JPH04243910A - 二酸化炭素回収材およびこれを利用する二酸化炭素回収方法 - Google Patents
二酸化炭素回収材およびこれを利用する二酸化炭素回収方法Info
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- JPH04243910A JPH04243910A JP3029302A JP2930291A JPH04243910A JP H04243910 A JPH04243910 A JP H04243910A JP 3029302 A JP3029302 A JP 3029302A JP 2930291 A JP2930291 A JP 2930291A JP H04243910 A JPH04243910 A JP H04243910A
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Classifications
-
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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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-
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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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- Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
-
- 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
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガスや燃焼ガス中
の、または空気中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素回
収材およびこの二酸化炭素回収材を利用する二酸化炭素
回収方法に関するものである。
の、または空気中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素回
収材およびこの二酸化炭素回収材を利用する二酸化炭素
回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工場や車等、人類が石炭や石油等の化石
燃料を大量に燃やすことによってこの２００年足らずの
間に空気中の二酸化炭素（炭酸ガス）の量が急激に増加
したため、その影響、とりわけ、温室効果による気温の
上昇が懸念される。このままでは、２１世紀半ばまでに
地球上の温度は２〜４．５℃高くなると予測され、気候
変動の増大を招くと警告されている。また、これにフロ
ンガスによる温室効果も加わると、事態は一層深刻で、
グローバルな対策が早急に求められている。
燃料を大量に燃やすことによってこの２００年足らずの
間に空気中の二酸化炭素（炭酸ガス）の量が急激に増加
したため、その影響、とりわけ、温室効果による気温の
上昇が懸念される。このままでは、２１世紀半ばまでに
地球上の温度は２〜４．５℃高くなると予測され、気候
変動の増大を招くと警告されている。また、これにフロ
ンガスによる温室効果も加わると、事態は一層深刻で、
グローバルな対策が早急に求められている。
【０００３】したがって、各種の排気ガスや燃焼ガス等
から二酸化炭素を取り除くことが要請されるが、現在の
ところ、実用化されている二酸化炭素除去（回収、吸収
）技術はない。これは、二酸化炭素それ自体は硫黄や塩
素ガスあるいは窒素ガス等と異なって毒性が少なく、今
まではこれを殊更取り除く必要性に迫られていなかった
からにすぎない。しかし、二酸化炭素も無制限に放出し
てはこれが有害物質となることは前述したとおりである
。
から二酸化炭素を取り除くことが要請されるが、現在の
ところ、実用化されている二酸化炭素除去（回収、吸収
）技術はない。これは、二酸化炭素それ自体は硫黄や塩
素ガスあるいは窒素ガス等と異なって毒性が少なく、今
まではこれを殊更取り除く必要性に迫られていなかった
からにすぎない。しかし、二酸化炭素も無制限に放出し
てはこれが有害物質となることは前述したとおりである
。
【０００４】この点に鑑み，最近ではこの技術が注目さ
れ、次のような方法が提唱され始めている。 （１）光合成を利用して二酸化炭素を生物的に固定する
方法 （２）ゼオライトや活性炭等の多孔質材料によって二酸
化炭素を吸着する方法 （３）水酸化カリュウムや消石灰系スラリー等の塩基性
液体によって二酸化炭素を吸収する方法（４）高分子等
の膜によって二酸化炭素を分離する方法
