JP2010163678A - 二酸化炭素と水よりなるメタノール製造装置 - Google Patents
二酸化炭素と水よりなるメタノール製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010163678A JP2010163678A JP2009025379A JP2009025379A JP2010163678A JP 2010163678 A JP2010163678 A JP 2010163678A JP 2009025379 A JP2009025379 A JP 2009025379A JP 2009025379 A JP2009025379 A JP 2009025379A JP 2010163678 A JP2010163678 A JP 2010163678A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- methanol
- carbon dioxide
- water
- shape
- oxygen
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
【課題】二酸化炭素と水を化合してメタノールを製造する方法において、反応中に発生する過剰酸素を解離、除去できるメタノールの製造方法および製造装置を提供する。
【解決手段】メタノール製造装置本体１内部に、陽極２として酸化マンガン１０を充填した陽極２を使用して余剰酸素を解離、除去するようにした。かつ、触媒として銀４を採用し、酸素の解離、排出を容易となるようにした。さらに、陰極３にはメタノール合成反応が容易となるようニッケル、パラジウム合金を使用するメタノールの製造方法および製造装置。
【選択図】図１
【解決手段】メタノール製造装置本体１内部に、陽極２として酸化マンガン１０を充填した陽極２を使用して余剰酸素を解離、除去するようにした。かつ、触媒として銀４を採用し、酸素の解離、排出を容易となるようにした。さらに、陰極３にはメタノール合成反応が容易となるようニッケル、パラジウム合金を使用するメタノールの製造方法および製造装置。
【選択図】図１
Description
地球温暖化の要因とされるに二酸化炭素を、有効処理してメタノールを製造する装置に関するものである。
二酸化炭素の排出量の削減は、世界的課題となっているが、すでに排出されている二酸化炭素の処理に関しては、有効的な技術が確立されていない。
二酸化炭素は、炭素と酸素の結合した安定した物質で、他の物質に変換する等の処理は容易でない。二酸化炭素と水素を化合してメタノールを製造する技術が試みられているが、水素は、化石燃料の改質によるか、水の電気分解等、その生成過程で大量の二酸化炭素を発生するので、この方法は好ましくない。
本発明では、二酸化炭素と水を化合してメタノールを製造する方法を採用した。
この方法は、
ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ→ＣＨ３ＯＨ＋Ｏ２＋１／２Ｏ２
上式のようになり酸素が過剰となる。この過剰な酸素を如何にして解離、取り除く手段が大きな課題となる。
その手段として、メタノール製造装置本体内部に、陽極（酸素電極）に、多重酸化性を有するマンガンを設置した。マンガンの作用により
ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ＋ＭｎＯ→ＣＨ３ＯＨ＋Ｏ２＋ＭｎＯ２
上記のように余剰の酸素はマンガンに酸化吸着せしめ、 水分解時の電力の供給（電子の付与）によって解離、排出を可能とした。
又、触媒に銀を採用し、銀の酸素透過性、酸素解離性によって酸素の解離、排出を容易とした。
陰電極にニッケル、パラジウム合金、触媒に銅を設置することにより、メタノールの合成を容易として、 二酸化炭素の有効処理を可能とする。
この方法は、
ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ→ＣＨ３ＯＨ＋Ｏ２＋１／２Ｏ２
上式のようになり酸素が過剰となる。この過剰な酸素を如何にして解離、取り除く手段が大きな課題となる。
その手段として、メタノール製造装置本体内部に、陽極（酸素電極）に、多重酸化性を有するマンガンを設置した。マンガンの作用により
ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ＋ＭｎＯ→ＣＨ３ＯＨ＋Ｏ２＋ＭｎＯ２
上記のように余剰の酸素はマンガンに酸化吸着せしめ、 水分解時の電力の供給（電子の付与）によって解離、排出を可能とした。
