JP2023175968A - Carbon dioxide permeation agent, carbon dioxide permeation device, and carbon dioxide permeation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二酸化炭素透過剤、二酸化炭素透過装置、及び二酸化炭素透過方法に関する。 The present invention relates to a carbon dioxide permeation agent, a carbon dioxide permeation device, and a carbon dioxide permeation method.
近年、地球温暖化問題への対策として、二酸化炭素を分離及び回収する技術の開発が進められている。二酸化炭素の分離回収手法として、特許文献1には、分子篩の原理に基づく膜透過法により、酸素と窒素から二酸化炭素を得る技術が開示されている。
In recent years, as a countermeasure to the problem of global warming, the development of technology for separating and recovering carbon dioxide has been progressing. As a carbon dioxide separation and recovery method,
しかし、二酸化炭素を透過及び分離可能な、新たな手法が求められている。 However, there is a need for new methods that can permeate and separate carbon dioxide.
そこで、本発明は、新たな、二酸化炭素透過剤及びこれを含む二酸化炭素透過装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a new carbon dioxide permeation agent and a carbon dioxide permeation device containing the same.
前記目的を達成するために、本発明の二酸化炭素透過剤は、高分子製の薄膜を含み、
前記薄膜が二酸化炭素を選択的に透過する。
In order to achieve the above object, the carbon dioxide permeation agent of the present invention includes a thin film made of a polymer,
The thin film selectively permeates carbon dioxide.
本発明の二酸化炭素透過装置は、二酸化炭素供給部、及び、二酸化炭素透過部を含み、
前記二酸化炭素供給部は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素透過部に供給し、
前記二酸化炭素含有物質は、気体及び液体の少なくとも一方であり、
前記二酸化炭素透過部が、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を選択的に透過し、
前記二酸化炭素透過部は、前記本発明の二酸化炭素透過剤を含む。
The carbon dioxide permeation device of the present invention includes a carbon dioxide supply section and a carbon dioxide permeation section,
The carbon dioxide supply unit supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide permeation unit,
The carbon dioxide-containing substance is at least one of a gas and a liquid,
The carbon dioxide permeation unit selectively permeates carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance,
The carbon dioxide permeation section includes the carbon dioxide permeation agent of the present invention.
本発明の二酸化炭素透過方法は、二酸化炭素供給工程、及び、二酸化炭素透過工程を含み、
前記二酸化炭素供給工程は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素透過工程に供給し、
前記二酸化炭素含有物質は、気体及び液体の少なくとも一方であり、
前記二酸化炭素透過工程は、前記本発明の二酸化炭素透過剤により、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を選択的に透過する。
The carbon dioxide permeation method of the present invention includes a carbon dioxide supply step and a carbon dioxide permeation step,
The carbon dioxide supply step supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide permeation step,
The carbon dioxide-containing substance is at least one of a gas and a liquid,
In the carbon dioxide permeation step, carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance is selectively permeated by the carbon dioxide permeation agent of the present invention.
本発明は、新たな、二酸化炭素透過剤及び二酸化炭素透過装置を提供することができる。 The present invention can provide a new carbon dioxide permeation agent and carbon dioxide permeation device.
本発明の二酸化炭素透過剤は、例えば、前記高分子が、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ゴム、ポリウレタン、及びアクリルからなる群から選択される少なくとも1つを含む、という形態であってもよい。 In the carbon dioxide permeable agent of the present invention, for example, the polymer is selected from the group consisting of cellulose, polyethylene terephthalate, high density polyethylene, low density polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polycarbonate, rubber, polyurethane, and acrylic. The form may include at least one of the following.
本発明の二酸化炭素透過剤は、例えば、前記薄膜が、酸素及び窒素を透過しない、という形態であってもよい。 The carbon dioxide permeable agent of the present invention may be in a form, for example, in which the thin film does not permeate oxygen and nitrogen.
本発明の二酸化炭素透過剤は、例えば、加熱された状態で、前記薄膜が前記二酸化炭素を透過する、という形態であってもよい。 The carbon dioxide permeation agent of the present invention may be in the form of, for example, the thin film permeating the carbon dioxide in a heated state.
本発明の二酸化炭素透過剤は、例えば、前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過することにより、二酸化炭素と水素及びメタンの少なくとも一方とを含む混合気体から、二酸化炭素を分離可能である、という形態であってもよい。 The carbon dioxide permeation agent of the present invention is capable of separating carbon dioxide from a mixed gas containing carbon dioxide and at least one of hydrogen and methane, for example, by selectively permeating carbon dioxide through the thin film. It may be in the form of
本発明の二酸化炭素透過装置において、例えば、前記二酸化炭素透過部は、加熱された状態で、前記二酸化炭素を透過する、という形態であってもよい。 In the carbon dioxide permeation device of the present invention, for example, the carbon dioxide permeation section may be configured to permeate the carbon dioxide in a heated state.
本発明の二酸化炭素透過装置において、例えば、前記二酸化炭素透過部は、2つの区画を含み、前記2つの区画は、前記二酸化炭素透過剤の前記薄膜を介して接続しており、一方の前記区画には、前記二酸化炭素供給部から前記二酸化炭素含有物質が供給され、他方の前記区画には、前記薄膜に接するようにして液体が満たされている、という形態であってもよい。また、前記二酸化炭素含有物質が、二酸化炭素と水素及びメタンの少なくとも一方とを含む混合気体であり、前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記一方の区画に供給された前記混合気体から、前記他方の区画に満たされた前記液体に、二酸化炭素を分離可能である、という形態であってもよい。 In the carbon dioxide permeation device of the present invention, for example, the carbon dioxide permeation section includes two compartments, the two compartments are connected via the thin film of the carbon dioxide permeation agent, and one of the compartments is connected through the thin film of the carbon dioxide permeation agent. The carbon dioxide-containing substance may be supplied from the carbon dioxide supply section, and the other compartment may be filled with a liquid so as to be in contact with the thin film. Further, the carbon dioxide-containing substance is a gas mixture containing carbon dioxide and at least one of hydrogen and methane, and the thin film selectively permeates carbon dioxide, thereby causing the carbon dioxide to be supplied to the one compartment. It may be possible to separate carbon dioxide from the mixed gas into the liquid filled in the other compartment.
本発明の二酸化炭素透過方法において、例えば、前記二酸化炭素透過工程は、加熱された状態で、前記二酸化炭素を透過する、という形態であってもよい。 In the carbon dioxide permeation method of the present invention, for example, in the carbon dioxide permeation step, the carbon dioxide may be permeated in a heated state.
本発明の二酸化炭素透過方法において、例えば、前記二酸化炭素透過工程は、二酸化炭素透過部により、前記二酸化炭素を透過し、前記二酸化炭素透過部は、前記二酸化炭素透過剤、及び2つの区画を含み、前記2つの区画は、前記二酸化炭素透過剤の前記薄膜を介して接続しており、一方の前記区画には、前記二酸化炭素供給部から前記二酸化炭素含有物質が供給され、他方の前記区画には、前記薄膜に接するようにして液体が満たされている、という形態であってもよい。また、前記二酸化炭素含有物質が、二酸化炭素と水素及びメタンの少なくとも一方とを含む混合気体であり、前記二酸化炭素透過工程において、前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記一方の区画に供給された前記混合気体から、前記他方の区画に満たされた前記液体に、二酸化炭素を分離する、という形態であってもよい。 In the carbon dioxide permeation method of the present invention, for example, in the carbon dioxide permeation step, the carbon dioxide is permeated through a carbon dioxide permeation section, and the carbon dioxide permeation section includes the carbon dioxide permeation agent and two compartments. , the two compartments are connected via the thin film of the carbon dioxide permeable agent, one of the compartments is supplied with the carbon dioxide-containing substance from the carbon dioxide supply unit, and the other compartment is supplied with the carbon dioxide-containing substance. may be filled with liquid so as to be in contact with the thin film. Further, the carbon dioxide-containing substance is a gas mixture containing carbon dioxide and at least one of hydrogen and methane, and in the carbon dioxide permeation step, the thin film selectively permeates carbon dioxide to The method may be such that carbon dioxide is separated from the mixed gas supplied to the second compartment into the liquid filling the other compartment.
本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施形態には限定されない。なお、以下の各図において、同一部分には、同一符号を付している。また、各実施形態の説明は、特に言及がない限り、互いの説明を援用できる。さらに、各実施形態の構成は、特に言及がない限り、組合せ可能である。本明細書で使用する用語は、特に言及しない限り、当該技術分野で通常用いられる意味で用いることができる。 Embodiments of the present invention will be described. Note that the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, in each of the following figures, the same parts are given the same reference numerals. In addition, the descriptions of each embodiment can be used to refer to each other unless otherwise specified. Furthermore, the configurations of each embodiment can be combined unless otherwise specified. Unless otherwise specified, terms used herein can be used with the meanings commonly used in the art.
[実施形態1]
(二酸化炭素透過剤)
本実施形態の二酸化炭素透過剤は、高分子製の薄膜を含み、前記薄膜が二酸化炭素(CO2)を選択的に透過する。この点以外は、特に制限されない。
[Embodiment 1]
(carbon dioxide permeation agent)
The carbon dioxide permeation agent of this embodiment includes a polymer thin film, and the thin film selectively permeates carbon dioxide (CO 2 ). Other than this point, there are no particular restrictions.
前記高分子としては、例えば、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリカーボネート、ゴム、ポリウレタン、及びアクリルがあげられる。前記ゴムは、例えば、ラテックスがあげられる。なお、本明細書において、以下、単にポリエチレンと記載した場合、低密度ポリエチレンのことをいう。前記二酸化炭素透過剤は、1種類の前記高分子を含んでもよいし、複数種類の前記高分子を含んでもよい。 Examples of the polymer include cellulose, polyethylene terephthalate, high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polycarbonate, rubber, polyurethane, and acrylic. It will be done. Examples of the rubber include latex. In addition, in this specification, when it describes simply as polyethylene hereafter, it refers to low density polyethylene. The carbon dioxide permeation agent may contain one type of the polymer, or may contain multiple types of the polymer.
本実施形態の二酸化炭素透過剤において、前記高分子の含有量は、特に制限されず、適宜設定できる。 In the carbon dioxide permeation agent of this embodiment, the content of the polymer is not particularly limited and can be set as appropriate.
前記二酸化炭素透過剤は、例えば、前記高分子以外の成分を含んでもよい。前記高分子以外の成分は、特に制限されない。 The carbon dioxide permeable agent may contain components other than the polymer, for example. Components other than the polymer are not particularly limited.
前記薄膜の厚さは、二酸化炭素を選択的に透過できればよく、特に制限されず、例えば、0.005~0.1 mmであり、具体的には、例えば、0.005 mm、0.03 mm、0.04 mm、0.08 mmがあげられる。なお、例えば、ゴム製の風船および手袋は、膨らませることにより、厚さが0.005~0.1 mmの範囲になる。 The thickness of the thin film is not particularly limited as long as it can selectively permeate carbon dioxide, and is, for example, 0.005 to 0.1 mm, specifically, 0.005 mm, 0.03 mm, 0.04 mm, or 0.08 mm. can give. Note that, for example, rubber balloons and gloves have a thickness in the range of 0.005 to 0.1 mm when inflated.
前記二酸化炭素透過剤は、例えば、二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を透過する。前記二酸化炭素含有物質は、気体、すなわち二酸化炭素含有ガスでもよいし、液体、すなわち二酸化炭素含有溶液であってもよい。前記二酸化炭素含有ガスは、特に制限されず、例えば、燃焼排ガス、室内空気、及び大気等があげられる。前記二酸化炭素含有ガスにおける二酸化炭素の濃度は、特に制限されず、0を超えて100%以下である。前記二酸化炭素含有溶液は、特に制限されず、例えば、炭酸水、二酸化炭素水等があげられる。前記炭酸水は、二酸化炭素は主に炭酸イオンや重炭酸イオンとして存在する。一方、前記二酸化炭素水は、二酸化炭素はイオン化していない状態で存在する。また、例えば、水等の液体中に、前記二酸化炭素含有ガスを通したものでもよい。前記二酸化炭素含有溶液における二酸化炭素の濃度は、特に制限されず、0を超えて0.14 g/dl以下である。 The carbon dioxide permeable agent, for example, permeates carbon dioxide contained in a carbon dioxide-containing substance. The carbon dioxide-containing substance may be a gas, that is, a carbon dioxide-containing gas, or a liquid, that is, a carbon dioxide-containing solution. The carbon dioxide-containing gas is not particularly limited, and examples include combustion exhaust gas, indoor air, and the atmosphere. The concentration of carbon dioxide in the carbon dioxide-containing gas is not particularly limited, and is greater than 0 and 100% or less. The carbon dioxide-containing solution is not particularly limited, and examples thereof include carbonated water, carbon dioxide water, and the like. In the carbonated water, carbon dioxide mainly exists as carbonate ions or bicarbonate ions. On the other hand, in the carbon dioxide water, carbon dioxide exists in a non-ionized state. Alternatively, the carbon dioxide-containing gas may be passed through a liquid such as water. The concentration of carbon dioxide in the carbon dioxide-containing solution is not particularly limited, and is greater than 0 and 0.14 g/dl or less.
前記薄膜は、二酸化炭素を選択的に透過する。「二酸化炭素を選択的に透過する」とは、具体的には、例えば、二酸化炭素を透過し、二酸化炭素以外の物質を透過しない。前記「透過しない」とは、例えば、「殆ど透過しない」場合を含む。前記薄膜が透過しない物質としては、例えば、酸素、及び窒素があげられる。また、「二酸化炭素を選択的に透過する」とは、例えば、二酸化炭素以外の物質の透過速度が、二酸化炭素の透過速度と比較して遅い。前記二酸化炭素の透過速度と比較して遅い物質としては、例えば、水素、及びメタンがあげられる。なお、後述するように、水素、及びメタンは、例えば、前記薄膜の一方の面が気相に接し、他方の面が液相に接している場合、前記気相から前記液相へは、透過しない。また、例えば、前記薄膜の両方の面が液相に接している場合、一方の前記液相から他方の前記液相へは、透過しない。この場合、例えば、前記各液相には、前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素以外の物質(分離する対象となる物質;酸素、窒素、水素、メタン等)の溶解度が異なる液体を、それぞれ用いることができる。 The thin film selectively permeates carbon dioxide. Specifically, "permeate carbon dioxide selectively" means, for example, to permeate carbon dioxide but not to permeate substances other than carbon dioxide. The above-mentioned "not transmitting" includes, for example, "almost not transmitting". Examples of substances that the thin film does not permeate include oxygen and nitrogen. Furthermore, "selectively permeating carbon dioxide" means, for example, that the permeation rate of substances other than carbon dioxide is slower than the permeation rate of carbon dioxide. Examples of substances whose permeation rate is slower than that of carbon dioxide include hydrogen and methane. As will be described later, hydrogen and methane do not permeate from the gas phase to the liquid phase, for example, when one surface of the thin film is in contact with the gas phase and the other surface is in contact with the liquid phase. do not. Further, for example, when both surfaces of the thin film are in contact with a liquid phase, the liquid does not permeate from one of the liquid phases to the other liquid phase. In this case, for example, each of the liquid phases may contain liquids in which the solubility of substances other than carbon dioxide (substances to be separated; oxygen, nitrogen, hydrogen, methane, etc.) contained in the carbon dioxide-containing substance is different. Can be used.
前記二酸化炭素透過剤は、例えば、前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過することにより、二酸化炭素と水素及びメタンの少なくとも一方とを含む混合気体から、二酸化炭素を分離可能である。この場合、例えば、後述するように、前記薄膜が、一方の区画に供給された前記混合気体から、他方の区画に満たされた液体(例えば、水、水溶液等)に、二酸化炭素を分離可能である。また、例えば、前記薄膜が、一方の区画に供給された前記液体から、他方の区画に満たされた前記液体に、二酸化炭素を分離可能である。 The carbon dioxide permeation agent is capable of separating carbon dioxide from a mixed gas containing carbon dioxide and at least one of hydrogen and methane, for example, by selectively permeating carbon dioxide through the thin film. In this case, for example, as described below, the thin film can separate carbon dioxide from the gas mixture supplied to one compartment into a liquid (e.g., water, aqueous solution, etc.) filled in the other compartment. be. Also, for example, the thin membrane can separate carbon dioxide from the liquid supplied to one compartment to the liquid filled in the other compartment.
本実施形態において、「二酸化炭素を透過する」または「二酸化炭素を透過しない」及び「二酸化炭素を殆ど透過しない」とは、既知の手法により判定することができ、例えば、JIS K7126-1(2006年)に準じて測定される二酸化炭素透過度等を用いることができる。また、例えば、後述する実施例に示すように、前記薄膜を袋状にし、この袋に二酸化炭素を入れ、時間経過に伴う前記袋の体積の変化に基づき、二酸化炭素の透過の有無及び速度を調べることができる。なお、例えば、二酸化炭素の以外の物質の透過についても、同様に判定することができる。 In this embodiment, "permeates carbon dioxide", "does not permeate carbon dioxide", and "almost does not permeate carbon dioxide" can be determined by known methods, such as JIS K7126-1 (2006 Carbon dioxide permeability, etc. measured in accordance with For example, as shown in the examples described later, the thin film is formed into a bag, carbon dioxide is poured into the bag, and the presence or absence and speed of permeation of carbon dioxide are determined based on changes in the volume of the bag over time. You can check it out. Note that, for example, the permeation of substances other than carbon dioxide can be similarly determined.
前記二酸化炭素透過剤と前記二酸化炭素含有物質との接触条件は、特に制限されず、例えば、前記二酸化炭素透過剤を含む容器に前記二酸化炭素含有物質を入れ、室温(例えば、24℃)で、30分、1時間、1.5時間、2時間、5時間、及び6時間静置することにより、接触させることができる。 The contact conditions between the carbon dioxide permeable agent and the carbon dioxide-containing substance are not particularly limited, and for example, the carbon dioxide-containing substance is placed in a container containing the carbon dioxide permeable agent, and the carbon dioxide-containing substance is placed at room temperature (e.g., 24° C.); Contact can be made by leaving it for 30 minutes, 1 hour, 1.5 hours, 2 hours, 5 hours, and 6 hours.
前記二酸化炭素透過剤は、加熱された状態で、前記薄膜が前記二酸化炭素を透過してもよい。前記加熱条件は、特に制限されず、例えば、5~80℃があげられ、具体的には、例えば、50℃である。この場合、前記二酸化炭素透過剤が加熱されてもよいし、前記二酸化炭素が加熱されてもよい。前記加熱により、例えば、前記透過する前記二酸化炭素の量を増やすことができる。 The carbon dioxide permeation agent may allow the thin film to permeate the carbon dioxide in a heated state. The heating conditions are not particularly limited, and may be, for example, 5 to 80°C, specifically, for example, 50°C. In this case, the carbon dioxide permeable agent may be heated, or the carbon dioxide may be heated. The heating can, for example, increase the amount of carbon dioxide that permeates.
本実施形態の二酸化炭素透過剤によれば、前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過することにより、例えば、前記二酸化炭素含有物質から、二酸化炭素を分離することができる。また、例えば、前記二酸化炭素透過剤の前記薄膜の一方の面が気相に接し、他方の面が液相に接している状態で使用することにより、二酸化炭素を含む混合気体から、前記液相へ、二酸化炭素をより好適に分離することができる。 According to the carbon dioxide permeation agent of the present embodiment, the thin film selectively permeates carbon dioxide, thereby making it possible to separate carbon dioxide from the carbon dioxide-containing substance, for example. Further, for example, by using the thin film of the carbon dioxide permeation agent in a state where one surface is in contact with the gas phase and the other surface is in contact with the liquid phase, a mixed gas containing carbon dioxide can be used to remove the carbon dioxide from the liquid phase. , carbon dioxide can be separated more suitably.
(二酸化炭素吸収剤)
本実施形態の二酸化炭素吸収剤(第1の二酸化炭素吸収剤)は、二酸化炭素吸収部を含み、前記二酸化炭素吸収部は、前記本発明の二酸化炭素透過剤を含み、前記二酸化炭素吸収部の内部は密封されており、前記二酸化炭素透過剤の前記薄膜が二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記二酸化炭素吸収部の外部から前記内部に、二酸化炭素が吸収される。
(carbon dioxide absorbent)
The carbon dioxide absorbent (first carbon dioxide absorbent) of the present embodiment includes a carbon dioxide absorption section, the carbon dioxide absorption section includes the carbon dioxide permeation agent of the present invention, and the carbon dioxide absorption section includes a carbon dioxide absorption section. The inside is sealed, and the thin film of the carbon dioxide permeable agent selectively permeates carbon dioxide, so that carbon dioxide is absorbed from the outside of the carbon dioxide absorption section into the inside.
