JP2012076080A

JP2012076080A - 第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を用いて気体を捕集し放出する方法及びそのための装置

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Publication number: JP2012076080A
Application number: JP2011263426A
Authority: JP
Inventors: Keiji Tomura; 啓二戸村
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2012-04-19
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: JP5477364B2

Abstract

【課題】第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水溶液を用いて気体の捕集、放出を行う。
【解決手段】ゲスト分子の水溶液を気体と接触させ、１５℃以上の温度で冷却して、気体を捕集した水和物を生成させ、更にその水和物が前記水溶液又は水に分散又は懸濁してなるスラリーを生成させる第１の工程と、第１の工程で生成されたスラリーを加熱し、その中の水和物を融解させて、その水和物が捕集していた気体を放出させ、前記ゲスト分子の水溶液を生成させる第２の工程を有する気体を捕集し放出する方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を用いて気体を捕集し放出する技術に関し、詳しくは、第四級アンモニウム塩を溶質として含む水溶液を気体と接触させるとともに、１５℃より高い温度で冷却することにより、気体を捕集した水和物を生成させ、さらにその水和物を水溶液又は水に分散又は懸濁させることにより、水和物のスラリーを生成させる第１の工程と、第１の工程において生成された水和物のスラリーを加熱することにより、その中の水和物を融解させ、これにより第１の工程において生成された水和物から気体を放出させるとともに、第四級アンモニウム塩を溶質として含む水溶液を生成させる第２の工程とを有する方法及びこの方法を実現するための装置に関する。

なお、本発明において、次に掲げる用語の意味又は解釈は以下のとおりとする。この用語の意味又は解釈は、本発明の技術的範囲が均等の範囲にまで及ぶことを妨げるものではない。
（１）「水和物」とは、包接水和物の略称である。ホストまたはホスト物質と呼ばれる分子又は化合物（即ち、ホスト分子）が構成するトンネル形、層状、網状、籠状などの構造（包接格子）内に、ゲスト物質と呼ばれる他の分子または化合物（即ち、ゲスト分子）が入り込む又は取り込まれることで形成され、生成される物質を包接化合物という。ゲスト分子の例としては、テトラｎブチルアンモニウム塩、テトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩、トリｎブチル・ペンチルアンモニウム塩等のアルキルアンモニウム塩に代表される第四級アンモニウム塩、アルキルホスホニウム塩、アルキルスルホニウム塩などがある。ホスト分子の例としては水やシクロデキストリンがある。ホスト分子が水である包接化合物が包接水和物である。本発明における「水和物」には、準包接水和物が含まれる。
（２）包接水和物のゲスト分子の水溶液、より詳しくは一種又は二種以上のゲスト分子を溶質とし、水を溶媒とする水溶液を、「ゲスト分子の水溶液」と略称する場合がある。
（３）「水和物のスラリー」とは、水和物がそのゲスト分子の水溶液又は水溶媒の中に分散又は懸濁してスラリー状を呈するに至ったものをいう。水和物が少量であっても（換言すれば水和物の存在比率が低くても）当該水溶液又は水溶媒に分散又は懸濁しているのであれば、それは「水和物のスラリー」に該当する。なお、「水和物のスラリー」を、文脈上又は便宜上単に「スラリー」という場合がある。
（４）「水和物生成温度」とは、水和物のゲスト分子の水溶液を冷却したとき、その水溶液の中で水和物が生成する温度をいう。

第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を気体の分離剤として使用し、気体の分離や濃縮に利用する技術について検討されている（特許文献１乃至３、非特許文献１及び２）。

特許３８２６１７６号公報特開２００６−１１７４８５号公報特開２００６−２０６６３５号公報

AntoinChapoy, Ross Anderson, and Bahman Tohidi, "Low-PressureMolecular HydrogenStorage in Semi-clathrate Hydrates of Quaternary AmmoniumCompounds" Journal ofAmerican Chemical Society 2007, 129, pp. 746-747. NguyenHong Duc, Fabien Chauvy, Jean-Michel Herri,"CO2capture by hydratecrystallization - A potential solution for gas emission ofsteelmakingindustry," Available online 30 November 2006,インターネット＜URL：http://www.emse.fr/spin/depscientifiques/GENERIC/hydrates/publications/abstract2006a.htm＞＜URL：http://www.aseanenvironment.info/Abstract/43005208.pdf＞

