JP2020196654A - Method for absorbing co2 and decomposing into carbon - Google Patents

Method for absorbing co2 and decomposing into carbon Download PDF

Info

Publication number
JP2020196654A
JP2020196654A JP2019105070A JP2019105070A JP2020196654A JP 2020196654 A JP2020196654 A JP 2020196654A JP 2019105070 A JP2019105070 A JP 2019105070A JP 2019105070 A JP2019105070 A JP 2019105070A JP 2020196654 A JP2020196654 A JP 2020196654A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon
reaction system
sio
reaction
alkali
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019105070A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7265157B2 (en
Inventor
近藤 次郎
Jiro Kondo
次郎 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2019105070A priority Critical patent/JP7265157B2/en
Publication of JP2020196654A publication Critical patent/JP2020196654A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7265157B2 publication Critical patent/JP7265157B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Abstract

To provide a method for absorbing CO2 and decomposing into C in which, when absorbing CO2 by using an alkali silicoxide and decomposing into C, the decomposition temperature of C can further be lowered.SOLUTION: Provided is a method for absorbing CO2 and decomposing into carbon characterized by having a step of having an alkali silicoxide and a quartz wool be at a ratio of 1:40 to 1: 6000 in mass ratio and having them be present in a reaction system in a state in which they are in contact with each other at least in a part, and bringing a CO2-containing gas containing CO2 into contact with the materials in the reaction system to absorb CO2, and a step of decomposing the absorbed CO2 into carbon by making the atmosphere non-oxidative and heating to 350°C or more and 700°C or less, for recovery.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、COを吸収して炭素に分解する方法に関し、詳しくは、アルカリ珪酸化物を用いてCOを吸収させ、炭素に分解する方法に関するものである。 The present invention relates to a method of absorbing CO 2 and decomposing it into carbon, and more particularly, to a method of absorbing CO 2 using an alkaline silicic oxide and decomposing it into carbon.

近年、大気中の二酸化炭素(CO2)は増加の一途を辿っており、これが地球温暖化の一因であると言われて久しい。大気中のCOを炭素(C)に分解(還元)することができれば、この問題解決の一助となると共に、分解したCを工業材料や燃料等の炭素源として使用できることから、工業的にも極めて有利である。ところが、COの吸収とCへの分解との両方を簡便に行うことができる有力な方法は、これまでに見出されていない。 In recent years, carbon dioxide (CO 2 ) in the atmosphere has been increasing steadily, and it has long been said that this is one of the causes of global warming. If CO 2 in the atmosphere can be decomposed (reduced) into carbon (C), it will help solve this problem, and the decomposed C can be used as a carbon source for industrial materials and fuels. It is extremely advantageous. However, no promising method has been found so far that can easily perform both absorption of CO 2 and decomposition into C.

例えば、特許文献1には、アルカリ元素の炭酸化物及び/又はアルカリ土類元素の炭酸化物を水ガラス又はアルカリ珪酸化物と混合し、この混合物を非酸化性雰囲気中で700℃以上1600℃以下に加熱することで、炭酸化物から遊離炭素を製造する方法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a carbonic acid oxide of an alkaline element and / or a carbonic acid oxide of an alkaline earth element is mixed with water glass or an alkaline siliceous oxide, and this mixture is brought to 700 ° C. or higher and 1600 ° C. or lower in a non-oxidizing atmosphere. A method for producing free carbon from carbonic acid oxide by heating is disclosed.

この方法に関して、例えば、CaO(生石灰)やNaOは効率良くCOを吸収して炭酸化物を生成することから、このような炭酸化物を用いることで、結果的にCOをCに転化することになる。つまり、この方法は、COを吸収させて得られた炭酸化物を水ガラスやアルカリ珪酸化物を用いて炭素を分離するものである。 Regarding this method, for example, CaO (quick lime) and Na 2 O efficiently absorb CO 2 to generate carbon oxide. Therefore, by using such carbon oxide, CO 2 is converted to C as a result. Will be done. That is, in this method, carbon is separated from the carbon oxide obtained by absorbing CO 2 using water glass or an alkaline silicic oxide.

しかしながら、CaOやNaOは強アルカリ化合物であり、なかでも、NaOは非常に不安定であることから、装置を構成する各種材質とも容易に反応してしまう。また、非酸化性雰囲気中で加熱する際に、アルカリ珪酸化物や炭酸化物等が溶融して一体化するため、繰り返しの使用が困難である。更には、析出した炭素(C)が溶融物に固着し触媒毒として作用することもあり、繰り返しの使用が困難である。 However, CaO and Na 2 O are strong alkaline compounds, and among them, Na 2 O is very unstable, so that it easily reacts with various materials constituting the apparatus. Further, when heated in a non-oxidizing atmosphere, alkaline silicic acid oxide, carbonic acid oxide and the like are melted and integrated, so that repeated use is difficult. Furthermore, the precipitated carbon (C) may adhere to the melt and act as a catalytic poison, making repeated use difficult.

上記と同じく、特許文献2、および、特許文献3には、リチウム珪酸化物のリチウムオルトシリケート(Li4SiO4)およびリチウムメタシリケート(Li2SiO3)がCOを吸収して炭酸化物を生成することが開示されている。これら技術と特許文献1の炭酸化物から遊離炭素を製造する方法を組み合わせても、結果的にCOをCに転化させることができる。しかしながら、加熱中にアルカリ珪酸化物や炭酸化物等が粒成長し焼結が進み一体化するため、繰り返しの使用が困難である。更には、析出した炭素(C)がアルカリ珪酸化物や炭酸化物に固着し触媒毒として作用することもあり、このことからも繰り返しの使用が困難である。 Like above, Patent Document 2, and Patent Document 3, it generates a carbonate of lithium orthosilicate of lithium silicate compound (Li 4 SiO 4) and lithium metasilicate (Li 2 SiO 3) absorbs the CO 2 It is disclosed to do. Even if these techniques are combined with the method for producing free carbon from the carbon oxide of Patent Document 1, CO 2 can be converted to C as a result. However, it is difficult to use it repeatedly because alkali silicic acid oxide, carbonic acid oxide and the like grow into grains during heating and sintering progresses to integrate them. Further, the precipitated carbon (C) may adhere to the alkali silicic acid oxide or the carbon oxide and act as a catalytic poison, which makes it difficult to use repeatedly.

また、特許文献4には、HOの存在下で珪酸ナトリウム(Na2O・nSiO2)に大気中のCOを吸収させ、COとHOを吸収した珪酸ナトリウムを非酸化性雰囲気中で700℃以上1600℃以下に加熱することで、炭素を分離する方法が開示されている。これによれば、炭酸化物源としてCaOやNaOのような強アルカリ性の化合物を使用することなく、COを吸収させてCに分解することができる。 Further, Patent Document 4, to absorb CO 2 in the atmosphere of sodium silicate (Na 2 O · nSiO 2) in the presence of H 2 O, a non-oxidizing sodium silicate having absorbed CO 2 and H 2 O A method for separating carbon by heating to 700 ° C. or higher and 1600 ° C. or lower in an atmosphere is disclosed. According to this, it is possible without the use of strong alkaline compound such as CaO and Na 2 O, to absorb the CO 2 is decomposed into C as carbonates source.

しかしながら、COを吸収させた珪酸ナトリウムからCを分離するにあたり、非酸化性雰囲気中で少なくとも700℃に加熱しなければならず、Cの分離のために大きなエネルギーを必要としてしまう点で改良の余地がある。 However, in order to separate C from sodium silicate that has absorbed CO 2 , it must be heated to at least 700 ° C. in a non-oxidizing atmosphere, which is an improvement in that a large amount of energy is required for the separation of C. There is room.

特開2015−187059号公報JP 2015-187059 特開2008−105006号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-105006 特開2011−161332号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-161332 特開2018−131351号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-131351

そこで、本発明者らは、アルカリ珪酸化物を用いてCOを吸収させ、それをCに分解する方法において、Cの分解温度をより低温にすることができる手段について鋭意検討した結果、驚くべきことには、アルカリ珪酸化物と共に石英ウールを反応系内に存在させることで、上記課題が達成できることを見出し、本発明を完成させた。 Therefore, the present inventors are surprised as a result of diligent studies on a means capable of lowering the decomposition temperature of C in a method of absorbing CO 2 using an alkaline silicic oxide and decomposing it into C. In particular, they have found that the above problems can be achieved by allowing quartz wool to exist in the reaction system together with the alkali silicic oxide, and have completed the present invention.

したがって、本発明の目的は、アルカリ珪酸化物を用いてCOを吸収し、Cに分解するにあたり、Cの分解温度をより低温にすることができると方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of lowering the decomposition temperature of C when absorbing CO 2 using an alkaline silicic oxide and decomposing it into C.

