JPH04171042A - 炭酸ガス吸収剤 - Google Patents
炭酸ガス吸収剤Info
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- JPH04171042A JPH04171042A JP2299569A JP29956990A JPH04171042A JP H04171042 A JPH04171042 A JP H04171042A JP 2299569 A JP2299569 A JP 2299569A JP 29956990 A JP29956990 A JP 29956990A JP H04171042 A JPH04171042 A JP H04171042A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は炭酸ガスCCO2)吸収剤に係り、特に、CO
8の吸収量が著しく高いCO2吸収剤に関する。
8の吸収量が著しく高いCO2吸収剤に関する。
[従来の技術]
再生可能な固体COz吸収剤としては、酸化マグネシウ
ム(M g O)が最適であるが、そのCO2吸収容量
は少な(、このため、従来MgOのCO□吸収容量を向
上させるための研究がなされている。
ム(M g O)が最適であるが、そのCO2吸収容量
は少な(、このため、従来MgOのCO□吸収容量を向
上させるための研究がなされている。
従来、MgOの吸収容量を向上させる目的で。
MgOにアルカリ金属の水酸化物を配合してなるCO2
吸収剤が提案されている(USP3.557,011)
。
吸収剤が提案されている(USP3.557,011)
。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、USP3,557,011で提案される
Cot吸収剤であっても、十分なCO2吸収容量は得ら
れず、その改善が望まれている。
Cot吸収剤であっても、十分なCO2吸収容量は得ら
れず、その改善が望まれている。
本発明は上記従来の実情に鑑み、CO2吸収容量がより
一層向上されたCO2吸収剤を提供することを目的とす
る。
一層向上されたCO2吸収剤を提供することを目的とす
る。
[課題を解決するための手段]
本発明のCO2吸収剤は、
MgO及び/又は水酸化マグネシウム(Mg(OH)、
)50〜90重量%と、 カリウム化合物5〜30重量%と、 ケイ酸ソーダ及び/又はジルコニア5〜20重量%と を含むことを特徴とする特 以下に本発明の詳細な説明する。
)50〜90重量%と、 カリウム化合物5〜30重量%と、 ケイ酸ソーダ及び/又はジルコニア5〜20重量%と を含むことを特徴とする特 以下に本発明の詳細な説明する。
本発明のCO2吸収剤において、MgO及び/又はMg
(OH) 2は、CO2吸収剤の主成分として作用す
るものである。
(OH) 2は、CO2吸収剤の主成分として作用す
るものである。
また、カリウム化合物としては、水酸化カリウム(KO
H) 、炭酸カリウA (K、cow )、 リン酸カ
リウム(Ka PO,)等が挙げられ、これらは1種を
単独で、或いは2種以上を併用して用いることができる
。これらのカリウム化合物の含有量が5重量%未滴では
Co2吸収容量が低く、30重量%を超えると吸収剤の
成形性が悪くなる。従って、カリウム化合物含有量は5
〜30重量%とする。
H) 、炭酸カリウA (K、cow )、 リン酸カ
リウム(Ka PO,)等が挙げられ、これらは1種を
単独で、或いは2種以上を併用して用いることができる
。これらのカリウム化合物の含有量が5重量%未滴では
Co2吸収容量が低く、30重量%を超えると吸収剤の
成形性が悪くなる。従って、カリウム化合物含有量は5
〜30重量%とする。
ケイ酸ソーダ及び/又はジルコニアはその含有量が5重
量%未満では吸収剤の成形が困難であり、20重量%を
超えるとCo2吸収納容量が低下する。従って、ケイ酸
ソーダ及び/又はジルコニア含有量は5〜20重量%と
する。
量%未満では吸収剤の成形が困難であり、20重量%を
超えるとCo2吸収納容量が低下する。従って、ケイ酸
ソーダ及び/又はジルコニア含有量は5〜20重量%と
する。
このような本発明のCo2吸収剤は、例えば、ケイ酸ソ
ーダの水溶液(水ガラス)及び/又はジルコニアゾルに
所定量のカリウム化合物を溶解し、次いでこれに所定量
のMgO及び/又はMg(OH)、を加えて混線し、混
線物を加熱乾燥して水を除去した後、粉砕、整粒するこ
とにより容易に製造することができる。
ーダの水溶液(水ガラス)及び/又はジルコニアゾルに
所定量のカリウム化合物を溶解し、次いでこれに所定量
のMgO及び/又はMg(OH)、を加えて混線し、混