前記二酸化炭素吸収部の前記密封された内部には、例えば、外部と比較して、より二酸化炭素濃度が低い気体または液体が充填されている。これらにより、前記薄膜を介して、前記二酸化炭素吸収部の外部から内部へ、二酸化炭素が透過し、前記二酸化炭素吸収部の内部に二酸化炭素が吸収される。 The sealed interior of the carbon dioxide absorption section is filled with, for example, a gas or liquid having a lower carbon dioxide concentration than the outside. Due to these, carbon dioxide permeates from the outside to the inside of the carbon dioxide absorption section through the thin film, and is absorbed into the inside of the carbon dioxide absorption section.
本実施形態の二酸化炭素吸収剤の形状は、特に制限されず、例えば、バブルラップ状、袋状、チューブ状等があげられる。 The shape of the carbon dioxide absorbent of this embodiment is not particularly limited, and examples include bubble wrap, bag, and tube shapes.
前記二酸化炭素吸収部は、例えば、前記二酸化炭素の吸収および放出により、体積が増加および減少する。前記二酸化炭素吸収部は、例えば、前記薄膜が、伸縮性を有する材料により形成される。これにより、前記二酸化炭素の吸収および放出により、前記薄膜が伸縮し、前記二酸化炭素吸収部の体積が変化する。 The volume of the carbon dioxide absorption section increases and decreases due to, for example, absorption and release of the carbon dioxide. In the carbon dioxide absorption section, the thin film is formed of a stretchable material, for example. As a result, the thin film expands and contracts due to absorption and release of the carbon dioxide, and the volume of the carbon dioxide absorption section changes.
[実施形態2]
(二酸化炭素透過装置)
図1は、本実施形態の二酸化炭素透過装置1の一例を示す模式図である。図1に示すように、二酸化炭素透過装置1は、二酸化炭素供給部11、及び、二酸化炭素透過部12を含む。二酸化炭素透過装置1に含まれる各構成の大きさ、及び形成材料等は、特に制限されず、適宜設定することができる。本実施形態の二酸化炭素透過装置は、例えば、二酸化炭素分離装置ということもできる。
[Embodiment 2]
(Carbon dioxide permeation device)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a carbon
二酸化炭素供給部11は、二酸化炭素含有物質を二酸化炭素透過部12に供給する。前記二酸化炭素含有物質は、実施形態1の前記二酸化炭素含有物質と同様である。
The carbon
二酸化炭素供給部11は、前記二酸化炭素含有物質を二酸化炭素透過部12に供給できればよく、特に制限されない。二酸化炭素供給部11は、例えば、二酸化炭素透過部12内に、前記二酸化炭素含有ガスを供給してもよいし、前記二酸化炭素含有溶液を供給してもよいし、二酸化炭素透過部12内の液体中に、前記二酸化炭素含有ガスを供給してもよい。具体的には、二酸化炭素供給部11は、例えば、パイプ、ホース等でもよいし、通気口でもよいし、バブルフォーマー等のバブル状ガス供給装置でもよい。
The carbon
二酸化炭素透過部12は、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を選択的に透過する。二酸化炭素透過部12は、二酸化炭素透過剤121を含む。二酸化炭素透過剤121は、実施形態1の前記二酸化炭素透過剤である。
The carbon
二酸化炭素透過部12は、図1に示すように、第1室12A、及び第2室12Bを含み、第1室12Aと第2室12Bとが、二酸化炭素透過剤121を介して接続していてもよい。そして、二酸化炭素供給部11が、第1室12Aに二酸化炭素を供給し、二酸化炭素透過剤121が、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を選択的に透過することにより、第1室12Aから第2室12Bに二酸化炭素が送られる。
As shown in FIG. 1, the carbon
本実施形態の二酸化炭素透過装置1において、第2室12Bには、気体(例えば、空気等)が含まれていてもよいし、液体相または液体層が含まれてもよいし、両方が含まれてもよい。前記液体層は、例えば、薄膜の表面を覆う構造であり、具体的には、例えば、膜の表面に前記液体を流してもよく、また、前記表面を覆う静置した薄い構造でもよい。前記液体相は、例えば、前記液体層と比較して、より厚みのある構造であり、具体的には、例えば、前記区画(第2室12B)に前記液体を満たす場合があげられる。前記液体は、特に制限されず、例えば、水、水溶液等である。前記液体は、例えば、二酸化炭素の溶解度と比較して、前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素以外の物質(分離する対象となる物質;酸素、窒素、水素、メタン等)の溶解度がより低い液体とすることができる。第2室12Bに、液体が含まれている場合も、例えば、前記二酸化炭素の透過を妨げることなく、十分に透過することができる。
In the carbon
このように、本実施形態の二酸化炭素透過装置1は、2つの区画(第1室12A及び第2室12B)を含み、前記2つの区画は、前記二酸化炭素透過剤(二酸化炭素透過剤121)の前記薄膜を介して接続しており、一方の前記区画(第1室12A)には、前記二酸化炭素供給部(二酸化炭素供給部11)から前記二酸化炭素含有物質が供給され、他方の前記区画(第2室12B)には、前記薄膜に接するようにして前記液体が満たされている(前記液体相を形成している)、または、前記液体が層状である(前記液体層を形成している)、という態様であってもよい。
In this way, the carbon
第2室12Bに液体が含まれることにより、例えば、前記二酸化炭素含有物質が二酸化炭素及び水素を含む場合に、二酸化炭素を分離しやすくすることができる。具体的には、例えば、二酸化炭素供給部11が、第1室12Aに、二酸化炭素と水素及びメタンの少なくとも一方とを含む前記二酸化炭素含有物質を供給すると、二酸化炭素透過剤121が、前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を透過する一方、前記液体の存在により、水素やメタンガスの透過が阻害される。これにより、第1室12Aから第2室12Bに、水素やメタンガスが分離除去された二酸化炭素を送ることができる。なお、後述する実施例5に示すように、セルロース製の膜と水とを用いることで、二酸化炭素と水素やメタンガスとの混合気体について、各気体を分離可能である。
By containing the liquid in the
このように、本実施形態の二酸化炭素透過装置1は、前記二酸化炭素含有物質が、二酸化炭素と水素及びメタンの少なくとも一方とを含む混合気体である場合に、前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記一方の区画に供給された前記混合気体から、前記他方の区画に満たされた前記液体に、二酸化炭素を分離可能である。
As described above, in the carbon
本実施形態の二酸化炭素透過装置1は、例えば、さらに、二酸化炭素放出部を含み、前記二酸化炭素放出部により、二酸化炭素透過部12が透過した二酸化炭素を放出してもよい。前記二酸化炭素放出部は、例えば、パイプ、ホース等でもよいし、通気口でもよい。前記二酸化炭素放出部は、例えば、第2室12Bに設けられる。
The carbon
二酸化炭素透過部12は、例えば、加熱された状態で、前記二酸化炭素を透過してもよい。この場合、図2に示すように、加熱部2により、二酸化炭素透過部12が加熱されてもよい。加熱部2は、二酸化炭素透過装置1に含まれてもよいし、含まれなくてもよい。加熱部2は、二酸化炭素透過部12を加熱できればよく、特に制限されず、一般的な加熱装置を用いることができる。加熱部2は、例えば、温水の還流による加熱装置でもよい。なお、これには制限されず、例えば、二酸化炭素供給部11から供給される前記二酸化炭素含有物質が、加熱された状態であってもよい。前記加熱および前記二酸化炭素の放出の条件等は、実施形態1の記載を参照することができる。
The carbon
[実施形態3]
(二酸化炭素透過方法)
本実施形態の二酸化炭素透過方法は、二酸化炭素供給工程、及び、二酸化炭素透過工程を含む。前記二酸化炭素供給工程は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素透過工程に供給する。前記二酸化炭素透過工程は、前記二酸化炭素透過剤により、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を選択的に透過する。本実施形態の二酸化炭素透過方法において、その他の構成及び条件は、特に制限されない。本実施形態の二酸化炭素透過方法は、例えば、二酸化炭素分離方法ということもできる。
[Embodiment 3]
(Carbon dioxide permeation method)
The carbon dioxide permeation method of this embodiment includes a carbon dioxide supply step and a carbon dioxide permeation step. The carbon dioxide supply step supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide permeation step. In the carbon dioxide permeation step, carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance is selectively permeated by the carbon dioxide permeation agent. In the carbon dioxide permeation method of this embodiment, other configurations and conditions are not particularly limited. The carbon dioxide permeation method of this embodiment can also be called, for example, a carbon dioxide separation method.
本実施形態の二酸化炭素透過方法について、図3を用いて説明する。図3は、前記二酸化炭素透過方法の一例を示すフローチャートである。本実施形態の二酸化炭素透過方法は、例えば、図1の二酸化炭素透過装置1を用いて、次のように実施できる。なお、本実施形態の二酸化炭素透過方法は、図1の二酸化炭素透過装置1の使用には限定されない。図3のフローチャートは、各工程の処理の順番の一例であり、本発明はこの順番に限定されず、各工程は、二酸化炭素の透過反応を行うことができる範囲で、同時に行ってもよいし、前後させてもよい。
The carbon dioxide permeation method of this embodiment will be explained using FIG. 3. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the carbon dioxide permeation method. The carbon dioxide permeation method of this embodiment can be carried out as follows using, for example, the carbon
二酸化炭素供給工程(S101)は、二酸化炭素供給部11により、二酸化炭素含有物質を二酸化炭素透過工程(S102)に供給する。前記二酸化炭素含有物質は、実施形態1の前記二酸化炭素含有物質と同様である。
In the carbon dioxide supply step (S101), the carbon
つぎに、二酸化炭素透過工程(S102)は、二酸化炭素透過部12の二酸化炭素透過剤121により、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を選択的に透過し、終了する(END)。二酸化炭素透過工程(S102)において、例えば、加熱された状態で、前記二酸化炭素を透過してもよい。
Next, the carbon dioxide permeation step (S102) selectively permeates carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance by the carbon
(二酸化炭素吸収方法)
本実施形態の二酸化炭素吸収方法(第1の二酸化炭素吸収方法)は、二酸化炭素供給工程、及び、二酸化炭素吸収工程を含む。前記二酸化炭素供給工程は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素吸収工程に供給する。前記二酸化炭素吸収工程は、前記二酸化炭素吸収剤(第1の二酸化炭素吸収剤)により、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記二酸化炭素吸収部において二酸化炭素を吸収する。本実施形態の二酸化炭素吸収方法において、その他の構成及び条件は、特に制限されない。
(Carbon dioxide absorption method)
The carbon dioxide absorption method (first carbon dioxide absorption method) of this embodiment includes a carbon dioxide supply step and a carbon dioxide absorption step. The carbon dioxide supply step supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide absorption step. In the carbon dioxide absorption step, carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance is selectively permeated by the carbon dioxide absorbent (first carbon dioxide absorbent), thereby absorbing carbon dioxide. absorbs carbon dioxide. In the carbon dioxide absorption method of this embodiment, other configurations and conditions are not particularly limited.
[実施形態4]
(二酸化炭素吸収剤)
近年、地球温暖化問題への対策として、二酸化炭素を分離及び回収する技術の開発が進められている。二酸化炭素の分離回収法として、特許文献2には、アミンを含むアミン溶液に二酸化炭素を吸収させる技術が開示されている。
特許文献2:特開2021-095357号公報
[Embodiment 4]
(carbon dioxide absorbent)
In recent years, as a countermeasure to the problem of global warming, the development of technology for separating and recovering carbon dioxide has been progressing. As a carbon dioxide separation and recovery method,
Patent Document 2: Japanese Patent Application Publication No. 2021-095357
しかし、二酸化炭素を分離及び回収可能な、新たな手法が求められている。 However, there is a need for new methods that can separate and recover carbon dioxide.
前記目的を達成するために、本発明の二酸化炭素吸収剤(第2の二酸化炭素吸収剤)は、高分子を含み、
前記高分子が二酸化炭素を吸収する。
In order to achieve the above object, the carbon dioxide absorbent of the present invention (second carbon dioxide absorbent) contains a polymer,
The polymer absorbs carbon dioxide.
本発明は、新たな、二酸化炭素吸収剤を提供することができる。 The present invention can provide a new carbon dioxide absorbent.
本発明の二酸化炭素吸収剤は、例えば、前記高分子が、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ゴム、ポリウレタン、及びアクリルからなる群から選択される少なくとも1つを含む、という形態であってもよい。 In the carbon dioxide absorbent of the present invention, for example, the polymer is selected from the group consisting of cellulose, polyethylene terephthalate, high density polyethylene, low density polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polycarbonate, rubber, polyurethane, and acrylic. The form may include at least one of the following.
本発明の二酸化炭素吸収剤は、例えば、前記高分子が、加熱された状態で、前記吸収した前記二酸化炭素を放出する、という形態であってもよい。本発明の二酸化炭素吸収剤は、例えば、前記加熱された状態が、50℃以上に加熱された状態である、という形態であってもよい。 The carbon dioxide absorbent of the present invention may be, for example, in a form in which the polymer releases the absorbed carbon dioxide in a heated state. The carbon dioxide absorbent of the present invention may be in a form in which, for example, the heated state is a state heated to 50° C. or higher.
本実施形態の二酸化炭素吸収剤は、高分子を含み、前記高分子が二酸化炭素(CO2)を吸収する。この点以外は、特に制限されない。 The carbon dioxide absorbent of this embodiment includes a polymer, and the polymer absorbs carbon dioxide (CO 2 ). Other than this point, there are no particular restrictions.
前記高分子としては、例えば、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリカーボネート、ゴム、ポリウレタン、及びアクリルがあげられる。前記ゴムは、例えば、ラテックスがあげられる。前記二酸化炭素吸収剤は、1種類の前記高分子を含んでもよいし、複数種類の前記高分子を含んでもよい。 Examples of the polymer include cellulose, polyethylene terephthalate, high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polycarbonate, rubber, polyurethane, and acrylic. It will be done. Examples of the rubber include latex. The carbon dioxide absorbent may contain one type of the polymer, or may contain multiple types of the polymer.
本実施形態の二酸化炭素吸収剤において、前記高分子の含有量は、特に制限されず、適宜設定できる。 In the carbon dioxide absorbent of this embodiment, the content of the polymer is not particularly limited and can be set as appropriate.
前記二酸化炭素吸収剤は、例えば、前記高分子以外の成分を含んでもよい。前記高分子以外の成分は、特に制限されない。 The carbon dioxide absorbent may contain components other than the polymer, for example. Components other than the polymer are not particularly limited.
前記二酸化炭素吸収剤の形状は、特に制限されず、例えば、容器の形状でもよいし、シート状、メッシュ状、バブルラップ状、ビーズ状等でもよい。前記二酸化炭素吸収剤の大きさは、二酸化炭素を吸収できればよく、特に制限されない。 The shape of the carbon dioxide absorbent is not particularly limited, and may be, for example, a container shape, a sheet shape, a mesh shape, a bubble wrap shape, a bead shape, or the like. The size of the carbon dioxide absorbent is not particularly limited as long as it can absorb carbon dioxide.
前記二酸化炭素吸収剤は、例えば、二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を吸収する。前記二酸化炭素含有物質は、気体、すなわち二酸化炭素含有ガスでもよいし、液体、すなわち二酸化炭素含有溶液であってもよい。前記二酸化炭素含有ガスは、特に制限されず、例えば、燃焼排ガス、室内空気、及び大気等があげられる。前記二酸化炭素含有ガスにおける二酸化炭素の濃度は、特に制限されず、0を超えて100%以下である。前記二酸化炭素含有溶液は、特に制限されず、例えば、炭酸水、二酸化炭素水等があげられる。前記炭酸水は、二酸化炭素は主に炭酸イオンや重炭酸イオンとして存在する。一方、前記二酸化炭素水は、二酸化炭素はイオン化していない状態で存在する。また、例えば、水等の液体中に、前記二酸化炭素含有ガスを通したものでもよい。前記二酸化炭素含有溶液における二酸化炭素の濃度は、特に制限されず、0を超えて0.14 g/dl%以下である。 The carbon dioxide absorbent absorbs, for example, carbon dioxide contained in a carbon dioxide-containing substance. The carbon dioxide-containing substance may be a gas, that is, a carbon dioxide-containing gas, or a liquid, that is, a carbon dioxide-containing solution. The carbon dioxide-containing gas is not particularly limited, and examples include combustion exhaust gas, indoor air, and the atmosphere. The concentration of carbon dioxide in the carbon dioxide-containing gas is not particularly limited, and is greater than 0 and 100% or less. The carbon dioxide-containing solution is not particularly limited, and examples thereof include carbonated water, carbon dioxide water, and the like. In the carbonated water, carbon dioxide mainly exists as carbonate ions or bicarbonate ions. On the other hand, in the carbon dioxide water, carbon dioxide exists in a non-ionized state. Alternatively, the carbon dioxide-containing gas may be passed through a liquid such as water. The concentration of carbon dioxide in the carbon dioxide-containing solution is not particularly limited, and is greater than 0 and 0.14 g/dl% or less.
前記二酸化炭素吸収剤と前記二酸化炭素含有物質との接触条件は、特に制限されず、例えば、前記二酸化炭素吸収剤を含む容器に前記二酸化炭素含有物質を入れ、室温(例えば、20℃)で5時間静置することにより、接触させることができる。 The contact conditions between the carbon dioxide absorbent and the carbon dioxide-containing substance are not particularly limited, and for example, the carbon dioxide-containing substance is placed in a container containing the carbon dioxide absorbent, and the carbon dioxide-containing substance is placed in a container containing the carbon dioxide absorbent, and the carbon dioxide-containing substance is placed in a container containing the carbon dioxide absorbent, and They can be brought into contact by standing still for a period of time.
前記二酸化炭素吸収剤と前記二酸化炭素含有物質との接触を行う温度は、例えば、室温でもよいし、前記二酸化炭素吸収剤を冷却してもよい。 The temperature at which the carbon dioxide absorbent and the carbon dioxide-containing substance are brought into contact may be, for example, room temperature, or the carbon dioxide absorbent may be cooled.
前記二酸化炭素吸収剤は、例えば、前記二酸化炭素の吸収により、体積が増加する。 For example, the volume of the carbon dioxide absorbent increases due to absorption of the carbon dioxide.
また、本実施形態の二酸化炭素吸収剤は、前記吸収した前記二酸化炭素を放出してもよい。 Moreover, the carbon dioxide absorbent of this embodiment may release the absorbed carbon dioxide.
具体的には、例えば、前記二酸化炭素を吸収した前記二酸化炭素吸収剤を、より低濃度の二酸化炭素を含む気体または液体と接触させることにより、前記吸収した前記二酸化炭素を放出させることができる。 Specifically, for example, by bringing the carbon dioxide absorbent that has absorbed the carbon dioxide into contact with a gas or liquid containing a lower concentration of carbon dioxide, the absorbed carbon dioxide can be released.
前記放出は、例えば、前記高分子が、加熱された状態で行うことができる。前記加熱された状態における温度は、例えば、5~80℃があげられ、具体的には、例えば、20℃以上、50℃以上である。前記加熱された状態における温度は、例えば、前記二酸化炭素を吸収する際の温度と比較して、より高い温度でもよい。 The release can be performed, for example, while the polymer is heated. The temperature in the heated state is, for example, 5 to 80°C, and specifically, for example, 20°C or higher and 50°C or higher. The temperature in the heated state may be higher than, for example, the temperature when absorbing the carbon dioxide.
例えば、前記二酸化炭素を吸収した前記二酸化炭素吸収剤を含む容器を、50℃で5時間静置することにより、前記吸収した二酸化炭素を放出させることができる。 For example, by leaving a container containing the carbon dioxide absorbent that has absorbed the carbon dioxide at 50° C. for 5 hours, the absorbed carbon dioxide can be released.
[実施形態5]
(二酸化炭素吸収装置)
本発明の二酸化炭素吸収装置は、二酸化炭素供給部、及び、二酸化炭素吸収部を含み、
前記二酸化炭素供給部は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素吸収部に供給し、
前記二酸化炭素含有物質は、気体及び液体の少なくとも一方であり、
前記二酸化炭素吸収部が、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を吸収し、
前記二酸化炭素吸収部は、前記本発明の二酸化炭素吸収剤を含む。
[Embodiment 5]
(carbon dioxide absorption device)
The carbon dioxide absorption device of the present invention includes a carbon dioxide supply section and a carbon dioxide absorption section,
The carbon dioxide supply unit supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide absorption unit,
The carbon dioxide-containing substance is at least one of a gas and a liquid,
The carbon dioxide absorption unit absorbs carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance,
The carbon dioxide absorbing section includes the carbon dioxide absorbent of the present invention.
