JP2007254220A - 二酸化炭素固定化システム及び炭酸塩の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的且つ迅速に二酸化炭素を固定できる二酸化炭素固定化システム、及び、炭酸塩の製造方法を提供すること。
【解決手段】二酸化炭素固定化システム１は、超臨界二酸化炭素を製造する超臨界二酸化炭素製造装置１０と、この超臨界二酸化炭素製造装置１０によって製造された超臨界二酸化炭素を含有するガスを酸化カルシウムと接触させることで炭酸カルシウムとして固定化する超臨界二酸化炭素固定化装置２０と、を備える。超臨界二酸化炭素製造装置１０は、ドライアイスを内部に収容する密閉された筐体１１１と、この筐体１１１内で、ドライアイスを超臨界状態となるまで加熱する熱媒体流通管１１２と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、二酸化炭素固定化システム及び炭酸塩の製造方法に関する。

二酸化炭素は地球温暖化の主要な原因物質であるため、従来から、大気中での二酸化炭素存在量を低減する試みが行われている。このような試みの代表例として、二酸化炭素の固定化が着目され、例えば、気体の二酸化炭素を、金属酸化物と接触させることで、炭酸塩として固定化する接触手順を備える二酸化炭素の固定化方法が知られている（特許文献１参照）。
この固定化方法によれば、二酸化炭素を金属酸化物と接触させたので、二酸化炭素が炭酸塩として固定化される。

ところで、二酸化炭素の固定化速度を向上させるためには、金属酸化物に接触させる二酸化炭素として、超臨界状態の二酸化炭素（以下、「超臨界二酸化炭素」と称する）を用いるのが好ましいことが分かってきた。超臨界二酸化炭素は、常温・常圧に比較的近い超臨界状態にあることから、接触した他の物質を変質させないという利点も有する。

従来、超臨界二酸化炭素の製造方法では、二酸化炭素を超臨界状態へと変化させるために昇圧処理や昇温処理を行うというのが、通常であった。しかし、これらの処理には多大なコストがかかるため、経済的ではなかった。

そこで、活性炭に二酸化炭素を吸着させ、この活性炭を加熱することにより活性炭に吸着された二酸化炭素を超臨界二酸化炭素とする構成が知られている（特許文献２参照）。
この製造方法によれば、吸着剤として活性炭を採用したことにより、超高圧コンプレッサ等の超高圧処理を行うことなく、超臨界二酸化炭素を製造できる。
特開平１１−１９２４１６号公報 特開２００１−２７２１３０号公報

しかしながら、特許文献２に示される製造方法によれば、活性炭を使用する構成としたので、二酸化炭素のみならず活性炭をも加熱する必要があり、非効率的である。また、活性炭が廃棄物として大量に発生するという問題もある。

このように、従来、超臨界二酸化炭素を効率的に製造できる製造方法がなかったため、効率的且つ迅速に二酸化炭素を固定することができなかった。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、効率的且つ迅速に二酸化炭素を固定できる二酸化炭素固定化システム、及び、炭酸塩の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、二酸化炭素を密閉した耐圧容器内で加熱すると、二酸化炭素の気化膨張に伴って容器内の圧力が上昇し、超臨界二酸化炭素を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、具体的には、以下のようなものを提供する。

（１） 超臨界二酸化炭素を製造する超臨界二酸化炭素製造装置と、この超臨界二酸化炭素製造装置によって製造された超臨界二酸化炭素を含有するガスを金属酸化物と接触させることで炭酸塩として固定化する超臨界二酸化炭素固定化装置と、を備える二酸化炭素固定化システムであって、
前記超臨界二酸化炭素製造装置は、固体又は液体の二酸化炭素を内部に収容する密閉された耐圧容器と、
前記耐圧容器内で、固体又は液体の二酸化炭素を超臨界状態となるまで加熱する加熱機構と、を有することを特徴とする二酸化炭素固定化システム。

（１）の発明によれば、超臨界二酸化炭素製造装置に耐圧容器及び加熱機構を設けたので、耐圧容器内の固体又は液体の二酸化炭素が加熱機構によって加熱され、気化膨張する。この気化膨張に伴って、耐圧容器内の圧力が上昇するから、効率的に、二酸化炭素を超臨界状態へと移行させ、超臨界二酸化炭素を製造できる。
また、耐圧容器内に収容する二酸化炭素を固体又は液体としたので、気体よりも格段に小さい体積で収容されるから、より効率的に超臨界二酸化炭素を製造できる。
従って、この超臨界二酸化炭素を超臨界二酸化炭素固定化装置に適用することによって、効率的且つ迅速に二酸化炭素を固定できる。

（２） （１）記載の二酸化炭素固定化システムにおいて、
前記超臨界二酸化炭素製造装置は、前記耐圧容器内で、気体の二酸化炭素を凝固するまで冷却する冷却機構を更に有することを特徴とする二酸化炭素固定化システム。

（２）の発明によれば、超臨界二酸化炭素製造装置に冷却機構を更に設けたので、この冷却機構によって気体の二酸化炭素が冷却されるから、固体又は液体の二酸化炭素を準備できる。よって、気体の二酸化炭素を採用しても、効率的に超臨界二酸化炭素を製造できる。
従って、この超臨界二酸化炭素を超臨界二酸化炭素固定化装置に適用することによって、効率的且つ迅速に二酸化炭素を固定できる。

（３） （２）記載の二酸化炭素固定化システムにおいて、
前記超臨界二酸化炭素製造装置は、二酸化炭素を含む流体を予め二酸化炭素の凝固点より高い所定温度に冷却し、この所定温度より凝固点の高い物質を固化させて除去する除去機構と、
前記所定温度より凝固点の高い物質が除去され且つ固体又は液体の二酸化炭素を含む物質を、前記除去機構から前記耐圧容器内へと供給する供給機構と、
前記耐圧容器から二酸化炭素より低い凝固点の物質を排出する排出機構と、を更に有することを特徴とする二酸化炭素固定化システム。

（３）の発明によれば、除去機構を更に設けたので、所定温度を適宜設定することにより、二酸化炭素より凝固点の高い物質が除去されるから、二酸化炭素の純度を向上できる。
更に、供給機構及び排出機構を設けたので、高純度の二酸化炭素が耐圧容器へと供給された後、二酸化炭素以外の物質が分離され、排出される。このため、二酸化炭素より凝固点の低い物質も除去されるから、二酸化炭素の純度を更に向上できる。
従って、効率的且つ迅速に二酸化炭素を固定でき、高純度の炭酸塩を製造できる。