すなわち、本発明の要旨は次の通りである。
(1)アルカリ珪酸化物と石英ウールとが質量割合で1:40〜1:6000の比率となるようにし、かつ少なくとも一部で互いに接触した状態で反応系内に存在させ、これら反応系内材料にCOを含んだCO含有ガスを接触させることで、該CO含有ガス中のCOを反応系内材料に吸収させる工程Aと、
反応系内を非酸化性雰囲気にして350℃以上700℃以下に加熱することで、前記反応系内材料が吸収したCOを炭素に分解する工程Bとを有することを特徴とする、COを吸収して炭素に分解する方法。
(2)前記工程Aでは、反応系内材料を室温以上650℃以下の温度にした状態でCO含有ガスを接触させる、(1)に記載のCOを吸収して炭素に分解する方法。
(3)前記アルカリ珪酸化物は、nが2.6〜4.6のnNaO・SiO、nが3.4〜5.4のnKO・SiO、及びnが2.4〜5のnLiO・SiOからなる群から選ばれるいずれか1種又は2種以上からなる、(1)又は(2)に記載のCOを吸収して炭素に分解する方法。
(4)前記工程Bの後、再び、前記工程Aと前記工程Bとを行って、COの吸収と炭素への分解を繰り返すようにする、(1)〜(3)のいずれかに記載のCOを吸収して炭素に分解する方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) Alkali silicic oxide and quartz wool are allowed to exist in the reaction system in a mass ratio of 1:40 to 1: 6000 and at least partially in contact with each other, and these materials in the reaction system. a step a of absorbing by contacting the CO 2 containing gas containing CO 2, the CO 2 in the CO 2 containing gas to the reaction system in the material,
The reaction system by heating to the 350 ° C. or higher 700 ° C. or less in a non-oxidizing atmosphere, characterized by having a decomposing step B of CO 2 to the reaction system the material has absorbed carbon, CO 2 A method of absorbing carbon dioxide and decomposing it into carbon dioxide.
(2) In the step A, the method of absorbing CO 2 and decomposing it into carbon according to (1), wherein the material in the reaction system is brought into contact with a CO 2- containing gas at a temperature of room temperature or higher and 650 ° C. or lower.
(3) The alkali silicic acid oxide has nNa 2 O · SiO 2 having n of 2.6 to 4.6, nK 2 O · SiO 2 having n of 3.4 to 5.4, and n having 2.4 to 2.4 to n. The method for absorbing CO 2 according to (1) or (2) and decomposing it into carbon, which comprises any one or more selected from the group consisting of nLi 2 O · SiO 2 of 5.
(4) The method according to any one of (1) to (3), wherein after the step B, the step A and the step B are performed again to repeat the absorption of CO 2 and the decomposition into carbon. A method of absorbing CO 2 and decomposing it into carbon.

本発明によれば、アルカリ珪酸化物を用いてCOを吸収させ、それをCに分解するにあたり、このCの分解温度を従来法よりも低温にすることができる。しかも、本発明においてCOを吸収して炭素に分解する方法では、COの吸収と炭素への分解を繰り返すことが可能であることから、炭素源として使用できる炭素をCOの有効利用によって効率良く製造することができるようになる。 According to the present invention, when CO 2 is absorbed by using an alkaline silicic oxide and decomposed into C, the decomposition temperature of C can be made lower than that of the conventional method. Moreover, in the method of decomposing the carbon absorbs CO 2 in the present invention, since it is possible to repeat the decomposition to absorb carbon of CO 2, by effective use of CO 2 of carbon that can be used as a carbon source It will be possible to manufacture efficiently.

図1は、NaO−SiOの2成分系相平衡状態図である。FIG. 1 is a two-component phase equilibrium diagram of Na 2 O—SiO 2 . 図2は、KO−SiOの2成分系相平衡状態図である。FIG. 2 is a two-component phase equilibrium diagram of K 2 O-SiO 2 . 図3は、LiO−SiOの2成分系相平衡状態図である。FIG. 3 is a two-component phase equilibrium diagram of Li 2 O—SiO 2 . 図4は、アルカリ金属におけるCOの吸収特性とCOの分解特性との傾向を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the tendency of the CO 2 absorption property and the CO 2 decomposition property of the alkali metal. 図5は、実施例で使用した反応装置(COの吸収・分解装置)を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the reaction device (CO 2 absorption / decomposition device) used in the examples.

以下、本発明について詳しく説明する。
本発明においてCOを吸収して炭素に分解する方法では、アルカリ珪酸化物と石英ウールとが質量割合で1:40〜1:6000の比率となるようにし、かつ少なくともこれらが一部で互いに接触した状態で反応系内に存在させ、これら反応系内材料にCOを含んだCO含有ガスを接触させることで、CO含有ガス中のCOを反応系内材料に吸収させる工程Aと、アルカリ珪酸化物と石英ウールとを含んだ反応系内を非酸化性雰囲気にして350℃以上700℃以下に加熱することで、反応系内材料が吸収したCOをCに分解する工程Bとを有している。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the method of absorbing CO 2 and decomposing it into carbon in the present invention, the alkali siliceous oxide and the quartz wool are made to have a mass ratio of 1:40 to 1: 6000, and at least some of them are in contact with each other. and it is present in the reaction system in a state, by contacting the CO 2 containing gas containing CO 2 in these reaction system material, a step a of absorbing CO 2 in the CO 2 containing gas to the reaction system in the material Step B of decomposing CO 2 absorbed by the material in the reaction system into C by heating the inside of the reaction system containing alkali siliceous oxide and quartz wool to a non-oxidizing atmosphere and heating it to 350 ° C. or higher and 700 ° C. or lower. have.

本発明においては、反応系内に石英ウールを存在させることで、石英ウールを存在させない場合に比べて、工程BにおけるCOから炭素(C)への分解温度をより低温にすることができる。この理由については現時点で十分に解明されていないが、反応系内材料が吸収したCOをCに分解するにあたり、石英ウールが存在することで、その分解を助ける働きをするものと考えられる。すなわち、そのメカニズム等については不明であるが、石英ウールが存在することで、アルカリ珪酸化物と石英ウールとの接触界面がCO分解反応の場を提供しているのではないかと推測している。又、石英ウールが存在することによりアルカリ珪酸化物の間に隙間が生じ、ガスの関与する本反応が低温で進み易くなる可能性も考えられる。 In the present invention, the presence of quartz wool in the reaction system makes it possible to lower the decomposition temperature of CO 2 to carbon (C) in step B to a lower temperature than in the case where quartz wool is not present. The reason for this has not been fully elucidated at this time, but it is considered that the presence of quartz wool assists the decomposition of CO 2 absorbed by the material in the reaction system into C. That is, although the mechanism is unknown, it is speculated that the presence of quartz wool may provide a field for CO 2 decomposition reaction at the contact interface between the alkali silicic oxide and quartz wool. .. It is also possible that the presence of quartz wool creates gaps between the alkali silicic oxides, making it easier for this gas-related reaction to proceed at low temperatures.

この石英ウールの配合量に関して、アルカリ珪酸化物と石英ウールとが質量割合で1:40〜1:6000の比率で反応系内に存在させるようにし、好ましくは1:50〜1:5000の比率で反応系内に存在させるようにする。石英ウールに対する質量割合でアルカリ珪酸化物が1/40を超えて存在すると、吸収させたCOを工程Bの加熱処理でCに分解する際に350℃では分解が進まずに、本発明の目的である分解温度の低温化を図ることができなくなってしまう。反対に、石英ウールに対する質量割合でアルカリ珪酸化物が1/6000に満たないと、そもそもCOを吸収して分解させるCの生成量(遊離の炭素量)が僅かになるため、工業的に有効であるとは言えない。 With respect to the blending amount of the quartz wool, the alkali silicic oxide and the quartz wool are allowed to be present in the reaction system at a ratio of 1:40 to 1: 6000, preferably at a ratio of 1:50 to 1: 5000. It should be present in the reaction system. When the alkali silicic oxide is present in a mass ratio of more than 1/40 with respect to quartz wool, the decomposition does not proceed at 350 ° C. when the absorbed CO 2 is decomposed into C by the heat treatment in step B, and the object of the present invention is It becomes impossible to reduce the decomposition temperature. On the other hand, if the mass ratio of alkaline silicic acid to quartz wool is less than 1/6000, the amount of C produced (free carbon amount) that absorbs and decomposes CO 2 is small, so it is industrially effective. It cannot be said that.

本発明で用いるアルカリ珪酸化物としては、第1族元素であるアルカリ金属を含んだものであるのがよく、なかでも、Li、Na、又はKのいずれかを含んだものであるのよい。これらについて、本発明では、いずれか1種類のアルカリ金属を含んだアルカリ珪酸化物を用いてもよく、異なるアルカリ金属が選ばれてなる2種以上のアルカリ珪酸化物を組み合わせて、その混合物を用いるようにしてもよいが、アルカリ珪酸化物の相対的な割合が少ないことから、単独種類のアルカリ珪酸化物を用いることで十分である。なお、アルカリ珪酸化物を2種以上用いる場合には、その合計量が上述した石英ウールに対する質量割合を満たすようにする。 The alkali silicic acid oxide used in the present invention preferably contains an alkali metal which is a Group 1 element, and more preferably contains any of Li, Na, and K. Regarding these, in the present invention, an alkali silicic acid oxide containing any one kind of alkali metal may be used, and a mixture thereof is used by combining two or more kinds of alkali silicic acid oxides in which different alkali metals are selected. However, since the relative ratio of the alkaline silicic oxide is small, it is sufficient to use a single type of alkaline silicic oxide. When two or more kinds of alkaline silicic oxides are used, the total amount thereof should satisfy the mass ratio to the quartz wool described above.

アルカリ珪酸化物として、具体的には、nが2.6〜4.6のnNaO・SiO、nが3.4〜5.4のnKO・SiO、及び、nが2.4〜5のnLiO・SiOであるのが好ましく、これらの1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Specifically, as the alkali siliceous oxide, nNa 2 O · SiO 2 having n of 2.6 to 4.6, nK 2 O · SiO 2 having n of 3.4 to 5.4, and n being 2. It is preferably 4 to 5 nLi 2 O · SiO 2 , and one or a combination of two or more of these can be used.