線物を加熱乾燥して水を除去した後、粉砕、整粒するこ
とにより容易に製造することができる。
更に350〜500℃で加熱してMg (OH)2をM
gOに転化しても良い。
gOに転化しても良い。
なお、本発明において、水ガラスとしては、ケイ酸ソー
ダ含有率が10〜50重量%程度のものを用いるのが好
ましい。また、ジルコニア原料としては上記ジルコニア
ゾルの他、ジルコニア微粒子の懸濁液あるいは加熱によ
ってジルコニアに転化し得るジルコニウム化合物を用い
ることもできる。
ダ含有率が10〜50重量%程度のものを用いるのが好
ましい。また、ジルコニア原料としては上記ジルコニア
ゾルの他、ジルコニア微粒子の懸濁液あるいは加熱によ
ってジルコニアに転化し得るジルコニウム化合物を用い
ることもできる。
本発明のCO2吸収剤は、特に水蒸気濃度10%以上の
湿気ガス中のCO2吸収に極めて有効である。
湿気ガス中のCO2吸収に極めて有効である。
[作用]
MgOは下記(I)に従って、CO2と反応してこれを
吸収する。
吸収する。
M g O+ COw →M g COs ・・・
(I)このMgOの出発原料としては、Mg(OH1
2の他、塩基性炭酸マグネシウム(MgCOs ・xM
g (OH)z ・yH* O)も考えられるが、塩基
性炭酸マグネシウムを出発原料とするMgOでは十分な
CO2吸収効率は得られず、MgO出発原料としてはM
gO又はMg(OH)*が優れていることが実験により
判明した。
(I)このMgOの出発原料としては、Mg(OH1
2の他、塩基性炭酸マグネシウム(MgCOs ・xM
g (OH)z ・yH* O)も考えられるが、塩基
性炭酸マグネシウムを出発原料とするMgOでは十分な
CO2吸収効率は得られず、MgO出発原料としてはM
gO又はMg(OH)*が優れていることが実験により
判明した。
また、このようなMgO,Mg (OH)2を出発原料
とするMgOにカリウム化合物を添加することにより、
CO2吸収容量が増加する。この理由は明らかではない
がカリウム化合物による次のような作用によるものと考
えられる。
とするMgOにカリウム化合物を添加することにより、
CO2吸収容量が増加する。この理由は明らかではない
がカリウム化合物による次のような作用によるものと考
えられる。
■ カリウム化合物による炭酸マグネシウムの生成を促
進する作用による効果 湿気ガス中でのMgOとCOlとの反応は、前記(−■
)式で示すように、直接MgOとCO,が化合する反応
と、下記(n)式で示すように、H2Oが介在してMg
(OH)zを生成し、COmと化合する反応とが考え
られる。
進する作用による効果 湿気ガス中でのMgOとCOlとの反応は、前記(−■
)式で示すように、直接MgOとCO,が化合する反応
と、下記(n)式で示すように、H2Oが介在してMg
(OH)zを生成し、COmと化合する反応とが考え
られる。
MgO+Hz OMg (OH)z
Mg (OH)、+CO□
−4MgCO5+Ha 0−(11)
上記(n)式の反応においてカリウム化合物が存在する
ことにより、M g COm生成反応が促進され、Mg
OのCo2吸収効率が向上する。
ことにより、M g COm生成反応が促進され、Mg
OのCo2吸収効率が向上する。
また、湿気ガス中でのMgOとCogとの反応は、前記
(I)、(n)式の他、下記(II[)式で示すものも
考えられる。この場合においても、カリウム化合物によ
る作用により、MgOとCO2との反応は促進される。
(I)、(n)式の他、下記(II[)式で示すものも
考えられる。この場合においても、カリウム化合物によ
る作用により、MgOとCO2との反応は促進される。
4Mg0+3CO* +4H* 0
→3Mg0COs・Mg (OH)−・3H−0・・・
(III) ■ カリウム化合物の塩基強度、塩基量増大による効果 MgOにアルカリ成分を添加すると、塩基強度笈び塩基
量が増大することが報告されている。−方、Co2は強
い塩基点に吸着するといわれておリ、アルカリ成分であ
るカリウム化合物を添加することによる塩基点の増加が
COa吸収容量の増加につながる。
(III) ■ カリウム化合物の塩基強度、塩基量増大による効果 MgOにアルカリ成分を添加すると、塩基強度笈び塩基
量が増大することが報告されている。−方、Co2は強
い塩基点に吸着するといわれておリ、アルカリ成分であ
るカリウム化合物を添加することによる塩基点の増加が
COa吸収容量の増加につながる。
更に、水ガラスやジルコニアを用いることにより、CO
3吸収容量が向上すると共に、CO2吸収剤の耐久性が
向上する。この理由の詳細は明らかではないが、これら
を添加することによりMgOとカリウム化合物の分散性