（４） （１）記載の二酸化炭素固定化システムを用いた炭酸塩の製造方法であって、
固体又は液体の二酸化炭素を、前記耐圧容器内で、超臨界状態となるまで前記加熱機構によって加熱する加熱手順を有する超臨界二酸化炭素製造手順と、
前記超臨界二酸化炭素製造手順において製造された超臨界二酸化炭素を含有するガスを、金属酸化物と接触させることで、炭酸塩として固定化する接触手順を有する超臨界二酸化炭素固定化手順と、を備えることを特徴とする炭酸塩の製造方法。

（４）の発明によれば、（１）の発明と同様の効果が得られる。

（５） （４）記載の炭酸塩の製造方法において、
前記超臨界二酸化炭素製造装置は、前記耐圧容器内で、気体の二酸化炭素を凝固するまで冷却する冷却機構を更に有し、
前記超臨界二酸化炭素製造手順は、前記加熱手順の前に、前記耐圧容器内で、気体の二酸化炭素を凝固するまで前記冷却機構によって冷却する冷却手順を更に有することを特徴とする炭酸塩の製造方法。

（５）の発明によれば、（２）の発明と同様の効果が得られる。

（６） （５）記載の炭酸塩の製造方法において、
前記超臨界二酸化炭素製造装置は、二酸化炭素を含む流体を予め二酸化炭素の凝固点より高い所定温度に冷却し、この所定温度より凝固点の高い物質を固化させて除去する除去機構と、
前記所定温度より凝固点の高い物質が除去され且つ固体又は液体の二酸化炭素を含む物質を、前記除去機構から前記耐圧容器内へと供給する供給機構と、
前記耐圧容器から二酸化炭素より低い凝固点の物質を排出する排出機構と、を更に有し、
前記超臨界二酸化炭素製造手順は、前記冷却手順の前に、前記除去機構によって、二酸化炭素を含む流体を予め二酸化炭素の凝固点より高い所定温度に冷却し、この所定温度より凝固点の高い物質を固化させて除去する除去手順を更に有し、
前記冷却手順の後に、前記排出機構によって、二酸化炭素より低い凝固点の物質を排出する分離手順を更に有することを特徴とする炭酸塩の製造方法。

（６）の発明によれば、（３）の発明と同様の効果が得られる。

（７） （６）記載の炭酸塩の製造方法において、
前記除去手順における二酸化炭素を含む流体を、発電所からの排出ガスとすることを特徴とする炭酸塩の製造方法。

発電所からの排出ガスは、大量に放出され環境に与える負荷が大きい。
ここで、（７）の発明によれば、流体として発電所からの排出ガスを採用したので、発電所由来の排出ガスから二酸化炭素を除去されるから、環境に与える負荷を大幅に軽減できる。

（８） （４）から（７）いずれか記載の炭酸塩の製造方法において、
前記金属酸化物を、燃焼灰又は廃棄物の少なくとも一方に含まれる金属酸化物とすることを特徴とする炭酸塩の製造方法。

（８）の発明によれば、燃焼灰又は廃棄物の少なくとも一方に含まれる金属酸化物を採用したので、燃焼灰又は廃棄物が有効利用されることにより、環境に与える負荷を更に軽減できる。

本発明によれば、超臨界二酸化炭素製造装置に耐圧容器及び加熱機構を設けたので、耐圧容器内の固体又は液体の二酸化炭素が加熱機構によって加熱され、気化膨張する。この気化膨張に伴って、耐圧容器内の圧力が上昇するから、効率的に、二酸化炭素を超臨界状態へと移行させ、超臨界二酸化炭素を製造できる。
また、耐圧容器内に収容する二酸化炭素を固体又は液体としたので、気体よりも格段に小さい体積で収容されるから、より効率的に超臨界二酸化炭素を製造できる。
従って、この超臨界二酸化炭素を超臨界二酸化炭素固定化装置に適用することによって、効率的且つ迅速に二酸化炭素を固定できる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、第１実施形態以外の各実施形態の説明において、第１実施形態と共通するものについては、同一符号を付し、その説明を省略若しくは簡略化する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る二酸化炭素固定化システム１の概略図である。図２は、図１の二酸化炭素固定化システム１の一定時間経過後の状態を示す概略図である。
二酸化炭素固定化システム１は、超臨界二酸化炭素製造装置１０と、超臨界二酸化炭素固定化装置２０と、を備える。

超臨界二酸化炭素製造装置１０は、超臨界化装置１１と、この超臨界化装置１１にドライアイス供給路１３を介して接続された固化装置１２と、超臨界化装置１１に超臨界二酸化炭素供給路１５を介して接続された貯蔵装置１４と、を有する。

超臨界化装置１１は、耐圧性を有する材質で構成された耐圧容器としての筐体１１１と、この筐体１１１の内部に挿通された熱媒体流通管１１２と、を有する。

固化装置１２は、耐圧性を有する材質で構成された耐圧容器としての固化本体部１２１と、この固化本体部１２１の内部に挿通された冷却媒体流通管１２２と、固化本体部１２１に接続された二酸化炭素ガス供給管１２８と、を有する。

ドライアイス供給路１３は、ドライアイス供給管１３１と、このドライアイス供給管１３１の途中に設けられたドライアイス導入弁１３２と、を有する。ドライアイス供給管１３１は、一端が固化本体部１２１の底部において固化本体部１２１に接続され、他端が筐体１１１に接続されている。

貯蔵装置１４は、耐圧性を有する材質で構成された貯蔵タンク１４１と、この貯蔵タンク１４１の内部に挿通された熱媒体流通管１４２と、を有する。この熱媒体流通管１４２を通じて、熱媒体（例えば、５０℃）が、貯蔵タンク１４１の内部へと導入される。

超臨界二酸化炭素供給路１５は、超臨界二酸化炭素供給管１５１と、この超臨界二酸化炭素供給管１５１の途中に設けられた超臨界二酸化炭素導入弁１５２と、吸引ポンプ１５３と、逆止弁１５４と、を有する。超臨界二酸化炭素導入弁１５２、吸引ポンプ１５３、逆止弁１５４は、超臨界化装置１１側から、この順番に配置される。

図３は、前記実施形態における二酸化炭素固定化システム１を構成する固化装置１２の一部破断斜視図である。
固化装置１２は、略直方体状の上部及び略四角錘状の下部からなる中空の固化本体部１２１と、この固化本体部１２１の内部に挿通された管路としての冷却媒体流通管１２２と、固化本体部１２１に接続された二酸化炭素ガス供給管１２８と、を有する。

冷却媒体流通管１２２は、一端が液体窒素供給管１２３及び窒素ガス供給管１２４に連結され、固化本体部１２１の外部において二本に分岐されている。また、冷却媒体流通管１２２の他端は、固化本体部１２１の外部において一本の窒素ガス排出管１２５へと連結される。

