CN105473220B - 二氧化碳捕捉材料及使用其的二氧化碳回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供：二氧化碳捕捉量多、且因烧成所致的二氧化碳捕捉量的降低小、耐热性高的二氧化碳捕捉材料。所述二氧化碳捕捉材料为用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料，其中，使用含有Ce及Al的氧化物，含有的金属元素之中含量最多的元素为Ce，且Al的含量为0.01mol％以上40mol％以下。

Description

二氧化碳捕捉材料及使用其的二氧化碳回收装置
技术领域
本发明涉及二氧化碳捕捉材料及使用其的二氧化碳回收装置。
背景技术
因温室效果气体的排出引起的全球变暖成为世界性问题。温室效果气体有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氟利昂类(CFCs)等。其中影响最大的是CO2，其排出量的削减成为紧迫的课题。
作为上述课题的解决对策，有化学吸收法、物理吸收法、膜分离法、吸附分离法、深冷分离法等。其中，可以举出使用了固体的CO2捕捉材料的CO2分离回收法。
在使用了CO2捕捉材料的CO2分离回收系统中，向填充了CO2捕捉材料的捕捉材料容器导入含CO2气体，使CO2捕捉材料与气体接触，由此捕捉除去CO2。然后，加热捕捉材料、或者将捕捉材料容器内减压，由此使捕捉的CO2脱离、回收。脱离了CO2的CO2捕捉材料在冷却后再次供给含CO2气体而用于CO2的捕捉除去。
在专利文献1中，着眼于平均细孔直径，以高效地捕捉二氧化碳为目的，记载了二氧化碳捕捉材料，其为含有Ce和选自K、Mg、Al及Pr中的元素的氧化物，其中，总计含有以金属换算计相对于Ce以摩尔比计为0.01以上1.00以下的选自K、Mg、Al及Pr的元素。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2013-59703号公报
发明内容
发明所要解决的课题
进行了实验研究的结果，可知：在专利文献1中记载的二氧化碳捕捉材料最初的比表面积为100m2/g以上，在500℃烧成时比表面积成为80m2/g左右。即，该二氧化碳捕捉材料因烧成所致的比表面积的减少大，在耐热性方面有改善的余地。一般存在比表面积越大二氧化碳捕捉量越变多的倾向。
本发明的目的在于，提供：二氧化碳捕捉量多、且因烧成所致的二氧化碳捕捉量的降低小、耐热性高的二氧化碳捕捉材料。
用于解决课题的手段
本发明的二氧化碳捕捉材料为用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料，其特征在于，其为含有Ce及Al的氧化物，含有的金属元素之中含量最多的元素为Ce，且Al的含量为0.01mol％以上40mol％以下。
发明效果
根据本发明，能够提供：二氧化碳捕捉量多、且因烧成所致的二氧化碳捕捉量的降低小、耐热性高的二氧化碳捕捉材料。
附图说明
图1为表示CO2捕捉材料中的Al含量和CO2捕捉量的相互关系的图。
图2为表示CO2捕捉材料中的Al、Fe、Cu、V及Mo的含量和CO2捕捉量的相互关系的图。
图3为表示CO2捕捉材料中的Fe、Cu、V及Mo的含量和CO2捕捉量的降低量的相互关系的图。
图4为表示使用本发明的CO2捕捉材料，且具备向传热管通入水蒸气进行加热的机构的CO2回收装置的例子的概略构成图。
图5为表示使用本发明的CO2捕捉材料，且具备将反应容器内减压的机构的CO2回收装置的例子的概略构成图。
具体实施方式
本发明涉及用于从燃烧排气等的含CO2气体(含二氧化碳气体)中分离回收CO2的二氧化碳捕捉材料(以下，也称为“CO2捕捉材料”)，特别是涉及使CO2捕捉量增加的技术。在此，含二氧化碳气体假设二氧化碳浓度为3～18体积％的燃烧排气，但并不限定于此，处理碳酸钙等的固体反应的化学设备的排气等也可成为对象。此时，二氧化碳浓度可成为18体积％以上。另外，二氧化碳浓度越高越容易回收。另外，含二氧化碳气体的二氧化碳浓度并不限定于3体积％以上，即使是二氧化碳浓度比其低的气体也可成为对象。
以下，对用于实施本发明的方式进行说明。另外，本发明的范围并不限定于下述举出的例子。