れ、次のような方法が提唱され始めている。 （１）光合成を利用して二酸化炭素を生物的に固定する
方法 （２）ゼオライトや活性炭等の多孔質材料によって二酸
化炭素を吸着する方法 （３）水酸化カリュウムや消石灰系スラリー等の塩基性
液体によって二酸化炭素を吸収する方法（４）高分子等
の膜によって二酸化炭素を分離する方法
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した各方
法には以下のような問題点がある。 （１）については、反応速度が遅く、その結果、二酸化
炭素の回収率が悪い。また、光を必要とする上、生物の
成育管理施設を要し、設備が大がかりになる。 （２）については、吸着量が少ない、吸着効率が悪い、
処理される二酸化炭素含有ガスの温度を室温以下に下げ
る必要があるといったことである。 （３）については、回収材が液体のため、二酸化炭素吸
収後のこの回収材の乾燥が大がかりになり、コストが高
くなる。 （４）については、回収効率が悪い。 本発明は、このような課題に対処するものであって、消
石灰系の粉もしくは粒状体が優れた二酸化炭素吸着能力
を有していることに着目し、これを回収材として使用す
るものである。
法には以下のような問題点がある。 （１）については、反応速度が遅く、その結果、二酸化
炭素の回収率が悪い。また、光を必要とする上、生物の
成育管理施設を要し、設備が大がかりになる。 （２）については、吸着量が少ない、吸着効率が悪い、
処理される二酸化炭素含有ガスの温度を室温以下に下げ
る必要があるといったことである。 （３）については、回収材が液体のため、二酸化炭素吸
収後のこの回収材の乾燥が大がかりになり、コストが高
くなる。 （４）については、回収効率が悪い。 本発明は、このような課題に対処するものであって、消
石灰系の粉もしくは粒状体が優れた二酸化炭素吸着能力
を有していることに着目し、これを回収材として使用す
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明は、消石灰を主成分とする多孔質の粉も
しくは粒状体からなる二酸化炭素回収材を提供するもの
である。ここで、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２ ）は、石灰
石を焼成すると生石灰（ＣａＯ）になり、この生石灰に
水を加えると崩壊して１〜１０μｍ程度の大きさの消石
灰の結晶になるから、これを造粒機にかけて目的とする
粒径の粉または粒状体にする。また、この造粒機の代わ
りにハニカム押出機にかければ、ハニカム構造とするこ
ともできる。
るため、本発明は、消石灰を主成分とする多孔質の粉も
しくは粒状体からなる二酸化炭素回収材を提供するもの
である。ここで、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２ ）は、石灰
石を焼成すると生石灰（ＣａＯ）になり、この生石灰に
水を加えると崩壊して１〜１０μｍ程度の大きさの消石
灰の結晶になるから、これを造粒機にかけて目的とする
粒径の粉または粒状体にする。また、この造粒機の代わ
りにハニカム押出機にかければ、ハニカム構造とするこ
ともできる。
【０００７】ところで、このようにして作られた粉また
は粒状体の消石灰は自然に多孔質となっているが、比表
面積が大きく、多孔質の気孔が小さいほど被処理ガスと
の接触効率が高まるから、これらの条件が１０μｍ以下
の気孔を有し、かつ、１．０ｍ２ ／ｇ以上の比表面積
を有するものがより好ましい。
は粒状体の消石灰は自然に多孔質となっているが、比表
面積が大きく、多孔質の気孔が小さいほど被処理ガスと
の接触効率が高まるから、これらの条件が１０μｍ以下
の気孔を有し、かつ、１．０ｍ２ ／ｇ以上の比表面積
を有するものがより好ましい。
【０００８】消石灰は、二酸化炭素に触れると、これを
吸収してＣａ（ＯＨ）２ ＋ＣＯ２ →ＣａＣＯ３ ＋
Ｈ２ Ｏの化学変化を起こして炭酸カルシュウムと水に
なる。しかし、実際には、消石灰の製造過程で既にこの
変化が起こり、生成された消石灰には幾分かの炭酸カル
シュウムや水が含まれている。したがって、これらの成
分の含有率が高いほど二酸化炭素吸収能力は低くなるが
、あまり、高純度の消石灰は製造が難しく、コストも高
くなるということになる。結局、この点を吸収能力との
比較の下で勘案することになるが、炭酸カルシュウムが
２０％以下で、かつ、水分が５重量％以下であれば充分
な能力を有するものが得られる。ただし、より好ましい
のは、炭酸カルシュウムが１％以下で、かつ、水分も１
重量％以下のものである。
吸収してＣａ（ＯＨ）２ ＋ＣＯ２ →ＣａＣＯ３ ＋
Ｈ２ Ｏの化学変化を起こして炭酸カルシュウムと水に
なる。しかし、実際には、消石灰の製造過程で既にこの
変化が起こり、生成された消石灰には幾分かの炭酸カル
シュウムや水が含まれている。したがって、これらの成
分の含有率が高いほど二酸化炭素吸収能力は低くなるが