が良(なるためと考えられる。
3吸収容量が向上すると共に、CO2吸収剤の耐久性が
向上する。この理由の詳細は明らかではないが、これら
を添加することによりMgOとカリウム化合物の分散性
が良(なるためと考えられる。
[実施例]
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
なお、以下において、CO2吸収条件は、特記しない限
り、以下の条件で行ない、CO□吸収容量はMgOの理
論CO2吸収量に対する吸収したco、の割合で示した
。また、COx濃度(%)はガス中の水分を除いた値1
00・ [CO,]/[Cow 十Ng ]で示した。
り、以下の条件で行ない、CO□吸収容量はMgOの理
論CO2吸収量に対する吸収したco、の割合で示した
。また、COx濃度(%)はガス中の水分を除いた値1
00・ [CO,]/[Cow 十Ng ]で示した。
二重り豆皿魚1
吸収圧カニ8.0ata
(CO,分圧=2.7ata)
吸収温度:300℃
吸収剤充填量: 450cc
ガス流量: COz = Na = Hz O=25O
Ncc7min合計75ONcc/min ガス組成: Cow =Na =Ha 0=33.3%
また、CO2吸収剤は原則として以下に示す方法により
製造した。
Ncc7min合計75ONcc/min ガス組成: Cow =Na =Ha 0=33.3%
また、CO2吸収剤は原則として以下に示す方法により
製造した。
CO3の1′6′
水ガラス又はジルコニアゾルに水酸化カリウム等のカリ
ウム化合物を溶解し、次いでこれにMgO又はMg (
OH)x (MgO原料)粉末を加えて混練する。混
線物を100”Cで乾燥した後に揉みほぐし、続いて1
40〜150℃に加熱して水を実質的に除去する。乾燥
物を粉砕し、篩分けによって0.50〜1mmの大きさ
の粒子を得る。この粒子を吸収管に充填し、450℃に
加熱してMg (OH1,をMgOに転化する。
ウム化合物を溶解し、次いでこれにMgO又はMg (
OH)x (MgO原料)粉末を加えて混練する。混
線物を100”Cで乾燥した後に揉みほぐし、続いて1
40〜150℃に加熱して水を実質的に除去する。乾燥
物を粉砕し、篩分けによって0.50〜1mmの大きさ
の粒子を得る。この粒子を吸収管に充填し、450℃に
加熱してMg (OH1,をMgOに転化する。
実施例1
出発原料として、塩基性炭酸マグネシウム[MgC0,
・xMg (OH)* ・yH*o] 、水酸化
マグネシウム[Mg (OH)a ]又は酸化マグネシ
ウム[MgO]を用い、カリウム化合物としてKOHを
8重量%、さらにケイ酸ソーダを13重量%添加して、
各々Co2吸収剤を製造し、そのCO8吸収容量を調べ
た。
・xMg (OH)* ・yH*o] 、水酸化
マグネシウム[Mg (OH)a ]又は酸化マグネシ
ウム[MgO]を用い、カリウム化合物としてKOHを
8重量%、さらにケイ酸ソーダを13重量%添加して、
各々Co2吸収剤を製造し、そのCO8吸収容量を調べ
た。
結果を第1図に示す。
第1図より、出発原料としてはM g (OH) x又
はMgOが好適であることが明らかである。
はMgOが好適であることが明らかである。
実施例2
カリウム化合物としてKOH,に、Co、又はに、PO
48重量%を添加してCO8吸収剤を製造し、そのCO
z吸収容量を無添加のものと比較した。なお、ケイ酸ソ
ーダ添加量は13重量%とした。
48重量%を添加してCO8吸収剤を製造し、そのCO
z吸収容量を無添加のものと比較した。なお、ケイ酸ソ
ーダ添加量は13重量%とした。
結果を第2図に示す。
第2図よりカリウム化合物の添加により、CO8吸収容
量が向上することが明らかである。
量が向上することが明らかである。
実施例3
実施例2において、カリウム化合物の種類及び添加量を
第1表に示す通りとしてCO2吸収剤を製造し、各々の
CO3吸収容量を無添加(ブランク)のものと比較した
。
第1表に示す通りとしてCO2吸収剤を製造し、各々の
CO3吸収容量を無添加(ブランク)のものと比較した
。
結果を第3図(a)、(b)に示す。また、破過開始時
間から推定したMgO炭酸化率を第4図−に示す。
間から推定したMgO炭酸化率を第4図−に示す。
第3図(a)、(b)及び第4図よりカリウム化合物の
添加量が増加するほどCO1吸収容量が増加するが、カ
リウム化合物の添加量30重量%程度でCO8吸収容量
の向上効果が頭打ちになることが明らかである。
添加量が増加するほどCO1吸収容量が増加するが、カ
リウム化合物の添加量30重量%程度でCO8吸収容量
の向上効果が頭打ちになることが明らかである。
第1表
実施例4