本发明的CO2捕捉材料为含有Ce和Al的氧化物，含有的金属元素之中含量最多的元素为Ce，且Al的含量为0.01mol％以上40mol％以下(0.01～40mol％)。确认了该构成的CO2捕捉材料能够增加CO2捕捉量。
作为可得到效果的理由，认为：(1)Ce及Al形成复合氧化物，形成容易捕捉CO2的尺寸；及(2)捕捉材料的比表面积增加。另外，在Al含量超过40mol％的情况下、或仅Al的氧化物的情况下，与仅Ce的氧化物的情况下相比，CO2捕捉量降低。另外，即使在Al含量为40mol％的情况下，金属元素之中含量最多的元素为Ce，因此，只要含有至少40mol％以上的Ce即可。在此，“含量最多的元素”也可以为2种。
在本说明书中，作为金属元素的含量的单位的“mol％”表示将CO2捕捉材料中含有的金属元素的总量设为100mol％时的比例。即，以摩尔基准表示将CO2捕捉材料中含有的全部金属元素的含量设为分母、将各金属元素的含量设为分子而求出的比例。
另外，进一步优选的Al的含量为0.01mol％以上30mol％以下(0.01～30mol％)，特别优选的Al的含量为5mol％以上20mol％以下(5～20mol％)。
CO2捕捉材料也可以为除Ce及Al以外还含有0.01mol％以上的Fe、Cu、V及Mo中的至少1种金属元素的氧化物。若这些金属元素的含量增加，则CO2捕捉量降低，但通过含有Al所致的CO2捕捉量的增加，与仅Ce氧化物的情况相比，可增加CO2捕捉量。
Fe的含量优选为10mol％以下、Cu的含量优选为7mol％以下、V的含量优选为3mol％以下、Mo的含量优选为3mol％以下。在含有2种以上这些金属元素的情况下，优选形成满足由各元素的含有比例与CO2捕捉量的降低量相关关系加权而得到的下述式(1)的组成。
(Fe含量)×1.0+(Cu含量)×1.3+(V含量)×3.3+(Mo含量)×3.3≤10 ···(1)
在此，式中的单位为mol％。
通过使用本发明的CO2捕捉材料带来的优点为可使用纯度低的原料、及可以减少用于除去杂质的精制工序，作为结果，可降低原料及设备成本。
作为为了合成本发明的CO2捕捉材料而用作原料的化合物，可以举出：氧化物、硝酸盐、氯化物、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、氢氧化物、草酸盐、乙酸盐、甲酸盐等。
另外，Ce的原料也可以为独居石、氟碳铈矿等矿物。矿物有时含有Ce以外的镧系元素(La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu)。含有Ce和这些镧系元素的氧化物与仅Ce的氧化物相比，CO2捕捉量增加，因此，未必需要用于降低Ce以外的镧系元素的含量的精制。这些镧系元素的优选的含量总计为0.01mol％以上50mol％以下，更优选为0.01mol％以上30mol％以下。在使用这样的原料的情况下，可以降低精制成本，且可增加CO2捕捉量。
作为合成本发明的CO2捕捉材料的方法，可以举出：含浸法、混炼法、共沉淀法、溶胶凝胶法等化学制备方法，或蒸镀法等物理制备方法。例如可以在含有Ce及Al的硝酸盐的溶液中加入氨水、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等碱性的化合物，由此将pH调节至7～10，使Ce和Al共沉淀。此时，氢氧化铝(Al(OH)3)形成凝聚体(絮凝物)，由此使合成物的沉降速度上升，可缩短合成所需的时间。
进而，在本发明的二氧化碳捕捉材料(后述的实施例1)的情况下，即使在600℃进行烧成后，比表面积也为130m2/g。因此，认为二氧化碳捕捉量的降低小。
与此相对，在专利文献1的实施例5中记载的二氧化碳捕捉材料的情况下，若在500℃进行烧成，则比表面积降低至80m2/g左右。因此，认为二氧化碳捕捉量的降低也大。
在此，上述的烧成温度比实际的再生温度更高，作为用于在早期判定二氧化碳捕捉材料的吸附、再生的重复中二氧化碳捕捉材料是否劣化的加速试验，进行高温度的烧成试验。实际上，即使为使用温度为200℃左右，也会因长时间的使用而缓慢劣化。
600℃的烧成远比500℃的烧成严酷，600℃的烧成后的比表面积比500℃的烧成后的比表面积大显示不易产生劣化、耐热性优异。另外，这显示对于长时间的重复使用也强。
因此，明确本发明的二氧化碳捕捉材料的耐热性比专利文献1中记载的二氧化碳捕捉材料更高。认为该效果是由除Ce以外还含有Al的氧化物所致的。
使用了本发明的CO2捕捉材料的CO2回收装置的构成要素为填充了本捕捉材料的反应容器、用于向反应容器导入含CO2气体或加热用气体等的配管、从反应容器中排出气体的配管、用于加热反应容器的加热装置、对反应容器内进行加压、减压的设备、使气体中的水蒸气冷凝的冷凝器、用于回收反应容器内的冷凝水的容器、用于压缩含CO2气体的压缩机等。
本发明的CO2捕捉材料可以为除氧化铈以外还担载于例如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、沸石、高分子材料、活性炭、MOF(Molecular Organic Framework)、ZIF(Zeolitic Imidazolate Framework)等的形态或混合的形态的高比表面积材料，其构成的最小单位可以为粒状、粒状的集合体、复合体。另外，在二氧化碳捕捉材料形成部件的情况下，优选以压损变少的方式具有通气性这样的形状，例如可以形成孔隙率高的多孔体，也可以形成蜂窝形状。另外，二氧化碳捕捉材料的外形可以为块、板状等。此时应留意的方面在于，关于孔隙率，只要在提高回收气体中的CO2纯度的情况下减小孔隙率即可。即，在粒状而孔隙率小的情况下，存在压力损失变大的缺点，但由于残留于孔隙内的CO2以外的气体量变少，因此，存在可提高回收气体中的CO2纯度的优点。
作为使用了本发明的CO2回收装置的CO2的回收方法，可以举出：基于温度摆动的回收法、基于压力摆动的回收法、及基于压力、温度摆动的回收法。这些回收方法只要考虑含CO2气体的压力、CO2分压及温度来决定即可。作为具体例，可以举出：在从燃煤火力发电厂等的燃烧排气中回收CO2的情况下，在约50℃从含CO2气体中捕捉、除去CO2，然后，将CO2捕捉材料加热至150℃～200℃，由此使CO2脱离，从而回收提高了纯度的CO2的方法。
作为CO2捕捉材料的加热方法，可以举出：使加热后的气体或液体等热介质直接与CO2捕捉材料接触的方法；向传热管等流过加热了的气体或液体等热介质，通过来自传热面的热传导进行加热的方法；通过电炉等电发热来加热CO2捕捉材料的方法等。
对CO2捕捉材料的周围气氛进行减压的方法可以举出通过泵或压缩机进行机械减压的方法、或通过冷却使气氛中的水蒸气冷凝的方法等。
对CO2捕捉材料的周围气氛的CO2分压进行减压的方法除上述以外还可以举出流过CO2以外的气体的方法。作为此时使用的气体，优选可容易地与CO2分离的气体，特别是从容易通过冷却而冷凝的观点考虑，可以举出使用水蒸气的方法。
对CO2捕捉材料的周围气氛进行加压的方法可以举出通过泵或压缩机等进行机械加压的方法、或导入压力比周围气氛更高的气体的方法。
在SOx、NOx、煤尘等吸附于CO2捕捉材料的情况下，CO2捕捉量有降低的可能性。因此，从CO2捕捉材料的性能保持的观点考虑，优选降低SOx、NOx及煤尘的浓度。例如在从燃煤火力发电厂的排气中回收CO2的情况下，认为在脱硝装置、脱硫装置及脱尘装置的下游设置使用了CO2捕捉材料的CO2回收装置。
以下，对本发明的实施例进行详细说明。
另外，关于硝酸铈六水合物(Ce(NO3)3·6H2O)、硝酸铝九水合物(Al(NO3)3·9H2O)、硝酸铁(III)九水合物(Fe(NO3)3·9H2O)、硝酸铜(II)三水合物(Cu(NO3)2·3H2O)、钒酸铵(NH4VO3)、钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)、及28重量％氨水，均使用和光纯药工业制造的特级试剂。
(比较例1)
在精制水1080g中在室温一边激烈搅拌一边溶解硝酸铈六水合物26.05g。一边搅拌该水溶液一边滴加28重量％的氨水溶液，使pH为9.0。搅拌8小时后，静置1小时，通过清洗过滤来收集沉淀物。然后，将沉淀物用干燥炉在120℃干燥，用大气气氛下的电炉在400℃烧成1小时，将得到的铈氧化物作为CO2捕捉材料。
实施例1
在比较例1中记载的合成法中，使用硝酸铈六水合物23.45g和硝酸铝九水合物2.25g代替硝酸铈六水合物26.05g，除此以外，通过同样的方法进行合成的氧化物作为CO2捕捉材料。
实施例2
在比较例1中记载的合成法中，使用硝酸铈六水合物20.84g和硝酸铝九水合物4.50g代替硝酸铈六水合物26.05g，除此以外，通过同样的方法进行合成的氧化物作为CO2捕捉材料。
(比较例2)
在比较例1中记载的合成法中，使用硝酸铈六水合物13.03g和硝酸铝九水合物11.25g代替硝酸铈六水合物26.05g，除此以外，通过同样的方法进行合成的氧化物作为CO2捕捉材料。
(比较例3)
将勃姆石(Condea制造、Pural-SB1)5g在电炉中在大气下以400℃烧成1小时而制备的铝氧化物作为CO2捕捉材料。
(比较例4)
在比较例1中记载的合成法中，使用硝酸铈六水合物23.45g和硝酸铁(III)九水合物2.42g代替硝酸铈六水合物26.05g，除此以外，通过同样的方法进行合成的氧化物作为CO2捕捉材料。
(比较例5)
在比较例1中记载的合成法中，使用硝酸铈六水合物23.45g和硝酸铜(II)三水合物1.45g代替硝酸铈六水合物26.05g，除此以外，通过同样的方法进行合成的氧化物作为CO2捕捉材料。
(比较例6)
在比较例1中记载的合成法中，使用硝酸铈六水合物23.45g和钒酸铵0.70g代替硝酸铈六水合物26.05g，除此以外，通过同样的方法进行合成的氧化物作为CO2捕捉材料。
(比较例7)
在比较例1中记载的合成法中，使用硝酸铈六水合物23.45g和钼酸铵1.06g代替硝酸铈六水合物26.05g，除此以外，通过同样的方法进行合成的氧化物作为CO2捕捉材料。
(CO2捕捉量的测定方法)
CO2捕捉材料使用直径40mm的模具，利用压力机以200kgf进行颗粒化，将其破碎后，使用筛整粒为0.5～1.0mm的粒状。然后，使用量筒测量1.0ml，固定在石英玻璃制反应管中。
将该反应管放入电炉，一边以150ml/分钟流过He一边使CO2捕捉材料的温度上升至400℃，保持1小时，除去吸附于杂质及捕捉材料的气体。
然后，进行冷却将CO2捕捉材料温度降低至50℃，一边用电炉将试样温度保持为50℃一边通过CO2脉冲捕捉试验测定CO2捕捉量。作为样品气体，将由12体积％的CO2和88体积％的He构成的混合气体10ml以脉冲状每隔4分钟导入2分钟，通过气相色谱测定反应管出口的CO2浓度。实施脉冲导入直到在反应管出口测得的CO2饱和。另外，作为载气，使用He。
图1为表示关于实施例及比较例的CO2捕捉材料的CO2捕捉量和Al含量的相关关系的图。
根据本图，认为CO2捕捉量比仅Ce的氧化物的比较例1增加的Al为0.01mol％以上40mol％以下。
图2为表示含有Fe、Cu、V及Mo中的任一者的CO2捕捉材料的CO2捕捉量和各金属元素的含量的相关关系的图。
根据本图，与仅Ce的氧化物的比较例1相比，在含有Fe、Cu、V或Mo的情况下，CO2捕捉量降低。
为了与比较例1相比增多CO2捕捉量，认为只要因添加Fe、Cu、V或Mo元素所致的CO2捕捉量的降低量比通过Al所致的CO2捕捉量的增加量小即可。
图3为表示因含有Fe、Cu、V及Mo的任一者所致的CO2捕捉量的降低量和元素含量的相关关系的图。本图所示的CO2捕捉量的降低量使用下述式(2)算出。
(CO2捕捉量的降低量)＝(比较例1的CO2捕捉量)-(各比较例的CO2捕捉量) ···(2)
在本图中，由于以含有10％的Al的情况(实施例1)作为基准来表示，因此，以虚线表示实施例1相对于比较例1的增加量。即，实施例1的CO2捕捉量相对于比较例1增加90mmol/L。
在认为CO2捕捉量的降低与元素含量成比例的情况下，含有1mol％的各元素时的CO2捕捉量的降低量以Fe计为9mmol/L·mol％-Fe、以Cu计为14mmol/L·mol％-Cu、以V为31mmol/L·mol％-V、以Mo计为31mmol/L·mol％-Mo。根据该值，由于CO2捕捉量比比较例1更多，因此推定了优选的元素含量。其结果如下所述。
Fe为10mol％以下、Cu为7mol％以下、V为3mol％以下、Mo为3mol％以下。在含有2种以上这些金属元素的情况下，只要上述CO2捕捉量的降低量的总计为90mmol/L以下即可，具体而言，只要为满足上述式(1)的组成即可。
以下，对CO2回收装置的构成进行说明。
图4表示使用了本发明的CO2捕捉材料的CO2回收装置的例子的图。
