JP2023045473A - Carbon dioxide treatment method - Google Patents

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武次 廣田
Takeji Hirota
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Abstract

To provide a novel carbon dioxide treatment method for converting carbon dioxide to a different material.SOLUTION: The carbon dioxide treatment method carrying out a carbon dioxide absorption step of bringing carbon dioxide into contact with an aqueous alkaline solution to dissolve carbon dioxide in the aqueous alkaline solution, and an electrolysis step of electrolyzing the aqueous alkaline solution in which carbon dioxide is dissolved, is characterized by applying an inter-electrode voltage in such a way that the value of electrolytic current is kept at 400 A or below when the electrolysis step is being carried out.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、二酸化炭素を別の物質に変性させる二酸化炭素処理方法に関する。 The present invention relates to a carbon dioxide treatment method for denaturing carbon dioxide into another substance.

地球温暖化現象は様々な要因が重なって引き起こされている現象であるが、人間の産業活動に伴って大気中に排出された二酸化炭素(CO)などの温室効果ガスを大きな要因とする説が主流となっている。そのため、二酸化炭素の排出量の削減が国際的な課題とされている。又、排出された二酸化炭素を回収する手段についても研究が進められている。 Global warming is a phenomenon caused by a combination of various factors, and it is believed that greenhouse gases such as carbon dioxide (CO 2 ) emitted into the atmosphere by human industrial activities are a major factor. has become mainstream. Therefore, the reduction of carbon dioxide emissions is an international issue. In addition, research is also progressing on means for recovering the emitted carbon dioxide.

二酸化炭素を回収する手段としては、例えば、アルカリ性の水溶液に二酸化炭素を接触させて前記水溶液中に二酸化炭素を溶存させる方法(化学吸着法)が開発されている。そして、この化学吸着法では二酸化炭素を溶存させた水溶液を加熱処理することによって二酸化炭素を選択的に回収し、液化炭酸ガスの状態で地下に埋設するものとされている。 As means for recovering carbon dioxide, for example, a method (chemisorption method) has been developed in which carbon dioxide is brought into contact with an alkaline aqueous solution to dissolve carbon dioxide in the aqueous solution. In this chemisorption method, carbon dioxide is selectively recovered by heat-treating an aqueous solution in which carbon dioxide is dissolved, and the carbon dioxide is buried underground in the form of liquefied carbon dioxide.

しかしながら、前記化学吸着法では二酸化炭素を溶存させた水溶液から二酸化炭素を分離する際に消費される熱エネルギーが大きく、処理コストが高くなる。この点につき下記特許文献1では、二酸化炭素をモノエタノールアミンの水溶液中に溶存させた後、前記水溶液中に水酸化カルシウムなどのカルシウム塩を添加することによって炭酸カルシウムを生成させ、もって前記水溶液中に二酸化炭素を固定化する方法を提案している。 However, the chemisorption method consumes a large amount of thermal energy when separating carbon dioxide from an aqueous solution in which carbon dioxide is dissolved, resulting in high processing costs. Regarding this point, in Patent Document 1 below, after dissolving carbon dioxide in an aqueous solution of monoethanolamine, a calcium salt such as calcium hydroxide is added to the aqueous solution to generate calcium carbonate, thereby dissolving carbon dioxide in the aqueous solution. proposed a method to fix carbon dioxide in

又、下記特許文献2では、二酸化炭素をアルカリ性水溶液中に溶存させた後、電気分解処理することによって二酸化炭素を変性させる手段を提案している。 Further, Patent Literature 2 below proposes a means for denaturing carbon dioxide by dissolving carbon dioxide in an alkaline aqueous solution and then electrolyzing the solution.

特開2012‐131697号公報JP 2012-131697 A 特開2017‐205718号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-205718

前記特許文献1に記載の方法(二酸化炭素の固定化方法)は二酸化炭素を炭酸カルシウムの形態で水溶液中に固定化するものである。しかしながら、炭酸カルシウムは実質的な発熱量を有するものではない。そのため、前記特許文献1に記載の方法によって得られた処理物は炭酸カルシウムを抽出してセメントとして再利用するくらいしか利用価値が見出せていない。 The method (method for immobilizing carbon dioxide) described in Patent Document 1 is to immobilize carbon dioxide in the form of calcium carbonate in an aqueous solution. However, calcium carbonate has no substantial calorific value. Therefore, the processed material obtained by the method described in Patent Document 1 has only been found to be useful to the extent that calcium carbonate is extracted and reused as cement.