このうち、nが2.6〜4.6のnNaO・SiOについて、図1には、NaO−SiOの2成分系相平衡状態図が示されている。これから分かるように、nが上記範囲のnNaO・SiOは、Na成分の比率が大きい高アルカリ比であるため、COの吸収という観点で有利である。また、nが上記範囲であれば低融点となり、本発明のようなCOの吸収と分解の反応が起こり易いという観点で有利となる。より好ましくはnが3.2〜4.0のnNaO・SiOであり、最も好ましくは3.6NaO・SiOである。 Of these, for nNa 2 O · SiO 2 having n of 2.6 to 4.6, FIG. 1 shows a two-component phase equilibrium state diagram of Na 2 O-SiO 2 . As can be seen from this, nNa 2 O · SiO 2 in which n is in the above range is advantageous from the viewpoint of CO 2 absorption because it has a high alkali ratio in which the ratio of the Na component is large. Further, if n is in the above range, the melting point is low, which is advantageous from the viewpoint that the reaction of absorption and decomposition of CO 2 as in the present invention is likely to occur. More preferably, it is nNa 2 O · SiO 2 in which n is 3.2 to 4.0, and most preferably 3.6 Na 2 O · SiO 2 .

また、nが3.4〜5.4のnKO・SiOについて、図2には、KO−SiOの2成分系相平衡状態図が示されている。これから分かるように、nが上記範囲のnKO・SiOは、K成分の比率が大きい高アルカリ比であるため、COの吸収という観点で有利である。また、nが上記範囲であれば低融点となり、本発明のようなCOの吸収と分解の反応が起こり易いという観点で有利となる。より好ましくはnが4〜4.8のnKO・SiOであり、最も好ましくは4.4KO・SiOである。 Further, for nK 2 O · SiO 2 having n of 3.4 to 5.4, FIG. 2 shows a two-component phase equilibrium state diagram of K 2 O-SiO 2 . As can be seen from this, nK 2 O · SiO 2 in which n is in the above range is advantageous from the viewpoint of CO 2 absorption because it has a high alkali ratio in which the ratio of the K component is large. Further, if n is in the above range, the melting point is low, which is advantageous from the viewpoint that the reaction of absorption and decomposition of CO 2 as in the present invention is likely to occur. More preferably, it is nK 2 O · SiO 2 in which n is 4 to 4.8, and most preferably 4.4K 2 O · SiO 2 .

更に、nが2.4〜5のnLiO・SiOについて、図3には、LiO−SiOの2成分系相平衡状態図が示されており、nNaO・SiOやnKO・SiOの場合と同様の理由を挙げることができ、より好ましくはnが3.0〜4.6のnLiO・SiOであり、最も好ましくは3.4LiO・SiOである。なお、図1〜3において化合物の組成を示す横軸は、アルカリ金属(第1族元素)のモル分率を表す。また、上述したnNaO・SiOやnKO・SiOを含めて、これらの係数nは、SiOに対するLiOやNaO、KOの比を表す正の数である。更に、これらのアルカリ珪酸化物は工業製品としては勿論、試薬としてもほとんど市販されていないため、主な入手方法は合成による。 Further, for nLi 2 O · SiO 2 having n of 2.4 to 5, FIG. 3 shows a two-component phase equilibrium diagram of Li 2 O-SiO 2 , and nNa 2 O · SiO 2 and The same reason as in the case of nK 2 O · SiO 2 can be mentioned, more preferably nLi 2 O · SiO 2 having n of 3.0 to 4.6, and most preferably 3.4 Li 2 O · SiO. It is 2 . In FIGS. 1 to 3, the horizontal axis showing the composition of the compound represents the mole fraction of the alkali metal (Group 1 element). Further, including the above-mentioned nNa 2 O · SiO 2 and nK 2 O · SiO 2 , these coefficients n are positive numbers representing the ratio of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O to SiO 2 . .. Further, since these alkaline silicic oxides are hardly commercially available as reagents as well as industrial products, the main acquisition method is by synthesis.

このうち、低融点に関する理由付けは未だ推測の域を出ないが、反応の際にアルカリ珪酸化物が溶融状態になれば、若しくは、融点近くの温度となれば、酸素イオン(O2−)の移動が容易となって反応が進み易く、また、電導度も大きくなるため、Oが離脱した後にエレクトロン(e)が拡散して、炭素(C)の生成が起こり易くなると考えられる。そのため、仮に同じ反応温度で反応させるとすれば、融点が低い化合物である方が有利になる。 Of these, the reason for the low melting point is still speculative, but if the alkali silicic oxide is in a molten state during the reaction, or if the temperature is close to the melting point, oxygen ions ( O2- ) It is considered that the movement is facilitated, the reaction is facilitated, and the conductivity is also increased, so that the electrons (e ) are diffused after the O 2 is released, and the formation of carbon (C) is likely to occur. Therefore, if the reaction is carried out at the same reaction temperature, a compound having a lower melting point is more advantageous.

ところで、アルカリ珪酸化物のなかでも、COの吸収特性が高いものと低いものであったり、吸収したCOのCへの分解特性が高いものと低いものであったりと特性が異なる。特に、アルカリ金属(第1族元素)の種類における傾向は図4に示した通りであり、COの吸収特性は高い方から順にLi、Na、Kであり、COのCへの分解特性(COの分解特性)は、これとは逆に高い方から順にK、Na、Liとなる。COの吸収に関しては、アルカリ元素の有効核電荷の大きい順であり、CO吸収時にOを吸引すると考えると理解できる。COの分解特性に関しては、ギブスエネルギーから考えたアルカリ炭酸化物の分解し易さの順となっている。 By the way, among the alkaline silicic oxides, those having high and low CO 2 absorption characteristics and those having high and low CO 2 decomposition characteristics into C have different characteristics. In particular, the tendency in the types of alkali metals (Group 1 elements) is as shown in FIG. 4, and the absorption characteristics of CO 2 are Li, Na, and K in descending order, and the decomposition characteristics of CO 2 into C. On the contrary, (CO 2 decomposition characteristics) are K, Na, and Li in order from the highest. Regarding the absorption of CO 2 , it can be understood that O is sucked at the time of CO 2 absorption, in descending order of the effective nuclear charge of the alkaline element. Regarding the decomposition characteristics of CO 2 , the order of ease of decomposition of alkaline carbon oxide is considered from the viewpoint of Gibbs energy.

また、本発明において、アルカリ珪酸化物は、気体吸収性に優れる方が望ましいことから、その形状については、塊状のものよりは粉末状であるか又は粒状のものであるのがよい。特に制限されないが、個々の粒子の粒径が0.1μm〜5mm程度であるのがよく、好ましくは1μm〜0.1mmであるのがよい。なお、粒径を小さくし過ぎると粉砕の過程で不純物が混入することなどが懸念されるため、粉砕したとしても0.1μm程度までとするのがよい。 Further, in the present invention, since it is desirable that the alkali silicic acid oxide has excellent gas absorption, the shape thereof is preferably powdery or granular rather than lumpy. Although not particularly limited, the particle size of each particle is preferably about 0.1 μm to 5 mm, preferably 1 μm to 0.1 mm. If the particle size is too small, there is a concern that impurities may be mixed in during the pulverization process, so even if the pulverization is performed, the particle size should be limited to about 0.1 μm.

一方、本発明において使用する石英ウールについては特に制限はなく、一般的な市販品をそのまま使用することができる。また、CO含有ガスとしては、空気のほか、例えば、石炭、重油、天然ガス等を燃料とする火力発電所や、製造所のボイラー、コークスで酸化鉄を還元する製鉄所の高炉等から排出されるような排ガスを用いることもできる。 On the other hand, the quartz wool used in the present invention is not particularly limited, and a general commercially available product can be used as it is. In addition to air, CO 2- containing gas is emitted from, for example, thermal power plants that use coal, heavy oil, natural gas, etc. as fuel, boilers at factories, and blast furnaces at steelworks that reduce iron oxide with coke. It is also possible to use exhaust gas as such.

