JP2012101199A - 反応生成物の製造方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】製造装置10は、熱媒を流通させるための第1及び第2熱媒流通路形成部材12、14と、出発原料としてのCO2及びCを流通・反応させるための流通路・反応室を形成する第1及び第2流通路・反応部形成部材16、18と、第1〜第3太陽光照射手段50、60、62とを有する。Cを供給するための第1供給管34、及びCO2を供給するための第2供給管36には、開度を調整自在な供給量調整バルブ38、40がそれぞれ設けられる。すなわち、C及びCO2の供給量は、供給量調整バルブ38、40の開度を調整することによって変更可能である。また、第1〜第3太陽光照射手段50、60、62には、開度を調整自在なシャッタが設けられる。シャッタの開度が小さくなることに伴い、太陽光が遮断される。
【選択図】図1
Description
前記出発原料を加熱する第1の加熱源として太陽光を用い、第2の加熱源として太陽光とは別の加熱源を用いて、互いに混合される前の前記出発原料の各々を個別に加熱して活性化する工程と、
活性化された前記出発原料同士に反応を生起させて反応生成物を得る工程と、
を有し、
前記出発原料を加熱する前記第1の加熱源のエネルギ量に応じて前記出発原料の供給量を制御するか、又は、前記出発原料の供給量に応じて前記第1の加熱源のエネルギ量を制御する反応生成物の製造方法。
前記出発原料同士を混合して混合物を得た後、前記混合物を、第1の加熱源として太陽光を用い、第2の加熱源として太陽光とは別の加熱源を用いて加熱することで活性化するとともに、活性化された前記出発原料同士に反応を生起させて反応生成物を得る工程を有し、
前記混合物を加熱する前記第1の加熱源のエネルギ量に応じて前記出発原料の供給量を制御するか、又は、前記出発原料の供給量に応じて前記第1の加熱源のエネルギ量を制御する反応生成物の製造方法。
前記出発原料を加熱する第1の加熱源として太陽光を用い、第2の加熱源として太陽光とは別の加熱源を用いて、互いに混合される前の前記出発原料の各々を個別に加熱して活性化する工程と、
活性化された前記出発原料同士を混合して活性混合物を得るとともに、該活性混合物を前記第1の加熱源又は前記第2の加熱源によって加熱することで、活性化された前記出発原料同士によって生起する還元反応を促進させて反応生成物を得る工程と、
を有し、
前記出発原料及び前記活性混合物を加熱する前記第1の加熱源のエネルギ量に応じて前記出発原料の供給量を制御するか、又は、前記出発原料の供給量に応じて前記第1の加熱源のエネルギ量を制御する反応生成物の製造方法。
第1の加熱源である太陽光を、互いに混合される前の前記出発原料の各々、又は、混合された後の前記出発原料に対して照射する太陽光照射手段と、
前記出発原料を加熱するための、太陽光とは別の第2の加熱源と、
互いに混合された前記出発原料同士を反応させるための反応部と、
を備え、
さらに、前記出発原料に照射される前記太陽光照射手段からの太陽光のエネルギ量に応じて前記出発原料の供給量を制御する出発原料供給量制御手段を具備する反応生成物の製造装置。
第1の加熱源である太陽光を、互いに混合される前の前記出発原料の各々、又は、混合された後の前記出発原料に対して照射する太陽光照射手段と、
前記出発原料を加熱するための、太陽光とは別の第2の加熱源と、
互いに混合された前記出発原料同士を反応させるための反応部と、
を備え、
さらに、前記出発原料の供給量に応じて前記出発原料に照射される前記太陽光照射手段からの太陽光のエネルギ量を制御する太陽光エネルギ制御手段を具備する反応生成物の製造装置。
前記1組の反応部形成部材を挟持する1組のスペーサと、
前記1組のスペーサを挟持する1組の保持部材と、
を有するものとして構成することができる。この場合、前記1組のスペーサの中の一方に、各々の前記出発原料を流通させるための流通路が形成されるとともに、残余の一方に、反応生成物を流通させるための流通路が形成される。また、前記1組の保持部材中の少なくとも一方の保持部材の一部には、レンズが設けられる。前記太陽光照射手段は、前記レンズに対して太陽光を導入する。