一方、前記特許文献2に記載の方法(二酸化炭素処理方法)では、電気分解処理によって二酸化炭素をメタンやエタン等のC~C程度の有機化合物に変性させている。これらの有機化合物は材料や燃料としての再利用も可能であるが、常温において気体であることから回収時や輸送時にある程度のロスが生じる。 On the other hand, in the method (carbon dioxide treatment method) described in Patent Document 2, carbon dioxide is denatured into C 1 to C 2 organic compounds such as methane and ethane by electrolysis. Although these organic compounds can be reused as materials or fuels, they are gaseous at room temperature, so they cause a certain amount of loss during recovery and transportation.

本発明は前記技術的課題を解決するために開発されたものであって、二酸化炭素を別の物質に変性させると共に液体として回収することができる新規な二酸化炭素処理方法を提供することを目的とする。 The present invention was developed to solve the above technical problems, and it is an object of the present invention to provide a novel carbon dioxide treatment method that can convert carbon dioxide into another substance and recover it as a liquid. do.

前記技術的課題を解決する本発明の二酸化炭素処理方法は、二酸化炭素を変性させる二酸化炭素処理方法であって、アルカリ性水溶液中に二酸化炭素を溶存させる二酸化炭素吸収工程と、前記二酸化炭素吸収工程の実行時又は実行後、前記アルカリ性水溶液を電気分解する電気分解工程と、を実行し、前記電気分解工程の実行時、電解電流の値が400A以下となるように電極間電圧を印加することを特徴とする(以下、「本発明方法」と称する。)。 The carbon dioxide treatment method of the present invention for solving the technical problem is a carbon dioxide treatment method for denaturing carbon dioxide, comprising a carbon dioxide absorption step of dissolving carbon dioxide in an alkaline aqueous solution, and the carbon dioxide absorption step. During or after execution, an electrolysis step of electrolyzing the alkaline aqueous solution is performed, and when the electrolysis step is performed, the voltage between the electrodes is applied so that the value of the electrolysis current is 400 A or less. (hereinafter referred to as "method of the present invention").

前記本発明方法においては、前記アルカリ性水溶液として、ケイ酸塩を溶質とする水溶液、アミン系化合物を溶質とする水溶液、又はアミン系化合物及びケイ酸塩を溶質とする水溶液を用いることが好ましい多様となる。 In the method of the present invention, it is preferable to use, as the alkaline aqueous solution, an aqueous solution containing a silicate as a solute, an aqueous solution containing an amine compound as a solute, or an aqueous solution containing an amine compound and a silicate as solutes. Become.

前記本発明方法においては、前記電気分解工程の実行時、銅電極を陽極に用いることが好ましい態様となる。 In the method of the present invention, it is preferable to use a copper electrode as an anode during the electrolysis step.

前記本発明方法においては、前記分解工程の実行時、銅電極以外の電極を陽極に用いることが好ましい多様となる。 In the method of the present invention, it is preferable to use an electrode other than a copper electrode as the anode during the decomposition step.

前記本発明方法においては、前記二酸化炭素吸収工程と前記電気分解工程とを繰り返し実行することが好ましい多様となる。 In the method of the present invention, it is preferable to repeatedly perform the carbon dioxide absorption step and the electrolysis step.

前記本発明方法においては、二回目以降の二酸化炭素吸収工程の実行前又は実行時、前記アルカリ性水溶液を補充することが好ましい態様となる。 In the method of the present invention, it is preferable to replenish the alkaline aqueous solution before or during the second and subsequent carbon dioxide absorption steps.

本発明によれば、二酸化炭素を別の物質に変性させると共に液体として回収することができる。 According to the present invention, carbon dioxide can be denatured into another substance and recovered as a liquid.

図1(a)は、本発明方法における二酸化炭素吸収工程の実行を示す模式図であり、図1(b)は、本発明方法における電気分解工程の実行を示す模式図である。FIG. 1(a) is a schematic diagram showing execution of the carbon dioxide absorption step in the method of the present invention, and FIG. 1(b) is a schematic diagram showing execution of the electrolysis step in the method of the present invention. 図2(a)、(b)は、本発明方法の実行によって得られた化合物を示す構造式である。Figures 2(a) and (b) are structural formulas representing compounds obtained by carrying out the method of the present invention. 図3は、本発明方法の実行によって得られた化合物を示すクロマトグラム(a)と、構造式(b)である。FIG. 3 is a chromatogram (a) and a structural formula (b) showing compounds obtained by carrying out the method of the invention. 図4は、本発明方法の実行によって得られた化合物を示すクロマトグラム(a)と、構造式(b)である。FIG. 4 is a chromatogram (a) and a structural formula (b) showing compounds obtained by practicing the method of the present invention.

以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments.

<本発明方法>
本発明方法では、「二酸化炭素吸収工程」と、「電気分解工程」と、を実行する。
<Method of the present invention>
In the method of the present invention, a "carbon dioxide absorption step" and an "electrolysis step" are performed.

‐二酸化炭素吸収工程‐
前記二酸化炭素吸収工程では、アルカリ性水溶液中に二酸化炭素を溶存させる。アルカリ性水溶液に二酸化炭素を含むガスを吹き込むことによって前記ガス中の二酸化炭素を前記アルカリ性水溶液中に溶存させることは既に公知の手段となっている。例えば、RNHの化学式(R:アルキル基又はアルカノール基)からなるアミン系化合物を溶質とするアルカリ性水溶液中に二酸化炭素を導入すると、まずアミン系化合物と二酸化炭素との結合形成反応(RNH+CO→RNHCO)が起こり、続くプロトン脱離反応(RNHCO+HO→RNHCO +H)によって前記アルカリ性水溶液中に二酸化炭素が溶存する。二酸化炭素の溶存に伴い、前記アルカリ性水溶液のpHは中性付近にシフトする。
-Carbon dioxide absorption process-
In the carbon dioxide absorption step, carbon dioxide is dissolved in the alkaline aqueous solution. Blowing a gas containing carbon dioxide into an alkaline aqueous solution to dissolve the carbon dioxide in the gas in the alkaline aqueous solution is already a known means. For example, when carbon dioxide is introduced into an alkaline aqueous solution containing an amine-based compound represented by the chemical formula of RNH2 (R: alkyl group or alkanol group) as a solute, a bond-forming reaction between the amine-based compound and carbon dioxide ( RNH2 + CO 2 →RNH 2 CO 2 ) occurs, and carbon dioxide is dissolved in the alkaline aqueous solution by the subsequent proton elimination reaction (RNH 2 CO 2 +H 2 O→RNHCO 2 +H 3 O + ). With the dissolution of carbon dioxide, the pH of the alkaline aqueous solution shifts to near neutrality.

本発明処理方法において前記アルカリ性水溶液は特に限定されるものではないが、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムなどの強塩基を溶質とする水溶液よりも取り扱い上の安全性が高いアミン系化合物又はケイ酸塩などの弱塩基を溶質とする水溶液を用いることが好ましい。又、前記アルカリ性水溶液の塩基性は、pH10~14の範囲内に調整することが好ましい。 In the treatment method of the present invention, the alkaline aqueous solution is not particularly limited, but an amine compound or silicate that is safer in handling than an aqueous solution containing a strong base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide as a solute. It is preferable to use an aqueous solution containing a weak base such as a solute. Further, it is preferable to adjust the basicity of the alkaline aqueous solution within the range of pH 10-14.

前記アミン系化合物としては、例えばアンモニアの水素基がアルキル基やアルカノール基によって置換されたアルキルアミン(モノアルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン)や、アルカノールアミン(モノアルカノールアミン、ジアルカノールアミン、トリアルカノールアミン)を挙げることができる。一方、前記ケイ酸塩としては、例えばケイ酸ナトリウムやケイ酸カリウム等を挙げることができる。 Examples of the amine compounds include alkylamines (monoalkylamines, dialkylamines, trialkylamines) in which hydrogen groups of ammonia are substituted with alkyl groups or alkanol groups, and alkanolamines (monoalkanolamines, dialkanolamines, trialkylamines). alkanolamine) can be mentioned. On the other hand, examples of the silicate include sodium silicate and potassium silicate.

なお、前記アルカリ性水溶液としてアミン系化合物及びケイ酸塩を溶質とする水溶液を用いれば、二酸化炭素の溶存量が向上することが確認されている。この場合、アミン系化合物とケイ酸塩との配合割合は特に限定されないが、アミン系化合物100重量部に対してケイ酸塩1~10重量部(好ましくは、2~5重量部)とすることが好ましい。 It has been confirmed that the amount of dissolved carbon dioxide is improved by using an aqueous solution containing an amine compound and a silicate as solutes as the alkaline aqueous solution. In this case, the mixing ratio of the amine compound and the silicate is not particularly limited, but the silicate should be 1 to 10 parts by weight (preferably 2 to 5 parts by weight) per 100 parts by weight of the amine compound. is preferred.

‐電気分解工程‐
前記電気分解工程では、二酸化炭素を溶存させた前記アルカリ性水溶液を電気分解する(前記アルカリ性水溶液に二つの電極(陽極と陰極)を接触させて電極間に電圧を印加する。)。なお、前記電気分解工程は前記二酸化炭素吸収工程の実行中に行っても良いし、前記二酸化炭素吸収工程の実行後に行っても良い。
-Electrolysis process-
In the electrolysis step, the alkaline aqueous solution in which carbon dioxide is dissolved is electrolyzed (two electrodes (an anode and a cathode) are brought into contact with the alkaline aqueous solution and a voltage is applied between the electrodes). The electrolysis step may be performed during execution of the carbon dioxide absorption step, or may be performed after execution of the carbon dioxide absorption step.

そして、本発明方法においては前記電気分解工程の実行時、電解電流の値が400A以下(好ましくは150~300A)となるように電極間電圧を印加する。電解電流の値が400A以下となるようにして前記電気分解工程を実行すれば、前記アルカリ性水溶液中に溶存する二酸化炭素が前記アルカリ性水溶液中に残存し得る物質に変性することが確認されている。一方、前記電気分解工程の実行時に電解電流の値が400mAを超えると、前記アルカリ性水溶液中に溶存する二酸化炭素がメタンやエタン等のC~C程度の有機化合物に変性することが確認されている。但し、現段階において、この二酸化炭素の変性のメカニズムの詳細は明らかになっていない。 In the method of the present invention, the voltage between the electrodes is applied so that the value of the electrolysis current is 400 A or less (preferably 150 to 300 A) during the electrolysis step. It has been confirmed that if the electrolysis step is performed so that the value of the electrolysis current is 400 A or less, the carbon dioxide dissolved in the alkaline aqueous solution is denatured into a substance that can remain in the alkaline aqueous solution. On the other hand, it has been confirmed that when the value of the electrolysis current exceeds 400 mA during the electrolysis step, the carbon dioxide dissolved in the alkaline aqueous solution is denatured into C 1 to C 2 organic compounds such as methane and ethane. ing. However, at the present stage, the details of the mechanism of this carbon dioxide denaturation have not been clarified.

なお、前記電気分解工程を実行する際、電極間電圧が同じであっても前記アルカリ性水溶液の処方や電極間距離、電解槽のサイズなどによって電解電流の値は変わる。言い換えれば、電極間電圧を増減することによって電解電流の値を400A以下に制御することができる。そのため、本発明方法では前記電気分解工程の実行時における電極間電圧は特に限定されない。又、本発明方法の実行中に電極間電圧を増減させても良い。但し、電極間電圧を高くすれば、本発明方法を実行するための電気的エネルギーの消費量が多くなるため、本発明方法においては電極間電圧を6V未満(好ましくは2.5~5V)とすることが好ましい。 When performing the electrolysis step, even if the voltage between the electrodes is the same, the value of the electrolysis current varies depending on the formulation of the alkaline aqueous solution, the distance between the electrodes, the size of the electrolytic cell, and the like. In other words, the value of the electrolysis current can be controlled to 400 A or less by increasing or decreasing the voltage between the electrodes. Therefore, in the method of the present invention, the inter-electrode voltage during the electrolysis step is not particularly limited. Also, the inter-electrode voltage may be increased or decreased during execution of the method of the present invention. However, if the voltage between the electrodes is increased, the amount of electrical energy consumed for carrying out the method of the present invention increases. preferably.

<実施例>
‐アルカリ性水溶液‐
下記表1に実施例1~3に係るアルカリ性水溶液の処方(25℃の温度条件)を示す。なお、表中「MEA」はモノエタノールアミン、「DEA」はジエタノールアミン、「TEA」はトリエタノールアミンを意味し、「CG」は、ケイ酸塩水溶液(ケイ酸ナトリウム1.0%、植物系界面活性剤0.5%、水98.5%)を意味する。
<Example>
-Alkaline aqueous solution-
Table 1 below shows the formulations of the alkaline aqueous solutions (temperature conditions of 25° C.) according to Examples 1 to 3. In the table, "MEA" means monoethanolamine, "DEA" means diethanolamine, "TEA" means triethanolamine, and "CG" means silicate aqueous solution (sodium silicate 1.0%, plant interface 0.5% active agent, 98.5% water).