本発明の方法では、先ず、アルカリ珪酸化物と石英ウールとを所定の質量割合としながら、少なくとも一部が互いに接触した状態で反応系内に存在させ、この反応系内材料にCOを含んだCO含有ガスを接触させて、COを吸収させる(工程A)。ここで、アルカリ珪酸化物と石英ウールは、互いに混合された状態で存在してもよく、混合はされなくても、例えば、石英管内面にアルカリ珪酸化物の微粉を塗布し、次に、この石英管に石英ウールを挿入したり、或いは、石英ウールにアルカリ珪酸化物を振り掛けるようにするなど、アルカリ珪酸化物と石英ウールとが少なくとも一部において互いに接触しているようにする。すなわち、アルカリ珪酸化物と石英ウールとの接触界面が反応に寄与する可能性を考慮すると、両者は接触していることが必要となる。その際、アルカリ珪酸化物と石英ウールとが反応系内に存在する状態において、COを吸収することにより、例えば、nKO・SiOにおけるKOの一部や、nLiO・SiOにおけるLiOの一部が、KCO類似の構造やLiCO類似の構造を有する化合物に変化すると考えられる。なお、COを吸収することにより、アルカリ珪酸化物と石英ウールの接触界面にどのような変化が生じるかは現時点では不明である。 In the method of the present invention, first, the alkali silicic acid oxide and the quartz wool are allowed to exist in the reaction system in a state where at least a part of them are in contact with each other while having a predetermined mass ratio, and the material in the reaction system contains CO 2 . The CO 2 containing gas is brought into contact with each other to absorb CO 2 (step A). Here, the alkali silicic acid oxide and the quartz wool may exist in a state of being mixed with each other, and even if they are not mixed, for example, a fine powder of the alkali silicic acid oxide is applied to the inner surface of the quartz tube, and then the quartz. Quartz wool is inserted into the tube, or alkali silicic acid oxide is sprinkled on the quartz wool so that the alkali silicic acid oxide and the quartz wool are in contact with each other at least in part. That is, considering the possibility that the contact interface between the alkali silicic acid oxide and the quartz wool contributes to the reaction, it is necessary that the two are in contact with each other. At that time, by absorbing CO 2 in a state where the alkaline silicic acid oxide and the quartz wool are present in the reaction system, for example, a part of K 2 O in nK 2 O · SiO 2 or nLi 2 O · SiO It is considered that a part of Li 2 O in 2 is changed to a compound having a structure similar to K 2 CO 3 or a structure similar to Li 2 CO 3 . At present, it is unknown what kind of change occurs at the contact interface between the alkaline silicic acid oxide and the quartz wool due to the absorption of CO 2 .

ここで、アルカリ珪酸化物と石英ウールとが反応系内に存在するとは、これらの反応系内材料が所定の温度に加熱された状態で、CO含有ガスがアルカリ珪酸化物及び石英ウールに同時又は略同時に接触して、アルカリ珪酸化物にCOが吸収される形態を表し、その際、反応系内材料の少なくとも一部において、アルカリ珪酸化物と石英ウールとが互いに接触する接触界面を有するようにする。このような状況については、例えば、互いに混合されたアルカリ珪酸化物と石英ウールとが上部開放の容器内に配置され、かつ、これらの反応系内材料が所定の温度に加熱された状態で、大気中のCOが接触可能な反応装置を構成するようにしてもよい。また、ガスを流通させるためのガス出入り口を有した密閉容器内に、アルカリ珪酸化物と石英ウールとを混ぜて配置したり、或いは、アルカリ珪酸化物と石英ウールとが混合されないまでも互いに一部で接触した状態で配置して、これらの反応系内材料が所定の温度に加熱された状態で容器内にCO含有ガスが流通して、COが接触可能な反応装置を構成するようにしてもよい。 Here, the presence of the alkaline silicic acid oxide and the quartz wool in the reaction system means that the CO 2- containing gas is simultaneously present in the alkaline silicic acid oxide and the quartz wool in a state where the materials in the reaction system are heated to a predetermined temperature. It represents a form in which CO 2 is absorbed by the alkali silicic oxide by contacting substantially at the same time, so that at least a part of the materials in the reaction system has a contact interface in which the alkaline silicic oxide and the quartz wool are in contact with each other. To do. In such a situation, for example, the atmosphere is such that the alkali silicic oxide and quartz wool mixed with each other are placed in a container with an open top, and the materials in the reaction system are heated to a predetermined temperature. A reactor may be configured in which the CO 2 inside can be contacted. Further, the alkali siliceous oxide and the quartz wool are mixed and arranged in a closed container having a gas inlet / outlet for flowing the gas, or the alkaline siliceous oxide and the quartz wool are partially mixed with each other even if they are not mixed. The materials in the reaction system are arranged in contact with each other so that the CO 2- containing gas flows in the container in a state where the materials in the reaction system are heated to a predetermined temperature to form a reaction device capable of contacting CO 2. May be good.

本発明において、CO含有ガスを反応系内材料に接触させてCOを吸収させる際には、反応系内材料の温度が室温の状態でもCOを吸収させることはできるが、COの吸収を高める観点から、反応系内材料を室温以上650℃以下に加熱するのがよい。なお、反応系内材料の温度が650℃を超えると反応系内材料へのCOの吸収量が減少するので好ましくない。 In the present invention, the CO 2 containing gas into contact with the reaction system in the material when to absorb CO 2, which may be also to absorb CO 2 at a temperature from room temperature state of the reaction system within the material, the CO 2 From the viewpoint of enhancing absorption, it is preferable to heat the material in the reaction system to room temperature or higher and 650 ° C. or lower. If the temperature of the material in the reaction system exceeds 650 ° C., the amount of CO 2 absorbed by the material in the reaction system decreases, which is not preferable.

次に、COを吸収させた反応系内材料について、反応系内を非酸化性雰囲気にして350℃以上700℃以下に加熱することで、反応系内材料に吸収させたCOをCに分解する(工程B)。この加熱の際には、生成したC(炭素)の酸化を防止するために、非酸化性雰囲気とする必要がある。非酸化性雰囲気としては、例えば、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスの雰囲気や窒素雰囲気等を挙げることができる。ちなみに、使用する非酸化性ガスの純度としては、一般的なガスボンベの純度、例えば、99.99%程度で十分である。このような純度があれば、加熱する際に用いる加熱炉などの一般的な加熱装置に収容される反応装置内において、生成した炭素が酸化することを実質的に無視することができる。なお、非酸化性ガスの流量としては特に制限はなく、経済的な観点から少量で構わない。例えば、加熱による反応装置内での圧力の上昇・破損を防ぐ目的から、ガスフロー系にて本発明を実施する場合は、排気管から非酸化性ガスが逆流しない流量であればよく、この流量として、数10mL〜数10L/分程度、好ましくは、100mL〜2L/分程度の流量を示すことができる。 Next, the reaction system in the material imbibed with CO 2, the reaction system by heating to the 350 ° C. or higher 700 ° C. or less in a non-oxidizing atmosphere, the CO 2 which is absorbed into the reaction system in the material C Disassemble (step B). At the time of this heating, it is necessary to create a non-oxidizing atmosphere in order to prevent the generated C (carbon) from being oxidized. Examples of the non-oxidizing atmosphere include an atmosphere of an inert gas such as argon and helium, a nitrogen atmosphere, and the like. By the way, as the purity of the non-oxidizing gas used, the purity of a general gas cylinder, for example, about 99.99% is sufficient. With such purity, it is possible to substantially ignore the oxidation of the produced carbon in the reaction apparatus housed in a general heating apparatus such as a heating furnace used for heating. The flow rate of the non-oxidizing gas is not particularly limited, and a small amount may be used from an economical point of view. For example, when the present invention is carried out in a gas flow system for the purpose of preventing an increase or breakage of pressure in the reactor due to heating, the flow rate may be such that the non-oxidizing gas does not flow back from the exhaust pipe. As a result, a flow rate of about several tens of mL to several tens of L / min, preferably about 100 mL to 2 L / min can be shown.

また、反応系内材料に吸収させたCOをCに分解する際には、反応系内材料を350℃以上700℃以下、好ましくは350℃以上650℃以下に加熱する。本発明では、先の特許文献2の場合(700℃以上)に比べてはるかに低い温度でCへの分解を行うことができる。 When the CO 2 absorbed by the material in the reaction system is decomposed into C, the material in the reaction system is heated to 350 ° C. or higher and 700 ° C. or lower, preferably 350 ° C. or higher and 650 ° C. or lower. In the present invention, decomposition into C can be performed at a much lower temperature than in the case of Patent Document 2 (700 ° C. or higher).

工程AでCOを吸収させる際に反応系内材料を加熱する場合の昇温速度や、工程BでCOをCに分解させる際に加熱する昇温速度について、それぞれ特に制限されないが、例えば、一般に使用される通常の加熱炉の昇温速度である1〜40℃/分を選択でき、好ましくは、10〜20℃/分であるのがよい。また、それぞれの加熱における最高温度到達後の保持時間についても特に制限はない。経済的な観点から短時間の保持時間を選択し、例えば、1〜180分、好ましくは、10〜60分程度で十分である。更には、最高温度到達後の冷却速度についても同様に制限されず、最高到達温度での保持時間が終了した後、直ちに加熱を止めて、装置の自然冷却に任せてよく、もし、装置の構造上から冷却速度に制約があれば、それに従ってもよい。なお、上述したように、特に加熱することなく、室温のままCOを吸収させることも可能である。 The heating rate when heating the material in the reaction system when absorbing CO 2 in step A and the heating rate when heating CO 2 into C in step B are not particularly limited, but for example. , 1 to 40 ° C./min, which is the heating rate of a commonly used ordinary heating furnace, can be selected, and preferably 10 to 20 ° C./min. Further, there is no particular limitation on the holding time after reaching the maximum temperature in each heating. From an economical point of view, a short holding time is selected, and for example, 1 to 180 minutes, preferably 10 to 60 minutes is sufficient. Furthermore, the cooling rate after reaching the maximum temperature is also not limited, and the heating may be stopped immediately after the holding time at the maximum temperature is completed and left to the natural cooling of the device, if the structure of the device. If there is a restriction on the cooling rate from above, it may be followed. As described above, it is also possible to absorb CO 2 at room temperature without heating.

本発明の方法により、COを吸収したアルカリ珪酸化物からCが生成する反応メカニズムについては未だ明らかになっていないが、今のところ以下のように推測している。
例えば、NaO・SiO系化合物であるnNaO・SiOや、KO・SiO系化合物であるnKO・SiO、LiO・SiO系化合物であるnLiO・SiO等、更に石英ウールは最大量の酸素原子を有しており、還元物質としては作用できない。したがって、反応の進行に還元物質は関与しておらず、これらのアルカリ珪酸化物は触媒として作用すると考えられる。また、前述したように、これらのアルカリ珪酸化物がCOを吸収すると、例えば、nKO・SiOのKOの一部がKCO類似の構造を有する化合物へと変化すると推測している。
The reaction mechanism by which C is produced from the alkali silicic oxide that has absorbed CO 2 by the method of the present invention has not yet been clarified, but it is speculated as follows so far.
For example, nNa 2 O · SiO 2 which is a Na 2 O · SiO 2 system compound, nK 2 O · SiO 2 which is a K 2 O · SiO 2 system compound, and nLi 2 O which is a Li 2 O · SiO 2 system compound. -Silica 2 and the like have a maximum amount of oxygen atoms, and cannot act as a reducing substance. Therefore, reducing substances are not involved in the progress of the reaction, and it is considered that these alkaline silicic oxides act as catalysts. Further, as described above, when these alkali silicic oxides absorb CO 2 , it is presumed that, for example, a part of K 2 O of nK 2 O · SiO 2 changes to a compound having a structure similar to K 2 CO 3. doing.

このことから、加熱中の推測されるメカニズムとして、例えば、KCO類似の化合物中の酸素原子がnKO・SiO中を拡散し、その結果、炭素(C)が取り残されるというものである。nLiO・SiOやnNaO・SiOがCOを吸収する場合についても同様である。 From this, as a presumed mechanism during heating, for example, oxygen atoms in a compound similar to K 2 CO 3 diffuse in nK 2 O · SiO 2 , and as a result, carbon (C) is left behind. Is. The same applies to the case where nLi 2 O · SiO 2 and nNa 2 O · SiO 2 absorb CO 2 .

また、本発明では、COを吸収したアルカリ珪酸化物を非酸化性雰囲気中で加熱すると、分解した炭素はアルカリ珪酸化物や石英ウールに固着するのではなく、これらの反応系内材料から分離可能な状態で回収することができる。加えて、アルカリ珪酸化物は、COの吸収や分解のための加熱によって、それ自身が全て溶融してしまうのではなく、せいぜい粉末状のものが粒子同士で結合する程度に抑えられる。 Further, in the present invention, when an alkaline silicic acid oxide that has absorbed CO 2 is heated in a non-oxidizing atmosphere, the decomposed carbon does not adhere to the alkaline silicic acid oxide or quartz wool, but can be separated from the materials in the reaction system. Can be collected in a good condition. In addition, the alkaline silicic oxide is not completely melted by heating for absorption and decomposition of CO 2 , but is suppressed to the extent that powdery particles are bonded to each other at most.

また、上述したように、本発明における方法では、炭素(C)がアルカリ珪酸化物や石英ウールに固着するのではなく、これら反応系内材料から分離可能な状態で回収することができ、しかも、COの吸収や分解のための加熱によっても、アルカリ珪酸化物や石英ウールの形状変化は抑えられることから、工程Bにより一旦炭素を回収した後、再び、その反応系内材料にCOを吸収させる工程Aと、炭素へ分解させる工程Bとを繰り返して行うようにしてもよい。その際、炭素はアルカリ珪酸化物に固着しないため、いわゆる触媒被毒の問題がなく、反応効率を落とさずに、COの吸収とCへの分解を複数回にわたって繰り返すことが可能であり、アルカリ珪酸化物を効率良く使用することができる。 Further, as described above, in the method of the present invention, carbon (C) is not fixed to the alkali siliceous oxide or quartz wool, but can be recovered in a separable state from the materials in the reaction system. Since the shape change of alkaline siliceous oxide and quartz wool can be suppressed by heating for absorption and decomposition of CO 2 , after carbon is once recovered in step B, CO 2 is absorbed again in the material in the reaction system. The step A for causing the carbon dioxide and the step B for decomposing the carbon dioxide may be repeated. At that time, since carbon does not adhere to the alkali silicic oxide, there is no problem of so-called catalyst poisoning, and it is possible to repeat the absorption of CO 2 and the decomposition into C multiple times without lowering the reaction efficiency. Silicic acid can be used efficiently.

なお、本発明においては、CaO、NaO等のアルカリ元素の酸化物やアルカリ土類元素の酸化物をアルカリ珪酸化物と共に用いるようにしてもよい。すなわち、CaOやNaO等を併用することを妨げるものではない。CaOやNaO等を併用する場合でも、本発明によれば、炭素はアルカリ珪酸化物から分離した状態で回収され、また、COの吸収や分解のための加熱によってもアルカリ珪酸化物がCaOやNaO等との溶融一体化はほとんど進行せず、特にCaO併用の場合には、形状変化がほぼ抑えられる。 In the present invention, CaO, an oxide of an oxide or alkaline earth element of the alkali elements Na 2 O or the like may be used together with the alkali silicate compound. That does not preclude the combination of CaO and Na 2 O or the like. Even when used in combination with CaO or Na 2 O, etc., according to the present invention, the carbon is recovered in a state of being separated from the alkali silicate compound, also alkali silicate product by heating for the absorption and decomposition of CO 2 CaO Melt integration with Na 2 O and the like hardly progresses, and shape change is almost suppressed especially when CaO is used in combination.

本発明の方法によって得られた炭素は、工業材料や燃料等として用いられる通常の炭素源として使用することができる。特に、本発明によれば、簡便な方法でCOの吸収と炭素への分解を繰り返して行うことができることから、COの有効活用と地球温暖化対策を同時に達成できる点で有意義なものであると言える。 The carbon obtained by the method of the present invention can be used as a normal carbon source used as an industrial material, fuel or the like. In particular, according to the present invention, it is possible to repeatedly absorb CO 2 and decompose it into carbon by a simple method, which is significant in that effective utilization of CO 2 and countermeasures against global warming can be achieved at the same time. It can be said that there is.

以下、実施例等に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの内容に制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples and the like, but the present invention is not limited to these contents.

(実施例1)
3.6NaO・SiOは一般には市販されておらず、以下の工程により合成した。
先ず、市販の水酸化ナトリウム(粒状の特級試薬)とケイ砂(SiO)(200〜300メッシュ)を、NaO:SiO比が3.6:1となり、水酸化ナトリウムとケイ砂が反応して3.6NaO・SiOが生成した場合に約20gとなる量を各々秤量し、上部内径が約36mm、深さが約36mmのニッケルルツボに装入した。これをニッケルルツボごと内径約41mm、深さ約115mmの石英ルツボへ入れた。石英ルツボにアルミナ製の蓋をし、Ar雰囲気の加熱炉で1100℃まで10℃/分で昇温し、30分間保持後、室温まで自然冷却した。冷却後、ニッケルルツボの中にはほぼ無色透明の均一なガラス状物質が生成していた。この生成物の質量減少を測定すると、水酸化ナトリウムが完全に脱水し、ケイ砂と反応して3.6NaO・SiOが生成した場合の質量減少と一致し、3.6NaO・SiOが生成したことが確認された。
(Example 1)
3.6Na 2 O · SiO 2 is not generally commercially available and was synthesized by the following steps.
First, commercially available sodium hydroxide (granular special grade reagent) and silica sand (SiO 2 ) (200 to 300 mesh) are mixed with Na 2 O: SiO 2 ratio of 3.6: 1, and sodium hydroxide and silica sand are formed. When 3.6 Na 2 O · SiO 2 was produced by the reaction, the amount of about 20 g was weighed and charged into a nickel rut with an upper inner diameter of about 36 mm and a depth of about 36 mm. This was put into a quartz crucible having an inner diameter of about 41 mm and a depth of about 115 mm together with the nickel crucible. The quartz crucible was covered with an alumina lid, and the temperature was raised to 1100 ° C. at 10 ° C./min in an Ar atmosphere heating furnace, held for 30 minutes, and then naturally cooled to room temperature. After cooling, an almost colorless and transparent uniform glassy substance was formed in the nickel crucible. When the mass loss of this product was measured, it was consistent with the mass loss when sodium hydroxide was completely dehydrated and reacted with silica sand to produce 3.6Na 2 O · SiO 2 , and 3.6Na 2 O · It was confirmed that SiO 2 was generated.

ニッケルルツボにはテーパーが付いているが、ニッケルルツボを伏せて底を軽く叩くと生成したガラス状の3.6NaO・SiOを取り出すことができた。3.6NaO・SiOのニッケルルツボとの接触部分は、所々わずかに薄い黄色を帯びていたので、この部分をステンレス製のスクレーパーで削り落とし、無色の3.6NaO・SiO塊を得た。 Nickel crucible tapers, but it could be taken glassy 3.6Na 2 O · SiO 2 produced a tapping bottom face down nickel crucible. The contact part of 3.6Na 2 O · SiO 2 with the nickel crucible was slightly yellowish in some places, so this part was scraped off with a stainless steel scraper, and two colorless 3.6 Na 2 O · SiO 2 lumps. Got

上記で得られた3.6NaO・SiO塊について、アルミナ乳鉢にて1mm以下に粉砕し、そのうちの約15gをシリカアルミナルツボに装入した。次いで、シリカアルミナルツボごと加熱炉に入れて、乾燥空気を2L/分で流しながら、10℃/分で昇温して700℃とし、その温度で12時間保持した後、室温まで自然冷却した。この酸化処理により、3.6NaO・SiO粉中の有機物及び炭素を完全除去した。また、これによって3.6NaO・SiO粉は完全に無水物となったと考えられる。 The 3.6 Na 2 O · SiO 2 lumps obtained above were pulverized to 1 mm or less in an alumina mortar, and about 15 g of them was charged into a silica alumina crucible. Next, the silica alumina crucible was placed in a heating furnace, and the temperature was raised to 700 ° C. at 10 ° C./min while flowing dry air at 2 L / min. The temperature was maintained at that temperature for 12 hours, and then naturally cooled to room temperature. By this oxidation treatment, organic substances and carbon in the 3.6 Na 2 O · SiO 2 powder were completely removed. Further, it is considered that the 3.6 Na 2 O · SiO 2 powder became completely anhydrous by this.