本発明の二酸化炭素吸収装置は、例えば、前記二酸化炭素吸収部が、加熱可能であり、前記二酸化炭素吸収部は、さらに、加熱された状態で、前記吸収した前記二酸化炭素を放出する、という形態であってもよい。 In the carbon dioxide absorption device of the present invention, for example, the carbon dioxide absorption section is heatable, and the carbon dioxide absorption section further releases the absorbed carbon dioxide in a heated state. It may be.
図4は、本実施形態の二酸化炭素吸収装置3の一例を示す模式図である。図4(A)および(B)に示すように、二酸化炭素吸収装置3は、二酸化炭素供給部31、及び、二酸化炭素吸収部32を含む。二酸化炭素吸収装置3に含まれる各構成の大きさ、及び形成材料等は、特に制限されず、適宜設定することができる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the carbon
二酸化炭素供給部31は、二酸化炭素含有物質を二酸化炭素吸収部32に供給する。前記二酸化炭素含有物質は、実施形態4の前記二酸化炭素含有物質と同様である。
The carbon
二酸化炭素供給部31は、前記二酸化炭素含有物質を二酸化炭素吸収部32に供給できればよく、特に制限されない。二酸化炭素供給部31は、例えば、二酸化炭素吸収部32内に、前記二酸化炭素含有ガスを供給してもよいし、前記二酸化炭素含有溶液を供給してもよいし、二酸化炭素吸収部32内の液体中に、前記二酸化炭素含有ガスを供給してもよい。具体的には、二酸化炭素供給部31は、例えば、パイプ、ホース等でもよいし、通気口でもよいし、バブルフォーマー等のバブル状ガス供給装置でもよい。
The carbon
二酸化炭素吸収部32は、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を吸収する。二酸化炭素吸収部32は、二酸化炭素吸収剤321を含む。二酸化炭素吸収剤321は、実施形態4の前記二酸化炭素吸収剤である。
The carbon
二酸化炭素吸収部32は、例えば、図4(A)に示すように、容器の形状の二酸化炭素吸収剤321そのものでもよいし、図4(B)に示すように、シート状等の形状の二酸化炭素吸収剤321を含む容器でもよい。
For example, as shown in FIG. 4(A), the carbon
本実施形態の二酸化炭素吸収装置3は、図4(A)および(B)に示すように、さらに、二酸化炭素放出部33を含む。二酸化炭素放出部33は、二酸化炭素放出部33により、例えば、二酸化炭素吸収部32が吸収した二酸化炭素を放出することができる。具体的には、二酸化炭素放出部33は、例えば、パイプ、ホース等でもよいし、通気口でもよい。二酸化炭素放出部33は、例えば、二酸化炭素供給部31と共通の構造でもよい。
The carbon
二酸化炭素吸収部32は、例えば、加熱可能でもよい。この場合、図5(A)および(B)に示すように、加熱部4により、二酸化炭素吸収部32が加熱される。加熱部4は、二酸化炭素吸収装置3に含まれてもよいし、含まれなくてもよい。加熱部4は、二酸化炭素吸収部32を加熱できればよく、特に制限されず、一般的な加熱装置を用いることができる。加熱部4は、例えば、温水の還流による加熱装置でもよい。前記加熱および前記二酸化炭素の放出の条件等は、実施形態4の記載を参照することができる。そして、二酸化炭素吸収部32は、加熱された状態で、前記吸収した前記二酸化炭素を放出することができる。
For example, the carbon
[実施形態6]
(二酸化炭素吸収方法)
本発明の二酸化炭素吸収方法(第2の二酸化炭素吸収方法)は、二酸化炭素供給工程、及び、二酸化炭素吸収工程を含み、
前記二酸化炭素供給工程は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素吸収工程に供給し、
前記二酸化炭素含有物質は、気体及び液体の少なくとも一方であり、
前記二酸化炭素吸収工程は、前記本発明の二酸化炭素吸収剤により、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を吸収する。
[Embodiment 6]
(Carbon dioxide absorption method)
The carbon dioxide absorption method (second carbon dioxide absorption method) of the present invention includes a carbon dioxide supply step and a carbon dioxide absorption step,
The carbon dioxide supply step supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide absorption step,
The carbon dioxide-containing substance is at least one of a gas and a liquid,
In the carbon dioxide absorption step, carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance is absorbed by the carbon dioxide absorbent of the present invention.
本発明の二酸化炭素吸収方法は、例えば、さらに、二酸化炭素放出工程を含み、前記二酸化炭素放出工程は、前記二酸化炭素吸収剤が加熱された状態で、前記吸収した前記二酸化炭素を放出する、という形態であってもよい。 The carbon dioxide absorption method of the present invention further includes, for example, a carbon dioxide release step, in which the carbon dioxide absorbent is heated and the absorbed carbon dioxide is released. It may be a form.
本実施形態の二酸化炭素吸収方法は、二酸化炭素供給工程、及び、二酸化炭素吸収工程を含む。前記二酸化炭素供給工程は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素吸収工程に供給する。前記二酸化炭素吸収工程は、前記二酸化炭素吸収剤により、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を吸収する。本実施形態の二酸化炭素吸収方法において、その他の構成及び条件は、特に制限されない。 The carbon dioxide absorption method of this embodiment includes a carbon dioxide supply step and a carbon dioxide absorption step. The carbon dioxide supply step supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide absorption step. In the carbon dioxide absorption step, carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance is absorbed by the carbon dioxide absorbent. In the carbon dioxide absorption method of this embodiment, other configurations and conditions are not particularly limited.
本実施形態の二酸化炭素吸収方法について、図6(A)を用いて説明する。図6(A)は、前記二酸化炭素吸収方法の一例を示すフローチャートである。本実施形態の二酸化炭素吸収方法は、例えば、図4の二酸化炭素吸収装置3を用いて、次のように実施できる。なお、本実施形態の二酸化炭素吸収方法は、図4の二酸化炭素吸収装置3の使用には限定されない。図6(A)のフローチャートは、各工程の処理の順番の一例であり、本発明はこの順番に限定されず、各工程は、二酸化炭素の吸収反応を行うことができる範囲で、同時に行ってもよいし、前後させてもよい。
The carbon dioxide absorption method of this embodiment will be explained using FIG. 6(A). FIG. 6(A) is a flowchart showing an example of the carbon dioxide absorption method. The carbon dioxide absorption method of this embodiment can be implemented as follows using, for example, the carbon
二酸化炭素供給工程(S201)は、二酸化炭素供給部31により、二酸化炭素含有物質を二酸化炭素吸収工程(S202)に供給する。前記二酸化炭素含有物質は、実施形態4の前記二酸化炭素含有物質と同様である。
In the carbon dioxide supply step (S201), the carbon
つぎに、二酸化炭素吸収工程(S202)は、二酸化炭素吸収部32の二酸化炭素吸収剤321により、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を吸収し、終了する(END)。
Next, the carbon dioxide absorption step (S202) absorbs carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance by the
本実施形態の二酸化炭素吸収方法は、図6(B)に示すように、さらに、二酸化炭素放出工程(S203)を含んでもよい。 The carbon dioxide absorption method of this embodiment may further include a carbon dioxide release step (S203), as shown in FIG. 6(B).
二酸化炭素放出工程(S203)は、二酸化炭素放出部33により、二酸化炭素吸収剤321が加熱された状態で、前記吸収した前記二酸化炭素を放出し、終了する(END)。二酸化炭素放出工程(S203)において、例えば、加熱部2により、二酸化炭素吸収部12が加熱されてもよい。
The carbon dioxide releasing step (S203) releases the absorbed carbon dioxide while the
つぎに、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、下記実施例により制限されない。市販の試薬は、特に示さない限り、それらのプロトコルに基づいて使用した。 Next, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following examples. Commercially available reagents were used according to their protocols unless otherwise indicated.
[実施例1]
高分子が、二酸化炭素を透過させることを確認した。
[Example 1]
It was confirmed that the polymer allows carbon dioxide to pass through.
約150mlの100%の二酸化炭素を、ポリエチレン(低密度ポリエチレン)製の袋(厚さ0.03 mm、および0.08 mm、市販のもの)に入れた。450 mlの広口ガラス瓶に、前記袋を挿入し、蓋をして密封した。これを、室温(24℃)で30分、1時間、1.5時間、2時間、及び5時間静置した。前記静置後、前記ガラス瓶の壁面と前記袋との間の部分における気体について、二酸化炭素検出器(XP-3140、COSMO社製)(低濃度用)、及び(CX-6000、RIKEN KEIKI社製)(高濃度用)を用いて、二酸化炭素濃度を測定した。 Approximately 150 ml of 100% carbon dioxide was placed in polyethylene (low density polyethylene) bags (0.03 mm and 0.08 mm thick, commercially available). The bag was inserted into a 450 ml wide-mouthed glass bottle and sealed with a lid. This was left standing at room temperature (24°C) for 30 minutes, 1 hour, 1.5 hours, 2 hours, and 5 hours. After the above-mentioned standing, the gas in the area between the wall of the glass bottle and the bag was detected using a carbon dioxide detector (XP-3140, manufactured by COSMO) (for low concentration) and (CX-6000, manufactured by RIKEN KEIKI). ) (for high concentration) to measure carbon dioxide concentration.
この結果を、図12に示す。図12は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図12において、縦軸は、二酸化炭素濃度(%)を示し、横軸は、左から、30分、1時間、1.5時間、2時間、及び5時間を示す。白抜きのグラフは、前記袋の厚さ0.08mmの結果を示し、黒のグラフは、前記袋の厚さ0.03mmの結果を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 12. FIG. 12 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 12, the vertical axis shows carbon dioxide concentration (%), and the horizontal axis shows 30 minutes, 1 hour, 1.5 hours, 2 hours, and 5 hours from the left. The white graph shows the results when the bag thickness is 0.08 mm, and the black graph shows the results when the bag thickness is 0.03 mm. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of four samples.
図12に示すように、前記袋の厚さが0.03mmの場合、二酸化炭素濃度は30分後に6.8%に達し、5時間後には11.3%にまで達した。また、前記袋の厚さがより厚い0.08mmの場合、二酸化炭素濃度は30分後では低く0.75%であったが、静置時間の増加に伴い上昇し、5時間後では11.3%であった。 As shown in FIG. 12, when the bag thickness was 0.03 mm, the carbon dioxide concentration reached 6.8% after 30 minutes and reached 11.3% after 5 hours. In addition, when the bag thickness was thicker, 0.08 mm, the carbon dioxide concentration was low at 0.75% after 30 minutes, but increased as the standing time increased, and it was 11.3% after 5 hours. .
この結果から、二酸化炭素が前記ポリエチレン製の袋を透過すること、及び前記通過は前記ポリエチレン製の袋の厚さに関係することが分かった。 The results showed that carbon dioxide permeates through the polyethylene bag and that the passage is related to the thickness of the polyethylene bag.
つぎに、実験条件を50℃とした以外は同様にして、静置時間30分、前記ポリエチレン製の袋の厚さ0.08mmの条件で、実験を行った。 Next, an experiment was conducted in the same manner except that the experimental conditions were 50° C., with a standing time of 30 minutes and a thickness of the polyethylene bag of 0.08 mm.
この結果を、図13に示す。図13は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図13において、縦軸は、二酸化炭素濃度(%)を示し、横軸は、左から、24℃、及び50℃を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計5サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 13. FIG. 13 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 13, the vertical axis shows carbon dioxide concentration (%), and the horizontal axis shows 24°C and 50°C from the left. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of 5 samples.
図13に示すように、温度が50℃の場合、二酸化炭素濃度は30分後に6.5%に達し、温度が24℃の場合の結果と比較して、大きく上昇した。なお、温度が50℃の場合の前記結果は、24℃の条件で、0.03mmの前記ポリエチレン製の袋を使用した場合の結果と同程度であった。 As shown in FIG. 13, when the temperature was 50°C, the carbon dioxide concentration reached 6.5% after 30 minutes, which was a large increase compared to the result when the temperature was 24°C. Note that the above results when the temperature was 50°C were comparable to the results when the 0.03 mm polyethylene bag was used at 24°C.
この結果から、二酸化炭素の前記ポリエチレン製の袋の透過は、温度依存性であることが分かった。 From this result, it was found that the permeation of carbon dioxide through the polyethylene bag was temperature dependent.
以上のように、高分子が、二酸化炭素を透過させることを確認できた。 As described above, it was confirmed that the polymer allows carbon dioxide to permeate.
[実施例2]
ゴムが、二酸化炭素を透過させることを確認した。
[Example 2]
It was confirmed that rubber permeates carbon dioxide.
150mlの100%の二酸化炭素を、ゴム(Latex)製の手袋(市販のもの)に圧をかけて注入した。前記手袋を密封し、室温で2時間、及び6時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後、前記手袋の体積を測定した。前記体積の測定は、容器に水を満たし、前記手袋を前記水に沈めることにより排除された水量を測定し、前記手袋の体積とした。そして、前記密封直後の体積を1として、前記静置後の前記手袋の体積の割合を相対値として算出した。 150 ml of 100% carbon dioxide was injected under pressure into a latex glove (commercially available). The gloves were sealed and left at room temperature for 2 and 6 hours. Immediately after the sealing and after the glove was left standing, the volume of the glove was measured. The volume was measured by filling a container with water, submerging the glove in the water, measuring the amount of water removed, and determining the volume of the glove. Then, assuming the volume immediately after the sealing as 1, the volume ratio of the glove after being left still was calculated as a relative value.
この結果を、図14に示す。図14は、前記手袋の体積を示すグラフである。図14において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記密封直後、2時間、及び6時間後を示す。なお、前記体積の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. FIG. 14 is a graph showing the volume of the glove. In FIG. 14, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates, from the left, immediately after the sealing, 2 hours, and 6 hours later. Note that the volume value was the average value of the measured values of a total of four samples.
図14に示すように、時間の経過とともに二酸化炭素で膨張した前記手袋の体積が減少した。なお、前記密封直後の前記手袋の体積は、600~700mlであった。この結果から、時間経過とともに、二酸化炭素が前記ゴム(Latex)の手袋を透過することが分かった。 As shown in FIG. 14, the volume of the glove inflated with carbon dioxide decreased over time. The volume of the glove immediately after the sealing was 600 to 700 ml. The results showed that carbon dioxide permeated through the rubber (latex) glove over time.
つぎに、ゴム製の風船(市販のもの)を用いた以外は同様にして、実験を行った。 Next, an experiment was conducted in the same manner except that a rubber balloon (commercially available) was used.
この結果を、図15に示す。図15は、前記風船の体積を示すグラフである。図15において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記密封直後、1時間、2時間、及び5時間後を示す。なお、前記体積の値は、合計3サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 15. FIG. 15 is a graph showing the volume of the balloon. In FIG. 15, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates, from the left, immediately after the sealing, 1 hour, 2 hours, and 5 hours later. Note that the volume value was the average value of the measured values of three samples in total.
図15に示すように、時間の経過とともに二酸化炭素で膨張した前記風船の体積が減少した。この結果から、時間経過とともに、二酸化炭素が前記ゴムの風船を透過することが分かった。 As shown in FIG. 15, the volume of the balloon inflated with carbon dioxide decreased over time. The results showed that carbon dioxide permeated through the rubber balloon over time.
以上のように、ゴムが、二酸化炭素を透過させることを確認できた。 As described above, it was confirmed that rubber permeates carbon dioxide.
[実施例3]
ゴムが、二酸化炭素を選択的に透過させることを確認した。また、ゴム製の膜と水とを用いることで、二酸化炭素と水素及びメタンとの混合気体について、各気体を分離可能であることを確認した。
[Example 3]
It was confirmed that rubber selectively permeates carbon dioxide. Furthermore, it was confirmed that by using a rubber membrane and water, it was possible to separate each gas in a mixed gas of carbon dioxide, hydrogen, and methane.
ゴム製の風船(市販のもの)を、ヒトの呼気により、中程度まで膨張させた。前記風船を密封し、80%の二酸化炭素を充満させた容積4lのガラス瓶内に入れ、5時間静置した。その後、さらに、前記風船を前記ガラス瓶から取り出し、室内に4時間静置した。前記膨張直後、前記二酸化炭素下での静置後、及び前記室内での静置後に、それぞれ、実施例2と同様にして、前記風船の体積を算出した。 A rubber balloon (commercially available) was inflated to a moderate level by human exhalation. The balloon was sealed and placed in a 4 liter glass bottle filled with 80% carbon dioxide, and allowed to stand for 5 hours. Thereafter, the balloon was taken out of the glass bottle and left indoors for 4 hours. The volume of the balloon was calculated in the same manner as in Example 2 immediately after the expansion, after being left still under carbon dioxide, and after being left still in the room.
この結果を、図16に示す。図16は、前記風船の体積を示すグラフである。図16において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記膨張直後、前記二酸化炭素下での静置後、及び前記室内での静置後を示す。なお、前記体積の値は、合計5サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 16. FIG. 16 is a graph showing the volume of the balloon. In FIG. 16, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates, from the left, immediately after the expansion, after standing under carbon dioxide, and after standing in the room. Note that the volume value was the average value of the measured values of a total of 5 samples.
図16に示すように、中程度まで膨張させた前記風船を、高濃度の前記二酸化炭素下で静置することにより、5時間静置後、前記風船が膨張し、約1.8倍の体積になった。その後、前記室内での4時間静置後、前記風船の体積は減少し、前記膨張直後の体積と同程度になった。なお、前記室内での静置後、さらに前記風船を室内に放置しても、さらなる体積の減少は起こらなかった。この結果から、前記ゴム製の風船が二酸化炭素を選択的に透過させ、二酸化炭素以外の物質(例えば、酸素や窒素)を通過させないことが示された。 As shown in FIG. 16, by leaving the balloon that had been inflated to a moderate level under the carbon dioxide at a high concentration, the balloon expanded to about 1.8 times its volume after being left for 5 hours. Became. Thereafter, after being allowed to stand still in the room for 4 hours, the volume of the balloon decreased to approximately the same level as the volume immediately after inflation. In addition, even if the balloon was left in the room after being left still in the room, no further reduction in volume occurred. This result showed that the rubber balloon selectively allows carbon dioxide to pass through, but does not allow substances other than carbon dioxide (eg, oxygen and nitrogen) to pass through.
つぎに、前記ゴム製の風船を用いて、液体への二酸化炭素の透過を確認した。 Next, the permeation of carbon dioxide into the liquid was confirmed using the rubber balloon.
200~450mlの100%の二酸化炭素を、実施例2と同様にして、ゴム製の風船に注入した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記風船を入れた後、前記ガラス瓶の壁面と前記風船との間の部分に、容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。これを、室温で4時間、8時間、及び21時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、実施例2と同様にして、前記風船の体積を算出した。 200-450 ml of 100% carbon dioxide were injected into a rubber balloon as in Example 2. The balloon was placed in a wide-mouthed glass bottle with a volume of 450 ml, and then water was filled to the full capacity between the wall of the glass bottle and the balloon, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 4 hours, 8 hours, and 21 hours. Immediately after the sealing and after the standing, the volume of the balloon was calculated in the same manner as in Example 2.
この結果を、図25に示す。図25は、前記風船の体積を示すグラフである。図25において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、4時間、8時間、及び21時間を示す。なお、前記体積の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 25. FIG. 25 is a graph showing the volume of the balloon. In FIG. 25, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates 4 hours, 8 hours, and 21 hours from the left. Note that the volume value was the average value of the measured values of a total of four samples.
図25に示すように、4時間の前記静置後には60%の二酸化炭素が放出され、8時間後には75%の二酸化炭素が放出された。そして、21時間後には、ほぼ完全に前記風船内の二酸化炭素が放出された。このように、前記ゴム製の風船を用いて、液体への二酸化炭素の透過を確認できた。 As shown in FIG. 25, 60% of carbon dioxide was released after 4 hours of standing, and 75% of carbon dioxide was released after 8 hours. After 21 hours, the carbon dioxide in the balloon was almost completely released. In this way, it was possible to confirm the permeation of carbon dioxide into the liquid using the rubber balloon.
つぎに、前記ゴム製の風船を用いて、前記風船が水素を透過すること、及び、水素の透過速度が二酸化炭素の透過速度よりも遅いことを確認した。 Next, using the rubber balloon, it was confirmed that hydrogen permeates through the balloon and that the hydrogen permeation rate is slower than the carbon dioxide permeation rate.