Figure 2023045473000002
Figure 2023045473000002

‐二酸化炭素吸収工程‐
高濃度二酸化炭素ガス(99.9%)をアルミニウムバッグBに封入し、図1(a)に示すように、チュービングポンプPを用いて各実施例に係るアルカリ性水溶液1に導入(バブリング)した。なお、二酸化炭素ガスの導入は、13.0ml/分の導入量で90分間行った。
-Carbon dioxide absorption process-
A high-concentration carbon dioxide gas (99.9%) was enclosed in an aluminum bag B and introduced (bubbling) into the alkaline aqueous solution 1 according to each example using a tubing pump P as shown in FIG. 1(a). The carbon dioxide gas was introduced at an introduction rate of 13.0 ml/min for 90 minutes.

‐電気分解工程‐
下記表2に前記電気分解工程を実行した際の条件を示す。図1(b)に示すように、前記電気分解工程は、二本の電極(陽極(PP)、陰極(NP))の各端部をアルカリ性水溶液に浸し、電解電流が400Aを超えないようにして電極間電圧を印加することによって行った。又、比較例として、電解電流が500Aとなるように電極間電圧を印加した場合も行った。更に、実施例4、5では、陰極(NP)をステンレス電極としたうえで、陽極(PP)を銅電極とした場合についての電気分解手工程も実行した。
-Electrolysis process-
Table 2 below shows the conditions under which the electrolysis step was carried out. As shown in FIG. 1(b), the electrolysis step includes immersing each end of the two electrodes (anode (PP) and cathode (NP)) in an alkaline aqueous solution so that the electrolysis current does not exceed 400A. was performed by applying a voltage between the electrodes. Further, as a comparative example, a case where the voltage between the electrodes was applied so that the electrolysis current was 500A was also carried out. Further, in Examples 4 and 5, an electrolysis process was also performed in which the cathode (NP) was a stainless steel electrode and the anode (PP) was a copper electrode.

Figure 2023045473000003
Figure 2023045473000003

その結果、電解電流の値が400Aを超える条件で電気分解を行った比較例(比較例1、2)については、いずれも電気分解の実行中に気体が発生していることが確認された。この気体を回収してガスクロマトグラフィー(GC‐TCD)による成分分析を行った結果、メタン(CH)、一酸化炭素(CO)、酸化エチレン(CO)、エチレン(C)、及びエタン(C)の存在が確認された。 As a result, it was confirmed that gas was generated during the electrolysis in all of the comparative examples (comparative examples 1 and 2) in which the electrolysis was performed under the condition that the value of the electrolysis current exceeded 400 A. As a result of collecting this gas and performing component analysis by gas chromatography (GC-TCD), methane (CH 4 ), carbon monoxide (CO), ethylene oxide (C 2 H 4 O), ethylene (C 2 H 2 ), and the presence of ethane ( C2H5 ).

一方、電解電流の値が400A以下となる条件で前記電気分解工程をおこなった各実施例については、いずれも時間経過とともにアルカリ性水溶液が黒ずんでいき、この黒ずみの原因となる何らかの物質が反応系に発生してアルカリ性水溶液中に溶け込んでいるのが確認された。アルカリ性水溶液の水分濃度が20±5%になるまで前記電気分解工程を行った後に火を近づけると引火して燃焼が継続したため、アルカリ性水溶液中に発生した黒ずみは何らかの燃焼カロリーを有する物質であることが確認された。 On the other hand, in each of the examples in which the electrolysis step was performed under the condition that the value of the electrolysis current was 400 A or less, the alkaline aqueous solution darkened with the passage of time. It was confirmed that it was generated and dissolved in the alkaline aqueous solution. After the electrolysis step was carried out until the water concentration of the alkaline aqueous solution reached 20±5%, when a fire was brought close to it, it ignited and combustion continued. was confirmed.

