JP2001096122A - 炭酸ガス吸収材および燃焼装置 - Google Patents
炭酸ガス吸収材および燃焼装置Info
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- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２５０℃程度の温度域で、炭酸ガス吸収能の
高い炭酸ガス吸収材の提供。 【解決手段】 １００〜７００℃の温度域で、炭酸ガス
との反応が活発になるＬｉ2ＳｉＯ3などのリチウムシリ
ケートを炭酸ガス吸収材として用いることで、炭酸ガス
吸収能の高い炭酸ガス吸収材が得られる。
高い炭酸ガス吸収材の提供。 【解決手段】 １００〜７００℃の温度域で、炭酸ガス
との反応が活発になるＬｉ2ＳｉＯ3などのリチウムシリ
ケートを炭酸ガス吸収材として用いることで、炭酸ガス
吸収能の高い炭酸ガス吸収材が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭酸ガス吸収材お
よび燃焼装置に係り、燃焼装置などで排出された高温の
炭酸ガス吸収に優れた炭酸ガス吸収材、およびこの炭酸
ガス吸収材を具備する燃焼装置に関する。
よび燃焼装置に係り、燃焼装置などで排出された高温の
炭酸ガス吸収に優れた炭酸ガス吸収材、およびこの炭酸
ガス吸収材を具備する燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、発動機などの炭化水素を主成分
とする燃料を燃焼させる燃焼装置において、排気ガス中
の炭酸ガスを回収するためには、炭酸ガス濃度の高い燃
焼室近傍で炭酸ガス回収を行うことが効率的である。そ
のためには一般に炭酸ガスの吸収を３００℃以上の環境
下で行わなければならない。
とする燃料を燃焼させる燃焼装置において、排気ガス中
の炭酸ガスを回収するためには、炭酸ガス濃度の高い燃
焼室近傍で炭酸ガス回収を行うことが効率的である。そ
のためには一般に炭酸ガスの吸収を３００℃以上の環境
下で行わなければならない。
【０００３】ところで、炭酸ガスの分離方法としては従
来より酢酸セルロースを用いる方法、アルカノールアミ
ン系溶媒による化学吸収法等が知られているが、これら
の分離方法はいずれも導入ガス温度を２００℃以下に押
さえる必要がある。したがって、高温度でのリサイクル
を要する燃焼装置からの排気ガスである炭酸ガスを高濃
度な状態で回収するためには、排気ガスを一度、熱交換
器等により２００℃以下に冷却する必要がある。そのた
め、結果的に炭酸ガス分離のためのエネルギー消費量が
多くなるという問題があった。
来より酢酸セルロースを用いる方法、アルカノールアミ
ン系溶媒による化学吸収法等が知られているが、これら
の分離方法はいずれも導入ガス温度を２００℃以下に押
さえる必要がある。したがって、高温度でのリサイクル
を要する燃焼装置からの排気ガスである炭酸ガスを高濃
度な状態で回収するためには、排気ガスを一度、熱交換
器等により２００℃以下に冷却する必要がある。そのた
め、結果的に炭酸ガス分離のためのエネルギー消費量が
多くなるという問題があった。
【０００４】一方、特開平９−９９２１４号公報にはリ
チウム化ジルコニアからなる炭酸ガス吸収材が開示され
ている。このリチウムジルコネートは約５００℃を超え
る温度域において炭酸ガスの回収が可能なため、必ずし
も全ての温度の排気ガスから炭酸ガスの吸収・回収を実
施することは困難である。また、特開平１１−９０２１
９号公報には４５０℃以下の温度で炭酸ガスと反応して
炭酸リチウムを生成する炭酸ガス吸収材として、アルミ
ニウム、チタン、鉄およびニッケルから選ばれる少なく
とも1種を含むリチウム化酸化物が開示されているが、
これらの炭酸ガス吸収材を用いても、２５０℃程度での
炭酸ガス吸収率は未だ十分なものではなかった。
チウム化ジルコニアからなる炭酸ガス吸収材が開示され
ている。このリチウムジルコネートは約５００℃を超え
る温度域において炭酸ガスの回収が可能なため、必ずし
も全ての温度の排気ガスから炭酸ガスの吸収・回収を実
施することは困難である。また、特開平１１−９０２１
９号公報には４５０℃以下の温度で炭酸ガスと反応して
