JP2021171706A - Carbon dioxide treatment method, and water dispersion used in the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二酸化炭素の処理方法、およびそれで使用する水分散体に関する。 The present invention relates to a method for treating carbon dioxide and an aqueous dispersion used therein.
地球温暖化の原因の一つとされている二酸化炭素の削減は、世界的にも重要な課題となっている。二酸化炭素の排出の多くは、石油や石炭等をエネルギ源として使う火力発電からとされている。この火力発電における二酸化炭素の排出量を抑制する（低炭素化）ための方法として、二酸化炭素回収・貯留（ＣＣＳ＝Ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ Ｃａｐｔｕｒｅ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）、および二酸化炭素回収・有効利用・貯留（ＣＣＵＳ：Ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ Ｃａｐｔｕｒｅ，Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）が開発および推進されている。 The reduction of carbon dioxide, which is one of the causes of global warming, has become an important issue worldwide. Most of the carbon dioxide emissions are said to come from thermal power generation that uses oil, coal, etc. as an energy source. Carbon capture and storage (CCS = Carbon Dioxide Capture and Storage) and carbon capture, effective utilization, and storage (CCUS: Carbon) are methods for controlling carbon dioxide emissions (low carbonization) in this thermal power generation. Dioxide Capture (Utification and Storage) is being developed and promoted.
二酸化炭素の回収技術としては、吸収液を用いた、化学吸収法、物理吸収法、膜分離法、吸着法等が知られており、代表的な回収技術は、アミン水溶液を用いる化学吸収法である。一方、特許文献１は、酸化マグネシウムを含む水に二酸化炭素を接触させて二酸化炭素を炭酸マグネシウムとして固定化する技術を開示している。 As a carbon dioxide recovery technique, a chemical absorption method, a physical absorption method, a membrane separation method, an adsorption method, etc. using an absorbent liquid are known, and a typical recovery technique is a chemical absorption method using an aqueous amine solution. be. On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique of bringing carbon dioxide into contact with water containing magnesium oxide to immobilize carbon dioxide as magnesium carbonate.
特許文献１は、水温、またはイオン濃度を制御して、二酸化炭素の処理効率を向上させることを開示しているが、特許文献１では、二酸化炭素の処理速度を調節することは考慮されていない。一方、水酸化マグネシウムを含む水分散体にアセトニトリルを添加することで、二酸化炭素の処理速度を調節することができるが、さらに二酸化炭素の処理速度を細かく調節したいとの要望がある。 Patent Document 1 discloses that the water temperature or the ion concentration is controlled to improve the carbon dioxide processing efficiency, but Patent Document 1 does not consider adjusting the carbon dioxide processing rate. .. On the other hand, the treatment rate of carbon dioxide can be adjusted by adding acetonitrile to the aqueous dispersion containing magnesium hydroxide, but there is a desire to further finely adjust the treatment rate of carbon dioxide.
本発明の目的は、二酸化炭素の処理速度を細かく調節することができる二酸化炭素の処理方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a carbon dioxide processing method capable of finely adjusting the carbon dioxide processing rate.
本発明によれば、
二酸化炭素の処理方法であって、
水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む水分散体を準備することと、
前記水分散体と二酸化炭素を含むガスとを接触させることと、
前記水酸化マグネシウムと前記二酸化炭素とを反応させることと、を備え、
前記水分散体は、ヘキサメチルリン酸トリアミドと、Ｚｎ含有化合物、Ｎａ含有化合物、およびＣａ含有化合物の少なくとも１つの金属含有化合物と、を含む、ことを特徴とする二酸化炭素の処理方法。
According to the present invention
It ’s a method of treating carbon dioxide.
Preparing an aqueous dispersion containing magnesium hydroxide and acetonitrile,
Contacting the aqueous dispersion with a gas containing carbon dioxide
The reaction of the magnesium hydroxide with the carbon dioxide is provided.
A method for treating carbon dioxide, wherein the aqueous dispersion contains hexamethylphosphoric acid triamide and at least one metal-containing compound of a Zn-containing compound, a Na-containing compound, and a Ca-containing compound.
本発明によれば、二酸化炭素の処理速度を細かく調節することができる。 According to the present invention, the processing rate of carbon dioxide can be finely adjusted.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are essential to the invention. Two or more of the plurality of features described in the embodiments may be arbitrarily combined. In addition, the same or similar configuration will be given the same reference number, and duplicated explanations will be omitted.
［二酸化炭素の処理方法］
本発明に係る二酸化炭素の処理方法は、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む水分散体を準備することと、水分散体に二酸化炭素を含むガスを接触させることと、水酸化マグネシウムと二酸化炭素とを反応させることと、を備える。さらに、水分散体はヘキサメチルリン酸トリアミドと、Ｚｎ含有化合物、Ｎａ含有化合物、およびＣａ含有化合物の少なくとも１つの金属含有化合物と、を含む。これにより、二酸化炭素の処理速度を細かく調節することができる。さらに、二酸化炭素の処理速度をアセトニトリルに加えて複数の因子（ヘキサメチルリン酸トリアミド、および金属含有化合物）で調節することができ、処理速度の調節の選択肢が増え、調節しやすくなる。
[Carbon dioxide treatment method]
The method for treating carbon dioxide according to the present invention is to prepare an aqueous dispersion containing magnesium hydroxide and acetonitrile, to bring a gas containing carbon dioxide into contact with the aqueous dispersion, and to contact magnesium hydroxide and carbon dioxide. It comprises reacting with carbon. Further, the aqueous dispersion contains hexamethylphosphoric acid triamide and at least one metal-containing compound of Zn-containing compound, Na-containing compound, and Ca-containing compound. As a result, the processing speed of carbon dioxide can be finely adjusted. Furthermore, the treatment rate of carbon dioxide can be adjusted by a plurality of factors (hexamethylphosphoric acid triamide, and a metal-containing compound) in addition to acetonitrile, increasing the options for adjusting the treatment rate and facilitating the adjustment.
＜水分散体＞
本発明に係る水分散体は、水と、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）と、アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）と、ヘキサメチルリン酸トリアミド（Ｃ６Ｈ１８Ｎ３ＯＰ）と、Ｚｎ含有化合物、Ｎａ含有化合物、およびＣａ含有化合物の少なくとも１つの金属含有化合物と、を含む。水分散体の調整において、構成成分の混合の順番は特に限定されない。例えば、水分散体は、水と水酸化マグネシウムとの分散体にアセトニトリル、ヘキサメチルリン酸トリアミド、および金属含有化合物を添加して形成されても、水とアセトニトリルとの混合液に水酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウム前駆体、ヘキサメチルリン酸トリアミド、および金属含有化合物を添加して形成されても、水と金属含有化合物との分散体に水酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウム前駆体、アセトニトリル、およびヘキサメチルリン酸トリアミドを添加して形成されても、水酸化マグネシウム、アセトニトリル、ヘキサメチルリン酸トリアミド、および金属含有化合物の分散体に水を添加して形成されてもよい。
<Aqueous dispersion>
The aqueous dispersion according to the present invention contains water, magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), acetonitrile (CH 3 CN), hexamethylphosphate triamide (C 6 H 18 N 3 OP), and Zn. Includes compounds, Na-containing compounds, and at least one metal-containing compound of Ca-containing compounds. In the preparation of the aqueous dispersion, the order of mixing the components is not particularly limited. For example, an aqueous dispersion may be formed by adding acetonitrile, hexamethylphosphate triamide, and a metal-containing compound to a dispersion of water and magnesium hydroxide, but magnesium hydroxide or magnesium hydroxide or a mixture of water and acetonitrile may be formed. Magnesium hydroxide or magnesium hydroxide precursors, acetonitrile, and hexamethyl, even when formed with the addition of magnesium hydroxide precursors, hexamethylphosphate triamides, and metal-containing compounds, to dispersions of water and metal-containing compounds. It may be formed by adding a phosphate triamide, or may be formed by adding water to a dispersion of magnesium hydroxide, acetonitrile, hexamethylphosphate triamide, and a metal-containing compound.
