JP2545741B2 - 排ガス中の高温二酸化炭素回収方法及びその装置 - Google Patents
排ガス中の高温二酸化炭素回収方法及びその装置Info
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- gas
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
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- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス分離剤を
用いて工場・火力発電所等から排出される排ガス中の二
酸化炭素（ＣＯ2 ）を高温のまま分離、回収する方法及
び装置に関するものである。
用いて工場・火力発電所等から排出される排ガス中の二
酸化炭素（ＣＯ2 ）を高温のまま分離、回収する方法及
び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の地球温暖化の主要原因の一つが、
工場、火力発電所等において、石油、石炭、ガス等を燃
やすことにより排出される排ガス中のＣＯ2 であると言
われている。このＣＯ2 の分離・回収は、地球温暖化問
題はもとより、資源エネルギー問題解決にむけ、非常に
重要な問題であるが、従来から、ＣＯ2 分離と言えば、
空気中のＣＯ2 を有機膜を用いた膜分離法により室温以
下で行っているのが通例であり、その方法は大気中に拡
散したＣＯ2 を分離回収するものであるため、必ずしも
効率的なものとは言えない。
工場、火力発電所等において、石油、石炭、ガス等を燃
やすことにより排出される排ガス中のＣＯ2 であると言
われている。このＣＯ2 の分離・回収は、地球温暖化問
題はもとより、資源エネルギー問題解決にむけ、非常に
重要な問題であるが、従来から、ＣＯ2 分離と言えば、
空気中のＣＯ2 を有機膜を用いた膜分離法により室温以
下で行っているのが通例であり、その方法は大気中に拡
散したＣＯ2 を分離回収するものであるため、必ずしも
効率的なものとは言えない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、工場・火力発電所等から石油、石炭、ガス等を燃や
すことにより排出される排ガス中のＣＯ2 を、高温のま
ま、したがって排ガス発生源で大気に放出する以前の高
濃度かつ高温の状態にあるＣＯ2 を、効率的に分離して
回収する方法及び装置を提供することにある。
は、工場・火力発電所等から石油、石炭、ガス等を燃や
すことにより排出される排ガス中のＣＯ2 を、高温のま
ま、したがって排ガス発生源で大気に放出する以前の高
濃度かつ高温の状態にあるＣＯ2 を、効率的に分離して
回収する方法及び装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段、作用】上記課題を解決す
るための本発明の排ガス中高温二酸化炭素回収方法は、
キャリアガスが一定流量で送り込まれている分離筒内
に、燃焼による高温のままの排ガスの一定量を所定の時
間間隔で供給し、その排ガスを上記分離筒内に充填した
セラミックス分離剤と接触させ、上記セラミックス分離
剤は、ＣＯ2 がそれに吸着してから脱離するまでのリテ
ンションタイムが、他のガスのそれよりも大きいものと
し、上記リテンションタイムの差異に基づいて、ＣＯ2
以外のガスをキャリアによる押し流しで排出させたの
ち、切換バルブによって上記分離筒からの流出口をバイ
パス流路側に切り換え、このバイパス流路においてＣＯ
2 を分離回収し、上記分離回収操作を繰り返すことを特
徴とするものである。
るための本発明の排ガス中高温二酸化炭素回収方法は、
キャリアガスが一定流量で送り込まれている分離筒内
に、燃焼による高温のままの排ガスの一定量を所定の時
間間隔で供給し、その排ガスを上記分離筒内に充填した
セラミックス分離剤と接触させ、上記セラミックス分離
剤は、ＣＯ2 がそれに吸着してから脱離するまでのリテ
ンションタイムが、他のガスのそれよりも大きいものと
