JPH0840715A - 二酸化炭素の回収方法及び二酸化炭素吸着剤 - Google Patents
二酸化炭素の回収方法及び二酸化炭素吸着剤Info
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- JPH0840715A JPH0840715A JP7114184A JP11418495A JPH0840715A JP H0840715 A JPH0840715 A JP H0840715A JP 7114184 A JP7114184 A JP 7114184A JP 11418495 A JP11418495 A JP 11418495A JP H0840715 A JPH0840715 A JP H0840715A
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- porous material
- potassium carbonate
- adsorbent
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水蒸気と二酸化炭素とを含む気体から低コス
トで効率的に二酸化炭素を回収する二酸化炭素の回収方
法の開示 【構成】 空孔内に２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏを担持させて
乾燥させた多孔質物質に，水蒸気と二酸化炭素とを含む
ガスを通過させることを特徴とする二酸化炭素の回収方
法。
トで効率的に二酸化炭素を回収する二酸化炭素の回収方
法の開示 【構成】 空孔内に２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏを担持させて
乾燥させた多孔質物質に，水蒸気と二酸化炭素とを含む
ガスを通過させることを特徴とする二酸化炭素の回収方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二酸化炭素を含むガスか
ら効率よく二酸化炭素を回収する二酸化炭素の回収方法
に関する。
ら効率よく二酸化炭素を回収する二酸化炭素の回収方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば，火力発電所等の大規模燃焼設備
から放出される排気ガス中には，燃焼設備の燃料が石炭
であるか石油天然ガスであるかにもよるが，通常９％〜
１５％の二酸化炭素と１２％〜１７％の水分が含まれて
いる。
から放出される排気ガス中には，燃焼設備の燃料が石炭
であるか石油天然ガスであるかにもよるが，通常９％〜
１５％の二酸化炭素と１２％〜１７％の水分が含まれて
いる。
【０００３】このような，排気ガスから炭酸ガスを回収
する方法としては，化学吸収法或いは物理吸着法等が知
られている。
する方法としては，化学吸収法或いは物理吸着法等が知
られている。
【０００４】化学吸収法としては熱炭酸カリウム法が知
られているが，この熱炭酸カリウム法は，Ｕ．Ｓ．Ｐａ
ｔｅｎｔ ２，８８６，４０５として開示され，Ｂｅｎ
ｆｉｅｌｄプロセスとして工業的に実用化されている。
られているが，この熱炭酸カリウム法は，Ｕ．Ｓ．Ｐａ
ｔｅｎｔ ２，８８６，４０５として開示され，Ｂｅｎ
ｆｉｅｌｄプロセスとして工業的に実用化されている。
【０００５】この方法は，Ｋ2ＣＯ3＋ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ→２
ＫＨＣＯ3という化学反応式を利用するもので，低温に
保った炭酸カリウムの濃厚水溶液に二酸化炭素を含有す
るガスを加圧して吹き込むことにより，二酸化炭素を炭
酸水素カリウムとして捕捉する。次にこの炭酸水素カリ
ウム液を高温の放散塔に移送して減圧することにより，
２ＫＨＣＯ3→Ｋ2ＣＯ3＋ＣＯ2＋Ｈ2Ｏという逆反応を
おこさせて二酸化炭素を放出させるものである。
ＫＨＣＯ3という化学反応式を利用するもので，低温に
保った炭酸カリウムの濃厚水溶液に二酸化炭素を含有す
るガスを加圧して吹き込むことにより，二酸化炭素を炭
酸水素カリウムとして捕捉する。次にこの炭酸水素カリ
ウム液を高温の放散塔に移送して減圧することにより，
２ＫＨＣＯ3→Ｋ2ＣＯ3＋ＣＯ2＋Ｈ2Ｏという逆反応を
おこさせて二酸化炭素を放出させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
ような化学吸収法では，大きな液タンクの温度−圧力ス
ウィングによるエネルギー損失が多いため経済性に問題
がある。なお，ほかの物理吸着法としては，乾燥ガスか
ら二酸化炭素を回収する方法として，シリカゲル，アル
ミナ，ゼオライト等の吸着剤を用いる方法があるが，煙
道ガスのように水蒸気を含むガスは，水蒸気の吸着によ
り急激に吸着能が低下する問題がある。この問題につい
ては，比較的水蒸気の影響の少ない活性炭系の吸着剤が
研究されているものの，水分共存下で実用できる技術は
完成されていない。
ような化学吸収法では，大きな液タンクの温度−圧力ス
ウィングによるエネルギー損失が多いため経済性に問題
がある。なお，ほかの物理吸着法としては，乾燥ガスか
ら二酸化炭素を回収する方法として，シリカゲル，アル
ミナ，ゼオライト等の吸着剤を用いる方法があるが，煙
道ガスのように水蒸気を含むガスは，水蒸気の吸着によ
り急激に吸着能が低下する問題がある。この問題につい
ては，比較的水蒸気の影響の少ない活性炭系の吸着剤が
研究されているものの，水分共存下で実用できる技術は
完成されていない。
【０００７】本発明は，上記問題に鑑みてなされたもの
であり，水蒸気と二酸化炭素とを含む気体から低コスト
で効率的に二酸化炭素を回収することにより，環境保全
に役立ち得る二酸化炭素の回収方法を提案することを目
的とする。
であり，水蒸気と二酸化炭素とを含む気体から低コスト
で効率的に二酸化炭素を回収することにより，環境保全
に役立ち得る二酸化炭素の回収方法を提案することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明の請求項１と請求項５の二酸化炭素の回収方
法は，空孔内に，２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏ，またはＮａ2Ｃ
Ｏ2・Ｈ2Ｏ，または２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏと，Ｎａ2ＣＯ
3・Ｈ2Ｏとを含む混合物を，担持して乾燥させた多孔質
物質に，水蒸気と二酸化炭素とを含むガスを通過させる
ことを特徴とする。
に，本発明の請求項１と請求項５の二酸化炭素の回収方
法は，空孔内に，２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏ，またはＮａ2Ｃ
Ｏ2・Ｈ2Ｏ，または２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏと，Ｎａ2ＣＯ