このようにして合成し、粉砕して酸化処理した3.6NaO・SiOについて、その0.4gを秤量し、図5に示した石英製の反応皿2の内面に塗布した。次いで、3.6NaO・SiOを塗布した反応皿2に石英ウール20gを装入し、塗布した3.6NaO・SiOに石英ウールの一部が接触するようにして反応系内材料3とし、反応皿2ごと石英管からなる反応容器1内に配した。ここで、石英ウールとしては市販品(東ソー社製石英ウール、ファイン)を使用し、直径2〜6μm、長さは数10mmであるが、反応系内材料3として挿入する際に、一部は折れて数〜数10mm程度の長さとなる。 0.4 g of 3.6 Na 2 O · SiO 2 synthesized in this manner, pulverized and oxidized was weighed and applied to the inner surface of the quartz reaction dish 2 shown in FIG. Then, 3.6Na 2 the O · SiO 2 was charged with quartz wool 20g to the reaction tray 2 coated, coated 3.6Na 2 O · to SiO 2 as a part of the quartz wool is contacted in the reaction system The material 3 was used, and the reaction dish 2 was placed in a reaction vessel 1 made of a quartz tube. Here, as the quartz wool, a commercially available product (quartz wool manufactured by Tosoh Corporation, Fine) is used, and the diameter is 2 to 6 μm and the length is several tens of mm, but when inserted as the material 3 in the reaction system, a part of the quartz wool is used. It breaks to a length of several to several tens of mm.

反応系内材料3が装入された反応容器1については、一方の端部にガス供給用のガス導入管4が接続され、他方の端部にはガス排出用のガス排出管5が接続されている。このうち、ガス導入管4の上流側は二股に分かれており、CO含有ガスを供給するCO供給管6とヘリウム(He)ガスを供給するHe供給管7とが、それぞれバルブ8、9を介して接続されている。一方、ガス排出管5の先には図示外の質量分析器(四重極質量分析器)が接続されて、反応容器1から排出されたガスの分析を行うことができるようになっている。そして、この反応容器1は加熱炉10に入れられて、反応容器1に装入された反応皿2内の反応系内材料3が所定の温度に加熱できるようになっており、本実施例に係る反応装置(COの吸収・分解装置)を構成している。 For the reaction vessel 1 in which the material 3 in the reaction system is charged, a gas introduction pipe 4 for gas supply is connected to one end, and a gas discharge pipe 5 for gas discharge is connected to the other end. ing. Among them, the upstream side of the gas introduction pipe 4 is divided into two, CO 2 and the CO 2 supply pipe 6 for supplying a gas containing helium (the He) the He supply pipe 7 for supplying the gas, respectively valves 8,9 It is connected via. On the other hand, a mass spectrometer (quadrupole mass spectrometer) (not shown) is connected to the tip of the gas discharge pipe 5 so that the gas discharged from the reaction vessel 1 can be analyzed. Then, the reaction vessel 1 is placed in the heating furnace 10 so that the material 3 in the reaction system in the reaction vessel 2 charged in the reaction vessel 1 can be heated to a predetermined temperature. The reactor (CO 2 absorption / decomposition device) is configured.

このような反応装置において、先ず、反応系内材料3が装入された反応皿2を有する反応容器1に対して、室温にて、CO供給管5から100%濃度のCOガスを10mL/minの流量で2時間流通させた後、CO供給管6からのCOガスの供給を止めた。次に、反応容器1内から反応皿2を取り外して秤量したところ、約0.04gのCOが反応系内材料3に吸収されたことが判明した。以上が工程Aである。 In such a reaction apparatus, first, 10 mL of 100% concentrated CO 2 gas is added from the CO 2 supply pipe 5 to the reaction vessel 1 having the reaction vessel 2 in which the material 3 in the reaction system is charged at room temperature. after circulating for 2 hours at a flow rate of / min, and stopping the supply of CO 2 gas from the CO 2 supply pipe 6. Next, when the reaction dish 2 was removed from the reaction vessel 1 and weighed, it was found that about 0.04 g of CO 2 was absorbed by the material 3 in the reaction system. The above is step A.

次に、この反応皿2を素早く反応容器1内に装入して、He供給管7からHeガスを20mL/minの流量で流通させながら、反応容器1を350℃に加熱し、その温度で60分間保持する加熱処理B(工程B)を行った。その間、反応皿2の内側表面に黒色物が析出するのが確認された。 Next, the reaction vessel 2 is quickly charged into the reaction vessel 1, and the reaction vessel 1 is heated to 350 ° C. while flowing He gas from the He supply pipe 7 at a flow rate of 20 mL / min, and at that temperature. Heat treatment B (step B) of holding for 60 minutes was performed. During that time, it was confirmed that black matter was deposited on the inner surface of the reaction dish 2.

加熱処理Bの終了後、自然冷却した反応容器1から反応系内材料3が収容された反応皿2を取り出し、反応皿2から石英ウールを取り出した。次に、小型のスパチュラで反応皿2の内面の3.6NaO・SiO表面に析出していた黒色物のかなりの部分、約0.001gを掻き出した。このようにして回収した黒色物を燃焼赤外線吸収法で炭素分析したところ、90%以上が炭素であった。反応容器1内における炭素源は先の工程Aで反応系内材料3に接触させたCOしかなく、反応系内材料3に吸収されたCOが加熱処理BによりCに還元されたと考えられる。上記分析から、反応系内材料3が吸収したCOのCへの転化効率は大凡8%であることが判明した。尚、COのCへの転化効率は、吸収したCO中のC量が吸収COの12/44であると考え、この値と、分析で得られたC量との比から算出した。 After the completion of the heat treatment B, the reaction dish 2 containing the material 3 in the reaction system was taken out from the naturally cooled reaction vessel 1, and the quartz wool was taken out from the reaction dish 2. Next, with a small spatula, about 0.001 g of a considerable portion of the black matter deposited on the surface of 3.6 Na 2 O · SiO 2 on the inner surface of the reaction dish 2 was scraped out. When the black matter recovered in this manner was carbon-analyzed by the combustion infrared absorption method, 90% or more was carbon. Carbon source in the reaction vessel 1 is only CO 2 in contact with the reaction system in the material 3 in the preceding step A, is considered to have been CO 2 absorption in the reaction system in the material 3 is reduced to C by heat treatment B .. From the above analysis, it was found that the conversion efficiency of CO 2 absorbed by the material 3 in the reaction system to C was about 8%. Here, the conversion efficiency of the CO 2 C is considered to C content in the absorbed CO 2 is a 12/44 absorption CO 2, was calculated from the ratio of this value and the amount of C obtained by analysis ..

一方、反応容器1から回収された反応系内材料3は、アルカリ珪酸化物(3.6Na2O・SiO2)の粒子同士や石英ウールとの結合は認められず、再使用することが可能な状態であった。 On the other hand, the material 3 in the reaction system recovered from the reaction vessel 1 is in a state where it can be reused because no bonds of alkali silicic acid (3.6 Na 2 O · SiO 2 ) particles or quartz wool are observed. Met.

(実施例2)
反応皿2の内面に塗布する3.6NaO・SiOを0.1gとしたこと以外は、上記実験例1と全く同様にして実験を行ったところ、およそ0.011gのCOが反応系内材料3に吸収され、また、加熱処理Bにより黒色物が生成した。次いで、反応容器1内から反応皿2を取り出し、石英ウールを取り出して、反応皿2の内面に塗布した3.6NaO・SiOの表面に析出した黒色物のかなりの部分に相当する約0.0006gを小型のスパチュラで掻き出した。このようにして回収した黒色物を燃焼赤外線吸収法で炭素分析したところ、90%以上が炭素であった。反応容器1内における炭素源は先の工程Aで反応系内材料3に接触させたCOしかなく、反応系内材料3に吸収されたCOが加熱処理BによりCに還元されたと考えられる。上記分析から、反応系内材料3が吸収したCOのCへの転化効率は大凡18%であることが判明した。
(Example 2)
Except that the 3.6Na 2 O · SiO 2 applied to the inner surface of the reaction tray 2 was 0.1 g, was subjected to the experiment in the same manner as Experimental Example 1, approximately 0.011g of CO 2 reaction It was absorbed by the material 3 in the system, and a black substance was produced by the heat treatment B. Then the reaction tray 2 is taken out from the reaction vessel 1, about taking out the quartz wool, which corresponds to a substantial portion of 3.6Na 2 O · SiO 2 black product deposited on the surface that is applied to the inner surface of the reaction tray 2 0.0006 g was scraped out with a small spatula. When the black matter recovered in this manner was carbon-analyzed by the combustion infrared absorption method, 90% or more was carbon. Carbon source in the reaction vessel 1 is only CO 2 in contact with the reaction system in the material 3 in the preceding step A, is considered to have been CO 2 absorption in the reaction system in the material 3 is reduced to C by heat treatment B .. From the above analysis, it was found that the conversion efficiency of CO 2 absorbed by the material 3 in the reaction system to C was about 18%.

