JPH04100517A - 炭酸ガス分解装置 - Google Patents
炭酸ガス分解装置Info
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- JPH04100517A JPH04100517A JP2067471A JP6747190A JPH04100517A JP H04100517 A JPH04100517 A JP H04100517A JP 2067471 A JP2067471 A JP 2067471A JP 6747190 A JP6747190 A JP 6747190A JP H04100517 A JPH04100517 A JP H04100517A
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-
- 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
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-
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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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）
この発明は、宇宙船内等における炭酸ガスの分解装置に
関する。
関する。
（従来技術とその問題点）
炭酸ガスは地球温度化の元凶とされているが、未だこの
炭酸ガスを分解する有効な手段について具現化されてい
ない。このため宇宙船や海底、ｇ査船などでは、人が排
出する炭酸ガスの処理に困るばかりでなく、呼吸用の酸
素が必要であって、しかも船内での物の燃焼を最小限に
しなければならない問題点がある。
炭酸ガスを分解する有効な手段について具現化されてい
ない。このため宇宙船や海底、ｇ査船などでは、人が排
出する炭酸ガスの処理に困るばかりでなく、呼吸用の酸
素が必要であって、しかも船内での物の燃焼を最小限に
しなければならない問題点がある。
（問題点を解決するための手段）
この発明は、このような船内における炭酸ガスの分解装
置を提供するものであって、つぎのような技術的手段を
請じた。
置を提供するものであって、つぎのような技術的手段を
請じた。
２００〜３５０℃に保持した室２内にマグネタイト１を
設け、該室２に水素と炭酸ガスとを交互に所定間隔で供
給して該炭酸ガスを炭素と０２イオンとに分解ならしめ
ると供に水素ガスとの反応によって、活性化マグネタイ
トとする時に生成する水を酸素と水素に分解してｆｌＩ
素を呼吸用等に利用し、水素は前記室２内に供給してマ
グネタイト活性用に利用してなる炭酸ガス分解装置。
設け、該室２に水素と炭酸ガスとを交互に所定間隔で供
給して該炭酸ガスを炭素と０２イオンとに分解ならしめ
ると供に水素ガスとの反応によって、活性化マグネタイ
トとする時に生成する水を酸素と水素に分解してｆｌＩ
素を呼吸用等に利用し、水素は前記室２内に供給してマ
グネタイト活性用に利用してなる炭酸ガス分解装置。
（作用）
マグネタイト（Ｆ”ｅ、０４）１を収容する２００〜３
５０℃の室２に水素を供給すると、この水素はマグネタ
イト１の０２−をとる。このとき、マグネタイト１は酸
素欠陥マグネタイト（Ｆｅｗｏａ−ｘ）に変わる。
５０℃の室２に水素を供給すると、この水素はマグネタ
イト１の０２−をとる。このとき、マグネタイト１は酸
素欠陥マグネタイト（Ｆｅｗｏａ−ｘ）に変わる。
つぎに、炭酸ガス（ＣＯ２）を室２に供給すると、この
炭酸ガス０２−は酸素欠陥マグネタイトにひろわれるの
で、酸素欠陥マグネタイトはマグネタイトに変わる。こ
のとき、炭素は酸素欠陥マグネタイトの表面に析出する
。
炭酸ガス０２−は酸素欠陥マグネタイトにひろわれるの
で、酸素欠陥マグネタイトはマグネタイトに変わる。こ
のとき、炭素は酸素欠陥マグネタイトの表面に析出する
。
また、水素を室２に供給すると、室２から水（Ｈ２Ｏ）
が出てくるが、この水を電気分解等の処理で酸素を得る
と共に、水素は再び室２内に供給してマグネタイトの活
性化に利用する。
が出てくるが、この水を電気分解等の処理で酸素を得る
と共に、水素は再び室２内に供給してマグネタイトの活
性化に利用する。
（効果）
宇宙船や海底調査船などで酸素を多量に持ち込めない場
所で炭酸ガスを炭素と水とに分解できる。
所で炭酸ガスを炭素と水とに分解できる。
そして、水は再び電気分解等の手段で酸素と水素に分解
してその酸素は呼吸用や燃焼用に、また水素はマグネタ
イトの活性代用として利用でき、リサイクル化が図れ、
供給する水素の効率化を図れる。また、炭酸ガスの分解
時に圧力をかけると反応速度の向上を図れる。
してその酸素は呼吸用や燃焼用に、また水素はマグネタ