水と、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む水分散体中の水酸化マグネシウムの濃度は特に限定されるものでない。水酸化マグネシウムの濃度は内数であり、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む水分散体中に含まれる、水酸化マグネシウムの割合である。水酸化マグネシウムの濃度は、その固形分含有量として、一実施形態において１重量％以上、別の実施形態において５重量％以上、さらに別の実施形態において１０重量％以上、さらに別の実施形態において２０重量％以上、さらに別の実施形態において３０重量％以上であり得る。これにより、水分散体における二酸化炭素の吸収効率が向上する。また、水酸化マグネシウムの濃度は、その固形分含有量として、一実施形態において８０重量％以下、別の実施形態において７０重量％以下、さらに別の実施形態において６０重量％以下、さらに別の実施形態において５０重量％以下、さらに別の実施形態において４０重量％以下であり得る。これにより、水分散体が適切な粘度となり、水酸化マグネシウムと二酸化炭素との反応が均一となる。
The concentration of magnesium hydroxide in the aqueous dispersion containing water, magnesium hydroxide, and acetonitrile is not particularly limited. The concentration of magnesium hydroxide is an internal number, which is the ratio of magnesium hydroxide contained in the aqueous dispersion containing magnesium hydroxide and acetonitrile. The concentration of magnesium hydroxide, as its solid content, is 1% by weight or more in one embodiment, 5% by weight or more in another embodiment, 10% by weight or more in yet another embodiment, and in yet another embodiment. It can be 20% by weight or more, and in yet another
なお、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む水分散体を、水と、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、ヘキサメチルリン酸トリアミドと、金属含有化合物と、を含む水分散体と区別するために、第１水分散体と呼ぶことがある。 In order to distinguish an aqueous dispersion containing magnesium hydroxide and acetonitrile from an aqueous dispersion containing water, magnesium hydroxide, acetonitrile, hexamethylphosphate triamide, and a metal-containing compound. , May be called the first aqueous dispersion.
水と、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む第１水分散体中のアセトニトリルの濃度は特に限定されるものでない。アセトニトリルの濃度は内数であり、第１水分散体中に含まれるアセトニトリルの割合である。アセトニトリルの濃度は、一実施形態において１重量％以上、別の実施形態において５重量％以上、さらに別の実施形態において１０重量％以上、さらに別の実施形態において２０重量％以上であり得る。また、アセトニトリルの濃度は、一実施形態において６０重量％以下、別の実施形態において５０重量％以下、さらに別の実施形態において４０重量％以下、さらに別の実施形態において３０重量％以下であり得る。これにより、水分散体における二酸化炭素の吸収速度の調節が容易になる。 The concentration of acetonitrile in the first aqueous dispersion containing water, magnesium hydroxide, and acetonitrile is not particularly limited. The concentration of acetonitrile is an internal number, which is the ratio of acetonitrile contained in the first aqueous dispersion. The concentration of acetonitrile can be 1% by weight or more in one embodiment, 5% by weight or more in another embodiment, 10% by weight or more in yet another embodiment, and 20% by weight or more in yet another embodiment. The concentration of acetonitrile can be 60% by weight or less in one embodiment, 50% by weight or less in another embodiment, 40% by weight or less in yet another embodiment, and 30% by weight or less in yet another embodiment. .. This facilitates the regulation of the rate of carbon dioxide absorption in the aqueous dispersion.
水と、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む水分散体に対するヘキサメチルリン酸トリアミドの濃度は特に限定されるものでない。ヘキサメチルリン酸トリアミドの濃度は外数であり、第１水分散体に対するヘキサメチルリン酸トリアミドの割合である。ヘキサメチルリン酸トリアミドの濃度は、一実施形態において０．１重量％以上、別の実施形態において０．５重量％以上、さらに別の実施形態において１重量％以上、さらに別の実施形態において２重量％以上であり得る。また、ヘキサメチルリン酸トリアミドの濃度は、一実施形態において１０重量％以下、別の実施形態において８重量％以下、さらに別の実施形態において５重量％以下、さらに別の実施形態において４重量％以下であり得る。これにより、水分散体における二酸化炭素の吸収速度の調節が容易になる。 The concentration of hexamethylphosphoric acid triamide in an aqueous dispersion containing water, magnesium hydroxide, and acetonitrile is not particularly limited. The concentration of hexamethylphosphoric acid triamide is an outside number, which is the ratio of hexamethylphosphoric acid triamide to the first aqueous dispersion. The concentration of hexamethylphosphoric acid triamide is 0.1% by weight or more in one embodiment, 0.5% by weight or more in another embodiment, 1% by weight or more in yet another embodiment, and 2 in yet another embodiment. Can be greater than or equal to% by weight. The concentration of hexamethylphosphoric acid triamide is 10% by weight or less in one embodiment, 8% by weight or less in another embodiment, 5% by weight or less in yet another embodiment, and 4% by weight in yet another embodiment. It can be: This facilitates the regulation of the rate of carbon dioxide absorption in the aqueous dispersion.
水と、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む水分散体に対する金属含有化合物の濃度は特に限定されるものでない。金属含有化合物の濃度は外数であり、第１水分散体に対する金属含有化合物の合計の割合である。金属含有化合物の濃度は、その金属の水酸化物の固形分含有量として、一実施形態において１重量％以上、別の実施形態において５重量％以上、さらに別の実施形態において１０重量％以上、さらに別の実施形態において３０重量％以上であり得る。また、金属含有化合物の濃度は、一実施形態において１００重量％以下、別の実施形態において９０重量％以下、さらに別の実施形態において７０重量％以下、さらに別の実施形態において５０重量％以下であり得る。これにより、水分散体における二酸化炭素の吸収速度の調節が容易になる。 The concentration of the metal-containing compound in the aqueous dispersion containing water, magnesium hydroxide, and acetonitrile is not particularly limited. The concentration of the metal-containing compound is an external number, which is the ratio of the total amount of the metal-containing compound to the first aqueous dispersion. The concentration of the metal-containing compound is 1% by weight or more in one embodiment, 5% by weight or more in another embodiment, and 10% by weight or more in another embodiment, as the solid content of the hydroxide of the metal. In yet another embodiment, it can be 30% by weight or more. The concentration of the metal-containing compound is 100% by weight or less in one embodiment, 90% by weight or less in another embodiment, 70% by weight or less in yet another embodiment, and 50% by weight or less in yet another embodiment. could be. This facilitates the regulation of the rate of carbon dioxide absorption in the aqueous dispersion.