3・Ｈ2Ｏとを含む混合物を，担持して乾燥させた多孔質
物質に，水蒸気と二酸化炭素とを含むガスを通過させる
ことを特徴とする。
【０００９】また，本発明の請求項２の二酸化炭素の回
収方法は，請求項１と請求項２，請求項５，請求項６の
二酸化炭素の回収方法において，前記二酸化炭素を捕集
した多孔質物質に，スチームを通気させることまたは減
圧することにより，前記多孔質物質の空孔にＫＨＣ
Ｏ3，または，ＮａＨＣＯ3またはＫＨＣＯ3とＮａＨＣ
Ｏ3の混合物として捕集された二酸化炭素を放出させ，
さらにこれを冷却することにより水分を液化させ高純度
の二酸化炭素を回収することを特徴とする。
収方法は，請求項１と請求項２，請求項５，請求項６の
二酸化炭素の回収方法において，前記二酸化炭素を捕集
した多孔質物質に，スチームを通気させることまたは減
圧することにより，前記多孔質物質の空孔にＫＨＣ
Ｏ3，または，ＮａＨＣＯ3またはＫＨＣＯ3とＮａＨＣ
Ｏ3の混合物として捕集された二酸化炭素を放出させ，
さらにこれを冷却することにより水分を液化させ高純度
の二酸化炭素を回収することを特徴とする。
【００１０】さらに，本発明の二酸化炭素吸着剤は，請
求項１，２，５，６，７の二酸化炭素の回収方法に用い
る二酸化炭素吸着剤であって，乾燥させた多孔質物質
を，「炭酸カリウム」水溶液，または「炭酸ナトリウ
ム」水溶液，または「炭酸カリウムと炭酸ナトリウムと
を混合した」水溶液に浸漬した後，この「炭酸カリウム
水溶液」，または「炭酸ナトリウム」水溶液，または
「炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを混合した」水溶液を
減圧下で蒸発させ，前記多孔質物質の空孔に「炭酸カリ
ウム水和物」，または「炭酸ナトリウム」，または「炭
酸カリウムと炭酸ナトリウムの混合物」を担持させたこ
とを特徴とする。
求項１，２，５，６，７の二酸化炭素の回収方法に用い
る二酸化炭素吸着剤であって，乾燥させた多孔質物質
を，「炭酸カリウム」水溶液，または「炭酸ナトリウ
ム」水溶液，または「炭酸カリウムと炭酸ナトリウムと
を混合した」水溶液に浸漬した後，この「炭酸カリウム
水溶液」，または「炭酸ナトリウム」水溶液，または
「炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを混合した」水溶液を
減圧下で蒸発させ，前記多孔質物質の空孔に「炭酸カリ
ウム水和物」，または「炭酸ナトリウム」，または「炭
酸カリウムと炭酸ナトリウムの混合物」を担持させたこ
とを特徴とする。
【００１１】また，本発明の二酸化炭素吸着剤は，請求
項３または請求項７の二酸化炭素吸着剤において，前記
多孔質物質は活性炭・ゼオライト・アルミナ・珪藻土の
いずれかもしくはこれらの混合物からなることを特徴と
する。
項３または請求項７の二酸化炭素吸着剤において，前記
多孔質物質は活性炭・ゼオライト・アルミナ・珪藻土の
いずれかもしくはこれらの混合物からなることを特徴と
する。
【００１２】
【作用】本発明の請求項１，２，５，６，７の二酸化炭
素の回収方法によれば，空孔内に「炭酸カリウム」また
は「炭酸ナトリウム」または「炭酸カリウムと炭酸ナト
リウムの混合物」を担持させて乾燥させた多孔質物質
に，水蒸気と二酸化炭素とを含むガスを通過させると，
炭酸カリウムは水と共に二酸化炭素と反応して炭酸水素
カリウムとなり，また炭酸ナトリウムは水と共に二酸化
炭素と反応して炭酸水素カリウムとなり，化学的に二酸
化炭素を捕捉する。このように固定床操作で，二酸化炭
素を効率的に分離・回収することが可能となり，水の分
離を必要としないため，分離時のエネルギー損失を大幅
に低減できる。
素の回収方法によれば，空孔内に「炭酸カリウム」また
は「炭酸ナトリウム」または「炭酸カリウムと炭酸ナト
リウムの混合物」を担持させて乾燥させた多孔質物質
に，水蒸気と二酸化炭素とを含むガスを通過させると，
炭酸カリウムは水と共に二酸化炭素と反応して炭酸水素
カリウムとなり，また炭酸ナトリウムは水と共に二酸化
炭素と反応して炭酸水素カリウムとなり，化学的に二酸
化炭素を捕捉する。このように固定床操作で，二酸化炭
素を効率的に分離・回収することが可能となり，水の分
離を必要としないため，分離時のエネルギー損失を大幅
に低減できる。
【００１３】従って，火力発電所の煙道ガス或いは工場
等の水蒸気及び二酸化炭素を含む排気ガスの通路に，本
発明の炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムまたは炭酸カ
リウムと炭酸ナトリウムの混合物を担持させた多孔質物
質を充填すると，煙道ガスや排気ガスから二酸化炭素を
炭酸水素カリウムまたは炭酸水素ナトリウムまたは炭酸
水素カリウムと炭酸水素ナトリウムの混合物として効率
的に回収できる。
等の水蒸気及び二酸化炭素を含む排気ガスの通路に，本
発明の炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムまたは炭酸カ
リウムと炭酸ナトリウムの混合物を担持させた多孔質物
質を充填すると，煙道ガスや排気ガスから二酸化炭素を
炭酸水素カリウムまたは炭酸水素ナトリウムまたは炭酸
水素カリウムと炭酸水素ナトリウムの混合物として効率
的に回収できる。
【００１４】また，多孔質物質の空孔に捕捉された炭酸
水素カリウム又は炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素カ
リウムと炭酸水素ナトリウムのとの混合物にスチームを
通気させると，２ＫＨＣＯ3→Ｋ2ＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2
または２ＮａＨＣＯ3→ＮａＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2の反応
式により二酸化炭素を濃縮回収できる。
水素カリウム又は炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素カ
リウムと炭酸水素ナトリウムのとの混合物にスチームを
通気させると，２ＫＨＣＯ3→Ｋ2ＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2
または２ＮａＨＣＯ3→ＮａＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2の反応
式により二酸化炭素を濃縮回収できる。
【００１５】また，多孔質物質の空孔に捕捉された炭酸
水素カリウムまたは炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素
カリウムと炭酸水素ナトリウムの混合物を減圧すること
