JP6738920B1 - 二酸化炭素吸着設備 - Google Patents
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Abstract
Description
また、排出量を削減する取り組みとは別に大気中から二酸化炭素を除去することも検討されている。
このような検討に関し、下記特許文献1には、二酸化炭素を吸着する能力を有する吸着材を使って大気中から二酸化炭素を除去するための技術事項が記載されている。
そして、このような再生可能吸着材を用いた方法では、当該再生可能吸着材に十分な量の二酸化炭素が吸着された時点で再生可能吸着材を空気中で加熱するなどして二酸化炭素の脱離処理が行われ、二酸化炭素を高濃度に含む空気が回収されて処理されている。
即ち、このような大気中からの二酸化炭素の回収方法としては、特許文献1の段落0004に記載されているように、吸着と脱離とを繰り返して実施する方法(a cyclic adsorption/desorption process)が知られている。
但し、この吸着材層に対する大気の流通を自然の風に頼っていたのでは吸着材に十分な量の二酸化炭素を吸着させるまでに長い時間が掛かってしまうおそれがある。
一方、送風機などで強制的に大気を吸着材層に通過させると二酸化炭素の吸着は促進されると考えられるが、送風機を運転するための動力が必要になり、この動力を得るための電力消費が二酸化炭素の新たなる発生要因となってしまうことにもなりかねない。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、大気中の二酸化炭素を効率良く除去することが可能な二酸化炭素吸着設備の提供を課題としている。
図1は、前記二酸化炭素吸着設備1の設置された施設Xの構成を示した概略構成図であり、図に示されているように本実施形態の二酸化炭素吸着設備1は、冷凍サイクルを利用した冷却が行われる設備2に併設されている。
より詳しくは、前記設備2での前記冷凍サイクルは、ヒートポンプ式冷凍サイクルで、前記設備2では、冷媒によって冷却対象を冷却することと、該冷却対象から奪った熱によって温度上昇した冷媒を圧縮することと、圧縮された冷媒を冷却することと、冷却された冷媒の圧力を開放して膨張させることとを順に実施し、該膨張によって温度低下した冷媒によって再び前記冷却を実施することが行われている。
そして本実施形態の空調装置21は、膨張することによって十分な温度低下を示す状態にまで冷媒を圧縮するための圧縮部(図視せず)を備えた冷凍機211を有する。
前記空調装置21は、前記冷凍機211から供給された前記冷媒が膨張によって温度低下した状態で室内の空気と熱交換させるための室内熱交換機212をさらに有しており、前記室内熱交換機212で設備内の空調を行い得るように構成されている。
即ち、本実施形態の前記冷却塔11は、前記冷凍機211で加熱された冷媒を大気で冷却するための冷却装置として施設Xに設けられている。
具体的には、前記施設Xでは、前記非有機冷媒として水が用いられており、前記有機冷媒としてハイドロフルオロカーボンが用いられている。
前記二酸化炭素吸着設備1は、大気中の二酸化炭素を吸着するための吸着装置12を前記冷却塔11とともに備えている。
図3などにも示されているように、前記吸着装置12は、吸着材層121を備え、該吸着材層121に二酸化炭素を吸着可能な吸着材ADが備えられている。
前記吸着装置12は、通気性を有する前記吸着材層121を備えており、且つ、大気による気流Fが前記吸着材層121を通過するよう二酸化炭素吸着設備1に配されている。
そして、前記二酸化炭素吸着設備1は、吸着材の再生操作によって生じた二酸化炭素を回収するための二酸化炭素回収装置13を備えている。
前記二酸化炭素吸着設備1は、吸着材層121を加熱するなどして吸着材ADからそれまでに吸着した二酸化炭素を放出させた際に当該二酸化炭素を前記二酸化炭素回収装置13に搬送するための搬送装置14を備えている。
前記二酸化炭素吸着設備1は、さらに太陽光発電装置15を備えている。
本実施形態における前記冷却塔11は、開放式であっても密閉式であってもよい。
以下に例示する本実施形態での前記冷却塔11は、クロスフロー型であり、角型開放式である。