また、金属含有化合物における、Ｚｎ含有化合物、Ｎａ含有化合物、およびＣａ含有化合物は、その少なくとも１つが、水分散体に含有されていればよく、上述の金属含有化合物の濃度は、Ｚｎ含有化合物、Ｎａ含有化合物、およびＣａ含有化合物の合計の濃度を示している。例えば、金属含有化合物として、Ｚｎ含有化合物のみが上述の濃度範囲となるように含む場合、Ｚｎ含有化合物、Ｎａ含有化合物、およびＣａ含有化合物が全て含まれ、全て同じ濃度または異なる濃度で、かつ上述の濃度範囲となるよう含む場合等が例示される。 Further, at least one of the Zn-containing compound, the Na-containing compound, and the Ca-containing compound in the metal-containing compound may be contained in the aqueous dispersion, and the concentration of the above-mentioned metal-containing compound is determined by the Zn-containing compound. The total concentration of the Na-containing compound and the Ca-containing compound is shown. For example, when only the Zn-containing compound is contained in the above-mentioned concentration range as the metal-containing compound, the Zn-containing compound, the Na-containing compound, and the Ca-containing compound are all contained, and all have the same concentration or different concentrations and described above. Examples include cases where the concentration is within the range of.
（水酸化マグネシウムの分散体）
一実施形態において、水分散体は、予め水と水酸化マグネシウムとの分散体を作製し、その分散体にアセトニトリル、ヘキサメチルリン酸トリアミド、および金属含有化合物を投入して形成される。水と水酸化マグネシウムとの分散体は、水に酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを添加して形成され得る。または、水と水酸化マグネシウムとの分散体として、市販の水と水酸化マグネシウムとの分散体が使用され得る。
(Dispersion of magnesium hydroxide)
In one embodiment, the aqueous dispersion is formed by preparing a dispersion of water and magnesium hydroxide in advance and adding acetonitrile, hexamethylphosphoric acid triamide, and a metal-containing compound to the dispersion. A dispersion of water and magnesium hydroxide can be formed by adding magnesium oxide or magnesium hydroxide to water. Alternatively, as a dispersion of water and magnesium hydroxide, a commercially available dispersion of water and magnesium hydroxide can be used.
一実施形態において、水と水酸化マグネシウムとの分散体は、上述の水分散体における水酸化マグネシウム濃度となるように、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を水に投入し、所定の温度で撹拌されて調整される。調整時の温度および撹拌については、特に限定されるものでなく、常温（例えば、２５±１５℃）で行われ得る。 In one embodiment, the dispersion of water and magnesium hydroxide is adjusted by adding magnesium oxide (MgO) to water and stirring at a predetermined temperature so as to have the magnesium hydroxide concentration in the above-mentioned aqueous dispersion. Will be done. The temperature and stirring at the time of adjustment are not particularly limited, and may be performed at room temperature (for example, 25 ± 15 ° C.).
酸化マグネシウムの純度は、一実施形態において８０ｗｔ％以上、別の実施形態において９０ｗｔ％以上、さらに別の実施形態において９５ｗｔ％以上とすることができる。これにより、水分散体における二酸化炭素の吸収効率が向上する。 The purity of magnesium oxide can be 80 wt% or more in one embodiment, 90 wt% or more in another embodiment, and 95 wt% or more in yet another embodiment. This improves the absorption efficiency of carbon dioxide in the aqueous dispersion.
一実施形態において、酸化マグネシウムは粉末であり得る。酸化マグネシウムの平均粒径（Ｄ５０）は、一実施形態において５００ｎｍ以下、別の実施形態において３００ｎｍ以下、さらに別の実施形態において２００ｎｍ以下、さらに別の実施形態において１００ｎｍ以下、さらに別の実施形態において８０ｎｍ以下である。また、酸化マグネシウムの平均粒径（Ｄ５０）は、一実施形態において１ｎｍ以上、別の実施形態において１０ｎｍ以上、さらに別の実施形態において２０ｎｍ以上、さらに別の実施形態において３０ｎｍ以上、さらに別の実施形態において４０ｎｍ以上である。酸化マグネシウムがこのような平均粒径を有することで、水分散体中に生成する水酸化マグネシウムと、二酸化炭素との反応が向上する。平均粒径（Ｄ５０）は、レーザー回折・散乱法に基づく体積基準の粒度分布により得られる値であり、Ｄ５０値は累積５０％での粒径（メジアン径）を意味する。 In one embodiment, magnesium oxide can be a powder. The average particle size (D50) of magnesium oxide is 500 nm or less in one embodiment, 300 nm or less in another embodiment, 200 nm or less in yet another embodiment, 100 nm or less in yet another embodiment, and in yet another embodiment. It is 80 nm or less. The average particle size (D50) of magnesium oxide is 1 nm or more in one embodiment, 10 nm or more in another embodiment, 20 nm or more in yet another embodiment, 30 nm or more in yet another embodiment, and yet another embodiment. The morphology is 40 nm or more. When magnesium oxide has such an average particle size, the reaction between magnesium hydroxide produced in the aqueous dispersion and carbon dioxide is improved. The average particle size (D50) is a value obtained by a volume-based particle size distribution based on a laser diffraction / scattering method, and the D50 value means a particle size (median diameter) at a cumulative total of 50%.
水は、溶媒として機能するもので、特に限定されるものでない。水の由来としては特に限定されず、水道水、地下水、蒸留水、イオン交換水等を用いることができる。 Water functions as a solvent and is not particularly limited. The origin of water is not particularly limited, and tap water, groundwater, distilled water, ion-exchanged water and the like can be used.
（アセトニトリル）
水分散体に含まれるアセトニトリルの純度は、特に限定されるものでない。アセトニトリルの純度は、一実施形態において９０重量％以上、別の実施形態において９５重量％以上、さらに別の実施形態において９８重量％以上、さらに別の実施形態において９９重量％以上とすることができる。これにより、水分散体における二酸化炭素の吸収速度の調節が向上する。
(Acetonitrile)
The purity of acetonitrile contained in the aqueous dispersion is not particularly limited. The purity of acetonitrile can be 90% by weight or more in one embodiment, 95% by weight or more in another embodiment, 98% by weight or more in yet another embodiment, and 99% by weight or more in yet another embodiment. .. This improves the regulation of the rate of carbon dioxide absorption in the aqueous dispersion.