液体窒素供給管１２３及び窒素ガス供給管１２４の途中には、各々、液体窒素導入弁１２３１及び窒素ガス導入弁１２４１が設けられ、これら液体窒素導入弁１２３１及び窒素ガス導入弁１２４１の開閉によって、冷却媒体流通管１２２へと導入される流体が選択される。ここで、液体窒素供給管１２３及び液体窒素導入弁１２３１は、冷媒供給機構を構成する。また、液体窒素供給管１２３、液体窒素導入弁１２３１、冷却媒体流通管１２２、窒素ガス排出管１２５は、冷却機構を構成する。

二酸化炭素ガス供給管１２８の途中には、二酸化炭素ガス導入弁１２８１が設けられ、この二酸化炭素ガス導入弁１２８１の開閉によって、固化本体部１２１内への二酸化炭素の供給量が調節される。

固化本体部１２１内で製造されたドライアイスは、固化本体部１２１の底部に接続されたドライアイス供給路１３を介して、超臨界化装置１１へと搬送される。

図４は、前記実施形態における二酸化炭素固定化システム１を構成する超臨界化装置１１の一部破断斜視図である。
超臨界化装置１１は、略円柱状で中空の筐体１１１と、この筐体１１１の内壁に沿って螺旋状に配置された熱媒体流通管１１２と、筐体１１１の上部に設けられた圧縮部１１９と、を有する。

熱媒体流通管１１２は、熱媒体供給路１１３及び熱媒体排出路１１４に連結される。熱媒体供給路１１３の途中には、熱媒体導入弁１１７が設けられている。熱媒体流通管１１２、熱媒体供給路１１３、熱媒体排出路１１４、熱媒体導入弁１１７は、加熱機構を構成する。

圧縮部１１９は、油圧シリンダ１１５と、この油圧シリンダ１１５に摺動自在に取り付けられたシャフト１１６と、このシャフト１１６の端部に固定された円板状の圧縮板１１８と、を有する。

また、筐体１１１には、筐体１１１の内壁に沿い且つ熱媒体流通管１１２に隣接して配置された二酸化炭素ガス流通管１２７と、この二酸化炭素ガス流通管１２７に連結された、二酸化炭素ガスの導出源（図示せず）から延びる二酸化炭素ガス導入管１２６と、固化本体部１２１へと延びる二酸化炭素ガス供給管１２８と、を有する。

筐体１１１の側壁には、固化装置１２から延びるドライアイス供給管１３１と、貯蔵装置１４へと延びる超臨界二酸化炭素供給管１５１と、が接続されている。

図５は、超臨界二酸化炭素製造装置１０の動作手順を示すフローチャートである。
上述したような超臨界二酸化炭素製造装置１０は、以下のように動作する。

まず、超臨界二酸化炭素製造装置１０に設けられた全ての弁である、熱媒体導入弁１１７、二酸化炭素ガス導入弁１２８１、ドライアイス導入弁１３２、超臨界二酸化炭素導入弁１５２、液体窒素導入弁１２３１、窒素ガス導入弁１２４１を閉じる（ＳＴ１）。次に、液体窒素導入弁１２３１を開き、冷却媒体としての液体窒素を冷却媒体流通管１２２へと導入する（ＳＴ２）。冷却媒体流通管１２２の表面が充分に冷却された（例えば、−１９６℃）後、二酸化炭素ガス導入弁１２８１を開き、二酸化炭素ガスを固化本体部１２１内部へと供給する（ＳＴ３）。固化本体部１２１内部へと供給された二酸化炭素ガスは、冷却されて固化し、冷却媒体流通管１２２の表面にドライアイスとなって析出する。

次に、ドライアイスの析出量が所定の量に達したか否かを判別する（ＳＴ４）。この判別方法としては、特に限定されないが、例えば、二酸化炭素ガスの供給量又は供給時間とドライアイス析出量との関係を統計的に調査しておき、この調査結果に基づいて判別してもよいし、固化本体部１２１の一部に監視窓を設け、この監視窓を通じてドライアイスの析出量を観察し判別してもよい。

ＳＴ４における判別が“ＮＯ”であった場合は、ＳＴ３へと戻り、更に二酸化炭素ガスを固化本体部１２１内部へと供給し続けるか、二酸化炭素ガス導入弁１２８１を閉じて二酸化炭素ガスの供給を停止して放置することにより、ドライアイスを更に析出させる。

ＳＴ４における判別が“ＹＥＳ”であった場合は、二酸化炭素ガス導入弁１２８１を閉じて二酸化炭素ガスの供給を停止するとともに、液体窒素導入弁１２３１を閉じて液体窒素の供給を停止し（ＳＴ５）、ＳＴ６へと移る。このようなＳＴ２〜ＳＴ５は、冷却手順の一例である。

ＳＴ６では、窒素ガス導入弁１２４１を開き、所定の温度（例えば、５０℃）の窒素ガスを冷却媒体流通管１２２へと導入する。導入された窒素ガスによって冷却媒体流通管１２２が温められ、冷却媒体流通管１２２の表面に析出したドライアイスの一部が液化する。一部が液化したドライアイスは、冷却媒体流通管１２２の表面から固化本体部１２１の底部へと落下し、冷却媒体流通管１２２の底部に蓄積される（例えば、−８０℃）。

次に、ドライアイス導入弁１３２を開き、冷却媒体流通管１２２の底部に蓄積されたドライアイスを筐体１１１内部へと搬送する（ＳＴ７）。本実施形態では、ドライアイスは、固化本体部１２１の下方に配置された筐体１１１へと、ドライアイス供給管１３１の内部を転動しながら移動する。

続いて、熱媒体供給路１１３を起動し、筐体１１１に供給され、筐体１１１の底部に蓄積されたドライアイスを下方へ圧縮する（ＳＴ８）。より具体的には、油圧シリンダ１１５を駆動して、シャフト１１６を下方へと摺動させることにより、このシャフト１１６に固定された圧縮板１１８が下方へと移動してドライアイスを圧縮する。

次に、筐体１１１内におけるドライアイスの蓄積量が所定の量に達したか否かを判別する（ＳＴ９）。ここで、所定の量は適宜設定してよい量であるが、例えば、筐体１１１の収容可能容量の最大値、筐体１１１の底部から熱媒体流通管１１２が配置されている最大高さまで蓄積されたときの量に設定すればよい。

ＳＴ９の判別が“ＮＯ”であった場合、ＳＴ３へと戻り、ドライアイスの蓄積量が所定の量となるまでＳＴ３〜ＳＴ８を繰り返す。ここで、筐体１１１内部には既にドライアイスが蓄積されているため、筐体１１１内部に挿通される二酸化炭素ガス流通管１２７を通過した二酸化炭素ガスは冷却される。このため、固化本体部１２１に供給される二酸化炭素ガスは、供給時において既に低温化されている（例えば、−６０℃）ため、効率的にドライアイスへと固化できる。