100%の水素を、同様にして、ゴム製の風船に注入した。前記風船を密封し、室温で5時間、及び10時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後、前記風船の体積を測定した。 100% hydrogen was similarly injected into a rubber balloon. The balloon was sealed and left at room temperature for 5 and 10 hours. The volume of the balloon was measured immediately after the sealing and after the balloon was left standing.
この結果を、図26に示す。図26は、前記風船の体積を示すグラフである。図26において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記5時間、及び10時間を示す。なお、前記体積の値は、1サンプルの測定値を示す。 The results are shown in FIG. 26. FIG. 26 is a graph showing the volume of the balloon. In FIG. 26, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates the 5 hours and 10 hours from the left. Note that the volume value indicates a measured value of one sample.
図26に示すように、5時間静置後において、前記密封直後と比較して、前記風船の体積は有意に減少し、前記体積の相対値は、0.71であった。また、10時間静置後において、さらに減少し、前記体積の相対値は、0.44であった。このことから、前記ゴム製の風船は、水素を透過することがわかった。なお、前述のように、二酸化炭素を用いた場合、4時間静置後において、前記体積の相対値は、0.42であった。このことから、二酸化炭素の透過速度は、水素の透過速度と比較してより早いことがわかった。以上から、二酸化炭素が前記風船を選択的に透過可能であることが示された。 As shown in FIG. 26, after standing still for 5 hours, the volume of the balloon significantly decreased compared to immediately after sealing, and the relative value of the volume was 0.71. Moreover, after standing still for 10 hours, it further decreased, and the relative value of the volume was 0.44. From this, it was found that the rubber balloon permeates hydrogen. Note that, as described above, when carbon dioxide was used, the relative value of the volume was 0.42 after standing for 4 hours. From this, it was found that the permeation rate of carbon dioxide was faster than the permeation rate of hydrogen. From the above, it was shown that carbon dioxide can selectively permeate the balloon.
つぎに、前記ゴム製の風船を用いて、前記風船がメタンを透過すること、及び、メタンの透過速度が二酸化炭素の透過速度よりも遅いことを確認した。 Next, using the rubber balloon, it was confirmed that the balloon permeates methane and that the permeation rate of methane is slower than the permeation rate of carbon dioxide.
100%のメタン(アズワン社製)を、同様にして、ゴム製の風船に注入した。前記風船を密封し、室温で5時間、10時間、及び15時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後、前記風船の体積を測定した。 100% methane (manufactured by AsOne) was similarly injected into a rubber balloon. The balloons were sealed and left at room temperature for 5, 10, and 15 hours. The volume of the balloon was measured immediately after the sealing and after the balloon was left standing.
この結果を、図28に示す。図28は、前記風船の体積を示すグラフである。図28において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記5時間、10時間、及び15時間を示す。なお、前記体積の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. FIG. 28 is a graph showing the volume of the balloon. In FIG. 28, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates the 5 hours, 10 hours, and 15 hours from the left. Note that the volume value was the average value of the measured values of a total of four samples.
この結果、5時間静置後において、前記密封直後と比較して、前記風船の体積はやや減少し、前記体積の相対値は、0.91であった。また、10時間静置後において、さらにやや減少し、前記体積の相対値は、0.79であった。また、15時間静置後において、さらにやや減少し、前記体積の相対値は、0.66であった。このことから、前記ゴム製の風船は、メタンを透過することがわかった。なお、前述のように、二酸化炭素を用いた場合、4時間静置後において、前記体積の相対値は、0.42であった。このことから、二酸化炭素の透過速度は、メタンの透過速度と比較してより早いことがわかった。以上から、二酸化炭素が前記風船を選択的に透過可能であることが示された。 As a result, after standing for 5 hours, the volume of the balloon was slightly reduced compared to immediately after sealing, and the relative value of the volume was 0.91. Moreover, after standing still for 10 hours, it further decreased slightly, and the relative value of the volume was 0.79. Moreover, after standing still for 15 hours, it further decreased slightly, and the relative value of the volume was 0.66. From this, it was found that the rubber balloon permeates methane. Note that, as described above, when carbon dioxide was used, the relative value of the volume was 0.42 after standing for 4 hours. From this, it was found that the permeation rate of carbon dioxide was faster than that of methane. From the above, it was shown that carbon dioxide can selectively permeate the balloon.
つぎに、前記ゴム製の風船を用いて、気相から液相へ水素が透過しないことを確認した。 Next, using the rubber balloon, it was confirmed that hydrogen did not permeate from the gas phase to the liquid phase.
100%の水素を、同様にして、ゴム製の風船に注入した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記風船を入れた後、前記ガラス瓶の壁面と前記風船との間の部分に、容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。これを、室温で24時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、同様にして、前記風船の体積を算出した。 100% hydrogen was similarly injected into a rubber balloon. The balloon was placed in a wide-mouthed glass bottle with a volume of 450 ml, and then water was filled to the full capacity between the wall of the glass bottle and the balloon, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Immediately after the sealing and after the standing, the volume of the balloon was calculated in the same manner.
この結果、24時間の前記静置後においても、前記密封直後の体積と比較した前記体積の相対値は1であり、標準偏差は約0であった。このことから、前記ゴム製の風船において、気相から液相へ水素が透過しないことが確認できた。 As a result, even after 24 hours of standing, the relative value of the volume compared to the volume immediately after sealing was 1, and the standard deviation was about 0. From this, it was confirmed that hydrogen did not permeate from the gas phase to the liquid phase in the rubber balloon.
つぎに、前記ゴム製の風船を用いて、気相から液相へメタンが透過しないことを確認した。 Next, using the rubber balloon, it was confirmed that methane did not permeate from the gas phase to the liquid phase.
100%のメタン(アズワン社製)を、同様にして、ゴム製の風船に注入した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記風船を入れた後、前記ガラス瓶の壁面と前記風船との間の部分に、容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。これを、室温で24時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、同様にして、前記風船の体積を算出した。 100% methane (manufactured by AsOne) was similarly injected into a rubber balloon. The balloon was placed in a wide-mouthed glass bottle with a volume of 450 ml, and then water was filled to the full capacity between the wall of the glass bottle and the balloon, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Immediately after the sealing and after the standing, the volume of the balloon was calculated in the same manner.
この結果、24時間の前記静置後においても、前記密封直後の体積と比較した前記体積の相対値は1であり、標準偏差は約0であった。このことから、前記ゴム製の風船において、気相から液相へメタンが透過しないことが確認できた。 As a result, even after 24 hours of standing, the relative value of the volume compared to the volume immediately after sealing was 1, and the standard deviation was about 0. From this, it was confirmed that methane did not permeate from the gas phase to the liquid phase in the rubber balloon.
以上のように、ゴムが、二酸化炭素を選択的に透過させることを確認できた。また、ゴム製の膜と水とを用いることで、二酸化炭素と水素及びメタンとの混合気体について、各気体を分離可能であることを確認できた。 As described above, it was confirmed that rubber selectively permeates carbon dioxide. Furthermore, it was confirmed that by using a rubber membrane and water, it was possible to separate each gas in a mixed gas of carbon dioxide, hydrogen, and methane.
[実施例4]
ポリエチレンが、液体中の二酸化炭素を透過させることを確認した。また、ポリエチレン製の膜と水とを用いることで、二酸化炭素と水素及びメタンとの混合気体について、各気体を分離可能であることを確認した。
[Example 4]
It was confirmed that polyethylene permeates carbon dioxide in liquid. Furthermore, it was confirmed that by using a polyethylene membrane and water, it was possible to separate each gas in a mixed gas of carbon dioxide, hydrogen, and methane.
まず、二酸化炭素が前記ポリエチレン製の袋を透過することについて、前記ポリエチレン製の袋の体積を測定することにより、確認した。 First, it was confirmed that carbon dioxide permeated through the polyethylene bag by measuring the volume of the polyethylene bag.
ポリエチレン製の袋(厚さ0.04mm、市販のもの)を、ヒトの呼気により、中程度まで膨張させた。前記袋を密封し、80%の二酸化炭素を充満させた容積4lのガラス瓶内に入れ、5時間静置した。その後、さらに、前記袋を前記ガラス瓶から取り出し、室内に4、及び9時間静置した。前記膨張直後、前記二酸化炭素下での静置後、及び前記室内での静置後に、それぞれ、実施例2と同様にして、前記袋の体積を算出した。 A polyethylene bag (0.04 mm thick, commercially available) was moderately inflated with human exhalation. The bag was sealed, placed in a 4 liter glass bottle filled with 80% carbon dioxide, and left to stand for 5 hours. Thereafter, the bag was taken out of the glass bottle and left indoors for 4 and 9 hours. The volume of the bag was calculated in the same manner as in Example 2 immediately after the expansion, after being left still under carbon dioxide, and after being left still in the room.
この結果を、図34に示す。図34は、前記袋の体積を示すグラフである。図34において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記膨張直後、前記二酸化炭素下での静置後、及び前記室内での4、及び9時間の静置後を示す。なお、前記体積の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 34. FIG. 34 is a graph showing the volume of the bag. In FIG. 34, the vertical axis shows the relative value of the volume, and the horizontal axis shows, from the left, immediately after the expansion, after standing under carbon dioxide, 4 hours in the room, and 9 hours standing. Show the rear. Note that the volume value was the average value of the measured values of a total of four samples.
図34に示すように、中程度まで膨張させた前記袋を、高濃度の前記二酸化炭素下で静置することにより、5時間静置後、前記袋が膨張し、約1.5倍の体積になった。その後、前記室内での4時間静置後、前記袋の体積は減少し、前記室内での2時間静置後には、前記膨張直後の体積の約1.2倍になった。また、前記室内での9時間静置後には、前記膨張直後の体積と同程度になった。この結果から、前記ポリウレタン製の袋が二酸化炭素を選択的に透過させ、二酸化炭素以外の物質(例えば、酸素や窒素)を通過させないことが示された。 As shown in FIG. 34, by leaving the bag that has been inflated to a medium level under the carbon dioxide at a high concentration, the bag expands to about 1.5 times the volume after being allowed to stand for 5 hours. Became. Thereafter, the volume of the bag decreased after being left in the room for 4 hours, and after being left in the room for 2 hours, it became about 1.2 times the volume immediately after the expansion. Moreover, after being left still in the room for 9 hours, the volume became almost the same as the volume immediately after the expansion. This result showed that the polyurethane bag selectively allows carbon dioxide to pass through, but does not allow substances other than carbon dioxide (eg, oxygen and nitrogen) to pass through.
つぎに、ポリエチレンが、液体中の二酸化炭素を透過させることを確認した。 Next, it was confirmed that polyethylene permeates carbon dioxide in liquid.
150mlの二酸化炭素水(市販のもの)を、ポリエチレン製の袋(厚さ0.04mm、市販のもの。以下、ポリエチレン製の袋をポリ袋ともいう)に入れた。450mlの広口ガラス瓶に、前記袋を挿入し、蓋をして密封した。これを、室温で10分、30分、1時間、2時間、及び3時間静置した。前記静置後、前記ガラス瓶の壁面と前記袋との間の部分における気体について、二酸化炭素濃度を測定した。 150 ml of carbon dioxide water (commercially available) was placed in a polyethylene bag (0.04 mm thick, commercially available. Hereinafter, the polyethylene bag is also referred to as a plastic bag). The bag was inserted into a 450 ml wide-mouthed glass bottle, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 10 minutes, 30 minutes, 1 hour, 2 hours, and 3 hours. After the glass bottle was allowed to stand still, the carbon dioxide concentration of the gas in the area between the wall of the glass bottle and the bag was measured.
この結果を、図17に示す。図17は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図17において、縦軸は、二酸化炭素濃度(%)を示し、横軸は、左から、10分、30分、1時間、2時間、及び3時間を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 17. FIG. 17 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 17, the vertical axis shows carbon dioxide concentration (%), and the horizontal axis shows 10 minutes, 30 minutes, 1 hour, 2 hours, and 3 hours from the left. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of four samples.
図17に示すように、ほぼ時間経過とともに、二酸化炭素濃度が上昇した。なお、前記袋からの水(液体)の放出は見られなかった。このことから、液体である前記二酸化炭素水中からも、二酸化炭素が前記袋を透過して、前記ガラス瓶内の空間に放出されたことが分かる。 As shown in FIG. 17, the carbon dioxide concentration increased almost over time. Note that no water (liquid) was observed to be released from the bag. From this, it can be seen that carbon dioxide from the liquid carbon dioxide water permeated through the bag and was released into the space inside the glass bottle.
つぎに、前記ガラス瓶の壁面と前記袋との間の部分を気体とすることに代えて、液体とした以外は同様にして、実験を行った。150mlの前記二酸化炭素水を、前記ポリエチレン製の袋(厚さ0.04mm)に入れた。450mlの広口ガラス瓶に、前記袋を挿入し、前記ガラス瓶の壁面と前記袋との間に容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。これを、室温で14時間静置した。前記静置後、前記袋内の前記強炭酸水(内液)、及び、前記ガラス瓶の壁面と前記袋との間の部分における液体(外液)について、二酸化炭素濃度を算出した。前記二酸化炭素濃度の算出は、1.8 mlの前記各液体を試験管に入れ、前記試験管に0.2mlの濃度1NのNaOH水溶液と2mlの濃度0.1mol/lのCaCl2水溶液と含む混合液を添加し、前記添加により形成された沈殿を秤量することにより、間接的に算出した。 Next, an experiment was conducted in the same manner except that the space between the wall of the glass bottle and the bag was filled with liquid instead of gas. 150 ml of the carbon dioxide water was placed in the polyethylene bag (thickness: 0.04 mm). The bag was inserted into a 450 ml wide-mouth glass bottle, water was filled to capacity between the wall of the glass bottle and the bag, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 14 hours. After the bag was allowed to stand still, the carbon dioxide concentration was calculated for the strongly carbonated water (inner liquid) in the bag and the liquid (outer liquid) in the area between the wall of the glass bottle and the bag. To calculate the carbon dioxide concentration, put 1.8 ml of each of the liquids into a test tube, and add a mixed solution containing 0.2 ml of a 1N NaOH aqueous solution and 2 ml of a 0.1 mol/l CaCl 2 aqueous solution to the test tube. It was calculated indirectly by weighing the precipitate formed by the addition.
この結果を、図18に示す。図18は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図18において、縦軸は、前記沈殿の重さ(g/tube)を示し、横軸は、左から、外液、及び内液を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計5サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. FIG. 18 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 18, the vertical axis indicates the weight (g/tube) of the precipitate, and the horizontal axis indicates, from the left, external fluid and internal fluid. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of 5 samples.
図18に示すように、前記袋内の前記二酸化炭素水(内液)のみでなく、前記ガラス瓶の壁面と前記袋との間の部分における液体(外液)においても、高い二酸化炭素濃度が検出された。この結果から、二酸化炭素が、前記袋を介在して、液体間で移動したことが示された。 As shown in FIG. 18, a high concentration of carbon dioxide was detected not only in the carbon dioxide water (inner liquid) in the bag, but also in the liquid (outer liquid) in the area between the wall surface of the glass bottle and the bag. It was done. The results indicated that carbon dioxide was transferred between the liquids through the bag.
つぎに、前記ポリエチレン製の袋を用いて、前記袋が水素を透過することを確認した。 Next, using the polyethylene bag, it was confirmed that hydrogen permeates through the bag.
100%の水素を、同様にして、前記ポリエチレン製の袋に注入した。前記袋を密封し、室温で5時間、及び10時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後、前記袋の体積を測定した。 100% hydrogen was similarly injected into the polyethylene bag. The bag was sealed and left at room temperature for 5 and 10 hours. Immediately after the sealing and after the bag was allowed to stand, the volume of the bag was measured.
この結果を、図29に示す。図29は、前記袋の体積を示すグラフである。図29において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記5時間、及び10時間を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 29. FIG. 29 is a graph showing the volume of the bag. In FIG. 29, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates the 5 hours and 10 hours from the left. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of four samples.
図29に示すように、5時間静置後において、前記密封直後と比較して、前記袋の体積は有意に減少し、前記体積の相対値は、0.7であった。また、10時間静置後において、さらに減少し、前記体積の相対値は、0.36であった。このことから、前記ポリエチレン製の袋は、水素を透過することがわかった。なお、前述のように、前記ポリエチレン製の袋の外側から二酸化炭素を吸収させた場合、5時間静置後において、前記体積の相対値は、1.5倍になり、透過速度が速いことが確認できた。このことから、二酸化炭素の透過速度は、水素の透過速度と比較してより早いと考えられる。以上から、二酸化炭素が前記膜を選択的に透過可能であることが示された。 As shown in FIG. 29, after standing still for 5 hours, the volume of the bag was significantly reduced compared to immediately after sealing, and the relative value of the volume was 0.7. Moreover, after standing still for 10 hours, the volume further decreased, and the relative value of the volume was 0.36. From this, it was found that the polyethylene bag permeates hydrogen. As mentioned above, when carbon dioxide is absorbed from the outside of the polyethylene bag, the relative value of the volume increases by 1.5 times after 5 hours of standing, confirming that the permeation rate is high. Ta. From this, it is thought that the permeation rate of carbon dioxide is faster than the permeation rate of hydrogen. From the above, it was shown that carbon dioxide can selectively permeate through the membrane.
つぎに、前記ポリエチレン製の袋を用いて、前記袋がメタンをわずかに透過することを確認した。 Next, using the polyethylene bag, it was confirmed that the bag slightly permeated methane.
100%のメタン(アズワン社製)を、同様にして、前記ポリエチレン製の袋に注入した。前記袋を密封し、室温で5時間、10時間、及び15時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後、前記袋の体積を測定した。 100% methane (manufactured by As One) was similarly injected into the polyethylene bag. The bag was sealed and left at room temperature for 5, 10, and 15 hours. Immediately after the sealing and after the bag was allowed to stand, the volume of the bag was measured.
この結果を、図30に示す。図30は、前記袋の体積を示すグラフである。図30において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記5時間、10時間、及び15時間を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 30. FIG. 30 is a graph showing the volume of the bag. In FIG. 30, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates the 5 hours, 10 hours, and 15 hours from the left. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of four samples.
この結果、5時間静置後において、前記密封直後と比較して、前記袋の体積は変化せず、前記体積の相対値は、1.0であった。また、10時間静置後においても、前記体積の相対値は、0.99であった。また、15時間静置後において、やや減少し、前記体積の相対値は、0.83であった。このことから、前記ポリエチレン製の袋は、メタンをわずかに透過することがわかった。なお、前述のように、前記ポリエチレン製の袋の外側から二酸化炭素を吸収させた場合、5時間静置後において、前記体積の相対値は、1.5倍になり、透過速度が速いことが確認できた。このことから、二酸化炭素の透過速度は、メタンの透過速度と比較してより早いと考えられる。以上から、二酸化炭素が前記膜を選択的に透過可能であることが示された。 As a result, after standing still for 5 hours, the volume of the bag did not change compared to immediately after the sealing, and the relative value of the volume was 1.0. Moreover, even after standing still for 10 hours, the relative value of the volume was 0.99. Moreover, after standing still for 15 hours, the volume decreased slightly, and the relative value of the volume was 0.83. From this, it was found that the polyethylene bag slightly permeates methane. As mentioned above, when carbon dioxide is absorbed from the outside of the polyethylene bag, the relative value of the volume increases by 1.5 times after 5 hours of standing, confirming that the permeation rate is high. Ta. From this, it is thought that the permeation rate of carbon dioxide is faster than the permeation rate of methane. From the above, it was shown that carbon dioxide can selectively permeate through the membrane.
つぎに、前記ポリエチレン製の袋を用いて、気相から液相へ水素が透過しないことを確認した。 Next, using the polyethylene bag, it was confirmed that hydrogen did not permeate from the gas phase to the liquid phase.
100%の水素を、同様にして、前記ポリエチレン製の袋に注入した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記袋を入れた後、前記ガラス瓶の壁面と前記袋との間の部分に、容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。また、同様にして水を入れた後、蓋をせずに、前記袋が水中に沈んだ状態にした。これらを、それぞれ、室温で24時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、同様にして、前記袋の体積を算出した。 100% hydrogen was similarly injected into the polyethylene bag. After the bag was placed in a wide-mouth glass bottle with a volume of 450 ml, water was filled to the full capacity between the wall of the glass bottle and the bag, and the bottle was sealed with a lid. Further, after filling the bag with water in the same manner, the bag was left submerged in the water without covering it. Each of these was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Immediately after the sealing and after the bag was allowed to stand, the volume of the bag was calculated in the same manner.