炭酸リチウムを生成する炭酸ガス吸収材として、アルミ
ニウム、チタン、鉄およびニッケルから選ばれる少なく
とも1種を含むリチウム化酸化物が開示されているが、
これらの炭酸ガス吸収材を用いても、２５０℃程度での
炭酸ガス吸収率は未だ十分なものではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の炭酸ガス吸収剤においては、２５０℃近傍の温度域で
の炭酸ガス吸収効率の高い材料が見出されていなかっ
た。
の炭酸ガス吸収剤においては、２５０℃近傍の温度域で
の炭酸ガス吸収効率の高い材料が見出されていなかっ
た。
【０００６】本発明は、２５０℃近傍の温度域において
も炭酸ガス吸収能の高い炭酸ガス吸収材を提供するこ
と、およびこの炭酸ガス吸収材を具備することで、燃焼
室から排気される燃焼ガス中の炭酸ガス量を少なくさせ
る燃焼装置を提供することを目的とする。
も炭酸ガス吸収能の高い炭酸ガス吸収材を提供するこ
と、およびこの炭酸ガス吸収材を具備することで、燃焼
室から排気される燃焼ガス中の炭酸ガス量を少なくさせ
る燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、平均粒径０．
１〜１０μｍのリチウムシリケートを含有することを特
徴とする炭酸ガス吸収材である。
１〜１０μｍのリチウムシリケートを含有することを特
徴とする炭酸ガス吸収材である。
【０００８】また、一般式Ｌｉ4ＳｉＯ4で示されるリチ
ウムシリケートを炭酸ガス吸収材として用いることが好
ましい。
ウムシリケートを炭酸ガス吸収材として用いることが好
ましい。
【０００９】すなわち、本発明者らは、リチウムシリケ
ートが、例えば、 Ｌｉ4ＳｉＯ4（ｓ）＋２ＣＯ2（ｇ）→ＳｉＯ2（ｓ）＋２Ｌｉ2ＣＯ3（ｌ） なる反応が２５０℃程度の温度域で生じることを発見
し、この温度域で炭酸ガス吸収材として使用可能な材料
として有用であることを見出し本発明に至った。
ートが、例えば、 Ｌｉ4ＳｉＯ4（ｓ）＋２ＣＯ2（ｇ）→ＳｉＯ2（ｓ）＋２Ｌｉ2ＣＯ3（ｌ） なる反応が２５０℃程度の温度域で生じることを発見
し、この温度域で炭酸ガス吸収材として使用可能な材料
として有用であることを見出し本発明に至った。
【００１０】リチウムシリケートは、内部からリチウム
（Ｌｉ）が表面に拡散し、このＬｉが表面で炭酸ガスと
反応することにより、炭酸ガスを吸収する。比較的低温
下（２５０℃程度）においては、Ｌｉの拡散速度が低下
する傾向にあるため、粉末粒径を小さくし、Ｌｉの拡散
移動距離を小さくすることが望ましい。また、粉末の粒
径が小さすぎると粉末の凝集が生じ、実効平均粒径が小
さくならなかったり、新たに生じた界面の存在により、
炭酸ガス吸収特性は逆に低下する恐れがある。このよう
な理由から、リチウムシリケートの平均粒径はより好ま
しくは１〜５μｍである。
（Ｌｉ）が表面に拡散し、このＬｉが表面で炭酸ガスと
反応することにより、炭酸ガスを吸収する。比較的低温
下（２５０℃程度）においては、Ｌｉの拡散速度が低下
する傾向にあるため、粉末粒径を小さくし、Ｌｉの拡散
移動距離を小さくすることが望ましい。また、粉末の粒
径が小さすぎると粉末の凝集が生じ、実効平均粒径が小
さくならなかったり、新たに生じた界面の存在により、
炭酸ガス吸収特性は逆に低下する恐れがある。このよう
な理由から、リチウムシリケートの平均粒径はより好ま
しくは１〜５μｍである。
【００１１】本発明の燃焼装置は、炭化水素を主成分と
する燃料を燃焼させる燃焼装置であり、炭化水素を燃焼
することで発生する炭酸ガスの排出流路にリチウムシリ
ケートを配置したことを特徴とする燃焼装置である。
する燃料を燃焼させる燃焼装置であり、炭化水素を燃焼
することで発生する炭酸ガスの排出流路にリチウムシリ
ケートを配置したことを特徴とする燃焼装置である。
【００１２】すなわち、エネルギープラントや、発動機
など、炭化水素を主成分とする燃料を燃焼させる燃焼装
置において、燃焼により発生する炭酸ガスの流路にリチ
ウムシリケートを配置することで、燃焼排ガス中の炭酸
ガスの大気中への放出量を低減させることが可能であ
る。
など、炭化水素を主成分とする燃料を燃焼させる燃焼装
置において、燃焼により発生する炭酸ガスの流路にリチ