（ヘキサメチルリン酸トリアミド）
水分散体に含まれるヘキサメチルリン酸トリアミドの純度は、特に限定されるものでない。ヘキサメチルリン酸トリアミドの純度は、一実施形態において９０重量％以上、別の実施形態において９５重量％以上、さらに別の実施形態において９８重量％以上、さらに別の実施形態において９９重量％以上とすることができる。これにより、水分散体における二酸化炭素の吸収速度の調節が向上する。
(Hexamethylphosphoric acid triamide)
The purity of hexamethylphosphoric acid triamide contained in the aqueous dispersion is not particularly limited. The purity of hexamethylphosphoric acid triamide is 90% by weight or more in one embodiment, 95% by weight or more in another embodiment, 98% by weight or more in yet another embodiment, and 99% by weight or more in yet another embodiment. can do. This improves the regulation of the rate of carbon dioxide absorption in the aqueous dispersion.
（金属含有化合物）
水分散体に含まれる金属含有化合物の純度は、特に限定されるものでない。一実施形態において、金属含有化合物の純度は、いずれも、８０ｗｔ％以上、別の実施形態において９０ｗｔ％以上、さらに別の実施形態において９５ｗｔ％以上とすることができる。これにより、水分散体における二酸化炭素の吸収効率が向上する。
(Metal-containing compound)
The purity of the metal-containing compound contained in the aqueous dispersion is not particularly limited. In one embodiment, the purity of each of the metal-containing compounds can be 80 wt% or higher, 90 wt% or higher in another embodiment, and 95 wt% or higher in yet another embodiment. This improves the absorption efficiency of carbon dioxide in the aqueous dispersion.
一実施形態において、金属含有化合物は、特に限定されるものでなく、Ｚｎ含有化合物、Ｎａ含有化合物、およびＣａ含有化合物の少なくとも１つを含有するものであればよい。また、特定の理論に縛られるわけでないが、金属含有化合物は二酸化炭素とヘキサメチルリン酸トリアミドとが結合したものに作用して、二酸化炭素からマグネシウムの炭酸塩の生成を促進させるものである。金属含有化合物としては、Ｚｎ、Ｎａ、またはＣａの水酸化物、酸化物、硫酸塩、および硝酸塩等が使用される。例えば、水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等が例示される。 In one embodiment, the metal-containing compound is not particularly limited as long as it contains at least one of a Zn-containing compound, a Na-containing compound, and a Ca-containing compound. Moreover, although not bound by a specific theory, the metal-containing compound acts on the bond between carbon dioxide and hexamethylphosphoric acid triamide to promote the production of magnesium carbonate from carbon dioxide. As the metal-containing compound, Zn, Na, or Ca hydroxides, oxides, sulfates, nitrates, and the like are used. For example, zinc hydroxide, sodium hydroxide, calcium hydroxide and the like are exemplified.
一実施形態において、金属含有化合物は粉末であり得る。金属含有化合物の平均粒径（Ｄ５０）は、一実施形態において１０００μｍ以下、別の実施形態において７００μｍ以下、さらに別の実施形態において５００μｍ以下、さらに別の実施形態において１００μｎｍ以下、さらに別の実施形態において５０μｍ以下、さらに別の実施形態において１０μｍ以下である。また、金属含有化合物の平均粒径（Ｄ５０）は、一実施形態において１μｍ以上、別の実施形態において２μｍ以上、さらに別の実施形態において３μｍ以上、さらに別の実施形態において４μｍ以上、さらに別の実施形態において５μｍ以上、さらに別の実施形態において６μｍ以上である。金属含有化合物がこのような平均粒径を有することで、二酸化炭素の吸収速度が向上する。平均粒径（Ｄ５０）は、レーザー回折・散乱法に基づく体積基準の粒度分布により得られる値であり、Ｄ５０値は累積５０％での粒径（メジアン径）を意味する。 In one embodiment, the metal-containing compound can be a powder. The average particle size (D50) of the metal-containing compound is 1000 μm or less in one embodiment, 700 μm or less in another embodiment, 500 μm or less in yet another embodiment, 100 μnm or less in yet another embodiment, and yet another embodiment. Is 50 μm or less, and in yet another embodiment, it is 10 μm or less. The average particle size (D50) of the metal-containing compound is 1 μm or more in one embodiment, 2 μm or more in another embodiment, 3 μm or more in yet another embodiment, 4 μm or more in yet another embodiment, and yet another. It is 5 μm or more in the embodiment and 6 μm or more in yet another embodiment. When the metal-containing compound has such an average particle size, the absorption rate of carbon dioxide is improved. The average particle size (D50) is a value obtained by a volume-based particle size distribution based on a laser diffraction / scattering method, and the D50 value means a particle size (median diameter) at a cumulative total of 50%.
一実施形態において、水分散体は、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む第１水分散体を作製し、その第１水分散体に、ヘキサメチルリン酸トリアミド、および金属含有化合物を投入して形成される。金属含有化合物は水との分散体として、第１水分散体に投入してもよい。金属含有化合物と水との分散体は、第１水分散体における上述の金属含有化合物濃度（金属の水酸化物換算の濃度）となるように、金属含有化合物を水に投入し、所定の温度で撹拌されて調整される。調整時の温度および撹拌については、特に限定されるものでなく、常温（例えば、２５±１５℃）で行われ得る。また、金属含有化合物と水との分散体として、市販の金属含有化合物と水との分散体が使用され得る。 In one embodiment, the aqueous dispersion prepares a first aqueous dispersion containing magnesium hydroxide and acetonitrile, and hexamethylphosphoric acid triamide and a metal-containing compound are added to the first aqueous dispersion. Is formed. The metal-containing compound may be added to the first aqueous dispersion as a dispersion with water. The dispersion of the metal-containing compound and water is prepared by charging the metal-containing compound into water so as to have the above-mentioned metal-containing compound concentration (concentration in terms of metal hydroxide) in the first aqueous dispersion, and at a predetermined temperature. It is agitated and adjusted with. The temperature and stirring at the time of adjustment are not particularly limited, and may be performed at room temperature (for example, 25 ± 15 ° C.). Further, as the dispersion of the metal-containing compound and water, a commercially available dispersion of the metal-containing compound and water can be used.
（添加物）
一実施形態において、水と、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、ヘキサメチルリン酸トリアミドと、金属含有化合物と、を含む水分散体は、さらに、種々の添加物、例えば分散剤を含むことができる。分散剤の材料は特に制限されるものでなく、例えば、無機化合物の分散剤、高分子界面活性剤等が例示される。これにより、水酸化マグネシウムの固形分濃度が高い場合でも、水酸化マグネシウムの分散性が向上し、水酸化マグネシウムと二酸化炭素との反応が均一となる。一実施形態において、分散剤は、水と水酸化マグネシウムとの分散体の作製において、水酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウムを投入する前に予め水に投入し、次いで水酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウムを投入することで、水酸化マグネシウムを均一に分散させることができる。
(Additive)
In one embodiment, the aqueous dispersion containing water, magnesium hydroxide, acetonitrile, hexamethylphosphorate triamide, and a metal-containing compound can further include various additives, such as dispersants. .. The material of the dispersant is not particularly limited, and examples thereof include a dispersant of an inorganic compound and a polymer surfactant. As a result, even when the solid content concentration of magnesium hydroxide is high, the dispersibility of magnesium hydroxide is improved and the reaction between magnesium hydroxide and carbon dioxide becomes uniform. In one embodiment, the dispersant is added to water in advance before adding magnesium hydroxide or magnesium oxide in the preparation of a dispersion of water and magnesium hydroxide, and then magnesium hydroxide or magnesium oxide is added. Therefore, magnesium hydroxide can be uniformly dispersed.