しかし、いずれの従来技術も研究段階であって、現実的な適用に耐え得る段階にはない。第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を気体の分離剤として使用する上で、現実的な適用に耐え得る技術が充足すべき必要条件の一つは、第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を用いて気体を捕集し、水和物から捕集した気体を放出することで、所望の気体を分離するとともに、当該ゲスト分子を回収するというサイクルがより効率的又は経済的に実現されることである。特許文献３及び４に記載の技術は、この必要条件を充足し得る候補の一つといえそうであるが、全体としてエネルギー効率が十分とはいえず、改善の余地がある。
また、従来、気体の分離や濃縮に利用可能な水和物のゲスト分子として、第四級アンモニウム塩に属する多くの物質名が挙げられている。しかし、実際に研究対象として採用されている第四級アンモニウム塩は、ハロゲン化テトラｎブチルアンモニウム（特に臭化テトラｎブチルアンモニウム（TBAB）や水酸化テトラｎブチルアンモニウム（TBAOH）、フッ化テトラｎブチルアンモニウム（TBAF））に概ね限定されているといってよい。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、気体を分離するために第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を用いて気体を捕集し放出する技術であって、気体の捕集、放出と、ゲスト分子を回収するサイクルを効率的又は経済的に実現し得るものを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための、本発明の第１の形態に係る気体を捕集し放出する方法は、第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を用いて気体を捕集し放出する方法であって、前記ゲスト分子の水溶液を気体と接触させ、１５℃以上の温度で冷却することにより、気体を捕集した水和物を生成させ、更にその水和物が前記水溶液又は水に分散又は懸濁してなるスラリーを生成させる第１の工程と、第１の工程において生成されたスラリーを加熱し、その中の水和物を融解させることにより、その水和物が捕集していた気体を放出させるとともに、前記ゲスト分子の水溶液を生成させる第２の工程と、を有することを特徴とするものである。

本発明の第２の形態に係る気体を捕集し放出する方法は、第１の形態に係る方法であって、前記ゲスト分子の水溶液が、テトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩又はテトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩を含む二以上の種類の第四級アンモニウム塩を溶質として含むことを特徴とするものである。

本発明の第３の形態に係る気体を捕集し放出する装置は、第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を用いて気体を捕集し放出する装置であって、前記ゲスト分子の水溶液を気体と接触させ、１５℃以上の温度で冷却し、これにより気体を捕集した水和物を生成し、更にその水和物が前記水溶液又は水に分散又は懸濁してなるスラリーが生成する気体捕集装置と、該気体捕集装置において生成したスラリーを加熱し、そのスラリーの中の水和物を融解し、これにより気体を放出するとともに、前記ゲスト分子の水溶液を生成する気体放出装置と、を備えることを特徴とするものである。

本発明の第４の形態に係る気体を捕集し放出する装置は、第３の形態に係る装置であって、前記ゲスト分子の水溶液が、テトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩又はテトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩を含む二以上の種類の第四級アンモニウム塩を溶質として含むことを特徴とするものである。

なお、本発明の各形態において、第四級アンモニウム塩をゲスト分子とする水和物を用いて気体を捕集する際、その捕集を起こり易くするためには圧力をかけることが望ましい。この場合、圧力は２ＭＰａ未満（通常は１ＭＰａ以下であり、好ましくは０．１〜０．７ＭＰａ程度）の圧力で足り、特段の高圧は不要である（特許文献１乃至３参照）。

本発明によれば、第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を用いて気体を捕集し、捕集した気体を放出することで気体を分離するとともに、当該ゲスト分子を回収するというサイクルがより効率的又は経済的に実現できる、従って現実的な適用に耐え得る技術を提供することができる。

さらに、本発明において、第四級アンモニウム塩をゲスト分子とする水和物の水和物生成温度が１５〜３０℃の範囲に属する場合には、その程度（たかだか１５〜３０℃前後）の温度調整により、気体の捕集と放出を制御できるので、エネルギー消費が少なく、経済的な気体分離を実現することができる。例えば、外気温が水和物生成温度より高い場合は、当該ゲスト分子の水溶液を冷却して水和物に気体を捕集させ、外気の熱エネルギーを利用して水和物の少なくとも一部を融解させ、これにより気体を放出させることができる。また、外気温が水和物生成温度より低い場合は、外気の熱エネルギーを利用して当該ゲスト分子の水溶液を冷却させ、これにより水和物の少なくとも一部に気体を捕集させ、加熱により水和物を融解させ、気体を放出させることができる。いずれの場合も、外気の熱エネルギーを利用するため、エネルギー消費が相対的に少なくなり、経済的な気体分離が可能になる。
本発明の各形態が奏する作用効果は、以下のとおりである。

本発明の第１の形態によれば、第１の工程における水溶液を冷却する温度が１５℃以上なので、例えば１年間のうち、外気温が１５℃以上になる季節（例えば春季や夏季）においては、水溶液を、格段の冷却装置を必要とすることなく又は冷却装置が必要な場合であってもその冷却装置の運転負荷を軽減しつつ、外気の熱エネルギーを利用して水溶液を冷却することができる。これにより、エネルギー消費が相対的に少なくなり、効率的且つ経済的で、従ってより現実的な適用に耐え得る気体捕集が可能になる。

本発明の第２の形態によれば、ゲスト分子の水溶液が、テトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩又はテトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩を含む二以上の種類の第四級アンモニウム塩を溶質として含むものなので、水和物生成温度を好ましい温度に設定することができるので、第１の形態に係る方法に対応可能なゲスト分子の水溶液や水和物のスラリーを準備することができ、延いては本発明の実効性を高めることができる。

本発明の第３の形態によれば、第１の形態に係る方法が実行される装置を実現することができる。この場合、第１及び第２の各工程は、それぞれ、気体捕集装置及び気体放出装置において実行される。

本発明の第４の形態によれば、第２の形態に係る方法が実行される装置を実現することができる。
なお、本発明の各形態において好適なゲスト分子は、テトラisoペンチルアンモニウム塩又は、テトラisoペンチルアンモニウム塩とその他の第４級アンモニウム塩（特に、テトラｎブチルアンモニウム塩に代表されるアルキルアンモニウム塩）である。

本発明の実施の形態に係る気体分離装置の説明図である。図１に示した気体分離装置の一部の詳細説明図である。本発明の実施の形態における気体分離方法の説明図である。

以下、実施形態により発明を詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は、これらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を変更することなく様々な形態で実施することができる。また、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。

図１は本発明に係る気体を捕集し放出する装置を、気体分離装置として実現した場合の機器構成を説明する説明図である。
本実施の形態に係る気体分離装置は、第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を用いて、捕集目的である気体Ａを含む混合気体から気体Ａを分離して捕集し、捕集した気体Ａを放出するための装置であり、図１に示すように、気体捕集装置１５、気体放出装置１７を備えている。
気体捕集装置１５において１５℃以上の温度で水溶液を冷却して水和物が生成できるようにゲスト分子の水溶液を選択している。

本実施の形態において選択する第四級アンモニウム塩の水溶液としては、臭化テトラｉｓｏペンチルアンモニウム(TiPAB)の水溶液または臭化テトラｉｓｏペンチルアンモニウムを含むニ以上の種類の第四級アンモニウム塩の水溶液が好ましい。臭化テトラｉｓｏペンチルアンモニウムの調和融点は３０℃であり、水和物生成温度を１５℃以上の温度に調整することが容易であるからである。
臭化テトラｉｓｏペンチルアンモニウム以外の第四級アンモニウム塩の一つとしては、臭化テトラｎブチルアンモニウムであることが好ましい。臭化テトラｎブチルアンモニウムは比較的安価で入手し易いので、臭化テトラｉｓｏペンチルアンモニウムと臭化テトラｎブチルアンモニウムとを適切に配合することにより、水和物生成温度を１５℃以上の温度に調整することが容易であるとともに経済的に優れた気体を捕集し放出する方法を構成することができる。
以下、本実施の形態の各装置の構成を詳細に説明する。