ウムシリケートを配置することで、燃焼排ガス中の炭酸
ガスの大気中への放出量を低減させることが可能であ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明で用いられるリチウムシリ
ケートは、ＬｉxＳｉyＯz（ただしｘ＋４ｙ−２ｚ＝
０）で示され、例えばＬｉ4ＳｉＯ4などを用いることが
できる。
ケートは、ＬｉxＳｉyＯz（ただしｘ＋４ｙ−２ｚ＝
０）で示され、例えばＬｉ4ＳｉＯ4などを用いることが
できる。
【００１４】また、炭酸ガス吸収材として用いるリチウ
ムシリケートは、通常粉体または、炭酸ガスがその内部
を通過できる程度に圧縮したリチウムシリケート粉体か
らなる成形体が使用される。また、リチウムシリケート
粉末からなる多孔質体を用いることも可能であり、この
場合、気孔率を３０％〜６０％程度にすることが好まし
い。
ムシリケートは、通常粉体または、炭酸ガスがその内部
を通過できる程度に圧縮したリチウムシリケート粉体か
らなる成形体が使用される。また、リチウムシリケート
粉末からなる多孔質体を用いることも可能であり、この
場合、気孔率を３０％〜６０％程度にすることが好まし
い。
【００１５】前述したように、１００〜７００℃の温度
域で固体であるリチウムシリケートは炭酸ガスと反応
し、固体である二酸化珪素と炭酸リチウムを生成するこ
とで、炭酸ガスを吸収する。また、前記反応は可逆性を
持っており、二酸化珪素と炭酸リチウムとは、８００℃
程度で反応し、リチウムシリケートと炭酸ガスに分離す
る。
域で固体であるリチウムシリケートは炭酸ガスと反応
し、固体である二酸化珪素と炭酸リチウムを生成するこ
とで、炭酸ガスを吸収する。また、前記反応は可逆性を
持っており、二酸化珪素と炭酸リチウムとは、８００℃
程度で反応し、リチウムシリケートと炭酸ガスに分離す
る。
【００１６】このように、リチウムシリケートは、所望
の場所で炭酸ガスを選択的に吸収し、吸収した炭酸ガス
を再利用することが可能であり、さらに、炭酸ガスを放
出した後に、炭酸ガス吸収材として再度使用することが
可能な材料である。
の場所で炭酸ガスを選択的に吸収し、吸収した炭酸ガス
を再利用することが可能であり、さらに、炭酸ガスを放
出した後に、炭酸ガス吸収材として再度使用することが
可能な材料である。
【００１７】また、炭酸ガス吸収材として用いられるリ
チウムシリケート粉体は、またはリチウムシリケートの
成形体を形成するシリケート粉末は、平均粒径が０．１
〜１０μｍであることが望ましい。なお、前記平均粒径
はレーザー回折法で測定すればよい。
チウムシリケート粉体は、またはリチウムシリケートの
成形体を形成するシリケート粉末は、平均粒径が０．１
〜１０μｍであることが望ましい。なお、前記平均粒径
はレーザー回折法で測定すればよい。
【００１８】前記リチウムシリケートは内部からＬｉが
表面に拡散し、表面で炭酸ガスと反応することにより炭
酸ガスを吸収する。低温ではこのＬｉの拡散速度が小さ
く、また炭酸ガスとの反応速度も小さくなるため、炭酸
ガス吸収特性が著しく低下する。粉末の平均粒径が小さ
くなると、Ｌｉの表面への拡散移動距離が小さくなるた
め、容易に炭酸ガスと反応するようになる。このような
理由から平均粒径が小さいほど炭酸ガス吸収特性は向上
することになる。ところが、或る値を下回ると粉末の凝
集が起手るようになり、実効平均粒径が小さくならず、
また、新たに生じた界面の存在により、炭酸ガス吸収特
性は逆に低下する。したがって好ましい平均粒径は０．
１〜１０μｍであり、より好ましくは１〜５μｍであ
る。
表面に拡散し、表面で炭酸ガスと反応することにより炭
酸ガスを吸収する。低温ではこのＬｉの拡散速度が小さ
く、また炭酸ガスとの反応速度も小さくなるため、炭酸
ガス吸収特性が著しく低下する。粉末の平均粒径が小さ
くなると、Ｌｉの表面への拡散移動距離が小さくなるた
め、容易に炭酸ガスと反応するようになる。このような
理由から平均粒径が小さいほど炭酸ガス吸収特性は向上
することになる。ところが、或る値を下回ると粉末の凝
集が起手るようになり、実効平均粒径が小さくならず、
また、新たに生じた界面の存在により、炭酸ガス吸収特
性は逆に低下する。したがって好ましい平均粒径は０．
１〜１０μｍであり、より好ましくは１〜５μｍであ
る。
【００１９】前記リチウムシリケートには、さらにリチ
ウム、ナトリウムおよびカリウムから選ばれるアルカリ
の炭酸塩が添加されることを許容する。このような炭酸
塩を添加することによって、得られた吸収材の炭酸ガス
の吸収・放出反応が促進される。
ウム、ナトリウムおよびカリウムから選ばれるアルカリ
の炭酸塩が添加されることを許容する。このような炭酸
塩を添加することによって、得られた吸収材の炭酸ガス
の吸収・放出反応が促進される。
【００２０】前記炭酸塩の添加量は、前記リチウムシリ
ケートに対して５〜３０ｍｏｌ％にすることが好まし
い。前記炭酸塩の添加重を５ｍｏｌ％未満にすると、炭
酸ガスの吸収反応の促進効果を十分に発揮することが困
難になる。一方、前記炭酸塩の添加重が３０ｍｏｌ％を
超えると炭酸ガスの吸収反応の促進効果が飽和するばか
りか、吸収材の容積当たりの炭酸ガス吸収量が低下する
恐れがある。より好ましい前記炭酸塩の添加量は、前記
リチウムジルコネートに対して１０〜２０ｍｏｌ％であ
る。
ケートに対して５〜３０ｍｏｌ％にすることが好まし
い。前記炭酸塩の添加重を５ｍｏｌ％未満にすると、炭
酸ガスの吸収反応の促進効果を十分に発揮することが困
難になる。一方、前記炭酸塩の添加重が３０ｍｏｌ％を
超えると炭酸ガスの吸収反応の促進効果が飽和するばか
りか、吸収材の容積当たりの炭酸ガス吸収量が低下する
恐れがある。より好ましい前記炭酸塩の添加量は、前記
リチウムジルコネートに対して１０〜２０ｍｏｌ％であ
る。
【００２１】前述したように、リチウムシリケート粉末
から形成された多孔質体を炭酸ガス吸収材として使用し
た場合、添加されるリチウム、ナトリウムおよびカリウ
ムから選ばれるアルカリの炭酸塩はその細孔に保持され
る。このような多孔質体構造の炭酸ガス吸収材は、例え
ば次のような方法により作製される。まず、二酸化珪素
および炭酸リチウムを所定量秤量し、メノウ乳鉢等で
０．１〜１ｈ混合する。得られた混合粉末をアルミナる
つぼに入れ、大気中、箱型電気炉等で０．５〜２０ｈ熱
処理する。その後再び遊星ボールミルで平均粒径が０．
１〜１０μｍとなるまで粉砕し、リチウムシリケート原
料粉末を得る。平均粒径は粉砕時間で制御する。続いて
このリチウムシリケート粉末を所定量秤量し、金型に充
填し、圧縮成形して気孔率４０％前後の成形体とするこ
とにより多孔質体構造の炭酸ガス吸収材を作製する。
から形成された多孔質体を炭酸ガス吸収材として使用し
た場合、添加されるリチウム、ナトリウムおよびカリウ
ムから選ばれるアルカリの炭酸塩はその細孔に保持され
る。このような多孔質体構造の炭酸ガス吸収材は、例え
ば次のような方法により作製される。まず、二酸化珪素
および炭酸リチウムを所定量秤量し、メノウ乳鉢等で
０．１〜１ｈ混合する。得られた混合粉末をアルミナる
つぼに入れ、大気中、箱型電気炉等で０．５〜２０ｈ熱
処理する。その後再び遊星ボールミルで平均粒径が０．
１〜１０μｍとなるまで粉砕し、リチウムシリケート原
料粉末を得る。平均粒径は粉砕時間で制御する。続いて
このリチウムシリケート粉末を所定量秤量し、金型に充
填し、圧縮成形して気孔率４０％前後の成形体とするこ
とにより多孔質体構造の炭酸ガス吸収材を作製する。
【００２２】このようにすることで、２５０℃程度の比
較的低温下で、効率よく炭酸ガスを吸収する炭酸ガス吸
収材を得ることができる。
較的低温下で、効率よく炭酸ガスを吸収する炭酸ガス吸
収材を得ることができる。
【００２３】また、本発明の炭酸ガス吸収材の使用例を
以下に挙げる。
以下に挙げる。
【００２４】図１は、本発明の炭酸ガス吸収材を具備し
た発動機の概念図である。
た発動機の概念図である。
【００２５】燃焼室１には、燃料供給口２および燃焼ガ
ス排出口３と、燃料供給口２から導入されたガソリンな
どの炭化水素系燃料を燃焼させるための点火手段７と、
燃焼室１内の内圧に応じて駆動するピストン４が設けら
れている。燃料供給口２および燃焼ガス排出口３には、
燃料を供給するタイミング、燃焼ガスを排出するタイミ
ングが制御された弁３が配置されており、燃料供給、燃
料の燃焼、燃焼ガスの排出の工程を繰返すことで、燃焼
室１内の内圧を変化させて、ピストン４を駆動する。ま
た、排出口３には、燃焼ガス排出路５が形成されてお
り、燃焼ガスは燃焼ガス排出路５を通過して燃焼室１外
部へ放出される。
ス排出口３と、燃料供給口２から導入されたガソリンな
どの炭化水素系燃料を燃焼させるための点火手段７と、
燃焼室１内の内圧に応じて駆動するピストン４が設けら
れている。燃料供給口２および燃焼ガス排出口３には、
燃料を供給するタイミング、燃焼ガスを排出するタイミ
ングが制御された弁３が配置されており、燃料供給、燃
料の燃焼、燃焼ガスの排出の工程を繰返すことで、燃焼
室１内の内圧を変化させて、ピストン４を駆動する。ま
た、排出口３には、燃焼ガス排出路５が形成されてお
り、燃焼ガスは燃焼ガス排出路５を通過して燃焼室１外
部へ放出される。
【００２６】図１においては、本発明の炭酸ガス吸収材
６−１を燃焼ガス排出路５に充填しており、この炭酸ガ
ス吸収材により、燃焼ガス中の炭酸ガスを一部吸収する
ことで、放出される燃焼ガス中の炭酸ガス濃度を低減す
ることができる。
６−１を燃焼ガス排出路５に充填しており、この炭酸ガ
ス吸収材により、燃焼ガス中の炭酸ガスを一部吸収する
ことで、放出される燃焼ガス中の炭酸ガス濃度を低減す
ることができる。
【００２７】また、燃焼ガス温度が高温の場合には、リ
チウム化ジルコニアなどのより高温で炭酸ガスを吸収す
る炭酸ガス吸収材６−２を排出口側に配置し、それぞれ
の炭酸ガス吸収材を所望の温度で機能させるように位置
に配置することで、放出される燃焼ガス中の炭酸ガス濃
度をより低減させることができる。
チウム化ジルコニアなどのより高温で炭酸ガスを吸収す
る炭酸ガス吸収材６−２を排出口側に配置し、それぞれ
の炭酸ガス吸収材を所望の温度で機能させるように位置
に配置することで、放出される燃焼ガス中の炭酸ガス濃
度をより低減させることができる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００２９】実施例１ 平均粒径１μmの炭酸リチウム粉末と平均粒径O.8μmの
二酸化珪素粉末をモル比で２：１となるように秤量し、
メノウ乳鉢にて１０ｍｉｎ乾式混合した。得られた混合
粉末を箱型電気炉にて、大気中１０００℃で８ｈ熱処理
し、リチウムシリケート（Ｌｉ2ＳｉＯ3）粉末を得た。
続いてこのリチウムシリケート粉末を遊星ボールミルに
て１６ｈ粉砕し、リチウムシリケート粉末の平均粒径を
３μｍとした。
二酸化珪素粉末をモル比で２：１となるように秤量し、
メノウ乳鉢にて１０ｍｉｎ乾式混合した。得られた混合
粉末を箱型電気炉にて、大気中１０００℃で８ｈ熱処理
し、リチウムシリケート（Ｌｉ2ＳｉＯ3）粉末を得た。
続いてこのリチウムシリケート粉末を遊星ボールミルに
て１６ｈ粉砕し、リチウムシリケート粉末の平均粒径を
３μｍとした。
【００３０】平均粒径３μｍのリチウムシリケート粉末
を直径１２ｍｍの金型内に充填し、加圧成形することに
より気孔率４０％の成形体を作製した。
を直径１２ｍｍの金型内に充填し、加圧成形することに
より気孔率４０％の成形体を作製した。
【００３１】実施例２ 炭酸リチウム粉末と二酸化珪素粉末の混合比をモル比で
４：１としリチウムシリケートとしてＬｉ4ＳｉＯ4を用
いたこと以外は、実施例１と同様の方法で成形体を作製
した。
４：１としリチウムシリケートとしてＬｉ4ＳｉＯ4を用
いたこと以外は、実施例１と同様の方法で成形体を作製
した。
【００３２】実施例３ 炭酸リチウム粉末と二酸化珪素粉末の混合比をモル比で
３：２としリチウムシリケートとしてＬｉ6Ｓｉ4Ｏ11を
用いた以外は、実施例1と同様の方法で成形体を作製し
た。
３：２としリチウムシリケートとしてＬｉ6Ｓｉ4Ｏ11を
用いた以外は、実施例1と同様の方法で成形体を作製し
た。
【００３３】実施例４ 炭酸リチウム粉末と二酸化珪素粉末の混合比をモル比で
１：１とした以外は、実施例1と同様の方法で成形体を
作製した。
１：１とした以外は、実施例1と同様の方法で成形体を
作製した。
【００３４】実施例５ 遊星ボールミルの粉砕時間を６４ｈとし、平均粒径０．
1μｍのリチウムシリケート粉末を用いて成形したこと
以外は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。
1μｍのリチウムシリケート粉末を用いて成形したこと