＜二酸化炭素の接触および反応＞
本発明に係る二酸化炭素の接触および反応では、二酸化炭素を含むガスが、上述の水分散体と接触させられ、水分散体中の水酸化マグネシウムと反応させられる。二酸化炭素を含むガスを水分散体と接触および反応させる方法は、特に限定されないが、二酸化炭素を水分散体中にバブリングにより導入する方法、二酸化炭素を含むガス中に水分散体を散布する方法、二酸化炭素を含むガスと水分散体とを向流接触させる方法等が例示される。
<Contact and reaction of carbon dioxide>
In the contact and reaction of carbon dioxide according to the present invention, the gas containing carbon dioxide is brought into contact with the above-mentioned aqueous dispersion and reacted with magnesium hydroxide in the aqueous dispersion. The method of contacting and reacting the gas containing carbon dioxide with the aqueous dispersion is not particularly limited, but the method of introducing carbon dioxide into the aqueous dispersion by bubbling and the method of spraying the aqueous dispersion into the gas containing carbon dioxide. , A method in which a gas containing carbon dioxide and an aqueous dispersion are brought into countercurrent contact with each other is exemplified.
一実施形態において、二酸化炭素を含むガスは水分散体中にバブリングにより導入され、水分散体と接触および反応させられる。水分散体の温度は、特に限定されるものでなく、常温（例えば、２５±１５℃）で行われ得る。これにより、二酸化炭素の吸収速度や吸収量が向上し得る。また、水分散体を撹拌しながら、二酸化炭素を含むガスと水分散体とを接触および反応させてもよい。二酸化炭素を含むガスの導入速度は、特に限定されるものでなく、水分散体の二酸化炭素の処理速度に応じて決定され得る。 In one embodiment, the carbon dioxide-containing gas is introduced into the aqueous dispersion by bubbling and contacted and reacted with the aqueous dispersion. The temperature of the aqueous dispersion is not particularly limited and can be carried out at room temperature (for example, 25 ± 15 ° C.). As a result, the absorption rate and the amount of carbon dioxide absorbed can be improved. Further, the gas containing carbon dioxide may be brought into contact with and react with the aqueous dispersion while stirring the aqueous dispersion. The introduction rate of the gas containing carbon dioxide is not particularly limited, and can be determined according to the treatment rate of carbon dioxide in the aqueous dispersion.
また、二酸化炭素を含むガスの圧力は、特に限定されるものでなく、例えば、大気圧以上の圧力とすることができる。これにより、二酸化炭素の吸収速度や吸収量が向上し得る。なお、二酸化炭素を含むガスの圧力を大気圧未満の圧力とすることもできる。 The pressure of the gas containing carbon dioxide is not particularly limited, and can be, for example, a pressure of atmospheric pressure or higher. As a result, the absorption rate and the amount of carbon dioxide absorbed can be improved. The pressure of the gas containing carbon dioxide can be set to a pressure lower than the atmospheric pressure.
本発明に係る二酸化炭素を含むガスは、純粋な二酸化炭素に限らず、二酸化炭素を含むものであればよい。一実施形態において、天然ガスのガス田および天然ガス精製設備から排出されるガスには、高濃度の二酸化炭素が含まれており、二酸化炭素を含むガスとして、このような天然ガス由来のガスが挙げられる。また、二酸化炭素を含むガスとしては、例えば、火力発電所、製造所のボイラ、セメント工場のキルン、製鉄所の高炉および転炉、焼却炉等の各種施設や設備から排出されるガスも挙げられる。これらのガスには、液化天然ガス（ＬＮＧ）および液化石油ガス（ＬＰ）等の気体燃料、重油、ガソリン、および軽油等の液体燃料、石炭等の固体燃料等を燃焼させて発生する二酸化炭素が含まれている。 The gas containing carbon dioxide according to the present invention is not limited to pure carbon dioxide, and may be any gas containing carbon dioxide. In one embodiment, the gas discharged from the natural gas field and the natural gas refining facility contains a high concentration of carbon dioxide, and as the gas containing carbon dioxide, a gas derived from such natural gas is used. Can be mentioned. Examples of gases containing carbon dioxide include gases emitted from various facilities and equipment such as thermal power plants, boilers in factories, kilns in cement factories, blast furnaces and converters in steelworks, and incinerators. .. These gases include carbon dioxide generated by burning gaseous fuels such as liquefied natural gas (LNG) and liquefied petroleum gas (LP), liquid fuels such as heavy oil, gasoline, and light oil, and solid fuels such as coal. include.
ガス中における二酸化炭素の濃度は、特に限定されるものではない。二酸化炭素の濃度は、一実施形態において５体積％以上、別の実施形態において１０体積％以上、さらに別の実施形態において２０体積％以上であり得る。また、二酸化炭素の濃度は、一実施形態において５０体積％以下、別の実施形態において４０体積％以下、さらに別の実施形態において３０体積％以下であり得る。これにより、十分な吸収速度および吸収量で、水分散体に二酸化炭素は吸収され得る。なお、ガス中には、二酸化炭素以外に水蒸気、ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＣＯＳ、Ｈ２、Ｏ２等が含まれ得る。 The concentration of carbon dioxide in the gas is not particularly limited. The concentration of carbon dioxide can be 5% by volume or more in one embodiment, 10% by volume or more in another embodiment, and 20% by volume or more in yet another embodiment. The concentration of carbon dioxide can be 50% by volume or less in one embodiment, 40% by volume or less in another embodiment, and 30% by volume or less in yet another embodiment. As a result, carbon dioxide can be absorbed by the aqueous dispersion at a sufficient absorption rate and amount. In addition to carbon dioxide, the gas may contain water vapor, NO x , SO x , CO, H 2 S, COS, H 2 , O 2 and the like.
＜生成物＞
本発明に係る二酸化炭素の接触および反応では、炭酸マグネシウムが生成する。炭酸マグネシウムは、ろ過等の従来公知の方法によって回収することができる。炭酸マグネシウムは、床材、耐火、消火組成物、化粧品、粉塵、歯磨き粉、充填材、プラスチック中の煙抑制剤、ネオプレンゴム中の補強剤、乾燥剤、食品中の色保持、投影スクリーン用のマットホワイトコーティング等で利用され得る。
<Product>
Magnesium carbonate is produced by the contact and reaction of carbon dioxide according to the present invention. Magnesium carbonate can be recovered by a conventionally known method such as filtration. Magnesium carbonate is used for flooring, fire resistance, fire extinguishing compositions, cosmetics, dust, toothpaste, fillers, smoke suppressants in plastics, reinforcing agents in neoprene rubber, desiccants, color retention in foods, mats for projection screens. It can be used for white coating and the like.