この結果、前記蓋をした場合、及び前記蓋をしなかった場合のいずれも、24時間の前記静置後においても、前記密封直後の体積と比較した前記体積の相対値は1であり、標準偏差は約0であった。このことから、前記ポリエチレン製の袋において、気相から液相へ水素が透過しないことが確認できた。 As a result, the relative value of the volume compared to the volume immediately after the sealing is 1 even after the 24-hour standing period in both the cases where the lid is placed and the case where the lid is not placed. The deviation was approximately 0. From this, it was confirmed that hydrogen did not permeate from the gas phase to the liquid phase in the polyethylene bag.
つぎに、前記ポリエチレン製の袋を用いて、気相から液相へメタンが透過しないことを確認した。 Next, using the polyethylene bag, it was confirmed that methane did not permeate from the gas phase to the liquid phase.
100%のメタン(アズワン社製)を、同様にして、前記ポリエチレン製の袋に注入した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記袋を入れた後、前記ガラス瓶の壁面と前記袋との間の部分に、容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。これを、室温で24時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、同様にして、前記袋の体積を算出した。 100% methane (manufactured by As One) was similarly injected into the polyethylene bag. After the bag was placed in a wide-mouth glass bottle with a volume of 450 ml, water was filled to the full capacity between the wall of the glass bottle and the bag, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Immediately after the sealing and after the bag was allowed to stand, the volume of the bag was calculated in the same manner.
この結果、24時間の前記静置後においても、前記密封直後の体積と比較した前記体積の相対値は1であり、標準偏差は約0であった。このことから、前記ポリエチレン製の袋において、気相から液相へメタンが透過しないことが確認できた。 As a result, even after 24 hours of standing, the relative value of the volume compared to the volume immediately after sealing was 1, and the standard deviation was about 0. From this, it was confirmed that methane did not permeate from the gas phase to the liquid phase in the polyethylene bag.
以上のように、ポリエチレンが、液体中の二酸化炭素を透過させることを確認できた。また、ポリエチレン製の膜と水とを用いることで、二酸化炭素と水素及びメタンとの混合気体について、各気体を分離可能であることを確認できた。 As described above, it was confirmed that polyethylene permeates carbon dioxide in the liquid. Furthermore, it was confirmed that by using a polyethylene membrane and water, it was possible to separate each gas in a mixed gas of carbon dioxide, hydrogen, and methane.
[実施例5]
セルロース製の膜を用いて、二酸化炭素を選択的に透過させることを確認した。また、セルロース製の膜が、水素及びメタンを透過させること、及び、セルロース製の膜と水とを用いることで、二酸化炭素と水素及びメタンとの混合気体について、各気体を分離可能であることを確認した。
[Example 5]
It was confirmed that carbon dioxide can be selectively permeated using a cellulose membrane. In addition, the cellulose membrane allows hydrogen and methane to permeate, and by using the cellulose membrane and water, it is possible to separate each gas in a mixed gas of carbon dioxide, hydrogen, and methane. It was confirmed.
60mlの100%の二酸化炭素を、両端を閉めたヴィスキングチューブ(visking tube、セルロース透析膜)(三光純薬社製)に満たした。前記ヴィスキングチューブを密封し、室温で10分、20分、及び30分間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、実施例2と同様にして、前記ヴィスキングチューブの体積を算出した。 A visking tube (cellulose dialysis membrane) (manufactured by Sanko Junyaku Co., Ltd.) with both ends closed was filled with 60 ml of 100% carbon dioxide. The Visking tube was sealed and allowed to stand at room temperature for 10, 20, and 30 minutes. Immediately after the sealing and after the standing, the volume of the Visking tube was calculated in the same manner as in Example 2.
この結果を、図19に示す。図19は、前記ヴィスキングチューブの体積を示すグラフである。図19において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記密封直後(0)、30分、及び60分を示す。なお、前記体積の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 19. FIG. 19 is a graph showing the volume of the Visking tube. In FIG. 19, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates, from the left, immediately after the sealing (0), 30 minutes, and 60 minutes. Note that the volume value was the average value of the measured values of a total of four samples.
図19に示すように、30分間の前記静置後、体積が約25%まで減少し、60分間の前記静置後には、数%まで減少した。このことから、前記ヴィスキングチューブによる二酸化炭素の放出は極めて速いことが示された。 As shown in FIG. 19, the volume decreased to about 25% after being allowed to stand for 30 minutes, and decreased to several % after being allowed to stand for 60 minutes. This indicates that carbon dioxide is released extremely quickly through the Visking tube.
つぎに、前記ヴィスキングチューブから放出される二酸化炭素の濃度を測定した。60 mlの100%の二酸化炭素を、両端を閉めた前記ヴィスキングチューブに満たした。前記ヴィスキングチューブを密封し、容量450 mlのガラス瓶に入れ、室温で10分、及び20分間静置した。前記静置後、前記ガラス瓶の壁面と前記ヴィスキングチューブとの間の部分における気体について、二酸化炭素濃度を測定した。 Next, the concentration of carbon dioxide released from the Visking tube was measured. 60 ml of 100% carbon dioxide was filled into the Visking tube closed at both ends. The Visking tube was sealed, placed in a 450 ml glass bottle, and left to stand at room temperature for 10 and 20 minutes. After the glass bottle was allowed to stand still, the carbon dioxide concentration of the gas in the area between the wall surface of the glass bottle and the Visking tube was measured.
この結果を、図20に示す。図20は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図20において、縦軸は、二酸化炭素濃度(%)を示し、横軸は、左から、密封直後(0)、10分、及び20分を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 20. FIG. 20 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 20, the vertical axis shows the carbon dioxide concentration (%), and the horizontal axis shows, from the left, immediately after sealing (0), 10 minutes, and 20 minutes. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of four samples.
図20に示すように、10分間の静置後、前記ガラス瓶内の二酸化炭素濃度は高くなり、20分間後にはさらに上昇した。 As shown in FIG. 20, the carbon dioxide concentration in the glass bottle became high after it was left standing for 10 minutes, and further increased after 20 minutes.
つぎに、前記ヴィスキングチューブが外側から内側の方向においても二酸化炭素を透過させることを確認した。30 mlの空気を前記ヴィスキングチューブに入れ密封し、容積4Lのガラス瓶に前記ヴィスキングチューブを入れた後、前記ガラス瓶の壁面と前記ヴィスキングチューブとの間の部分に、80%の二酸化炭素を満たした。これを、室温で、1時間静置した(1h吸収)。その後、1時間、及び2時間、室内で静置した(1h放出、及び2h放出)。前記静置後、前記ヴィスキングチューブの体積を測定した。 Next, it was confirmed that the Visking tube allows carbon dioxide to permeate from the outside to the inside. After putting 30 ml of air into the Visking tube and sealing it, and putting the Visking tube into a glass bottle with a volume of 4 L, 80% carbon dioxide was poured into the area between the wall of the glass bottle and the Visking tube. Filled. This was allowed to stand at room temperature for 1 hour (1 hour absorption). Thereafter, it was allowed to stand indoors for 1 hour and 2 hours (1 hour release and 2 hour release). After the above-mentioned standing still, the volume of the above-mentioned Visking tube was measured.
この結果を、図21に示す。図21は、前記密封したヴィスキングチューブの体積を示すグラフである。図21において、縦軸は、前記密封直後に対する前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、1時間静置後(1h吸収)、並びに1時間、及び2時間の室内静置後(1h放出、及び2h放出)を示す。なお、前記体積の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 21. FIG. 21 is a graph showing the volume of the sealed Visking tube. In FIG. 21, the vertical axis shows the relative value of the volume immediately after the sealing, and the horizontal axis shows, from the left, after 1 hour of standing (1h absorption), 1 hour, and 2 hours of room standing ( 1h release and 2h release). Note that the volume value was the average value of the measured values of a total of four samples.
図21に示すように、前記ヴィスキングチューブの体積は、1時間の前記静置後(1h吸収)において、前記密封直後に対し、約2.3倍になった。なお、前記ヴィスキングチューブを室内に静置したところ、体積は急激に減少し、1時間後(1h放出)には元の体積に戻った。また、さらに放置しても(2h放出)、体積のさらなる減少は見られなかつた。このことから、前記ヴィスキングチューブが、二酸化炭素を選択的に通過(吸収及び放出)させることが示された。 As shown in FIG. 21, the volume of the Visking tube after being allowed to stand for 1 hour (1 hour absorption) was about 2.3 times that of the volume immediately after sealing. When the Visking tube was left in a room, its volume rapidly decreased and returned to its original volume after 1 hour (1 hour release). Furthermore, no further decrease in volume was observed upon further standing (2 h release). This indicates that the Visking tube selectively allows carbon dioxide to pass through (absorb and release).
つぎに、液体間の二酸化炭素が前記ヴィスキングチューブを透過することを確認した。60mlの前記二酸化炭素水を、前記ヴィスキングチューブに入れた。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記ヴィスキングチューブを挿入し、前記ガラス瓶の壁面と前記ヴィスキングチューブとの間に容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。これを、室温で5時間静置した。前記静置後、前記ヴィスキングチューブ内の前記強炭酸水(内液)、及び、前記ガラス瓶の壁面と前記ヴィスキングチューブとの間の部分における液体(外液)について、二酸化炭素濃度を算出した。前記二酸化炭素濃度の算出は、1.8 mlの前記各液体を試験管に入れ、前記試験管に0.2 mlの濃度1NのNaOH水溶液と2 mlの濃度0.1mol/lのCaCl2水溶液と含む混合液を添加し、前記添加により形成された沈殿を秤量することにより、間接的に算出した。 Next, it was confirmed that carbon dioxide between liquids permeated through the Visking tube. 60 ml of the carbon dioxide water was placed in the Visking tube. The Visking tube was inserted into a wide-mouth glass bottle with a volume of 450 ml, water was filled to the full capacity between the wall of the glass bottle and the Visking tube, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 5 hours. After the standing, the carbon dioxide concentration was calculated for the strongly carbonated water (inner liquid) in the Visking tube and the liquid (external liquid) in the portion between the wall surface of the glass bottle and the Visking tube. . To calculate the carbon dioxide concentration, put 1.8 ml of each of the liquids into a test tube, and add a mixed solution containing 0.2 ml of a 1N NaOH aqueous solution and 2 ml of a 0.1 mol/l CaCl 2 aqueous solution to the test tube. and weighing the precipitate formed by said addition.
この結果を、図23に示す。図23は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図23において、縦軸は、前記沈殿の重さ(g/tube)を示し、横軸は、左から、外液(Outside)、及び内液(Inside)を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 23. FIG. 23 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 23, the vertical axis indicates the weight (g/tube) of the precipitate, and the horizontal axis indicates, from the left, an external solution (Outside) and an internal solution (Inside). Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of four samples.
図23に示すように、前記ヴィスキングチューブ内の前記強炭酸水(内液)のみでなく、前記ガラス瓶の壁面と前記ヴィスキングチューブとの間の部分における液体(外液)においても、高い二酸化炭素濃度が検出された。この結果から、二酸化炭素が、前記ヴィスキングチューブを介在して、液体間で移動したことが示された。 As shown in FIG. 23, not only the strongly carbonated water (internal liquid) in the Visking tube, but also the liquid (external liquid) between the wall surface of the glass bottle and the Visking tube have high levels of carbon dioxide. Carbon concentration was detected. This result indicated that carbon dioxide was transferred between the liquids via the Visking tube.
つぎに、前記ヴィスキングチューブを用いて、水素の透過速度が二酸化炭素の透過速度よりも遅いことを確認した。 Next, using the Visking tube, it was confirmed that the hydrogen permeation rate was slower than the carbon dioxide permeation rate.
34~50mlの100%の水素を、前記ヴィスキングチューブに入れて密封した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記ヴィスキングチューブを挿入し、蓋をしてさらに密封した。これを、室温で4、8、及び12時間静置した。また、同様にして、室温で5、及び10時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、実施例2と同様にして、前記ヴィスキングチューブの体積を算出した。 34-50 ml of 100% hydrogen was placed in the Visking tube and sealed. The Visking tube was inserted into a wide-mouthed glass bottle with a volume of 450 ml, and the bottle was further sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 4, 8, and 12 hours. Further, in the same manner, it was allowed to stand at room temperature for 5 and 10 hours. Immediately after the sealing and after the standing, the volume of the Visking tube was calculated in the same manner as in Example 2.
この結果を、図24(A)及び(B)に示す。図24及び(B)は、前記ヴィスキングチューブの体積を示すグラフである。図24(A)において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、4、8、及び12時間を示す。なお、前記体積の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。図24(B)において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、5、及び10時間を示す。なお、前記体積の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIGS. 24(A) and 24(B). 24 and (B) are graphs showing the volume of the Visking tube. In FIG. 24(A), the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates 4, 8, and 12 hours from the left. Note that the volume value was the average value of the measured values of a total of four samples. In FIG. 24(B), the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates 5 and 10 hours from the left. Note that the volume value was the average value of the measured values of a total of four samples.
図24(A)に示すように、4時間の前記静置後、体積が約60%まで減少した。また、8時間及び12時間の前記静置後には、それぞれ、40%及び32%まで減少した。図24(B)の結果も同様であった。前述のように、二酸化炭素を用いて同様の実験を行った場合、30分間の前記静置後、体積が約25%まで減少した。このことから、前記ヴィスキングチューブによる水素の放出は、二酸化炭素の放出と比較して、遅いことが示された。 As shown in FIG. 24(A), after the 4 hours of standing, the volume decreased to about 60%. In addition, after the above-mentioned standing for 8 hours and 12 hours, it decreased to 40% and 32%, respectively. The results in FIG. 24(B) were also similar. As mentioned above, when a similar experiment was conducted using carbon dioxide, the volume decreased to about 25% after the 30 minutes of standing. This showed that the release of hydrogen by the Visking tube was slower than the release of carbon dioxide.
ここで、水素は、分子の大きさが小さいことから、分子篩の観点からは、膜透過をしやすいといえる。これにも関わらず、前記結果から、二酸化炭素の透過速度は、水素の透過速度と比較してより早いことがわかった。以上から、二酸化炭素が前記膜を選択的に透過可能であることが示された。 Here, since hydrogen has a small molecular size, it can be said that it can easily permeate through the membrane from the viewpoint of molecular sieves. Despite this, the results showed that the carbon dioxide permeation rate was faster compared to the hydrogen permeation rate. From the above, it was shown that carbon dioxide can selectively permeate through the membrane.
つぎに、前記ヴィスキングチューブを用いて、メタンの透過速度が二酸化炭素の透過速度よりも遅いことを確認した。 Next, using the Visking tube, it was confirmed that the permeation rate of methane was slower than the permeation rate of carbon dioxide.
34~50mlの100%のメタン(アズワン社製)を、前記ヴィスキングチューブに入れて密封した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記ヴィスキングチューブを挿入し、蓋をしてさらに密封した。これを、室温で5、10、及び15時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、同様にして、前記ヴィスキングチューブの体積を算出した。 34 to 50 ml of 100% methane (manufactured by As One) was placed in the Visking tube and sealed. The Visking tube was inserted into a wide-mouthed glass bottle with a volume of 450 ml, and the bottle was further sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 5, 10, and 15 hours. Immediately after the sealing and after the standing, the volume of the Visking tube was calculated in the same manner.
この結果を、図27に示す。図27は、前記ヴィスキングチューブの体積を示すグラフである。図27において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、5、10、及び15時間を示す。なお、前記体積の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 27. FIG. 27 is a graph showing the volume of the Visking tube. In FIG. 27, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates 5, 10, and 15 hours from the left. Note that the volume value was the average value of the measured values of a total of four samples.
図27に示すように、5時間の前記静置後、体積は殆ど減少せず、前記体積の相対値は、0.97であった。また、10時間及び15時間の前記静置後にも、それぞれ、0.86及び0.77であった。前述のように、二酸化炭素を用いて同様の実験を行った場合、30分間の前記静置後、体積が約25%まで減少した。このことから、前記ヴィスキングチューブによるメタンの放出は、二酸化炭素の放出と比較して、遅いことが示された。 As shown in FIG. 27, after the 5 hours of standing, the volume hardly decreased, and the relative value of the volume was 0.97. Further, the values were also 0.86 and 0.77 after the above-mentioned standing for 10 hours and 15 hours, respectively. As mentioned above, when a similar experiment was conducted using carbon dioxide, the volume decreased to about 25% after the 30 minutes of standing. This indicated that the release of methane through the Visking tube was slow compared to the release of carbon dioxide.
ここで、メタンも、分子の大きさが二酸化炭素と比較して小さいことから、分子篩の観点からは、膜透過をしやすいといえる。これにも関わらず、前記結果から、二酸化炭素の透過速度は、メタンの透過速度と比較してより早いことがわかった。以上から、二酸化炭素が前記膜を選択的に透過可能であることが示された。 Here, since the molecular size of methane is smaller than that of carbon dioxide, it can be said that it can easily pass through the membrane from the viewpoint of a molecular sieve. Despite this, the results showed that the permeation rate of carbon dioxide was faster compared to the permeation rate of methane. From the above, it was shown that carbon dioxide can selectively permeate through the membrane.
つぎに、前記ヴィスキングチューブを用いて、気相から液相へ水素が透過しないことを確認した。 Next, using the Visking tube, it was confirmed that hydrogen did not permeate from the gas phase to the liquid phase.
100%の水素を、同様にして、前記ヴィスキングチューブに入れて密封した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記ヴィスキングチューブを入れた後、前記ガラス瓶の壁面と前記ヴィスキングチューブとの間の部分に、容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。これを、室温で24時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、実施例2と同様にして、前記ヴィスキングチューブの体積を算出した。 100% hydrogen was similarly placed in the Visking tube and sealed. The Visking tube was placed in a wide-mouthed glass bottle with a volume of 450 ml, and then water was filled to the full capacity between the wall of the glass bottle and the Visking tube, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Immediately after the sealing and after the standing, the volume of the Visking tube was calculated in the same manner as in Example 2.
この結果、24時間の前記静置後においても、前記密封直後の体積と比較した前記体積の相対値は1であり、標準偏差は約0であった。このことから、前記セルロース製の袋において、気相から液相へ水素が透過しないことが確認できた。 As a result, even after 24 hours of standing, the relative value of the volume compared to the volume immediately after sealing was 1, and the standard deviation was about 0. From this, it was confirmed that hydrogen did not permeate from the gas phase to the liquid phase in the cellulose bag.
つぎに、前記ヴィスキングチューブを用いて、気相から液相へメタンが透過しないことを確認した。 Next, using the Visking tube, it was confirmed that methane did not permeate from the gas phase to the liquid phase.
100%のメタン(アズワン社製)を、同様にして、前記ヴィスキングチューブに入れて密封した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記ヴィスキングチューブを入れた後、前記ガラス瓶の壁面と前記ヴィスキングチューブとの間の部分に、容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。これを、室温で24時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、実施例2と同様にして、前記ヴィスキングチューブの体積を算出した。 Similarly, 100% methane (manufactured by As One) was placed in the Visking tube and sealed. The Visking tube was placed in a wide-mouthed glass bottle with a volume of 450 ml, and then water was filled to the full capacity between the wall of the glass bottle and the Visking tube, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Immediately after the sealing and after the standing, the volume of the Visking tube was calculated in the same manner as in Example 2.
この結果、24時間の前記静置後においても、前記密封直後の体積と比較した前記体積の相対値は1であり、標準偏差は約0であった。このことから、前記セルロース製の袋において、気相から液相へメタンが透過しないことが確認できた。 As a result, even after 24 hours of standing, the relative value of the volume compared to the volume immediately after sealing was 1, and the standard deviation was about 0. From this, it was confirmed that methane did not permeate from the gas phase to the liquid phase in the cellulose bag.
以上のように、セルロース製の膜を用いて、二酸化炭素を選択的に透過させることを確認できた。また、セルロース製の膜が、水素及びメタンを透過させること、及び、セルロース製の膜と水とを用いることで、二酸化炭素と水素及びメタンとの混合気体について、各気体を分離可能であることを確認できた。 As described above, it was confirmed that carbon dioxide can be selectively permeated using a cellulose membrane. In addition, the cellulose membrane allows hydrogen and methane to permeate, and by using the cellulose membrane and water, it is possible to separate each gas in a mixed gas of carbon dioxide, hydrogen, and methane. I was able to confirm.
[実施例6]
ポリウレタンが、二酸化炭素を選択的に透過させることを確認した。また、ポリウレタン製の袋と水とを用いることで、二酸化炭素と水素及びメタンとの混合気体について、各気体を分離可能であることを確認した。
[Example 6]
It was confirmed that polyurethane selectively permeates carbon dioxide. Furthermore, it was confirmed that by using a polyurethane bag and water, it was possible to separate each gas in a mixed gas of carbon dioxide, hydrogen, and methane.
