JP2011173059A - 二酸化炭素吸着材及びこれを用いた二酸化炭素回収装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Al、Ca、Y及びCeからなる群から選択される少なくとも一種類の元素の酸化物を含む二酸化炭素吸着材を用い、二酸化炭素を含有するガスから二酸化炭素を吸着・分離する。酸化物の表面は、還元状態であることが望ましい。
【選択図】図15
Description
AMCSD(American Mineralogist Crystal Structure Database)より、Si(ケイ素)にO(酸素)が四配位しているシリカ(SiO2)の構造を入手して担体とした。さらに、シリカの表面に水酸基(OH基)を導入し、第一原理計算による構造最適化計算を行った(図6a)。
比較例1の二酸化炭素吸着材(以下、単に「吸着材」とも呼ぶ。)において、2つの水酸基の水素の代わりにエチルアミン(−CH2−CH2−NH2)を化学結合させた構造を作成し、構造最適化計算を行った(図7a)。これは、特許文献3の吸着材を模したものである。
Mg(マグネシウム)とO(酸素)との元素の組成比が1:1である酸化マグネシウムの(100)面を表面とする構造を作製し、構造最適化計算を行った(図8a)。これは、特許文献4の吸着材を模したものである。
酸化イットリウム(Y2O3)の表面について構造最適化計算を行った(図13a)。
セリア(CeO2)の(1、1、1)面について構造最適化計算を行った(図14a)。
特許文献3に記載された方法に準拠して、AEAPS(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、NH2(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3)で修飾したメソポーラスシリカ(SBA−15、細孔径3〜10nm)を作製した。この吸着材は、アミン修飾メソポーラスシリカと呼ぶことができる。
Claims (12)
- 二酸化炭素を含有するガスから二酸化炭素を吸着・分離するための二酸化炭素吸着材であって、Al、Ca、Y及びCeからなる群から選択される少なくとも一種類の元素の酸化物を含むことを特徴とする二酸化炭素吸着材。
- 前記酸化物は、Y2O3又はCeOであることを特徴とする請求項1記載の二酸化炭素吸着材。
- 前記CeOの表面が(1、1、1)面を有することを特徴とする請求項2記載の二酸化炭素吸着材。
- 前記酸化物の表面が還元状態であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の二酸化炭素吸着材。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の二酸化炭素吸着材を用い、吸着部と、この吸着部で前記二酸化炭素吸着材に吸着させた二酸化炭素を脱着・回収するための脱着部とを含むことを特徴とする二酸化炭素回収装置。
- 前記脱着部は、前記二酸化炭素吸着材を加熱するための加熱装置を有することを特徴とする請求項5記載の二酸化炭素回収装置。
- 前記脱着部を減圧するための減圧部を含むことを特徴とする請求項5又は6に記載の二酸化炭素回収装置。
- 前記吸着部に送る前記ガスの圧力を増加させるための加圧部を含むことを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収装置。
- 前記吸着部と前記脱着部との間で前記二酸化炭素吸着材を交換可能としたことを特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収装置。
- 前記吸着部及び/又は前記脱着部は、前記二酸化炭素吸着材の重量を測定するための重量測定部を有することを特徴とする請求項5〜9のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収装置。
- 前記重量測定部の出力信号の変化量を用いて前記二酸化炭素吸着材の交換時期の制御を行う制御部を含むことを特徴とする請求項10記載の二酸化炭素回収装置。
- 前記吸着部及び前記脱着部のうち少なくとも1つが複数段に分割されていることを特徴とする請求項5〜11のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収装置。
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