JP2017109198A - Carbon dioxide absorbing material, pellet and filter - Google Patents

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峻之 中
健太郎 岸良
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健太郎 岸良
博久 山田
Hirohisa Yamada
博久 山田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide, at low cost, carbon dioxide absorbing material that absorbs, from a gas comprising moisture and carbon dioxide, the carbon dioxide included in the gas.SOLUTION: A carbon dioxide absorbing material (10) absorbs, from a gas comprising moisture and carbon dioxide, the carbon dioxide included in the gas. The carbon dioxide absorbing material (10) comprises sodium ferrite as the main component and further comprises potassium carbonate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、気体中に含まれる二酸化炭素(CO)を吸収する二酸化炭素吸収材等に関する。 The present invention relates to a carbon dioxide absorbent that absorbs carbon dioxide (CO 2 ) contained in a gas.

近年、米国ローレンス・バークレー国立研究所から二酸化炭素濃度が2500ppm以上になると思考力が低下するとの報告がなされている。このように、空気中の二酸化炭素濃度が特定の濃度以上になると、人体へ悪影響を及ぼす。このため、空気中の二酸化炭素濃度の上昇を防ぐ必要がある。また、分析機器の中には、取り込んだ空気からの二酸化炭素の除去を必要とするものもある。これらの点を踏まえ、従来から、気体中に含まれる二酸化炭素を除去する技術が開発されている。このような技術は、例えば特許文献1〜3に開示されている。   In recent years, the Lawrence Berkeley National Laboratory in the US has reported that the ability to think decreases when the carbon dioxide concentration exceeds 2500 ppm. Thus, when the carbon dioxide concentration in the air exceeds a specific concentration, the human body is adversely affected. For this reason, it is necessary to prevent an increase in the concentration of carbon dioxide in the air. Some analytical instruments also require the removal of carbon dioxide from the captured air. Based on these points, techniques for removing carbon dioxide contained in gas have been developed. Such a technique is disclosed in Patent Documents 1 to 3, for example.

特許文献1には、気体流中の二酸化炭素を、ゼオライトに吸着させることにより、当該二酸化炭素を除去する技術が開示されている。また、特許文献2には、燃焼排ガスをアミン水溶液に接触させることにより、燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する技術が開示されている。また、特許文献3には、所定量の水分を含有している、リチウムシリケートを主成分とする炭酸ガス吸収材が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for removing carbon dioxide by adsorbing carbon dioxide in a gas stream to zeolite. Patent Document 2 discloses a technique for removing carbon dioxide in combustion exhaust gas by bringing the combustion exhaust gas into contact with an aqueous amine solution. Patent Document 3 discloses a carbon dioxide absorbent containing lithium silicate as a main component, containing a predetermined amount of moisture.

特開平11−253736号公報(1999年9月21日公開)Japanese Patent Laid-Open No. 11-253736 (published on September 21, 1999) 特開平8−252430号公報(1996年10月1日公開)JP-A-8-252430 (released on October 1, 1996) 特開2003−126688号公報(2003年5月7日公開)JP 2003-126688 A (released May 7, 2003)

しかしながら、特許文献1に開示されているゼオライトは、親水性を有している。このため、ゼオライトは、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を分離吸着する場合、水分を優先的に吸着してしまう。それゆえ、ゼオライトにおける二酸化炭素を分離吸着する能力が著しく低下するという問題があった。また、特許文献1の技術では、ゼオライトが水分を吸着しないようにするために除湿機構が必要になるため、当該除湿機構を設けるためのコストが必須であるという問題があった。   However, the zeolite disclosed in Patent Document 1 has hydrophilicity. For this reason, when zeolite separates and adsorbs carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide, the zeolite preferentially adsorbs moisture. Therefore, there has been a problem that the ability of the zeolite to separate and adsorb carbon dioxide is remarkably lowered. Moreover, in the technique of patent document 1, since the dehumidification mechanism was needed in order to prevent a zeolite from adsorb | sucking a water | moisture content, there existed a problem that the cost for providing the said dehumidification mechanism was essential.

また、特許文献2に開示されているアミン水溶液は、一定以上の濃度を有する水溶液である。そのため、気体中から二酸化炭素を分離吸収する場合、アミン水溶液を常に再生しておかないと、アミン水溶液の濃度が低下してしまい、二酸化炭素の吸収特性が低下してしまうという問題があった。   Moreover, the amine aqueous solution currently disclosed by patent document 2 is aqueous solution which has a density | concentration more than fixed. For this reason, when carbon dioxide is separated and absorbed from the gas, unless the aqueous amine solution is always regenerated, the concentration of the aqueous amine solution is lowered, and the carbon dioxide absorption characteristic is lowered.

すなわち、一定以上の濃度を保持するようにアミン水溶液を処理しておかないと、アミン水溶液の濃度が低下し、二酸化炭素を吸収することができなくなってしまうという問題があった。また、特許文献2の技術では、二酸化炭素の吸収が再び可能となるようにアミン水溶液の濃度を調整するための複雑な(大規模な)吸収再生機構が必要になるため、当該吸収再生機構を設けるためのコストが必須であるという問題があった。   That is, if the aqueous amine solution is not treated so as to maintain a concentration above a certain level, there is a problem that the concentration of the aqueous amine solution decreases and carbon dioxide cannot be absorbed. Further, the technique of Patent Document 2 requires a complicated (large-scale) absorption / regeneration mechanism for adjusting the concentration of the aqueous amine solution so that carbon dioxide can be absorbed again. There was a problem that the cost for providing was essential.

また、特許文献3に開示されている炭酸ガス吸収材は、室温状態において、水分と二酸化炭素とを含む気体中から、炭酸ガス(換言すれば二酸化炭素)を吸収することが可能である。しかしながら、リチウムは高価な材料であるため、二酸化炭素吸収材のコストが高くなるという問題があった。   Further, the carbon dioxide absorbent disclosed in Patent Document 3 can absorb carbon dioxide (in other words, carbon dioxide) from a gas containing moisture and carbon dioxide at room temperature. However, since lithium is an expensive material, there has been a problem that the cost of the carbon dioxide absorbent increases.

以上のように、特許文献1〜3の技術では、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材を、低コストで実現することができないという問題があった。   As described above, the techniques of Patent Documents 1 to 3 have a problem that a carbon dioxide absorbent that absorbs carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide cannot be realized at low cost.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材を、低コストで実現することにある。   This invention is made | formed in view of said problem, The objective is to implement | achieve the carbon dioxide absorber which absorbs a carbon dioxide from the gas containing a water | moisture content and a carbon dioxide at low cost. .

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る二酸化炭素吸収材は、水分と二酸化炭素とを含む気体中から、当該気体中に含まれる二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材であって、ナトリウムフェライトを主成分として含んでおり、炭酸カリウムをさらに含んでいる。   In order to solve the above problems, a carbon dioxide absorbent according to one embodiment of the present invention is a carbon dioxide absorbent that absorbs carbon dioxide contained in a gas from a gas containing moisture and carbon dioxide. In addition, it contains sodium ferrite as a main component and further contains potassium carbonate.

本発明の一態様に係る二酸化炭素吸収材によれば、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材を、低コストで実現することができるという効果を奏する。   According to the carbon dioxide absorbent according to one aspect of the present invention, there is an effect that a carbon dioxide absorbent that absorbs carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide can be realized at low cost.

