようになる。 Next, as illustrated in FIG. 1D, the adsorbent 103 a is disposed in the atmosphere 104 that is a CO 2 recovery target. As described above, according to the adsorbent 103a made of porous glass in which iminodiethanol is supported in the pores, CO 2 that has entered the pores is absorbed by iminodiethanol. Accordingly, CO 2 in the atmosphere 104 is absorbed by the adsorbent 103a and separated from the atmosphere (second step). As described above, according to the present embodiment, CO 2 can be recovered more easily without using power and without incurring energy costs such as electric power.

なお、吸着材103aに吸収されたCO2は、吸着材103aを加熱することで、吸着材103aより放出させることができる(第3ステップ)。CO2を吸収したイミノジエタノールは、50℃程度に加熱することで、CO2を放出させることができる。このように、対象の雰囲気のCO2を吸着材103aに吸着させ、この後、吸着材103aを加熱して吸着したCO2を放出させれば、対象の雰囲気より、CO2を分離して回収することができる。 The CO 2 absorbed by the adsorbent 103a can be released from the adsorbent 103a by heating the adsorbent 103a (third step). Iminodiethanol that has absorbed CO 2, by heating to about 50 ° C., can be released CO 2. In this way, if CO 2 in the target atmosphere is adsorbed on the adsorbent 103a, and then the adsorbed material 103a is heated to release the adsorbed CO 2 , the CO 2 is separated and recovered from the target atmosphere. can do.

ここで、吸着材103aについて説明する。まず、吸着材103aを構成する多孔質ガラス103は、図2に示すように、複数の細孔132を備え、また、細孔132は、表面の開口部131から内部にまで連結した貫通細孔の構造となっている。このような構造となっている多孔質ガラス103に溶液101を含浸させると、溶液101に溶解していたイミノジエタノールが細孔132に導入され、細孔132にイミノジエタノール134が担持されているものとなる。なお、担持とは、イミノジエタノール134が、化学的,物理的,または電気的に、細孔132の内壁と結合している状態を示し、例えば、細孔132内の壁面がイミノジエタノール134で被覆され、および/または、細孔132内の側壁にイミノジエタノール134が被着したような状態を示す。   Here, the adsorbent 103a will be described. First, as shown in FIG. 2, the porous glass 103 constituting the adsorbent 103 a includes a plurality of pores 132, and the pores 132 are through-holes connected from the opening 131 on the surface to the inside. It has a structure. When the porous glass 103 having such a structure is impregnated with the solution 101, iminodiethanol dissolved in the solution 101 is introduced into the pores 132, and the iminodiethanol 134 is supported in the pores 132. It becomes. The term “support” refers to a state in which iminodiethanol 134 is chemically, physically, or electrically bonded to the inner wall of pore 132. For example, the inner wall of pore 132 is covered with iminodiethanol 134. And / or a state in which iminodiethanol 134 is deposited on the side walls in the pores 132.

次に、溶液101をイミノジエタノールの水溶液とした場合の、イミノジエタノールの濃度について説明する。   Next, the concentration of iminodiethanol when the solution 101 is an aqueous solution of iminodiethanol will be described.

まず、イミノジエタノールの濃度を体積分率で10%、20%、30%、および40%とした試料水溶液(4種類)を各々作製する。ここで、イミノジエタノール水溶液の体積濃度が40%を超えると、乾燥までに時間がかかり実用的でないこと、また乾燥が不十分であると、イミノジエタノールが多孔質ガラスから漏れだして周りを汚染し、また、特性が変わるなどのことが発生するので、上記水溶液の体積濃度の上限は40%とした。   First, sample aqueous solutions (4 types) having iminodiethanol concentrations of 10%, 20%, 30%, and 40% in volume fraction are prepared. Here, if the volume concentration of the iminodiethanol aqueous solution exceeds 40%, it takes time to dry and is impractical, and if the drying is insufficient, iminodiethanol leaks from the porous glass and contaminates the surroundings. In addition, since the characteristics are changed, the upper limit of the volume concentration of the aqueous solution is set to 40%.

次に、平均孔径4μm,8(mm)×8(mm)で厚さ1(mm)のチップサイズの多孔質ガラスを4個用意する。次に、用意した多孔質ガラスを、各試料水溶液に4時間浸漬し、この後、窒素気流中で24時間乾燥させ、4種類の吸着材試料を作製する。   Next, four pieces of porous glass having an average pore diameter of 4 μm, 8 (mm) × 8 (mm) and a chip size of 1 (mm) are prepared. Next, the prepared porous glass is immersed in each sample aqueous solution for 4 hours, and then dried in a nitrogen stream for 24 hours to prepare four types of adsorbent samples.

