JPH0568853A - Ｃｏ２ ガス分解回収法 - Google Patents
Ｃｏ２ ガス分解回収法Info
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- JPH0568853A JPH0568853A JP3231841A JP23184191A JPH0568853A JP H0568853 A JPH0568853 A JP H0568853A JP 3231841 A JP3231841 A JP 3231841A JP 23184191 A JP23184191 A JP 23184191A JP H0568853 A JPH0568853 A JP H0568853A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 安価な原料を使用し、ＣＯ2 ガスを分解しＣ
ＯとＯ2にしＣＯを回収する。 【構成】 鉄の酸化物１を還元して酸素欠損状態にし、
これにＣＯ2 ガスを流通させ、ＣＯ2 をＣＯとＯ2 に分
解し、生成したＯ2 により酸素欠損状態の鉄酸化物を元
の鉄酸化物に戻し、ＣＯガスのみ回収するＣＯ2 ガス分
解回収方法。
ＯとＯ2にしＣＯを回収する。 【構成】 鉄の酸化物１を還元して酸素欠損状態にし、
これにＣＯ2 ガスを流通させ、ＣＯ2 をＣＯとＯ2 に分
解し、生成したＯ2 により酸素欠損状態の鉄酸化物を元
の鉄酸化物に戻し、ＣＯガスのみ回収するＣＯ2 ガス分
解回収方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＣＯ2 を発生させる
産業(火力発電所、石油コンビナート、自動車) におい
て、ＣＯ2 を分解回収する方法に関する。
産業(火力発電所、石油コンビナート、自動車) におい
て、ＣＯ2 を分解回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＣＯ2 を分解回収する方法として
は、例えば、図２に示すように鉄酸化物のマグネタイト
（Fe3O4)１を反応管２に入れ、この反応管２を電気炉３
内に配置し、還元ガスＨ2 容器４からＨ2 を切替弁５を
介して電気炉３内の反応管２に通してマグネタイト１
を、還元して酸素欠損状態を作り、その状態にＣＯ2 容
器６からＣＯ2 を送り込み、閉鎖状態にし数時間後ＣＯ
2 を分解回収（Ｏ2 は酸素欠損状態の鉄酸化物に消費さ
れ、炭素(C) はマグネタイトの表面に析出する）すると
いう方法がある。また、レアアース酸化物( Lnx O
y-n ) の還元力（下記反応式Ａ）を利用して、430 ℃
以下でＣＯ2 を分解回収するという方法もある。 Lnx O y-n ＋n CO2 → Lnx O y ＋n CO （Ａ）
は、例えば、図２に示すように鉄酸化物のマグネタイト
（Fe3O4)１を反応管２に入れ、この反応管２を電気炉３
内に配置し、還元ガスＨ2 容器４からＨ2 を切替弁５を
介して電気炉３内の反応管２に通してマグネタイト１
を、還元して酸素欠損状態を作り、その状態にＣＯ2 容
器６からＣＯ2 を送り込み、閉鎖状態にし数時間後ＣＯ
2 を分解回収（Ｏ2 は酸素欠損状態の鉄酸化物に消費さ
れ、炭素(C) はマグネタイトの表面に析出する）すると
いう方法がある。また、レアアース酸化物( Lnx O
y-n ) の還元力（下記反応式Ａ）を利用して、430 ℃
以下でＣＯ2 を分解回収するという方法もある。 Lnx O y-n ＋n CO2 → Lnx O y ＋n CO （Ａ）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＣＯ2 回収方法にあっては、前者ではＣが鉄
酸化物の表面に析出するため、Ｃを有効に再利用できな
いという問題があり、後者ではレアアースという高価か
つ資源の乏しい原料を使用しなければならないという問
題があった。
うな従来のＣＯ2 回収方法にあっては、前者ではＣが鉄
酸化物の表面に析出するため、Ｃを有効に再利用できな
いという問題があり、後者ではレアアースという高価か
つ資源の乏しい原料を使用しなければならないという問
題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、このような