本発明の実施形態1における、容器内の二酸化炭素の濃度を測定する測定機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement mechanism which measures the density | concentration of the carbon dioxide in the container in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施例としての二酸化炭素吸収材と比較例としての二酸化炭素吸収材とのそれぞれについての、二酸化炭素の吸収特性の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the absorption characteristic of a carbon dioxide about each of the carbon dioxide absorber as an Example of this invention, and the carbon dioxide absorber as a comparative example. 本発明の比較例としての二酸化炭素吸収材と炭酸カリウムとのそれぞれについての、二酸化炭素の吸収特性の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the absorption characteristic of a carbon dioxide about each of the carbon dioxide absorber and potassium carbonate as a comparative example of this invention. 本発明の実施形態1に係る二酸化炭素吸収材における、炭酸カリウムの添加量と二酸化炭素の吸収割合との間の関係の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the relationship between the addition amount of potassium carbonate, and the absorption rate of a carbon dioxide in the carbon dioxide absorber which concerns on Embodiment 1 of this invention. (a)は、本発明の実施形態2に係るフィルタの一例を示す図であり、(b)は、(a)におけるフィルタの要部の拡大図である。(A) is a figure which shows an example of the filter which concerns on Embodiment 2 of this invention, (b) is an enlarged view of the principal part of the filter in (a).

〔実施形態1〕
以下、本発明の実施形態1について、図1〜図4に基づいて説明する。本実施形態では、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材10について述べる。
Embodiment 1
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a carbon dioxide absorbent 10 that absorbs carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide will be described.

(二酸化炭素吸収材10)
図1は、容器1内の二酸化炭素の濃度を測定する測定機構の一例を示す図である。具体的には、図1に示す測定機構は、二酸化炭素吸収材10による二酸化炭素の吸収量を測定するものである。以下、二酸化炭素吸収材10についてはじめに説明する。なお、二酸化炭素吸収材10以外の部材については、後述する。
(Carbon dioxide absorbent 10)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a measurement mechanism that measures the concentration of carbon dioxide in the container 1. Specifically, the measurement mechanism shown in FIG. 1 measures the amount of carbon dioxide absorbed by the carbon dioxide absorbent 10. Hereinafter, the carbon dioxide absorbent 10 will be described first. Members other than the carbon dioxide absorbent 10 will be described later.

二酸化炭素吸収材10は、気体中に含まれる二酸化炭素を吸収することが可能である。具体的には、二酸化炭素吸収材10は、水分(すなわち水蒸気)と二酸化炭素(すなわち炭酸ガス)とを含む気体中から、少なくとも一部の二酸化炭素を分離して、当該二酸化炭素を吸収することが可能である。   The carbon dioxide absorbent 10 can absorb carbon dioxide contained in the gas. Specifically, the carbon dioxide absorbent 10 separates at least a part of carbon dioxide from a gas containing moisture (that is, water vapor) and carbon dioxide (that is, carbon dioxide gas), and absorbs the carbon dioxide. Is possible.

二酸化炭素吸収材10は、ナトリウムフェライト(NaFeO)を主成分として含んでいる。加えて、二酸化炭素吸収材10は、炭酸カリウム(KCO)を含んでいる。 The carbon dioxide absorbent 10 contains sodium ferrite (NaFeO 2 ) as a main component. In addition, the carbon dioxide absorbent 10 contains potassium carbonate (K 2 CO 3 ).

ここで、ナトリウムフェライトが二酸化炭素吸収材10の主成分であるとは、二酸化炭素吸収材10に含まれる全物質に対するナトリウムフェライトの割合が、十分に大きいことを意味する。一例として、二酸化炭素吸収材10に含まれる全物質に対するナトリウムフェライトの割合は、80%以上である。   Here, sodium ferrite being the main component of the carbon dioxide absorbent 10 means that the ratio of sodium ferrite to the total amount of substances contained in the carbon dioxide absorbent 10 is sufficiently large. As an example, the ratio of sodium ferrite with respect to all the substances contained in the carbon dioxide absorbent 10 is 80% or more.

さらに、後述するように、本願の発明者は、鋭意研究の結果、二酸化炭素吸収材10における、ナトリウムフェライトに対する炭酸カリウムのモル比の好適な数値範囲を新たに見出した。   Furthermore, as described later, the inventors of the present application have newly found a suitable numerical range of the molar ratio of potassium carbonate to sodium ferrite in the carbon dioxide absorbent 10 as a result of intensive studies.

具体的には、二酸化炭素吸収材10における、ナトリウムフェライトに対する炭酸カリウムのモル比は、0より多くかつ0.2以下であることが好ましい。換言すれば、二酸化炭素吸収材10において、ナトリウムフェライトに対する炭酸カリウムの添加量は、0mol%より多くかつ20mol%以下であることが好ましい。   Specifically, the molar ratio of potassium carbonate to sodium ferrite in the carbon dioxide absorbent 10 is preferably more than 0 and 0.2 or less. In other words, in the carbon dioxide absorbent 10, the amount of potassium carbonate added to sodium ferrite is preferably more than 0 mol% and not more than 20 mol%.

(実施例および比較例)
続いて、二酸化炭素吸収材10の効果を具体的に示すために、本実施形態の二酸化炭素吸収材10の実施例としての二酸化炭素吸収材について説明する。また、比較例としての二酸化炭素吸収材についても述べる。
(Examples and Comparative Examples)
Then, in order to show the effect of the carbon dioxide absorbent 10 specifically, the carbon dioxide absorbent as an example of the carbon dioxide absorbent 10 of the present embodiment will be described. A carbon dioxide absorbent as a comparative example is also described.

以下、各二酸化炭素吸収材の区別のため、(i)実施例の二酸化炭素吸収材を二酸化炭素吸収材Aと、(ii)比較例の二酸化炭素吸収材を二酸化炭素吸収材Bと、それぞれ称することとする。   Hereinafter, in order to distinguish each carbon dioxide absorbent, (i) the carbon dioxide absorbent of the example is referred to as carbon dioxide absorbent A, and (ii) the carbon dioxide absorbent of the comparative example is referred to as carbon dioxide absorbent B. I will do it.

二酸化炭素吸収材Bは、ナトリウムフェライトを主成分として含んでいる点では、二酸化炭素吸収材Aと同様である。一例として、二酸化炭素吸収材Bに含まれる全物質に対するナトリウムフェライトの割合は、80%以上である。   The carbon dioxide absorbent B is the same as the carbon dioxide absorbent A in that it contains sodium ferrite as a main component. As an example, the ratio of sodium ferrite with respect to all the substances contained in the carbon dioxide absorbent B is 80% or more.

但し、二酸化炭素吸収材Bは、炭酸カリウムを含んでいない。この点において、二酸化炭素吸収材Bは、二酸化炭素吸収材Aと相違している。   However, the carbon dioxide absorbent B does not contain potassium carbonate. In this respect, the carbon dioxide absorbent B is different from the carbon dioxide absorbent A.

(二酸化炭素吸収材Bの製造方法)
はじめに、二酸化炭素吸収材Bの製造方法の一例について述べる。まず、例えば、Na源としての硝酸ナトリウム(NaNO)とFe源としての酸化鉄(Fe)とを、モル比2:1にて、乳鉢を用いて有機溶媒中で十分に混合した。その後、エバポレータによって有機溶媒を除去した後、大気中において温度550℃〜600℃によって熱処理を行った。
(Method for producing carbon dioxide absorbent B)
First, an example of the manufacturing method of the carbon dioxide absorbent B will be described. First, for example, sodium nitrate (NaNO 3 ) as a Na source and iron oxide (Fe 2 O 3 ) as a Fe source were sufficiently mixed in an organic solvent using a mortar at a molar ratio of 2: 1. . Then, after removing the organic solvent with an evaporator, heat treatment was performed at a temperature of 550 ° C. to 600 ° C. in the atmosphere.

そして、上記の製造工程によって乳鉢内に得られた粉体を粉砕することによって、二酸化炭素吸収材Bの粉末(粉体)が得られた。   And the powder (powder) of the carbon dioxide absorber B was obtained by grind | pulverizing the powder obtained in the mortar by said manufacturing process.

このように合成された二酸化炭素吸収材Bは、例えば、層状構造を有するナトリウムフェライト(α−NaFeO)であり、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を吸収することができる。 The carbon dioxide absorbent B synthesized in this way is, for example, sodium ferrite (α-NaFeO 2 ) having a layered structure, and can absorb carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide.

(二酸化炭素吸収材Aの製造方法)
続いて、上述の製造方法によって得られた二酸化炭素吸収材Bに対して、所定の分量の炭酸カリウムを添加することにより、二酸化炭素吸収材Aを製造することができる。例えば、本実施例では、ナトリウムフェライトに対する炭酸カリウムの添加量が、5mol%となるように、二酸化炭素吸収材Bの粉体に対して炭酸カリウムの粉末を添加した。
(Method for producing carbon dioxide absorbent A)
Subsequently, the carbon dioxide absorbent A can be produced by adding a predetermined amount of potassium carbonate to the carbon dioxide absorbent B obtained by the above-described production method. For example, in this example, the potassium carbonate powder was added to the carbon dioxide absorbent B powder so that the amount of potassium carbonate added to sodium ferrite was 5 mol%.

そして、乳鉢において、二酸化炭素吸収材Bの粉末と炭酸カリウムの粉末とを混合することによって、二酸化炭素吸収材Aの粉末(粉体)が得られた。   And the powder (powder) of the carbon dioxide absorbent A was obtained by mixing the powder of the carbon dioxide absorbent B and the powder of potassium carbonate in a mortar.

(二酸化炭素吸収材AおよびBの二酸化炭素吸収特性)
続いて、二酸化炭素吸収材AおよびBの二酸化炭素吸収特性について説明する。まず、図1を再び参照し、当該二酸化炭素吸収特性を測定するための測定機構の構成について述べる。
(Carbon dioxide absorption characteristics of carbon dioxide absorbents A and B)
Subsequently, the carbon dioxide absorption characteristics of the carbon dioxide absorbents A and B will be described. First, referring to FIG. 1 again, the configuration of a measurement mechanism for measuring the carbon dioxide absorption characteristics will be described.

(測定機構の構成)
図1に示されるように、測定機構は、容器1、濃度測定器2、および皿3を備えている。当該測定機構は、二酸化炭素吸収材の二酸化炭素吸収特性を測定する機構の一例である。より具体的には、測定機構は、容器1の内部に含まれる気体中の二酸化炭素の濃度を測定することにより、二酸化炭素吸収材における二酸化炭素の吸収量を測定する。
(Configuration of measurement mechanism)
As shown in FIG. 1, the measurement mechanism includes a container 1, a concentration measuring device 2, and a dish 3. The said measurement mechanism is an example of the mechanism which measures the carbon dioxide absorption characteristic of a carbon dioxide absorber. More specifically, the measurement mechanism measures the amount of carbon dioxide absorbed in the carbon dioxide absorbent by measuring the concentration of carbon dioxide in the gas contained in the container 1.

容器1は、水分と二酸化炭素とを含む気体を充填して測定環境をその内部に作り出すことが可能なものである。容器1の前面には、扉(不図示)が設けられている。なお、本実施形態において、容器1の材料はアクリルであるが、上述の測定環境を提供できれば、容器1の材料は特に限定されない。   The container 1 can be filled with a gas containing moisture and carbon dioxide to create a measurement environment therein. A door (not shown) is provided on the front surface of the container 1. In the present embodiment, the material of the container 1 is acrylic, but the material of the container 1 is not particularly limited as long as the measurement environment described above can be provided.

濃度測定器2は、扉を閉めて密閉した状態の容器1の内部に含まれる気体中の二酸化炭素の濃度を測定するものであり、容器1に内蔵されている。皿3は、様々な二酸化炭素吸収材(例えば二酸化炭素吸収材10)を載置するためのものであり、容器1の内部に載置される。皿3には、上述の二酸化炭素吸収材AまたはBが載置されてよい。   The concentration measuring device 2 measures the concentration of carbon dioxide in the gas contained in the container 1 in a sealed state with the door closed, and is built in the container 1. The dish 3 is for placing various carbon dioxide absorbing materials (for example, the carbon dioxide absorbing material 10), and is placed inside the container 1. The above-mentioned carbon dioxide absorbent A or B may be placed on the dish 3.

二酸化炭素吸収材Aの二酸化炭素吸収特性の測定方法は以下の通りである。まず、アクリル製でかつ内容積12リットルの容器1を、温度23℃、湿度55%RH(Relative Humidity)の大気中に載置し、容器1の内部を当該大気と同一の雰囲気とした。   The measuring method of the carbon dioxide absorption characteristic of the carbon dioxide absorbent A is as follows. First, the container 1 made of acrylic and having an internal volume of 12 liters was placed in an atmosphere having a temperature of 23 ° C. and a humidity of 55% RH (Relative Humidity), and the interior of the container 1 was made the same atmosphere as the atmosphere.

その後、0.1グラムの粉体の二酸化炭素吸収材Aを、皿3に入れて、当該皿3を容器1の内部に載置した。その後、容器1の扉を閉めて、容器1の内部を密閉した。この状態において、濃度測定器2によって、容器1の内部に含まれる二酸化炭素の濃度を経時的に測定した。このように、二酸化炭素吸収材Aの二酸化炭素吸収特性が測定された。   Thereafter, 0.1 gram of carbon dioxide absorbent A in powder form was placed in the dish 3, and the dish 3 was placed inside the container 1. Then, the door of the container 1 was closed and the inside of the container 1 was sealed. In this state, the concentration measuring device 2 measured the concentration of carbon dioxide contained in the container 1 over time. Thus, the carbon dioxide absorption characteristics of the carbon dioxide absorbent A were measured.

また、対比実験のために、上記の容器1と同様の容器を準備し、同様の測定条件下において、0.1グラムの粉体の二酸化炭素吸収材Bを、当該容器内の皿に入れた。そして、上記と同様にして、容器内に載置された二酸化炭素吸収材Bの二酸化炭素吸収特性が測定された。   In addition, for the comparison experiment, a container similar to the above container 1 was prepared, and 0.1 gram of the carbon dioxide absorbent B in the form of powder was placed in a dish in the container under the same measurement conditions. . Then, in the same manner as described above, the carbon dioxide absorption characteristics of the carbon dioxide absorbent B placed in the container were measured.

以下、説明の便宜上、(i)二酸化炭素吸収材Aが載置された容器を容器Aと、(ii)二酸化炭素吸収材Bが載置された容器を容器Bと、それぞれ称することとする。   Hereinafter, for convenience of explanation, a container in which (i) the carbon dioxide absorbent A is placed is referred to as a container A, and (ii) a container in which the carbon dioxide absorbent B is placed is referred to as a container B.

(測定結果)
図2は、容器Aおよび容器B内における上述の測定結果を示すグラフである。すなわち、図2は、容器AおよびB内における、時間経過に伴う二酸化炭素の濃度の推移を示すグラフである。なお、図2は、二酸化炭素吸収材AおよびBのそれぞれについての、二酸化炭素の吸収特性の測定結果を示すグラフであると理解されてよい。
(Measurement result)
FIG. 2 is a graph showing the above measurement results in the container A and the container B. That is, FIG. 2 is a graph showing the transition of the concentration of carbon dioxide with time in the containers A and B. Note that FIG. 2 may be understood to be a graph showing the measurement results of the absorption characteristics of carbon dioxide for each of the carbon dioxide absorbents A and B.

図2によれば、測定開始時点から少なくとも40時間に亘り、容器A内の二酸化炭素の濃度は、容器B内の二酸化炭素の濃度よりも低いことが確認された。すなわち、二酸化炭素吸収材A(炭酸カリウムを含む二酸化炭素吸収材)は、二酸化炭素吸収材B(炭酸カリウムを含まない二酸化炭素吸収材)に比べて、所定の時間内により多くの二酸化炭素を吸収していることが確認された。   According to FIG. 2, it was confirmed that the concentration of carbon dioxide in the container A was lower than the concentration of carbon dioxide in the container B for at least 40 hours from the measurement start time. That is, the carbon dioxide absorbent A (carbon dioxide absorbent containing potassium carbonate) absorbs more carbon dioxide within a predetermined time than the carbon dioxide absorbent B (carbon dioxide absorbent containing no potassium carbonate). It was confirmed that

つまり、図2の測定結果により、二酸化炭素吸収材Aは、二酸化炭素吸収材Bに比べて、より速い二酸化炭素の吸収速度を実現していることが確認された。   That is, from the measurement result of FIG. 2, it was confirmed that the carbon dioxide absorbent A achieved a faster carbon dioxide absorption rate than the carbon dioxide absorbent B.

(二酸化炭素吸収材Bおよび炭酸カリウムの二酸化炭素吸収特性)
上述した通り、炭酸カリウムが二酸化炭素吸収材Bに対して添加されることで、二酸化炭素吸収材Aを作製できる。つまり、炭酸カリウムは、二酸化炭素吸収材Aを作製するための添加剤である。
(Carbon dioxide absorption characteristics of carbon dioxide absorbent B and potassium carbonate)
As described above, the carbon dioxide absorbent A can be produced by adding potassium carbonate to the carbon dioxide absorbent B. That is, potassium carbonate is an additive for producing the carbon dioxide absorbent A.

続いて、図3を参照し、二酸化炭素吸収材Bおよび炭酸カリウムの二酸化炭素吸収特性について説明する。図3は、上述した測定方法を用いた場合における、二酸化炭素吸収材Bおよび炭酸カリウムのそれぞれについての、二酸化炭素の吸収特性の測定結果(より具体的には、時間経過に伴う二酸化炭素の濃度の推移)を示すグラフである。   Next, the carbon dioxide absorption characteristics of the carbon dioxide absorbent B and potassium carbonate will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a measurement result of carbon dioxide absorption characteristics for each of the carbon dioxide absorbent B and potassium carbonate in the case of using the measurement method described above (more specifically, the concentration of carbon dioxide over time) FIG.

図3では、測定開始時点における二酸化炭素濃度を0ppm(基準濃度)とし、当該基準濃度からの変化量を、各時間における二酸化炭素濃度とした。なお、当該測定において、二酸化炭素吸収材Bおよび炭酸カリウムのサンプル重量は0.04g、温度は20℃、湿度は53%RH、測定開始時点における二酸化炭素濃度は400〜500ppmであった。   In FIG. 3, the carbon dioxide concentration at the start of measurement was 0 ppm (reference concentration), and the amount of change from the reference concentration was the carbon dioxide concentration at each time. In this measurement, the sample weight of the carbon dioxide absorbent B and potassium carbonate was 0.04 g, the temperature was 20 ° C., the humidity was 53% RH, and the carbon dioxide concentration at the start of measurement was 400 to 500 ppm.

図3によれば、測定開始時点から少なくとも20時間に亘り、二酸化炭素吸収材Bを入れた容器内の二酸化炭素の濃度は、炭酸カリウムを入れた容器内の二酸化炭素の濃度よりも低いことが確認された。   According to FIG. 3, the concentration of carbon dioxide in the container containing the carbon dioxide absorbent B is lower than the concentration of carbon dioxide in the container containing potassium carbonate for at least 20 hours from the start of measurement. confirmed.

すなわち、二酸化炭素吸収材B(炭酸カリウムを含まない二酸化炭素吸収材)は、炭酸カリウムに比べて、所定の時間内により多くの二酸化炭素を吸収していることが確認された。つまり、二酸化炭素吸収材Bは、炭酸カリウムに比べて、二酸化炭素の吸収速度が速いことが確認された。   That is, it was confirmed that the carbon dioxide absorbent B (carbon dioxide absorbent not containing potassium carbonate) absorbs more carbon dioxide within a predetermined time than potassium carbonate. That is, it was confirmed that the carbon dioxide absorbent B has a higher carbon dioxide absorption rate than potassium carbonate.

ゆえに、図3の測定結果からは、二酸化炭素吸収材Aは、二酸化炭素吸収材Bに比べて、二酸化炭素の吸収速度が遅いことが想定される。二酸化炭素吸収材Aは、炭酸カリウム(二酸化炭素吸収材Bに比べて二酸化炭素の吸収速度が遅い二酸化炭素吸収材)を、二酸化炭素吸収材Bに添加することで作成されたものであるためである。   Therefore, from the measurement result of FIG. 3, it is assumed that the carbon dioxide absorbent A has a slower carbon dioxide absorption rate than the carbon dioxide absorbent B. The carbon dioxide absorbent A is created by adding potassium carbonate (a carbon dioxide absorbent having a slower carbon dioxide absorption rate than the carbon dioxide absorbent B) to the carbon dioxide absorbent B. is there.

しかしながら、上述の図2の測定結果から明らかになったように、二酸化炭素吸収材Aは、二酸化炭素吸収材Bに比べて、より速い二酸化炭素の吸収速度を実現していた。   However, as is clear from the measurement results of FIG. 2 described above, the carbon dioxide absorbent A achieved a faster carbon dioxide absorption rate than the carbon dioxide absorbent B.

(二酸化炭素の吸収速度増加のメカニズムについての一考察)
以上のように、本願の発明者は、二酸化炭素吸収材Aを用いることにより、水分と二酸化炭素とを含む気体中からの二酸化炭素の吸収速度を増加させることができることを新たに見出した。
(A study on the mechanism of carbon dioxide absorption rate increase)
As described above, the inventor of the present application newly found that the carbon dioxide absorption material A can be used to increase the absorption rate of carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide.

なお、ナトリウムフェライトを主成分として含む二酸化炭素吸収材に、炭酸カリウムを含有させることにより、二酸化炭素吸収材における二酸化炭素の吸収速度が増加するメカニズム(原理)については、現時点では解明されていない。但し、本願の発明者は、このメカニズムの一例について、以下の通り推察している。   The mechanism (principle) of increasing the carbon dioxide absorption rate in the carbon dioxide absorbent by adding potassium carbonate to the carbon dioxide absorbent containing sodium ferrite as a main component has not been elucidated at this time. However, the inventors of the present application infer about an example of this mechanism as follows.

(推察):二酸化炭素吸収材のベース材料(主成分)であるナトリウムフェライトに、潮解性を有する炭酸カリウムを含ませることで、ナトリウムフェライト表面に付着した水分がアルカリ性となる。そして、当該水分がアルカリ性となったことに伴い、ナトリウムフェライトの表面が一部溶解する。この結果、ナトリウムフェライトにおける二酸化炭素の吸収反応が促進される。   (Inference): By adding potassium carbonate having deliquescence to sodium ferrite, which is a base material (main component) of a carbon dioxide absorbent, moisture attached to the surface of sodium ferrite becomes alkaline. Then, as the moisture becomes alkaline, a part of the surface of sodium ferrite is dissolved. As a result, the absorption reaction of carbon dioxide in sodium ferrite is promoted.

(二酸化炭素吸収材10の効果)
上述したように、本実施形態の二酸化炭素吸収材10(二酸化炭素吸収材A)は、水分と二酸化炭素とを含む気体中から、二酸化炭素を効率的に吸収することができる。
(Effect of carbon dioxide absorbent 10)
As described above, the carbon dioxide absorbent 10 (carbon dioxide absorbent A) of the present embodiment can efficiently absorb carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide.

加えて、上述のように、二酸化炭素吸収材10は、低コストな材料であるナトリウムフェライトを主成分として含んでいる。従って、二酸化炭素吸収材10は、リチウムシリケート等の高価な材料を主成分として含む二酸化炭素吸収材に比べて、低コストで製造することができる。   In addition, as described above, the carbon dioxide absorbent 10 contains sodium ferrite, which is a low-cost material, as a main component. Therefore, the carbon dioxide absorbent 10 can be manufactured at a lower cost than a carbon dioxide absorbent containing an expensive material such as lithium silicate as a main component.

また、二酸化炭素吸収材10は、ゼオライトを成分として含まなくてもよい。このため、ゼオライトによる水分の吸着を防止するための除湿機構を必要とせずに、二酸化炭素吸収材10を使用することができる。また、二酸化炭素吸収材10の使用時には、アミン水溶液の濃度を調整するための吸収再生機構も必要ではない。   Moreover, the carbon dioxide absorbent 10 may not contain zeolite as a component. For this reason, the carbon dioxide absorbent 10 can be used without requiring a dehumidifying mechanism for preventing the adsorption of moisture by zeolite. Further, when the carbon dioxide absorbent 10 is used, an absorption regeneration mechanism for adjusting the concentration of the aqueous amine solution is not necessary.

従って、二酸化炭素吸収材10によれば、二酸化炭素吸収材の機能を保持するための特別な設備または機構を設けるコストを削減することもできる。また、当該設備または機構を設置するためのスペースを確保する必要もない。   Therefore, according to the carbon dioxide absorbent 10, the cost of providing special equipment or a mechanism for maintaining the function of the carbon dioxide absorbent can be reduced. Further, it is not necessary to secure a space for installing the equipment or mechanism.

以上のように、二酸化炭素吸収材10によれば、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材を、低コストで実現することが可能となるという効果を奏する。   As described above, according to the carbon dioxide absorbent 10, there is an effect that a carbon dioxide absorbent that absorbs carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide can be realized at low cost.

(二酸化炭素吸収材10における炭酸カリウムの好適な添加量)
続いて、図4を参照して、二酸化炭素吸収材10における炭酸カリウムの好適な添加量について説明する。図4は、二酸化炭素吸収材10における、炭酸カリウムの添加量と二酸化炭素の吸収割合(CO吸収割合)との間の関係の測定結果を示す表である。
(Preferable addition amount of potassium carbonate in carbon dioxide absorbent 10)
Then, with reference to FIG. 4, the suitable addition amount of the potassium carbonate in the carbon dioxide absorber 10 is demonstrated. FIG. 4 is a table showing the measurement results of the relationship between the amount of potassium carbonate added and the carbon dioxide absorption ratio (CO 2 absorption ratio) in the carbon dioxide absorbent 10.

以下に述べるように、二酸化炭素吸収材10における、ナトリウムフェライトに対する炭酸カリウムのモル比は、0より多くかつ0.2以下であることが好ましい。本願の発明者は、当該モル比の関係が満たされている場合、二酸化炭素吸収材10における二酸化炭素の吸収効率が特に高くなることを新たに見出した。   As described below, the molar ratio of potassium carbonate to sodium ferrite in the carbon dioxide absorbent 10 is preferably more than 0 and 0.2 or less. The inventor of the present application newly found that the carbon dioxide absorption efficiency in the carbon dioxide absorbent 10 is particularly high when the molar ratio relationship is satisfied.

図4に示されるように、本願の発明者は、二酸化炭素吸収材10における炭酸カリウムの好適な添加量を見出すため、二酸化炭素吸収材10における炭酸カリウムの添加量を様々に変化させて、当該二酸化炭素吸収材による二酸化炭素の吸収量(また、二酸化炭素の吸収割合)を測定した。   As shown in FIG. 4, the inventor of the present application changes the addition amount of potassium carbonate in the carbon dioxide absorbent 10 in various ways in order to find a suitable addition amount of potassium carbonate in the carbon dioxide absorbent 10. The amount of carbon dioxide absorbed by the carbon dioxide absorbent (and the carbon dioxide absorption ratio) was measured.

なお、当該測定において、二酸化炭素吸収材10のサンプル重量は0.03〜0.04g、温度は18〜19℃、湿度は38〜50%RHであった。ここで、二酸化炭素の吸収割合をPとして表すと、Pは以下の式(1)によって算出される。   In the measurement, the sample weight of the carbon dioxide absorbent 10 was 0.03 to 0.04 g, the temperature was 18 to 19 ° C., and the humidity was 38 to 50% RH. Here, when the absorption ratio of carbon dioxide is expressed as P, P is calculated by the following equation (1).

P=X/Y …(1)
なお、Xは、測定開始から所定の時間経過後における、所定の量の炭酸カリウムが添加された二酸化炭素吸収材10による二酸化炭素の吸収量である。
P = X / Y (1)
X is the amount of carbon dioxide absorbed by the carbon dioxide absorbent 10 to which a predetermined amount of potassium carbonate has been added after the elapse of a predetermined time from the start of measurement.

また、Yは、測定開始から所定の時間経過後における、ナトリウムフェライトを主成分として含んでいるが炭酸カリウムが添加されていない二酸化炭素吸収材(換言すれば、上述の二酸化炭素吸収材B)による二酸化炭素の吸収量である。   Y is based on a carbon dioxide absorbent containing sodium ferrite as a main component but not containing potassium carbonate (in other words, the above-mentioned carbon dioxide absorbent B) after a predetermined time has elapsed from the start of measurement. This is the amount of carbon dioxide absorbed.

図4に示されるように、当該測定では、所定の時間を「10時間」とした。また、所定の量の炭酸カリウム(炭酸カリウムの添加量)を、「1.6mol%」、「10mol%」、「20mol%」の3通りとした。3通りの添加量のいずれにおいても、P≧1となることが確認された。   As shown in FIG. 4, in the measurement, the predetermined time is “10 hours”. Further, a predetermined amount of potassium carbonate (addition amount of potassium carbonate) was set to three types of “1.6 mol%”, “10 mol%”, and “20 mol%”. It was confirmed that P ≧ 1 at any of the three addition amounts.

このように、本願の発明者は、ナトリウムフェライトに対する炭酸カリウムの添加量を、0mol%より多くかつ20mol%以下とする(換言すれば、ナトリウムフェライトに対する炭酸カリウムのモル比を、0より多くかつ0.2以下とする)ことにより、二酸化炭素吸収材10における二酸化炭素の吸収効率を向上させることができることを実験的に見出した。   Thus, the inventor of the present application sets the amount of potassium carbonate added to sodium ferrite to be greater than 0 mol% and not more than 20 mol% (in other words, the molar ratio of potassium carbonate to sodium ferrite is greater than 0 and 0 It was found experimentally that the carbon dioxide absorption efficiency in the carbon dioxide absorbent 10 can be improved.

(二酸化炭素吸収材10の適用分野)
二酸化炭素吸収材10は、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を吸収する必要がある環境(例えば、二酸化炭素が連続的に発生する環境)において使用することができる。すなわち、二酸化炭素吸収材10は、空気が存在する人間の生活空間において、人間等の生物が排出する二酸化炭素を除去するために使用することができる。
(Application field of carbon dioxide absorbent 10)
The carbon dioxide absorbent 10 can be used in an environment where carbon dioxide needs to be absorbed from a gas containing moisture and carbon dioxide (for example, an environment where carbon dioxide is continuously generated). That is, the carbon dioxide absorbent 10 can be used to remove carbon dioxide emitted by living organisms such as humans in a human living space where air exists.

この観点からいえば、二酸化炭素吸収材10は、上記生活空間において使用される空気清浄器、加湿器、除湿器等の電子機器において好適に使用することができる。また、上述のとおり、二酸化炭素吸収材10は、気体中に水分が含まれる環境において有効に機能する。この点を鑑みても、二酸化炭素吸収材10は、上記電子機器において好適に使用することができるといえる。   From this point of view, the carbon dioxide absorbent 10 can be suitably used in electronic devices such as an air purifier, a humidifier, and a dehumidifier used in the living space. As described above, the carbon dioxide absorbent 10 functions effectively in an environment where moisture is contained in the gas. Even in view of this point, it can be said that the carbon dioxide absorbent 10 can be suitably used in the electronic apparatus.

その他、二酸化炭素吸収材10は、外部環境から密閉された空間を有する宇宙船または潜水艦等において使用することができる。また、二酸化炭素吸収材10は、取り込んだ空気からの二酸化炭素の除去が必要な分析機器に内蔵するか、または、当該分析機器が設置された室内において使用することができる。さらに、二酸化炭素吸収材10は、二酸化炭素を発生させる化石燃料を燃焼させる環境(例えば火力発電プラント)においても使用することができる。   In addition, the carbon dioxide absorbent 10 can be used in a spacecraft or a submarine having a space sealed from the external environment. Further, the carbon dioxide absorbent 10 can be incorporated in an analytical instrument that needs to remove carbon dioxide from the taken-in air, or can be used in a room where the analytical instrument is installed. Furthermore, the carbon dioxide absorbent 10 can also be used in an environment (for example, a thermal power plant) in which fossil fuel that generates carbon dioxide is combusted.

なお、二酸化炭素吸収材10は、以下に示す実施形態2のペレット20またはフィルタ30に適用された形で上記の種々の環境において使用されてもよい。   The carbon dioxide absorbent 10 may be used in the above various environments in a form applied to the pellet 20 or the filter 30 of the second embodiment described below.

〔実施形態2〕
本発明の実施形態2について、図5に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図5の(a)は、本実施形態におけるフィルタ30の一例を示す図である。また、図5の(b)は、図5の(a)におけるフィルタ30の要部の拡大図である。以下に示すように、フィルタ30には、ペレット20が内蔵されている。   (A) of FIG. 5 is a figure which shows an example of the filter 30 in this embodiment. FIG. 5B is an enlarged view of the main part of the filter 30 in FIG. As shown below, the pellet 30 is built in the filter 30.

(ペレット20)
ペレット20は、実施形態1の二酸化炭素吸収材10を含んでいる。従って、ペレット20は、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を好適に吸収することができる。また、ペレット20を低コストで製造することも可能となる。
(Pellets 20)
The pellet 20 includes the carbon dioxide absorbent 10 of the first embodiment. Therefore, the pellet 20 can suitably absorb carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide. Also, the pellet 20 can be manufactured at a low cost.

なお、ペレット20は、粉体である二酸化炭素吸収材10を固めることにより造粒されている。従って、ペレット20は、二酸化炭素吸収材10よりも大きい造粒物である。   In addition, the pellet 20 is granulated by hardening the carbon dioxide absorbent 10 which is powder. Therefore, the pellet 20 is a granulated material larger than the carbon dioxide absorbent 10.

図5の(b)に示されるように、本実施形態におけるペレット20は、粉体の二酸化炭素吸収材10を略円柱状に成形することにより造粒されている。但し、ペレット20の形状は、略円柱状に限定されない。ペレット20は、略球形または直方体等の種々の形状に成形されてよい。   As shown in FIG. 5B, the pellet 20 in the present embodiment is granulated by forming a powder carbon dioxide absorbent 10 into a substantially cylindrical shape. However, the shape of the pellet 20 is not limited to a substantially cylindrical shape. The pellet 20 may be formed into various shapes such as a substantially spherical shape or a rectangular parallelepiped.

ペレット20の形状および大きさ(粒径)は、後述のフィルタ30に内蔵されることを考慮する場合には、フィルタ30に内蔵されたときに圧力損失を低減できる程度の形状および大きさであることが好ましい。この場合、ペレット20の大きさは、例えば数mm〜数十mm程度であることが好ましい。ここで、ペレット20の大きさとは、ペレット20を内包する仮想的な球の直径の最小値である。   The shape and size (particle size) of the pellet 20 are such that the pressure loss can be reduced when the pellet 20 is incorporated in the filter 30 in consideration of being incorporated in the filter 30 described later. It is preferable. In this case, the size of the pellet 20 is preferably about several mm to several tens mm, for example. Here, the size of the pellet 20 is the minimum value of the diameter of a virtual sphere that contains the pellet 20.

(ペレット20の作製方法)
続いて、ペレット20の作製方法の一例について説明する。
(Method for producing pellet 20)
Then, an example of the preparation method of the pellet 20 is demonstrated.

まず、実施形態1において説明した作製方法により作製した二酸化炭素吸収材10と、バインダとを混合する(バインダ混合工程)。その後、二酸化炭素吸収材10とバインダとの混合物を所定の型に挿入し、所定の温度によって焼結する(焼結工程)。   First, the carbon dioxide absorbent 10 produced by the production method described in Embodiment 1 and a binder are mixed (binder mixing step). Thereafter, the mixture of the carbon dioxide absorbent 10 and the binder is inserted into a predetermined mold and sintered at a predetermined temperature (sintering step).

これにより、粉体である二酸化炭素吸収材10を含むペレット20が作製される。また、ペレット20が、二酸化炭素吸収材10よりも大きい造粒物として作製される。   Thereby, the pellet 20 containing the carbon dioxide absorber 10 which is powder is produced. Moreover, the pellet 20 is produced as a granulated material larger than the carbon dioxide absorbent 10.

(フィルタ30)
フィルタ30は、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を吸収するフィルタである。フィルタ30は、二酸化炭素を吸収するために、当該フィルタ30の内部に粉体としての二酸化炭素吸収材10を充填可能な粒子充填式フィルタであってよい。
(Filter 30)
The filter 30 is a filter that absorbs carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide. The filter 30 may be a particle-filled filter capable of filling the carbon dioxide absorbent 10 as powder in the filter 30 in order to absorb carbon dioxide.

但し、図5の(a)および(b)に示されるように、本実施形態では、フィルタ30は、粉体としての二酸化炭素吸収材10に替えて、上述のペレット20を内蔵している。以下、フィルタ30の具体的な構成について説明する。   However, as shown in FIGS. 5A and 5B, in this embodiment, the filter 30 incorporates the above-described pellet 20 in place of the carbon dioxide absorbent 10 as a powder. Hereinafter, a specific configuration of the filter 30 will be described.

フィルタ30は、当該フィルタ30の内部に、ペレット20および防塵フィルタ35を備えている。また、フィルタ30は2つの開口(不図示)を有している。フィルタ30の各開口には、挿入管36および排出管37が接続されている。   The filter 30 includes a pellet 20 and a dustproof filter 35 inside the filter 30. The filter 30 has two openings (not shown). An insertion tube 36 and a discharge tube 37 are connected to each opening of the filter 30.

挿入管36は、水分と二酸化炭素とを含む気体が通る管である。挿入管36は、当該気体をフィルタ30の内部へと挿入するために設けられている。また、排出管37は、フィルタ30によって上記二酸化炭素の一部が吸収(除去)された後の気体が通る管である。排出管37は、当該気体をフィルタ30の外部へと排出するために設けられている。   The insertion tube 36 is a tube through which a gas containing moisture and carbon dioxide passes. The insertion tube 36 is provided to insert the gas into the filter 30. The exhaust pipe 37 is a pipe through which the gas after a part of the carbon dioxide is absorbed (removed) by the filter 30 passes. The discharge pipe 37 is provided to discharge the gas to the outside of the filter 30.

防塵フィルタ35は、挿入管36および排出管37からフィルタ30の内部に、塵等の異物が入り込むことを防止するために設けられている。防塵フィルタ35は、少なくともフィルタ30の2つの開口を覆うように、フィルタ30の内部に配置されている。   The dustproof filter 35 is provided to prevent foreign substances such as dust from entering the filter 30 from the insertion tube 36 and the discharge tube 37. The dustproof filter 35 is disposed inside the filter 30 so as to cover at least two openings of the filter 30.

挿入管36側の開口を覆う防塵フィルタ35は、挿入管36からフィルタ30の内部に挿入される気体をフィルタ30の内部に均一に分散させるとともに、ペレット20が当該開口から挿入管36へ漏れ出ることを防止する機能を有している。また、排出管37側の開口を覆う防塵フィルタ35は、ペレット20が当該開口から排出管37へと漏れ出ることを防止する機能を有している。   The dustproof filter 35 covering the opening on the insertion tube 36 side uniformly disperses the gas inserted into the filter 30 from the insertion tube 36 into the filter 30, and the pellet 20 leaks from the opening to the insertion tube 36. It has a function to prevent this. The dust filter 35 that covers the opening on the discharge pipe 37 side has a function of preventing the pellet 20 from leaking from the opening to the discharge pipe 37.

また、フィルタ30の内部には、ペレット20が敷き詰められている。水分と二酸化炭素とを含む気体は、挿入管36を通り、フィルタ30の内部に挿入される。そして、上記気体中の二酸化炭素は、フィルタ30の内部においてペレット20によって吸収される。続いて、二酸化炭素が吸収された後の気体が、排出管37からフィルタ30の外部へと排出される。   In addition, pellets 20 are spread inside the filter 30. A gas containing moisture and carbon dioxide passes through the insertion tube 36 and is inserted into the filter 30. The carbon dioxide in the gas is absorbed by the pellet 20 inside the filter 30. Subsequently, the gas after the carbon dioxide is absorbed is discharged from the discharge pipe 37 to the outside of the filter 30.

このように、フィルタ30によれば、水分と二酸化炭素とを含む気体から二酸化炭素を除去し、二酸化炭素が除去された後の気体を、フィルタ30の外部空間へと供給することができる。   Thus, according to the filter 30, carbon dioxide can be removed from the gas containing moisture and carbon dioxide, and the gas after the carbon dioxide has been removed can be supplied to the external space of the filter 30.

(ペレット20の効果)
上述のように、ペレット20は、実施形態1の二酸化炭素吸収材10を含んでいる。それゆえ、ペレット20によっても、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を長時間に亘り効率的に吸収することができる。また、ペレット20によっても、気体中からの二酸化炭素の吸収を低コストで行うことができる。
(Effect of pellet 20)
As described above, the pellet 20 includes the carbon dioxide absorbent 10 of the first embodiment. Therefore, the pellet 20 can also efficiently absorb carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide over a long period of time. Also, the pellet 20 can absorb carbon dioxide from the gas at a low cost.

さらに、ペレット20は、粉体である二酸化炭素吸収材10を焼結することによって形成された、二酸化炭素吸収材10よりも大型の造粒物である。このため、ペレット20によれば、粉体である二酸化炭素吸収材10の汎用性を向上させることが可能となるという効果を奏する。   Furthermore, the pellet 20 is a granulated material larger than the carbon dioxide absorbent 10 formed by sintering the carbon dioxide absorbent 10 which is powder. For this reason, according to the pellet 20, there exists an effect that the versatility of the carbon dioxide absorber 10 which is powder can be improved.

(フィルタ30の効果)
続いて、フィルタ30の効果について述べる。上述のように、フィルタ30は、二酸化炭素吸収材10を含むペレット20を内蔵している。
(Effect of filter 30)
Next, the effect of the filter 30 will be described. As described above, the filter 30 incorporates the pellet 20 including the carbon dioxide absorbent 10.

ところで、フィルタ30の内部に粉体である二酸化炭素吸収材10をそのまま敷き詰めた場合であっても、フィルタ30において、挿入管36から挿入された気体(水分と二酸化炭素とを含む気体)から二酸化炭素を吸収することは可能である。   By the way, even when the carbon dioxide absorbent 10 that is powder is spread as it is inside the filter 30, the gas from the gas (gas containing water and carbon dioxide) inserted from the insertion tube 36 in the filter 30 is oxidized. It is possible to absorb carbon.

しかし、二酸化炭素吸収材10が粉体である場合(特に、粉体の粒径がμmオーダである場合)には、当該粉体をフィルタ30に内蔵すると、粉体間の空隙が小さくなるためにフィルタ30の内部における圧力損失が大きくなる。このため、フィルタ30の内部において、目詰まりが発生してしまう。   However, when the carbon dioxide absorbent 10 is a powder (particularly when the particle diameter of the powder is on the order of μm), if the powder is built in the filter 30, the gap between the powders becomes small. In addition, the pressure loss inside the filter 30 increases. For this reason, clogging occurs inside the filter 30.

フィルタ30の内部において目詰まりが発生した場合、挿入管36からフィルタ30の内部に挿入される気体が、フィルタ30の内部を通過できなくなってしまう。このため、フィルタ30に内蔵された粉体の二酸化炭素吸収材10の全体において、当該気体に含まれる二酸化炭素を吸収できなくなってしまう可能性がある。   When clogging occurs inside the filter 30, the gas inserted into the filter 30 from the insertion tube 36 cannot pass through the filter 30. For this reason, there is a possibility that carbon dioxide contained in the gas cannot be absorbed by the entire powdery carbon dioxide absorbent 10 incorporated in the filter 30.

他方、上述のように、本実施形態のペレット20は、粉体である二酸化炭素吸収材10よりも大型の造粒物である。このため、フィルタ30にペレット20を内蔵した場合におけるペレット20間の空隙は、フィルタ30に粉体である二酸化炭素吸収材10を内蔵した場合における二酸化炭素吸収材10間の空隙よりも大きくなる。   On the other hand, as described above, the pellet 20 of the present embodiment is a granulated material larger than the carbon dioxide absorbent 10 that is a powder. For this reason, the gap between the pellets 20 when the pellets 20 are built in the filter 30 is larger than the gap between the carbon dioxide absorbents 10 when the filter 30 contains the powdered carbon dioxide absorbent 10.

従って、フィルタ30にペレット20を内蔵することにより、フィルタ30の内部における圧力損失を低減することができる。このため、挿入管36からフィルタ30の内部に挿入される気体は、フィルタ30の内部を容易に通過することができる。   Therefore, by incorporating the pellet 20 in the filter 30, the pressure loss inside the filter 30 can be reduced. For this reason, the gas inserted from the insertion tube 36 into the filter 30 can easily pass through the filter 30.

それゆえ、フィルタ30に内蔵されたペレット20の全体(換言すれば、二酸化炭素吸収材10の全体)において、当該気体に含まれる二酸化炭素を吸収することができる。このように、フィルタ30にペレット20を内蔵させることにより、フィルタ30の内部に挿入された気体中に含まれる二酸化炭素を効率的に吸収することが可能となる。   Therefore, carbon dioxide contained in the gas can be absorbed by the whole pellet 20 built in the filter 30 (in other words, the whole carbon dioxide absorbent 10). Thus, by incorporating the pellet 20 in the filter 30, it becomes possible to efficiently absorb carbon dioxide contained in the gas inserted into the filter 30.

以上のように、本実施形態では、二酸化炭素吸収材10を含むペレット20をフィルタ30に内蔵させることにより、圧力損失の増加を生じさせるためフィルタ30にそのまま適用することが困難であった粉体の二酸化炭素吸収材10を、フィルタ30に適用することを可能としている。   As described above, in this embodiment, by incorporating the pellet 20 containing the carbon dioxide absorbent 10 in the filter 30, the pressure loss is increased, and thus it is difficult to apply the powder directly to the filter 30. This carbon dioxide absorbent 10 can be applied to the filter 30.

このように、フィルタ30においても、水と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を、低いコストで効率的に吸収することが可能となるという効果を奏する。   Thus, the filter 30 also has an effect that carbon dioxide can be efficiently absorbed at low cost from a gas containing water and carbon dioxide.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る二酸化炭素吸収材(10)は、水分と二酸化炭素とを含む気体中から、当該気体中に含まれる二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材であって、ナトリウムフェライトを主成分として含んでおり、炭酸カリウムをさらに含んでいる。
[Summary]
A carbon dioxide absorbent (10) according to aspect 1 of the present invention is a carbon dioxide absorbent that absorbs carbon dioxide contained in the gas from a gas containing moisture and carbon dioxide. It is contained as a component and further contains potassium carbonate.

上記の構成によれば、二酸化炭素吸収材は、ナトリウムフェライトを主成分として含むとともに、炭酸カリウムをさらに含んでいる。従って、上述したように、当該二酸化炭素吸収材は、水分と二酸化炭素とを含む気体中から、二酸化炭素を効率的に吸収できる。   According to said structure, the carbon dioxide absorber contains sodium ferrite as a main component, and further contains potassium carbonate. Therefore, as described above, the carbon dioxide absorbent can efficiently absorb carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide.

加えて、二酸化炭素吸収材は、低コストな材料であるナトリウムフェライトを主成分として含んでいるため、低コストによって製造可能である。また、二酸化炭素吸収材の機能を保持するための特別な設備または機構が不要であるため、これらの設備または機構を設けるコストを削減することもできる。   In addition, since the carbon dioxide absorber contains sodium ferrite, which is a low-cost material, as a main component, it can be manufactured at low cost. Moreover, since the special installation or mechanism for hold | maintaining the function of a carbon dioxide absorber is unnecessary, the cost which provides these installations or mechanisms can also be reduced.

以上のように、上記の構成によれば、水分と二酸化炭素とを含む気体中から二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材を、低コストで実現することが可能となるという効果を奏する。   As mentioned above, according to said structure, there exists an effect that it becomes possible to implement | achieve the carbon dioxide absorber which absorbs a carbon dioxide from the gas containing a water | moisture content and a carbon dioxide at low cost.

本発明の態様2に係る二酸化炭素吸収材は、上記態様1において、上記ナトリウムフェライトに対する上記炭酸カリウムのモル比が、0より多くかつ0.2以下であることが好ましい。   In the carbon dioxide absorbent according to aspect 2 of the present invention, in the above aspect 1, the molar ratio of the potassium carbonate to the sodium ferrite is preferably greater than 0 and not greater than 0.2.

上記の構成によれば、二酸化炭素吸収材における二酸化炭素の吸収効率をさらに向上させることが可能となるという効果を奏する。   According to said structure, there exists an effect that it becomes possible to further improve the absorption efficiency of the carbon dioxide in a carbon dioxide absorber.

本発明の態様3に係るペレット(20)は、上記態様1または2に係る二酸化炭素吸収材を含んでいることが好ましい。   It is preferable that the pellet (20) which concerns on aspect 3 of this invention contains the carbon dioxide absorber which concerns on the said aspect 1 or 2.

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る二酸化炭素吸収材を含むペレットを実現することができる。二酸化炭素吸収材が粉体として形成されている場合にも、二酸化炭素吸収材の汎用性を向上させることが可能となるという効果を奏する。   According to said structure, the pellet containing the carbon dioxide absorber which concerns on 1 aspect of this invention is realizable. Even when the carbon dioxide absorbent is formed as a powder, the versatility of the carbon dioxide absorbent can be improved.

本発明の態様4に係るフィルタ(30)は、上記態様3に係るペレットを内蔵していることが好ましい。   The filter (30) according to aspect 4 of the present invention preferably includes the pellet according to aspect 3 described above.

上記の構成によれば、粉体の二酸化炭素吸収材よりも大きく造粒されたペレットを、フィルタに内蔵することができる。従って、フィルタの内部における圧力損失が低減されるため、フィルタの内部に挿入された気体は、当該フィルタの内部を容易に通過することができる。それゆえ、当該気体中に含まれる二酸化炭素を効率的に吸収することが可能となるという効果を奏する。   According to said structure, the pellet granulated larger than the powdered carbon dioxide absorber can be incorporated in a filter. Therefore, since the pressure loss in the filter is reduced, the gas inserted into the filter can easily pass through the filter. Therefore, there is an effect that carbon dioxide contained in the gas can be efficiently absorbed.

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
[Additional Notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

〔本発明の別の表現〕
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。
[Another expression of the present invention]
The present invention can also be expressed as follows.

すなわち、本発明の一態様に係る二酸化炭素吸収材は、水分と二酸化炭素とを含む気体中から、二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材であって、主成分がナトリウムフェライトであり、炭酸カリウムが含まれている。   That is, the carbon dioxide absorbent according to one embodiment of the present invention is a carbon dioxide absorbent that absorbs carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide, the main component is sodium ferrite, and potassium carbonate is include.

また、本発明の一態様に係る二酸化炭素吸収材は、水分と二酸化炭素とを含む気体中から、二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材であって、主成分がナトリウムフェライトであり、炭酸カリウムが含まれており、上記ナトリウムフェライトに対する上記炭酸カリウムのモル比が、0より多くかつ0.2以下である。   Further, the carbon dioxide absorbent according to one embodiment of the present invention is a carbon dioxide absorbent that absorbs carbon dioxide from a gas containing moisture and carbon dioxide, the main component is sodium ferrite, and potassium carbonate is The molar ratio of the potassium carbonate to the sodium ferrite is greater than 0 and less than or equal to 0.2.

また、本発明の一態様に係るペレットは、気体中に含まれる二酸化炭素を吸収するペレットであって、本発明の一態様に係る二酸化炭素吸収材を含んでいる。   Moreover, the pellet which concerns on 1 aspect of this invention is a pellet which absorbs the carbon dioxide contained in gas, Comprising: The carbon dioxide absorber which concerns on 1 aspect of this invention is included.

また、本発明の一態様に係るフィルタは、気体中に含まれる二酸化炭素を吸収するフィルタであって、本発明の一態様に係るペレットを内蔵している。   In addition, a filter according to one embodiment of the present invention is a filter that absorbs carbon dioxide contained in a gas, and includes a pellet according to one embodiment of the present invention.

10 二酸化炭素吸収材
20 ペレット
30 フィルタ
10 Carbon dioxide absorbent 20 Pellets 30 Filter

Claims (4)

水分と二酸化炭素とを含む気体中から、当該気体中に含まれる二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収材であって、
ナトリウムフェライトを主成分として含んでおり、
炭酸カリウムをさらに含んでいることを特徴とする二酸化炭素吸収材。
From a gas containing moisture and carbon dioxide, a carbon dioxide absorbent that absorbs carbon dioxide contained in the gas,
Contains sodium ferrite as the main component,
A carbon dioxide absorbent characterized by further containing potassium carbonate.
上記ナトリウムフェライトに対する上記炭酸カリウムのモル比が、0より多くかつ0.2以下であることを特徴とする請求項1に記載の二酸化炭素吸収材。   The carbon dioxide absorbent according to claim 1, wherein a molar ratio of the potassium carbonate to the sodium ferrite is more than 0 and 0.2 or less. 請求項1または2に記載の二酸化炭素吸収材を含んでいることを特徴とするペレット。   A pellet comprising the carbon dioxide absorbent according to claim 1. 請求項3に記載のペレットを内蔵していることを特徴とするフィルタ。   A filter containing the pellet according to claim 3.
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