し、上記リテンションタイムの差異に基づいて、ＣＯ2
以外のガスをキャリアによる押し流しで排出させたの
ち、切換バルブによって上記分離筒からの流出口をバイ
パス流路側に切り換え、このバイパス流路においてＣＯ
2 を分離回収し、上記分離回収操作を繰り返すことを特
徴とするものである。
【０００５】また、本発明の高温二酸化炭素回収装置
は、排ガス発生源において排ガスを高温のまま排出する
排出口に近接して配置される複数の分離筒と、上記分離
筒の内部において、ＣＯ2 が吸着してから脱離するまで
のリテンションタイムが、他のガスのそれよりも大きい
セラミックス分離剤が収容され、キャリアガスが一定流
量で送り込まれる分離剤収容室と、上記分離剤収容室に
一定量の排ガスを所定の時間間隔で高温のままパルス流
として分配供給するパルス装置と、ＣＯ2 以外のガスを
キャリアによる押し流しで分離剤収容室から排気流路を
通して排出させたのち、上記分離剤収容室からの流出口
がＣＯ2 を回収するバイパス流路側に切り換えられる切
換バルブとを備えたことを特徴とするものである。
は、排ガス発生源において排ガスを高温のまま排出する
排出口に近接して配置される複数の分離筒と、上記分離
筒の内部において、ＣＯ2 が吸着してから脱離するまで
のリテンションタイムが、他のガスのそれよりも大きい
セラミックス分離剤が収容され、キャリアガスが一定流
量で送り込まれる分離剤収容室と、上記分離剤収容室に
一定量の排ガスを所定の時間間隔で高温のままパルス流
として分配供給するパルス装置と、ＣＯ2 以外のガスを
キャリアによる押し流しで分離剤収容室から排気流路を
通して排出させたのち、上記分離剤収容室からの流出口
がＣＯ2 を回収するバイパス流路側に切り換えられる切
換バルブとを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】さらに具体的に説明すると、本発明に基づ
く高温二酸化炭素回収方法においては、まず、Ｎ2 等の
キャリアガスが一定流量で送り込まれている分離筒内
に、上記排ガスの一定量を、パルス装置により所定の時
間間隔で、高温のままで打ち込み、それらのガスを上記
分離筒内に充填したセラミックス分離剤と接触させる。
打ち込まれた排ガスは、キャリアガスによって押し出さ
れるわけであるが、適当なセラミックス分離剤を選択す
ると、排ガス中のＯ2 等が急速にセラミックス分離剤中
を通り抜けるのに対し、ＣＯ2 はセラミックス分離剤に
吸着され、ゆっくりとしか排出されなくなる。
く高温二酸化炭素回収方法においては、まず、Ｎ2 等の
キャリアガスが一定流量で送り込まれている分離筒内
に、上記排ガスの一定量を、パルス装置により所定の時
間間隔で、高温のままで打ち込み、それらのガスを上記
分離筒内に充填したセラミックス分離剤と接触させる。
打ち込まれた排ガスは、キャリアガスによって押し出さ
れるわけであるが、適当なセラミックス分離剤を選択す
ると、排ガス中のＯ2 等が急速にセラミックス分離剤中
を通り抜けるのに対し、ＣＯ2 はセラミックス分離剤に
吸着され、ゆっくりとしか排出されなくなる。
【０００７】すなわち、ガス吸着能を有するセラミック
ス分離剤にガスを接触させると、ガスはセラミックスの
表面に吸着され、しばらくしてから脱離する。このガス
吸着は、セラミックスの温度の低いときは物理吸着と化
学吸着の両方が生じるが、温度が高くなると化学吸着の
みが生じることになる。そして、物理吸着は弱い吸着で
あるが、化学吸着は強い吸着である。
ス分離剤にガスを接触させると、ガスはセラミックスの
表面に吸着され、しばらくしてから脱離する。このガス
吸着は、セラミックスの温度の低いときは物理吸着と化
学吸着の両方が生じるが、温度が高くなると化学吸着の
みが生じることになる。そして、物理吸着は弱い吸着で
あるが、化学吸着は強い吸着である。
【０００８】ここで、ガスがセラミックス表面に吸着し
てから脱離するまでの時間をリテンションタイムと定義
すると、このリテンションタイムは、ガスの吸着能ある
いは脱離能の強さに相当する。すなわち、リテンション
タイムが長い場合は、ガスがセラミックス表面に強く吸
着しており、容易に脱離しない状態であることを示唆し
ている。一方、リテンションタイムが短い場合はガスと
セラミックス表面との相互作用は弱く、ガスは容易にセ
ラミックス表面から脱離することを示唆している。した
がって、セラミックス分離剤に対するＮ2 とＣＯ2 のリ
テンションタイムを測定し、それらの差を求めたとき、
その差が大きいほどＮ2 とＣＯ2 の分離能は優れている
ことになる。
てから脱離するまでの時間をリテンションタイムと定義
すると、このリテンションタイムは、ガスの吸着能ある
いは脱離能の強さに相当する。すなわち、リテンション
タイムが長い場合は、ガスがセラミックス表面に強く吸
着しており、容易に脱離しない状態であることを示唆し
ている。一方、リテンションタイムが短い場合はガスと
セラミックス表面との相互作用は弱く、ガスは容易にセ
ラミックス表面から脱離することを示唆している。した
がって、セラミックス分離剤に対するＮ2 とＣＯ2 のリ
テンションタイムを測定し、それらの差を求めたとき、
その差が大きいほどＮ2 とＣＯ2 の分離能は優れている
ことになる。
【０００９】本発明において用いるセラミックス分離剤
は、このような観点において、Ｎ2とＣＯ2 とのリテン
ションタイムに差があり、結果的にＣＯ2 の分離能にす
ぐれたものであり、このようなセラミックス分離剤によ
ってＣＯ2 を他のＯ2 やＮ2ガスと分離し、ＣＯ2 以外
のガスをキャリアによる押し流しで先に排出させたの
ち、上記Ｎ2 とＣＯ2 とのリテンションタイムの中間付
近の適当な時点で、分離筒からの流出口を切換バルブに
よって切り換え、分離筒の途中に設けたバイパス流路に
ＣＯ2 を導くことにより、その切り換え前の流路にはＮ
2 が、切り換え後のバイパス流路にはＣＯ2 が排出さ
れ、これによってそのＣＯ2 を分離回収することができ
る。
は、このような観点において、Ｎ2とＣＯ2 とのリテン
ションタイムに差があり、結果的にＣＯ2 の分離能にす
ぐれたものであり、このようなセラミックス分離剤によ
ってＣＯ2 を他のＯ2 やＮ2ガスと分離し、ＣＯ2 以外
のガスをキャリアによる押し流しで先に排出させたの
ち、上記Ｎ2 とＣＯ2 とのリテンションタイムの中間付
近の適当な時点で、分離筒からの流出口を切換バルブに
よって切り換え、分離筒の途中に設けたバイパス流路に
ＣＯ2 を導くことにより、その切り換え前の流路にはＮ
2 が、切り換え後のバイパス流路にはＣＯ2 が排出さ
れ、これによってそのＣＯ2 を分離回収することができ
る。
【００１０】この分離操作後には、再び、分離筒内に一
定量の排ガスを高温のままで打ち込む、という同じ操作
を繰り返すが、このサイクルに要する時間によって、前
述のパルス装置における時間間隔が決まることになる。
そのため、同じ構成の二酸化炭素回収装置の多数を併設
して、パルス装置によってそれらに順次排ガスを分配供
給することにより、実質的に連続的な排ガスからのＣＯ
2 の分離回収を行うことができる。
定量の排ガスを高温のままで打ち込む、という同じ操作
を繰り返すが、このサイクルに要する時間によって、前
述のパルス装置における時間間隔が決まることになる。
そのため、同じ構成の二酸化炭素回収装置の多数を併設
して、パルス装置によってそれらに順次排ガスを分配供
給することにより、実質的に連続的な排ガスからのＣＯ
2 の分離回収を行うことができる。
【００１１】本発明において用いる上記セラミックス分
離剤としては、後述の実施例において用いているシリカ
ゲル、モレキュラーシーブ１３Ｘ、セピオライト、サポ
ナイト、カオリナイトの他、適宜モンモリロナイト分離
剤などを好適に利用することができる。また、分離回収
したＣＯ2 は、周知の手段でメタン等と触媒反応させる
ことにより、メタノール、ホルムアルデヒド等の付加価
値の高い化学工業品に変換することができる。
離剤としては、後述の実施例において用いているシリカ
ゲル、モレキュラーシーブ１３Ｘ、セピオライト、サポ
ナイト、カオリナイトの他、適宜モンモリロナイト分離
剤などを好適に利用することができる。また、分離回収
したＣＯ2 は、周知の手段でメタン等と触媒反応させる
ことにより、メタノール、ホルムアルデヒド等の付加価
