JP2010082611A - 炭酸ガスの分解方法 - Google Patents
炭酸ガスの分解方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010082611A JP2010082611A JP2008258000A JP2008258000A JP2010082611A JP 2010082611 A JP2010082611 A JP 2010082611A JP 2008258000 A JP2008258000 A JP 2008258000A JP 2008258000 A JP2008258000 A JP 2008258000A JP 2010082611 A JP2010082611 A JP 2010082611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- gas
- decomposition
- carbon
- decomposition reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
【解決手段】
炭酸ガスを分解する方法において、高温の炭酸ガス含有ガスに対し、その炭酸ガス中の酸素原子と反応する還元物質と、炭酸ガスの分解反応を促進する分解反応物質とが共存する状態に保持することによって、該炭酸ガスの分解と共に、分解反応物質上には炭素を付着させて該物質の還元を行う炭酸ガスの分解方法。
【選択図】図1
Description
(1)炭酸ガス含有ガスが、CO、N2およびH2Oから選ばれる少なくとも1種を含み、かつ炭酸ガスを1vol%以上含有するガスであって、還元物質ならびに分解反応物質との共存時における温度が200℃以上1500℃以下のガスであること、
(2)前記還元物質が、1分子中に少なくとも2個の水素原子を含む化合物および/または前記化合物を含むものであること、
(3)前記還元物質が、水素、メタン、エタン、メタノール、ジメチルエーテル、天然ガス、プロパン、コークス炉ガス、ナフサ、ラフィネートから選ばれる少なくとも1種であること、
(4)前記分解反応物質が、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化チタンおよび酸化マグネシウムから選ばれる少なくとも1種の酸化物であること、
がより好適な解決手段を提供できる。
の反応が起こり、該分解反応物質(Fe2O3)上にカーボン(C)の析出が起こると同時に、その分解反応物質の一部の還元(Fe2O3→Fe3O4、FeO)が進行する。なお、ここでは還元物質としてCH4を、分解反応物質としてFe2O3選択した場合を例示した。
炭酸ガスの分解反応物質として鉄鉱石(オーストラリア産、Fe含有率60mass%)(1.2kg)とγ−Al2O3(0.8kg)の機械的混合物(粒状)を用い、これを内径240mmのステンレス製試料管に入れ、この試料管を雰囲気制御型ロータリーキルンの中央に固定した。また、炭酸ガス中の酸素原子と反応できる還元物質としてCH4を用いた。そして、炭酸ガス含有ガスとしてはCO2(50vol%)とN2(50vol%)の混合ガスを、流量:1Nm3/h、CO2/CH4の流量比を1/1、反応温度を800℃として、前記ロータリキルン中に供給してCO2分解実験を行った。
その結果、CO2は、転化率18%で分解し、気相にはCOとH2とが生成した。実験終了後に試料管から固体(混合物)を取出したところ、その固体は黒色に着色しており、多量のカーボンが析出して付着していた。この固体についてX線回折を行ったところ、表面に付着していたカーボンはアモルファスであり、固体本体中の鉄鉱石(Fe3O4)はFe3O4に還元されていることがわかった。
炭酸ガスの分解反応物質としての鉄鉱石に混合する酸化物を、MgOとしたこと以外は、実施例1と同様の条件でCO2分解実験を行った。
その結果、CO2は転化率13%で分解し、気相にはCOとH2が生成した。実験終了後に回収した固体の分析を行ったところ、実施例1と同様に鉄鉱石はFe3O4に還元されていた。
炭酸ガスの分解反応物質としての鉄鉱石に混合する酸化物をTiO2としたこと以外は、実施例1と同様の条件でCO2分解実験を行った。
その結果、CO2は転化率21%で分解し、気相にはCOとH2が生成した。実験終了後に回収した固体の分析を行ったところ、実施例1と同様に鉄鉱石はFe3O4に還元されていた。
この実施例は、300tの上吹き転炉を用い、排ガス回収設備最上部(第二輻射部上部)から天然ガスと粉状鉄鉱石とを添加して、炭酸ガス分解実験を行った例である。この例において、一般の排ガス回収設備では、最上部から湿式集塵機までの距離が短く、十分な滞留時間が確保できないため、図1のような内部に邪魔板を配置し、湿式集塵機までの距離の長い(約20m)ダクトを設置して、実験を行った。
炭酸ガスの分解反応物質としてSiO2を用いたこと以外は実施例1と同様の条件でCO2分解実験を行った。
その結果、CO2は転化率0.1%以下であり、ほとんど反応が進行しなかった。また、実験終了後に回収した鉄鉱石にも何ら変化が確認されなかった。
2 スカート
3 下部フード
4 上部フード
5 1次集塵機(湿式集塵機)
6 ガス分析計
7 制御弁
8 ガス流路切替弁
9 フレア
10 温度計
11 酸素上吹きランス
12 演算装置
13 2次集塵機
14 ホッパー
15 供給弁
16 排出弁
17 邪魔板
Claims (5)
- 炭酸ガスを分解する方法において、炭酸ガス含有ガスに対し、その炭酸ガス中の酸素原子と反応する還元物質と、炭酸ガスの分解反応を促進する分解反応物質とが共存する状態に保持することによって、該炭酸ガスの分解と共に、分解反応物質上には炭素を付着させて該物質の還元を行うことを特徴とする炭酸ガスの分解方法。
- 炭酸ガス含有ガスが、CO、N2およびH2Oから選ばれる少なくとも1種を含み、かつ炭酸ガスを1vol%以上含有するガスであって、還元物質ならびに分解反応物質との共存時における温度が200℃以上1500℃以下のガスであることを特徴とする請求項1に記載の炭酸ガスの分解方法。
- 前記還元物質が、1分子中に少なくとも2個の水素原子を含む化合物および/または前記化合物を含むものであることを特徴とする請求項1または2に記載の炭酸ガスの分解方法。
- 前記還元物質が、水素、メタン、エタン、メタノール、ジメチルエーテル、天然ガス、プロパン、コークス炉ガス、ナフサ、ラフィネートから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の炭酸ガスの分解方法。
- 前記分解反応物質が、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、酸化チタンおよび酸化マグネシウムから選ばれる少なくとも1種の酸化物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の炭酸ガスの分解方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008258000A JP5223054B2 (ja) | 2008-10-03 | 2008-10-03 | 炭酸ガスの分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008258000A JP5223054B2 (ja) | 2008-10-03 | 2008-10-03 | 炭酸ガスの分解方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010082611A true JP2010082611A (ja) | 2010-04-15 |
JP5223054B2 JP5223054B2 (ja) | 2013-06-26 |
Family
ID=42247097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008258000A Expired - Fee Related JP5223054B2 (ja) | 2008-10-03 | 2008-10-03 | 炭酸ガスの分解方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5223054B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011102421A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Jfe Steel Corp | 冶金炉発生排ガスの熱エネルギー回収方法 |
JP2013122084A (ja) * | 2011-11-08 | 2013-06-20 | Jfe Steel Corp | 製鉄所の操業方法及び二酸化炭素ガスの分解装置 |
JP2016511208A (ja) * | 2012-12-18 | 2016-04-14 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | 副生成ガス、付随ガス、及び/又は生物ガスを利用する方法 |
JP2017048101A (ja) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | 新日鐵住金株式会社 | 炭酸化物からの膜状遊離炭素製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0461913A (ja) * | 1990-06-26 | 1992-02-27 | Nippon Steel Corp | 炭酸ガスの分解方法および分解装置 |
JP2004255227A (ja) * | 2003-02-24 | 2004-09-16 | Jfe Engineering Kk | Co2分解装置 |
-
2008
- 2008-10-03 JP JP2008258000A patent/JP5223054B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0461913A (ja) * | 1990-06-26 | 1992-02-27 | Nippon Steel Corp | 炭酸ガスの分解方法および分解装置 |
JP2004255227A (ja) * | 2003-02-24 | 2004-09-16 | Jfe Engineering Kk | Co2分解装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JPN6008027758; 石原達己 他: '触媒法によるCO2の固体炭素への化学的固定' ケミカル・エンジニヤリング 第38巻 第2号 1993年2月号, 1993, p.135-141 * |
JPN6012021121; 触媒討論会討論会A予稿集, vol.100, p.98 , 20070917 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011102421A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Jfe Steel Corp | 冶金炉発生排ガスの熱エネルギー回収方法 |
JP2013122084A (ja) * | 2011-11-08 | 2013-06-20 | Jfe Steel Corp | 製鉄所の操業方法及び二酸化炭素ガスの分解装置 |
JP2016511208A (ja) * | 2012-12-18 | 2016-04-14 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | 副生成ガス、付随ガス、及び/又は生物ガスを利用する方法 |
JP2017048101A (ja) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | 新日鐵住金株式会社 | 炭酸化物からの膜状遊離炭素製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5223054B2 (ja) | 2013-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