実施例2においてカリウム化合物及びケイ酸ソーダ又は
ジルコニアの添加量を第2表に示す通りとしたこと以外
は同様にしてCO2吸収剤を製造し、同様にco、吸収
を行なった後、下記条件で再生を行ない、吸収・再生の
サイクルテストを行ない、サイクル数と破過時間との関
係を調べ、結果を第5図及び第6図に示した。
ジルコニアの添加量を第2表に示す通りとしたこと以外
は同様にしてCO2吸収剤を製造し、同様にco、吸収
を行なった後、下記条件で再生を行ない、吸収・再生の
サイクルテストを行ない、サイクル数と破過時間との関
係を調べ、結果を第5図及び第6図に示した。
第5図及び第6図より、ケイ酸ソーダ及びジルコニアを
用いた場合には、破過時間が延長され、COz吸な容量
が増大することが明らかである。
用いた場合には、破過時間が延長され、COz吸な容量
が増大することが明らかである。
また、効果の面では、ジルコニアよりケイ酸ソーダの方
が優れていることが明らかである。
が優れていることが明らかである。
K1魚上
温度:550℃〜750℃
圧カニ 1.5ata
ガス:Na (50ONcc/m1n)。
第2表
実施例5
下記方法により製造したC Oz吸収剤を用い、下記C
O□吸収条件にてCo2吸収容量を破過開始時間より調
べ、結果を第3表に示した。
O□吸収条件にてCo2吸収容量を破過開始時間より調
べ、結果を第3表に示した。
CO,斉の“出 ゛
水ガラスに水酸化カリウムを溶解し、次いでこれにMg
(OH)!粉末を加えて混練した。混線物を100℃
で乾燥した後に揉みほぐし、続いて140〜150℃に
加熱して水を実質的に除去した。乾燥物を粉砕し、篩分
けによって粒径0.50〜1mmの大きさの粒子を得る
。この粒子を吸収管に充填し、下記吸収条件におけるC
O2吸収容量を調べた、なお、吸収剤成分割合はMg
(OH)x 79重量%、KOH8重量%、ケイ酸ソー
ダ13重量%とした。
(OH)!粉末を加えて混練した。混線物を100℃
で乾燥した後に揉みほぐし、続いて140〜150℃に
加熱して水を実質的に除去した。乾燥物を粉砕し、篩分
けによって粒径0.50〜1mmの大きさの粒子を得る
。この粒子を吸収管に充填し、下記吸収条件におけるC
O2吸収容量を調べた、なお、吸収剤成分割合はMg
(OH)x 79重量%、KOH8重量%、ケイ酸ソー
ダ13重量%とした。
広夏と展皇逢1
吸収温度を、130,160,200又は300℃とし
たこと以外は、前述のco2吸収条件と同様とした。
たこと以外は、前述のco2吸収条件と同様とした。
なお、No、13〜16においては吸収剤を吸収管に充
填後450℃に加熱してMg (OH)aをMgOに転
化した。No、17〜20はMg (OH)、のまま使
用した。
填後450℃に加熱してMg (OH)aをMgOに転
化した。No、17〜20はMg (OH)、のまま使
用した。
第3表より、低温の方がCO2吸収容量は増大し、また
、Mg(OH)*は低温においてMgOよりもCO,吸
収容量が大きいことが明らかである。
、Mg(OH)*は低温においてMgOよりもCO,吸
収容量が大きいことが明らかである。
第3表
[発明の効果]
以上詳述した通り、本発明のCO2吸収剤は、C02吸
収容量が太き(、CO3吸収効率に優れ、しかも破過時
間が長く、吸収・再生の繰り返し使用の耐久性にも優れ
る。
収容量が太き(、CO3吸収効率に優れ、しかも破過時
間が長く、吸収・再生の繰り返し使用の耐久性にも優れ
る。
第1図は実施例1の結果を示すグラフ、第2図は実施例
2の結果を示すグラフ、第3図及び第4図は実施例3の
結果を示すグラフ、第5図及び第6図は実施例4の結果
を示すグラフである。 代理人 弁理士 重 野 剛 節3図 (a) (b) 時 間(min) 添加量(@ム) 第5図 サイクル数(回) 第6図 サイクル数(回)
2の結果を示すグラフ、第3図及び第4図は実施例3の
結果を示すグラフ、第5図及び第6図は実施例4の結果
を示すグラフである。 代理人 弁理士 重 野 剛 節3図 (a) (b) 時 間(min) 添加量(@ム) 第5図 サイクル数(回) 第6図 サイクル数(回)
Claims (1)
- (1)酸化マグネシウム及び/又は水酸化マグネシウム
50〜90重量%と、 カリウム化合物5〜30重量%と、 ケイ酸ソーダ及び/又はジルコニア5〜20重量%とを