該冷却塔11には塔中央部に空洞部Vが設けられ、該空洞部Vを包囲する側壁部Wの少なくとも一部が前記冷却部112となっている。
前記側壁部Wは、上下が開口した状態となるように設けられ、水平面と平行な第一方向D1において前記空洞部Vを介して対向する一対の側壁w1,w2(以下、「第一側壁w1」、「第二側壁w2」ともいう)と、水平面と平行で且つ前記第一方向と直交する第二方向D2において前記空洞部を介して対向する一対の側壁w3,w4(以下、「第3側壁w3」、「第4側壁w4」ともいう)とを備えている。
尚、以下においては、前記第一方向D1を「長さ方向」と称し、前記第二方向D2を「幅方向」と称することがある。
また、以下においては、前記第一方向D1と前記第二方向D2との両方に直交する第三方向D3を「高さ方向」または「上下方向」などと称することがある。
前記冷却塔11は、形状や能力が特に限定されるわけではないが、本実施形態における前記冷却塔11としては、例えば、長さ方向、幅方向、及び、高さ方向の寸法が全て1m以上で、最大循環水量が300m3/h以上のものを採用することができる。
前記送風機111bは、駆動時に前記ノズル111aの内部を上方に向けて移動する気流Fを形成し得るように配されている。
即ち、前記気流発生部111は、前記空洞部Vの空気を前記送風機111bで吸い出して上方に向けて移動させ得るように構成されている。
前記第一側壁w1及び前記第二側壁w2のそれぞれは、上方に向けて垂直よりもやや外側に傾斜した状態となるように立設されており、1又は複数の充填材ユニットでボード状に構成された充填材ボード112aと該充填材ボード112aと概ね同じ大きさを有し、且つ、前記充填材ボード112aよりも厚さが薄いエリミネータ112bとで構成されている。
前記エリミネータ112bは、充填材ボード112aと前記第一方向D1において対向するように配され、且つ、充填材ボード112aと空洞部Vとの間に配されている。
即ち、本実施形態の充填材ボード112aは、優れた通気性を有する。
また、前記エリミネータ112bについても前記充填材ボード112aと同様に通気性を有している。
即ち、本実施形態の冷却塔11は、前記気流発生部111の送風機111bを駆動させた際には、前記第三側壁w3や前記第四側壁w4よりも通気性に優れた前記第一側壁w1や前記第二側壁w2を通じて塔外の大気が前記空洞部Vへと誘導されるように構成されている。
前記散水部113は、前記第一側壁w1や前記第二側壁w2の上端部の上方に設けられた温水ピット113aと、該温水ピット113aに前記温水を供給するための温水配管113bとを有している。
前記温水ピット113aは、前記第一側壁w1や前記第二側壁w2を構成する充填材ボード112aの上端面に対応した大きさを有する。
即ち、前記温水ピット113aは、前記第三方向D3において見たときに前記充填材ボード112aの前記上端面に重なり合う形状を有している。
前記温水ピット113aの底壁には、上下に貫通する貫通孔113hが複数穿設されている。
前記貫通孔113hは、前記温水ピット113aの底壁の全面にわたって設けられている。
即ち、本実施形態の前記散水部113は、前記温水ピット113aに供給された温水を充填材ボード112aの上端面の概ね全域に散水し得るように構成されている。
前記エリミネータ112bは、前記充填材ボード112aと同様に通気性は有しているが、充填材ボード112aを伝って移動する水によって生じた水滴が当該エリミネータ112bを通じて空洞部側に移動することを阻止できるように充填材ユニットよりも隙間の少ないボード状の部材で構成されている。
前記吸着装置12は、前記送風機111bで発生させた気流Fが前記吸着材層121を通過する際に気流Fに含まれている二酸化炭素を吸着材ADに吸着させ得るように構成されている。
前記吸着材ADとしては、特に限定されるものではないが、例えば、加熱されることによって吸着した二酸化炭素を放出して再生される再生可能吸着材であることが好ましい。
このような再生可能吸着材としては、例えば、アミン類などから選ばれる二酸化炭素吸収剤を基体にコーティングしたものを利用することができる。
前記二酸化炭素吸収剤は、コーティング以外の表面処理によって基体上に担持させてもよい。
前記基体としては、樹脂部材などが挙げられる。
二酸化炭素吸収剤を担持させるための前記基体は、活性炭、シリカゲル、珪藻土、アルミナ、ゼオライトなどといった多孔質体であってもよい。
即ち、前記吸着材は、該多孔質体の孔内に前記二酸化炭素吸収剤を担持させたものや表面に前記二酸化炭素吸収剤をコーティングしたものなどであってもよい。
また、活性炭、珪藻土、アルミナ、ゼオライトなどをそのまま二酸化炭素吸着材として利用しても良い。
前記吸着材層121は、前記吸着材を含む塊状物が二枚の金網の間に複数挟み込まれている板状部材などで構成させてもよい。
尚、本実施形態においては一つの吸着材層に複数種類の吸着材を備えさせてもよい。
前記吸着装置12の前記ダクト122は、前記ノズル111aに接続される第一ダクト部122aと、前記ノズル111aとは反対側において前記第一ダクト部122aに接続される第二ダクト部122bとを備えている。
前記ダクト122には、ダクト内を流れる気流によってダクト外の気流を誘引するためのディフューザー122cが設けられている。
前記ディフューザー122cは、前記第一ダクト部122aと前記第二ダクト部122bとの間に設けられており、前記第一ダクト部122aと前記第二ダクト部122bとの連結部に隙間を設けることで形成されている。
本実施形態の前記吸着装置12は、前記第二ダクト部122bでの気流の形成状況を制御するためのダンパー122dを備えている。
本実施形態の前記吸着装置12は、前記ダンパー122dを有することで吸着材層121の少なくとも一部を閉じた空間内に収容できるように構成されている。
具体的には、本実施形態の前記吸着装置12は、前記気流Fの流通方向における吸着材層121の上流側に開閉自在となって設けられた第一ダンパー122d1と、下流側に開閉自在となって設けられた第二ダンパー122d2との2つのダンパーを備えており、第1ダンパー122d1と第二ダンパー122d2との両方を閉状態とすることでこれらのダンパー間を前記吸着材層121の収容された閉空間とし得るように構成されている。
即ち、前記第二ダクト部122bは、前記第一ダンパー122d1と前記第二ダンパー122d2との間に前記配管Pが開口している前記開口部OPを有する。
本実施形態においては、前記開閉弁として電磁弁MVが設けられている。
本実施形態における前記熱交換器122eは、前記第二ダクト部122bと前記吸着材層121との間に設けられている。
前記ダクト122は、前記ディフューザー122cを通じてダクト外の大気をダクト内に誘引するための流路を開閉するダンパー122c1を有しており、ダクト外からの大気の誘引量を制御し得るように構成されている。
また、前記吸着材は、大気の温度が低い方が二酸化炭素を吸着し易い場合がある。
前記冷却塔11で温水の冷却に利用されて前記ノズル111aから排出される大気は、通常、湿度が高いことから、二酸化炭素の吸着に使用するのに利点を有する。
一方で、前記ノズル111aから排出される大気は、前記温水から潜熱だけでなく顕熱も受け取って温度が高くなる可能性があり、前記利点が相殺される可能性がある。
そこで、本実施形態においては、前記ノズル111aから排出される大気よりも温度が低い塔外の大気(ダクト周辺の大気)をディフューザー122cで混合させて前記吸着材層121を通過する大気の温度低下が図られている。
そのため、本実施形態では、前記吸着材層121を通過する大気の温度を前記ディフューザー122cに代えて前記熱交換器122eで低下させることができる。
尚、前記大気の温度低下には、前記ディフューザー122cと前記熱交換器122eとの両方を併用してもよい。
前記仕切り壁b1や前記第二ダクト部122bの周壁は、例えば、二重構造として中空部を設けたり、該中空部に断熱材を備えさせたりして断熱性を持たせるようにしてもよい。
本実施形態の第二ダクト部122bは、内部に第一流路c1、第二流路c2、第三流路c3及び第四流路c4の4つの流路が形成されるように前記仕切り壁122b1が設けられている。
即ち、前記第二ダクト部122bは、前記ノズル111aから排出される気流Fを、第一流路c1を流れる第一気流f1と、第二流路c2を流れる第二気流f2と、第三流路c3を流れる第三気流f3と、第四流路c4を流れる第四気流f4とに4分割し得るように前記仕切り壁122b1が設けられている。