又、触媒に銀を採用し、銀の酸素透過性、酸素解離性によって酸素の解離、排出を容易とした。
陰電極にニッケル、パラジウム合金、触媒に銅を設置することにより、メタノールの合成を容易として、 二酸化炭素の有効処理を可能とする。
本装置による、二酸化炭素の有効処理によって生成するメタノールは、化石燃料の代替燃料として活用出来る外、燃料電池の燃料としても充分期待できる。
メタノール製造過程で発生する酸素は、工業又は医療用として需要が見込まれる。
メタノール製造過程で発生する酸素は、工業又は医療用として需要が見込まれる。
本発明は、同一発明、出願人、特願２００８−１２７６７「電磁誘導を用いた、水分解装置」の構想を活用したもので、二酸化炭素及び、水を分解、メタノールを生成するため、鉄にマンガンを内部に設置した陽極、ニッケル、パラジウム合金を陰極に、酸素生成触媒に銀を、メタノール合成触媒に銅を、それぞれメタノール製造装置本体内部に設置する。
製造装置本体の外周に、電磁コイルを設置して、電極に供給する電力を変圧すると同時に、電磁誘導による磁力線によって発生する電子を酸素に付加給与し、酸素の解離、生成を助成する。
電磁コイルに依って発生する磁力線は、Ｉ，Ｈ（電磁発熱）の作用により、鉄及び、ニッケルの両電極は発熱、所要の温度に達成することによって、メタノール生成の効果を可能とする。又、磁力線により電極内に発生する電子は、酸素、水素に夫々給与されるので、酸素の解離、メタノールの合成の活性化を促進する。
製造装置本体の外周に、電磁コイルを設置して、電極に供給する電力を変圧すると同時に、電磁誘導による磁力線によって発生する電子を酸素に付加給与し、酸素の解離、生成を助成する。
電磁コイルに依って発生する磁力線は、Ｉ，Ｈ（電磁発熱）の作用により、鉄及び、ニッケルの両電極は発熱、所要の温度に達成することによって、メタノール生成の効果を可能とする。又、磁力線により電極内に発生する電子は、酸素、水素に夫々給与されるので、酸素の解離、メタノールの合成の活性化を促進する。
耐熱、耐圧、電気絶縁性を有するセラミックを素材として、円筒桶型状に成形したメタノール製造装置本体（１）の、内部の中心部に鉄を素材として、二重円筒形で通水（通気）孔を必要数穿孔し、二重円筒の内部に粒子状酸化マンガン（１０）を充填した形状の陽電極（２）を設置。本体円筒の内側部にニッケル、パラジウム合金を素材として円筒状に成形した陰電極（３）を設置する
触媒として銀（４）を格子状、又はハニカム状に成形して、陽電極の内側部に、銅（５）を同じく格子状、又はハニカム状に成形して、陰電極の内側部に、ガラス繊維によるセパレーター（６）を介して、夫々設置する。
本体円筒外側部に電磁コイル（７）を設置、本体下方内部に水導入管（８）、及び二酸化炭素噴出管（９）を配置する。
本装置の作用を説明すると、水、及び二酸化炭素を供給装置により導入、電力は、太陽光、風力、波力等自然エネルギーによる発電電力、又は余剰電力を利用、本装置の電磁コイルにＡＣ電力を、陽、陰電極間にＤＣ電力を供給する。
電磁コイルは、通電によって磁力線を発生、Ｉ，Ｈ（電磁発熱）の作用によって電極は発熱、発熱温度は・水分解、メタノール合成適応温度、２５０℃〜３００℃に設定する。
装置下方に導入された水は、両電極間の電流により酸素と水素に分解される。発生した酸素は、装置中央上方の空間部に集結、酸素排出管（１１）より排出される。陽電極に酸化マンガンを設置したことは、メタノール合成上、余剰酸素の酸化吸収、還元放出を容易とした。触媒に銀を採用したことは、銀の酸素解離性によって酸素の解離排出に効果を得るものとする。
水分解によって生成した水素は、陰電極のニッケル、パラジウム合金に一時吸蔵され、下方より噴出される二酸化炭素の炭素と酸素の一部と化合、気体状のメタノールとなり本体上方の隔壁（１２）外方に滞留する。陰電極内方に設置した触媒に銅を用いたのはメタノールの合成を促進する効果が高い。生成した気体メタノールは、メタノール排出管（１３）より外部に設置した冷却器（１４）により冷却し、液体としてタンクに貯蔵される。
酸素排出管より排出される酸素は、圧縮してボンベに蓄積する。
本発明は、処理が困難視された二酸化炭素を、水と余剰電力を用いて、利用度の高いメタノールを、比較的低温で継続的に生成可能の製造装置を提供するものである。
触媒として銀（４）を格子状、又はハニカム状に成形して、陽電極の内側部に、銅（５）を同じく格子状、又はハニカム状に成形して、陰電極の内側部に、ガラス繊維によるセパレーター（６）を介して、夫々設置する。