値の高い化学工業品に変換することができる。
【００１２】このような本発明の方法によるＣＯ2 の分
離・回収は、分離剤として耐熱性のあるセラミックス分
離剤を用い、しかも、高温で強い吸着性を示す前記化学
吸着を利用して、排ガスを高温のままで処理するところ
に大きな特徴があり、そのため、工場・火力発電所等か
ら石油、石炭、ガス等を燃やすことにより排出される排
ガス中のＣＯ2 を、大気に放出する以前の高濃度かつ高
温の状態のままで効率的に分離回収する技術的手段を提
供することができる。
離・回収は、分離剤として耐熱性のあるセラミックス分
離剤を用い、しかも、高温で強い吸着性を示す前記化学
吸着を利用して、排ガスを高温のままで処理するところ
に大きな特徴があり、そのため、工場・火力発電所等か
ら石油、石炭、ガス等を燃やすことにより排出される排
ガス中のＣＯ2 を、大気に放出する以前の高濃度かつ高
温の状態のままで効率的に分離回収する技術的手段を提
供することができる。
【００１３】
【実施例】図１は、本発明に係る排ガス中の高温二酸化
炭素回収装置の実施例を示している。同図に示すよう
に、この高温二酸化炭素回収装置は、石油、石炭、ガス
等を多量に燃やしてＣＯ2 を含む排ガスを多量に排出す
る工場、火力発電所等の排ガス発生源１に設置されるも
ので、一般的な排ガス発生源において高濃度のＣＯ2 を
含む排ガスが高温の状態で大気に排出される煙突等に対
応させて配備される。すなわち、排ガス発生源１におい
て排ガスを高温のまま大気に放出する排出口の周囲に
は、煙突としても機能する多数の実質的に同じ構成の分
離筒３が立設され、上記排出口にはこれらの分離筒３に
排ガスを順次パルス流として分配供給するパルス装置２
が設置される。上記分離筒３の設置数は、排ガスの処理
量に応じて任意に設定することができ、パルス装置２に
よってそれらに順次排ガスを分配供給することにより、
実質的に連続的に排ガスからのＣＯ2 の分離回収を行う
ことができる。
炭素回収装置の実施例を示している。同図に示すよう
に、この高温二酸化炭素回収装置は、石油、石炭、ガス
等を多量に燃やしてＣＯ2 を含む排ガスを多量に排出す
る工場、火力発電所等の排ガス発生源１に設置されるも
ので、一般的な排ガス発生源において高濃度のＣＯ2 を
含む排ガスが高温の状態で大気に排出される煙突等に対
応させて配備される。すなわち、排ガス発生源１におい
て排ガスを高温のまま大気に放出する排出口の周囲に
は、煙突としても機能する多数の実質的に同じ構成の分
離筒３が立設され、上記排出口にはこれらの分離筒３に
排ガスを順次パルス流として分配供給するパルス装置２
が設置される。上記分離筒３の設置数は、排ガスの処理
量に応じて任意に設定することができ、パルス装置２に
よってそれらに順次排ガスを分配供給することにより、
実質的に連続的に排ガスからのＣＯ2 の分離回収を行う
ことができる。
【００１４】排ガス発生源１からパルス装置２に供給さ
れる排気ガスは、必要に応じてその排気ガス中のＳＯ
X ，ＮＯX を除去したものとすることができ、その除去
のためには、排ガス発生源１において従来から知られて
いる適宜分離手段を採用することができる。
れる排気ガスは、必要に応じてその排気ガス中のＳＯ
X ，ＮＯX を除去したものとすることができ、その除去
のためには、排ガス発生源１において従来から知られて
いる適宜分離手段を採用することができる。
【００１５】上記分離筒３は、その内部に、高温のまま
導入されたＣＯ2 を含む排ガスが流入する分離剤収容室
６を備え、この分離剤収容室６には、前述したセラミッ
クス分離剤が収容される。また、この分離剤収容室６に
は、Ｎ2 −Ｏ2 分離装置４において分離したＮ2 ガスを
キャリアとして流すキャリアガス流路５を開口させ、分
離剤収容室６に一定流量のＮ2 ガスが供給される。
導入されたＣＯ2 を含む排ガスが流入する分離剤収容室
６を備え、この分離剤収容室６には、前述したセラミッ
クス分離剤が収容される。また、この分離剤収容室６に
は、Ｎ2 −Ｏ2 分離装置４において分離したＮ2 ガスを
キャリアとして流すキャリアガス流路５を開口させ、分
離剤収容室６に一定流量のＮ2 ガスが供給される。
【００１６】上記パルス装置２は、各分離筒３に順次上
記排ガスの一定量を所定の時間間隔で高温のまま打ち込
むもので、それらの排ガスは、分離剤収容室６内におい
てそこに充填されたセラミックス分離剤と接触せしめら
れる。この排気ガスは、一定流量で供給されているキャ
リアガスによって押し出されるが、排ガス中のＯ2 等が
急速にセラミックス分離剤中を通り抜けるのに対し、Ｃ
Ｏ2 はセラミックス分離剤に吸着されるので、Ｏ2 等と
共に排出されることはない。
記排ガスの一定量を所定の時間間隔で高温のまま打ち込
むもので、それらの排ガスは、分離剤収容室６内におい
てそこに充填されたセラミックス分離剤と接触せしめら
れる。この排気ガスは、一定流量で供給されているキャ
リアガスによって押し出されるが、排ガス中のＯ2 等が
急速にセラミックス分離剤中を通り抜けるのに対し、Ｃ
Ｏ2 はセラミックス分離剤に吸着されるので、Ｏ2 等と
共に排出されることはない。
【００１７】そこで、この分離筒３には、排気ガスの流
出口を大気に解放する排気流路８とＣＯ2 を回収するバ
イパス流路９とに切り換える切換バルブ７を設け、この
切換バルブ７を、Ｎ2 とＣＯ2 のリテンションタイムの
中間付近の適当な時点で、それまで開いていた排気流路
８側からバイパス流路９側に切り換えるようにしてい
る。そのため、キャリアガスによって分離剤収容室６か
ら押し出されたＯ2 ，Ｎ2等は、排気流路８を通して排
出され、ＣＯ2 ガスは切換バルブ７を通してバイパス流
路９に導かれる。この切換バルブ７の切り換えは、パル
ス装置２による排気ガスのパルス流の発生後、一定の時
間で自動的に動作させることができる。
出口を大気に解放する排気流路８とＣＯ2 を回収するバ
イパス流路９とに切り換える切換バルブ７を設け、この
切換バルブ７を、Ｎ2 とＣＯ2 のリテンションタイムの
中間付近の適当な時点で、それまで開いていた排気流路
８側からバイパス流路９側に切り換えるようにしてい
る。そのため、キャリアガスによって分離剤収容室６か
ら押し出されたＯ2 ，Ｎ2等は、排気流路８を通して排
出され、ＣＯ2 ガスは切換バルブ７を通してバイパス流
路９に導かれる。この切換バルブ７の切り換えは、パル
ス装置２による排気ガスのパルス流の発生後、一定の時
間で自動的に動作させることができる。
【００１８】このように構成すると、セラミックス分離
剤による吸着でＣＯ2 を他のガスと分離し、一定のリテ
ンションタイムの後にセラミックス分離剤からそれを離
脱させて、バイパス流路９に導くことことができる。こ
のＣＯ2 の分離操作後には、再び、パルス装置２により
分離筒３内に一定量の排ガスを高温のままで打ち込む、
という同じ操作を繰り返すが、この分離サイクルに要す
る時間によって、前述のパルス装置２における時間間隔
が決まることになる。
剤による吸着でＣＯ2 を他のガスと分離し、一定のリテ
ンションタイムの後にセラミックス分離剤からそれを離
脱させて、バイパス流路９に導くことことができる。こ
のＣＯ2 の分離操作後には、再び、パルス装置２により
分離筒３内に一定量の排ガスを高温のままで打ち込む、
という同じ操作を繰り返すが、この分離サイクルに要す
る時間によって、前述のパルス装置２における時間間隔
が決まることになる。
【００１９】上記バイパス流路９には、分離された高温
のＣＯ2 を、供給管１１を通して外部から供給されるメ
タン（ＣＨ4 ）等と触媒反応させるための反応室１０を
備えている。この反応室１０における触媒反応により、
回収されたＣＯ2 をメタノール、ホルムアルデヒド等の
付加価値の高い化学工業品に変換することができ、それ
によって回収したＣＯ2 を有効に再利用することができ
る。
のＣＯ2 を、供給管１１を通して外部から供給されるメ
タン（ＣＨ4 ）等と触媒反応させるための反応室１０を
備えている。この反応室１０における触媒反応により、
回収されたＣＯ2 をメタノール、ホルムアルデヒド等の
付加価値の高い化学工業品に変換することができ、それ
によって回収したＣＯ2 を有効に再利用することができ
る。
【００２０】次に、本発明の高温二酸化炭素回収方法の
実施例を示す。 ［実施例１］セラミックス分離剤としてシリカゲルを用