CO2+C→2CO …(1)
12、14、84、86…熱媒流通路形成部材
16、18…流通路・反応部形成部材 20、22、100…熱媒供給管
24、26、104…熱媒供給路 28、102…熱媒排出管
30、106…熱媒排出路 32、33、42、44…流通路
34、36、116、118…供給管
38、40、122、124…供給量調整バルブ
46…反応部 48、120…CO排出管
50、60、62、170…太陽光照射手段
52…集光レンズ 56…光ファイバ
58…光照射部 64、174…温度測定手段
68、172…制御回路 82…単セル
88…基板 90、96…スペーサ
92、94…反応部形成部材 98…レンズ
108…熱媒流通路 134、136…供給溝
132、140、143、152…窓 141、144…流通反応部形成部
146…流通反応部 156…CO排出溝
160、162…供給路 164…CO排出路
Claims (21)
- 2種類以上の出発原料を加熱して反応生成物を得る反応生成物の製造方法であって、
前記出発原料を加熱する第1の加熱源として太陽光を用い、第2の加熱源として太陽光とは別の加熱源を用いて、互いに混合される前の前記出発原料の各々を個別に加熱して活性化する工程と、
活性化された前記出発原料同士に反応を生起させて反応生成物を得る工程と、
を有し、
前記出発原料を加熱する前記第1の加熱源のエネルギ量に応じて前記出発原料の供給量を制御するか、又は、前記出発原料の供給量に応じて前記第1の加熱源のエネルギ量を制御することを特徴とする反応生成物の製造方法。 - 2種類以上の出発原料を加熱して反応生成物を得る反応生成物の製造方法であって、
前記出発原料同士を混合して混合物を得た後、前記混合物を、第1の加熱源として太陽光を用い、第2の加熱源として太陽光とは別の加熱源を用いて加熱することで活性化するとともに、活性化された前記出発原料同士に反応を生起させて反応生成物を得る工程を有し、
前記混合物を加熱する前記第1の加熱源のエネルギ量に応じて前記出発原料の供給量を制御するか、又は、前記出発原料の供給量に応じて前記第1の加熱源のエネルギ量を制御することを特徴とする反応生成物の製造方法。 - 2種類以上の出発原料を加熱して反応生成物を得る反応生成物の製造方法であって、
前記出発原料を加熱する第1の加熱源として太陽光を用い、第2の加熱源として太陽光とは別の加熱源を用いて、互いに混合される前の前記出発原料の各々を個別に加熱して活性化する工程と、
活性化された前記出発原料同士を混合して活性混合物を得るとともに、該活性混合物を前記第1の加熱源又は前記第2の加熱源によって加熱することで、活性化された前記出発原料同士によって生起する還元反応を促進させて反応生成物を得る工程と、
を有し、
前記出発原料及び前記活性混合物を加熱する前記第1の加熱源のエネルギ量に応じて前記出発原料の供給量を制御するか、又は、前記出発原料の供給量に応じて前記第1の加熱源のエネルギ量を制御することを特徴とする反応生成物の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法において、前記出発原料としてCO2及び還元剤を選定し、前記還元剤によってCO2を還元することでCOを反応生成物として得ることを特徴とする反応生成物の製造方法。
- 請求項4記載の製造方法において、前記還元剤として炭素を用い、ブードア反応を生起させてCO2を還元することを特徴とする反応生成物の製造方法。
- 請求項5記載の製造方法において、炭素を粉末とし、キャリアガスに同伴して供給することを特徴とする反応生成物の製造方法。
- 請求項4又は5記載の製造方法において、触媒を使用し、且つ500〜1100℃でCO2を還元することを特徴とする反応生成物の製造方法。
- 請求項4〜7のいずれか1項に記載の製造方法において、炭素の供給開始から反応部に到達するまでの時間を、CO2の供給開始から反応部に到達するまでの時間に比して長く設定することを特徴とする反応生成物の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法において、ヒートポンプで回収した熱を前記第2の加熱源とすることを特徴とする反応生成物の製造方法。
- 2種類以上の出発原料を加熱して反応生成物を得るための反応生成物の製造装置であって、
第1の加熱源である太陽光を、互いに混合される前の前記出発原料の各々、又は、混合された後の前記出発原料に対して照射する太陽光照射手段と、
前記出発原料を加熱するための、太陽光とは別の第2の加熱源と、
互いに混合された前記出発原料同士を反応させるための反応部と、
を備え、
さらに、前記出発原料に照射される前記太陽光照射手段からの太陽光のエネルギ量に応じて前記出発原料の供給量を制御する出発原料供給量制御手段を具備することを特徴とする反応生成物の製造装置。 - 2種類以上の出発原料を加熱して反応生成物を得るための反応生成物の製造装置であって、
第1の加熱源である太陽光を、互いに混合される前の前記出発原料の各々、又は、混合された後の前記出発原料に対して照射する太陽光照射手段と、
前記出発原料を加熱するための、太陽光とは別の第2の加熱源と、
互いに混合された前記出発原料同士を反応させるための反応部と、
を備え、
さらに、前記出発原料の供給量に応じて前記出発原料に照射される前記太陽光照射手段からの太陽光のエネルギ量を制御する太陽光エネルギ制御手段を具備することを特徴とする反応生成物の製造装置。 - 請求項10又は11記載の装置において、前記反応部は、各々の前記出発原料を個別に流通するための流通路に連通し、
前記太陽光照射手段は、前記流通路又は前記反応部の少なくともいずれか一方に太陽光を照射することを特徴とする反応生成物の製造装置。 - 請求項10又は11記載の装置において、互いに当接し、各々の前記出発原料を合流させて反応させるための反応部を形成する1組の反応部形成部材と、
前記1組の反応部形成部材を挟持する1組のスペーサと、
前記1組のスペーサを挟持する1組の保持部材と、
を有し、
前記1組のスペーサの中の一方に、各々の前記出発原料を流通させるための流通路が形成されるとともに、残余の一方に、反応生成物を流通させるための流通路が形成され、
前記1組の保持部材中の少なくとも一方の保持部材の一部にレンズが設けられ、
前記太陽光照射手段は、前記レンズに対して太陽光を導入することを特徴とする反応生成物の製造装置。 - 請求項13記載の装置において、前記反応部が複数個形成され、各々の前記反応部で反応生成物を得る反応が生起されることを特徴とする反応生成物の製造装置。
- 請求項13又は14記載の装置において、前記1組の保持部材の間が真空排気されたことを特徴とする反応生成物の製造装置。
- 請求項10〜15のいずれか1項に記載の装置において、前記出発原料としてのCO2を供給するCO2供給源と、CO2を還元する還元剤を供給する還元剤供給源とを有することを特徴とする反応生成物の製造装置。
- 請求項16記載の装置において、前記還元剤供給源が炭素を供給するものであることを特徴とする反応生成物の製造装置。
- 請求項17記載の装置において、炭素を供給するための供給管が、CO2を供給するための供給管に比して大径に設定されたことを特徴とする反応生成物の製造装置。
- 請求項17記載の装置において、炭素を供給するための供給管の内部に螺旋溝が形成されたことを特徴とする反応生成物の製造装置。
- 請求項17記載の装置において、炭素を供給するための供給管の内部で乱流が形成されることを特徴とする反応生成物の製造装置。
- 請求項10〜20のいずれか1項に記載の装置において、ヒートポンプで回収した熱を前記第2の加熱源とすることを特徴とする反応生成物の製造装置。
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