本体円筒外側部に電磁コイル（７）を設置、本体下方内部に水導入管（８）、及び二酸化炭素噴出管（９）を配置する。
本装置の作用を説明すると、水、及び二酸化炭素を供給装置により導入、電力は、太陽光、風力、波力等自然エネルギーによる発電電力、又は余剰電力を利用、本装置の電磁コイルにＡＣ電力を、陽、陰電極間にＤＣ電力を供給する。
電磁コイルは、通電によって磁力線を発生、Ｉ，Ｈ（電磁発熱）の作用によって電極は発熱、発熱温度は・水分解、メタノール合成適応温度、２５０℃〜３００℃に設定する。
装置下方に導入された水は、両電極間の電流により酸素と水素に分解される。発生した酸素は、装置中央上方の空間部に集結、酸素排出管（１１）より排出される。陽電極に酸化マンガンを設置したことは、メタノール合成上、余剰酸素の酸化吸収、還元放出を容易とした。触媒に銀を採用したことは、銀の酸素解離性によって酸素の解離排出に効果を得るものとする。
水分解によって生成した水素は、陰電極のニッケル、パラジウム合金に一時吸蔵され、下方より噴出される二酸化炭素の炭素と酸素の一部と化合、気体状のメタノールとなり本体上方の隔壁（１２）外方に滞留する。陰電極内方に設置した触媒に銅を用いたのはメタノールの合成を促進する効果が高い。生成した気体メタノールは、メタノール排出管（１３）より外部に設置した冷却器（１４）により冷却し、液体としてタンクに貯蔵される。
酸素排出管より排出される酸素は、圧縮してボンベに蓄積する。
本発明は、処理が困難視された二酸化炭素を、水と余剰電力を用いて、利用度の高いメタノールを、比較的低温で継続的に生成可能の製造装置を提供するものである。
１ メタノール製造装置本体
２ 陽電極
３ 陰電極
４ 触媒 銀
５ 触媒 銅
６ セパレーター
７ 電磁コイル
８ 水導入管
９ 二酸化炭素噴出管
１０ 酸化マンガン
１１ 酸素排出管
１２ 隔壁
１３ メタノール排出管
１４ 冷却器
１５ フード
２ 陽電極
３ 陰電極
４ 触媒 銀
５ 触媒 銅
６ セパレーター
７ 電磁コイル
８ 水導入管
９ 二酸化炭素噴出管
１０ 酸化マンガン
１１ 酸素排出管
１２ 隔壁
１３ メタノール排出管
１４ 冷却器
１５ フード
Claims (1)
- 耐熱、耐圧、電気絶縁性を有するセラミックを素材として、円筒桶形状に成形したメタノール製造装置本体（１）の、内部の中心部に鉄を素材として、二重円筒状で通水孔（通気孔）を必要数穿孔し、二重円筒の内部に粒子状酸化マンガン（１０）を充填した形状の陽電極（２）を設置。本体の円筒内側部に、ニッケル、パラジウム合金を素材として円筒状に成形した陰電極（３）を設置する。
触媒として、銀（４）を格子状、又はハニカム状に成形して、陽電極の内側部に、銅（５）を同じく格子状、又はハニカム状に成形して、陰電極の内側部に、ガラス繊維によるセパレーター（６）を介して夫々設置する
以上のように構成した装置に、二酸化炭素と水を導入、電力を供給してメタノールを継続して生成する、二酸化炭素と水よりなるメタノール製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009025379A JP2010163678A (ja) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 二酸化炭素と水よりなるメタノール製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009025379A JP2010163678A (ja) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 二酸化炭素と水よりなるメタノール製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010163678A true JP2010163678A (ja) | 2010-07-29 |
Family
ID=42580066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009025379A Pending JP2010163678A (ja) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 二酸化炭素と水よりなるメタノール製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010163678A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019197527A1 (en) * | 2018-04-11 | 2019-10-17 | Háskóli Íslands | Electroreduction of carbon dioxide on transition metal oxide catalysts |
| US10472724B2 (en) | 2013-09-17 | 2019-11-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Chemical reaction device |
-
2009
- 2009-01-13 JP JP2009025379A patent/JP2010163678A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10472724B2 (en) | 2013-09-17 | 2019-11-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Chemical reaction device |
| WO2019197527A1 (en) * | 2018-04-11 | 2019-10-17 | Háskóli Íslands | Electroreduction of carbon dioxide on transition metal oxide catalysts |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112538636B (zh) | 一种电催化5-羟甲基糠醛氧化制备2,5-呋喃二甲酸同时电解水制氢气的方法 | |
| KR101724690B1 (ko) | 양극산화를 통한 철-니켈 기반 물분해 촉매전극 제조방법 및 이에 따라 제조된 물 분해 촉매전극 | |
| JP2012025985A (ja) | アンモニアの合成方法 | |
| CN104593804B (zh) | 一种高温电解co2/h2o制备合成气系统及其应用 | |
| CN105506665B (zh) | 一种高温电解co2制碳纳米管的方法 | |
| MX2013003739A (es) | Celula fotoelectroquimica y metodo para la descomposicion solar controlada de un material inicial. | |
| JPWO2008136087A1 (ja) | エネルギー供給システム | |
| KR20190114861A (ko) | 가역적 산화-환원 변환제를 사용하여 이산화탄소 및 물로부터 일산화탄소와 수소를 생산하는 시스템 및 그 방법 | |
| CN105386076A (zh) | 一种高温电解co2制碳纳米管系统的改进方法 | |
| JP2010163678A (ja) | 二酸化炭素と水よりなるメタノール製造装置 | |
| CN111575725B (zh) | 一种co2电化学转化制石墨烯的方法 | |
| JP6804848B2 (ja) | アンモニア分解方法 | |
| CN103159297B (zh) | 一种光电解池分解水产氢并在线分离装置 | |
| JP2007077464A (ja) | 高温水蒸気電解装置及びその電解方法 | |
| CN110957513A (zh) | 一种近零碳排放的直接煤燃料电池发电系统 | |
| CN109876751B (zh) | 一种等离子体反应器及其应用 | |
| KR101538211B1 (ko) | 글라이딩 아크 플라즈마트론 및 이를 이용한 이산화탄소 저감 시스템 | |
| CN111005030B (zh) | 一种电化学臭氧发生装置 | |
| WO2019030852A1 (ja) | オゾンガス利用システム | |
| JP5848533B2 (ja) | 水素製造方法 | |
| KR100754992B1 (ko) | 광촉매를 이용한 수소 제조장치 및 그 제조방법 | |
| JP2009174018A (ja) | 水素製造装置 | |
| WO2006113463A3 (en) | Apparatus and method for the controllable production of hydrogen at an accelerated rate | |
| CN217544675U (zh) | 一种近零碳排放直接煤燃料电池原位重整系统 | |
| JP2009256760A (ja) | 電磁誘導を用いた、水分解装置。 |