により，２ＫＨＣＯ3→Ｋ2ＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2，また
は，２ＮａＨＣＯ3→Ｎａ2ＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2の反応
式により二酸化炭素を濃縮回収できる。
水素カリウムまたは炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素
カリウムと炭酸水素ナトリウムの混合物を減圧すること
により，２ＫＨＣＯ3→Ｋ2ＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2，また
は，２ＮａＨＣＯ3→Ｎａ2ＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2の反応
式により二酸化炭素を濃縮回収できる。
【００１６】また，本発明の請求項３，４の二酸化炭素
吸着剤によれば，多孔質物質を炭酸カリウムまたは炭酸
ナトリウムまたは炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを混合
した水溶液に浸漬し，炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウ
ムまたは炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを混合した水溶
液を減圧下で蒸発させ，この多孔質物質を乾燥させる
と，空孔内に炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムまたは
炭酸カリウムと炭酸ナトリウムの混合物が担持される。
吸着剤によれば，多孔質物質を炭酸カリウムまたは炭酸
ナトリウムまたは炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを混合
した水溶液に浸漬し，炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウ
ムまたは炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを混合した水溶
液を減圧下で蒸発させ，この多孔質物質を乾燥させる
と，空孔内に炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムまたは
炭酸カリウムと炭酸ナトリウムの混合物が担持される。
【００１７】この二酸化炭素吸着剤に水蒸気と二酸化炭
素を含んだガスを通気させると，水蒸気と炭酸カリウム
または炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムと炭酸ナトリ
ウムの混合物と二酸化炭素が化合して炭酸水素カリウム
または炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素カリウムと炭
酸水素ナトリウムの混合物を生成する。さらに，炭酸水
素カリウムまたは炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素カ
リウムと炭酸水素ナトリウムの混合物にスチームを通気
するか，炭酸水素カリウムまたは炭酸水素ナトリウムま
たは炭酸水素カリウムと炭酸水素ナトリウムの混合物を
減圧すると，炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムまたは
炭酸カリウムと炭酸ナトリウムの混合物と二酸化炭素と
水が発生するので，二酸化炭素を濃縮回収できる。
素を含んだガスを通気させると，水蒸気と炭酸カリウム
または炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムと炭酸ナトリ
ウムの混合物と二酸化炭素が化合して炭酸水素カリウム
または炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素カリウムと炭
酸水素ナトリウムの混合物を生成する。さらに，炭酸水
素カリウムまたは炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素カ
リウムと炭酸水素ナトリウムの混合物にスチームを通気
するか，炭酸水素カリウムまたは炭酸水素ナトリウムま
たは炭酸水素カリウムと炭酸水素ナトリウムの混合物を
減圧すると，炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムまたは
炭酸カリウムと炭酸ナトリウムの混合物と二酸化炭素と
水が発生するので，二酸化炭素を濃縮回収できる。
【００１８】
【実施例】以下，本発明の実施例にかかる二酸化炭素の
回収方法を図面に基づいて説明する。第１の実施例の二
酸化炭素の回収方法は，二酸化炭素及び水蒸気を排出す
る燃焼設備の排気ガス通路に適用され，燃焼設備の排気
通路に空孔内に炭酸カリウムを担持させて乾燥させた多
孔質物質を充填した固定床吸着塔を配設し，この多孔質
物質に水蒸気と二酸化炭素とを含むガスを通過させ，多
孔質物質に担持させた炭酸カリウムに二酸化炭素を捕集
させるものである。また，第２の二酸化炭素の回収方法
は，二酸化炭素を回収した多孔質物質にスチームを通気
させて多孔質物質の空孔に捕集された二酸化炭素を濃縮
して回収するものである。
回収方法を図面に基づいて説明する。第１の実施例の二
酸化炭素の回収方法は，二酸化炭素及び水蒸気を排出す
る燃焼設備の排気ガス通路に適用され，燃焼設備の排気
通路に空孔内に炭酸カリウムを担持させて乾燥させた多
孔質物質を充填した固定床吸着塔を配設し，この多孔質
物質に水蒸気と二酸化炭素とを含むガスを通過させ，多
孔質物質に担持させた炭酸カリウムに二酸化炭素を捕集
させるものである。また，第２の二酸化炭素の回収方法
は，二酸化炭素を回収した多孔質物質にスチームを通気
させて多孔質物質の空孔に捕集された二酸化炭素を濃縮
して回収するものである。
【００１９】図１は，この実施例の二酸化炭素の回収装
置の概略構成を示した模式図であり， この二酸化炭素
回収装置は，二酸化炭素及び水蒸気を含むガスを導入す
るガス導入経路と，このガス導入経路に接続されると共
に二酸化炭素吸着剤を充填した固定床吸着塔と，この固
定床吸着塔に接続されると共に前記固定床吸着塔から二
酸化炭素捕集済みのガスを排出するガス排出経路と，前
記固定床吸着塔に接続されると共に前記固定床吸着塔に
スチームを導入するスチーム導入経路と，前記固定床吸
着塔に接続されると共に前記固定床吸着塔に捕集した二
酸化炭素を回収する二酸化炭素回収通路と，前記ガス導
入経路と前記ガス排出経路とを開閉する１組の第１バル
ブ手段と，この第１バルブ手段の開閉状態と反対になる
ように開閉されて前記スチーム導入経路と前記二酸化炭
素回収通路とを開閉する１組の第２バルブとを備えたこ
とを特徴とする。
置の概略構成を示した模式図であり， この二酸化炭素
回収装置は，二酸化炭素及び水蒸気を含むガスを導入す
るガス導入経路と，このガス導入経路に接続されると共
に二酸化炭素吸着剤を充填した固定床吸着塔と，この固
定床吸着塔に接続されると共に前記固定床吸着塔から二
酸化炭素捕集済みのガスを排出するガス排出経路と，前
記固定床吸着塔に接続されると共に前記固定床吸着塔に
スチームを導入するスチーム導入経路と，前記固定床吸
着塔に接続されると共に前記固定床吸着塔に捕集した二
酸化炭素を回収する二酸化炭素回収通路と，前記ガス導
入経路と前記ガス排出経路とを開閉する１組の第１バル
ブ手段と，この第１バルブ手段の開閉状態と反対になる
ように開閉されて前記スチーム導入経路と前記二酸化炭
素回収通路とを開閉する１組の第２バルブとを備えたこ
とを特徴とする。
【００２０】すなわち，この二酸化炭素回収装置は，例
えば火力発電所の燃焼設備やエンジン型発電機の燃焼設
備の排気経路１に接続される排ガス導入経路２を有し，
この排ガス導入経路２にブロア３が備えられている。ブ
ロア３の排気口には下流側が二股に分岐する排ガス導入
経路４が接続され，排ガス導入経路４の下流側の端部の
各々に二酸化炭素吸着剤を充填した固定床吸着塔８ａ，
８ｂが接続されている。排ガス導入経路４の下流側分岐
部にはバルブ６ａ，６ｂが設けられ，バルブ６ａ，６ｂ
と固定床吸着塔８ａ，８ｂの間にバルブ７ａ，７ｂを介
してスチームを導入するスチーム導入経路５がそれぞれ
接続されている。固定床吸着塔８ａ，８ｂには後述する
二酸化炭素吸着剤が充填されている。固定床吸着塔８
ａ，８ｂには，バルブ１１ａ，１１ｂを介して排気経路
１に二酸化炭素回収済みのガスを排出する排ガス排出経
路９と，バルブ１２ａ，１２ｂを介して二酸化炭素を回
収する二酸化炭素回収経路１０が接続され，二酸化炭素
回収経路１０には冷却塔１３が設けられている。
えば火力発電所の燃焼設備やエンジン型発電機の燃焼設
備の排気経路１に接続される排ガス導入経路２を有し，
この排ガス導入経路２にブロア３が備えられている。ブ
ロア３の排気口には下流側が二股に分岐する排ガス導入
経路４が接続され，排ガス導入経路４の下流側の端部の
各々に二酸化炭素吸着剤を充填した固定床吸着塔８ａ，
８ｂが接続されている。排ガス導入経路４の下流側分岐
部にはバルブ６ａ，６ｂが設けられ，バルブ６ａ，６ｂ
と固定床吸着塔８ａ，８ｂの間にバルブ７ａ，７ｂを介
してスチームを導入するスチーム導入経路５がそれぞれ
接続されている。固定床吸着塔８ａ，８ｂには後述する
二酸化炭素吸着剤が充填されている。固定床吸着塔８
ａ，８ｂには，バルブ１１ａ，１１ｂを介して排気経路
１に二酸化炭素回収済みのガスを排出する排ガス排出経
路９と，バルブ１２ａ，１２ｂを介して二酸化炭素を回
収する二酸化炭素回収経路１０が接続され，二酸化炭素
回収経路１０には冷却塔１３が設けられている。
【００２１】固定床吸着塔８ａ，８ｂが並列に設けられ
ているのは，例えば一方の固定床吸着塔８ａに排ガスを
送るときに，他方の固定床吸着塔８ｂに温度の高いスチ
ームを送り，一方の固定床吸着塔８ａにスチームを送る
ときに，他方の固定床吸着塔８ｂに排気ガスを送る動作
を交互に行うためである。
ているのは，例えば一方の固定床吸着塔８ａに排ガスを
送るときに，他方の固定床吸着塔８ｂに温度の高いスチ
ームを送り，一方の固定床吸着塔８ａにスチームを送る
ときに，他方の固定床吸着塔８ｂに排気ガスを送る動作
を交互に行うためである。
【００２２】従って，バルブ６ａとバルブ１１ａは同時
に開閉され，バルブ７ａとバルブ１２ａとは同時に開閉
される。又，バルブ６ｂとバルブ１１ｂは同時に開閉さ
れ，バルブ７ｂとバルブ１２ｂは同時に開閉される。固
定床吸着塔８ａに排ガスを導入し，固定床吸着塔８ｂに
スチームを通気するとき，バルブ６ａ，１１ａがあけら
れてブロア３が固定床吸着塔８ａ側に排ガスを送り，バ
ルブ７ａ，１２ａは閉じられ，バルブ６ｂ，１１ｂは閉
じられ，バルブ７ｂ，１２ｂはあけられる。固定床吸着
塔８ａにスチームを通気させ，固定床吸着塔８ｂに排ガ
スを導入するとき，バルブ６ａ，１１ａは閉じ，バルブ
７ａ，１２ａは開き，バルブ６ｂ，１１ｂは開き，バル
ブ７ｂ，１２ｂは閉じる。尚，バルブ６ａ，６ｂ，７
ａ，７ｂ，１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの開閉動作
は手動操作によって行ってもよいが，ソレノイドバルブ
及び制御回路により通電制御してもよい。
に開閉され，バルブ７ａとバルブ１２ａとは同時に開閉
される。又，バルブ６ｂとバルブ１１ｂは同時に開閉さ
れ，バルブ７ｂとバルブ１２ｂは同時に開閉される。固
定床吸着塔８ａに排ガスを導入し，固定床吸着塔８ｂに
スチームを通気するとき，バルブ６ａ，１１ａがあけら
れてブロア３が固定床吸着塔８ａ側に排ガスを送り，バ
ルブ７ａ，１２ａは閉じられ，バルブ６ｂ，１１ｂは閉
じられ，バルブ７ｂ，１２ｂはあけられる。固定床吸着
塔８ａにスチームを通気させ，固定床吸着塔８ｂに排ガ
スを導入するとき，バルブ６ａ，１１ａは閉じ，バルブ
７ａ，１２ａは開き，バルブ６ｂ，１１ｂは開き，バル
ブ７ｂ，１２ｂは閉じる。尚，バルブ６ａ，６ｂ，７
ａ，７ｂ，１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの開閉動作
は手動操作によって行ってもよいが，ソレノイドバルブ
及び制御回路により通電制御してもよい。
【００２３】固定床吸着塔８ａ，８ｂに充填された二酸
化炭素吸着剤は，乾燥させた多孔質物質を炭酸カリウム
水溶液に浸漬した後，この炭酸カリウム水溶液を減圧下
で蒸発させて多孔質物質を乾燥させ，多孔質物質の空孔
に炭酸カリウム水和物を担持させたものである。具体的
には，活性炭に，炭酸カリウムを濃厚水溶液（５０ｗｔ
％〜６０ｗｔ％）として空孔容積の２０％〜５０％を占
めるように含浸させたものである。尚，多孔質物質とし
ては，活性炭，ゼオライト，アルミナ，珪藻土等が挙げ
られるが，好ましくは活性炭が用いられる。この実施例
では活性炭を用いている。ゼオライトは天然のものと人
工的なものとが含まれる。
化炭素吸着剤は，乾燥させた多孔質物質を炭酸カリウム
水溶液に浸漬した後，この炭酸カリウム水溶液を減圧下
で蒸発させて多孔質物質を乾燥させ，多孔質物質の空孔
に炭酸カリウム水和物を担持させたものである。具体的
には，活性炭に，炭酸カリウムを濃厚水溶液（５０ｗｔ
％〜６０ｗｔ％）として空孔容積の２０％〜５０％を占
めるように含浸させたものである。尚，多孔質物質とし
ては，活性炭，ゼオライト，アルミナ，珪藻土等が挙げ
られるが，好ましくは活性炭が用いられる。この実施例
では活性炭を用いている。ゼオライトは天然のものと人
工的なものとが含まれる。
【００２４】以下に，二酸化炭素吸着剤の調製法の一例
を示すが，担持量等の数値は限定されるものではない。
本実施例の二酸化炭素吸着剤は，先ず，粉末状の活性炭