含むことを特徴とする炭酸ガス吸収剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2299569A JP2961871B2 (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 炭酸ガス吸収剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2299569A JP2961871B2 (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 炭酸ガス吸収剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04171042A true JPH04171042A (ja) | 1992-06-18 |
JP2961871B2 JP2961871B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=17874327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2299569A Expired - Lifetime JP2961871B2 (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 炭酸ガス吸収剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2961871B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6271172B2 (en) | 1997-07-31 | 2001-08-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a carbon dioxide gas absorbent |
CN102580468A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-18 | 河南科技大学 | 一种采用镁基吸收剂实现烟气中co2捕集与分离的方法 |
CN104772020A (zh) * | 2014-01-14 | 2015-07-15 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种钙镁复盐co2吸收剂及制备方法 |
JP2015530226A (ja) * | 2012-07-11 | 2015-10-15 | サエス・ゲッターズ・エッセ・ピ・ア | 二酸化炭素複合材料ゲッター |
JP2017510428A (ja) * | 2013-12-30 | 2017-04-13 | サエス・ゲッターズ・エッセ・ピ・ア | 二酸化炭素複合体ゲッター |
JP2020163248A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 二酸化炭素吸蔵還元型触媒、および、メタン製造方法 |
-
1990
- 1990-11-05 JP JP2299569A patent/JP2961871B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6271172B2 (en) | 1997-07-31 | 2001-08-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a carbon dioxide gas absorbent |
CN102580468A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-18 | 河南科技大学 | 一种采用镁基吸收剂实现烟气中co2捕集与分离的方法 |
JP2015530226A (ja) * | 2012-07-11 | 2015-10-15 | サエス・ゲッターズ・エッセ・ピ・ア | 二酸化炭素複合材料ゲッター |
JP2017510428A (ja) * | 2013-12-30 | 2017-04-13 | サエス・ゲッターズ・エッセ・ピ・ア | 二酸化炭素複合体ゲッター |
CN104772020A (zh) * | 2014-01-14 | 2015-07-15 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种钙镁复盐co2吸收剂及制备方法 |
JP2020163248A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 二酸化炭素吸蔵還元型触媒、および、メタン製造方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2961871B2 (ja) | 1999-10-12 |
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