従来の問題点に注目してなされたもので、安価で資源豊
富な鉄の酸化物、例えばマグネタイトを酸素欠損状態に
し、これを流通路でＣＯ2 と反応させることで、ＣＯ2
をＣＯとＯ2 に分解し、Ｏ2 は酸素欠損状態の鉄酸化物
に消費させ元のマグネタイトにし、COのみ回収すること
により、上記問題点を解決したものである。この発明に
おいては上記従来の課題を解決するために、安価で資源
豊富なマグネタイトを酸素欠損状態にし、これを流通路
でＣＯ2 と反応させることでＣＯ2 をＣＯとＯ2 に分解
し、Ｏ2 は酸素欠損状態の鉄酸化物に消費され元のマグ
ネタイトにし、ＣＯだけが回収できるようにした。
従来の問題点に注目してなされたもので、安価で資源豊
富な鉄の酸化物、例えばマグネタイトを酸素欠損状態に
し、これを流通路でＣＯ2 と反応させることで、ＣＯ2
をＣＯとＯ2 に分解し、Ｏ2 は酸素欠損状態の鉄酸化物
に消費させ元のマグネタイトにし、COのみ回収すること
により、上記問題点を解決したものである。この発明に
おいては上記従来の課題を解決するために、安価で資源
豊富なマグネタイトを酸素欠損状態にし、これを流通路
でＣＯ2 と反応させることでＣＯ2 をＣＯとＯ2 に分解
し、Ｏ2 は酸素欠損状態の鉄酸化物に消費され元のマグ
ネタイトにし、ＣＯだけが回収できるようにした。
【０００５】
【作用】次に作用を説明する。上記のように構成された
ＣＯ2 分解回収方法では安価で資源豊富な鉄酸化物を用
い、ＣＯ2 はＣＯとＯ2 に分解され、ＣＯのみが回収で
き、ＣＯを有効利用できる。化学反応式は下式で表せ
る。 3/3.5 Fe3.5O4 ＋2/3.5 CO2 → Fe3O4＋2/3.5 CO 上記ではFe3.5O4 としてあるが、還元状態により3.5 は
3.3 〜3.7 と幅がある。又、上記の例では、マグネタイ
ト0.15g でＣＯ2 のＣＯ転換率は初期 1.5％（平均0.75
％, 持続35分) であったが、上記反応式は単純な酸化還
元反応であるので、マグネタイトの重量を増やしＣＯ2
流量を調整すれば、転換率は100 ％になることも可能で
ある。
ＣＯ2 分解回収方法では安価で資源豊富な鉄酸化物を用
い、ＣＯ2 はＣＯとＯ2 に分解され、ＣＯのみが回収で
き、ＣＯを有効利用できる。化学反応式は下式で表せ
る。 3/3.5 Fe3.5O4 ＋2/3.5 CO2 → Fe3O4＋2/3.5 CO 上記ではFe3.5O4 としてあるが、還元状態により3.5 は
3.3 〜3.7 と幅がある。又、上記の例では、マグネタイ
ト0.15g でＣＯ2 のＣＯ転換率は初期 1.5％（平均0.75
％, 持続35分) であったが、上記反応式は単純な酸化還
元反応であるので、マグネタイトの重量を増やしＣＯ2
流量を調整すれば、転換率は100 ％になることも可能で
ある。
【０００６】
【実施例】次に、この発明を実施例及び比較例により説
明する。実施例 図１は実施例のＣＯ2 ガス分解回収法を行う装置を示す
図である。装置は、マグネタイト１を入れる反応管２、
反応管２を高温に保持する電気炉３、反応管に流すＨ2
ボンベの如き容器４、ＣＯ2 ボンベ の如き容器６ヘリ
ウム（Ｈｅ）ボンベの如き容器７、流すガスを混合する
混合器８、反応後のガス組成を調べる分析装置（ガスク
ロマトグラフ、Q-MAS)11などからなる。
明する。実施例 図１は実施例のＣＯ2 ガス分解回収法を行う装置を示す
図である。装置は、マグネタイト１を入れる反応管２、
反応管２を高温に保持する電気炉３、反応管に流すＨ2
ボンベの如き容器４、ＣＯ2 ボンベ の如き容器６ヘリ
ウム（Ｈｅ）ボンベの如き容器７、流すガスを混合する
混合器８、反応後のガス組成を調べる分析装置（ガスク
ロマトグラフ、Q-MAS)11などからなる。
【０００７】マグネタイトFe3O4 （和光純薬株式会社
製、99.6％以上、平均粒径400nm)0.15glを反応管（ガラ
ス製Ｕ字管、内径６mm、長さ180mm)２に入れ、電気炉３
で440℃に保ち、還元ガスＨ2(10％、Arバランス、200mL
/min, 1kg/cm2) ４を10〜15分流通さはて、酸素欠損状
態（Fe3.3 〜3.7O4)にした。尚、酸素欠損状態はＩＣＰ
分光分析装置で組成を測定した。次に、温度はそのまま
にして、切換弁５でマグネタイト１に流通させるガスを