を乾燥器で例えば１５０°ｃ一昼夜乾燥させる。次に，
この活性炭を例えば２０ｇ秤量し，炭酸カリウム水溶液
に浸漬してスラリーとする。この場合，活性炭の全体の
空孔の容積の５０％を，５０％炭酸カリウム水溶液が占
めるようにする。そして，このスラリーから減圧下に，
例えば８０°ｃで攪拌しながら水を蒸発させて，炭酸カ
リウム水和物を活性炭の空孔内に担持させる。この５０
％炭酸カリウム溶液を含む活性炭を１５０°ｃのヘリウ
ム気流中で乾燥させ，粉末Ｘ線回折法により乾燥させた
活性炭粉末を分析すると，乾燥活性炭粉末の空孔には２
Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏが担持されていることがわかる。
を示すが，担持量等の数値は限定されるものではない。
本実施例の二酸化炭素吸着剤は，先ず，粉末状の活性炭
を乾燥器で例えば１５０°ｃ一昼夜乾燥させる。次に，
この活性炭を例えば２０ｇ秤量し，炭酸カリウム水溶液
に浸漬してスラリーとする。この場合，活性炭の全体の
空孔の容積の５０％を，５０％炭酸カリウム水溶液が占
めるようにする。そして，このスラリーから減圧下に，
例えば８０°ｃで攪拌しながら水を蒸発させて，炭酸カ
リウム水和物を活性炭の空孔内に担持させる。この５０
％炭酸カリウム溶液を含む活性炭を１５０°ｃのヘリウ
ム気流中で乾燥させ，粉末Ｘ線回折法により乾燥させた
活性炭粉末を分析すると，乾燥活性炭粉末の空孔には２
Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏが担持されていることがわかる。
【００２５】この様にして得られた二酸化炭素吸着剤に
水蒸気を含んだガスを通気させ，水蒸気の吸収結果を調
べると，２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏ結晶に６０°ｃで１．７
％Ｈ2Ｏを含むヘリウムを通気した場合，水が吸着され
るのみで２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏは結晶性を維持してい
る。しかし，７．３％Ｈ2Ｏを含んだヘリウムを通気さ
せてＸ線分析を行うと，ブロードな無定形ピークのみ
で，２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏは炭酸カリウム水溶液になっ
ていることが分かる。
水蒸気を含んだガスを通気させ，水蒸気の吸収結果を調
べると，２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏ結晶に６０°ｃで１．７
％Ｈ2Ｏを含むヘリウムを通気した場合，水が吸着され
るのみで２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏは結晶性を維持してい
る。しかし，７．３％Ｈ2Ｏを含んだヘリウムを通気さ
せてＸ線分析を行うと，ブロードな無定形ピークのみ
で，２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏは炭酸カリウム水溶液になっ
ていることが分かる。
【００２６】[実施例１]次に上記の二酸化炭素吸着剤に
よる二酸化炭素回収方法の実施例を説明する。
よる二酸化炭素回収方法の実施例を説明する。
【００２７】（二酸化炭素吸着剤の乾燥）先ず，上記実
施例に記載された活性炭からなる二酸化炭素吸着剤０．
１６２ｇを直径３ｍｍのステンレス製カラムに充填し，
カラム内の温度が１５０°ｃとなるようにヘリウムガス
気流を一昼夜送り続けて二酸化炭素吸着剤を乾燥させ
た。
施例に記載された活性炭からなる二酸化炭素吸着剤０．
１６２ｇを直径３ｍｍのステンレス製カラムに充填し，
カラム内の温度が１５０°ｃとなるようにヘリウムガス
気流を一昼夜送り続けて二酸化炭素吸着剤を乾燥させ
た。
【００２８】（水蒸気及び二酸化炭素の吸着）次に，乾
燥させた二酸化炭素吸着剤を充填したカラムに，カラム
内の温度が６０°ｃとなるように，水蒸気濃度が１．７
％となるように調製したヘリウムを４０ｍｌ／ｍｉｎで
通気し，入り口と出口の水蒸気濃度が同じになるまで水
蒸気を吸着させた。
燥させた二酸化炭素吸着剤を充填したカラムに，カラム
内の温度が６０°ｃとなるように，水蒸気濃度が１．７
％となるように調製したヘリウムを４０ｍｌ／ｍｉｎで
通気し，入り口と出口の水蒸気濃度が同じになるまで水
蒸気を吸着させた。
【００２９】その後，二酸化炭素濃度が２．３％であ
り，水蒸気濃度が１．７％となるように調製したヘリウ
ムガスを４０ｍｌ／ｍｉｎの流量で通気させ，入り口と
出口のＣＯ2濃度が同じになるまでＣＯ2を二酸化炭素吸
着剤に吸着させた。これによって，二酸化炭素吸着剤の
空孔に担持した炭酸カリウムは炭酸水素カリウムとな
り，二酸化炭素が化合物として捕集される。
り，水蒸気濃度が１．７％となるように調製したヘリウ
ムガスを４０ｍｌ／ｍｉｎの流量で通気させ，入り口と
出口のＣＯ2濃度が同じになるまでＣＯ2を二酸化炭素吸
着剤に吸着させた。これによって，二酸化炭素吸着剤の
空孔に担持した炭酸カリウムは炭酸水素カリウムとな
り，二酸化炭素が化合物として捕集される。
【００３０】（二酸化炭素の放出）二酸化炭素を二酸化
炭素吸着剤に吸着させた後，水蒸気濃度が１．７％とな
るように調整したヘリウムを４０ｍｌ／ｍｉｎで通気さ
せながら，カラム温度を１５０°ｃまで昇温させる。こ
れによって炭酸水素カリウムは二酸化炭素を放出する。
このときの二酸化炭素吸着剤中の担持活性炭単位重量当
たりＣＯ2放出量を第１表に示す。
炭素吸着剤に吸着させた後，水蒸気濃度が１．７％とな
るように調整したヘリウムを４０ｍｌ／ｍｉｎで通気さ
せながら，カラム温度を１５０°ｃまで昇温させる。こ
れによって炭酸水素カリウムは二酸化炭素を放出する。
このときの二酸化炭素吸着剤中の担持活性炭単位重量当
たりＣＯ2放出量を第１表に示す。
【００３１】
【表１】 [実施例２]次に，本実施例の炭酸カリウム水和物を担持
させた活性炭に，７．３％の水蒸気濃度を有するヘリウ
ムガスを通気した実施例を示す。この実施例２では，実
施例１と同様なカラムを用いており，カラム内の温度が
６０°ｃとなるように，水蒸気濃度が７．３％となるよ
うに調製したヘリウムガスを流量４０ｍｌ／ｍｉｎの割
合で通気し，入り口と出口の水蒸気濃度が同じになるま
で水蒸気を吸着させる。
させた活性炭に，７．３％の水蒸気濃度を有するヘリウ
ムガスを通気した実施例を示す。この実施例２では，実
施例１と同様なカラムを用いており，カラム内の温度が
６０°ｃとなるように，水蒸気濃度が７．３％となるよ
うに調製したヘリウムガスを流量４０ｍｌ／ｍｉｎの割
合で通気し，入り口と出口の水蒸気濃度が同じになるま
で水蒸気を吸着させる。
【００３２】さらに，炭酸カリウムと水蒸気とを反応さ
せた二酸化炭素吸着剤に，二酸化炭素濃度２．３％，水
蒸気濃度が７．３％となるように調製したヘリウムを４