い、その５．０ｇを内径３ｍｍφ、長さ１ｍのステンレ
ス製の分離筒に充填し、それを１００℃に加熱した状態
で、キャリアガスとしてのヘリウムを２０ｍｌ／ｍｉｎ
で流し、そのキャリアガス中に、マイクロシリンジで採
ったＮ2 とＣＯ2 の１ｍｌづつを打ち込んだ。打ち込ん
だ時間を０分とし、セラミックス分離剤から脱離してく
るＮ2 およびＣＯ2 をガスクロマトグラフィで測定し、
前記リテンションタイムを調べた。
実施例を示す。 ［実施例１］セラミックス分離剤としてシリカゲルを用
い、その５．０ｇを内径３ｍｍφ、長さ１ｍのステンレ
ス製の分離筒に充填し、それを１００℃に加熱した状態
で、キャリアガスとしてのヘリウムを２０ｍｌ／ｍｉｎ
で流し、そのキャリアガス中に、マイクロシリンジで採
ったＮ2 とＣＯ2 の１ｍｌづつを打ち込んだ。打ち込ん
だ時間を０分とし、セラミックス分離剤から脱離してく
るＮ2 およびＣＯ2 をガスクロマトグラフィで測定し、
前記リテンションタイムを調べた。
【００２１】得られた結果を図２に示すが、Ｎ2 とＣＯ
2 のリテンションタイムは、前者が０．５４分、後者が
１．２９分であった。この結果から、シリカゲルを１０
０℃でＣＯ2 の分離に用いる場合には、上記両リテンシ
ョンタイムの中間で分離筒からの流出口を切り換えるこ
とにより、その切り換え前の流路にはＮ2 が、切り換え
後の流路にはＣＯ2 が排出され、これによって両者のガ
スを分離できることが明白である。なお、分離後のＣＯ
2 は、周知の手段でメタン等と触媒反応させることによ
り、メタノール、ホルムアルデヒド等の付加価値の高い
化学工業品に変換することができる。
2 のリテンションタイムは、前者が０．５４分、後者が
１．２９分であった。この結果から、シリカゲルを１０
０℃でＣＯ2 の分離に用いる場合には、上記両リテンシ
ョンタイムの中間で分離筒からの流出口を切り換えるこ
とにより、その切り換え前の流路にはＮ2 が、切り換え
後の流路にはＣＯ2 が排出され、これによって両者のガ
スを分離できることが明白である。なお、分離後のＣＯ
2 は、周知の手段でメタン等と触媒反応させることによ
り、メタノール、ホルムアルデヒド等の付加価値の高い
化学工業品に変換することができる。
【００２２】［実施例２］セラミックス分離剤として、
モレキュラーシーブ１３Ｘの４．０ｇを用い、それを内
径３ｍｍφ、長さ１ｍのステンレス製分離筒に充填し、
３００℃に加熱した状態で、キャリアガスとしてのヘリ
ウムを２０ｍｌ／ｍｉｎ流し、そのキャリアガス中に、
マイクロシリンジで採ったＮ2 とＣＯ2 の１ｍｌづつを
打ち込んだ。打ち込んだ時間を０分とし、セラミックス
分離剤から脱離してくるＮ2 およびＣＯ2 をガスクロマ
トグラフィで測定し、リテンションタイムを調べた。
モレキュラーシーブ１３Ｘの４．０ｇを用い、それを内
径３ｍｍφ、長さ１ｍのステンレス製分離筒に充填し、
３００℃に加熱した状態で、キャリアガスとしてのヘリ
ウムを２０ｍｌ／ｍｉｎ流し、そのキャリアガス中に、
マイクロシリンジで採ったＮ2 とＣＯ2 の１ｍｌづつを
打ち込んだ。打ち込んだ時間を０分とし、セラミックス
分離剤から脱離してくるＮ2 およびＣＯ2 をガスクロマ
トグラフィで測定し、リテンションタイムを調べた。
【００２３】得られた結果を図３に示すが、Ｎ2 とＣＯ
2 のリテンションタイムは、前者が０．８５分、後者が
３．００分であった。この結果から、モレキュラーシー
ブ１３Ｘを３００℃でＣＯ2 の分離に用いる場合には、
上記両リテンションタイムの中間で分離筒からの流出口
を切り換えることにより、その切り換え前の流路にはＮ
2 が、切り換え後の流路にはＣＯ2 が排出され、これに
よって両者のガスを分離できることが明白である。な
お、分離後のＣＯ2 は、周知の手段でメタン等と触媒反
応させることにより、メタノール、ホルムアルデヒド等
の付加価値の高い化学工業品に変換することができる。
2 のリテンションタイムは、前者が０．８５分、後者が
３．００分であった。この結果から、モレキュラーシー
ブ１３Ｘを３００℃でＣＯ2 の分離に用いる場合には、
上記両リテンションタイムの中間で分離筒からの流出口
を切り換えることにより、その切り換え前の流路にはＮ
2 が、切り換え後の流路にはＣＯ2 が排出され、これに
よって両者のガスを分離できることが明白である。な
お、分離後のＣＯ2 は、周知の手段でメタン等と触媒反
応させることにより、メタノール、ホルムアルデヒド等
の付加価値の高い化学工業品に変換することができる。
【００２４】［実施例３］セラミックス分離剤としての
セピオライト５．０ｇを試料充填カラムに詰め、ヘリウ
ムを２０ｍｌ／ｍｉｎで流しながら、３００℃で２時間
仮焼した後、分離温度を１２０℃として、Ｎ2 とＣＯ2
の１ｍｌづつを打ち込んだ。Ｎ2 とＣＯ2のリテンショ
ンタイムは、前者が２５秒、後者が２２１秒であった。
また、同条件で分離温度を１８０℃とした場合のリテン
ションタイムは、前者が２３秒、後者が６２秒であり、
同じく分離温度を２２０℃とした場合には、前者が２２
秒、後者が３７秒であった。
セピオライト５．０ｇを試料充填カラムに詰め、ヘリウ
ムを２０ｍｌ／ｍｉｎで流しながら、３００℃で２時間
仮焼した後、分離温度を１２０℃として、Ｎ2 とＣＯ2
の１ｍｌづつを打ち込んだ。Ｎ2 とＣＯ2のリテンショ
ンタイムは、前者が２５秒、後者が２２１秒であった。
また、同条件で分離温度を１８０℃とした場合のリテン
ションタイムは、前者が２３秒、後者が６２秒であり、
同じく分離温度を２２０℃とした場合には、前者が２２
秒、後者が３７秒であった。
【００２５】［実施例４］６００℃で２時間加熱処理し
たセピオライトの５．０ｇを試料充填カラムに詰め、ヘ
リウムを２０ｍｌ／ｍｉｎで流しながら、３００℃で２
時間仮焼した後、分離温度を１８０℃として、Ｎ2 とＣ
Ｏ2 の１ｍｌづつを打ち込んだ。この場合のＮ2 とＣＯ
2 のリテンションタイムは、前者が２３秒、後者が３０
２秒であった。また、同条件で分離温度を２２０℃とし
た場合のリテンションタイムは、前者が２２秒、後者が
１１０秒であり、同じく分離温度を２８０℃とした場合
には、前者が２１秒、後者が４４秒であった。
たセピオライトの５．０ｇを試料充填カラムに詰め、ヘ
リウムを２０ｍｌ／ｍｉｎで流しながら、３００℃で２
時間仮焼した後、分離温度を１８０℃として、Ｎ2 とＣ
Ｏ2 の１ｍｌづつを打ち込んだ。この場合のＮ2 とＣＯ
2 のリテンションタイムは、前者が２３秒、後者が３０
２秒であった。また、同条件で分離温度を２２０℃とし
た場合のリテンションタイムは、前者が２２秒、後者が
１１０秒であり、同じく分離温度を２８０℃とした場合
には、前者が２１秒、後者が４４秒であった。
【００２６】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の方法および装置
によれば、工場・火力発電所等から石油、石炭、ガス等
を燃やすことにより排出される排ガス中のＣＯ2 を、高
温のまま、したがって排ガス発生源で大気に放出する以
前の高濃度かつ高温の状態にあるＣＯ2 を、効率的に分
離して回収することができる。
によれば、工場・火力発電所等から石油、石炭、ガス等
を燃やすことにより排出される排ガス中のＣＯ2 を、高
温のまま、したがって排ガス発生源で大気に放出する以
前の高濃度かつ高温の状態にあるＣＯ2 を、効率的に分
離して回収することができる。
【図１】本発明に係る高温二酸化炭素回収装置の実施例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】セラミックス分離剤としてシリカゲルを用いた
場合の実験結果を示すクロマトグラフである。
場合の実験結果を示すクロマトグラフである。
【図３】セラミックス分離剤としてモレキュラーシーブ
１３Ｘを用いた場合の実験結果を示すクロマトグラフで
ある。
１３Ｘを用いた場合の実験結果を示すクロマトグラフで
ある。
１ 排ガス発生源 ２ パルス装置 ３ 分離筒 ６ 分離剤収容室 ７ 切換バルブ ８ 排気流路 ９ バイパス流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 聰明 三重県四日市市白須賀１丁目９番18号 (56)参考文献 特開 平２−283608（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−176416（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−34422（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】キャリアガスが一定流量で送り込まれてい
る分離筒内に、燃焼による高温のままの排ガスの一定量
を所定の時間間隔で供給し、その排ガスを上記分離筒内
に充填したセラミックス分離剤と接触させ、 上記セラミックス分離剤は、ＣＯ2 がそれに吸着してか
ら脱離するまでのリテンションタイムが、他のガスのそ
れよりも大きいものとし、 上記リテンションタイムの差異に基づいて、ＣＯ2 以外
のガスをキャリアによる押し流しで排出させたのち、切
換バルブによって上記分離筒からの流出口をバイパス流
路側に切り換え、 このバイパス流路においてＣＯ2 を分離回収し、 上記分離回収操作を繰り返す、ことを特徴とする排ガス
中の高温二酸化炭素回収方法。 - 【請求項２】排ガス発生源において排ガスを高温のまま
排出する排出口に近接して配置される複数の分離筒と、 上記分離筒の内部において、ＣＯ2 が吸着してから脱離
するまでのリテンションタイムが、他のガスのそれより
も大きいセラミックス分離剤が収容され、キャリアガス
が一定流量で送り込まれる分離剤収容室と、 上記分離剤収容室に一定量の排ガスを所定の時間間隔で
高温のままパルス流として分配供給するパルス装置と、 ＣＯ2 以外のガスをキャリアによる押し流しで分離剤収
容室から排気流路を通して排出させたのち、上記分離剤
収容室からの流出口がＣＯ2 を回収するバイパス流路側
に切り換えられる切換バルブと、を備えたことを特徴と
する排ガス中の高温二酸化炭素回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088039A JP2545741B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 排ガス中の高温二酸化炭素回収方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088039A JP2545741B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 排ガス中の高温二酸化炭素回収方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07277718A JPH07277718A (ja) | 1995-10-24 |
| JP2545741B2 true JP2545741B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=13931689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6088039A Expired - Lifetime JP2545741B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 排ガス中の高温二酸化炭素回収方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545741B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2741743B2 (ja) * | 1994-11-17 | 1998-04-22 | 工業技術院長 | 二酸化炭素の高温分離法 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6088039A patent/JP2545741B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07277718A (ja) | 1995-10-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |