JP5474172B2 - 二酸化炭素分離装置 - Google Patents
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Description
CO + H2O ⇔ CO2 + H2
CO2+CO3 2−+H2O → 2HCO3−
CO2 + CsOH → CsHCO3
CsHCO3 + CsOH → Cs2CO3 + H2O
CO2 + 2CsOH → Cs2CO3 + H2O
本発明膜の第1実施形態について、以下に図2〜図13及び表1を参照して説明する。
本発明膜の第2実施形態(以下、適宜「本実施形態」と称する)につき、図14〜図17の各図を参照して説明する。なお、本実施形態は、本発明膜の第1実施形態と比較して本発明膜及び本発明方法の一部構成が異なるのみであるため、同一の構成要素についてはその旨を記載して説明を割愛する。
まず、PVA/PAA共重合体(例えば、住友精化製の仮称SSゲル)を1gに水20gを加えた後、室温で攪拌してゲルを溶解させる。次に、これにグルタルアルデヒドを0.008〜0.0343g程度加えた後、95℃の温度条件下で15時間攪拌する。そして、これにCs2CO3を2.33g加えて更に室温で攪拌することでキャスト溶液を得る。即ち、実施例1では、ゲル溶解工程、グルタルアルデヒド添加工程、高温下での攪拌工程、Cs2CO3添加工程、室温下での攪拌工程、の順に処理を行うことでキャスト溶液を作製する。
まず、PVA/PAA共重合体を1gに水20gを加えた後、室温で攪拌してゲルを溶解させる。次に、これにCs2CO3を2.33gと、グルタルアルデヒドを0.008〜0.0343g程度加えた後、室温で攪拌して溶解させる。その後、95℃の温度条件下で15時間攪拌することでキャスト溶液を得る。即ち、実施例2では、ゲル溶解工程、グルタルアルデヒド及びCs2CO3添加工程、室温下での攪拌工程、高温下での攪拌工程、の順に処理を行うことでキャスト溶液を作製する。
まず、PVA/PAA共重合体を1gに水20gを加えた後、室温で攪拌してゲルを溶解させる。次に、これにCs2CO3を2.33gと、グルタルアルデヒドを0.008〜0.0343g程度加えた後、室温で攪拌して溶解させることで、キャスト溶液を得る。即ち、実施例3では、ゲル溶解工程、グルタルアルデヒド及びCs2CO3添加工程、室温下での攪拌工程、の順に処理を行うことでキャスト溶液を作製する。
本発明膜の第3実施形態につき、説明する。なお、本実施形態は、第1及び第2実施形態と比較して本発明膜の形状が異なる。
以下に、別実施形態について説明する。
2: 親水性多孔膜
3、4: 疎水性多孔膜
10: CO2促進輸送膜(サンプル)
11: 流通式ガス透過セル
12: 原料側室
13: 透過側室
14、16: 冷却トラップ
15: 背圧調整器
17: ガスクロマトグラフ
18: 定量送液ポンプ
19: 背圧調整器
20: CO変成器(CO2透過型メンブレンリアクター)
21: スイープガスの通路
40: 空間
41: ゲル膜
42: セラミックス製支持膜
43: 空間
FG: 原料ガス
FG’: 処理済ガス
PG: 透過ガス
SG、SG’: スイープガス
Claims (9)
- 少なくとも水素と二酸化炭素と水蒸気が含まれる原料ガスをCO2促進輸送膜の原料側面に100℃以上の供給温度で供給して、前記CO2促進輸送膜を透過した二酸化炭素を透過側面から取り出す二酸化炭素分離装置であって、
前記CO2促進輸送膜が、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体ゲル膜に炭酸セシウム若しくは重炭酸セシウム若しくは水酸化セシウムからなる添加剤を添加したゲル層を親水性の多孔膜に担持させて形成されることを特徴とする二酸化炭素分離装置。 - 前記ゲル層が、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体ゲル膜と炭酸セシウムの合計重量に対する炭酸セシウムの重量比率が65重量%以上85重量%以下の範囲で構成されることを特徴とする請求項1に記載の二酸化炭素分離装置。
- 少なくとも水素と二酸化炭素と水蒸気が含まれる原料ガスをCO2促進輸送膜の原料側面に100℃以上の供給温度で供給して、前記CO2促進輸送膜を透過した二酸化炭素を透過側面から取り出す二酸化炭素分離装置であって、
前記CO2促進輸送膜が、ポリビニルアルコール−ポリアクリル酸共重合体ゲル膜に炭酸ルビジウム若しくは重炭酸ルビジウム若しくは水酸化ルビジウムからなる添加剤を添加したゲル層を親水性の多孔膜に担持させて形成されることを特徴とする二酸化炭素分離装置。 - 前記親水性の多孔膜に担持された前記ゲル層が疎水性の多孔膜によって被覆されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の二酸化炭素分離装置。
- 前記ゲル層が、アルデヒド基由来の架橋構造を有することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の二酸化炭素分離装置。
- 前記多孔膜が100℃以上の耐熱性を備えていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の二酸化炭素分離装置。
- 前記ゲル層,並びに前記親水性の多孔膜は、共に軸心を同一にした筒形状であって、一方の膜が、その内側面を他方の膜の外側面と接触させて、前記他方の膜を取り囲むように構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の二酸化炭素分離装置。
- 前記親水性の多孔膜が、セラミックス製の多孔膜であることを特徴とする請求項7に記載の二酸化炭素分離装置。
- 前記ゲル層が、前記親水性の多孔膜を取り囲むように、前記親水性の多孔膜の外側に形成されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の二酸化炭素分離装置。
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