容器４からの還元ガスＨ2 から容器６および７からのＣ
Ｏ2 とＨｅにより約23％ＣＯ2 （ボンベ６からの100 ％
ＣＯ2 を60mL、ボンベ７からの100 ％Ｈｅを混合器８で
調整）ガスとし、このガス200mL/min を流した。反応後
の流路９に出てくるガスを、切換弁10でガスクロマキグ
ラフ11に流し、定量定性分析した。反応後のマグネタイ
トについて、組成をＩＣＰ分析、炭素析出を化学分析で
調べた結果、反応後マグネタイトは出発原料の組成に戻
り、かつ、表面には炭素の析出がないことがわかった。
さらに、ガスクロマトグラフの結果から、図３のグラフ
に示すように、ＣＯ2 が一部ＣＯに転化していること、
Ｏ2 の検出がないことがわかった。尚図面中ＣＯ2 残存
量率 (％) およびＣＯ生成率は下記式で算出される。
製、99.6％以上、平均粒径400nm)0.15glを反応管（ガラ
ス製Ｕ字管、内径６mm、長さ180mm)２に入れ、電気炉３
で440℃に保ち、還元ガスＨ2(10％、Arバランス、200mL
/min, 1kg/cm2) ４を10〜15分流通さはて、酸素欠損状
態（Fe3.3 〜3.7O4)にした。尚、酸素欠損状態はＩＣＰ
分光分析装置で組成を測定した。次に、温度はそのまま
にして、切換弁５でマグネタイト１に流通させるガスを
容器４からの還元ガスＨ2 から容器６および７からのＣ
Ｏ2 とＨｅにより約23％ＣＯ2 （ボンベ６からの100 ％
ＣＯ2 を60mL、ボンベ７からの100 ％Ｈｅを混合器８で
調整）ガスとし、このガス200mL/min を流した。反応後
の流路９に出てくるガスを、切換弁10でガスクロマキグ
ラフ11に流し、定量定性分析した。反応後のマグネタイ
トについて、組成をＩＣＰ分析、炭素析出を化学分析で
調べた結果、反応後マグネタイトは出発原料の組成に戻
り、かつ、表面には炭素の析出がないことがわかった。
さらに、ガスクロマトグラフの結果から、図３のグラフ
に示すように、ＣＯ2 が一部ＣＯに転化していること、
Ｏ2 の検出がないことがわかった。尚図面中ＣＯ2 残存
量率 (％) およびＣＯ生成率は下記式で算出される。
【数１】
【数２】 つまり、この反応は下記の反応式に従う。反応量はガス
クロマトグラフの結果から、反応式の化学量論量に収ま
ることもわかった。 3.0/3.5 Fe3.5O4＋2/3.5 CO2 → Fe3O4＋2/3.5 CO ＣＯ2 をＣＯとＯ2 に分解させ、Ｏ2 は酸素欠損を消費
させ、ＣＯはガスとして放出する。
クロマトグラフの結果から、反応式の化学量論量に収ま
ることもわかった。 3.0/3.5 Fe3.5O4＋2/3.5 CO2 → Fe3O4＋2/3.5 CO ＣＯ2 をＣＯとＯ2 に分解させ、Ｏ2 は酸素欠損を消費
させ、ＣＯはガスとして放出する。
【０００８】比較例 実施例における装置でマグネタイト10.15gを還元後、ボ
ンベ６からの100 ％ＣＯ2 を反応管２（容積は約5.1 m
L) に切換弁５で封入閉鎖し、電気炉３で440 ℃の条件
下、この状態を保持した。約２時間後切換弁５で反応管
を開にし、新たに100 ％ＣＯ2 を封入閉鎖し、電気炉３
で440 ℃の条件下、状態を保持した。上記の操作をさら
に、３回繰り返した。その後、マグネタイトを取り出
し、化学分析すると、炭素が1.44重量％含まれていた。
このことから、従来例で記したように、閉鎖系ではＯ2
は酸素欠損状態に消費され、Ｃはマグネタイトの表面に
析出することが確かめられた。
ンベ６からの100 ％ＣＯ2 を反応管２（容積は約5.1 m
L) に切換弁５で封入閉鎖し、電気炉３で440 ℃の条件
下、この状態を保持した。約２時間後切換弁５で反応管
を開にし、新たに100 ％ＣＯ2 を封入閉鎖し、電気炉３
で440 ℃の条件下、状態を保持した。上記の操作をさら
に、３回繰り返した。その後、マグネタイトを取り出
し、化学分析すると、炭素が1.44重量％含まれていた。
このことから、従来例で記したように、閉鎖系ではＯ2
は酸素欠損状態に消費され、Ｃはマグネタイトの表面に
析出することが確かめられた。
【０００９】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、その構成を鉄酸化物の酸素欠損状態をＣＯ2 分解
回収に用いる構成としたため、安価で資源豊富な材料の
鉄酸化物でＣＯ2 をＣＯとＯ2 に分解し、ＣＯのみ回収
でき、利用できるという効果が得られる。
れば、その構成を鉄酸化物の酸素欠損状態をＣＯ2 分解
回収に用いる構成としたため、安価で資源豊富な材料の
鉄酸化物でＣＯ2 をＣＯとＯ2 に分解し、ＣＯのみ回収
でき、利用できるという効果が得られる。
【図１】この発明のＣＯ2 ガス分解回収法に用いる装置
の系統図である。
の系統図である。
【図２】従来のＣＯ2 ガス分解回収法に用いられる装置
の系統図である。
の系統図である。
【図３】この発明の方法でＣＯ2 を分解回収する際の反
応時間によるＣＯ生成量率とＣＯ2 残存量率の関係を示
すグラフである。
応時間によるＣＯ生成量率とＣＯ2 残存量率の関係を示
すグラフである。
１ マグネタイトFe3O4 ２ 反応管 ３ 電気炉 ４ 還元ガスＨ2 容器 ５ 切換弁 ６ 100 ％ＣＯ2 容器 ７ 100 ％Ｈｅ容器 ８ 混合器 ９ 流路 １０ 切換弁 １１ ガスクロマトグラフ
Claims (1)
- 【請求項１】 ＣＯ2 ガスを分解回収する方法におい
て、鉄の酸化物を還元して酸素欠損状態にし、これにＣ
Ｏ2 ガスを流通させ、ＣＯ2 をＣＯとＯ2 に分解し、生
成したＯ2 により酸素欠損状態の鉄酸化物を元の鉄酸化
物に戻し、ＣＯガスのみ回収することを特徴とするＣＯ
2 ガス分解回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231841A JPH0568853A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | Ｃｏ２ ガス分解回収法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231841A JPH0568853A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | Ｃｏ２ ガス分解回収法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0568853A true JPH0568853A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16929853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3231841A Pending JPH0568853A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | Ｃｏ２ ガス分解回収法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0568853A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2011136045A1 (ja) * | 2010-04-26 | 2011-11-03 | 三井金属鉱業株式会社 | 一酸化炭素の製造方法及び製造装置 |
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| WO2012057162A1 (ja) | 2010-10-26 | 2012-05-03 | 三井金属鉱業株式会社 | 一酸化炭素の製造方法及び製造装置 |
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| CN103453542A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-18 | 程礼华 | 电厂碳氧循环利用装置及其工艺 |
| JPWO2012057161A1 (ja) * | 2010-10-26 | 2014-05-12 | 三井金属鉱業株式会社 | 一酸化炭素の製造方法及び製造装置 |
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-
1991
- 1991-09-11 JP JP3231841A patent/JPH0568853A/ja active Pending
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