そこで、実施例1~3の条件で本発明方法を行ったものについてTIC(全イオン電流)クロマトグラムによる成分分析を行ったところ、図1(a)に示す構造の化合物(2‐モルホリノエタノール)や、図1(b)に示す化合物(オキサゾリジン‐2‐オン)など、比較的低分子量の化合物の存在が確認された。 Therefore, when the method of the present invention was performed under the conditions of Examples 1 to 3, component analysis was performed by TIC (total ion current) chromatogram, and the compound (2-morpholinoethanol) having the structure shown in FIG. , and the presence of relatively low-molecular-weight compounds such as the compound (oxazolidin-2-one) shown in FIG. 1(b).

又、陽極(PP)に銅電極を用いた場合(実施例4‐2、実施例5‐2)についても、では、図1(a)に示す構造の化合物(2‐モルホリノエタノール)や、図1(b)に示す化合物(オキサゾリジン‐2‐オン)など、比較的低分子量の化合物の存在が確認された。 In addition, when a copper electrode is used as the anode (PP) (Examples 4-2 and 5-2), the compound (2-morpholinoethanol) having the structure shown in FIG. The presence of relatively low molecular weight compounds such as the compound (oxazolidin-2-one) shown in 1(b) was confirmed.

なお、参考として、アルカリ性水溶液に二酸化炭素を溶存させなかった場合(反応系に二酸化炭素が存在しない場合)について電気分解を行ったところ、前述の化合物の生成は確認されなかった。 As a reference, when electrolysis was performed when carbon dioxide was not dissolved in the alkaline aqueous solution (when carbon dioxide was not present in the reaction system), the formation of the above-mentioned compound was not confirmed.

一方、陽極(PP)にステンレス電極を用いた反応系(実施例4‐1、実施例5‐1)では、図2(a)、図3(a)に示すマスクロマトグラムを示す物質が得られた。各マスクロマトグラムから化学構造を解析したところ、それぞれ図2(b)に示す構造の化合物(1‐メトキシ‐2,8,9‐トリオキサ‐5‐アザ‐1‐シラビシクロ[3,3,3]ウンデカン)や、図3(b)に示す構造の化合物(1‐イソブチルスルファニメチル‐2,8,9‐トリオキサ‐5‐アザ‐1‐シラビシクロ[3,3,3]ウンデカン)であることが確認された。 On the other hand, in the reaction systems (Examples 4-1 and 5-1) using a stainless steel electrode as the anode (PP), substances exhibiting the mass chromatograms shown in FIGS. 2(a) and 3(a) were obtained. was taken. When the chemical structure was analyzed from each mass chromatogram, the compound (1-methoxy-2,8,9-trioxa-5-aza-1-sylabicyclo[3,3,3]) having the structure shown in FIG. undecane) and the compound (1-isobutylsulfanimethyl-2,8,9-trioxa-5-aza-1-sylabicyclo[3,3,3]undecane) having the structure shown in FIG. confirmed.

即ち、反応系にケイ酸塩が存在する場合において、陽極(PP)に銅電極以外の電極を用いるとシラビシクロウンデカンを基本骨格とする化合物が生成することが確認された。この結果は、陽極(PP)につき銅電極以外の電極(炭素電極等)を使用しても同様であった。 That is, it was confirmed that when a silicate was present in the reaction system and an electrode other than a copper electrode was used as the anode (PP), a compound having a silabicycloundecane as a basic skeleton was produced. This result was the same even when an electrode (carbon electrode, etc.) other than a copper electrode was used for the anode (PP).

一方、陽極(PP)に銅電極を用いれば、シリカを構造骨格に含まない比較的低分子量の化合物が生成することが確認された。この結果は、反応系にケイ酸塩が存在していても同様であった。 On the other hand, it was confirmed that when a copper electrode is used as the anode (PP), a relatively low-molecular-weight compound containing no silica in its structural framework is produced. This result was the same even when silicate was present in the reaction system.

これより、本発明方法の実行の結果、二酸化炭素を別の物質に変性させると共に液体として回収することができることが認められた。 Thus, it has been observed that carbon dioxide can be transformed into another substance and recovered as a liquid as a result of the practice of the method of the present invention.

ところで、前記各実施例では、アルカリ性水溶液として弱塩基を溶質とする水溶液を用いたが、水酸化ナトリウム等の強塩基を用いて行った場合にあっても同様の結果が得られることが確認されている。 By the way, in each of the above examples, an aqueous solution containing a weak base as a solute was used as the alkaline aqueous solution, but it was confirmed that similar results were obtained even when a strong base such as sodium hydroxide was used. ing.