(実施例3)
反応皿2の内面に塗布する3.6NaO・SiOを0.005gとし、また、その後に装入した石英ウールを25gとしたこと以外は、上記実験例1と全く同様にして実験を行ったところ、およそ0.0007gのCOが反応系内材料3に吸収され、また、加熱処理Bにより黒色物が生成した。次いで、反応容器1内から反応皿2を取り出し、石英ウールを取り出して、反応皿2の内面に塗布した3.6NaO・SiOの表面に析出した黒色物のかなりの部分に相当する約0.00002gを小型のスパチュラで掻き出した。このようにして回収した黒色物を燃焼赤外線吸収法で炭素分析したところ、90%以上が炭素であった。反応容器1内における炭素源は先の工程Aで反応系内材料3に接触させたCOしかなく、反応系内材料3に吸収されたCOが加熱処理BによりCに還元されたと考えられる。上記分析から、反応系内材料3が吸収したCOのCへの転化効率は大凡9%であることが判明した。
(Example 3)
The 3.6Na 2 O · SiO 2 applied to the inner surface of the reaction tray 2 and 0.005 g, also, except followed by the charging quartz wool was 25g in the experiment in the same manner as Experimental Example 1 As a result, approximately 0.0007 g of CO 2 was absorbed by the material 3 in the reaction system, and a black substance was produced by the heat treatment B. Then the reaction tray 2 is taken out from the reaction vessel 1, about taking out the quartz wool, which corresponds to a substantial portion of 3.6Na 2 O · SiO 2 black product deposited on the surface that is applied to the inner surface of the reaction tray 2 0.00002 g was scraped out with a small spatula. When the black matter recovered in this manner was carbon-analyzed by the combustion infrared absorption method, 90% or more was carbon. Carbon source in the reaction vessel 1 is only CO 2 in contact with the reaction system in the material 3 in the preceding step A, is considered to have been CO 2 absorption in the reaction system in the material 3 is reduced to C by heat treatment B .. From the above analysis, it was found that the conversion efficiency of CO 2 absorbed by the material 3 in the reaction system to C was about 9%.

(比較例1)
反応皿2の内面に塗布する3.6NaO・SiOを0.5gとし、また、その後に装入した石英ウールを15gとしたこと以外は、上記実施例1と全く同様にして実験を行ったところ、およそ0.04gのCOが反応系内材料3に吸収された。次に、加熱処理Bを行ったが、黒色物の生成は確認されず、微量の灰色の部分が生成したのみであった。念のため、この部分全てを燃焼赤外線吸収法により炭素分析したが炭素は検出されなかった。燃焼赤外線吸収法の炭素分析下限は5μgであり、仮に炭素が生成していたとしても生成量は5μgより少ない量である。このことから、反応系内材料2が吸収したCOのCへの転化は進まなかったか、進んだとしてもその効率は0.05%未満と非実用的な値であった。
(Comparative Example 1)
The 3.6Na 2 O · SiO 2 applied to the inner surface of the reaction tray 2 and 0.5g, also, except followed by the quartz was charged wool was 15g in the experiment in the same manner as in Example 1 As a result, approximately 0.04 g of CO 2 was absorbed by the material 3 in the reaction system. Next, heat treatment B was performed, but the formation of black matter was not confirmed, and only a trace amount of gray part was formed. To be on the safe side, carbon analysis was performed on all of this part by the combustion infrared absorption method, but no carbon was detected. The lower limit of carbon analysis in the combustion infrared absorption method is 5 μg, and even if carbon is produced, the amount of carbon produced is less than 5 μg. From this, the conversion of CO 2 absorbed by the material 2 in the reaction system to C did not proceed, or even if it did, the efficiency was less than 0.05%, which was an impractical value.

(比較例2)
反応皿2の内面に塗布する3.6NaO・SiOを0.003gとし、また、その後に装入した石英ウールを24gとしたこと以外は、上記実施例1と全く同様にして実験を行ったところ、およそ0.004gのCOが反応系内材料3に吸収された。次に、加熱処理Bを行ったが、黒色物の生成は確認されず、微量の灰色の部分が生成したのみであった。念のため、この部分全てを燃焼赤外線吸収法により炭素分析したが炭素は検出されなかった。燃焼赤外線吸収法の炭素分析下限は5μgであり、仮に炭素が生成していたとしても生成量は5μgより少ない量である。このことから、反応系内材料2が吸収したCOのCへの転化は進まなかったか、進んだとしてもその効率は0.5%未満と非実用的な値であった。
(Comparative Example 2)
The 3.6Na 2 O · SiO 2 applied to the inner surface of the reaction tray 2 and 0.003 g, also, except followed by the charging quartz wool was 24g in the experiment in the same manner as in Example 1 As a result, approximately 0.004 g of CO 2 was absorbed by the material 3 in the reaction system. Next, heat treatment B was performed, but the formation of black matter was not confirmed, and only a trace amount of gray part was formed. To be on the safe side, carbon analysis was performed on all of this part by the combustion infrared absorption method, but no carbon was detected. The lower limit of carbon analysis in the combustion infrared absorption method is 5 μg, and even if carbon is produced, the amount of carbon produced is less than 5 μg. From this, the conversion of CO 2 absorbed by the material 2 in the reaction system to C did not proceed, or even if it did, the efficiency was less than 0.5%, which was an impractical value.

(比較例3)
石英ウールを使用しない点を除いては、上記実施例1と全く同様にして実験を行ったところ、およそ0.037gのCOが反応系内材料3に吸収された。次に、加熱処理Bを行ったが、黒色物の生成は確認されず、微量の灰色の部分が生成したのみであった。念のため、この部分全てを燃焼赤外線吸収法により炭素分析したが炭素は検出されなかった。燃焼赤外線吸収法の炭素分析下限は5μgであり、仮に炭素が生成していたとしても生成量は5μgより少ない量である。このことから、反応系内材料2が吸収したCOのCへの転化は進まなかったか、進んだとしてもその効率は0.05%未満と非実用的な値であった。
(Comparative Example 3)
When the experiment was carried out in exactly the same manner as in Example 1 above except that quartz wool was not used, approximately 0.037 g of CO 2 was absorbed by the material 3 in the reaction system. Next, heat treatment B was performed, but the formation of black matter was not confirmed, and only a trace amount of gray part was formed. To be on the safe side, carbon analysis was performed on all of this part by the combustion infrared absorption method, but no carbon was detected. The lower limit of carbon analysis in the combustion infrared absorption method is 5 μg, and even if carbon is produced, the amount of carbon produced is less than 5 μg. From this, the conversion of CO 2 absorbed by the material 2 in the reaction system to C did not proceed, or even if it did, the efficiency was less than 0.05%, which was an impractical value.

(比較例4)
反応系内材料2の各々の量は実施例1と同じであるが、3.6NaO・SiOと石英ウールとを接触させず、15mm以上離れた状態とし、他は上記実施例1と全く同様に実験を行った。すなわち、本比較例4では、3.6NaO・SiOが塗布された反応皿2に石英ウールを装入するかわりに、反応容器1内で反応皿2から15mm以上離れた位置に配するようにした。そして、工程Aによりおよそ0.038gのCOが反応系内材料2に吸収された。
次に、加熱処理Bを行ったが、黒色物の生成は確認されず、微量の灰色の部分が生成したのみであった。念のため、この部分全てを燃焼赤外線吸収法により炭素分析したが炭素は検出されなかった。燃焼赤外線吸収法の炭素分析下限は5μgであり、仮に炭素が生成していたとしても生成量は5μgより少ない量である。このことから、反応系内材料2が吸収したCOのCへの転化は進まなかったか、進んだとしてもその効率は0.05%未満と非実用的な値であった。本比較例4と実施例1から、COを炭素へ分解するためには、アルカリ珪酸化物と石英ウールの接触が必要であることが分かる。
(Comparative Example 4)
The amount of each reaction system material 2 are the same as in Example 1, without contacting the 3.6Na 2 O · SiO 2 and quartz wool, a state or more away 15 mm, other than the above Example 1 The experiment was performed in exactly the same way. That is, in Comparative Example 4, 3.6Na instead of 2 O · SiO 2 is charged quartz wool in a reaction tray 2 which has been applied to distribution at a position apart more than 15mm from the reaction tray 2 in the reaction vessel 1 I did it. Then, by step A, approximately 0.038 g of CO 2 was absorbed by the material 2 in the reaction system.
Next, heat treatment B was performed, but the formation of black matter was not confirmed, and only a trace amount of gray part was formed. To be on the safe side, carbon analysis was performed on all of this part by the combustion infrared absorption method, but no carbon was detected. The lower limit of carbon analysis in the combustion infrared absorption method is 5 μg, and even if carbon is produced, the amount of carbon produced is less than 5 μg. From this, the conversion of CO 2 absorbed by the material 2 in the reaction system to C did not proceed, or even if it did, the efficiency was less than 0.05%, which was an impractical value. From this Comparative Example 4 and Example 1, it can be seen that in order to decompose CO 2 into carbon, contact between the alkali silicic oxide and quartz wool is necessary.