以外は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。
【００３５】実施例６ 遊星ボールミルの粉砕時間を３２ｈとし、平均粒径１μ
ｍのリチウムシリケート粉末を用いて成形したこと以外
は、実施例1と同様の方法で成形体を作製した。
ｍのリチウムシリケート粉末を用いて成形したこと以外
は、実施例1と同様の方法で成形体を作製した。
【００３６】実施例７ 遊星ボールミルの粉砕時間を８ｈとし、平均粒径５μｍ
のリチウムシリケート粉末を用いて成形したこと以外
は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。
のリチウムシリケート粉末を用いて成形したこと以外
は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。
【００３７】実施例８ 遊星ボールミルの粉砕時間を２ｈとし、平均粒径９μｍ
のリチウムシリケート粉末を用いて成形したこと以外
は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。
のリチウムシリケート粉末を用いて成形したこと以外
は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。
【００３８】実施例９ 遊星ボールミルの粉砕時間を９６ｈとし、平均粒径０．
０５μｍのリチウムシリケート粉末を用いて成形したこ
と以外は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。
０５μｍのリチウムシリケート粉末を用いて成形したこ
と以外は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。
【００３９】実施例１０ 遊星ボールミルによる粉砕処理を施さず、平均粒径３０
μｍのリチウムシリケート粉末をそのまま成形したこと
以外は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。
μｍのリチウムシリケート粉末をそのまま成形したこと
以外は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。
【００４０】比較例１ 平均粒径１μｍの炭酸リチウム粉末と、平均粒径１μｍ
の酸化鉄とをモル比で１：１となるように秤量し、メノ
ウ乳鉢にて１０ｍｉｎ乾式混合した。得られた混合粉末
を実施例１と同様に熱処理しＬｉＦｅＯ２粉末を得た。
この粉末を実施例１と同様に粉砕して平均粒径３μｍと
し、この粉末を用いて実施例１と同様に気孔率４０％の
成形体を得た。
の酸化鉄とをモル比で１：１となるように秤量し、メノ
ウ乳鉢にて１０ｍｉｎ乾式混合した。得られた混合粉末
を実施例１と同様に熱処理しＬｉＦｅＯ２粉末を得た。
この粉末を実施例１と同様に粉砕して平均粒径３μｍと
し、この粉末を用いて実施例１と同様に気孔率４０％の
成形体を得た。
【００４１】得られた実施例１〜１０および比較例１の
炭酸ガス吸収材を箱型電気炉に設置し、この電気炉内に
炭酸ガス２０ｖｏｌ％および窒素ガス８０ｖｏｌ％から
なる混合ガスを流通させながら２５０℃および４５０℃
の温度で６ｈ保持し、その前後の吸収材の重量増加を調
べることにより、炭酸ガスの吸収量を測定した。その結
果を表１に示す。
炭酸ガス吸収材を箱型電気炉に設置し、この電気炉内に
炭酸ガス２０ｖｏｌ％および窒素ガス８０ｖｏｌ％から
なる混合ガスを流通させながら２５０℃および４５０℃
の温度で６ｈ保持し、その前後の吸収材の重量増加を調
べることにより、炭酸ガスの吸収量を測定した。その結
果を表１に示す。
【００４２】なお、本測定において前記吸収材が設置さ
れた電気炉内に窒素ガスのみを供給して同様な実験を行
なったところ、吸収材の重量増加が全く認められないこ
とを確認した。
れた電気炉内に窒素ガスのみを供給して同様な実験を行
なったところ、吸収材の重量増加が全く認められないこ
とを確認した。
【００４３】また、実施例１〜８の吸収材を炭酸ガス２
０ｖｏｌ％および窒素ガス８０ｖｏｌ％からなる混合ガ
スを流通させながら２５０℃に６ｈ保持し、一旦室温に
戻して重量を測定し、同様なガス条件で８００℃に１ｈ
保持して重量減少を測定して、炭酸ガスの放出量を測定
した。その結果を表１に合わせて示す。
０ｖｏｌ％および窒素ガス８０ｖｏｌ％からなる混合ガ
スを流通させながら２５０℃に６ｈ保持し、一旦室温に
戻して重量を測定し、同様なガス条件で８００℃に１ｈ
保持して重量減少を測定して、炭酸ガスの放出量を測定
した。その結果を表１に合わせて示す。
【表１】 前記表1より、実施例１〜８で得られたリチウムシリケ
ートからなる吸収材は、実施例９あるいは１０の吸収材
に比べて炭酸ガスの吸収量が著しく大きく、優れた炭酸
ガス吸収特性を有することが明らかになった。すなわち
平均粒径０．１〜１０μｍのリチウムシリケートの炭酸
ガス吸収能が高いことが分る。実施例１、５より、より
好ましい平均粒径は１〜５μｍであることが明らかにな
った。
ートからなる吸収材は、実施例９あるいは１０の吸収材
に比べて炭酸ガスの吸収量が著しく大きく、優れた炭酸
ガス吸収特性を有することが明らかになった。すなわち
平均粒径０．１〜１０μｍのリチウムシリケートの炭酸
ガス吸収能が高いことが分る。実施例１、５より、より
好ましい平均粒径は１〜５μｍであることが明らかにな
った。
【００４４】また、炭酸ガス放出量は吸収量とほぼ同一
であり、吸収・放出が可能な材料であることも確認され
た。
であり、吸収・放出が可能な材料であることも確認され
た。
【００４５】さらに、粒径の効果は２５０℃以下での低
温域で顕著であることが判明した。
温域で顕著であることが判明した。
【００４６】
【発明の効果】２５０℃以下での比較的低温度域で、炭
酸ガス吸収能の高い炭酸ガス吸収材を得ることができ
る。また、この炭酸ガス吸収材を燃焼装置の燃焼ガス排
出流路に配置することで、燃焼ガス中の炭酸ガス濃度を
低減させた状態で排出することができる。
酸ガス吸収能の高い炭酸ガス吸収材を得ることができ
る。また、この炭酸ガス吸収材を燃焼装置の燃焼ガス排
出流路に配置することで、燃焼ガス中の炭酸ガス濃度を
低減させた状態で排出することができる。
【図１】 本発明の燃焼装置の概念図。
１・・・燃焼室 ２・・・燃料供給口 ３・・・燃焼ガス排出口 ４・・・ピストン ５・・・燃焼ガス排出路 ６・・・炭酸ガス吸収材 ７・・・点火手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 和明 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 大橋 俊之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 越崎 健司 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 4D002 AA09 AC10 BA03 CA07 DA01 DA16 DA46 DA70 EA06 EA08 GA01 GA02 GB02 GB03 GB08 GB11 GB12 4D020 AA03 BA01 BA09 BA11 BB01 BC01 CA01 DA02 DA03 DB02 DB03 DB05 DB06 DB07 DB10
Claims (3)
- 【請求項1】平均粒径０．１〜１０μｍのリチウムシリ
ケートを含有することを特徴とする炭酸ガス吸収材。 - 【請求項２】前記リチウムシリケートは、一般式Ｌｉ4
ＳｉＯ4で示されることを特徴とする請求項１記載の炭
酸ガス吸収材。 - 【請求項３】炭化水素を主成分とする燃料を燃焼させる
燃焼装置において、 炭化水素を燃焼することで発生する炭酸ガスの排出流路
にリチウムシリケートを配置したことを特徴とする燃焼
装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP28066799A JP3761371B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 炭酸ガス吸収材および燃焼装置 |
| US09/527,229 US6387845B1 (en) | 1999-03-23 | 2000-03-16 | Carbon dioxide gas absorbent containing lithium silicate |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28066799A JP3761371B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 炭酸ガス吸収材および燃焼装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001096122A true JP2001096122A (ja) | 2001-04-10 |
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Family
ID=17628265
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP28066799A Expired - Fee Related JP3761371B2 (ja) | 1999-03-23 | 1999-09-30 | 炭酸ガス吸収材および燃焼装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3761371B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007253116A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Toshiba Corp | 炭酸ガス吸収材、炭酸ガス分離装置および改質装置 |
| JP2008105006A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-05-08 | Toshiba Corp | 二酸化炭素吸収材、二酸化炭素分離装置および改質装置 |
| US7402198B2 (en) | 2003-04-15 | 2008-07-22 | Bridgestone Corporation | Carbon dioxide adsorption-desorption material and adsorption-desorption apparatus |
| CN114646061A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-21 | 中国船舶科学研究中心 | 一种深海火种灯及使用方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101008021B1 (ko) | 2008-02-19 | 2011-01-14 | 전남과학대학 산학협력단 | 리튬 실리케이트 분말의 제조방법 |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP28066799A patent/JP3761371B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7588630B2 (en) | 2006-09-27 | 2009-09-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Carbon dioxide absorbent, carbon dioxide separating apparatus, and reformer |
| JP4496208B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2010-07-07 | 株式会社東芝 | 二酸化炭素吸収材、二酸化炭素分離装置および改質装置 |
| CN114646061A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-21 | 中国船舶科学研究中心 | 一种深海火种灯及使用方法 |
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|---|---|
| JP3761371B2 (ja) | 2006-03-29 |
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