＜気体捕集装置＞
気体捕集装置１５は、気体放出装置１７から導入した第四級アンモニウム塩の水溶液と混合気体を混合し、１５℃より高い温度で冷却し、気体Ａを含む水和物を生成させることによって混合気体から気体Ａを捕集する。そして、気体捕集装置１５は、水和物のスラリーを生成させる機能を有している。
このような機能を有する気体捕集装置１５は、混合器９、水和物スラリー生成器１１、分離器１３を備えている（図２参照）。
以下、これらの各機器について説明する。

〔混合器〕
第四級アンモニウム塩の水溶液（以下、単に「水溶液」という場合がある）の供給を受け、この水溶液に混合気体を供給してこれらを混合する。
水溶液への混合気体の供給は相対的なものであり、水溶液に向けて気体を放出する場合は勿論、混合気体に向けて水溶液を放出する場合もこれに該当する。前者の典型例は、水溶液が存在する領域への当該領域外からの気体のバブリングであり、その場合、気泡粒径は小さいほど好ましい。これを実現する混合器９の一つの態様としては、混合器９が水溶液を充填したタンクからなり気体が微細な気泡として水溶液中に分散されるようなものがある。この場合、気液接触面積が大きく取れるように気泡径は小さいほうが好ましい。
後者すなわち混合気体に向けて水溶液を放出する場合の典型例は、気体が存在する領域への当該領域外からの水溶液の噴霧であり、その場合水溶液滴径は小さいほど好ましい。これを実現する混合器９の態様として、気体を充填した容器内に水溶液をスプレーノズルにより噴霧して気体と接触させ水溶液に気体を溶解させるようなものがある。
前者、後者のいずれの場合においても、水溶液への気体の供給は、気体と水溶液との接触面積をより高める手法により行われることが好ましい。

混合器によって第四級アンモニウム塩の水溶液に混合気体が混合された後、混合流体はポンプによって水和物スラリー生成器１１に送られる。

〔水和物スラリー生成器〕
水和物スラリー生成器は、冷却機能を備えており、混合器で混合された第四級アンモニウム塩の水溶液と混合気体を含む水溶液を冷却して気体Ａと第四級アンモニウム塩をゲストとして含む包接水和物を生成する。

水和物スラリー生成器においては、水溶液を冷却する冷却温度は１５℃より高い温度とする。つまり生成するスラリーの温度が１５℃より高い温度になるようにする。冷却温度を１５℃より高い温度で冷却するようにすれば、例えば１年間のうち、外気温が１５℃以上になる季節（例えば春季や夏季）においては、水溶液を、格段の冷却装置を必要とすることなく又は冷却装置が必要な場合であってもその冷却装置の運転負荷を軽減しつつ、外気の熱エネルギーを利用して水溶液を冷却することができる。
なお、水和物スラリー生成器には攪拌機構を設けるのが好ましい。
水和物スラリー生成器においては、冷却によって包接水和物が生成され、攪拌が行われることにより、包接水和物粒子が水溶液に分散した水和物スラリーが生成される。
また、水溶液が攪拌されながら冷却されることにより過冷却が速やかに解除されるので、水和物スラリーを効率よく生成できる。
また、水和物スラリー生成器においては、混合気体のうち水和物に捕集されなかった残りの部分が存在するが、これは残気体として後述の分離器１３によって水和物スラリーと分離され、気体捕集装置１５から排出される。

〔分離器〕
分離器１３は、水和物スラリー生成器１１から水和物スラリーと未反応の残気体の供給を受けて前記未反応の残気体を分離する。
分離器１３の形式は任意であり、例えばサイクロンセパレータなどを利用することができるが、分離した残気体中へのスラリー液滴混入を可能な限り少なくするため、例えば衝突分離式のミストセパレータを併せて用いることが望ましい。