一方、ＳＴ９の判別が“ＹＥＳ”であった場合、ドライアイス導入弁１３２及び超臨界二酸化炭素導入弁１５２を閉じて、筐体１１１の内部空間を密閉する（ＳＴ１０）。続いて、熱媒体導入弁１１７を開き、熱媒体を熱媒体流通管１１２へと導入する（ＳＴ１１）。導入された熱媒体によって熱媒体流通管１１２が温められ、加熱されたドライアイスは超臨界状態となる（例えば、３１℃以上、７．３８ＭＰａ以上）。ここで、超臨界化の速度を向上できる点で、熱媒体の温度を高く設定することが好ましい。このようなＳＴ１１は、加熱手順の一例である。

続いて、筐体１１１内に蓄積されたドライアイスが完全に超臨界化したか否かを判別する（ＳＴ１２）。この判別方法としては、特に限定されないが、例えば、熱媒体の供給時間又は供給される熱媒体の温度と、完全な超臨界化にかかる時間との関係を統計的に調査しておき、この調査結果に基づいて判別してもよいし、筐体１１１の一部に監視窓を設け、この監視窓を通じてドライアイスの残存を観察し判別してもよい。

ＳＴ１２における判別が“ＹＥＳ”であった場合、超臨界二酸化炭素導入弁１５２を開くとともに吸引ポンプ１５３を起動させ、超臨界二酸化炭素を超臨界化装置１１から貯蔵装置１４へと搬送する（ＳＴ１３）。一方、判別が“ＮＯ”であった場合、ＳＴ１１へと戻り、筐体１１１内に蓄積されたドライアイスの加熱を続ける。

ＳＴ１３を経た後、再びＳＴ２へと戻ってＳＴ２〜ＳＴ１１を繰り返すことにより、超臨界二酸化炭素を連続的に製造できる。

図１及び図２に戻って、超臨界二酸化炭素固定化装置２０は、撹拌装置２１と、この撹拌装置２１に炭酸塩供給路２２を介して接続された析出装置２３と、を有する。

撹拌装置２１は、耐圧性を有する材質で構成された撹拌槽２１１と、この撹拌槽２１１の内部に配置された撹拌部２１２と、撹拌槽２１１の内部へ燃焼灰又は廃棄物としての燃焼灰や廃セメント等を供給する廃棄物供給路２１３と、撹拌槽２１１の内部へ水を供給する水供給路２１４と、撹拌槽２１１の内部に挿通され熱媒体が流通する熱媒体供給部２１５と、を有する。この熱媒体供給部２１５には、図示しない熱媒体供給弁が設けられている。

また、撹拌装置２１には、貯蔵装置１４から延びる超臨界二酸化炭素放出路１６が接続されている。この超臨界二酸化炭素放出路１６は、超臨界二酸化炭素放出管１６１と、この超臨界二酸化炭素放出管１６１の途中に設けられた超臨界二酸化炭素放出弁１６２と、を有する。

炭酸塩供給路２２の途中には、図示しない固液分離膜と、炭酸塩導入弁と、が配置されている。

析出装置２３は、上部が開放された析出槽２３１を有する。

このような超臨界二酸化炭素固定化装置２０は、以下のように動作する。
まず、廃棄物供給路２１３及び水供給路２１４を通じて、燃焼灰や廃セメント等及び水がそれぞれ撹拌槽２１１の内部に供給される。次に、撹拌部２１２が回転することで、撹拌槽２１１内部に供給された燃焼灰や廃セメント等及び水が撹拌される。また、熱媒体供給弁を開くと、熱媒体（例えば、５０℃）が熱媒体供給部２１５へと導入され、燃焼灰や廃セメント等及び水が加熱される。このような撹拌を所定の時間行うと、燃焼灰や廃セメント等はスラリー化し、燃焼灰や廃セメント等に含有されるカルシウム成分が酸化カルシウム（金属酸化物の一例）として水中に抽出される。

続いて、超臨界二酸化炭素放出弁１６２を開くと、超臨界二酸化炭素が貯蔵装置１４から超臨界二酸化炭素放出管１６１を通じて撹拌槽２１１へと放出される。放出された超臨界二酸化炭素はスラリー化した燃焼灰や廃セメント等と混合され、抽出された酸化カルシウムと反応して、炭酸塩としての炭酸カルシウムを生じる。

次に、炭酸塩導入弁を開くことにより、スラリー化した燃焼灰や廃セメント等が炭酸塩供給路２２へと導入され、固液分離膜を通過する。この際、炭酸塩を含有する液相と、残存した燃焼灰や廃セメント等を含有する固相と、が分離される。炭酸塩を含有する液相は、析出槽２３１へと放出される。この析出槽２３１は開放されているため、二酸化炭素分圧が低下して液相のｐＨが上昇することにより、炭酸カルシウムが析出し、単離できる。以上の手順は、超臨界二酸化炭素固定化手順の一例である。

本実施形態によれば、以下のような作用効果が得られる。
（Ａ）超臨界二酸化炭素製造装置１０に、筐体１１１、及び、熱媒体流通管１１２、熱媒体供給路１１３、熱媒体排出路１１４、熱媒体導入弁１１７を設けたので、筐体１１１内のドライアイスが熱媒体流通管１１２によって加熱され、気化膨張する。この気化膨張に伴って、筐体１１１内の圧力が上昇するから、効率的に、二酸化炭素を超臨界状態へと移行させ、超臨界二酸化炭素を製造できる。
また、筐体１１１内に収容する二酸化炭素をドライアイスとしたので、気体よりも格段に小さい体積で収容されるから、より効率的に超臨界二酸化炭素を製造できる。
従って、この超臨界二酸化炭素を超臨界二酸化炭素固定化装置２０に適用することによって、効率的且つ迅速に二酸化炭素を固定できる。

（Ｂ）超臨界二酸化炭素製造装置１０に、冷却媒体流通管１２２、及び、液体窒素供給管１２３及び液体窒素導入弁１２３１を設けたので、二酸化炭素の凝固点より低い温度の流体が冷却媒体流通管１２２から冷却媒体流通管１２２へと供給される。このため、この流体が冷却媒体流通管１２２を通過することにより、固化本体部１２１内の二酸化炭素ガスが冷却されるから、ドライアイスを準備できる。よって、二酸化炭素ガスを採用しても、効率的に超臨界二酸化炭素を製造できる。
従って、この超臨界二酸化炭素を超臨界二酸化炭素固定化装置２０に適用することによって、効率的且つ迅速に二酸化炭素を固定できる。