(比較例5)
加熱処理Bの温度を750℃とした点を除いては上記実施例1と全く同様に実験を行った。工程Aによりおよそ0.039gのCOが反応系内材料2に吸収された。次に、加熱処理Bを行ったが、極わずかな量の灰色の物質が生成したのみであった。この灰色の物質は3.6NaO・SiOと固着しており回収することができなかった。本比較例5では加熱処理Bの温度が高すぎたため、加熱処理Bの昇温途中でいくらかは生成したかもしれない炭素は3.6NaO・SiOと反応し気体となって飛散したと想像される。このように、750℃は加熱処理Bの温度としては高すぎ、本発明では比較的低温の方がCOから生成した炭素を回収できることが分かる。
(Comparative Example 5)
The experiment was carried out in exactly the same manner as in Example 1 above, except that the temperature of the heat treatment B was set to 750 ° C. By step A, approximately 0.039 g of CO 2 was absorbed by the material 2 in the reaction system. Next, heat treatment B was performed, but only a very small amount of gray substance was produced. This gray substance was stuck to 3.6 Na 2 O · SiO 2 and could not be recovered. In Comparative Example 5, since the temperature of the heat treatment B was too high, some carbon that may have been generated during the temperature rise of the heat treatment B reacted with 3.6 Na 2 O · SiO 2 and scattered as a gas. Imagine. As described above, it can be seen that 750 ° C. is too high as the temperature of the heat treatment B, and in the present invention, the carbon generated from CO 2 can be recovered at a relatively low temperature.

1:反応容器、2:反応皿、3:反応系内材料、4:ガス導入管、5:ガス排出管、6:CO供給管、7:He供給管、8、9:バルブ、10:加熱炉。
1: Reaction vessel 2: Reaction dish 3: Reaction system internal material 4: Gas introduction pipe 5: Gas discharge pipe, 6: CO 2 supply pipe, 7: He supply pipe, 8, 9: Valve, 10: heating furnace.

Claims (4)

アルカリ珪酸化物と石英ウールとが質量割合で1:40〜1:6000の比率となるようにし、かつ少なくとも一部で互いに接触した状態で反応系内に存在させ、これら反応系内材料にCOを含んだCO含有ガスを接触させることで、該CO含有ガス中のCOを反応系内材料に吸収させる工程Aと、
反応系内を非酸化性雰囲気にして350℃以上700℃以下に加熱することで、前記反応系内材料が吸収したCOを炭素に分解する工程Bとを有することを特徴とする、COを吸収して炭素に分解する方法。
Alkali siliceous oxide and quartz wool are allowed to exist in the reaction system in a mass ratio of 1:40 to 1: 6000, and at least partly in contact with each other, and CO 2 is added to the materials in the reaction system. by contacting the CO 2 containing gas containing a step a of absorbing CO 2 in the CO 2 containing gas to the reaction system in the material,
The reaction system by heating to the 350 ° C. or higher 700 ° C. or less in a non-oxidizing atmosphere, characterized by having a decomposing step B of CO 2 to the reaction system the material has absorbed carbon, CO 2 A method of absorbing carbon dioxide and decomposing it into carbon dioxide.
前記工程Aでは、反応系内材料を室温以上650℃以下の温度にした状態でCO含有ガスを接触させる、請求項1に記載のCOを吸収して炭素に分解する方法。 The method for absorbing CO 2 and decomposing it into carbon according to claim 1, wherein in the step A, the material in the reaction system is brought into contact with a CO 2- containing gas at a temperature of room temperature or higher and 650 ° C. or lower. 前記アルカリ珪酸化物は、nが2.6〜4.6のnNaO・SiO、nが3.4〜5.4のnKO・SiO、及びnが2.4〜5のnLiO・SiOからなる群から選ばれるいずれか1種又は2種以上からなる、請求項1又は2に記載のCOを吸収して炭素に分解する方法。 The alkali silicic acid oxides are nNa 2 O · SiO 2 having n of 2.6 to 4.6, nK 2 O · SiO 2 having n of 3.4 to 5.4, and nLi of n of 2.4 to 5. 2 The method according to claim 1 or 2, which comprises any one or more selected from the group consisting of O · SiO 2, and absorbs CO 2 and decomposes it into carbon. 前記工程Bの後、再び、前記工程Aと前記工程Bとを行って、COの吸収と炭素への分解を繰り返すようにする、請求項1〜3のいずれかに記載のCOを吸収して炭素に分解する方法。
The CO 2 according to any one of claims 1 to 3, wherein after the step B, the step A and the step B are performed again to repeat the absorption of CO 2 and the decomposition into carbon. And how to decompose it into carbon.
JP2019105070A 2019-06-05 2019-06-05 A method that absorbs CO2 and decomposes it into carbon Active JP7265157B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019105070A JP7265157B2 (en) 2019-06-05 2019-06-05 A method that absorbs CO2 and decomposes it into carbon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019105070A JP7265157B2 (en) 2019-06-05 2019-06-05 A method that absorbs CO2 and decomposes it into carbon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020196654A true JP2020196654A (en) 2020-12-10
JP7265157B2 JP7265157B2 (en) 2023-04-26

Family

ID=73648926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019105070A Active JP7265157B2 (en) 2019-06-05 2019-06-05 A method that absorbs CO2 and decomposes it into carbon

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7265157B2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003326159A (en) * 2002-03-06 2003-11-18 Toshiba Corp Carbon dioxide absorber, its manufacturing method, and its regeneration method
JP2004216245A (en) * 2003-01-14 2004-08-05 Toshiba Ceramics Co Ltd Carbon dioxide absorbent, and its production method
JP2005281050A (en) * 2004-03-29 2005-10-13 Toshiba Corp Chemical reaction material
JP2008221082A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Toshiba Corp Method for regenerating absorbing material
JP2009249247A (en) * 2008-04-08 2009-10-29 Sumitomo Heavy Ind Ltd Carbon recovery apparatus and carbon recovery method
JP2015187059A (en) * 2014-03-11 2015-10-29 新日鐵住金株式会社 Free carbon production method from carbonate
JP2018131351A (en) * 2017-02-14 2018-08-23 新日鐵住金株式会社 Method for recovering co2 in air to separate carbon
JP2018162192A (en) * 2017-03-27 2018-10-18 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method of free carbon from carbonate

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003326159A (en) * 2002-03-06 2003-11-18 Toshiba Corp Carbon dioxide absorber, its manufacturing method, and its regeneration method
JP2004216245A (en) * 2003-01-14 2004-08-05 Toshiba Ceramics Co Ltd Carbon dioxide absorbent, and its production method
JP2005281050A (en) * 2004-03-29 2005-10-13 Toshiba Corp Chemical reaction material
JP2008221082A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Toshiba Corp Method for regenerating absorbing material
JP2009249247A (en) * 2008-04-08 2009-10-29 Sumitomo Heavy Ind Ltd Carbon recovery apparatus and carbon recovery method
JP2015187059A (en) * 2014-03-11 2015-10-29 新日鐵住金株式会社 Free carbon production method from carbonate
JP2018131351A (en) * 2017-02-14 2018-08-23 新日鐵住金株式会社 Method for recovering co2 in air to separate carbon
JP2018162192A (en) * 2017-03-27 2018-10-18 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method of free carbon from carbonate

Also Published As

Publication number Publication date
JP7265157B2 (en) 2023-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7378070B2 (en) Phosphorous pentoxide producing methods
US7910080B2 (en) Phosphorous pentoxide producing methods
JP4766837B2 (en) Method for removing boron from silicon
JP5140835B2 (en) Manufacturing method of high purity silicon
KR20110106285A (en) System for producing silicon with improved resource utilization
JP2022547498A (en) Method for producing high-purity metallic lithium by vacuum thermal reduction method
AU2012397402B2 (en) Reduced-iron production method and production device
JP2018131351A (en) Method for recovering co2 in air to separate carbon
EP3554998B1 (en) Process for the production of commercial grade silicon
CN103570023A (en) Slag-making and boron-removing method for industrial silicon
EP2160438B1 (en) Phospohorous pentoxide producing methods
KR890003344B1 (en) Multistage process for preparing ferroboron
CN109942013B (en) Process for industrially producing aluminum trichloride
JP2020196654A (en) Method for absorbing co2 and decomposing into carbon
JP7028027B2 (en) A method of absorbing CO2 and decomposing it into carbon, and a CO2 absorbent
JP7265156B2 (en) A method that absorbs CO2 and decomposes it into carbon
WO1981002429A1 (en) Process for recovering co-rich off-gas in metal smelting
JP7035725B2 (en) Alkaline silicic acid regeneration method and CO2 recovery / decomposition method
JP7416340B1 (en) Method for producing hot metal
RU2764670C9 (en) Method for producing technical silicon (versions)
WO2016174583A1 (en) Method for processing bauxite residue and production of glass rock material
JP5918024B2 (en) Method for reducing tin oxide
JP2021069963A (en) Carbon dioxide decomposition apparatus
AU2021453688A1 (en) Manganese alloy production method and production device therefor
JPS61104010A (en) Melt reduction method of iron ore

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220203

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221025

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230314

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230327

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7265157

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151