、あまり、高純度の消石灰は製造が難しく、コストも高
くなるということになる。結局、この点を吸収能力との
比較の下で勘案することになるが、炭酸カルシュウムが
２０％以下で、かつ、水分が５重量％以下であれば充分
な能力を有するものが得られる。ただし、より好ましい
のは、炭酸カルシュウムが１％以下で、かつ、水分も１
重量％以下のものである。
【０００９】次に、本発明は、以上のような二酸化炭素
回収材を利用して排気ガスや燃焼ガスあるいは空気中に
含まれている二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法
も併せて提案する。具体的には、この回収材を二酸化炭
素を含む被処理ガスに接触させ、この被処理ガス中の二
酸化炭素を回収するのである。なお、接触の態様として
は、要するに、回収材を二酸化炭素を含んだ被処理ガス
に接触させればよいのであって、例えば、回収材を固定
濾床のように充填してこの中に被処理ガスを透過させる
もの、回収材を循環させながら被処理ガスと接触させる
もの、単に界面接触させるもの等種々のものが考えられ
る（もちろん、回収効率の問題もあるが）。
回収材を利用して排気ガスや燃焼ガスあるいは空気中に
含まれている二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法
も併せて提案する。具体的には、この回収材を二酸化炭
素を含む被処理ガスに接触させ、この被処理ガス中の二
酸化炭素を回収するのである。なお、接触の態様として
は、要するに、回収材を二酸化炭素を含んだ被処理ガス
に接触させればよいのであって、例えば、回収材を固定
濾床のように充填してこの中に被処理ガスを透過させる
もの、回収材を循環させながら被処理ガスと接触させる
もの、単に界面接触させるもの等種々のものが考えられ
る（もちろん、回収効率の問題もあるが）。
【００１０】回収効率ということになると、被処理ガス
に水蒸気または水ミストを混合し、この混合体を回収材
に作用させる方が好ましい。こうすることにより、水蒸
気または水ミストが二酸化炭素の粒子を捕捉するから、
その分、回収効率が上がる。
に水蒸気または水ミストを混合し、この混合体を回収材
に作用させる方が好ましい。こうすることにより、水蒸
気または水ミストが二酸化炭素の粒子を捕捉するから、
その分、回収効率が上がる。
【００１１】さらに、回収装置１０に供給される水蒸気
または水ミストと被処理ガスとを混合したものをその性
質等に応じた７００℃以下の一定温度で温度調節すれば
、回収材との反応が安定して回収効率が上がる。７００
℃としたのは、これを越えると消石灰が生石灰に逆変化
し、二酸化炭素吸収能力がなくなるからである。
または水ミストと被処理ガスとを混合したものをその性
質等に応じた７００℃以下の一定温度で温度調節すれば
、回収材との反応が安定して回収効率が上がる。７００
℃としたのは、これを越えると消石灰が生石灰に逆変化
し、二酸化炭素吸収能力がなくなるからである。
【００１２】図１は以上でもっとも効率の良い方法を実
施する回収装置の説明図であるが、処理ガスを混合装置
１０に導入し、この中で水蒸気または水ミスト発生装置
１８で発生させた水蒸気または水ミストと混合し、これ
を温度調節装置１２に導いて温度調節するとともに、回
収材を充填した吸収装置１４で反応させて二酸化炭素を
回収材に回収させる。このようにして脱二酸化炭素処理
されたガスの中には粉塵等（炭酸カルシュウム等）が含
まれているから、これをサイクロン等の分級装置１６で
取り除いて大気中に放散する。なお、温度調節装置１２
内には水が発生するから、これを浄化装置２０で浄化し
て水蒸気または水ミスト発生装置１２に戻すとともに、
一部をピット２２で受けるようにする。このような回収
装置は簡単であるから、大がかりな設備にならず、しか
も、乾式処理であるから、廃液等による公害問題も起こ
らないとともに、設備を簡潔化できる利点がある。
施する回収装置の説明図であるが、処理ガスを混合装置
１０に導入し、この中で水蒸気または水ミスト発生装置
１８で発生させた水蒸気または水ミストと混合し、これ
を温度調節装置１２に導いて温度調節するとともに、回
収材を充填した吸収装置１４で反応させて二酸化炭素を
回収材に回収させる。このようにして脱二酸化炭素処理
されたガスの中には粉塵等（炭酸カルシュウム等）が含
まれているから、これをサイクロン等の分級装置１６で
取り除いて大気中に放散する。なお、温度調節装置１２
内には水が発生するから、これを浄化装置２０で浄化し
て水蒸気または水ミスト発生装置１２に戻すとともに、
一部をピット２２で受けるようにする。このような回収
装置は簡単であるから、大がかりな設備にならず、しか
も、乾式処理であるから、廃液等による公害問題も起こ
らないとともに、設備を簡潔化できる利点がある。
【００１３】
【発明の効果】以上、本発明は前記したとおりのもので
あるから、燃焼ガスや排気ガスから効率良く二酸化炭素
