JPH0568853A - Co2 ガス分解回収法 - Google Patents

Co2 ガス分解回収法

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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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JP
Japan
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iron oxide
oxygen
magnetite
deficient state
recovered
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JP3231841A
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English (en)
Inventor
Koichi Goto
浩一 後藤
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151Reduction 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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
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。
【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。
【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。
【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。
【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
2 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、
2 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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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)

    【特許請求の範囲】
  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
    2 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。
JP3231841A 1991-09-11 1991-09-11 Co2 ガス分解回収法 Pending JPH0568853A (ja)

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