一実施形態において、炭酸マグネシウムは、金属マグネシウム中において所定温度（例えば、６００℃）で加熱されると、グラフェンと酸化マグネシウムの混合物が形成される。混合物は、水および酸性水溶液の少なくとも１つと混合し、ろ過等することにより、グラフェンがマグネシウム含有液と分離され得る。グラフェンは、導電性、光学特性、スピン輸送、磁場効果等有し、電子デバイス構成要素として利用され得る。一方、マグネシウム含有液は、本発明に係る水分散液の一部として利用され得る。 In one embodiment, magnesium carbonate is heated in metallic magnesium at a predetermined temperature (eg, 600 ° C.) to form a mixture of graphene and magnesium oxide. Graphene can be separated from the magnesium-containing liquid by mixing the mixture with at least one of water and an acidic aqueous solution and filtering or the like. Graphene has conductivity, optical properties, spin transport, magnetic field effect, etc., and can be used as an electronic device component. On the other hand, the magnesium-containing liquid can be used as a part of the aqueous dispersion liquid according to the present invention.
以下に、実施例により本発明の実施形態を説明する。しかしながら、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例には限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.
（参考例１）
図１は、二酸化炭素の処理を実施する処理装置を示す。処理装置１００は、水分散体を保持するフラスコ１０と、ドライアイスを保持するフラスコ２０と、フラスコ１０とフラスコ２０を連結するチューブ３０と、水分散体を支持および撹拌する撹拌装置４０と、ドライアイスを支持する支持装置５０と、を備える。処理装置１００は、密閉式の装置である。また、フラスコ１０は、吸収された二酸化炭素を測定するために水分散体を採取する採取口６０を備え、フラスコ２０は、ドライアイスの気化を促進させる水を添加するための水導入口７０を備える。
(Reference example 1)
FIG. 1 shows a processing apparatus that processes carbon dioxide. The
まず、水と水酸化マグネシウムの分散体を準備した。水と水酸化マグネシウムの分散体は、水酸化マグネシウムの濃度が分散体におけるその固形分含有量で８重量％となるように、酸化マグネシウムを水に混合して調製された。酸化マグネシウムは、純度９９．８％で、５０ｎｍの平均粒径（Ｄ５０）を有していた。次いで、水と、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む第１水分散体を準備した。第１水分散体におけるアセトニトリルの濃度が、１０重量％（試料ＲＳ１）となるように、上記の水と水酸化マグネシウムの分散体にアセトニトリルを投入した。アセトニトリルは、純度９９重量％以上のものを使用した。 First, a dispersion of water and magnesium hydroxide was prepared. The dispersion of water and magnesium hydroxide was prepared by mixing magnesium oxide with water so that the concentration of magnesium hydroxide was 8% by weight based on the solid content of the dispersion. Magnesium oxide had a purity of 99.8% and an average particle size (D50) of 50 nm. Next, a first aqueous dispersion containing water, magnesium hydroxide, and acetonitrile was prepared. Acetonitrile was added to the above dispersion of water and magnesium hydroxide so that the concentration of acetonitrile in the first aqueous dispersion was 10% by weight (sample RS1). Acetonitrile having a purity of 99% by weight or more was used.
試料ＲＳ１の水分散体８０をフラスコ１０（底板直径７ｃｍ程度）の容積の約１／３程度となるように投入した。一方、フラスコ２０（底板直径７ｃｍ程度）に、１個の大きさ０．７ｃｍ×０．７ｃｍ×３ｃｍ程度のドライアイス９０を４個投入した。ドライアイス９０の１個（比重１．５６）は、二酸化炭素に換算して４４Ｌ（２８．２ｍＬ）であり、ドライアイス９０の４個は、二酸化炭素に換算して換算１７６Ｌ（１１２．８ｍＬ）である。
The
フラスコ１０、２０は、それぞれ撹拌装置４０、および支持装置５０に支持させた。フラスコ１０とフラスコ２０とを、チューブ３０で連結し、フラスコ１０内の水分散体８０を攪拌装置４０で約１５００ｒｐｍで攪拌しながら、フラスコ２０からフラスコ１０へ矢印のように二酸化炭素９１を送り、特に加熱および冷却せずに常温で（２５±１５℃）、水分散体８０と二酸化炭素９１とを接触および反応させた。また、ドライアイス９０の気化を促進させるために、３０秒毎に約３０ｃｃの水を水導入口７０からフラスコ２０に注入した。
The
フラスコ１０の採取口６０から、水分散体を３０秒毎に採取し、消失した二酸化炭素の量を求めた。まず、採取した水分散体をろ過して固形分とろ液に分離した後、固形分に関して、炭素１３核磁気共鳴（ＮＭＲ）法によりＣＯ３部分について確認し、また、上記固形分を炎の中で燃やし、Ｍｇを確認し、炭酸マグネシウムの存在を確認した。また、固形分（炭酸マグネシウム）を酸水溶液と反応させて放出された二酸化炭素を測定することで、水分散体８０に吸収され、反応した二酸化炭素（消失した二酸化炭素）の量を求めた。図２に、時間に対する二酸化炭素の消失量を示す。
An aqueous dispersion was collected from the
（参考例２から４）
水と、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む第１水分散体におけるアセトニトリルの濃度が、参考例２（試料ＲＳ２）では２０重量％、参考例３（試料ＲＳ３）では３０重量％、参考例４（試料ＲＳ４）では４０重量％となるように、参考例１で使用したものと同様の水と水酸化マグネシウムの分散体に、アセトニトリルを投入して、水分散体を調整した。この点を除き、参考例２から４では、参考例１と同様に二酸化炭素の処理を実施した。図２に時間に対する二酸化炭素の消失量を示す。
(Reference Examples 2 to 4)
The concentration of acetonitrile in the first aqueous dispersion containing water, magnesium hydroxide, and acetonitrile was 20% by weight in Reference Example 2 (Sample RS2), 30% by weight in Reference Example 3 (Sample RS3), and Reference Example. In No. 4 (Sample RS4), acetonitrile was added to the same dispersion of water and magnesium hydroxide as that used in Reference Example 1 to prepare the aqueous dispersion so as to be 40% by weight. Except for this point, in Reference Examples 2 to 4, carbon dioxide treatment was carried out in the same manner as in Reference Example 1. FIG. 2 shows the amount of carbon dioxide disappeared over time.