（Ｃ）燃焼灰や廃セメント等に含まれる金属酸化物を採用したので、燃焼灰や廃セメント等が有効利用されることにより、環境に与える負荷を更に軽減できる。

＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態に係る二酸化炭素固定化システム１Ａの概略図である。
本実施形態では、超臨界二酸化炭素製造装置１０Ａの構造が第１実施形態と異なる。
即ち、超臨界二酸化炭素製造装置１０Ａは、発電所排ガスを予冷する予冷器１７と、この予冷器１７の下流に配置された除去機構としての除湿装置１８と、を更に有する。一方で、超臨界二酸化炭素製造装置１０Ａは、第１実施形態で設けられていた貯蔵装置１４を有しない。

予冷器１７には、二酸化炭素ガス流通管１２７が接続され、この二酸化炭素ガス流通管１２７を通じて発電所排ガス（例えば、９０℃）が導入される。また、予冷器１７には、予冷器１７と筐体１１１との間を循環する循環管１７１が挿通され、この循環管１７１の内部を熱媒体が巡回する。

除湿装置１８には、固化本体部１２１から延びる脱二酸化炭素排ガス排出管１８１が挿通されている。この脱二酸化炭素排ガス排出管１８１の途中には、脱二酸化炭素ガス排出弁１８２が設けられている。このように、脱二酸化炭素排ガス排出管１８１及び脱二酸化炭素ガス排出弁１８２は、排出機構を構成する。

また、除湿装置１８には、予冷器１７から搬送された低温（例えば、５℃）の発電所排ガスが導入されるとともに、固化本体部１２１へと発電所排ガスを供給する二酸化炭素ガス供給管１２８が接続される。

このような超臨界二酸化炭素製造装置１０Ａは、以下のように動作する。
まず、二酸化炭素ガス流通管１２７を通じて発電所排ガス（例えば、９０℃）を予冷器１７へと導入する。導入された発電所排ガスは、循環管１７１内を筐体１１１から巡回する低温の熱媒体によって冷却される（例えば、５℃）。ここで、熱媒体は発電所排ガスによって温められた後、再び筐体１１１へと巡回し、筐体１１１内に蓄積されたドライアイスによって冷却される。

冷却された発電所排ガスは、予冷器１７から除湿装置１８へと搬送され、除湿装置１８の内部に放出される。脱二酸化炭素ガス排出弁１８２を開くと、脱二酸化炭素排ガス（例えば、−１３５℃）が固化本体部１２１から脱二酸化炭素排ガス排出管１８１へと導入され、除湿装置１８の内部を通過する。この際、放出された発電所排ガスが脱二酸化炭素排ガス排出管１８１内を移動する脱二酸化炭素排ガスによって冷却されることにより、発電所排ガスに含有され且つ導入された脱二酸化炭素排ガスの温度（ここでは、−１３５℃）よりも凝固点が高い物質（例えば、水、窒素化合物）が固化し、二酸化炭素ガス等と分離される（除去手順の一例）。

続いて、二酸化炭素ガス導入弁１２８１を開くと、水や窒素化合物等が除去された発電所排ガスが二酸化炭素ガス供給管１２８を通じて、固化本体部１２１の内部へと供給される。このように、二酸化炭素ガス供給管１２８及び二酸化炭素ガス導入弁１２８１は、供給機構を構成する。

その後、前述した第１実施形態におけるＳＴ６とＳＴ７との間に、脱二酸化炭素ガス排出弁１８２を開いて二酸化炭素が除去された脱二酸化炭素排ガスを脱二酸化炭素排ガス排出管１８１へと放出する工程（分離手順の一例）が加わることを除き、ＳＴ１〜ＳＴ１３と同様の動作が行われる。

本実施形態によれば、前述した第１実施形態による作用効果に加えて、以下のような作用効果が得られる。
（Ｄ）除湿装置１８を更に設けたので、所定温度を適宜設定することにより、二酸化炭素より凝固点の高い物質が除去されるから、二酸化炭素の純度を向上できる。また、二酸化炭素ガス供給管１２８及び二酸化炭素ガス導入弁１２８１を設けたので、高純度の二酸化炭素が固化本体部１２１へと供給される。
更に、脱二酸化炭素排ガス排出管１８１及び脱二酸化炭素ガス排出弁１８２を設けたので、二酸化炭素以外の物質が分離され、排出される。このため、二酸化炭素より凝固点の低い物質も除去されるから、二酸化炭素の純度を更に向上できる。
従って、効率的且つ迅速に二酸化炭素を固定でき、高純度の炭酸塩を製造できる。

（Ｅ）流体として発電所排ガスを採用したので、発電所由来の排出ガスから二酸化炭素を除去されるから、環境に与える負荷を大幅に軽減できる。

＜第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る二酸化炭素固定化システム１Ｂの概略図である。
本実施形態では、超臨界二酸化炭素製造装置１０Ｂの構造が第２実施形態と異なる。
即ち、超臨界二酸化炭素製造装置１０Ｂは、一対の固化装置１２Ｂａ及び１２Ｂｂからなる固化装置１２Ｂを有する。これら固化装置１２Ｂａ及び１２Ｂｂには、二酸化炭素ガス供給管１２８ａ及び１２８ｂ、冷却媒体供給管１２９ａ及び１２９ｂ、がそれぞれ接続されている。二酸化炭素ガス供給管１２８ａ及び冷却媒体供給管１２９ａは連結されて冷却媒体流通管１２２ａに連通し、二酸化炭素ガス供給管１２８ｂ及び冷却媒体供給管１２９ｂは連結されて冷却媒体流通管１２２ｂに連通する。冷却媒体流通管１２２ａは窒素ガス排出管１２５ａ及び排ガス連通管１８３ｂに分岐し、この排ガス連通管１８３ｂは固化本体部１２１ｂに接続され、途中に排ガス連通弁１８４ｂが設けられている。

一方、冷却媒体流通管１２２ｂは窒素ガス排出管１２５ｂ及び排ガス連通管１８３ａに分岐し、この１８３ａは固化本体部１２１ａに接続され、途中に排ガス連通弁１８４ａが設けられている。また、１２５ａ及び１２５ｂの途中には、窒素ガス排出弁１２５１ａ及び窒素ガス排出弁１２５１ｂが、それぞれ設けられている。

また、二酸化炭素ガス供給管１２８ａ、１２８ｂ、冷却媒体供給管１２９ａ、１２９ｂの途中には、それぞれ二酸化炭素ガス導入弁１２８１ａ、１２８１ｂ、冷却媒体供給弁１２９１ａ、１２９１ｂが設けられている。二酸化炭素ガス導入弁１２８１ａ及び１２８１ｂの開閉によって、発電所排ガスが導入される経路が切り替わり、冷却媒体供給弁１２９１ａ及び１２９１ｂの開閉によって、液体窒素が導入される経路が切り替わる。

また、固化装置１２Ｂａ及び１２Ｂｂは、固化本体部１２１ａ、１２１ｂの底部にドライアイス供給管１３１ａ、１３１ｂがそれぞれ接続されている。これらドライアイス供給管１３１ａ、１３１ｂの途中には、ドライアイス導入弁１３２ａ、１３２ｂが設けられている。