在本图中，二氧化碳回收装置401(CO2回收装置)具备：用于导入含CO2气体的配管2及阀3、填充了本发明的CO2捕捉材料的反应容器1、用于从反应容器1中排出气体的配管7、用于向大气放出上述气体的配管及阀8、在反应容器1内具有传热面的传热管6(热交换部)、用于向传热管6导入水蒸气的配管4及阀5、用于回收从传热管6排出的冷凝水的配管、用于使气体中的水蒸气冷凝的冷凝器10、用于向冷凝器10导入上述气体的配管及阀9、用于回收冷凝水的配管及阀11、用于将CO2液化、压缩的压缩机13(CO2压缩机)、用于从冷凝器10向压缩机13导入气体的配管及阀12、和用于回收液化的CO2的配管及阀14。
在从含CO2气体中捕捉、除去CO2时，将含CO2气体导入到反应容器1内，将除去CO2后的气体向大气放出。在使捕捉于CO2捕捉材料的CO2脱离的情况下，通过向传热管6内导入水蒸气来加热CO2捕捉材料而使CO2脱离，用冷凝器10除去脱离气体内的水蒸气后，导入压缩机13进行加压、液化，然后，回收液化的CO2。
另外，也可以设为如下构成：通过将高温度的气体导入反应容器，使二氧化碳捕捉材料与高温度的气体接触，从而对二氧化碳捕捉材料进行加热。作为高温气体的种类，可以举出：由大气得到的气体、氮等非活性气体、CO2、水蒸气等。在回收气体CO2浓度既使低也可以的情况下，也可以使用大气或氮等。在需要提高CO2浓度的情况下，只要使用CO2即可。在要与脱离气体分离的情况下，只要使用冷凝温度低的水蒸气即可。
图5是表示使用了本发明的CO2捕捉材料的CO2回收装置的其它例子的图。
在本图中，二氧化碳回收装置501具备：用于导入含CO2气体的配管2及阀3、填充了本发明的CO2捕捉材料的反应容器1、用于从反应容器1中排出气体的配管7、用于向大气放出所述气体的配管及阀8、用于对反应容器1内进行加压的减压器51、用于使气体中的水蒸气冷凝的冷凝器10、用于将从减压器51排出的气体导入冷凝器10的配管及阀9、用于回收凝冷水的配管及阀11、用于将CO2液化、压缩的压缩机13、用于从冷凝器10向压缩机13导入气体的配管及阀12、和用于回收液化的CO2的配管及阀14。
在从含CO2气体中捕捉、除去CO2时，将含CO2气体导入到反应容器1内，将除去CO2后的气体向大气放出。在使捕捉于CO2捕捉材料的CO2脱离的情况下，利用加压器51对反应容器1进行减压，由此使CO2从CO2捕捉材料上脱离，用冷凝器10除去脱离气体内的水蒸气后，导入压缩机13进行加压、液化，然后，回收液化的CO2。
另外，虽未图示，但也可以在反应容器1的上游侧(配管2)设置用于对反应容器1内进行加压的加压部(压缩机等)。含有气体中的CO2分压高者可促进CO2吸附。因此，有时根据浓度或温度区域在通过加压部对导入气体进行加压的状态下流通是优选的情况。
符号说明：
1：反应容器、2、4、7：配管、3、5、8、9、11、12、14：阀、6：传热管、10：冷凝器、13：压缩机、51：减压器、401、501：二氧化碳回收装置。

Claims (25)

1.二氧化碳捕捉材料，其为用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料，其特征在于，其为含有Ce及Al的氧化物，含有的金属元素之中含量最多的元素为Ce，且Al的含量为0.01mol％以上40mol％以下，还含有0.01mol％以上的选自由Fe、Cu、V及Mo构成的组中的至少1种元素，Fe、Cu、V及Mo的含量满足下述式(1)，
(Fe含量)×1.0+(Cu含量)×1.3+(V含量)×3.3+(Mo含量)×3.3≤10…(1)
式中的单位为mol％。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳捕捉材料，其特征在于，Ce的含量为40mol％以上。
3.根据权利要求1～2中任一项所述的二氧化碳捕捉材料，其特征在于，还含有总计0.01～50mol％的La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳捕捉材料，其特征在于，Al的含量为5mol％以上20mol％以下。
5.根据权利要求1所述的二氧化碳捕捉材料，其特征在于，Fe的含量为10mol％以下。
6.根据权利要求1所述的二氧化碳捕捉材料，其特征在于，Cu的含量为7mol％以下。
7.根据权利要求1所述的二氧化碳捕捉材料，其特征在于，V的含量为3mol％以下。
8.根据权利要求1所述的二氧化碳捕捉材料，其特征在于，Mo的含量为3mol％以下。