次に、ガスセルを4個用意し、上述した4種類の吸着材試料を、各々個別のガスセル内に収容する。なお、各ガスセルの内部には、室内環境と同じ空気が収容され、CO2の初期濃度は500ppmである。また、各ガスセルの内部温度は20℃、湿度は50%である。これは、一般的な室内環境と同等である。 Next, four gas cells are prepared, and the four kinds of adsorbent samples described above are accommodated in individual gas cells. Each gas cell contains the same air as the indoor environment, and the initial concentration of CO 2 is 500 ppm. The internal temperature of each gas cell is 20 ° C. and the humidity is 50%. This is equivalent to a general indoor environment.

次に、上述した各ガスセル内のCO2濃度を、フーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)により測定する。FT−IRによれば、ガスセル内のCO2に起因する吸収の吸光度の変化が測定できる。また、測定においては、各ガスセルに各吸着材試料を配置してからの時間経過(180分)に対する上記吸光度の変化を測定した。この実験の結果、各吸着材試料の使用に対する各ガスセル内のCO2の濃度は、図3に示すように変化(減少)した。 Next, the CO 2 concentration in each gas cell described above is measured with a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR). According to FT-IR, a change in absorbance due to CO 2 in the gas cell can be measured. Moreover, in the measurement, the change in the absorbance with respect to the time elapsed (180 minutes) after the placement of each adsorbent sample in each gas cell was measured. As a result of this experiment, the concentration of CO 2 in each gas cell with respect to the use of each adsorbent sample changed (decreased) as shown in FIG.

図3において、測定を開始してから最初の3分間の急激な減少は、FT−IR内におけるガスセルの外部にあった空気中のCO2が窒素に置換されることが原因で起こっている。水溶液濃度10%では、CO2の吸着によるガスセル内の吸光度の減少はほとんど測定されていないが、20%、30%、40%の水溶液から作製した吸着材試料では、CO2の吸着によるガスセル内の吸光度の減少が計測された。また、水溶液20%の条件では、60分内に吸着平衡が起こり、吸光度の減少は60分以降は測定されなかった。 In FIG. 3, the rapid decrease in the first 3 minutes after the start of the measurement occurs because CO 2 in the air outside the gas cell in the FT-IR is replaced with nitrogen. In aqueous solution concentration of 10% and a decrease in absorbance in the gas cell is poorly measured by adsorption of CO 2, 20% 30% In the adsorption material samples were prepared from 40% aqueous solution, in the gas cell by adsorption CO 2 The decrease in absorbance was measured. Further, under the condition of 20% aqueous solution, adsorption equilibrium occurred within 60 minutes, and the decrease in absorbance was not measured after 60 minutes.

前述したように、一般家庭などの分散排出源からのCO2の回収には、電力などのエネルギーを用いることなくより低コストで行えることが要求される。また、CO2は、自然発生により大気中にも存在し、大気中のCO2を電力などのコストをかけることなく回収する技術が存在すれば、利用価値は高いものと考えられる。 As described above, CO 2 recovery from a distributed emission source such as a general household requires that it can be performed at a lower cost without using energy such as electric power. Further, CO 2 is also present in the atmosphere due to natural occurrence, and if there is a technique for recovering CO 2 in the atmosphere without incurring costs such as electric power, it is considered that the utility value is high.

本発明は、これらの要求に対応すべく、電力を用いる動力を使用せずにCO2を吸収する吸収材を用いたCO2回収方法を鋭意検討した結果、イミノジエタノールの溶液を多孔質の孔中に含浸させることで、動力を用いることなく大気中のCO2が回収可能であることを見出したことによりなされたものである。 In order to meet these demands, the present invention has intensively studied a CO 2 recovery method using an absorbent that absorbs CO 2 without using power using electric power. It was made by finding out that CO 2 in the atmosphere can be recovered without using power by impregnating inside.

イミノジエタノールは、沸点268℃に対し、吸収したCO2の放出温度が50℃付近と非常に低く、CO2を分離して回収するという観点から、取り扱いが容易な物質である。しかしながら、イミノジエタノールは、融点が28℃であり、一般的な環境温度において、冬期などの低温状態では固化するため、単独ではCO2の吸収剤として利用しにくいものとなっている。これに対し、本発明によれば、多孔質ガラスの孔内にイミノジエタノールを担持させるようにしたので、上述したような固化する低温状態であっても、雰囲気の気体との接触面積が大きい状態とすることが可能であり、効率的にCO2の吸収が行えるものと考えられる。 Since iminodiethanol has a boiling point of 268 ° C. and the release temperature of absorbed CO 2 is as low as around 50 ° C., it is a substance that is easy to handle from the viewpoint of separating and recovering CO 2 . However, iminodiethanol has a melting point of 28 ° C. and solidifies at a general environmental temperature in a low temperature state such as winter, so that it is difficult to use alone as a CO 2 absorbent. On the other hand, according to the present invention, since iminodiethanol is supported in the pores of the porous glass, a state where the contact area with the gas in the atmosphere is large even in the low temperature state to be solidified as described above. It is considered that CO 2 can be efficiently absorbed.

また、イミノジエタノールは、一般にCO2吸着に用いられているアミンである2−アミノエタノールより蒸気圧が小さい。このため、多孔質ガラス内に担持させた状態において、蒸発による損失が小さくでき、より長期にわたり、吸着と分離とのサイクルをより多く繰り返して使用することが可能になるものと考えられる。 Moreover, iminodiethanol has a lower vapor pressure than 2-aminoethanol, which is an amine generally used for CO 2 adsorption. For this reason, it is considered that the loss due to evaporation can be reduced in a state of being supported in the porous glass, and the cycle of adsorption and separation can be repeated more frequently over a longer period of time.

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形が実施可能であることは明白である。例えば、上述では、イミノジエタノールを水に溶解した水溶液を用いるようにしたが、これに限るものではない。溶液の溶媒としては、エタノールなど、イミノジエタノールが溶解して粘性を低下させることが可能なものであればよい。また、上述では、窒素ガス気流中で乾燥するようにしたが、これに限るものではない。例えば、窒素ガスに限らずアルゴンなどの不活性なガス中で乾燥すればよい。   It should be noted that the present invention is not limited to the embodiment described above, and that many modifications can be implemented by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious. For example, in the above description, an aqueous solution in which iminodiethanol is dissolved in water is used. However, the present invention is not limited to this. Any solvent may be used as long as it can dissolve viscosity of iminodiethanol, such as ethanol. In the above description, drying is performed in a nitrogen gas stream, but the present invention is not limited to this. For example, the drying is not limited to nitrogen gas, but may be performed in an inert gas such as argon.

101…溶液、102…容器、103…多孔質ガラス、103a…吸着材(二酸化炭素吸着材)、104…雰囲気。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Solution, 102 ... Container, 103 ... Porous glass, 103a ... Adsorbent (carbon dioxide adsorbent), 104 ... Atmosphere.

Claims (4)

イミノジエタノールを溶解した溶液を多孔質ガラスに含浸させて前記多孔質ガラスの孔内にイミノジエタノールが担持した吸着材を作製する第1ステップと、
対象とする雰囲気に前記吸着材を配置して前記雰囲気中の二酸化炭素を前記孔内に担持されている前記イミノジエタノールに吸着させて前記雰囲気より二酸化炭素を分離する第2ステップと
を少なくとも備えることを特徴とする二酸化炭素の分離方法。
A first step of impregnating a porous glass with a solution in which iminodiethanol is dissolved to produce an adsorbent in which iminodiethanol is supported in the pores of the porous glass;
And a second step of separating the carbon dioxide from the atmosphere by disposing the adsorbent in a target atmosphere and adsorbing the carbon dioxide in the atmosphere to the iminodiethanol supported in the holes. A carbon dioxide separation method characterized by the above.
請求項1記載の二酸化炭素の分離方法において、
前記溶液は、水溶液であり、イミノジエタノールの体積濃度が20〜40%の範囲とされていることを特徴とする二酸化炭素の分離方法。
The method for separating carbon dioxide according to claim 1, wherein:
The said solution is aqueous solution, The volume concentration of iminodiethanol is made into the range of 20-40%, The separation method of the carbon dioxide characterized by the above-mentioned.
請求項1または2記載の二酸化炭素の分離方法において、
前記孔内に担持されている前記イミノジエタノールが二酸化炭素を吸収した後、前記吸着材を加熱して前記イミノジエタノールより二酸化炭素を放出させる第3ステップを備えることを特徴とする二酸化炭素の分離方法。
The method for separating carbon dioxide according to claim 1 or 2,
A carbon dioxide separation method comprising: a third step of heating the adsorbent and releasing carbon dioxide from the iminodiethanol after the iminodiethanol carried in the pores absorbs carbon dioxide. .
透明な多孔体ガラスと、
前記多孔体ガラスの孔内に担持されたイミノジエタノールと
を備えることを特徴とする二酸化炭素吸着材。
Transparent porous glass,
A carbon dioxide adsorbent comprising: iminodiethanol supported in pores of the porous glass.
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