＜気体放出装置＞
気体放出装置１７は、加熱機能を備えており、気体捕集装置１５で生成された水和物スラリーを導入し、これをさらに加熱して、水和物を融解させ水溶液を生成し、水和物に捕集されていた気体Ａを放出させる。加熱機能としては熱媒を供給して加熱する熱交換器を備えることが好ましい。
気体Ａと水溶液からなる混合流体は図示しない第２分離器に導入され、水溶液と気体Ａとに分離され、水溶液は気体捕集装置１５に送られる。分離された気体Ａは排出され、適宜貯槽等に貯留されるか、又は次の処理プロセスに導入される。

図３は気体分離装置を構成する各装置の機能と各装置を通過する気体、水溶液、スラリーの様子を模式的に示したものである。以下においては、上記のように構成された気体分離装置によって混合気体から気体Ａを分離する方法を、図３を参照しながら説明する。
捕集目的である気体Ａ、例えば二酸化炭素を含む混合気体を気体捕集装置１５に導入し（図３参照）、混合器によって第四級アンモニウム塩の水溶液と混合し、混合気体を水溶液に溶解する。
混合器によって第四級アンモニウム塩の水溶液に混合気体が溶解された後、混合流体はポンプによって水和物スラリー生成器に送られる。水和物スラリー生成器においては、混合流体を１５℃より高い温度で冷却して気体Ａと第四級アンモニウム塩をゲストとして含む包接水和物を生成する。生成器内で攪拌が行われることにより、包接水和物粒子が水溶液に分散した水和物スラリーが生成される。
水和物スラリー生成器で生成された水和物スラリーと未反応の残気体が分離器に供給され、水和物スラリーと未反応の残気体が分離される。この残気体に気体Ａが残存している場合には、例えば残存量が一定以下になるまで、混合気体として再循環して利用する。
分離された水和物スラリーは、気体放出装置１７に導入され、気体放出装置１７において加熱される（図３参照）。この加熱によって、水和物が融解し、水和物に捕集されていた気体Ａが放出される。気体Ａが放出されることにより、気体放出装置１７には気体Ａと水溶液からなる混合流体が存在することになり、この混合流体は図示しない第２分離器に導入され、水溶液と気体Ａとに分離される。分離された水溶液は気体捕集装置に送られ、分離された気体Ａは排出され、適宜貯槽等に貯留されるか、又は次の処理プロセスに導入される。

実施の形態においては、第四級アンモニウム塩の水溶液として上記のものを用いることにより、水和物生成温度を１５℃以上の温度に調整し易く、下記の効果がある。
すなわち、実施の形態によれば、気体捕集装置１５における水溶液を冷却する温度が１５℃以上なので、例えば１年間のうち、外気温が１５℃以上になる季節（例えば春季や夏季）においては、水溶液を、格段の冷却装置を必要とすることなく又は冷却装置が必要な場合であってもその冷却装置の運転負荷を軽減しつつ、外気の熱エネルギーを利用して水溶液を冷却することができる。これにより、エネルギー消費が相対的に少なくなり、効率的且つ経済的で、従ってより現実的な適用に耐え得る気体捕集が可能になる。

なお、上記の実施の形態においては、別途設けた混合器９によって混合気体と水溶液を混合するようにしたが、混合器９を省略して水和物スラリー生成器１１内の水溶液に混合気体を供給することにより、水溶液と混合気体を混合するようにしてもよい。

図１に示す気体捕集装置と気体放出装置を用いて、特定の気体を含む混合気体から該気体を分離する実験を行った。
実験方法、用いた試験水溶液、試験混合気体は以下の通りである。

［気体分離実験方法］
混合器を兼ねた水和物スラリー生成器に第四級アンモニウム塩の水溶液（以下試験水溶液という）を充填する。この試験水溶液を充填した水和物スラリー生成器に混合気体を導入し３０℃にて0.5MPaに昇圧した状態で混合気体供給配管に設けたバルブを閉じ、水和物スラリー生成器の熱交換部に冷媒を供給し、水和物スラリー生成器内部の液相部を攪拌しながら30℃から試験温度（15℃、20℃）にまで冷却する。
冷却により第四級アンモニウム塩と気体を含む水和物が生成され、気体が捕集されることにより水和物スラリー生成器内部の圧力が徐々に低下する。
水和物スラリー生成器内部の圧力低下が終了した後、水和物スラリー生成器内から残留している残気体を抜き出し、残気体のガス組成をガスクロマトグラフにより測定した。また、水和物スラリー生成器から水和物スラリーを抜き出し気体放出装置へ導入し、熱交換部に熱媒体を供給して水和物スラリーを加熱して水和物を融解し、捕集した気体を放出させる。そして、放出された気体（回収気体という）を抜き出し、回収気体のガス組成をガスクロマトグラフにより測定した。