ポリウレタン製の袋(厚さ0.02mm、市販のもの)を、ヒトの呼気により、中程度まで膨張させた。前記袋を密封し、80%の二酸化炭素を充満させた容積4lのガラス瓶内に入れ、2時間静置した。その後、さらに、前記袋を前記ガラス瓶から取り出し、室内に1、2、及び4時間静置した。前記膨張直後、前記二酸化炭素下での静置後、及び前記室内での静置後に、それぞれ、実施例2と同様にして、前記袋の体積を算出した。 A polyurethane bag (0.02 mm thick, commercially available) was moderately inflated with human exhalation. The bag was sealed and placed in a 4 liter glass bottle filled with 80% carbon dioxide, and left to stand for 2 hours. Thereafter, the bag was taken out of the glass bottle and left indoors for 1, 2, and 4 hours. The volume of the bag was calculated in the same manner as in Example 2 immediately after the expansion, after being left still under carbon dioxide, and after being left still in the room.
この結果を、図31に示す。図31は、前記袋の体積を示すグラフである。図31において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記膨張直後、前記二酸化炭素下での静置後、及び前記室内での1、2、及び4時間の静置後を示す。なお、前記体積の値は、合計3サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 31. FIG. 31 is a graph showing the volume of the bag. In FIG. 31, the vertical axis shows the relative value of the volume, and the horizontal axis shows, from the left, immediately after the expansion, after standing under the carbon dioxide, and for 1, 2, and 4 hours in the room. Shown after being left still. Note that the volume value was the average value of the measured values of three samples in total.
図31に示すように、中程度まで膨張させた前記袋を、高濃度の前記二酸化炭素下で静置することにより、2時間静置後、前記袋が膨張し、約2.3倍の体積になった。その後、前記室内での1時間静置後、前記袋の体積は減少し、前記室内での2時間静置後には、前記膨張直後の体積と同程度(1.05)になった。また、前記室内での4時間静置後も、前記膨張直後の体積と同程度であった。この結果から、前記ポリウレタン製の袋が二酸化炭素を選択的に透過させ、二酸化炭素以外の物質(例えば、酸素や窒素)を通過させないことが示された。 As shown in FIG. 31, by leaving the bag inflated to a medium level under the carbon dioxide at a high concentration, the bag expands to about 2.3 times the volume after being left for 2 hours. Became. Thereafter, the volume of the bag decreased after being left in the room for 1 hour, and after being left in the room for 2 hours, the volume became approximately the same (1.05) as the volume immediately after the expansion. Further, even after being left still in the room for 4 hours, the volume remained the same as that immediately after the expansion. This result showed that the polyurethane bag selectively allows carbon dioxide to pass through, but does not allow substances other than carbon dioxide (eg, oxygen and nitrogen) to pass through.
つぎに、前記ポリウレタン製の袋を用いて、前記袋が水素を透過すること、及び、水素の透過速度が二酸化炭素の透過速度よりも遅いことを確認した。 Next, using the polyurethane bag, it was confirmed that hydrogen permeates through the bag and that the hydrogen permeation rate is slower than the carbon dioxide permeation rate.
100%の水素を、同様にして、前記ポリウレタン製の袋に注入した。前記袋を密封し、室温で5時間、及び10時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後、前記袋の体積を測定した。 100% hydrogen was similarly injected into the polyurethane bag. The bag was sealed and left at room temperature for 5 and 10 hours. Immediately after the sealing and after the bag was allowed to stand, the volume of the bag was measured.
この結果を、図32に示す。図32は、前記袋の体積を示すグラフである。図32において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記5時間、及び10時間を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 32. FIG. 32 is a graph showing the volume of the bag. In FIG. 32, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates the 5 hours and 10 hours from the left. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of four samples.
図32に示すように、5時間静置後において、前記密封直後と比較して、前記袋の体積は有意に減少し、前記体積の相対値は、0.47であった。また、10時間静置後において、さらに減少し、前記体積の相対値は、0.26であった。このことから、前記ポリウレタン製の袋は、水素を透過することがわかった。なお、前述のように、高濃度の前記二酸化炭素により約2.3倍に膨張した前記袋を、室内で2時間静置することにより、高濃度の前記二酸化炭素による膨張前の体積と同程度(1.05)になった。すなわち、前記体積の相対値が、1.05÷2.3=0.46になった。このことから、二酸化炭素の透過速度は、水素の透過速度と比較してより早いことがわかった。以上から、二酸化炭素が前記袋を選択的に透過可能であることが示された。 As shown in FIG. 32, after standing still for 5 hours, the volume of the bag significantly decreased compared to immediately after sealing, and the relative value of the volume was 0.47. Moreover, after standing still for 10 hours, the volume decreased further, and the relative value of the volume was 0.26. From this, it was found that the polyurethane bag permeates hydrogen. As mentioned above, by leaving the bag, which has expanded approximately 2.3 times due to the high concentration of carbon dioxide, in a room for 2 hours, the volume will be the same as that before expansion due to the high concentration of carbon dioxide. (1.05). That is, the relative value of the volume was 1.05÷2.3=0.46. From this, it was found that the permeation rate of carbon dioxide was faster than the permeation rate of hydrogen. From the above, it was shown that carbon dioxide can selectively permeate the bag.
つぎに、前記ポリウレタン製の袋を用いて、前記袋がメタンを透過すること、及び、メタンの透過速度が二酸化炭素の透過速度よりも遅いことを確認した。 Next, using the polyurethane bag, it was confirmed that methane permeates through the bag and that the permeation rate of methane is slower than the permeation rate of carbon dioxide.
100%のメタン(アズワン社製)を、同様にして、前記ポリウレタン製の袋に注入した。前記袋を密封し、室温で5時間、10時間、及び15時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後、前記袋の体積を測定した。 100% methane (manufactured by As One) was similarly injected into the polyurethane bag. The bag was sealed and left at room temperature for 5, 10, and 15 hours. Immediately after the sealing and after the bag was allowed to stand, the volume of the bag was measured.
この結果を、図33に示す。図33は、前記袋の体積を示すグラフである。図33において、縦軸は、前記体積の相対値を示し、横軸は、左から、前記5時間、10時間、及び15時間を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 33. FIG. 33 is a graph showing the volume of the bag. In FIG. 33, the vertical axis indicates the relative value of the volume, and the horizontal axis indicates the 5 hours, 10 hours, and 15 hours from the left. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of four samples.
この結果、5時間静置後において、前記密封直後と比較して、前記袋の体積は減少し、前記体積の相対値は、0.76であった。また、10時間静置後において、さらに減少し、前記体積の相対値は、0.6であった。また、15時間静置後において、さらに減少し、前記体積の相対値は、0.39であった。このことから、前記ポリエチレン製の袋は、メタンを透過することがわかった。なお、前述のように、高濃度の前記二酸化炭素により約2.3倍に膨張した前記袋を、室内で2時間静置することにより、高濃度の前記二酸化炭素による膨張前の体積と同程度(1.05)になった。すなわち、前記体積の相対値が、1.05÷2.3=0.46になった。このことから、二酸化炭素の透過速度は、メタンの透過速度と比較してより早いことがわかった。以上から、二酸化炭素が前記袋を選択的に透過可能であることが示された。 As a result, after standing still for 5 hours, the volume of the bag decreased compared to immediately after sealing, and the relative value of the volume was 0.76. Moreover, after standing still for 10 hours, the volume further decreased, and the relative value of the volume was 0.6. Moreover, after standing still for 15 hours, the volume further decreased, and the relative value of the volume was 0.39. From this, it was found that the polyethylene bag permeates methane. As mentioned above, by leaving the bag, which has expanded approximately 2.3 times due to the high concentration of carbon dioxide, in a room for 2 hours, the volume will be the same as that before expansion due to the high concentration of carbon dioxide. (1.05). That is, the relative value of the volume was 1.05÷2.3=0.46. From this, it was found that the permeation rate of carbon dioxide was faster than that of methane. From the above, it was shown that carbon dioxide can selectively permeate the bag.
つぎに、前記ポリウレタン製の袋を用いて、気相から液相へ水素が透過しないことを確認した。 Next, using the polyurethane bag, it was confirmed that hydrogen did not permeate from the gas phase to the liquid phase.
100%の水素を、同様にして、前記ポリウレタン製の袋に注入した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記袋を入れた後、前記ガラス瓶の壁面と前記袋との間の部分に、容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。これを、室温で24時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、同様にして、前記袋の体積を算出した。 100% hydrogen was similarly injected into the polyurethane bag. After the bag was placed in a wide-mouth glass bottle with a volume of 450 ml, water was filled to the full capacity between the wall of the glass bottle and the bag, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Immediately after the sealing and after the bag was allowed to stand, the volume of the bag was calculated in the same manner.
この結果、24時間の前記静置後においても、前記密封直後の体積と比較した前記体積の相対値は1であり、標準偏差は約0であった。このことから、前記ポリウレタン製の袋において、気相から液相へ水素が透過しないことが確認できた。 As a result, even after 24 hours of standing, the relative value of the volume compared to the volume immediately after sealing was 1, and the standard deviation was about 0. From this, it was confirmed that hydrogen did not permeate from the gas phase to the liquid phase in the polyurethane bag.
つぎに、前記ポリウレタン製の袋を用いて、気相から液相へメタンが透過しないことを確認した。 Next, using the polyurethane bag, it was confirmed that methane did not permeate from the gas phase to the liquid phase.
100%のメタン(アズワン社製)を、同様にして、前記ポリウレタン製の袋に注入した。容積450mlの広口ガラス瓶に、前記袋を入れた後、前記ガラス瓶の壁面と前記袋との間の部分に、容量一杯まで水を入れ、蓋をして密封した。これを、室温で24時間静置した。前記密封直後、及び前記静置後に、それぞれ、同様にして、前記袋の体積を算出した。 100% methane (manufactured by As One) was similarly injected into the polyurethane bag. After the bag was placed in a wide-mouth glass bottle with a volume of 450 ml, water was filled to the full capacity between the wall of the glass bottle and the bag, and the bottle was sealed with a lid. This was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Immediately after the sealing and after the bag was allowed to stand, the volume of the bag was calculated in the same manner.
この結果、24時間の前記静置後においても、前記密封直後の体積と比較した前記体積の相対値は1であり、標準偏差は約0であった。このことから、前記ポリウレタン製の袋において、気相から液相へメタンが透過しないことが確認できた。 As a result, even after 24 hours of standing, the relative value of the volume compared to the volume immediately after sealing was 1, and the standard deviation was about 0. From this, it was confirmed that methane did not permeate from the gas phase to the liquid phase in the polyurethane bag.
以上のように、ポリウレタンが、二酸化炭素を選択的に透過させることを確認できた。また、ポリウレタン製の袋と水とを用いることで、二酸化炭素と水素及びメタンとの混合気体について、各気体を分離可能であることを確認できた。
[実施例7]
バブル構造を有する二酸化炭素透過剤を用いて、バブル構造内に二酸化炭素を透過することにより二酸化炭素透過剤の体積が変化することを確認した。
As described above, it was confirmed that polyurethane selectively permeates carbon dioxide. Furthermore, it was confirmed that by using a polyurethane bag and water, it was possible to separate each gas in a mixed gas of carbon dioxide, hydrogen, and methane.
[Example 7]
Using a carbon dioxide permeable agent having a bubble structure, we confirmed that the volume of the carbon dioxide permeable agent changes by permeating carbon dioxide into the bubble structure.
二酸化炭素吸収剤として、発泡梱包材(バブルラップ)(ポリエチレン製、サイズ:10x60cm、市販のもの)を用いた。前記発泡梱包材は、バブル構造を覆うカバーが設けられた二重構造のもの(Babble Wrap II)と、前記バブル構造を覆うカバーがないもの(Babble Wrap I)の2種類を用いた。前記発泡梱包材を、それぞれ、水道水で洗浄した後、巻いた状態で、容量300mlのフタ付き広口ガラス瓶(市販のもの)に入れた。そして、前記ガラス瓶に、容量一杯まで強炭酸水(市販のもの)を入れて密封し、室温で5時間静置した。その後、前記発泡梱包材を入れた状態で、前記ガラス瓶に容量一杯まで水道水を入れた後、すぐに除去することにより、合計3回洗浄した。さらに、前記3回の洗浄後、前記容器を密封し、50℃に加熱した恒温装置内に5時間静置した後、室温下に静置し、前記容器内の温度が室温になった時点で、二酸化炭素濃度を測定した。 As a carbon dioxide absorbent, foam packaging material (bubble wrap) (made of polyethylene, size: 10 x 60 cm, commercially available) was used. Two types of foam packaging materials were used: one with a double structure provided with a cover covering the bubble structure (Babble Wrap II), and one without a cover covering the bubble structure (Babble Wrap I). Each of the foamed packaging materials was washed with tap water and then rolled up and placed in a 300 ml wide-mouthed glass bottle with a lid (commercially available). Then, strongly carbonated water (commercially available) was poured into the glass bottle to its full capacity, the bottle was sealed, and the bottle was allowed to stand at room temperature for 5 hours. Thereafter, with the foamed packaging material in it, the glass bottle was filled with tap water to its full capacity and immediately removed, thereby washing the bottle three times in total. Furthermore, after washing the container three times, the container is sealed and left in a thermostat heated to 50°C for 5 hours, and then left to stand at room temperature, and when the temperature inside the container reaches room temperature. , carbon dioxide concentration was measured.
また、前記強炭酸水に代えて、100%の二酸化炭素を前記ガラス瓶に十分に送入することにより充満させた以外は同様にして、実験を行った。 Further, an experiment was conducted in the same manner except that the glass bottle was filled with 100% carbon dioxide instead of the strongly carbonated water.
これらの結果を、図9に示す。図9は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図9において、縦軸は、二酸化炭素濃度(%)を示し、横軸において、左側が、前記カバーがない発泡梱包材(Babble Wrap I)、右側が、前記二重構造の発泡梱包材(Babble Wrap II)を示す。白抜きのグラフは、強炭酸水の結果を示し、黒のグラフは、100%の二酸化炭素の結果を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 These results are shown in FIG. FIG. 9 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 9, the vertical axis shows the carbon dioxide concentration (%), and on the horizontal axis, the left side is the foam packaging material without the cover (Babble Wrap I), and the right side is the foam packaging material with the double structure (Babble Wrap I). Wrap II). The white graph shows the results for strongly carbonated water, and the black graph shows the results for 100% carbon dioxide. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of four samples.
図9に示すように、強炭酸水を用いた場合、及び100%の二酸化炭素を用いた場合のいずれも、2種類の前記発泡梱包材において、大幅な二酸化炭素の放出が見られた。 As shown in FIG. 9, a significant release of carbon dioxide was observed in the two types of foam packaging materials, both when strongly carbonated water was used and when 100% carbon dioxide was used.
つぎに、前記実験にともなう二酸化炭素吸収剤の体積の変化を測定した。まず、前記実験と同様にして、前記二酸化炭素吸収剤として、前記発泡梱包材(Babble Wrap II)を用い、室温、5時間の条件で、強炭酸水による処理を行った後、3回の洗浄を行った。前記洗浄後、前記発泡梱包材を入れた前記ガラス瓶に、容量一杯まで水を入れた。前記水の全量をメスシリンダーに移すことにより、前記水の体積を測定した。また、前記発泡梱包材を入れていない前記ガラス瓶に、容量一杯まで水を入れ、同様にして前記水の体積を測定した。そして、前記発泡梱包材を入れていない前記ガラス瓶の前記水の体積から、二酸化炭素の吸収後の前記発泡梱包材を入れた前記ガラス瓶の前記水の体積を減算することにより、二酸化炭素の吸収後の前記発泡梱包材の体積を算出した。つぎに、前記実験と同様にして、二酸化炭素の吸収後の前記発泡梱包材を入れた前記ガラス瓶について、50℃、5時間の条件で加熱後、放熱させた。前記放熱後、同様にして、前記ガラス瓶と前記発泡梱包材とを3回水道水で洗浄した。前記洗浄後、前記発泡梱包材を入れた前記ガラス瓶に、容量一杯まで水を入れ、同様にして、前記水の体積を測定した。そして、前記発泡梱包材を入れていない前記ガラス瓶の前記水の体積から、二酸化炭素の放出後の前記発泡梱包材を入れた前記ガラス瓶の前記水の体積を減算することにより、二酸化炭素の放出後の前記発泡梱包材の体積を算出した。 Next, changes in the volume of the carbon dioxide absorbent due to the above experiment were measured. First, in the same manner as in the above experiment, the foam packaging material (Babble Wrap II) was used as the carbon dioxide absorbent, and after being treated with strong carbonated water at room temperature for 5 hours, it was washed three times. I did it. After the washing, the glass bottle containing the foam packaging material was filled with water to its full capacity. The volume of the water was measured by transferring the entire amount of the water to a graduated cylinder. In addition, the glass bottle without the foam packaging material was filled with water to its full capacity, and the volume of the water was measured in the same manner. Then, by subtracting the volume of the water in the glass bottle containing the foam packaging material after absorption of carbon dioxide from the volume of the water in the glass bottle without the foam packaging material, The volume of the foam packaging material was calculated. Next, in the same manner as in the experiment described above, the glass bottle containing the foamed packaging material after absorption of carbon dioxide was heated at 50° C. for 5 hours, and then heat was radiated. After the heat dissipation, the glass bottle and the foam packaging material were similarly washed three times with tap water. After the washing, the glass bottle containing the foamed packaging material was filled with water, and the volume of the water was measured in the same manner. Then, by subtracting the volume of the water in the glass bottle containing the foam packaging material after the release of carbon dioxide from the volume of the water in the glass bottle without the foam packaging material, The volume of the foam packaging material was calculated.
そして、前記二酸化炭素の吸収後の前記発泡梱包材の体積から、前記二酸化炭素の放出後の前記発泡梱包材の体積を減算することにより、二酸化炭素の放出にともなう前記二酸化炭素吸収剤の体積の減少量を算出した。 Then, by subtracting the volume of the foam packaging material after releasing the carbon dioxide from the volume of the foam packaging material after absorbing the carbon dioxide, the volume of the carbon dioxide absorbent due to the release of carbon dioxide is calculated. The amount of decrease was calculated.
これらの結果を、図10に示す。図10は、二酸化炭素の放出にともなう前記二酸化炭素吸収剤の体積の減少量を示すグラフである。図10において、縦軸は、二酸化炭素吸収剤の体積の減少量(ml)を示す。なお、前記体積の減少量の値は、合計8サンプルの測定値の平均値とした。 These results are shown in FIG. FIG. 10 is a graph showing the amount of decrease in the volume of the carbon dioxide absorbent as carbon dioxide is released. In FIG. 10, the vertical axis indicates the amount of decrease (ml) in the volume of the carbon dioxide absorbent. Note that the value of the amount of decrease in volume was the average value of the measured values of a total of 8 samples.
図10に示すように、二酸化炭素の放出にともない、前記二酸化炭素吸収剤である前記発泡梱包材の体積が、65ml減少していた。このことから、前記バブル構造への二酸化炭素の吸収にともない、前記二酸化炭素吸収剤の体積が増加し、前記バブル構造からの二酸化炭素の放出にともない、前記増加した二酸化炭素吸収剤の体積が減少すると考えられる。 As shown in FIG. 10, as carbon dioxide was released, the volume of the foam packaging material, which was the carbon dioxide absorbent, decreased by 65 ml. From this, as carbon dioxide is absorbed into the bubble structure, the volume of the carbon dioxide absorbent increases, and as carbon dioxide is released from the bubble structure, the increased volume of the carbon dioxide absorbent decreases. It is thought that then.
以上のように、バブル構造を有する二酸化炭素透過剤を用いて、バブル構造内に二酸化炭素を透過することにより二酸化炭素透過剤の体積が変化することを確認できた。 As described above, it was confirmed that by using a carbon dioxide permeable agent having a bubble structure, the volume of the carbon dioxide permeable agent changes by permeating carbon dioxide into the bubble structure.
[参考例1]
樹脂製容器に二酸化炭素(CO2)が吸収されること、および、二酸化炭素を吸収した前記樹脂製容器から二酸化炭素が放出されることを確認した。
[Reference example 1]
It was confirmed that carbon dioxide (CO 2 ) was absorbed into the resin container and that carbon dioxide was released from the resin container that had absorbed carbon dioxide.