を吸収（回収）でき、空気中に放散されるこれらガス中
の二酸化炭素含有率を減らせる。また、二酸化炭素を吸
収した回収材を焼成する等の再処理を行えば、回収材中
の二酸化炭素を高濃度に回収できるとともに、この回収
材の再使用も可能になる。さらに、この回収材は無尽蔵
にある石灰石を原料として、これに簡単な処理を施すだ
けで製造できるのであるから、コスト安く製造できる。
あるから、燃焼ガスや排気ガスから効率良く二酸化炭素
を吸収（回収）でき、空気中に放散されるこれらガス中
の二酸化炭素含有率を減らせる。また、二酸化炭素を吸
収した回収材を焼成する等の再処理を行えば、回収材中
の二酸化炭素を高濃度に回収できるとともに、この回収
材の再使用も可能になる。さらに、この回収材は無尽蔵
にある石灰石を原料として、これに簡単な処理を施すだ
けで製造できるのであるから、コスト安く製造できる。
【００１４】
【実施例】以下，実施例を示すが、各実施例で使用する
回収材の性状等を表１に示す。
回収材の性状等を表１に示す。
【表１】
【００１５】〔実施例１〕表１に示した性状の回収材を
用いて二酸化炭素の吸収試験を行った。回収材１０ｇを
充填した試料管に１０％の二酸化炭素と相対湿度１００
％水蒸気を含んだ空気を４０℃に温度調節して３００ｍ
ｌ／ｍｉｎの流速で流し、２時間後に吸収した二酸化炭
素の量を測定し、以下の数式（数１）で回収材の炭酸化
率と二酸化炭素の回収率を求めた。
用いて二酸化炭素の吸収試験を行った。回収材１０ｇを
充填した試料管に１０％の二酸化炭素と相対湿度１００
％水蒸気を含んだ空気を４０℃に温度調節して３００ｍ
ｌ／ｍｉｎの流速で流し、２時間後に吸収した二酸化炭
素の量を測定し、以下の数式（数１）で回収材の炭酸化
率と二酸化炭素の回収率を求めた。
【００１６】
【数１】
【００１７】この結果は、炭酸化率８０％、回収率７３
％であった。
％であった。
【００１８】〔実施例２〕表１に示した性状の回収材を
用いて二酸化炭素の吸収試験を行った。回収材５００ｇ
を充填した試料管に２％の二酸化炭素と相対湿度１００
％水蒸気を含んだ空気を５０℃に温度調節して１０００
ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し、１０時間後に吸収した二酸
化炭素の量を測定し、数１で回収材の炭酸化率と二酸化
炭素の回収率を求めた。この結果は、炭酸化率７％、回
収率９８％であった。
用いて二酸化炭素の吸収試験を行った。回収材５００ｇ
を充填した試料管に２％の二酸化炭素と相対湿度１００
％水蒸気を含んだ空気を５０℃に温度調節して１０００
ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し、１０時間後に吸収した二酸
化炭素の量を測定し、数１で回収材の炭酸化率と二酸化
炭素の回収率を求めた。この結果は、炭酸化率７％、回
収率９８％であった。
【００１９】〔実施例３〕表１に示した性状の回収材を
用いて二酸化炭素の吸収試験を行った。回収材１個（７
ｇ）を充填した試料管に３０％の二酸化炭素と相対湿度
１００％水蒸気を含んだ空気を３０℃に温度調節して１
００ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し、１時間後に吸収した二
酸化炭素の量を測定し、数１で回収材の炭酸化率と二酸
化炭素の回収率を求めた。この結果は、炭酸化率６８％
、回収率９０％であった。
用いて二酸化炭素の吸収試験を行った。回収材１個（７
ｇ）を充填した試料管に３０％の二酸化炭素と相対湿度
１００％水蒸気を含んだ空気を３０℃に温度調節して１
００ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し、１時間後に吸収した二
酸化炭素の量を測定し、数１で回収材の炭酸化率と二酸
化炭素の回収率を求めた。この結果は、炭酸化率６８％
、回収率９０％であった。
【００２０】〔実施例４〕表１に示した性状の回収材を
用いて二酸化炭素の吸収試験を行った。実施条件は実施
例１と同様に行い、数１で回収材の炭酸化率と二酸化炭
素の回収率を求めた。この結果は、炭酸化率７５％、回
収率６４％であった。
用いて二酸化炭素の吸収試験を行った。実施条件は実施
例１と同様に行い、数１で回収材の炭酸化率と二酸化炭
素の回収率を求めた。この結果は、炭酸化率７５％、回
収率６４％であった。
【図１】本発明を実施する二酸化炭素回収装置の説明図
である。
である。
Claims (7)
- 【請求項１】 消石灰を主成分とする多孔質の粉また
は粒状体の二酸化炭素回収材。 - 【請求項２】 請求項１の多孔質の粉または粒状体が
１０μｍ以下の気孔を有し、かつ、１．０ｍ２ ／ｇ以
上の比表面積を有するものである二酸化炭素回収材。 - 【請求項３】 請求項１または２の消石灰に２０％以
下の炭酸カルシュウムが含まれ、かつ、５重量％以下の
付着水分が含まれるものである二酸化炭素回収材。 - 【請求項４】 請求項１ないし３いずれかの粉または
粒状体の代わりにハニカム構造をしている二酸化炭素回
収材。 - 【請求項５】 請求項１ないし４いずれかの回収材を
二酸化炭素を含む被処理ガスに接触させ、この被処理ガ
ス中の二酸化炭素を回収してなる二酸化炭素回収材を利
用する二酸化炭素回収方法。 - 【請求項６】 請求項５の被処理ガスに水蒸気または
水ミストを混合してなる二酸化炭素回収材を利用する二
酸化炭素回収方法。 - 【請求項７】 請求項６の被処理ガスに水蒸気または
水ミストを混合したものを一定の温度に温度調節してな
る二酸化炭素回収材を利用する二酸化炭素回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029302A JPH04243910A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 二酸化炭素回収材およびこれを利用する二酸化炭素回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029302A JPH04243910A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 二酸化炭素回収材およびこれを利用する二酸化炭素回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04243910A true JPH04243910A (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=12272428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3029302A Pending JPH04243910A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 二酸化炭素回収材およびこれを利用する二酸化炭素回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04243910A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0768164A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-03-14 | Kyoei Kogyo Kk | 二酸化炭素固定材および二酸化炭素固定フィルタ |
| JP2001252525A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-09-18 | Nkk Corp | 排出炭酸ガス吸収反応用の反応装置 |
| US6843843B2 (en) | 1998-10-29 | 2005-01-18 | Nkk Corporation | Underwater immersion block and method to produce the same |
| JP2009160562A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Yamaguchi Univ | 二酸化炭素中の炭素を固定する方法 |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP3029302A patent/JPH04243910A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0768164A (ja) * | 1993-09-03 | 1995-03-14 | Kyoei Kogyo Kk | 二酸化炭素固定材および二酸化炭素固定フィルタ |
| US6843843B2 (en) | 1998-10-29 | 2005-01-18 | Nkk Corporation | Underwater immersion block and method to produce the same |
| US7550127B2 (en) | 1998-10-29 | 2009-06-23 | Jfe Steel Corporation | Method for reducing exhaust carbon dioxide |
| JP2001252525A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-09-18 | Nkk Corp | 排出炭酸ガス吸収反応用の反応装置 |
| JP2009160562A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Yamaguchi Univ | 二酸化炭素中の炭素を固定する方法 |
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