JPH03170316A - 炭酸ガス分解方法 - Google Patents
炭酸ガス分解方法Info
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- JPH03170316A JPH03170316A JP1308568A JP30856889A JPH03170316A JP H03170316 A JPH03170316 A JP H03170316A JP 1308568 A JP1308568 A JP 1308568A JP 30856889 A JP30856889 A JP 30856889A JP H03170316 A JPH03170316 A JP H03170316A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
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- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
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- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は炭酸ガス分解方法、特に宇宙空間で炭酸ガスか
らの酸素の回収、その他燃焼により発せられる炭酸ガス
の除去に好適な方法に関する。
らの酸素の回収、その他燃焼により発せられる炭酸ガス
の除去に好適な方法に関する。
〔従来の技術］
昨今、宇宙ステーション計画が本格化しているが、宇宙
での長期有人コミッションに対応するため、宇宙ステー
ション内におけるガス，酸素のリサイクル技術の確立が
不可欠となっている。このような状況から炭酸ガス処理
の研究の重要性が増々高まってきている。
での長期有人コミッションに対応するため、宇宙ステー
ション内におけるガス，酸素のリサイクル技術の確立が
不可欠となっている。このような状況から炭酸ガス処理
の研究の重要性が増々高まってきている。
宇宙での酸素リサイクルシステムは第４図に示すように
人体が吸収するＯっと人体が排出するＣＯ，との関係に
おいて、Ｃ０２の除去、吸着剤の再生、Ｃ０２の還元、
Ｏ！の製造（電気分解）のサイクルから或り立っている
。このシステムにおけるＣＯ２ 還元プロセスとしてＢ
ＯＳＣＨ方式が検討されている（宇宙ステーション講演
会講演集昭和６０年Ｐ２４４〜２４５．日本航空宇宙学
会参照）。ＢＯＳＣＩ｛方式は比較的優れた方法である
。その反応はＨ２とＣＯ２とを２：ｌの混合ガスとして
反応セル内に送入し、触媒としてスチールウールを用い
、セル間にガスを循環させることによって行われる。反
応式は次のとおりである。
人体が吸収するＯっと人体が排出するＣＯ，との関係に
おいて、Ｃ０２の除去、吸着剤の再生、Ｃ０２の還元、
Ｏ！の製造（電気分解）のサイクルから或り立っている
。このシステムにおけるＣＯ２ 還元プロセスとしてＢ
ＯＳＣＨ方式が検討されている（宇宙ステーション講演
会講演集昭和６０年Ｐ２４４〜２４５．日本航空宇宙学
会参照）。ＢＯＳＣＩ｛方式は比較的優れた方法である
。その反応はＨ２とＣＯ２とを２：ｌの混合ガスとして
反応セル内に送入し、触媒としてスチールウールを用い
、セル間にガスを循環させることによって行われる。反
応式は次のとおりである。
Ｇｏ，＋２Ｈ，→Ｃ＋２Ｈ，０
〔発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記反応においては、
ＣＯ，十Ｃ→２ＣＯ
Ｃｏ，＋Ｈ，→ＣＯ＋Ｈ，０
２Ｈ，十Ｃ−ＣＨ，
などの副反応が生じ、この結果、ＣＯが２０％、ＣＨ４
が３０％程度生成され、炭素の分解率が極めて低い。
が３０％程度生成され、炭素の分解率が極めて低い。
また、■最適触媒の設定、■生威カーボン副生成物未反
応物の処理、出口水／ガスの分離、■高温下で水素を使
用することに対する安全性の確保、などの点に問題があ
る。
応物の処理、出口水／ガスの分離、■高温下で水素を使
用することに対する安全性の確保、などの点に問題があ
る。
また実際上の取扱いにおいても、ＢＯＳＣＨ方式におい
ては、その反応には５００℃〜８００℃の高温を必要と
し、熱エネルギー消費が大きく、また、このような高温
が長時間装置に作用したときには装置の耐久性やその材
質の選定が問題となり、高温の下で水素ガスを扱う点で
危険性が大きい。
ては、その反応には５００℃〜８００℃の高温を必要と
し、熱エネルギー消費が大きく、また、このような高温
が長時間装置に作用したときには装置の耐久性やその材
質の選定が問題となり、高温の下で水素ガスを扱う点で
危険性が大きい。
本発明の目的は上記課題を解決した炭酸ガス分解方法を
提供することにある。
提供することにある。
〔課題を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明による炭酸ガス分解方
法においては、マグネタイト粒子を水素と反応させて活
性化マグネタイトを形成する工程と、前工程で得られた
活性化マグネタイトに炭酸ガスを反応させる工程とを含
むものである。
法においては、マグネタイト粒子を水素と反応させて活
性化マグネタイトを形成する工程と、前工程で得られた
活性化マグネタイトに炭酸ガスを反応させる工程とを含
むものである。
〔原理・作用１
？明者は、Ｆｅ．０４（マグネタイト）粒子を用いて分
解率９６％以上の効率でＣ０２ガスをＣとＨ■０とに分
解できることを見出した。
解率９６％以上の効率でＣ０２ガスをＣとＨ■０とに分
解できることを見出した。
本発明においては、まずＦｅ．Ｏ，粒子と水素とを反応
させて活性化マグネタイトを生成し、この活性化マグネ
タイトにＣ０２ を反応させるものである。
させて活性化マグネタイトを生成し、この活性化マグネ
タイトにＣ０２ を反応させるものである。
その反応式を以下に示す。
マグネタイト＋Ｈ．→活性化マグネタイト＋Ｈ，０活性
化マグネタイト＋ＣＯ．→Ｃ＋マグネタイトこのように
、本発明では反応の第１段階ではＨ，のみの反応を用い
、第２段階ではＣＯｌのみを反応させるものである。
化マグネタイト＋ＣＯ．→Ｃ＋マグネタイトこのように
、本発明では反応の第１段階ではＨ，のみの反応を用い
、第２段階ではＣＯｌのみを反応させるものである。
反応は２７０℃〜３００℃の範囲内で十分に進行し、生
成したＨ，０の分解処理によって１００％に近い分解効
率で炭酸ガスから酸素を回収することが可能となる。
成したＨ，０の分解処理によって１００％に近い分解効
率で炭酸ガスから酸素を回収することが可能となる。
［実施例］
以下に本発明の実施例を示す。
第１図において、０．９ｇｒのＦｅ．０４粒子１を磁性
ボード２に入れ、この磁性ボード２を反応管３内に収容
し、電気炉４中で３００℃に加熱しつつ反応管３の出口
側弁５を開き、５時間にわたってマグネタイトとＨ２を
接触させた。Ｆｅゆ０４粒子を水素ガスで活性化した後
、入口側弁６を切替え、１００％ＣＯ．ガスを送入し、
出口側弁５を閉じ、そのまま３００℃に５時間保った。
ボード２に入れ、この磁性ボード２を反応管３内に収容
し、電気炉４中で３００℃に加熱しつつ反応管３の出口
側弁５を開き、５時間にわたってマグネタイトとＨ２を
接触させた。Ｆｅゆ０４粒子を水素ガスで活性化した後
、入口側弁６を切替え、１００％ＣＯ．ガスを送入し、
出口側弁５を閉じ、そのまま３００℃に５時間保った。
この５時間の間のＣＯ，ガス量と、Ｆｅ，０４粒子上に
堆析した炭素量との経時的変化を測定して第２図の結果
を得た。図に明らかなとおり、４時間経過後にはＣＯヨ
は殆ど残存せず、１００％近い分解効率が得られた。
堆析した炭素量との経時的変化を測定して第２図の結果
を得た。図に明らかなとおり、４時間経過後にはＣＯヨ
は殆ど残存せず、１００％近い分解効率が得られた。
また、反応初期にはＣＯが僅かに析出されたが、２時間
後には完全に消失し、全期間を通じてＣＨ４は析出され
なかった。
後には完全に消失し、全期間を通じてＣＨ４は析出され
なかった。
比較のため、活性化処理を行わないＦｅ，０４粒子を用
いて同様に００２の処理を行った結果を第３図に示す。
いて同様に００２の処理を行った結果を第３図に示す。
図に明らかなとおり、全期間にわたりＣＯ，ガス量には
殆ど変化が認められなかった。以上を比較してＦｅ，Ｏ
，粒子に活性化処理を施し、これを触媒としてＣ０２の
反応処理を行うことが如何に重要であるかが分かる。
殆ど変化が認められなかった。以上を比較してＦｅ，Ｏ
，粒子に活性化処理を施し、これを触媒としてＣ０２の
反応処理を行うことが如何に重要であるかが分かる。
４
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、マグネタイトを触媒原料
に用い、低温で処理のため安全でしかも簡単な２段階の
反応処理工程によって１００％に近い分解効率で炭酸ガ
スを分解できる。しかも本発明によれば、第１段階の反
応による回収成分は水蒸気とＨ２のみであって水素以外
の他のガスは含まれないため、反応管出口でのガスの分
離は不要となり、回収ガスをコンデンサに通ずるだけで
水蒸気は水として回収され、反応ガスである水素ガスの
みが純粋に得られ、これはそのままマグネタイトの反応
に再使用できる。
に用い、低温で処理のため安全でしかも簡単な２段階の
反応処理工程によって１００％に近い分解効率で炭酸ガ
スを分解できる。しかも本発明によれば、第１段階の反
応による回収成分は水蒸気とＨ２のみであって水素以外
の他のガスは含まれないため、反応管出口でのガスの分
離は不要となり、回収ガスをコンデンサに通ずるだけで
水蒸気は水として回収され、反応ガスである水素ガスの
みが純粋に得られ、これはそのままマグネタイトの反応
に再使用できる。
また、触媒原料に用いるマグネタイトは鉄の酸化物のた
め、無害であり、容易に大量に得られ公害問題が生ずる
慮れば全くない。
め、無害であり、容易に大量に得られ公害問題が生ずる
慮れば全くない。
したがって、本発明の方法を宇宙空間でのシステムに用
いて極めてシンプルで有効なガス分離システム、酸素の
循環利用システムを実現できる。
いて極めてシンプルで有効なガス分離システム、酸素の
循環利用システムを実現できる。
また、本発明によれば、宇宙空間での利用に限らず地球
温暖化の最大の原因である炭酸ガス問題について有効な
解決手段を提供するものである。
温暖化の最大の原因である炭酸ガス問題について有効な
解決手段を提供するものである。
すなわち、自動車排ガス，火力発電所における排ガス中
の炭酸ガスの除去に適用して地球大気中への炭酸ガスの
放出を抑制するための有効な技術として期待されるもの
である。
の炭酸ガスの除去に適用して地球大気中への炭酸ガスの
放出を抑制するための有効な技術として期待されるもの
である。
第１図は本発明方法に用いた実験装置を示す略示図、第
２図は水素活性化マグネタイトを用いた本発明による炭
酸ガス量の変化を示す図、第３図は比較のため、活性化
しないマグネタイトを用いて処理した炭酸ガス量の変化
を示す図、第４図は酸素リサイクルシステムの概略図で
ある。
２図は水素活性化マグネタイトを用いた本発明による炭
酸ガス量の変化を示す図、第３図は比較のため、活性化
しないマグネタイトを用いて処理した炭酸ガス量の変化
を示す図、第４図は酸素リサイクルシステムの概略図で
ある。
Claims (1)
- （１）マグネタイト粒子を水素と反応させて活性化マグ
ネタイトを形成する工程と、前工程で得られた活性化マ
グネタイトに炭酸ガスを反応させる工程とを含むことを
特徴とする炭酸ガス分解方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1308568A JPH03170316A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 炭酸ガス分解方法 |
| EP90312914A EP0431819A1 (en) | 1989-11-28 | 1990-11-28 | Method for decomposing gaseous oxide and catalyst used therefor |
| US07/657,767 US5093303A (en) | 1989-11-28 | 1991-02-21 | Catalyst for decomposing gaseous oxide and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1308568A JPH03170316A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 炭酸ガス分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170316A true JPH03170316A (ja) | 1991-07-23 |
Family
ID=17982591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1308568A Pending JPH03170316A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 炭酸ガス分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03170316A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0585713A (ja) * | 1991-09-25 | 1993-04-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 炭酸ガスの気相還元方法 |
| JP2009249247A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 炭素回収装置及び炭素回収方法 |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1308568A patent/JPH03170316A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0585713A (ja) * | 1991-09-25 | 1993-04-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 炭酸ガスの気相還元方法 |
| JP2009249247A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 炭素回収装置及び炭素回収方法 |
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