（参考例５）
参考例５（試料ＲＳ５）では、参考例１で使用したものと同様の水と水酸化マグネシウムの分散体にアセトニトリルを投入しない水分散体、すなわち、上記の水と水酸化マグネシウムの分散体を、フラスコ１０に投入する水分散体としたことを除き、参考例１と同様に二酸化炭素の処理を実施した。図２に時間に対する二酸化炭素の消失量を示す。
(Reference example 5)
In Reference Example 5 (Sample RS5), an aqueous dispersion in which acetonitrile is not added to the dispersion of water and magnesium hydroxide similar to that used in Reference Example 1, that is, the above-mentioned dispersion of water and magnesium hydroxide is used. The treatment with carbon dioxide was carried out in the same manner as in Reference Example 1 except that the aqueous dispersion was charged into the
図２に示すように、水分散体中のアセトニトリルの投入量に応じて、二酸化炭素の消失曲線の傾斜が緩やかになり（消失速度が遅くなる）、二酸化炭素の消失速度は、アセトニトリルの濃度で調節され得る。例えば、二酸化炭素を含むガス中の二酸化炭素の濃度が低い場合（１０体積％以下）、アセトニトリルの濃度を高く（３０重量％）することができ、ガス中の二酸化炭素の量または圧力に応じて水分散体のアセトニトリルの濃度を選択することができる。 As shown in FIG. 2, depending on the amount of acetonitrile input in the aqueous dispersion, the slope of the carbon dioxide disappearance curve becomes gentle (the disappearance rate becomes slower), and the carbon dioxide disappearance rate depends on the concentration of acetonitrile. Can be adjusted. For example, if the concentration of carbon dioxide in the gas containing carbon dioxide is low (10% by volume or less), the concentration of acetonitrile can be high (30% by volume), depending on the amount or pressure of carbon dioxide in the gas. The concentration of acetonitrile in the aqueous dispersion can be selected.
（実施例１から３）
参考例４で使用したものと同様の、水と水酸化マグネシウムとアセトニトリルとの第1水分散体に対する、ヘキサメチルリン酸トリアミドの濃度が５重量％となるようにヘキサメチルリン酸トリアミドを第1水分散体に投入した。さらに、この水分散体に、実施例１（試料Ｓ１）では、水酸化亜鉛の濃度が３０重量％、実施例２（試料Ｓ２）では、水酸化ナトリウムの濃度が３０重量％、実施例３（試料Ｓ３）では、水酸化カルシウムの濃度が３０重量％となるように、水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、または水酸化カルシウムを投入した。この点を除き、実施例１から３では、参考例４と同様に二酸化炭素の処理を実施した。図３に時間に対する二酸化炭素の消失量を示す。なお、参考として、図３に、参考例４および５も合わせて示す。
(Examples 1 to 3)
The first hexamethylphosphoric acid triamide was added so that the concentration of the hexamethylphosphoric acid triamide was 5% by weight based on the first aqueous dispersion of water, magnesium hydroxide and acetonitrile, which was the same as that used in Reference Example 4. It was put into an aqueous dispersion. Further, in this aqueous dispersion, in Example 1 (Sample S1), the concentration of zinc hydroxide was 30% by weight, in Example 2 (Sample S2), the concentration of sodium hydroxide was 30% by weight, and in Example 3 (Sample S2). In sample S3), zinc hydroxide, sodium hydroxide, or calcium hydroxide was added so that the concentration of calcium hydroxide was 30% by weight. Except for this point, in Examples 1 to 3, carbon dioxide treatment was carried out in the same manner as in Reference Example 4. FIG. 3 shows the amount of carbon dioxide disappeared over time. For reference, Reference Examples 4 and 5 are also shown in FIG.
また、水酸化亜鉛は平均粒径６から９μｍ、水酸化ナトリウムは平均粒径０．７ｍｍ、水酸化カルシウムは平均粒径１０μｍの粉末を使用した。 Further, a powder having an average particle size of 6 to 9 μm for zinc hydroxide, an average particle size of 0.7 mm for sodium hydroxide, and an average particle size of 10 μm for calcium hydroxide was used.
図３に示すように、水分散体に含まれる金属含有化合物が、水酸化亜鉛（試料Ｓ１）、水酸化ナトリウム（試料Ｓ２）、水酸化カルシウム（試料Ｓ３）の順で、二酸化炭素の消失曲線の傾斜が緩やかになった（消失速度が遅くなる）。特定の理論に縛られるわけでないが、亜鉛は２価の酸化状態が支配的であるために、分散体中では６配位錯体の形態をとり、二酸化炭素の消失促進に寄与したものと考えられる。 As shown in FIG. 3, the metal-containing compound contained in the aqueous dispersion has a carbon dioxide disappearance curve in the order of zinc hydroxide (sample S1), sodium hydroxide (sample S2), and calcium hydroxide (sample S3). The slope of the sample became gentle (the disappearance speed became slower). Although not bound by a specific theory, zinc is considered to have contributed to the promotion of carbon dioxide disappearance by taking the form of a hexacoordinated complex in the dispersion because the divalent oxidation state is dominant. ..
また、図２に示す参考例と比較して、二酸化炭素の消失速度は、アセトニトリルに加えて、ヘキサメチルリン酸トリアミドと、水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、または水酸化カルシウムとを添加することで細かく調節することができた。また、参考例４（試料ＲＳ４）では、二酸化炭素の消失量が４２０秒を超えても低減されていないが、実施例１から３（試料Ｓ１からＳ３）では、二酸化炭素の消失量が約４２０秒までに低減された。 Further, as compared with the reference example shown in FIG. 2, the rate of carbon dioxide disappearance was increased by adding hexamethylphosphoric acid triamide and zinc hydroxide, sodium hydroxide, or calcium hydroxide in addition to acetonitrile. I was able to make fine adjustments. Further, in Reference Example 4 (Sample RS4), the amount of carbon dioxide lost was not reduced even if it exceeded 420 seconds, but in Examples 1 to 3 (Samples S1 to S3), the amount of carbon dioxide lost was about 420. Reduced to seconds.
（実施例４から７）
実施例４（試料Ｓ４）は、水酸化亜鉛の濃度が１０重量％、水酸化ナトリウムの濃度が１０重量％、水酸化カルシウムの濃度が１０重量％となるようにした点を除き、実施例１と同様に二酸化炭素の処理を実施した。図４に時間に対する二酸化炭素の消失量を示す。なお、参考として、図４に、参考例４および５も合わせて示す。
(Examples 4 to 7)
Example 4 (Sample S4) is Example 1 except that the concentration of zinc hydroxide is 10% by weight, the concentration of sodium hydroxide is 10% by weight, and the concentration of calcium hydroxide is 10% by weight. The treatment of carbon dioxide was carried out in the same manner as in the above. FIG. 4 shows the amount of carbon dioxide disappeared over time. For reference, Reference Examples 4 and 5 are also shown in FIG.
実施例５（試料Ｓ５）では、水酸化亜鉛の濃度が２０重量％、水酸化ナトリウムの濃度が２０重量％、水酸化カルシウムの濃度が２０重量％となるようにした点を除き、実施例１と同様に二酸化炭素の処理を実施した。図４に時間に対する二酸化炭素の消失量を示す。 In Example 5 (Sample S5), Example 1 except that the concentration of zinc hydroxide was 20% by weight, the concentration of sodium hydroxide was 20% by weight, and the concentration of calcium hydroxide was 20% by weight. The treatment of carbon dioxide was carried out in the same manner as in the above. FIG. 4 shows the amount of carbon dioxide disappeared over time.
実施例６（試料Ｓ６）では、水酸化亜鉛の濃度が３０重量％、水酸化ナトリウムの濃度が３０重量％、水酸化カルシウムの濃度が３０重量％となるようにした点を除き、実施例１と同様に二酸化炭素の処理を実施した。図４に時間に対する二酸化炭素の消失量を示す。 In Example 6 (Sample S6), Example 1 except that the concentration of zinc hydroxide was 30% by weight, the concentration of sodium hydroxide was 30% by weight, and the concentration of calcium hydroxide was 30% by weight. The treatment of carbon dioxide was carried out in the same manner as in the above. FIG. 4 shows the amount of carbon dioxide disappeared over time.
図４に示すように、水分散体に対する水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、および水酸化カルシウムの種々の濃度で、二酸化炭素の消失速度を調整できた。特に、試料Ｓ６を使用した場合、二酸化炭素の消失速度が向上した。 As shown in FIG. 4, the rate of carbon dioxide disappearance could be adjusted at various concentrations of zinc hydroxide, sodium hydroxide, and calcium hydroxide with respect to the aqueous dispersion. In particular, when sample S6 was used, the rate of carbon dioxide disappearance was improved.
（実施例７）
実施例７（試料Ｓ７）では、水酸化亜鉛の濃度が３０重量％、水酸化ナトリウムの濃度が１０重量％、水酸化カルシウムの濃度が５重量％となるようにした点を除き、実施例１と同様に二酸化炭素の処理を実施した。図５に時間に対する二酸化炭素の消失量を示す。なお、参考として、図５に、参考例４および５も合わせて示す。
(Example 7)
In Example 7 (Sample S7), Example 1 except that the concentration of zinc hydroxide was 30% by weight, the concentration of sodium hydroxide was 10% by weight, and the concentration of calcium hydroxide was 5% by weight. The treatment of carbon dioxide was carried out in the same manner as in the above. FIG. 5 shows the amount of carbon dioxide disappeared over time. For reference, Reference Examples 4 and 5 are also shown in FIG.
図５に示すように、水分散体に対する水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、および水酸化カルシウムの濃度が異なる場合でも、二酸化炭素の消失速度を調整できた。 As shown in FIG. 5, the rate of carbon dioxide disappearance could be adjusted even when the concentrations of zinc hydroxide, sodium hydroxide, and calcium hydroxide with respect to the aqueous dispersion were different.
以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the invention have been described above, the invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the invention.
１００ 処理装置、１０ フラスコ、２０ フラスコ、３０ チューブ、４０攪拌装置、５０ 支持装置、６０ 採取口、７０ 水導入口、８０水分散体、９０ ドライアイス、９１ 二酸化炭素 100 processing equipment, 10 flasks, 20 flasks, 30 tubes, 40 stirrers, 50 supports, 60 sampling ports, 70 water inlets, 80 aqueous dispersions, 90 dry ice, 91 carbon dioxide
本発明によれば、
二酸化炭素の処理方法であって、
水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む水分散体を準備することと、
前記水分散体と二酸化炭素を含むガスとを接触させることと、
前記水酸化マグネシウムと前記二酸化炭素とを反応させることと、を備え、
前記水分散体は、ヘキサメチルリン酸トリアミドと、水酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、および水酸化カルシウムの少なくとも１つの水酸化物と、を含み、
前記アセトニトリルは、前記水酸化マグネシウムと、前記アセトニトリルと、を含む水分散体中に１０重量％以上、４０重量％以下含まれ、
前記ヘキサメチルリン酸トリアミドは、前記水酸化マグネシウムと、前記アセトニトリルと、を含む水分散体に対して、２重量％以上、８重量％以下含まれ、
前記水酸化物は、前記水酸化マグネシウムと、前記アセトニトリルと、を含む水分散体に対して、３０重量％以上、９０重量％以下含まれる、ことを特徴とする二酸化炭素の処理方法。
According to the present invention
It ’s a method of treating carbon dioxide.
Preparing an aqueous dispersion containing magnesium hydroxide and acetonitrile,
Contacting the aqueous dispersion with a gas containing carbon dioxide
The reaction of the magnesium hydroxide with the carbon dioxide is provided.
The water dispersion, and hexamethylphosphoric acid triamide, zinc hydroxide, looking contains and at least one hydroxide of sodium hydroxide, and calcium hydroxide,
The acetonitrile is contained in an aqueous dispersion containing the magnesium hydroxide and the acetonitrile in an amount of 10% by weight or more and 40% by weight or less.
The hexamethylphosphoric acid triamide is contained in an amount of 2% by weight or more and 8% by weight or less based on the aqueous dispersion containing the magnesium hydroxide and the acetonitrile.
A method for treating carbon dioxide, wherein the hydroxide is contained in an amount of 30% by weight or more and 90% by weight or less based on the aqueous dispersion containing the magnesium hydroxide and the acetonitrile.
Claims (10)
水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、を含む水分散体を準備することと、
前記水分散体と二酸化炭素を含むガスとを接触させることと、
前記水酸化マグネシウムと前記二酸化炭素とを反応させることと、を備え、
前記水分散体はヘキサメチルリン酸トリアミドと、Ｚｎ含有化合物、Ｎａ含有化合物、およびＣａ含有化合物の少なくとも１つの金属含有化合物と、を含む、ことを特徴とする二酸化炭素の処理方法。 It ’s a method of treating carbon dioxide.
Preparing an aqueous dispersion containing magnesium hydroxide and acetonitrile,
Contacting the aqueous dispersion with a gas containing carbon dioxide
The reaction of the magnesium hydroxide with the carbon dioxide is provided.
A method for treating carbon dioxide, wherein the aqueous dispersion contains hexamethylphosphoric acid triamide and at least one metal-containing compound of a Zn-containing compound, a Na-containing compound, and a Ca-containing compound.
酸化マグネシウムを水に分散させて分散体を準備すること、
前記分散体に、前記アセトニトリルと、前記ヘキサメチルリン酸トリアミドと、前記金属含有化合物と、を投入すること、を備える、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の二酸化炭素の処理方法。 The preparation of the aqueous dispersion is
Dispersing magnesium oxide in water to prepare the dispersion,
The dispersion is provided with the addition of the acetonitrile, the hexamethylphosphoric acid triamide, and the metal-containing compound.
The method for treating carbon dioxide according to any one of claims 1 to 5, wherein the method for treating carbon dioxide.
前記水分散体は、水と、水酸化マグネシウムと、アセトニトリルと、ヘキサメチルリン酸トリアミドと、Ｚｎ含有化合物、Ｎａ含有化合物、およびＣａ含有化合物の少なくとも１つの金属含有化合物と、を含む、ことを特徴とする水分散体。 An aqueous dispersion used in the method for treating carbon dioxide according to any one of claims 1 to 9.
The aqueous dispersion contains water, magnesium hydroxide, acetonitrile, hexamethylphosphoric acid triamide, and at least one metal-containing compound of a Zn-containing compound, a Na-containing compound, and a Ca-containing compound. Characteristic aqueous dispersion.
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