He et al. | Biomass chemical-looping gasification coupled with water/CO2-splitting using NiFe2O4 as an oxygen carrier | |
Lin et al. | Chemical looping gasification coupled with steam reforming of biomass using NiFe2O4: Kinetic analysis of DAEM-TI, thermodynamic simulation of OC redox, and a loop test | |
Chen et al. | An evaluation of hydrogen production from the perspective of using blast furnace gas and coke oven gas as feedstocks | |
Purwanto et al. | Hydrogen production from biogas using hot slag | |
KR101551887B1 (ko) | 코크스오븐가스와 산소제강로가스를 이용하여 산화철을 금속철로 환원하기 위한 시스템 및 그 방법 | |
JP5857054B2 (ja) | 水素および一酸化炭素を含有した還元ガスを供給源として用いて直接還元鉄を製造する方法並びに装置 | |
AU2009214417B2 (en) | Method for melting raw iron while recirculating blast furnace gas by adding hydrocarbons | |
US9255224B2 (en) | Method for increasing amount of coke oven gas by using carbon dioxide | |
US20140343339A1 (en) | Method for obtaining olefins from furnace gases of steel works | |
JP5223054B2 (ja) | 炭酸ガスの分解方法 | |
EP3378921A1 (en) | Method for gasifying carbonaceous fuel, method for operating iron mill, and method for producing gasified gas | |
EP3360948A1 (en) | Carbonaceous fuel gasification method, steel mill operation method, and gasified gas production method | |
CN108884503B (zh) | 用于生产海绵铁的方法和设备 | |
Kurniawan et al. | Reduction of mild-dehydrated, low-grade iron ore by ethanol | |
JP2000212615A (ja) | 製鉄設備排ガスからのエネルギ―回収方法 | |
JP5453760B2 (ja) | 冶金炉発生排ガスの改質・増熱方法およびその装置 | |
JP7307858B2 (ja) | 一酸化炭素製造方法およびその活用 | |
JP2002161303A (ja) | 溶融還元炉ガスの利用方法および利用装置 | |
EP3303217B1 (en) | Process for the synthesis of a reducing gaseous mixture starting from a hydrocarbon stream and carbon dioxide | |
WO2013064870A1 (en) | Process for producing direct reduced iron (dri) with less co2 emissions to the atmosphere | |
JP2008546906A (ja) | 金属塩化物溶液の処理並びに直接還元鉄を生成する方法および装置 | |
JP2007051181A (ja) | コークス炉ガスの顕熱回収方法 | |
JP7415133B2 (ja) | 二酸化炭素の還元方法 | |
JPS649376B2 (ja) | ||
SE438160B (sv) | Forfarande for reduktion av metallmalm |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110906 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110906 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120419 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120508 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120705 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120918 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121204 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130123 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20130208 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20130208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5223054 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160322 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |