JP2013528815A - Co2分析のためのガス試料採取 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焼却炉の煙道ガス流中のバイオマス由来CO2と化石由来CO2との比を決定するために、煙道ガスを試料採取するための方法に関する。本発明は、さらに、このような方法で使用できる貯蔵デバイスに関する。
各種の材料、ほとんどは化石燃料、すなわち数万年以上を経た燃料は焼却炉に供給される。とりわけ、廃棄物焼却の場合のみならずその他の焼却炉でも、それほど年月を経ていない燃料を含む燃料流が供給される可能性もある。その例は、木材、ゴム材などである。これらの燃料は、生物起源(または生物由来)燃料(「バイオマス」)とも呼ばれる。
本発明の一態様は、煙道ガス流中のバイオマス由来CO2と化石由来CO2との比を決定するための代わりの試料採取方法を提供することであり、これは上記の欠点の中の1以上を回避する。
第1態様において、本発明は、焼却炉の煙道ガス流または別のCO2含有ガス流中のバイオマス由来CO2と化石由来CO2との比を決定するために、煙道ガスを試料採取するための方法を提供し、該方法は、煙道ガス流からCO2を試料採取すること、および煙道ガス流からのCO2を貯蔵デバイス中に貯蔵することを含み、ここで、該貯蔵デバイスは、固体をベースにしたCO2貯蔵材料を含む。貯蔵材料は、好ましくは、後記のように再生可能である。試料採取した後、貯蔵デバイスを、14C分析のための装置を含む分析現場に輸送し、そこで、貯蔵されたCO2を貯蔵デバイスから回収し、煙道ガス流中のバイオマス由来CO2と化石由来CO2との比を14C分析によって決定する。現在、14C分析は、焼却炉から遠く離れた現場で容易かつ確実に実施することができる。それゆえ、該方法は、特に、煙道ガス中の生物起源CO2と化石性CO2との比を決定するように設計される。また、このようにして、焼却炉に供給された燃料中の生物起源炭素と化石性炭素との比、すなわち、バイオマス由来炭素と化石由来炭素との比を決定することができる。
[MII (1-x)Al(αx)MIII ((1-α)x)(OH)2][Cn-](x/n).yH2O.zMI (m)Am-を有し、ここで、
MIは、Li、Na、K、RbおよびCsの中の1以上であり、
MIIは、Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、Zn、MnII、Cu、Co、FeII、CdおよびCrIIの中の1以上であり、
Alは、アルミニウムであり、
MIIIは、FeIII、CrIIIおよびMnIIIの中の1以上であり、
Cn-は、NO3 -、SO4 2-、CO3 2-、CH3CO2 -、Cl-、Br-、F-およびI-の中から選択される1以上のアニオンであり、
Am-は、CO3 2-、C2O4 2-、NO3 -、SO4 2-、CO3 2-、CH3CO2 -、OH-、Cl-、Br-、F-およびI-から選択されるような1以上のアニオンである。
図1は、焼却炉(1)の実施形態を、分析現場(10)と合わせて概略的に図示する。焼却炉(1)は、燃料(21)のための流入口(2)を含む。
焼却炉(1)中で燃料を燃やす場合、試料を、継続的にまたは任意の他の間欠的な様式で採取し、貯蔵デバイス(5)中に置く。貯蔵デバイス(5)は、定期的に置き換えられ、貯蔵デバイス(5)を使用して得られた試料は、分析現場(10)で14Cについて分析される。煙突(3)を通って流れるガスの量(質量流量計によって決定される)に応じて、閉鎖弁(7)を、流量計(6)によって集められた質量流量データに基づいて、比例的に開放する。すなわち、大量の煙道ガスが流れ通ると、大量の材料が、試料採取デバイス流入口(8)を通過する。この比例的な方法の結果として、極めて正確な測定結果を得ることができる。このことは、焼却炉の流出口(3)を通って流れるガスの量が変動する場合に、とりわけ重要である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]CO 2 含有ガス流からCO 2 を試料採取するための方法であって、試料採取期間中に前記ガス流からのガスを貯蔵デバイスに通過させることを含み、前記貯蔵デバイスが固体状のCO 2 貯蔵材料を含み、その固体状のCO 2 貯蔵材料が、再生可能でありかつ/またはアルミナおよび/もしくはシリカをベースにしている、方法。
[2]前記試料採取期間の後に、前記貯蔵デバイスを分析現場に輸送し、前記貯蔵されたCO 2 を前記貯蔵デバイスから回収し、前記回収されたCO 2 の 14 C含有量を決定する、[1]に記載の方法。
[3]前記ガス流が、焼却炉の煙道ガス流である、[1]または[2]に記載の方法。
[4]前記貯蔵デバイスのための閉鎖可能な流入口を備える試料採取デバイスを使用する、[1]〜[3]のいずれかに記載の方法。
[5]前記貯蔵デバイスが、カートリッジである、[1]〜[4]のいずれかに記載の方法。
[6]前記貯蔵材料が再生可能であり、前記貯蔵デバイスが、貯蔵デバイスとして再使用可能である、[1]〜[5]のいずれかに記載の方法。
[7]前記CO 2 が、前記固体状の貯蔵材料の脱着、好ましくは熱脱着によって前記貯蔵デバイスから回収される、[6]に記載の方法。
[8]前記固体状の貯蔵材料が、アルミナおよび/またはシリカをベースにしている、[1]〜[7]のいずれかに記載の方法。
[9]前記固体をベースにしたCO 2 貯蔵材料が、NaOH、KOH、LiOH、Mg(OH) 2 、Ca(OH) 2 、Sr(OH) 2 およびBa(OH) 2 から選択される1以上の材料を含む、[1]〜[8]のいずれかに記載の方法。
[10]前記貯蔵デバイスからの前記貯蔵されたCO 2 の少なくとも一部が、前記固体状の貯蔵材料に酸を適用することによって回収される、[9]に記載の方法。
[11]前記固体状の貯蔵材料が、アミンを含む、[1]〜[8]のいずれかに記載の方法。
[12]前記固体状の貯蔵材料が、アルカリでプロモートされたアルミナ、好ましくはヒドロタルサイトを含む、[1]〜[11]のいずれかに記載の方法。
[13]前記試料採取期間が、8週間まで、とりわけ2〜8週間の期間である、[1]〜[12]のいずれかに記載の方法。
[14]前記試料採取が、前記ガス流の流量に対して比例的に実施される、[1]〜[13]のいずれかに記載の方法。
Claims (20)
- CO2含有ガス流からCO2を試料採取するための方法であって、試料採取期間中に前記ガス流からのガスを貯蔵デバイスに通過させることを含み、前記貯蔵デバイスが固体状のCO2貯蔵材料を含み、その固体状のCO2貯蔵材料が、再生可能でありかつ/またはアルミナおよび/もしくはシリカをベースにしている、方法。
- 前記試料採取期間の後に、前記貯蔵デバイスを分析現場に輸送し、前記貯蔵されたCO2を前記貯蔵デバイスから回収し、前記回収されたCO2の14C含有量を決定する、請求項1に記載の方法。
- 前記ガス流が、焼却炉の煙道ガス流である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記貯蔵デバイスがのための閉鎖可能な流入口を備える試料採取デバイスを使用する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記貯蔵デバイスが、カートリッジである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記貯蔵材料が再生可能であり、前記貯蔵デバイスが、貯蔵デバイスとして再使用可能である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記CO2が、前記固体状の貯蔵材料の脱着、好ましくは熱脱着によって前記貯蔵デバイスから回収される、請求項6に記載の方法。
- 前記固体状の貯蔵材料が、アルミナおよび/またはシリカをベースにしている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記固体をベースにしたCO2貯蔵材料が、NaOH、KOH、LiOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2およびBa(OH)2から選択される1以上の材料を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記貯蔵デバイスからの前記貯蔵されたCO2の少なくとも一部が、前記固体状の貯蔵材料に酸を適用することによって回収される、請求項9に記載の方法。
- 前記固体状の貯蔵材料が、アミンを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記固体状の貯蔵材料が、アルカリでプロモートされたアルミナ、好ましくはヒドロタルサイトを含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記試料採取期間が、8週間まで、とりわけ2〜8週間の期間である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記試料採取が、前記ガス流の流量に対して比例的に実施される、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- ガス流からCO2を試料採取するようになされた試料採取デバイスであって、前記ガス流からのCO2を前記試料採取デバイスに含まれる貯蔵デバイス中に貯蔵するようになされており、前記貯蔵デバイスが固体状のCO2貯蔵材料を含み、前記試料採取デバイスが、前記貯蔵デバイスのための閉鎖可能な流入口を含む、試料採取デバイス。
- 前記固体状のCO2貯蔵材料が、前記貯蔵材料の溶解によってCO2を放出する能力があり、前記貯蔵材料が、固体状のアルカリまたはアルカリ土類炭酸塩の前駆体を含む、請求項15に記載の試料採取デバイス。
- 前記固体状のCO2貯蔵材料が、加熱によってCO2を放出する能力があり、前記貯蔵材料が、ポリアミンまたはアルカリでプロモートされたアルミナを含む、請求項15に記載の試料採取デバイス。
- 固体状のCO2貯蔵材料を含むカートリッジであって、閉鎖可能なガス流入口および閉鎖可能なガス流出口と、試料採取データを記憶するためのデータ記憶媒体とを含む、カートリッジ。
- 前記固体状の貯蔵材料が、再生可能でありかつ/またはアルミナおよび/もしくはシリカをベースにしている、請求項18に記載のカートリッジ。
- 炉から出て行くガス流からCO2を試料採取するようになされた請求項15〜18のいずれか一項に記載の試料採取デバイスを含む焼却炉。
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