又、前記各実施例では、陰極(NP)としてステンレス電極を用いたが、炭素電極や銅電極等のその他の電極を用いて行った場合にあっても同様の結果が得られることが確認されている。 Further, in each of the above examples, a stainless steel electrode was used as the cathode (NP). ing.

更に、本実施形態においては、前記二酸化炭素吸収工程の実行後に前記電気分解工程を実行しているが、前記電気分解工程は前記二酸化炭素吸収工程の実行中に行っても良い。又、前記二酸化炭素吸収工程と前記電気分解工程とを繰り返し行っても良い。 Furthermore, in the present embodiment, the electrolysis step is performed after the carbon dioxide absorption step is performed, but the electrolysis step may be performed during the carbon dioxide absorption step. Further, the carbon dioxide absorption step and the electrolysis step may be repeated.

この際、二回目以降の二酸化炭素吸収工程の実行前又は実行時に、前記アルカリ性水溶液を補充すれば、より効率的に二酸化炭素を処理できることが確認されている。 In this case, it has been confirmed that carbon dioxide can be treated more efficiently by replenishing the alkaline aqueous solution before or during the second and subsequent carbon dioxide absorption steps.

なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 In addition, the present invention can be embodied in various other forms without departing from its spirit or essential characteristics. Therefore, the above-described embodiments are merely illustrative in all respects and should not be construed in a restrictive manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Furthermore, all modifications and changes within the equivalent range of claims are within the scope of the present invention.

本発明は、二酸化炭素を変性させる手段として好適に用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used as means for modifying carbon dioxide.

1 アルカリ性水溶液

1 alkaline aqueous solution

Claims (6)

二酸化炭素を変性させる二酸化炭素処理方法であって、
アルカリ性水溶液中に二酸化炭素を溶存させる二酸化炭素吸収工程と、
前記二酸化炭素吸収工程の実行時又は実行後、前記アルカリ性水溶液を電気分解する電気分解工程と、
を実行し、
前記電気分解工程の実行時、電解電流の値が400A以下となるように電極間電圧を印加することを特徴とする二酸化炭素処理方法。
A carbon dioxide treatment method for denaturing carbon dioxide,
A carbon dioxide absorption step of dissolving carbon dioxide in an alkaline aqueous solution;
an electrolysis step of electrolyzing the alkaline aqueous solution during or after the carbon dioxide absorption step;
and run
A carbon dioxide treatment method, wherein an inter-electrode voltage is applied such that an electrolysis current value is 400 A or less during execution of the electrolysis step.
請求項1に記載の二酸化炭素処理方法において、
前記アルカリ性水溶液として、
ケイ酸塩を溶質とする水溶液、アミン系化合物を溶質とする水溶液、又はアミン系化合物及びケイ酸塩を溶質とする水溶液を用いる二酸化炭素処理方法。
In the carbon dioxide treatment method according to claim 1,
As the alkaline aqueous solution,
A carbon dioxide treatment method using an aqueous solution containing a silicate as a solute, an aqueous solution containing an amine compound as a solute, or an aqueous solution containing an amine compound and a silicate as solutes.
請求項1又は2に記載の二酸化炭素処理方法において、
前記電気分解工程の実行時、銅電極を陽極に用いる二酸化炭素処理方法。
In the carbon dioxide treatment method according to claim 1 or 2,
A carbon dioxide treatment method using a copper electrode as an anode during the electrolysis step.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の二酸化炭素処理方法において、
前記分解工程の実行時、銅電極以外の電極を陽極に用いる二酸化炭素処理方法。
In the carbon dioxide treatment method according to any one of claims 1 to 3,
A carbon dioxide treatment method using an electrode other than a copper electrode as an anode during the decomposition step.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の二酸化炭素処理方法において、
前記二酸化炭素吸収工程と前記電気分解工程とを繰り返し実行する二酸化炭素処理方法。
In the carbon dioxide treatment method according to any one of claims 1 to 4,
A carbon dioxide treatment method in which the carbon dioxide absorption step and the electrolysis step are repeatedly performed.
請求項5に記載の二酸化炭素処理方法において、
二回目以降の二酸化炭素吸収工程の実行前又は実行時、前記アルカリ性水溶液を補充する二酸化炭素処理方法。

In the carbon dioxide treatment method according to claim 5,
A carbon dioxide treatment method in which the alkaline aqueous solution is replenished before or during the second and subsequent carbon dioxide absorption steps.

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