500mlの強炭酸水を入れたポリエチレンテレフタラート製の容器(PETボトル)(製品名:強炭酸水、木村飲料株式会社製)を用意した。前記強炭酸水を入れた容器は、市販のものを購入した後、1日以上静置したものを使用した。 A polyethylene terephthalate container (PET bottle) (product name: Strong Carbonated Water, manufactured by Kimura Soft Drinks Co., Ltd.) containing 500 ml of strongly carbonated water was prepared. The container containing the strongly carbonated water was a commercially available container that had been left to stand for at least one day after being purchased.
前記容器から前記強炭酸水を除去し、直後に、前記容器内の二酸化炭素濃度を測定した。前記二酸化炭素濃度の測定は、前記容器の蓋に気体の排出口を設け、二酸化炭素検出器(XP-3140、COSMO社製)(低濃度用)、及び(CX-6000、RIKEN KEIKI社製)(高濃度用)を用いて、前記排出口における気体中の二酸化炭素濃度を測定した。この結果、前記強炭酸水除去直後における前記容器内の二酸化炭素濃度は、20.8%と高い数値であった(合計6サンプルの測定値の平均値)。なお、二酸化炭素濃度は、1%=10,000ppmで換算することができる。 Immediately after removing the strongly carbonated water from the container, the carbon dioxide concentration in the container was measured. To measure the carbon dioxide concentration, a gas outlet is provided on the lid of the container, and a carbon dioxide detector (XP-3140, manufactured by COSMO) (for low concentration) and (CX-6000, manufactured by RIKEN KEIKI) are used. (for high concentration) was used to measure the carbon dioxide concentration in the gas at the outlet. As a result, the carbon dioxide concentration in the container immediately after the strongly carbonated water was removed was as high as 20.8% (average value of the measured values of a total of 6 samples). Note that the carbon dioxide concentration can be converted as 1%=10,000ppm.
つぎに、前記容器に容量一杯まで水道水を入れた後、すぐに除去することにより、前記容器を洗浄した。これを1回の洗浄とし、合計3回の洗浄を行った(1st Wash~3rd Wash)。各洗浄の直後に、同様にして、二酸化炭素濃度を測定した。 Next, the container was washed by filling the container to its full capacity with tap water and immediately removing it. This was regarded as one wash, and a total of three washes were performed (1st Wash to 3rd Wash). Carbon dioxide concentration was similarly measured immediately after each wash.
さらに、前記3回の洗浄後、前記容器を密封し、50℃に加熱した恒温装置内に5時間静置した後、室温下に静置し、前記容器内の温度が室温になった時点で、同様にして、二酸化炭素濃度を測定した。 Furthermore, after washing the container three times, the container is sealed and left in a thermostat heated to 50°C for 5 hours, and then left to stand at room temperature, and when the temperature inside the container reaches room temperature. , Carbon dioxide concentration was measured in the same manner.
これらの結果を、図22に示す。図22は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図22において、縦軸は、二酸化炭素濃度(PPM)を示し、横軸は、左から、1回目~3回目の前記洗浄後(1st Wash~3rd Wash)、および前記加熱後を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計6サンプルの測定値の平均値とした。 These results are shown in FIG. 22. FIG. 22 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 22, the vertical axis shows the carbon dioxide concentration (PPM), and the horizontal axis shows, from the left, after the first to third washes (1st Wash to 3rd Wash) and after the heating. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of six samples.
図22に示すように、1回目の前記洗浄後において、4027ppmの二酸化炭素が残存していた。前記残存していた二酸化炭素は、2回目および3回目の前記洗浄により、大幅に減少した。また、前記加熱後において、6800ppmの二酸化炭素が測定された。このことから、前記加熱により、前記容器に吸収されていた二酸化炭素が放出されることが確認できた。 As shown in FIG. 22, after the first washing, 4027 ppm of carbon dioxide remained. The remaining carbon dioxide was significantly reduced by the second and third washings. Further, after the heating, 6800 ppm of carbon dioxide was measured. From this, it was confirmed that the carbon dioxide absorbed in the container was released by the heating.
つぎに、前記加熱条件を変更し、実験を行った。前記3回の洗浄後、50℃または20℃の恒温装置内に、1時間、2時間、6時間、および24時間静置した後、それぞれ、室温下に静置し、前記容器内の温度が室温になった時点で、同様にして、二酸化炭素濃度を測定した。 Next, an experiment was conducted by changing the heating conditions. After washing three times, the container was placed in a constant temperature device at 50°C or 20°C for 1 hour, 2 hours, 6 hours, and 24 hours, and then left at room temperature until the temperature inside the container was lowered. When the temperature reached room temperature, the carbon dioxide concentration was measured in the same manner.
この結果を、図35に示す。図35は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図35において、縦軸は、二酸化炭素濃度(%)を示し、横軸は、左から、1時間、2時間、6時間、および24時間静置後の結果を示す。白抜きのグラフは、50℃の結果を示し、黒のグラフは、20℃の結果を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計4サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. 35. FIG. 35 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 35, the vertical axis shows the carbon dioxide concentration (%), and the horizontal axis shows the results after standing for 1 hour, 2 hours, 6 hours, and 24 hours from the left. The white graph shows the results at 50°C, and the black graph shows the results at 20°C. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of four samples.
図35に示すように、50℃および20℃の処理により、いずれも、時間経過にともない、前記容器内の二酸化炭素濃度が増加していた。このことから、20℃の処理によっても、前記容器に吸収されていた二酸化炭素が放出されることが確認できた。また、50℃の処理により、20℃の処理と比較して、より多くの二酸化炭素の放出が見られた。このことから、前記加熱により、より多くの前記容器に吸収されていた二酸化炭素が放出されることが確認できた。 As shown in FIG. 35, both the 50° C. and 20° C. treatments increased the carbon dioxide concentration in the container over time. From this, it was confirmed that the carbon dioxide absorbed in the container was released even by the treatment at 20°C. Furthermore, more carbon dioxide was released by the treatment at 50°C than by the treatment at 20°C. From this, it was confirmed that more carbon dioxide absorbed in the container was released by the heating.
以上のように、樹脂製容器に二酸化炭素が吸収されること、および、二酸化炭素を吸収した前記樹脂製容器から二酸化炭素が放出されることを確認できた。 As described above, it was confirmed that carbon dioxide is absorbed into the resin container and that carbon dioxide is released from the resin container that has absorbed carbon dioxide.
[参考例2]
材質の異なる樹脂製容器を用いて、二酸化炭素を吸収した前記樹脂製容器から二酸化炭素が放出されることを確認した。
[Reference example 2]
Using resin containers made of different materials, it was confirmed that carbon dioxide was released from the resin containers that had absorbed carbon dioxide.
250mlまたは500mlの容量の、それぞれ異なる樹脂製の容器を用意した。前記樹脂は、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、及びポリカーボネート(PC)(いずれも、アズワン社製)、並びにポリエチレンテレフタラート(PET)(市販の非炭酸飲料のペットボトルを再利用したもの)とした。 Different resin containers with a capacity of 250 ml or 500 ml were prepared. The resins include high-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), and polycarbonate (PC) (all manufactured by As One), and polyethylene terephthalate ( PET) (reused plastic bottles of commercially available non-carbonated drinks).
前記各容器に、容量一杯まで強炭酸水(市販のもの)を入れて密封し、室温で5時間静置した。その後、参考例1と同様にして、合計3回の洗浄を行った。さらに、参考例1と同様にして、50℃、5時間の条件で加熱後、放熱させ、二酸化炭素濃度を測定した。 Strongly carbonated water (commercially available) was poured into each of the containers to the full, the containers were sealed, and the containers were allowed to stand at room temperature for 5 hours. Thereafter, washing was performed a total of three times in the same manner as in Reference Example 1. Furthermore, in the same manner as in Reference Example 1, after heating at 50° C. for 5 hours, heat was radiated, and the carbon dioxide concentration was measured.
また、前記各容器内に、100%の二酸化炭素を十分に送入することにより充満させた後、密封し、室温で5時間静置した。その後、参考例1と同様にして、合計3回の洗浄を行った。さらに、参考例1と同様にして、50℃、5時間の条件で加熱後、放熱させ、二酸化炭素濃度を測定した。 Further, each of the containers was filled with 100% carbon dioxide by sufficiently introducing the container, and then sealed and allowed to stand at room temperature for 5 hours. Thereafter, washing was performed a total of three times in the same manner as in Reference Example 1. Furthermore, in the same manner as in Reference Example 1, after heating at 50° C. for 5 hours, heat was radiated, and the carbon dioxide concentration was measured.
これらの結果を、図36に示す。図36は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図36において、縦軸は、二酸化炭素濃度(PPM)を示し、横軸は、左から、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリカーボネート(PC)、及びポリエチレンテレフタラート(PET)を示す。白抜きのグラフは、100%の二酸化炭素の結果を示し、黒のグラフは、強炭酸水の結果を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計3サンプルの測定値の平均値とした。 These results are shown in FIG. 36. FIG. 36 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 36, the vertical axis shows carbon dioxide concentration (PPM), and the horizontal axis shows, from left to right, high-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), and polytetrafluoroethylene (PTFE). , polycarbonate (PC), and polyethylene terephthalate (PET). The white graph shows the results for 100% carbon dioxide, and the black graph shows the results for strongly carbonated water. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of three samples.
図36に示すように、強炭酸水を用いた場合、全ての樹脂において、二酸化炭素の放出が見られた。高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、及びポリカーボネート(PC)は、いずれも、ポリエチレンテレフタラート(PET)と比較して、より多くの二酸化炭素の放出が見られた。特に、ポリカーボネート(PC)は、大幅に二酸化炭素濃度が増加していた。 As shown in FIG. 36, when strongly carbonated water was used, release of carbon dioxide was observed in all resins. High-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), and polycarbonate (PC) all contain more of carbon dioxide was observed. In particular, polycarbonate (PC) had a significantly increased carbon dioxide concentration.
また、図36に示すように、100%の二酸化炭素を用いた場合も、全ての樹脂において、二酸化炭素の放出が見られた。高密度ポリエチレン(HDPE)は、ポリエチレンテレフタラート(PET)と同程度の二酸化炭素の放出が見られた。低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、及びポリカーボネート(PC)は、いずれも、ポリエチレンテレフタラート(PET)と比較して、より多くの二酸化炭素の放出が見られた。特に、ポリカーボネート(PC)は、大幅に二酸化炭素濃度が増加していた。 Further, as shown in FIG. 36, even when 100% carbon dioxide was used, release of carbon dioxide was observed in all resins. High-density polyethylene (HDPE) was found to emit carbon dioxide to the same extent as polyethylene terephthalate (PET). Low-density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), and polycarbonate (PC) all exhibit higher carbon dioxide emissions compared to polyethylene terephthalate (PET). It was done. In particular, polycarbonate (PC) had a significantly increased carbon dioxide concentration.
以上のように、材質の異なる樹脂製容器を用いて、二酸化炭素を吸収した前記樹脂製容器から二酸化炭素が放出されることを確認できた。 As described above, using resin containers made of different materials, it was confirmed that carbon dioxide was released from the resin containers that had absorbed carbon dioxide.
[参考例3]
異なる形態の二酸化炭素吸収剤を用いて、二酸化炭素を吸収した前記二酸化炭素吸収剤から二酸化炭素が放出されることを確認した。
[Reference example 3]
Using different forms of carbon dioxide absorbents, it was confirmed that carbon dioxide was released from the carbon dioxide absorbents that absorbed carbon dioxide.
二酸化炭素吸収剤として、容量10mlのポリプロピレン製のスピッツ管(栄研社製)を用いた。8本の前記スピッツ管を、容量300mlのフタ付き広口ガラス瓶(市販のもの)に入れた。そして、前記ガラス瓶に、容量一杯まで強炭酸水(市販のもの)を入れて密封し、室温で5時間静置した。その後、参考例1と同様にして、合計3回の洗浄を行った。さらに、参考例1と同様にして、50℃、5時間の条件で加熱後、放熱させ、二酸化炭素濃度を測定した。 A polypropylene Spitz tube (manufactured by Eikensha) with a capacity of 10 ml was used as a carbon dioxide absorbent. The eight Spitz tubes were placed in a wide-mouth glass bottle with a lid (commercially available) with a capacity of 300 ml. Then, strongly carbonated water (commercially available) was poured into the glass bottle to its full capacity, the bottle was sealed, and the bottle was allowed to stand at room temperature for 5 hours. Thereafter, washing was performed a total of three times in the same manner as in Reference Example 1. Furthermore, in the same manner as in Reference Example 1, after heating at 50° C. for 5 hours, heat was radiated, and the carbon dioxide concentration was measured.
また、前記強炭酸水に代えて、他社製の強炭酸水を用いた以外は同様にして、実験を行った。また、室温での静置に代えて、4℃で静置した以外は同様にして、実験を行った。また、前記強炭酸水に代えて、100%の二酸化炭素を前記ガラス瓶に十分に送入することにより充満させた以外は同様にして、実験を行った。 Further, an experiment was conducted in the same manner except that strong carbonated water manufactured by another company was used instead of the above-mentioned strongly carbonated water. In addition, an experiment was conducted in the same manner except that instead of standing at room temperature, it was left standing at 4°C. Further, an experiment was conducted in the same manner except that the glass bottle was filled with 100% carbon dioxide instead of the strongly carbonated water.
これらの結果を、図7に示す。図7は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図7において、縦軸は、二酸化炭素濃度(%)を示し、横軸は、左から、100%の二酸化炭素(CO2)、強炭酸水(S.B.Water 20℃)、4℃の強炭酸水(S.B.Water 4℃)、及び、他社製の強炭酸水(Gerolsteiner)を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計3~4サンプルの測定値の平均値とした。
These results are shown in FIG. FIG. 7 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 7, the vertical axis shows the carbon dioxide concentration (%), and the horizontal axis shows, from the left, 100% carbon dioxide (CO 2 ), strongly carbonated water (
図7に示すように、強炭酸水(S.B.Water 20℃)、4℃の強炭酸水(S.B.Water 4℃)、及び、他社製の強炭酸水(Gerolsteiner)を用いた場合、いずれも、同程度の二酸化炭素の放出が見られた。また、100%の二酸化炭素(CO2)を用いた場合も、前記強炭酸水を用いた場合と比較して少ないものの、二酸化炭素の放出が見られた。
As shown in Figure 7, when using strongly carbonated water (
つぎに、二酸化炭素吸収剤として、ゴム板(スジ入り、サイズ:3x100x100mm、HIKARI Co., Ltd.社製)を用いた(Rubber II)。前記ゴム板を、容量300mlのフタ付き広口ガラス瓶(市販のもの)に入れた。そして、前記ガラス瓶に、容量一杯まで強炭酸水(市販のもの)を入れて密封し、室温(24℃)で5時間静置した。その後、参考例1と同様にして、合計3回の洗浄を行った。さらに、参考例1と同様にして、50℃、5時間の条件で加熱後、放熱させ、二酸化炭素濃度を測定した。 Next, a rubber plate (striped, size: 3 x 100 x 100 mm, manufactured by HIKARI Co., Ltd.) was used as a carbon dioxide absorbent (Rubber II). The rubber plate was placed in a wide-mouth glass bottle (commercially available) with a lid having a capacity of 300 ml. Then, strongly carbonated water (commercially available) was poured into the glass bottle to its full capacity, the bottle was sealed, and the bottle was allowed to stand at room temperature (24° C.) for 5 hours. Thereafter, washing was performed a total of three times in the same manner as in Reference Example 1. Furthermore, in the same manner as in Reference Example 1, after heating at 50° C. for 5 hours, heat was radiated, and the carbon dioxide concentration was measured.
また、二酸化炭素吸収剤として、前記ゴム板に代えて、スジ構造のないゴム板(サイズ:1x100x100mm、HIKARI Co., Ltd.社製)(Rubber I)、アクリル棒(長径6 mm、長さ170 mm)、並びにポリエチレン製のメッシュ(サイズ:92-#18、アズワン社製)、及びナイロン製のメッシュ(サイズ:63 μ,PA-2、アズワン社製)をそれぞれ用いた以外は同様にして、実験を行った。
In addition, as a carbon dioxide absorbent, instead of the rubber plate mentioned above, a rubber plate without streak structure (size: 1x100x100mm, manufactured by HIKARI Co., Ltd.) (Rubber I), an acrylic rod (
また、前記二酸化炭素吸収剤のそれぞれについて、前記強炭酸水に代えて、100%の二酸化炭素を前記ガラス瓶に十分に送入することにより充満させた以外は同様にして、実験を行った。 Further, for each of the carbon dioxide absorbents, an experiment was conducted in the same manner except that the glass bottle was filled with 100% carbon dioxide instead of the strongly carbonated water.
これらの結果を、図8に示す。図8は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図8において、縦軸は、二酸化炭素濃度(%)を示し、横軸は、左から、ゴム板(スジ入り)(Rubber I)、ゴム板(スジなし)(Rubber II)、アクリル棒(Acryl rods)、ポリエチレン製のメッシュ(Polyethylen mesh)、及びナイロン製のメッシュ(Nylon mesh)を示す。白抜きのグラフは、100%の二酸化炭素の結果を示し、黒のグラフは、強炭酸水の結果を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計3~4サンプルの測定値の平均値とした。 These results are shown in FIG. FIG. 8 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In Figure 8, the vertical axis shows the carbon dioxide concentration (%), and the horizontal axis shows, from the left, rubber plate (with streaks) (Rubber I), rubber plate (without streaks) (Rubber II), acrylic rod (Acryl Shown are mesh rods, polyethylene mesh, and nylon mesh. The white graph shows the results for 100% carbon dioxide, and the black graph shows the results for strongly carbonated water. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of 3 to 4 samples.
図8に示すように、強炭酸水を用いた場合、及び100%の二酸化炭素を用いた場合のいずれも、全ての二酸化炭素吸収剤において、二酸化炭素の放出が見られた。特に、二酸化炭素吸収剤がゴム板(スジ入り)であり、100%の二酸化炭素を用いた場合、大幅に二酸化炭素濃度が増加していた。 As shown in FIG. 8, release of carbon dioxide was observed in all carbon dioxide absorbents, both when strongly carbonated water was used and when 100% carbon dioxide was used. In particular, when the carbon dioxide absorbent was a rubber plate (with streaks) and 100% carbon dioxide was used, the carbon dioxide concentration increased significantly.
以上のように、異なる形態の二酸化炭素吸収剤を用いて、二酸化炭素を吸収した前記二酸化炭素吸収剤から二酸化炭素が放出されることを確認できた。 As described above, it was confirmed that carbon dioxide is released from the carbon dioxide absorbent that has absorbed carbon dioxide using different forms of carbon dioxide absorbent.
[参考例4]
二酸化炭素を吸収した前記二酸化炭素吸収剤から放出された気体が二酸化炭素であることを確認した。
[Reference example 4]
It was confirmed that the gas released from the carbon dioxide absorbent that absorbed carbon dioxide was carbon dioxide.
300mlの容量の樹脂(ポリエチレンテレフタラート(PET))製の容器(市販の非炭酸飲料のペットボトルを再利用したもの)を用意した。 A container made of resin (polyethylene terephthalate (PET)) with a capacity of 300 ml (reused from a commercially available PET bottle for a non-carbonated beverage) was prepared.
参考例2と同様にして、前記容器に強炭酸水を入れ、二酸化炭素を吸収させた後、加熱(5時間、または30分間)及び放熱させ、前記容器内の二酸化炭素濃度を測定した。この結果、二酸化炭素の濃度は、5時間の前記加熱において27%(高濃度CO2)、30分間の前記加熱において2.8%(低濃度CO2)であった。 In the same manner as in Reference Example 2, strongly carbonated water was placed in the container to absorb carbon dioxide, then heated (for 5 hours or 30 minutes) and allowed to radiate heat, and the carbon dioxide concentration in the container was measured. As a result, the concentration of carbon dioxide was 27% (high concentration CO 2 ) in the heating for 5 hours and 2.8% (low concentration CO 2 ) in the heating for 30 minutes.
その後、それぞれの前記容器内に、10mlの濃度0.1NのNaOH水溶液と10mlの濃度0.1mol/lのCaCl2水溶液と含む混合液を入れ、手で30秒間激しく振盪した。なお、0.1NのNaOH水溶液と0.1mol/lのCaCl2水溶液とを含む混合液は、二酸化炭素と反応し、吸収することが知られている。前記振盪後すぐに、前記容器内の二酸化炭素濃度を測定した。 Thereafter, a mixed solution containing 10 ml of a 0.1N NaOH aqueous solution and 10 ml of a 0.1 mol/l CaCl 2 aqueous solution was placed in each of the containers, and the mixture was shaken vigorously by hand for 30 seconds. It is known that a mixed solution containing a 0.1N NaOH aqueous solution and a 0.1 mol/l CaCl 2 aqueous solution reacts with and absorbs carbon dioxide. Immediately after the shaking, the carbon dioxide concentration in the container was measured.
この結果を、図11に示す。図11は、前記二酸化炭素濃度を示すグラフである。図11において、縦軸は、二酸化炭素濃度(%)を示し、横軸において、左側が、高濃度二酸化炭素(高濃度CO2)、右側が、低濃度二酸化炭素(低濃度CO2)を示す。白抜きのグラフは、前記混合液との反応前を示し、黒のグラフは、前記混合液との反応後を示す。なお、前記二酸化炭素濃度の値は、合計6サンプルの測定値の平均値とした。 The results are shown in FIG. FIG. 11 is a graph showing the carbon dioxide concentration. In FIG. 11, the vertical axis shows carbon dioxide concentration (%), and on the horizontal axis, the left side shows high concentration carbon dioxide (high concentration CO 2 ), and the right side shows low concentration carbon dioxide (low concentration CO 2 ). . The white graph shows the state before the reaction with the mixed liquid, and the black graph shows the state after the reaction with the mixed liquid. Note that the value of the carbon dioxide concentration was the average value of the measured values of a total of six samples.
図11に示すように、高濃度二酸化炭素、及び低濃度二酸化炭素のいずれにおいても、前記混合液との反応前と比較して、前記混合液との反応後の二酸化炭素濃度が大幅に減少していた。このことから、前記二酸化炭素吸収剤から放出された気体が、二酸化炭素として反応可能であることを化学的に確認できた。 As shown in FIG. 11, in both high-concentration carbon dioxide and low-concentration carbon dioxide, the carbon dioxide concentration after the reaction with the mixed liquid decreased significantly compared to before the reaction with the mixed liquid. was. From this, it was chemically confirmed that the gas released from the carbon dioxide absorbent could react as carbon dioxide.
以上のように、二酸化炭素を吸収した前記二酸化炭素吸収剤から放出された気体が二酸化炭素であることを確認できた。 As described above, it was confirmed that the gas released from the carbon dioxide absorbent that absorbed carbon dioxide was carbon dioxide.
以上、実施形態及び実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described above with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above embodiments. The configuration and details of the present invention may be modified in various ways within the scope of the present invention by those skilled in the art.
<付記>
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
高分子製の薄膜を含み、
前記薄膜が二酸化炭素を選択的に透過する、二酸化炭素透過剤。
(付記2)
前記高分子が、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ゴム、ポリウレタン、及びアクリルからなる群から選択される少なくとも1つを含む、付記1記載の二酸化炭素透過剤。
(付記3)
前記薄膜が、酸素及び窒素を透過しない、付記1または2記載の二酸化炭素透過剤。
(付記4)
加熱された状態で、前記薄膜が前記二酸化炭素を透過する、
付記1から3のいずれか一項に記載の二酸化炭素透過剤。
(付記5)
前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過することにより、二酸化炭素と水素及びメタンの少なくとも一方とを含む混合気体から、二酸化炭素を分離可能である、
付記1から4のいずれか一項に記載の二酸化炭素透過剤。
(付記6)
二酸化炭素供給部、及び、二酸化炭素透過部を含み、
前記二酸化炭素供給部は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素透過部に供給し、
前記二酸化炭素含有物質は、気体及び液体の少なくとも一方であり、
前記二酸化炭素透過部が、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を選択的に透過し、
前記二酸化炭素透過部は、付記1から5のいずれか一項に記載の二酸化炭素透過剤を含む、
二酸化炭素透過装置。
(付記7)
前記二酸化炭素透過部は、加熱された状態で、前記二酸化炭素を透過する、
付記6記載の二酸化炭素吸収装置。
(付記8)
前記二酸化炭素透過部は、2つの区画を含み、
前記2つの区画は、前記二酸化炭素透過剤の前記薄膜を介して接続しており、
一方の前記区画には、前記二酸化炭素供給部から前記二酸化炭素含有物質が供給され、
他方の前記区画には、前記薄膜に接するようにして液体が満たされている、
付記6または7記載の二酸化炭素透過装置。
(付記9)
前記二酸化炭素含有物質が、二酸化炭素と水素及びメタンの少なくとも一方とを含む混合気体であり、
前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記一方の区画に供給された前記混合気体から、前記他方の区画に満たされた前記液体に、二酸化炭素を分離可能である、
付記8記載の二酸化炭素透過装置。
(付記10)
二酸化炭素供給工程、及び、二酸化炭素透過工程を含み、
前記二酸化炭素供給工程は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素透過工程に供給し、
前記二酸化炭素含有物質は、気体及び液体の少なくとも一方であり、
前記二酸化炭素透過工程は、付記1から5のいずれか一項に記載の二酸化炭素透過剤により、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を選択的に透過する、
二酸化炭素透過方法。
(付記11)
前記二酸化炭素透過工程は、加熱された状態で、前記二酸化炭素を透過する、
付記10記載の二酸化炭素吸収方法。
(付記12)
前記二酸化炭素透過工程は、二酸化炭素透過部により、前記二酸化炭素を透過し、
前記二酸化炭素透過部は、前記二酸化炭素透過剤、及び2つの区画を含み、
前記2つの区画は、前記二酸化炭素透過剤の前記薄膜を介して接続しており、
一方の前記区画には、前記二酸化炭素供給部から前記二酸化炭素含有物質が供給され、
他方の前記区画には、前記薄膜に接するようにして液体が満たされている、
付記10または11記載の二酸化炭素透過方法。
(付記13)
前記二酸化炭素含有物質が、二酸化炭素と水素及びメタンの少なくとも一方とを含む混合気体であり、
前記二酸化炭素透過工程において、前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記一方の区画に供給された前記混合気体から、前記他方の区画に満たされた前記液体に、二酸化炭素を分離する、
付記12記載の二酸化炭素透過方法。
(付記14)
二酸化炭素吸収部を含み、
前記二酸化炭素吸収部は、請求項1から5のいずれか一項に記載の二酸化炭素透過剤を含み、
前記二酸化炭素吸収部の内部は、前記二酸化炭素透過剤を介して密封されており、
前記二酸化炭素透過剤の前記薄膜が二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記二酸化炭素吸収部の外部から前記内部に、二酸化炭素が吸収される、
二酸化炭素吸収装置。
(付記15)
二酸化炭素供給工程、及び、二酸化炭素吸収工程を含み、
前記二酸化炭素供給工程は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素吸収工程に供給し、
前記二酸化炭素吸収工程は、二酸化炭素吸収部により、二酸化炭素を吸収し、
前記二酸化炭素吸収部は、付記1から5のいずれか一項に記載の二酸化炭素透過剤を含み、
前記二酸化炭素吸収部の内部は、前記二酸化炭素透過剤を介して密封されており、
前記二酸化炭素透過剤の前記薄膜が二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記二酸化炭素吸収部の外部から前記内部に、二酸化炭素が吸収される、
二酸化炭素吸収方法。
(付記16)
高分子を含み、
前記高分子が二酸化炭素を吸収する、二酸化炭素吸収剤。
(付記17)
前記高分子が、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ゴム、ポリウレタン、及びアクリルからなる群から選択される少なくとも1つを含む、付記16記載の二酸化炭素吸収剤。
(付記18)
前記高分子が、加熱された状態で、前記吸収した前記二酸化炭素を放出する、
付記16または17記載の二酸化炭素吸収剤。
(付記19)
前記加熱された状態が、50℃以上に加熱された状態である、付記18記載の二酸化炭素吸収剤。
(付記20)
二酸化炭素供給部、及び、二酸化炭素吸収部を含み、
前記二酸化炭素供給部は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素吸収部に供給し、
前記二酸化炭素含有物質は、気体及び液体の少なくとも一方であり、
前記二酸化炭素吸収部が、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を吸収し、
前記二酸化炭素吸収部は、付記16から19のいずれか一項に記載の二酸化炭素吸収剤を含む、
二酸化炭素吸収装置。
(付記21)
前記二酸化炭素吸収部が、加熱可能であり、
前記二酸化炭素吸収部は、さらに、加熱された状態で、前記吸収した前記二酸化炭素を放出する、
付記20記載の二酸化炭素吸収装置。
(付記22)
二酸化炭素供給工程、及び、二酸化炭素吸収工程を含み、
前記二酸化炭素供給工程は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素吸収工程に供給し、
前記二酸化炭素含有物質は、気体及び液体の少なくとも一方であり、
前記二酸化炭素吸収工程は、付記16から19のいずれか一項に記載の二酸化炭素吸収剤により、前記供給された前記二酸化炭素含有物質に含まれる二酸化炭素を吸収する、
二酸化炭素吸収方法。
(付記23)
さらに、二酸化炭素放出工程を含み、
前記二酸化炭素放出工程は、前記二酸化炭素吸収剤が加熱された状態で、前記吸収した前記二酸化炭素を放出する、
付記22記載の二酸化炭素吸収方法。
<Additional notes>
Some or all of the above embodiments may be described as in the following additional notes, but are not limited to the following.
(Additional note 1)
Contains a thin polymer film,
A carbon dioxide permeation agent, wherein the thin film selectively permeates carbon dioxide.
(Additional note 2)
(Additional note 3)
The carbon dioxide permeable agent according to
(Additional note 4)
the thin film permeates the carbon dioxide in a heated state;
The carbon dioxide permeable agent according to any one of
(Appendix 5)
The thin film is capable of separating carbon dioxide from a gas mixture containing carbon dioxide and at least one of hydrogen and methane by selectively permeating carbon dioxide.
The carbon dioxide permeable agent according to any one of
(Appendix 6)
including a carbon dioxide supply section and a carbon dioxide permeation section,
The carbon dioxide supply unit supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide permeation unit,
The carbon dioxide-containing substance is at least one of a gas and a liquid,
The carbon dioxide permeation unit selectively permeates carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance,
The carbon dioxide permeation section includes the carbon dioxide permeation agent according to any one of
Carbon dioxide permeation device.
(Appendix 7)
The carbon dioxide permeation section permeates the carbon dioxide in a heated state.
Carbon dioxide absorption device according to
(Appendix 8)
The carbon dioxide permeation section includes two compartments,
the two compartments are connected via the thin film of the carbon dioxide permeable agent;
The carbon dioxide-containing substance is supplied to one of the compartments from the carbon dioxide supply section,
The other compartment is filled with a liquid so as to be in contact with the thin film.
Carbon dioxide permeation device according to
(Appendix 9)
The carbon dioxide-containing substance is a mixed gas containing carbon dioxide and at least one of hydrogen and methane,
The thin film selectively permeates carbon dioxide, whereby carbon dioxide can be separated from the gas mixture supplied to the one compartment to the liquid filling the other compartment.
Carbon dioxide permeation device according to appendix 8.
(Appendix 10)
Including a carbon dioxide supply step and a carbon dioxide permeation step,
The carbon dioxide supply step supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide permeation step,
The carbon dioxide-containing substance is at least one of a gas and a liquid,
The carbon dioxide permeation step selectively permeates carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance using the carbon dioxide permeation agent according to any one of
Carbon dioxide permeation method.
(Appendix 11)
The carbon dioxide permeation step involves permeating the carbon dioxide in a heated state.
Carbon dioxide absorption method according to
(Appendix 12)
The carbon dioxide permeation step includes permeating the carbon dioxide through a carbon dioxide permeation section;
The carbon dioxide permeable section includes the carbon dioxide permeable agent and two compartments,
the two compartments are connected via the thin film of the carbon dioxide permeable agent;
The carbon dioxide-containing substance is supplied to one of the compartments from the carbon dioxide supply section,
The other compartment is filled with a liquid so as to be in contact with the thin film.
Carbon dioxide permeation method according to
(Appendix 13)
The carbon dioxide-containing substance is a mixed gas containing carbon dioxide and at least one of hydrogen and methane,
In the carbon dioxide permeation step, the thin film selectively permeates carbon dioxide, thereby transferring carbon dioxide from the mixed gas supplied to the one compartment to the liquid filling the other compartment. To separate,
Carbon dioxide permeation method according to
(Appendix 14)
including a carbon dioxide absorption section;
The carbon dioxide absorption section includes the carbon dioxide permeation agent according to any one of
The inside of the carbon dioxide absorption part is sealed via the carbon dioxide permeable agent,
The thin film of the carbon dioxide permeable agent selectively permeates carbon dioxide, whereby carbon dioxide is absorbed from the outside of the carbon dioxide absorption section into the inside.
Carbon dioxide absorption device.
(Appendix 15)
Including a carbon dioxide supply step and a carbon dioxide absorption step,
The carbon dioxide supply step supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide absorption step,
In the carbon dioxide absorption step, carbon dioxide is absorbed by a carbon dioxide absorption section,
The carbon dioxide absorption section includes the carbon dioxide permeation agent according to any one of
The inside of the carbon dioxide absorption part is sealed via the carbon dioxide permeable agent,
The thin film of the carbon dioxide permeable agent selectively permeates carbon dioxide, whereby carbon dioxide is absorbed from the outside of the carbon dioxide absorption section into the inside.
Carbon dioxide absorption method.
(Appendix 16)
Contains polymers,
A carbon dioxide absorbent, wherein the polymer absorbs carbon dioxide.
(Appendix 17)
Supplementary note 16, wherein the polymer includes at least one selected from the group consisting of cellulose, polyethylene terephthalate, high density polyethylene, low density polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polycarbonate, rubber, polyurethane, and acrylic. Carbon dioxide absorbent.
(Appendix 18)
the polymer releases the absorbed carbon dioxide in a heated state;
Carbon dioxide absorbent according to appendix 16 or 17.
(Appendix 19)
The carbon dioxide absorbent according to appendix 18, wherein the heated state is a state heated to 50° C. or higher.
(Additional note 20)
including a carbon dioxide supply section and a carbon dioxide absorption section,
The carbon dioxide supply unit supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide absorption unit,
The carbon dioxide-containing substance is at least one of a gas and a liquid,
The carbon dioxide absorption unit absorbs carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance,
The carbon dioxide absorbing section includes the carbon dioxide absorbent according to any one of Supplementary Notes 16 to 19.
Carbon dioxide absorption device.
(Additional note 21)
the carbon dioxide absorption section is heatable;
The carbon dioxide absorption unit further releases the absorbed carbon dioxide in a heated state.
Carbon dioxide absorption device according to
(Additional note 22)
Including a carbon dioxide supply step and a carbon dioxide absorption step,
The carbon dioxide supply step supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide absorption step,
The carbon dioxide-containing substance is at least one of a gas and a liquid,
In the carbon dioxide absorption step, carbon dioxide contained in the supplied carbon dioxide-containing substance is absorbed by the carbon dioxide absorbent according to any one of Supplementary Notes 16 to 19.
Carbon dioxide absorption method.
(Additional note 23)
Furthermore, it includes a carbon dioxide release step,
The carbon dioxide releasing step releases the absorbed carbon dioxide while the carbon dioxide absorbent is heated.
Carbon dioxide absorption method according to appendix 22.
以上のように、本発明によれば、新たな、二酸化炭素透過剤を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a new carbon dioxide permeation agent can be provided.
1 二酸化炭素透過装置
11 二酸化炭素供給部
12 二酸化炭素透過部
121 二酸化炭素透過剤
2 加熱部
3 二酸化炭素吸収装置
31 二酸化炭素供給部
32 二酸化炭素吸収部
321 二酸化炭素吸収剤
33 二酸化炭素放出部
4 加熱部
1 Carbon
Claims (6)
前記二酸化炭素透過剤は、高分子製の薄膜を含み、
前記高分子が、ゴム、ポリエチレン、セルロース及びポリウレタンからなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過し、
前記二酸化炭素供給部は、二酸化炭素含有物質を前記二酸化炭素透過部に供給し、
前記二酸化炭素含有物質は、二酸化炭素、水素及びメタンを含む混合気体であり、
前記二酸化炭素透過部は、2つの区画を含み、
前記2つの区画は、前記二酸化炭素透過剤の前記薄膜を介して接続しており、
一方の前記区画には、前記二酸化炭素供給部から前記二酸化炭素含有物質が供給され、
他方の前記区画には、前記薄膜に接するようにして液体が満たされており、
前記二酸化炭素透過部は、前記薄膜が二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記一方の区画に供給された前記二酸化炭素含有物質から、前記他方の区画に満たされた前記液体に、二酸化炭素を分離可能である、
二酸化炭素透過装置。 including a carbon dioxide permeable agent, a carbon dioxide supply section, and a carbon dioxide permeation section,
The carbon dioxide permeable agent includes a thin polymer film,
The polymer includes at least one selected from the group consisting of rubber, polyethylene, cellulose, and polyurethane,
the thin film selectively permeates carbon dioxide;
The carbon dioxide supply unit supplies a carbon dioxide-containing substance to the carbon dioxide permeation unit,
The carbon dioxide-containing substance is a mixed gas containing carbon dioxide, hydrogen and methane,
The carbon dioxide permeation section includes two compartments,
the two compartments are connected via the thin film of the carbon dioxide permeable agent;
The carbon dioxide-containing substance is supplied to one of the compartments from the carbon dioxide supply section,
The other compartment is filled with a liquid so as to be in contact with the thin film,
The carbon dioxide permeation unit selectively permeates carbon dioxide through the thin film, so that carbon dioxide is transferred from the carbon dioxide-containing substance supplied to the one compartment to the liquid filling the other compartment. is separable,
Carbon dioxide permeation device.
請求項1記載の二酸化炭素透過装置。 The carbon dioxide permeation section permeates the carbon dioxide in a heated state.
The carbon dioxide permeation device according to claim 1.
前記薄膜が、酸素及び窒素を透過しない、
請求項1又は2記載の二酸化炭素透過装置。 The polymer includes at least one selected from the group consisting of rubber, polyethylene, and polyurethane,
the thin film is impermeable to oxygen and nitrogen;
The carbon dioxide permeation device according to claim 1 or 2.
前記二酸化炭素供給工程は、二酸化炭素含有物質を二酸化炭素透過部に供給し、
前記二酸化炭素含有物質は、二酸化炭素、水素及びメタンを含む混合気体であり、
前記二酸化炭素透過部は、二酸化炭素透過剤及び2つの区画を含み、
前記二酸化炭素透過剤は、高分子製の薄膜を含み、
前記高分子が、ゴム、ポリエチレン、セルロース及びポリウレタンからなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記薄膜が、二酸化炭素を選択的に透過し、
前記2つの区画は、前記二酸化炭素透過剤の前記薄膜を介して接続しており、
一方の前記区画には、前記二酸化炭素供給部から前記二酸化炭素含有物質が供給され、
他方の前記区画には、前記薄膜に接するようにして液体が満たされており、
前記二酸化炭素透過工程は、前記薄膜が二酸化炭素を選択的に透過することにより、前記一方の区画に供給された前記二酸化炭素含有物質から、前記他方の区画に満たされた前記液体に、二酸化炭素を分離する、
二酸化炭素透過方法。 Including a carbon dioxide supply step and a carbon dioxide permeation step,
The carbon dioxide supply step supplies a carbon dioxide-containing substance to a carbon dioxide permeation section,
The carbon dioxide-containing substance is a mixed gas containing carbon dioxide, hydrogen and methane,
The carbon dioxide permeable section includes a carbon dioxide permeable agent and two compartments,
The carbon dioxide permeable agent includes a thin polymer film,
The polymer includes at least one selected from the group consisting of rubber, polyethylene, cellulose, and polyurethane,
the thin film selectively permeates carbon dioxide;
the two compartments are connected via the thin film of the carbon dioxide permeable agent;
The carbon dioxide-containing substance is supplied to one of the compartments from the carbon dioxide supply section,
The other compartment is filled with a liquid so as to be in contact with the thin film,
In the carbon dioxide permeation step, the thin film selectively permeates carbon dioxide, so that carbon dioxide is transferred from the carbon dioxide-containing substance supplied to the one compartment to the liquid filling the other compartment. to separate,
Carbon dioxide permeation method.
請求項4記載の二酸化炭素透過方法。 The carbon dioxide permeation step involves permeating the carbon dioxide in a heated state.
The carbon dioxide permeation method according to claim 4.
前記薄膜が、酸素及び窒素を透過しない、
請求項4又は5記載の二酸化炭素透過方法。
The polymer includes at least one selected from the group consisting of rubber, polyethylene, and polyurethane,
the thin film is impermeable to oxygen and nitrogen;
The carbon dioxide permeation method according to claim 4 or 5.
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