このような超臨界二酸化炭素製造装置１０Ｂは、以下のように動作する。
まず、熱媒体導入弁１１７、超臨界二酸化炭素導入弁１５２、脱二酸化炭素ガス排出弁１８２ａ及び１８２ｂ、排ガス連通弁１８４ａ及び１８４ｂ、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ａ及び１２８１ｂを全て閉じる。続いて、前述した第２実施形態と同様に、発電所排ガス（例えば、９０℃）を予冷器１７、除湿装置１８へと搬送する。

次に、冷却媒体供給弁１２９１ｂ及び窒素ガス排出弁１２５１ｂを開くと液体窒素が冷却媒体供給管１２９ｂを通じて冷却媒体流通管１２２ｂへと導入され、冷却媒体流通管１２２ｂが冷却される。

次に、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ａを開くと発電所排ガスが二酸化炭素ガス供給管１２８ａを通じて冷却媒体流通管１２２ａに導入され、更に排ガス連通弁１８４ｂを開くことによって、排ガス連通管１８３ｂを通じて固化本体部１２１ｂの内部へと供給される。供給された発電所排ガスは冷却媒体流通管１２２ｂによって冷却され、発電所排ガスに含有される二酸化炭素が固化して、ドライアイスが冷却媒体流通管１２２ｂの表面に析出する。

一方、脱二酸化炭素ガス排出弁１８２ｂを開くことによって、脱二酸化炭素排ガス（例えば、−１３５℃）が、脱二酸化炭素排ガス排出管１８１ｂへと導入される。脱二酸化炭素排ガス排出管１８１ｂへと導入された脱二酸化炭素排ガスは、除湿装置１８Ｂの内部を通過して、発電所排ガスによって温められた後、煙突から外部へと排出される。

続いて、冷却媒体流通管１２２ｂ表面におけるドライアイスの析出量が所定の量に達したか否かを判別する。この判別が“ＮＯ”であった場合、ドライアイスの析出量が所定の量となるまで、上記の工程を繰り返す。一方、この判別が“ＹＥＳ”であった場合、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ａ及び排ガス連通弁１８４ｂを閉じて冷却媒体流通管１２２ｂ内部への発電所排ガスの供給を停止するとともに、冷却媒体供給弁１２９１ｂ及び窒素ガス排出弁１２５１ｂを閉じて冷却媒体流通管１２２ｂへの液体窒素の導入を停止する。

次に、冷却媒体供給弁１２９１ａ及び窒素ガス排出弁１２５１ａを開くと、液体窒素が冷却媒体供給管１２９ａを通じて冷却媒体流通管１２２ａへと導入され、冷却媒体流通管１２２ａが冷却される。

続いて、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ｂを開くと、発電所排ガスが二酸化炭素ガス供給管１２８ｂを通じて冷却媒体流通管１２２ｂに導入され、冷却媒体流通管１２２ｂが温められる。これにより、冷却媒体流通管１２２ｂの表面に析出したドライアイスの一部が液化し、固化本体部１２１ｂの底部へと落下する。ここで、ドライアイス導入弁１３２ｂを開くと、ドライアイスがドライアイス供給管１３１ｂを通じて、筐体１１１へと搬送される。

排ガス連通弁１８４ａを開くことによって、発電所排ガスが排ガス連通管１８３ａを通じて固化本体部１２１ａの内部へと供給される。供給された発電所排ガスは冷却媒体流通管１２２ａによって冷却され、発電所排ガスに含有される二酸化炭素が固化して、ドライアイスが冷却媒体流通管１２２ａの表面に析出する。

次に、冷却媒体流通管１２２ａ表面におけるドライアイスの析出量が所定の量に達したか否かを判別する。この判別が“ＮＯ”であった場合、ドライアイスの析出量が所定の量となるまで、上記の工程を繰り返す。一方、この判別が“ＹＥＳ”であった場合、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ｂ及び排ガス連通弁１８４ａを閉じて冷却媒体流通管１２２ａ内部への発電所排ガスの供給を停止するとともに、冷却媒体供給弁１２９１ａ及び窒素ガス排出弁１２５１ａを閉じて冷却媒体流通管１２２ａへの液体窒素の導入を停止する。

続いて、上述した手順と同様の手順によって、冷却媒体供給弁１２９１ｂ及び窒素ガス排出弁１２５１ｂを開いて冷却媒体流通管１２２ｂを冷却し、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ａを開いて発電所排ガスを冷却媒体流通管１２２ａに導入することにより、冷却媒体流通管１２２ａの表面に析出したドライアイスの一部が液化して、固化本体部１２１ａの底部へと落下する。ここで、ドライアイス導入弁１３２ａを開くことによって、ドライアイスがドライアイス供給管１３１ａを通じて、筐体１１１へと搬送される。

以上のような動作が連続的に行われるとともに、前述した第１実施形態におけるＳＴ８〜ＳＴ１３と同様の動作が行われる。

本実施形態によれば、前述した第２実施形態による作用効果に加えて、以下のような作用効果が得られる。
（Ｆ）固化装置１２Ｂを一対の固化装置１２Ｂａ及び１２Ｂｂからなる構成としたので、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ａ、１２８１ｂ、冷却媒体供給弁１２９１ａ、１２９１ｂの開閉によって、液体窒素及び発電所排ガスの流通経路が切り換わって、固化装置１２Ｂａ及び１２Ｂｂに順次供給される。このため、ドライアイスを連続的に生成できるから、このドライアイスを使用して炭酸塩を連続的に製造できる。

＜第４実施形態＞
図９及び図１０は、本発明の第４実施形態に係る二酸化炭素固定化システム１Ｃの概略図である。
本実施形態では、超臨界二酸化炭素製造装置１０Ｃの構造が第３実施形態と異なる。
即ち、超臨界二酸化炭素製造装置１０Ｃは、一対の超臨界化装置１１Ｃａ、１１Ｃｂからなる超臨界化装置１１Ｃを有する。これら超臨界化装置１１Ｃａ、１１Ｃｂには、二酸化炭素ガス供給管１２８ａ及び１２８ｂ、冷却媒体供給管１２９ａ及び１２９ｂ、熱媒体流通管１１２ａ及び１１２ｂ、循環管１７１ａ及び１７１ｂが、それぞれ挿通されている。

二酸化炭素ガス供給管１２８ａ及び冷却媒体供給管１２９ａは連結されて冷却媒体流通管１２２ａに連通し、二酸化炭素ガス供給管１２８ｂ及び冷却媒体供給管１２９ｂは連結されて冷却媒体流通管１２２ｂに連通する。冷却媒体流通管１２２ａは窒素ガス排出管１２５ａ及び排ガス連通管１８３ｂに分岐し、この１８３ｂは固化本体部１２１ｂに接続され、途中に排ガス連通弁１８４ｂが設けられている。一方、冷却媒体流通管１２２ｂは窒素ガス排出管１２５ｂ及び排ガス連通管１８３ａに分岐し、この１８３ａは固化本体部１２１ａに接続され、途中に排ガス連通弁１８４ａが設けられている。

また、熱媒体流通管１１２ａ及び１１２ｂは、それぞれ熱媒体供給路１１３ａ及び１１３ｂ、熱媒体排出路１１４ａ及び１１４ｂに連結されている。これにより、加熱媒体（例えば、５０℃）は、熱媒体供給路１１３ａ及び１１３ｂから、それぞれ、熱媒体流通管１１２ａ及び１１２ｂに導入され、熱媒体排出路１１４ａ及び１１４ｂへと放出される。また、熱媒体供給路１１３ａ及び１１３ｂの途中には、図示しない加熱媒体導入弁が設けられている。

図１１は、図９及び図１０における超臨界化装置１１Ｃの一部破断斜視図である。
筐体１１１ａ及び１１１ｂには、それぞれ、予冷器１７Ｃから延びる循環管１７２ａ及び１７２ｂが挿通され、これら循環管１７２ａ及び１７２ｂに、予冷器１７Ｃへと延びる循環管１７１ａ及び１７１ｂが連結されている。これにより、予冷器１７Ｃで温められた熱媒体は、循環管１７２ａ及び１７２ｂを通じて筐体１１１ａ及び１１１ｂに導入され、筐体１１１ａ及び１１１ｂの内部を通過して冷却された後、循環管１７１ａ及び１７１ｂを経て予冷器１７Ｃへと巡回する。循環管１７１ａ、１７１ｂ、循環管１７２ａ、１７２ｂの途中には、熱媒体巡回弁１７３ａ、１７３ｂ、熱媒体巡回弁１７４ａ、１７４ｂがそれぞれ設けられている。

このような超臨界二酸化炭素製造装置１０Ｃは、以下のように動作する。
まず、超臨界二酸化炭素導入弁１５２ａ及び１５２ｂ、熱媒体巡回弁１７３ａ及び１７３ｂ、熱媒体巡回弁１７４ａ及び１７４ｂ、脱二酸化炭素ガス排出弁１８２ａ及び１８２ｂ、排ガス連通弁１８４ａ及び１８４ｂ、窒素ガス排出弁１２５１ａ及び１２５１ｂ、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ａ及び１２８１ｂ、冷却媒体供給弁１２９１ａ及び１２９１ｂを全て閉じる。続いて、前述した第２実施形態と同様に、発電所排ガスを予冷器１７Ｃ、除湿装置１８Ｃへと搬送する。

次に、冷却媒体供給弁１２９１ｂ及び窒素ガス排出弁１２５１ｂを開くと、液体窒素が冷却媒体供給管１２９ｂを通じて冷却媒体流通管１２２ｂへと導入され、冷却媒体流通管１２２ｂが冷却される。

冷却媒体流通管１２２ｂが充分に冷却された後、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ａを開くと発電所排ガスが二酸化炭素ガス供給管１２８ａを通じて冷却媒体流通管１２２ａに導入され、更に排ガス連通弁１８４ｂを開くことによって、排ガス連通管１８３ｂを通じて固化本体部１２１ｂの内部へと供給される。供給された発電所排ガスは冷却媒体流通管１２２ｂによって冷却され、発電所排ガスに含有される二酸化炭素が固化して、ドライアイスが冷却媒体流通管１２２ｂの表面に析出する。一方、脱二酸化炭素ガス排出弁１８２ｂを開くことによって、脱二酸化炭素排ガス（例えば、−１３５℃）が、脱二酸化炭素排ガス排出管１８１ｂへと導入される。脱二酸化炭素排ガス排出管１８１ｂへと導入された脱二酸化炭素排ガスは、除湿装置１８Ｃの内部を通過して、発電所排ガスによって温められた後、煙突から外部へと排出される。

続いて、冷却媒体流通管１２２ｂ表面におけるドライアイスの析出量が所定の量に達したか否かを判別する。この判別が“ＮＯ”であった場合、ドライアイスの析出量が所定の量となるまで、上記の工程を繰り返す。一方、この判別が“ＹＥＳ”であった場合、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ａ及び排ガス連通弁１８４ｂを閉じて冷却媒体流通管１２２ｂ内部への発電所排ガスの供給を停止するとともに、冷却媒体供給弁１２９１ｂ及び窒素ガス排出弁１２５１ｂを閉じて冷却媒体流通管１２２ｂへの液体窒素の導入を停止する。

次に、冷却媒体供給弁１２９１ａ及び窒素ガス排出弁１２５１ａを開くと、液体窒素が冷却媒体供給管１２９ａを通じて冷却媒体流通管１２２ａへと導入され、冷却媒体流通管１２２ａが冷却される。

続いて、二酸化炭素ガス導入弁１２８１ｂを開くと、発電所排ガスが二酸化炭素ガス供給管１２８ｂを通じて冷却媒体流通管１２２ｂに導入され、冷却媒体流通管１２２ｂが温められる。これにより、冷却媒体流通管１２２ｂの表面に析出したドライアイスの一部が液化し、筐体１１１ｂの底部へと落下し、蓄積される。

次に、筐体１１１ｂに蓄積されたドライアイスの量が所定の量を超えたか否かを判別する。この判別が“ＮＯ”であった場合、ドライアイスの蓄積量が所定の量を超えるまで、上記の工程を繰り返す。一方、この判別が“ＹＥＳ”であった場合、熱媒体巡回弁１７４ｂを開いて熱媒体に筐体１１１ｂ内部を通過させ、熱媒体供給路１１３ｂを開いて加熱媒体に筐体１１１ｂ内部を通過させる。これにより、筐体１１１ｂに蓄積されたドライアイスは加熱されて、超臨界状態となる。

続いて、筐体１１１ｂ内に蓄積されたドライアイスが完全に超臨界化したか否かを判別する。この判別が“ＮＯ”であった場合、ドライアイスが完全に超臨界化するまで加熱を続ける。一方、判別が“ＹＥＳ”であった場合、超臨界二酸化炭素導入弁１５２ｂを開き、吸引ポンプ１５３を起動することにより、超臨界化二酸化炭素を超臨界二酸化炭素供給管１５１ｂを通じて撹拌槽２１１へと搬送する。

このような動作と同様の動作が、超臨界化装置１１Ｃａについても行われ、これらの動作が連続的に行われる。

本実施形態によれば、前述した第３実施形態と同様の作用効果が得られる。

［変形例］
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、圧縮・液化した二酸化炭素を細孔から噴出して気化させ、その気化熱により冷えて固化した粉末を加圧成形してドライアイスを製造する一般的なドライアイス製造装置と、超臨界化装置１１とを連結し、ドライアイス製造装置で製造されたドライアイスを筐体１１１へ連続的に供給してもよい。