イトの活性代用として利用でき、リサイクル化が図れ、
供給する水素の効率化を図れる。また、炭酸ガスの分解
時に圧力をかけると反応速度の向上を図れる。
（実施例）
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、その構成について説明すると、室２内は中空形状
で両端部を略密閉状に形成しており、そして該室２にキ
ューブ状又は平板形状のマグネタイト（Ｆｅ１０．）１
を内装させるとともに室内を電気炉等の加熱手段でもっ
て２００〜３５０℃（好ましくは約３００℃）に保温し
ている。そして、該室２の入口部は電磁弁３を介して炭
酸ガスの発生源から該ガスを送込む炭酸ガス送込装置４
と連通可能に設けており、電磁弁５を介して水素発生源
の送込装置６と連通可能に設けている６また、実施例は
炭酸ガスタンク４に収納している炭酸ガスを機械的手段
で圧力をかけているが、加圧手段としてはこの手段に限
定されるものでない。
で両端部を略密閉状に形成しており、そして該室２にキ
ューブ状又は平板形状のマグネタイト（Ｆｅ１０．）１
を内装させるとともに室内を電気炉等の加熱手段でもっ
て２００〜３５０℃（好ましくは約３００℃）に保温し
ている。そして、該室２の入口部は電磁弁３を介して炭
酸ガスの発生源から該ガスを送込む炭酸ガス送込装置４
と連通可能に設けており、電磁弁５を介して水素発生源
の送込装置６と連通可能に設けている６また、実施例は
炭酸ガスタンク４に収納している炭酸ガスを機械的手段
で圧力をかけているが、加圧手段としてはこの手段に限
定されるものでない。
そして、前記水素送込装置６は水素発生源等の供給装置
（図示せず）に電磁弁７を介して連通可能に設けており
、水素送込装置内の水素（Ｈ２）が所定域以ドになった
ときに電磁弁７を自動的に開弁じて水素供給装置から水
素の供給を受ける構成としている。
（図示せず）に電磁弁７を介して連通可能に設けており
、水素送込装置内の水素（Ｈ２）が所定域以ドになった
ときに電磁弁７を自動的に開弁じて水素供給装置から水
素の供給を受ける構成としている。
つぎに、室２の出口部は未反応の水素を回収する未反応
水素回収タンク８及び水（Ｈ，○）を回収する水回収タ
ンク９に連通している。そして。
水素回収タンク８及び水（Ｈ，○）を回収する水回収タ
ンク９に連通している。そして。
該水回収タンク９は回収した水蒸気を冷却器１０によっ
て冷却して水にする。
て冷却して水にする。
１１は水の分解装置で（例えば電気分解装置）管１２を
介して前記冷却器１０に連動し、ここで分解された酸素
は宇宙船等の部屋へ送り込み、水素は案内管１３を介し
て前記水素送込装置６に戻す。１４は前記水素回収タン
ク８と水素送込装置６とを連通ずる管である。
介して前記冷却器１０に連動し、ここで分解された酸素
は宇宙船等の部屋へ送り込み、水素は案内管１３を介し
て前記水素送込装置６に戻す。１４は前記水素回収タン
ク８と水素送込装置６とを連通ずる管である。
つぎに、第２図のブロック回路を説明する。まず、１５
は演算制御部（以下、ＣＰＵと呼ぶ）。
は演算制御部（以下、ＣＰＵと呼ぶ）。
１６はメモリ、１７は入力インターフェイス、１８は出
力インターフェイスである。
力インターフェイスである。
そして、該ＣＰＵ１５に人力インターフェイス１７を介
して人力される情報としては作業スイッチ１９からの作
業開始または作業停市情報と水素送込装置６内の水素量
を検出する水素線検出センサ２０からの水素量情報があ
る。また、該ＣＰＵ１５に人力される情報としてはクロ
ックジェネレータ２１からのクロック情報がある。
して人力される情報としては作業スイッチ１９からの作
業開始または作業停市情報と水素送込装置６内の水素量
を検出する水素線検出センサ２０からの水素量情報があ
る。また、該ＣＰＵ１５に人力される情報としてはクロ
ックジェネレータ２１からのクロック情報がある。
そして、出力インターフェイス１８を介してＣＰＵ１５
に出力される駆動指令信号には、電磁弁３、電磁弁５、
電磁弁７を作動する信号がある。
に出力される駆動指令信号には、電磁弁３、電磁弁５、
電磁弁７を作動する信号がある。
ＣＰ Ｕ １．５は次の機能を有する。
すなわち
（１）作業スイッチ２１がｒＯＮＪになるとクロックジ
ェネレータ２１から発生するクロックパルスを取り込む
。
ェネレータ２１から発生するクロックパルスを取り込む
。
（２）クロックパルスを所定数カウントしたとき（例え
ば、１分間に相当する）、一方の電磁弁に「開」信号を
出力する。その後、クロックパルスを前記と同数カウン
トしたときに他方の電磁弁に「開」信号を出力する。以
上、同様の動作を繰り返す。
ば、１分間に相当する）、一方の電磁弁に「開」信号を
出力する。その後、クロックパルスを前記と同数カウン
トしたときに他方の電磁弁に「開」信号を出力する。以
上、同様の動作を繰り返す。
（３）水Ｊ［検出センサ２ｏが水素量不足を検出したと
き電磁弁７に「開」信号を出力する。
き電磁弁７に「開」信号を出力する。
なお、該実施例では、１分間ごとに切替る構成としたが
、数七秒から数分間、好ましくは、１〜２分間が良好で
ある。
、数七秒から数分間、好ましくは、１〜２分間が良好で
ある。
つぎに、その作用について説明する。
まず、マグネタイト（Ｆ”ｅｔ○４）１を内装している
室２を約３００℃に加熱保温する。
室２を約３００℃に加熱保温する。
そして１作業スイッチ１９をｒＯＮＪにすると。
この作業開始情報を入力したＣＰＵ１５はクロックジェ
ネレータ２１から発生したクロックパルスを取り込み、
その後このクロックパルスを所定数カウントしたときに
出力インターフェイス１８を介して電磁弁５に「開」信
号を出力するので、水素送込装置６から水素（Ｈ２）は
電磁弁５を通って室２に入る。すると、該水素（Ｈ２）
はマグネタイト１の０２−をとるのでマグネタイト（Ｆ
ｅ１０４）は酸素欠陥マグネタイト（ＦｅｇＯｎ−ｘ）
に変わる。即ち１次の反応が起こる。
ネレータ２１から発生したクロックパルスを取り込み、
その後このクロックパルスを所定数カウントしたときに
出力インターフェイス１８を介して電磁弁５に「開」信
号を出力するので、水素送込装置６から水素（Ｈ２）は
電磁弁５を通って室２に入る。すると、該水素（Ｈ２）
はマグネタイト１の０２−をとるのでマグネタイト（Ｆ
ｅ１０４）は酸素欠陥マグネタイト（ＦｅｇＯｎ−ｘ）
に変わる。即ち１次の反応が起こる。
マグネタイト（Ｆｅ、０４） ＋Ｈ。
活性マグネタイト（Ｆ’ｅｔｏａ−ｘ）＋８７０そして
、該未反応の水素は未反応水素タンク８に回収されて再
び管１４を通って水素送込装置６に戻る。また、３００
℃近くで加熱された水蒸気は水回収タンク９に回収され
、冷却器１０で水（Ｈ’ｘ○）になる、そしてこの水は
、電気分解装置１１で分解され、得られた水素は管１３
を介して水素送込装置６へ戻される。また、酸素は宇宙
船等の室部に放出される。なお、水素量検出センサ２０
が水素送込装置６内の水素が所定量以下であると検出す
ると、ＣＰＵ１５は電磁弁「開」信号を出力して電磁弁
７を開けるので、水素が水素供給装置から水素送込装置
６に供給される。
、該未反応の水素は未反応水素タンク８に回収されて再
び管１４を通って水素送込装置６に戻る。また、３００
℃近くで加熱された水蒸気は水回収タンク９に回収され
、冷却器１０で水（Ｈ’ｘ○）になる、そしてこの水は
、電気分解装置１１で分解され、得られた水素は管１３
を介して水素送込装置６へ戻される。また、酸素は宇宙
船等の室部に放出される。なお、水素量検出センサ２０
が水素送込装置６内の水素が所定量以下であると検出す
ると、ＣＰＵ１５は電磁弁「開」信号を出力して電磁弁
７を開けるので、水素が水素供給装置から水素送込装置
６に供給される。
このような作業が行われている間にＣＰＵ１５が所定数
のクロックパルスをカウントすると、ＣＰＵ１５は電磁
弁５の「開」信号の出力を停止するとともに電磁弁３の
「開」信号を出力する。従って、電磁弁５は閉じて水素
の供給を停止し、電磁弁３は開いて炭酸ガス送込装置４
から炭酸ガス（Ｇｏ、）を室２に供給する。すると、該
炭酸ガスの０２−は酸素欠陥マグネタイ；−（ト’ ８
１０ａ−Ｘ）にひろねれるのでマグネタイト（ドｅ、０
４）に変わり、また分解した炭Ｊ （Ｃ）はマグネタイ
ト１の表面に析出し、同時に水が出る。なお、該炭酸ガ
スを送込む室２内に圧力をかけた場合には反応時間を短
くすることができ１反応が速くなるので炭酸ガスの分解
処理能力の向トを図れる。
のクロックパルスをカウントすると、ＣＰＵ１５は電磁
弁５の「開」信号の出力を停止するとともに電磁弁３の
「開」信号を出力する。従って、電磁弁５は閉じて水素
の供給を停止し、電磁弁３は開いて炭酸ガス送込装置４
から炭酸ガス（Ｇｏ、）を室２に供給する。すると、該
炭酸ガスの０２−は酸素欠陥マグネタイ；−（ト’ ８
１０ａ−Ｘ）にひろねれるのでマグネタイト（ドｅ、０
４）に変わり、また分解した炭Ｊ （Ｃ）はマグネタイ
ト１の表面に析出し、同時に水が出る。なお、該炭酸ガ
スを送込む室２内に圧力をかけた場合には反応時間を短
くすることができ１反応が速くなるので炭酸ガスの分解
処理能力の向トを図れる。
このような作業が行われている間にＣＰＵ１５が所定数
のクロックパルスをカウントすると、ＣＰＵｌ５は電磁
弁３の「開」信号の出力を停止し。
のクロックパルスをカウントすると、ＣＰＵｌ５は電磁
弁３の「開」信号の出力を停止し。
電磁弁５の「開」信号を出力をする。従って、水素送込
装置６に収納している水素は電磁弁５を通って室２に供
給されるので前記と同様の作業が行われる。
装置６に収納している水素は電磁弁５を通って室２に供
給されるので前記と同様の作業が行われる。
このように、水素と炭酸ガスの供給を交互に短時間ごと
に供給するので、マグネタイト１の表面から薄く層を使
って活性化を早くすることができ、すなわち反応速度を
高めることができて炭酸ガスの分解能力の向上を図れる
。
に供給するので、マグネタイト１の表面から薄く層を使
って活性化を早くすることができ、すなわち反応速度を
高めることができて炭酸ガスの分解能力の向上を図れる
。
なお、たまった炭素量がマグネタイトの表面積の約１０
％位までは活性化したマグネタイ１−による炭酸ガスの
分解を行い得る。従って、マグネタイトに所定量共ヒの
炭素が析出した場合にはマクネタイトを取替えればよい
。
％位までは活性化したマグネタイ１−による炭酸ガスの
分解を行い得る。従って、マグネタイトに所定量共ヒの
炭素が析出した場合にはマクネタイトを取替えればよい
。
このように、炭酸ガスをｆ＠単に分解でき、宇宙船内で
の炭酸ガス分解に極めて有効である。
の炭酸ガス分解に極めて有効である。
なお、マグネタイ１〜に析出した炭素を除去してマグネ
タイトを復活する手段としては、例えば、ボールミル等
による機械的に剥離し、その後磁気的に分離すればよい
。
タイトを復活する手段としては、例えば、ボールミル等
による機械的に剥離し、その後磁気的に分離すればよい
。
また、この炭素を酸素と反応させて炭酸ガスとすれば宇
宙船内での植物工場に利用することができる。
宙船内での植物工場に利用することができる。
また、該炭素を水と反応させて一酸化炭素（ＣＯ）と水
素（Ｈ７）を生成し、そしてこの−酸化炭素を水素で還
元反応することによりメタノール（ＣＨ３ＯＫ）を製造
することもできる。
素（Ｈ７）を生成し、そしてこの−酸化炭素を水素で還
元反応することによりメタノール（ＣＨ３ＯＫ）を製造
することもできる。
このように、析出した炭素を宇宙船内においても炭素資
源として利用することができる。
源として利用することができる。
図は、この発明の実施例を示すものであって。
第１図は炭酸ガス分解装置の外観平向図、第２図はブロ
ック回路である。 図中の記号 １はマグネタイト、２は室を示す。
ック回路である。 図中の記号 １はマグネタイト、２は室を示す。
Claims (2)
- （１）２００〜３５０℃に保持した室２内にマグネタイ
ト１を設け、該室２に水素と炭酸ガスとを交互に所定間
隔で供給して該炭酸ガスを炭素とＯ＾２＾−イオンとに
分解ならしめると供に水素ガスとの反応によって、活性
化マグネタイトとする時に生成する水を酸素と水素に分
解して酸素を呼吸用等に利用し、水素は前記室２内に供
給してマグネタイト活性用に利用してなる炭酸ガス分解
装置。 - （２）炭素ガス分解時における前記室２内に圧力をかけ
てなる請求項（１）記載の炭酸ガス分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2067471A JPH04100517A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 炭酸ガス分解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2067471A JPH04100517A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 炭酸ガス分解装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100517A true JPH04100517A (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=13345908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2067471A Pending JPH04100517A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 炭酸ガス分解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04100517A (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 |
| WO2011142200A1 (ja) * | 2010-05-14 | 2011-11-17 | Uryu Kourou | 二酸化炭素からメタンを製造する装置 |
-
1990
- 1990-03-16 JP JP2067471A patent/JPH04100517A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2011142200A1 (ja) * | 2010-05-14 | 2011-11-17 | Uryu Kourou | 二酸化炭素からメタンを製造する装置 |
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