そして、本実施形態では、前記吸着装置12に前記吸着材層121が複数備えられ、該複数の吸着材層には前記第一流路c1に設けられた第一吸着材層121aと前記第二流路c2に設けられた第二吸着材層121bとが含まれている。
また、複数の吸着材層には前記第三流路c3に設けられた第三吸着材層121cと前記第四流路c4に設けられた第四吸着材層121dとがさらに含まれている。
即ち、本実施形態の前記吸着装置12では、図4に示すように、第一流路c1で前記ダンパー122dを閉状態として前記第一気流f1を形成させないようにしつつ他流路におけるダンパー122dを開状態にして第二気流f2、第三気流f3、及び、第四気流f4を形成させた状態にすることができる。
また、本実施形態の前記吸着装置12は、第二流路c2で前記ダンパー122dを閉状態にして前記第二気流f2を形成させないようにしつつ他流路におけるダンパー122dを開状態にして第一気流f1、第三気流f3、及び、第四気流f4を形成させた状態にすることができる。
尚、前記ダンパー122dで阻止される気流は、一つである必要はなく、複数であってもよい。
即ち、本実施形態の前記吸着装置12は、複数の吸着材層の内の一吸着材層を閉空間に収容させた状態にしつつ他吸着材層で二酸化炭素の吸着を実施させ得るように構成されている。
即ち、本実施形態の前記吸着装置12は、複数の吸着材層を備え、複数の吸着材層の内の一吸着材層と他吸着材層とをそれぞれ別の閉空間に収容させ得るように構成されているとともにそれぞれの閉空間と連通する流路を備えた配管Pを有している。
しかも、本実施形態の前記吸着装置12は、前記気流発生部111で生じた前記気流Fが複数に分けられ、複数に分かれた前記気流の内の一気流(第一気流f1)が前記第一吸着材層121aを通過し、前記一気流とは別の他気流(第二気流f2)が前記第二吸着材層121bを通過するよう構成されている。
そのため、本実施形態における吸着装置12では、第一吸着材層121aでの吸着環境と第二吸着材層121bでの吸着環境との間に差異を設けることができ、要すれば、第一吸着材層121aで二酸化炭素の吸着を行いつつ第二吸着材層121bでは吸着材ADの再生を実施することも可能である。
前記減圧ポンプ141は、吸着材ADから放出された二酸化炭素を前記二酸化炭素回収装置13に搬送するための搬送装置14を構成しており、前記ダンパー122dによって形成された前記閉空間から該閉空間内の気体を前記配管Pを通じて排出し得るように備えられており、前記閉空間で発生させた二酸化炭素を前記二酸化炭素回収装置13に搬送させ得るように備えられている。
従って、本実施形態においては、吸着材層に吸着された二酸化炭素は、高濃度に二酸化炭素を含有する気体(以下「回収ガス」ともいう)として回収することができる。
回収した二酸化炭素は、気体状態以外に液体状態や固体状態で回収してもよい。
例えば回収した二酸化炭素を炭酸カルシウムとして利用した場合、前記二酸化炭素回収装置13には、例えば、水酸化カルシウム水溶液を貯留したアルカリ水槽(図示せず)などを備えさせてもよい。
そして、前記アルカリ水槽に蓄えた水酸化カルシウム水溶液中において前記回収ガスを散気するなどすれば炭酸カルシウムが沈殿することになるため、この炭酸カルシウムを回収してそのまま利用することができる。
回収した二酸化炭素は、工業用途などにおいて有効活用させることができる。
前記吸着材ADを加熱するための加熱器は、前記熱交換器122eとは別に設けた電気ヒーターなどであってもよい。
本実施形態における二酸化炭素吸着設備1は、前記ダンパー122dによって形成した前記閉空間に収容されている吸着材層の吸着材ADを加熱するとともに前記減圧ポンプ141を駆動し、該閉空間に接続されている配管Pに設けられた電磁弁MVを開状態にすることで、前記吸着材ADからの二酸化炭素の放出を促進させることができる。
なお、吸着材の加熱による再生は、所定温度に加熱した際に吸着材から二酸化炭素が脱着するのに必要な時間をあらかじめ調べておいて、タイマー制御などにより加熱時間を制御することによって行うことができる。
前記太陽光発電装置15が光電変換の行われる太陽光発電パネルを有する場合、日射によって温度上昇する太陽光発電パネルを適度な温度に維持するために当該太陽光発電パネルから除去することが必要な熱エネルギーを利用して前記吸着材ADの再生を行ってもよい。
吸着材ADの再生に必要な熱エネルギーは、冷却塔11で得られた冷水によって冷却される冷却対象である前記冷凍機211から確保するようにしてもよい。
本実施形態での前記吸着材ADは、加熱されることによって吸着した二酸化炭素を放出して再生される再生可能吸着材であり、前記再生可能吸着材を再生させるための熱源として前記冷媒によって冷却される冷却対象である冷凍機の熱が利用されることで余分なエネルギー消費が発生することを抑制することができ大気中の二酸化炭素がより効率良く除去され得る。
そのため、本実施形態の二酸化炭素吸着設備1では、前記のように吸着材層121での二酸化炭素の吸着性を向上させ得る。
この熱交換器122eでの冷却にも太陽光発電装置15で得られ電気エネルギーなどを活用することができる。
そのため、本実施形態の二酸化炭素吸着設備1では、前記のように吸着材層121を通過させる気流の温度を低下させることができて当該吸着材層121での二酸化炭素の吸着性を向上させ得る。
しかも、本実施形態の二酸化炭素吸着設備1では、ダクト外の大気をダクト内に誘引するための流路を開閉するダンパー122c1を有しているため、外気温などによってダクト内への大気の誘引量を調整することも可能である。
また、その場合、送風機などの発熱を伴う機器よりも上流側で二酸化炭素の吸着を実施することが好ましい。
即ち、本実施形態の二酸化炭素吸着設備1は、前記気流発生部111に前記気流を生じさせるための送風機111bが備えられ、前記気流Fの流通方向において、前記吸着材層121が前記送風機111bよりも上流側に配され、且つ、前記冷却部112が前記吸着材層121よりも下流側に配された態様のものであってもよい。
即ち、本実施形態の二酸化炭素吸着設備1は、前記冷却塔11が水を散水する散水部113をさらに備え、前記冷却部112では、前記散水部113で散水された水の一部が前記気流Fによって蒸発され、該蒸発での蒸発熱によって前記冷却が実施され、前記気流Fの流通方向において、前記吸着材層121が前記冷却部112よりも下流側に配されたようなものであってもよい。
また、本実施形態では、前記冷却塔11として開放式のものを例示しているが前記冷却塔は密閉式であってもよい。
尚、密閉式では、前記温水が内部を流通する管に対して散水を行う散水部が備えられ、冷却部では散水した水を気流によって蒸発させて管内の温水が冷却されることになるが、当該冷却部を通過した後の気流の湿度が向上する点、並びに、そのことによって発揮される作用については図2、図3に例示した開放式の冷却塔と同じである。
特に前記室外熱交換機が有機冷媒を冷却するためのフィンコイルを冷却部に備え、且つ、該フィンコイルに純水などを散水する散水部を有するものである場合は、本実施形態での冷却塔と同様の作用効果を期待することができる。
この点について説明すると、例えば、前記太陽光発電パネルに対して冷媒を循環供給して日射による過度な温度上昇が生じないようにさせているような場合においては、この冷媒を冷却塔などで冷却するようにし、その際に冷却塔で発生される気流を前記吸着材層に流通させるようにしても上記に例示の態様と同様の効果を得ることができる。
そのため本実施形態の前記吸着装置12では、前記のように各吸着材層での二酸化炭素の吸着状況を個別に調整できるだけでなく、複数の吸着材層の内の一吸着材層での二酸化炭素の吸着と、他吸着材層での吸着材の再生(吸着した二酸化炭素の回収)とを同時並行して実施することができる。
従って、本実施形態の二酸化炭素吸着設備1では、吸着性能が低下した吸着材層に対して再生処理を施すために大気中の二酸化炭素を吸着することを一旦中断せざるを得なくなることを回避することができ二酸化炭素の吸着を長期間に亘って連続的に実施させ得る。
図5に示す二酸化炭素吸着設備1’の前記気流発生部111’には前記気流を発生させるための送風機として、第一送風機111b1と第二送風機111b2とを含む複数の送風機が備えられ、前記吸着装置12は、第一吸着材層121a’と第二吸着材層121b’とを含む複数の前記吸着材層を備え、且つ、前記第一送風機111b1で生じた前記気流f1’が前記第一吸着材層121a’を通過し、前記第二送風機111b2で生じた前記気流f2’が前記第二吸着材層121b’を通過するよう構成されている。
図5に示す二酸化炭素吸着設備1’は、前記気流発生部111’は、冷却塔11’の前記空洞部の空気を前記送風機で吸い出して上方に向けて移動させ得るように構成されている点においても図2、図3に示した二酸化炭素吸着設備1と同じである。
該冷却塔11’は、前記散水部113’で散水された前記水の一部を蒸発させることによって該水を冷却する前記冷却部112’を備えており、該冷却塔11’には塔中央部に空洞部V’が設けられ、該空洞部V’を包囲する側壁部W’の少なくとも一部が前記冷却部112’で該冷却部112’が通気性を有しており、前記気流発生部111’は、前記冷却部112’を通じて前記空洞部V’に流入した塔外の大気を該空洞部V’から再び塔外へと排出するように気流を生じさせている点については図2、図3に示した冷却塔11と同じである。
図6に示す二酸化炭素吸着設備1”は、第一冷却装置11x”と第二冷却装置11y”とを含む複数の前記冷却装置を備えており、第一冷却装置11x”で冷媒を冷却するために発生させる気流Fxが流通される第一ダクト122x”と、第二冷却装置11y”で冷媒を冷却するために発生させる気流Fyが流通される第二ダクト122y”との両方にまたがるように配された吸着材層121”を備えている。
図6に記載の二酸化炭素吸着設備1”は、前記第一冷却装置11x”による気流Fxが第一ダクト122x”を流通するとともに前記第二冷却装置11y”による気流Fyが第二ダクト122y”を流通する第一の状態と、2つの気流Fx,Fyが合流して第一ダクト122x”か第二ダクト122y”かの何れか一方に流通する第二の状態とを採り得るように構成されている。
図6に記載の二酸化炭素吸着設備1”は、第一の状態と、第二の状態との間の変更をダンパー122d”によって行い得るように構成されている。
そのため、図6に示す二酸化炭素吸着設備1”でも、前記ダンパー122d”で第一吸着領域121x”を閉空間に収容させた状態とすれば、熱交換器122eを使って第一吸着領域121x”に備えられている吸着材AD”を加熱しつつ減圧ポンプ141”を使って前記閉空間を減圧させることができ、該閉空間より排出される二酸化炭素を前記二酸化炭素回収装置13”に搬送させることができる。
図8に例示の二酸化炭素吸着設備1a”は、前記第一冷却装置11x”による気流Fxが第一ダクト122x”を流通するとともに前記第二冷却装置11y”による気流Fyが第二ダクト122y”を流通する点においても図6に例示の二酸化炭素吸着設備1”と共通している。
図8に例示の二酸化炭素吸着設備1a”は、仕切り壁122b1”によって第一ダクト122x”に第一流路Cx1”と第二流路Cx2”とが形成されており、第二ダクト122y”に第一流路Cy1”と第二流路Cy2”とが形成されている。
第一ダクト122x”の第一流路Cx1”には、前記吸着材層121”の第一吸着領域121x”が配されており、前記第二ダクト122y”の第一流路Cy1”には、前記吸着材層121”の第二吸着領域121y”が配されている。
一方で第一ダクト122x”の第二流路Cx2”と前記第二ダクト122y”の第二流路Cy2”には、それぞれ別の前記吸着材層1211”,1212”が配されている。
従って、図8に例示の二酸化炭素吸着設備1a”は、吸着材層での再生を図2に例示の二酸化炭素吸着設備1と同様に実施することができる。
具体的に説明すると、図8に例示の二酸化炭素吸着設備1a”で前記第一吸着領域121x”において吸着材の再生を行う場合には、第一の気流Fx1のみを停止させ、第一冷却装置11x”から発生する気流Fxの全量を第二の気流Fx2として再生が行われない別の吸着材層1211”に流通させることができる。
また、図8に例示の二酸化炭素吸着設備1a”は、別の吸着材層1211”で再生を行う場合は、同様に第二の気流Fx2を停止させて第一冷却装置11x”から発生する気流Fxの全量を第一の気流Fx1とすることができる。
この点に関しては、第二冷却装置11y”の側においても同じである。
例えば、複数の吸着材層を備えた二酸化炭素吸着設備での一吸着材層で吸着材の再生を実施するとともに他吸着材層で二酸化炭素の吸着を実施する上において、前記ダンパーによって再生を行う前記一吸着材層での気流の通過量(面風速)を前記他吸着材層での気流の通過量(面風速)よりも低減し、前記一吸着材層を通過した大気の二酸化炭素濃度を通過前よりも向上させて前記一吸着材層を通過した後の大気を回収ガスとして二酸化炭素回収装置に搬送するようにしてもよい。
この場合、前記一吸着材層を通過した後の大気の二酸化炭素濃度を測定するための二酸化炭素濃度計を設けることで再生の程度を把握することができる。
以上のように本発明は上記例示に何等限定されるものではなく、上記例示に各種変更を加え得るものである。
Claims (11)
- 加熱された冷媒を大気で冷却する冷却装置と、大気中の二酸化炭素を吸着するための吸着装置とを備え、
前記冷却装置が、前記大気による気流を生じさせるための気流発生部と、該気流発生部によって生じた前記気流で前記冷媒を冷却する冷却部とを備え、
前記吸着装置が、通気性を有する吸着材層を備え、該吸着材層に二酸化炭素を吸着可能な吸着材を備えており、且つ、該吸着装置は、前記気流が前記吸着材層を通過する際に前記吸着材に二酸化炭素を吸着させるように構成されている二酸化炭素吸着設備。 - 前記冷媒が水であり、前記冷却装置が、前記気流で前記水の冷却を行う開放式又は密閉式の冷却塔である請求項1記載の二酸化炭素吸着設備。
- 前記冷媒がヒートポンプ式冷凍サイクルに用いられる有機冷媒であり、前記冷却装置が前記ヒートポンプ式冷凍サイクルでの室外熱交換機である請求項1記載の二酸化炭素吸着設備。
- 前記気流発生部には前記気流を生じさせるための送風機が備えられ、
前記気流の流通方向において、前記吸着材層が前記送風機よりも上流側に配され、且つ、前記冷却部が前記吸着材層よりも下流側に配されている請求項1乃至3の何れか1項に記載の二酸化炭素吸着設備。 - 前記冷却装置が水を散水する散水部をさらに備え、
前記冷却部では、前記散水部で散水された水の一部が前記気流によって蒸発され、該蒸発での蒸発熱によって前記冷却が実施され、
前記気流の流通方向において、前記吸着材層が前記冷却部よりも下流側に配されている請求項1乃至3の何れか1項に記載の二酸化炭素吸着設備。 - 前記吸着装置には、第一吸着材層と第二吸着材層とを含む複数の前記吸着材層が備えられ、
前記吸着装置は、前記気流発生部によって生じた前記気流が第一気流と第二気流とを含む複数の気流に分けられ、且つ、前記第一気流が前記第一吸着材層を通過し、前記第二気流が前記第二吸着材層を通過するよう構成されている請求項1乃至5の何れか1項に記載の二酸化炭素吸着設備。 - 前記気流発生部には前記気流を発生させるための送風機として、第一送風機と第二送風機とを含む複数の送風機が備えられ、
前記吸着装置は、第一吸着材層と第二吸着材層とを含む複数の前記吸着材層を備え、且つ、前記第一送風機で生じた前記気流が前記第一吸着材層を通過し、前記第二送風機で生じた前記気流が前記第二吸着材層を通過するよう構成されている請求項1乃至5の何れか1項に記載の二酸化炭素吸着設備。 - 第一冷却装置と第二冷却装置とを含む複数の前記冷却装置が備えられ、
前記吸着装置の前記吸着材層には、前記第一冷却装置による気流が通過する第一吸着領域と、前記第二冷却装置による気流が通過する第二吸着領域とが備えられている請求項1乃至5の何れか1項に記載の二酸化炭素吸着設備。 - 前記気流の流通方向において、前記吸着材層が前記冷却部よりも下流側に配され、且つ、前記吸着材層と前記冷却部と間には前記気流を該吸着材層に供給するためのダクトが設けられており、
該ダクトには、ダクト外の大気をダクト内に誘引するディフューザーが備えられている請求項1乃至3の何れか1項に記載の二酸化炭素吸着設備。 - 前記気流の流通方向において、前記吸着材層が前記冷却部よりも下流側に配され、且つ、前記吸着材層と前記冷却部と間には前記気流を冷却するための冷却器が備えられている請求項1乃至3の何れか1項に記載の二酸化炭素吸着設備。
- 前記吸着材は、加熱されることによって吸着した二酸化炭素を放出して再生される再生可能吸着材であり、前記再生可能吸着材を再生させるための熱源として前記冷媒によって冷却される冷却対象の熱が利用される請求項1乃至10の何れか1項に記載の二酸化炭素吸着設備。
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