また、前述した各実施形態では、ドライアイスの加熱や超臨界化工程における加熱媒体として窒素ガスを用いたが、二酸化炭素より凝固点が低い任意の流体を採用できる。このような流体は、元素、化合物、混合物のいずれであってもよい。

また、前述した各実施形態では、冷却媒体として液体窒素を用いたが、二酸化炭素より凝固点（融点）の低い任意の液体、例えば、パラフィン系炭化水素を採用できる。具体的には、天然ガス（メタン、エタン等）、ＬＰガス（プロパン、イソブタン、ノルマルブタン等）、ＮＧＬ（イソペンタン、ノルマルペンタン等）が挙げられる。

本発明の第１実施形態に係る二酸化炭素固定化システムの概略図である。 図１の二酸化炭素固定化システムの一定時間経過後の状態を示す概略図である。 前記実施形態における二酸化炭素固定化システムを構成する固化装置の一部破断斜視図である。 前記実施形態における二酸化炭素固定化システムを構成する超臨界化装置の一部破断斜視図である。 超臨界二酸化炭素製造装置の動作手順を示すフローチャートである。 二酸化炭素ガスが、超臨界状態となるまでの状態変化を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る二酸化炭素固定化システムの概略図である。 本発明の第３実施形態に係る二酸化炭素固定化システムの概略図である。 本発明の第４実施形態に係る二酸化炭素固定化システムの概略図である。 本発明の第４実施形態に係る二酸化炭素固定化システムの概略図である。 図９及び図１０における超臨界化装置の一部破断斜視図である。

符号の説明

１ 二酸化炭素固定化システム
１０ 超臨界二酸化炭素製造装置
１８ 除湿装置（除去機構）
２０ 超臨界二酸化炭素固定化装置
１１１ 筐体（耐圧容器）
１１２ 熱媒体流通管（加熱機構）
１１３ 熱媒体供給路（加熱機構）
１１４ 熱媒体排出路（加熱機構）
１１７ 熱媒体導入弁（加熱機構）
１２１ 固化本体部（耐圧容器）
１２２ 冷却媒体流通管（冷却機構）
１２３ 液体窒素供給管（冷却機構）
１２５ 窒素ガス排出管（冷却機構）
１２８ 二酸化炭素ガス供給管（供給機構）
１８１ 脱二酸化炭素排ガス排出管（排出機構）
１８２ 脱二酸化炭素ガス排出弁（排出機構）
１２８１ 二酸化炭素ガス導入弁（供給機構）
１２３１ 液体窒素導入弁（冷却機構）

Claims (8)

1. 超臨界二酸化炭素を製造する超臨界二酸化炭素製造装置と、この超臨界二酸化炭素製造装置によって製造された超臨界二酸化炭素を含有するガスを金属酸化物と接触させることで炭酸塩として固定化する超臨界二酸化炭素固定化装置と、を備える二酸化炭素固定化システムであって、
   前記超臨界二酸化炭素製造装置は、固体又は液体の二酸化炭素を内部に収容する密閉された耐圧容器と、
   前記耐圧容器内で、固体又は液体の二酸化炭素を超臨界状態となるまで加熱する加熱機構と、を有することを特徴とする二酸化炭素固定化システム。
2. 請求項１記載の二酸化炭素固定化システムにおいて、
   前記超臨界二酸化炭素製造装置は、前記耐圧容器内で、気体の二酸化炭素を凝固するまで冷却する冷却機構を更に有することを特徴とする二酸化炭素固定化システム。
3. 請求項２記載の二酸化炭素固定化システムにおいて、
   前記超臨界二酸化炭素製造装置は、二酸化炭素を含む流体を予め二酸化炭素の凝固点より高い所定温度に冷却し、この所定温度より凝固点の高い物質を固化させて除去する除去機構と、
   前記所定温度より凝固点の高い物質が除去され且つ固体又は液体の二酸化炭素を含む物質を、前記除去機構から前記耐圧容器内へと供給する供給機構と、
   前記耐圧容器から二酸化炭素より低い凝固点の物質を排出する排出機構と、を更に有することを特徴とする二酸化炭素固定化システム。
4. 請求項１記載の二酸化炭素固定化システムを用いた炭酸塩の製造方法であって、
   固体又は液体の二酸化炭素を、前記耐圧容器内で、超臨界状態となるまで前記加熱機構によって加熱する加熱手順を有する超臨界二酸化炭素製造手順と、
   前記超臨界二酸化炭素製造手順において製造された超臨界二酸化炭素を含有するガスを、金属酸化物と接触させることで、炭酸塩として固定化する接触手順を有する超臨界二酸化炭素固定化手順と、を備えることを特徴とする炭酸塩の製造方法。
5. 請求項４記載の炭酸塩の製造方法において、
   前記超臨界二酸化炭素製造装置は、前記耐圧容器内で、気体の二酸化炭素を凝固するまで冷却する冷却機構を更に有し、
   前記超臨界二酸化炭素製造手順は、前記加熱手順の前に、前記耐圧容器内で、気体の二酸化炭素を凝固するまで前記冷却機構によって冷却する冷却手順を更に有することを特徴とする炭酸塩の製造方法。
6. 請求項５記載の炭酸塩の製造方法において、
   前記超臨界二酸化炭素製造装置は、二酸化炭素を含む流体を予め二酸化炭素の凝固点より高い所定温度に冷却し、この所定温度より凝固点の高い物質を固化させて除去する除去機構と、
   前記所定温度より凝固点の高い物質が除去され且つ固体又は液体の二酸化炭素を含む物質を、前記除去機構から前記耐圧容器内へと供給する供給機構と、
   前記耐圧容器から二酸化炭素より低い凝固点の物質を排出する排出機構と、を更に有し、
   前記超臨界二酸化炭素製造手順は、前記冷却手順の前に、前記除去機構によって、二酸化炭素を含む流体を予め二酸化炭素の凝固点より高い所定温度に冷却し、この所定温度より凝固点の高い物質を固化させて除去する除去手順を更に有し、
   前記冷却手順の後に、前記排出機構によって、二酸化炭素より低い凝固点の物質を排出する分離手順を更に有することを特徴とする炭酸塩の製造方法。
7. 請求項６記載の炭酸塩の製造方法において、
   前記除去手順における二酸化炭素を含む流体を、発電所からの排出ガスとすることを特徴とする炭酸塩の製造方法。
8. 請求項４から７いずれか記載の炭酸塩の製造方法において、
   前記金属酸化物を、燃焼灰又は廃棄物の少なくとも一方に含まれる金属酸化物とすることを特徴とする炭酸塩の製造方法。
   

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