［試験水溶液］
（１）臭化テトラisoペンチルアンモニウム(TiPAB)５ｗｔ％水溶液
（２）臭化テトラｉｓｏペンチルアンモニウム(TiPAB)２．５ｗｔ％と臭化テトラｎブチルアンモニウム(TBAB)２．５ｗｔ％の混合水溶液
（３）比較例として、臭化テトラｎブチルアンモニウム(TBAB)５ｗｔ％の混合水溶液

［試験混合気体］
二酸化炭素を５％含む混合気体（例えば高炉ガスを模擬した混合気体）
分離対象ガスは、二酸化炭素である。

実験結果を表１に示す。

表１に示すように、臭化テトラisoペンチルアンモニウム(TiPAB)５ｗｔ％水溶液又は臭化テトラｉｓｏペンチルアンモニウム(TiPAB)２．５ｗｔ％と臭化テトラｎブチルアンモニウム(TBAB)２．５ｗｔ％の混合水溶液を用いて、目的気体の捕集と放出を行うことにより、混合気体から二酸化炭素を選択的に捕集し回収気体中の二酸化炭素濃度を高めて濃縮できることを確認できた。
また、冷却温度が低いほど目的気体を多く捕集できることを確認できた。
他方、比較例の臭化テトラｎブチルアンモニウム(TBAB)５ｗｔ％の水溶液を用いた場合、水溶液への二酸化炭素の溶解により、回収気体中の二酸化炭素濃度が試験混合気体の実験前の濃度より若干高くなるが、冷却温度が２０℃または１５℃の条件では、臭化テトラｎブチルアンモニウムの水和物が生成せず、水和物を生成することにより目的気体を捕集することはできなかったか、捕集できたかどうか明確に確認できなかった。

９混合器
１１水和物スラリー生成器
１３分離器
１５気体捕集装置
１７気体放出装置

Claims

第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を用いて気体を捕集し放出する方法であって、
前記ゲスト分子の水溶液を気体と接触させ、１５℃以上の温度で冷却することにより、気体を捕集した水和物を生成させ、更にその水和物が前記水溶液又は水に分散又は懸濁してなるスラリーを生成させる第１の工程と、
第１の工程において生成されたスラリーを加熱し、その中の水和物を融解させることにより、その水和物が捕集していた気体を放出させるとともに、前記ゲスト分子の水溶液を生成させる第２の工程と、を有することを特徴とする気体を捕集し放出する方法。
前記ゲスト分子の水溶液が、テトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩又はテトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩を含む二以上の種類の第四級アンモニウム塩を溶質として含むことを特徴とする請求項１に記載の気体を捕集し放出する方法。
第四級アンモニウム塩をゲスト分子として含む水和物を用いて気体を捕集し放出する装置であって、
前記ゲスト分子の水溶液を気体と接触させ、１５℃以上の温度で冷却し、これにより気体を捕集した水和物を生成し、更にその水和物が前記水溶液又は水に分散又は懸濁してなるスラリーを生成する気体捕集装置と、
該気体捕集装置において生成したスラリーを加熱し、そのスラリーの中の水和物を融解し、これにより気体を放出するとともに、前記ゲスト分子の水溶液を生成する気体放出装置と、を備えることを特徴とする気体を捕集し放出する装置。
前記ゲスト分子の水溶液が、テトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩又はテトラｉｓｏペンチルアンモニウム塩を含む二以上の種類の第四級アンモニウム塩を溶質として含むことを特徴とする請求項３に記載の気体を捕集し放出する装置。