０ｍｌ／ｍｉｎの流量で通気し，入り口と出口のＣＯ2
濃度が同じになるまでＣＯ2を吸着させる。これによっ
て，炭酸カリウムに二酸化炭素が吸着される。
せた二酸化炭素吸着剤に，二酸化炭素濃度２．３％，水
蒸気濃度が７．３％となるように調製したヘリウムを４
０ｍｌ／ｍｉｎの流量で通気し，入り口と出口のＣＯ2
濃度が同じになるまでＣＯ2を吸着させる。これによっ
て，炭酸カリウムに二酸化炭素が吸着される。
【００３３】ついで，水蒸気濃度７．３％となるように
調製したヘリウムを流量４０ｍｌ／ｍｉｎで通気させな
がら，カラム内の温度を１５０°ｃまで昇温させて，二
酸化炭素を放出させた。第１表に二酸化炭素吸着剤中の
担持活性炭単位重量当たりの二酸化炭素の放出量を示
す。
調製したヘリウムを流量４０ｍｌ／ｍｉｎで通気させな
がら，カラム内の温度を１５０°ｃまで昇温させて，二
酸化炭素を放出させた。第１表に二酸化炭素吸着剤中の
担持活性炭単位重量当たりの二酸化炭素の放出量を示
す。
【００３４】[実施例３]さらに，実施例１と同様の操作
（Ｈ2ＯとＣＯ2の吸着工程，ＣＯ2の発生工程）を繰り
返し，このときの二酸化炭素吸着剤中の担持活性炭単位
重量当たりの二酸化炭素放出量を第２表に示す。
（Ｈ2ＯとＣＯ2の吸着工程，ＣＯ2の発生工程）を繰り
返し，このときの二酸化炭素吸着剤中の担持活性炭単位
重量当たりの二酸化炭素放出量を第２表に示す。
【００３５】
【表２】 [比較例１]同様の方法で，活性炭の水蒸気存在下の二酸
化炭素吸着量を比較例として第３表に示す。活性炭０．
１６２ｇを直径３ｍｍのステンレス製カラムに充填し，
カラム内の温度が１５０°ｃのヘリウムガス気流中で活
性炭を一昼夜乾燥させた。
化炭素吸着量を比較例として第３表に示す。活性炭０．
１６２ｇを直径３ｍｍのステンレス製カラムに充填し，
カラム内の温度が１５０°ｃのヘリウムガス気流中で活
性炭を一昼夜乾燥させた。
【００３６】次に，この乾燥した活性炭を充填したカラ
ムにカラム内の温度が６０°ｃとなるように，水蒸気濃
度が１．７％になるように調製したヘリウムを流速４０
ｍｌ／ｍｉｎにより通気し，入り口と出口の水蒸気濃度
が同じになるまで水蒸気を吸着させた。
ムにカラム内の温度が６０°ｃとなるように，水蒸気濃
度が１．７％になるように調製したヘリウムを流速４０
ｍｌ／ｍｉｎにより通気し，入り口と出口の水蒸気濃度
が同じになるまで水蒸気を吸着させた。
【００３７】その後二酸化炭素濃度２．３％，水蒸気濃
度１．７％となるように調整したヘリウムガスを４０ｍ
ｌ／ｍｉｎで通気させ，入り口と出口のＣＯ2濃度が同
じになるまでＣＯ2を反応させた。ついで，水蒸気濃度
１．７％となるように調製したヘリウムを４０ｍｌ／ｍ
ｉｎで通気させながら，カラム温度が１５０°ｃとなる
ように昇温させて二酸化炭素を放出させた。第３表には
活性炭単位重量当たりの二酸化炭素放出量を比較例とし
て示す。
度１．７％となるように調整したヘリウムガスを４０ｍ
ｌ／ｍｉｎで通気させ，入り口と出口のＣＯ2濃度が同
じになるまでＣＯ2を反応させた。ついで，水蒸気濃度
１．７％となるように調製したヘリウムを４０ｍｌ／ｍ
ｉｎで通気させながら，カラム温度が１５０°ｃとなる
ように昇温させて二酸化炭素を放出させた。第３表には
活性炭単位重量当たりの二酸化炭素放出量を比較例とし
て示す。
【００３８】
【表３】 この表３によれば，活性炭のみに二酸化炭素２．３％濃
度と水蒸気１．７％濃度を含むガスを通気させた場合の
二酸化炭素吸着量は，炭酸カリウム水和物を担持させた
活性炭に，二酸化炭素２．３％濃度と水蒸気濃度１．７
％程度を含むガスを通気させた場合の二酸化炭素吸着量
よりも吸着量が少なく，炭酸カリウム水和物を担持させ
る効果が大きいことが判明する。
度と水蒸気１．７％濃度を含むガスを通気させた場合の
二酸化炭素吸着量は，炭酸カリウム水和物を担持させた
活性炭に，二酸化炭素２．３％濃度と水蒸気濃度１．７
％程度を含むガスを通気させた場合の二酸化炭素吸着量
よりも吸着量が少なく，炭酸カリウム水和物を担持させ
る効果が大きいことが判明する。
【００３９】[比較例２]実施例１に示した方法により調
製した吸着剤を直径３ｍｍのステンレス製カラムに０．
１６２ｇ充填し，カラム温度１５０°ｃのヘリウムガス
中で一昼夜乾燥させた。このカラムを用いて，カラム温
度６０°Ｃで二酸化炭素濃度２．３％となるように調製
したヘリウムガスを４０ｍｌ／ｍｉｎで通気し，入り口
と出口のＣＯ2濃度が同じになるまでＣＯ2を吸着させ
た。その後，ヘリウムを４０ｍｌ／ｍｉｎで通気しなが
らカラム温度を１５０°Ｃまで昇温させて二酸化炭素を
放出させた。水蒸気が存在しない場合の二酸化炭素吸着
剤の担持活性炭単位重量当たりのＣＯ2放出量を比較例
として第４表に示す。
製した吸着剤を直径３ｍｍのステンレス製カラムに０．
１６２ｇ充填し，カラム温度１５０°ｃのヘリウムガス
中で一昼夜乾燥させた。このカラムを用いて，カラム温
度６０°Ｃで二酸化炭素濃度２．３％となるように調製
したヘリウムガスを４０ｍｌ／ｍｉｎで通気し，入り口
と出口のＣＯ2濃度が同じになるまでＣＯ2を吸着させ
た。その後，ヘリウムを４０ｍｌ／ｍｉｎで通気しなが
らカラム温度を１５０°Ｃまで昇温させて二酸化炭素を
放出させた。水蒸気が存在しない場合の二酸化炭素吸着
剤の担持活性炭単位重量当たりのＣＯ2放出量を比較例
として第４表に示す。
【００４０】この第４表によれば，二酸化炭素吸着剤と
して活性炭に炭酸カリウム水和物を担持させたものに，
水蒸気を含む場合と含まない場合の二酸化炭素の吸着量
の相違を提示する。水蒸気を含む場合は，炭酸カリウム
は二酸化炭素の捕集機能を発揮するが，乾燥したガスで
は炭酸カリウムから炭酸水素カリウムへ変化する化学反
応が起こらない。
して活性炭に炭酸カリウム水和物を担持させたものに，
水蒸気を含む場合と含まない場合の二酸化炭素の吸着量
の相違を提示する。水蒸気を含む場合は，炭酸カリウム
は二酸化炭素の捕集機能を発揮するが，乾燥したガスで
は炭酸カリウムから炭酸水素カリウムへ変化する化学反
応が起こらない。
【００４１】
【表４】 [実施例４]次に，本実施例の炭酸カリウム水和物を担持
させた活性炭に，１．７％の水蒸気濃度を有するヘリウ
ムガスを全圧６Ｋｇ／ｃｍ2で通気した実施例を示す。
この実施例４では，実施例１と同様なカラムを用いてお
り，カラム内の温度が１００°ｃとなるように，水蒸気
濃度が１．７％となるように調製したヘリウムガスを全
圧６Ｋｇ／ｃｍ2で流量４０ｍｌ／ｍｉｎの割合で通気
し，入り口と出口の水蒸気濃度が同じになるまで水蒸気
を吸着させる。
させた活性炭に，１．７％の水蒸気濃度を有するヘリウ
ムガスを全圧６Ｋｇ／ｃｍ2で通気した実施例を示す。
この実施例４では，実施例１と同様なカラムを用いてお
り，カラム内の温度が１００°ｃとなるように，水蒸気
濃度が１．７％となるように調製したヘリウムガスを全
圧６Ｋｇ／ｃｍ2で流量４０ｍｌ／ｍｉｎの割合で通気
し，入り口と出口の水蒸気濃度が同じになるまで水蒸気
を吸着させる。
【００４２】さらに，炭酸カリウムと水蒸気とを反応さ
せた二酸化炭素吸着剤に，二酸化炭素濃度２．３％，水
蒸気濃度が１．７％となるように調製したヘリウムを全
圧６ｋｇ／ｃｍ2で，４０ｍｌ／ｍｉｎの流量で通気
し，入り口と出口のＣＯ2濃度が同じになるまでＣＯ2を
吸着させる。これによって，炭酸カリウムに二酸化炭素
が吸着される。
せた二酸化炭素吸着剤に，二酸化炭素濃度２．３％，水
蒸気濃度が１．７％となるように調製したヘリウムを全
圧６ｋｇ／ｃｍ2で，４０ｍｌ／ｍｉｎの流量で通気
し，入り口と出口のＣＯ2濃度が同じになるまでＣＯ2を
吸着させる。これによって，炭酸カリウムに二酸化炭素
が吸着される。
【００４３】ついで，水蒸気濃度１．７％となるように
調製したヘリウムを全圧１Ｋｇ／ｃｍ2で流量４０ｍｌ
／ｍｉｎで通気させながら，カラム内の温度を１５０°
ｃまで昇温させて，二酸化炭素を放出させた。第５表に
二酸化炭素吸着剤中の担持活性炭単位重量当たりの二酸
化炭素の放出量を示す。
調製したヘリウムを全圧１Ｋｇ／ｃｍ2で流量４０ｍｌ
／ｍｉｎで通気させながら，カラム内の温度を１５０°
ｃまで昇温させて，二酸化炭素を放出させた。第５表に
二酸化炭素吸着剤中の担持活性炭単位重量当たりの二酸
化炭素の放出量を示す。
【００４４】
【表５】 この表５によれば，全圧が６ｋｇ／ｃｍ2で二酸化炭素
濃度２．３％と水蒸気濃度が１．７％を含むガスを通気
させた場合の二酸化炭素の吸着量は，全圧が１ｋｇ／ｃ
ｍ2で二酸化炭素濃度２．３％と水蒸気濃度が１．７％
を含むガスを通気させた場合の二酸化炭素の吸着量より
も吸着量が多く，全圧が６ｋｇ／ｃｍ2で二酸化炭素を
吸着させ，全圧が１ｋｇ／ｃｍ2で二酸化炭素を放出さ
せることが可能であることが判明する。
濃度２．３％と水蒸気濃度が１．７％を含むガスを通気
させた場合の二酸化炭素の吸着量は，全圧が１ｋｇ／ｃ
ｍ2で二酸化炭素濃度２．３％と水蒸気濃度が１．７％
を含むガスを通気させた場合の二酸化炭素の吸着量より
も吸着量が多く，全圧が６ｋｇ／ｃｍ2で二酸化炭素を
吸着させ，全圧が１ｋｇ／ｃｍ2で二酸化炭素を放出さ
せることが可能であることが判明する。
【００４５】[実施例５]先ず，本実施例の炭酸カリウム
水和物を担持させた活性炭と担持活性炭単位重量当たり
同モルの炭酸ナトリウムを担持させた活性炭からなる二
酸化炭素吸着剤０．１４２ｇを直径３ｍｍのステンレス
製カラムに充填し，カラム内の温度が１５０°Ｃとなる
ようにヘリウムガスを一昼夜送り続けて二酸化炭素吸着
剤を乾燥させた。
水和物を担持させた活性炭と担持活性炭単位重量当たり
同モルの炭酸ナトリウムを担持させた活性炭からなる二
酸化炭素吸着剤０．１４２ｇを直径３ｍｍのステンレス
製カラムに充填し，カラム内の温度が１５０°Ｃとなる
ようにヘリウムガスを一昼夜送り続けて二酸化炭素吸着
剤を乾燥させた。
【００４６】次に，乾燥させた炭素吸着剤を充填したカ
ラムに，カラム内の温度が６０°Ｃとなるように，水蒸
気濃度が１０％となるように調製したヘリウムガスを流
量４０ｍｌ／ｍｉｎの割合で通気し，入り口と出口の水
蒸気濃度が同じになるまで水蒸気を吸着させた。
ラムに，カラム内の温度が６０°Ｃとなるように，水蒸
気濃度が１０％となるように調製したヘリウムガスを流
量４０ｍｌ／ｍｉｎの割合で通気し，入り口と出口の水
蒸気濃度が同じになるまで水蒸気を吸着させた。
【００４７】その後，二酸化炭素濃度が１３．８％，水
蒸気濃度が１０％となるように調製したヘリウムを４０
ｍｌ／ｍｉｎの流量で通気し，入り口と出口のＣＯ2濃
度が同じになるまでＣＯ2を二酸化炭素吸着剤に吸着さ
せた。これによって，二酸化炭素吸着剤の空孔に担持し
た炭酸ナトリウムは炭酸水素ナトリウムとなり二酸化炭
素が化合物として捕集される。
蒸気濃度が１０％となるように調製したヘリウムを４０
ｍｌ／ｍｉｎの流量で通気し，入り口と出口のＣＯ2濃
度が同じになるまでＣＯ2を二酸化炭素吸着剤に吸着さ
せた。これによって，二酸化炭素吸着剤の空孔に担持し
た炭酸ナトリウムは炭酸水素ナトリウムとなり二酸化炭
素が化合物として捕集される。
【００４８】二酸化炭素を二酸化炭素吸着剤に吸着させ
た後，水蒸気濃度が１０％となるように調整したヘリウ
ムガスを４０ｍｌ／ｍｉｎで通気させながら，カラム温
度を１５０°ｃまで昇温させる。これによって炭酸水素
ナトリウムは二酸化炭素を放出する。このときの二酸化
炭素吸着剤中の担持活性炭単位重量当たりＣＯ2の放出
量を表６に示す。
た後，水蒸気濃度が１０％となるように調整したヘリウ
ムガスを４０ｍｌ／ｍｉｎで通気させながら，カラム温
度を１５０°ｃまで昇温させる。これによって炭酸水素
ナトリウムは二酸化炭素を放出する。このときの二酸化
炭素吸着剤中の担持活性炭単位重量当たりＣＯ2の放出
量を表６に示す。
【００４９】
【表６】 （実施例の効果）以上述べたように，上記実施例の二酸
化炭素吸着剤は，炭酸カリウム水溶液に浸漬し，減圧下
で水を蒸発させた活性炭を１５０°ｃのヘリウム気流中
で乾燥せると，２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏ結晶が活性炭の空
孔に保持される。この活性炭吸着剤は，６０°Ｃで水蒸
気濃度１．７％を含むヘリウムを通気しても水分吸収を
行うのみで結晶性を維持しているが，ヘリウムに含ませ
る水蒸気濃度を７．３％に高めると，炭酸カリウムが水
溶液となって二酸化炭素吸着剤の空孔に保持された状態
となり，多孔質物質の空孔内液膜が従来の大型タンクと
して機能する。ここで，７．３％の水蒸気と二酸化炭素
を含有するガスを通じると，二酸化炭素が炭酸水素カリ
ウムとして捕集されるので，極めて効率よい化学吸着機
能が発現する。
化炭素吸着剤は，炭酸カリウム水溶液に浸漬し，減圧下
で水を蒸発させた活性炭を１５０°ｃのヘリウム気流中
で乾燥せると，２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏ結晶が活性炭の空
孔に保持される。この活性炭吸着剤は，６０°Ｃで水蒸
気濃度１．７％を含むヘリウムを通気しても水分吸収を
行うのみで結晶性を維持しているが，ヘリウムに含ませ
る水蒸気濃度を７．３％に高めると，炭酸カリウムが水
溶液となって二酸化炭素吸着剤の空孔に保持された状態
となり，多孔質物質の空孔内液膜が従来の大型タンクと
して機能する。ここで，７．３％の水蒸気と二酸化炭素
を含有するガスを通じると，二酸化炭素が炭酸水素カリ
ウムとして捕集されるので，極めて効率よい化学吸着機
能が発現する。
【００５０】従って，この二酸化炭素吸着剤を充填した
塔に，燃焼設備の排気ガスや水蒸気と二酸化炭素が共存
するガスをこの充填塔に通気させると，二酸化炭素と水
蒸気が炭酸水素カリウムとして二酸化炭素吸着剤に吸着
されることとなり，燃焼設備の排気ガスから二酸化炭素
を安価に回収でき，環境保護に有益である。
塔に，燃焼設備の排気ガスや水蒸気と二酸化炭素が共存
するガスをこの充填塔に通気させると，二酸化炭素と水
蒸気が炭酸水素カリウムとして二酸化炭素吸着剤に吸着
されることとなり，燃焼設備の排気ガスから二酸化炭素
を安価に回収でき，環境保護に有益である。
【００５１】さらに，炭酸水素カリウムとして捕捉され
た二酸化炭素は，二酸化炭素吸着剤にスチームを通気さ
せると，２ＫＨＣＯ3→Ｋ2ＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2 によ
り，二酸化炭素が放出され，さらに冷却することによ
り，純粋な二酸化炭素を容易に濃縮回収できる。
た二酸化炭素は，二酸化炭素吸着剤にスチームを通気さ
せると，２ＫＨＣＯ3→Ｋ2ＣＯ3＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2 によ
り，二酸化炭素が放出され，さらに冷却することによ
り，純粋な二酸化炭素を容易に濃縮回収できる。
【００５２】
【発明の効果】以上述べたように，本発明によれば，水
蒸気と二酸化炭素とが共存するガス或いは空気を，この
二酸化炭素吸着剤に通過させると，多孔質物質空孔に担
持された炭酸カリウムと二酸化炭素と水とが反応して炭
酸水素カリウムに変化するので，二酸化炭素の捕集が可
能となる。
蒸気と二酸化炭素とが共存するガス或いは空気を，この
二酸化炭素吸着剤に通過させると，多孔質物質空孔に担
持された炭酸カリウムと二酸化炭素と水とが反応して炭
酸水素カリウムに変化するので，二酸化炭素の捕集が可
能となる。
【００５３】また，燃焼設備等の煙道ガス或いは工場な
どの排気ガスから，水蒸気と二酸化炭素が混合されたま
まで，効率的に二酸化炭素を分離することが可能となる
ので，二酸化炭素の分離時のエネルギー損失を大幅に低
減できる。
どの排気ガスから，水蒸気と二酸化炭素が混合されたま
まで，効率的に二酸化炭素を分離することが可能となる
ので，二酸化炭素の分離時のエネルギー損失を大幅に低
減できる。
【００５４】さらに，炭酸水素カリウムとして捕捉され
た二酸化炭素は，二酸化炭素吸着剤にスチームを通気し
または減圧し冷却することにより，純粋な二酸化炭素を
容易に濃縮回収できる。これにより，炭酸水素カリウム
から二酸化炭素を放出する設備が不要となり，エネルギ
ー損失を大幅に低減できる。
た二酸化炭素は，二酸化炭素吸着剤にスチームを通気し
または減圧し冷却することにより，純粋な二酸化炭素を
容易に濃縮回収できる。これにより，炭酸水素カリウム
から二酸化炭素を放出する設備が不要となり，エネルギ
ー損失を大幅に低減できる。
【図１】本発明の実施例にかかる二酸化炭素回収装置の
模式図である。
模式図である。
１ 排気経路 ２ 排ガス導入経路 ３ ブロア ４ 排ガス導入経路 ５ スチーム導入経路 ６ａ，６ｂ バルブ（第１バルブ手段） ７ａ，７ｂ バルブ（第２バルブ手段） ８ａ，８ｂ 固定床吸着塔 ９ 排ガス排出経路 １０ 二酸化炭素回収経路 １１ａ，１１ｂ バルブ（第１バルブ手段） １２ａ，１２ｂ バルブ（第２バルブ手段） １３ 冷却塔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/81 ＺＡＢ 53/62 Ｂ０１Ｊ 20/04 ＺＡＢ Ｃ (72)発明者 重本 直也 香川県高松市屋島西町2109番地８株式会社 四国総合研究所内 (72)発明者 山田 進一 香川県高松市屋島西町2109番地８株式会社 四国総合研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】空孔内に２Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏを担持して
乾燥させた多孔質物質に，水蒸気と二酸化炭素とを含む
ガスを通過させることを特徴とする二酸化炭素の回収方
法。 - 【請求項２】請求項１の二酸化炭素の回収方法におい
て，前記二酸化炭素を捕集した多孔質物質に，スチーム
を通気させることにより，前記多孔質物質の空孔にＫＨ
ＣＯ3として捕集された二酸化炭素を放出させ，さらに
これを冷却して水分を液化させ，高純度の二酸化炭素を
回収することを特徴とする二酸化炭素の回収方法。 - 【請求項３】請求項１及び請求項２の二酸化炭素の回収
方法に用いる二酸化炭素吸着剤であって，乾燥させた多
孔質物質を炭酸カリウム水溶液に浸漬した後，この炭酸
カリウム水溶液を蒸発させ，前記多孔質物質の空孔に炭
酸カリウム水和物を担持させたことを特徴とする二酸化
炭素吸着剤。 - 【請求項４】請求項３の二酸化炭素吸着剤において，前
記多孔質物質は活性炭・ゼオライト・アルミナ・珪藻土
のいずれかもしくはこれらの混合物からなることを特徴
とする二酸化炭素吸着剤。 - 【請求項５】空孔内に，Ｎａ2ＣＯ2・Ｈ2Ｏ，または２
Ｋ2ＣＯ3・３Ｈ2Ｏと，Ｎａ2ＣＯ3・Ｈ2Ｏとを含む混合
物を担持して乾燥させた多孔質物質に，水蒸気と二酸化
炭素とを含むガスを通過させることを特徴とする二酸化
炭素の回収方法。 - 【請求項６】請求項１及び請求項５の二酸化炭素の回収
方法において，前記二酸化炭素を捕集した多孔質物質
を，減圧することにより，前記多孔質物質の空孔にＫＨ
ＣＯ3又はＮａＨＣＯ3，またはＫＨＣＯ3とＮａＨＣＯ3
を含む混合物として捕集された二酸化炭素を放出させ，
更にこれを冷却することにより水分を液化させ，高純度
の二酸化炭素を回収することを特徴とする二酸化炭素の
回収方法。 - 【請求項７】請求項５の二酸化炭素の回収方法におい
て，前記二酸化炭素を捕集した多孔質物質にスチームを
通気させることにより，前記多孔質物質の空孔にＮａＨ
ＣＯ3，またはＫＨＣＯ3とＮａＨＣＯ3を含む混合物と
して捕集された二酸化炭素を放出させ，更にこれを冷却
することにより水分を液化させ，高純度の二酸化炭素を
回収することを特徴とする二酸化炭素の回収方法。 - 【請求項８】請求項１，請求項２，請求項５，請求項
６，請求項７のいずれかの二酸化炭素の回収方法を用い
る二酸化炭素吸着剤であって，乾燥させた多孔質物質を
炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを
混合してなる水溶液に浸漬した後，この炭酸ナトリウム
または炭酸カリウムと炭酸ナトリウムを混合した水溶液
を蒸発させ，前記多孔質物質の空孔に炭酸ナトリウム水
和物または炭酸カリウム水和物と炭酸ナトリウム水和物
を混合したものを担持させたことを特徴とする二酸化炭
素吸着剤。 - 【請求項９】請求項３または請求項８の二酸化炭素吸着
剤において，前記多孔質物質は，活性炭・ゼオライト・
アルミナ・珪藻土のいずれかもしくはこれらの混合物か
らなることを特徴とする二酸化炭素吸着剤。
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