9.二氧化碳回收装置，其特征在于，使用权利要求1～8中任一项所述的二氧化碳捕捉材料。
10.二氧化碳回收装置，其特征在于，具备：填充了权利要求1～8中任一项所述的二氧化碳捕捉材料的反应容器、用于向该反应容器导入所述含二氧化碳气体的配管、用于从所述反应容器排出所述含二氧化碳气体的配管、用于加热所述反应容器的加热部、和使所述含二氧化碳气体中的水蒸气冷凝的冷凝器。
11.二氧化碳回收装置，其特征在于，具备：填充了权利要求1～8中任一项所述的二氧化碳捕捉材料的反应容器、用于向该反应容器导入所述含二氧化碳气体的配管、用于从所述反应容器排出所述含二氧化碳气体的配管、用于将所述反应容器内减压的减压部、和使所述含二氧化碳气体中的水蒸气冷凝的冷凝器。
12.二氧化碳回收装置，其特征在于，具备：填充了权利要求1～8中任一项所述的二氧化碳捕捉材料的反应容器、用于向该反应容器导入所述含二氧化碳气体的配管、用于从所述反应容器排出所述含二氧化碳气体的配管、用于将所述反应容器内加压的加压部、和使所述含二氧化碳气体中的水蒸气冷凝的冷凝器。
13.根据权利要求10～12中任一项所述的二氧化碳回收装置，其特征在于，在所述冷凝器的下游侧设有用于压缩所述含二氧化碳气体的压缩机。
14.根据权利要求10所述的二氧化碳回收装置，其特征在于，所述加热部向所述反应容器导入高温度的气体，使所述二氧化碳捕捉材料与所述高温度的气体接触。
15.根据权利要求10所述的二氧化碳回收装置，其特征在于，所述加热部为设置于所述反应容器的热交换部，通过在该热交换部内流过热介质来加热所述二氧化碳捕捉材料。
16.根据权利要求10～12、14、15中任一项所述的二氧化碳回收装置，其特征在于，具有导入用于使所述反应容器内的二氧化碳的分压降低的气体的构成。
17.根据权利要求16所述的二氧化碳回收装置，其特征在于，用于使所述二氧化碳的分压降低的气体为水蒸气。
18.氧化物在用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料中的应用，其中，所述氧化物为含有Ce及Al的氧化物，含有的金属元素之中含量最多的元素为Ce，且Al的含量为0.01mol％以上40mol％以下，所述氧化物还含有0.01mol％以上的选自由Fe、Cu、V及Mo构成的组中的至少1种元素，其中，Fe、Cu、V及Mo的含量满足下述式(1)，
(Fe含量)×1.0+(Cu含量)×1.3+(V含量)×3.3+(Mo含量)×3.3≤10…(1)
式中的单位为mol％。
19.根据权利要求18所述的氧化物在用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料中的应用，其中，Ce的含量为40mol％以上。
20.根据权利要求18～19中任一项所述的氧化物在用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料中的应用，其中，所述氧化物还含有总计0.01～50mol％的La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu。
21.根据权利要求18所述的氧化物在用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料中的应用，其中，Al的含量为5mol％以上20mol％以下。
22.根据权利要求18所述的氧化物在用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料中的应用，其中，Fe的含量为10mol％以下。
23.根据权利要求18所述的氧化物在用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料中的应用，其中，Cu的含量为7mol％以下。
24.根据权利要求18所述的氧化物在用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料中的应用，其中，V的含量为3mol％以下。
25.根据权利要求18所述的氧化物在用于从含二氧化碳气体中分离回收二氧化碳的二氧化碳捕捉材料中的应用，其中，Mo的含量为3mol％以下。
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