JPH11244652A - 炭酸ガス吸着剤、炭酸ガス吸着体、炭酸ガス除去方法及び炭酸ガス除去装置 - Google Patents
炭酸ガス吸着剤、炭酸ガス吸着体、炭酸ガス除去方法及び炭酸ガス除去装置Info
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- JPH11244652A JPH11244652A JP10049147A JP4914798A JPH11244652A JP H11244652 A JPH11244652 A JP H11244652A JP 10049147 A JP10049147 A JP 10049147A JP 4914798 A JP4914798 A JP 4914798A JP H11244652 A JPH11244652 A JP H11244652A
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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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- 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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- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高気密性、高断熱性を有する住宅や輸送手段
内において、空間内に蓄積された炭酸ガスを簡易かつコ
ンパクトで安価な装置により効率よく除去するととも
に、省エネ化、省スペース化を図る。 【解決手段】 温度、圧力の違いによって炭酸ガスの吸
着反応、脱離反応を生じる炭酸ガス吸着体の少なくとも
一部である領域に生活空間内の炭酸ガスを接触させ炭酸
ガスを吸着させる操作と、この操作を複数回繰り返して
前記一部である領域より大きな領域の該炭酸ガス吸着体
に炭酸ガスを吸着させる操作を有する炭酸ガス除去方法
を用いることによって実現できる。
内において、空間内に蓄積された炭酸ガスを簡易かつコ
ンパクトで安価な装置により効率よく除去するととも
に、省エネ化、省スペース化を図る。 【解決手段】 温度、圧力の違いによって炭酸ガスの吸
着反応、脱離反応を生じる炭酸ガス吸着体の少なくとも
一部である領域に生活空間内の炭酸ガスを接触させ炭酸
ガスを吸着させる操作と、この操作を複数回繰り返して
前記一部である領域より大きな領域の該炭酸ガス吸着体
に炭酸ガスを吸着させる操作を有する炭酸ガス除去方法
を用いることによって実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高気密性、高断熱性
を有する住宅や輸送手段内において、空間内に蓄積され
た炭酸ガスを、簡易かつコンパクトで安価な装置により
効率よく除去あるいは低減する方法に関するものであ
る。また炭酸ガスの吸着、ならびに吸着された炭酸ガス
を脱離する装置に関するもので、空間内の空気を連続的
に浄化するために有効な手段である。
を有する住宅や輸送手段内において、空間内に蓄積され
た炭酸ガスを、簡易かつコンパクトで安価な装置により
効率よく除去あるいは低減する方法に関するものであ
る。また炭酸ガスの吸着、ならびに吸着された炭酸ガス
を脱離する装置に関するもので、空間内の空気を連続的
に浄化するために有効な手段である。
【０００２】
【従来の技術】炭酸ガスは燃焼排ガスや化学工場などか
ら多量に生成し、近年炭酸ガスに起因する地球の温室効
果が問題視されている。これら地球環境へ及ぼす影響の
他に、宇宙船、潜水艦、深海艇などの密閉環境において
も、人体から排出された炭酸ガスを高効率で処理する必
要がある。これらプラントや密閉空間における炭酸ガス
の吸着・吸収方法や固定化方法に関してはかなり以前か
ら検討がなされており、また多くの提案が行われてい
る。
ら多量に生成し、近年炭酸ガスに起因する地球の温室効
果が問題視されている。これら地球環境へ及ぼす影響の
他に、宇宙船、潜水艦、深海艇などの密閉環境において
も、人体から排出された炭酸ガスを高効率で処理する必
要がある。これらプラントや密閉空間における炭酸ガス
の吸着・吸収方法や固定化方法に関してはかなり以前か
ら検討がなされており、また多くの提案が行われてい
る。
【０００３】炭酸ガスの吸着・吸収における基本原理と
しては大きく分けて３つの方法−物理吸着法、化学吸着
法、膜分離法−が知られている。
しては大きく分けて３つの方法−物理吸着法、化学吸着
法、膜分離法−が知られている。
【０００４】物理吸着法は、ゼオライトや活性炭などの
吸着剤を用いる方法で、炭酸ガスを含む気体を低温状
態、あるいは圧力をかけて吸着剤に吸着させ、その後高
温状態、あるいは減圧処理することで脱着させるもの
で、温度変化や圧力変化により吸脱着を行うものであ
る。一般にゼオライトを用いた場合の方が活性炭に比べ
炭酸ガスの吸着性能は良好であるが、炭酸ガスと同時に
水分も吸着するために、この吸着処理以前に、除湿工程
を設ける必要がある。
吸着剤を用いる方法で、炭酸ガスを含む気体を低温状
態、あるいは圧力をかけて吸着剤に吸着させ、その後高
温状態、あるいは減圧処理することで脱着させるもの
で、温度変化や圧力変化により吸脱着を行うものであ
る。一般にゼオライトを用いた場合の方が活性炭に比べ
炭酸ガスの吸着性能は良好であるが、炭酸ガスと同時に
水分も吸着するために、この吸着処理以前に、除湿工程
を設ける必要がある。
【０００５】化学吸着法は、炭酸ガスとの化学反応を利
用して炭酸ガスを吸着するもので、不可逆反応を利用し
た再生不可能な処理方法と、可逆反応による再生可能な
処理方法の２種類が知られている。
用して炭酸ガスを吸着するもので、不可逆反応を利用し
た再生不可能な処理方法と、可逆反応による再生可能な
処理方法の２種類が知られている。
【０００６】再生不可逆な処理方法としては、水酸化リ
チウムとの反応や、エポキシ化合物などを用いた開環反
応、炭酸ガスを原料としたポリマー化反応などが知られ
ているが、一方向反応プロセスのためメンテナンスを必
要としたり、その用途によって非常に大きなシステムに
なる可能性がある。可逆反応による再生可能な処理方法
としては、既に宇宙船用などとしての提案がなされてい
るが、イオン交換樹脂型の固体アミンを用い吸着させ、
再生は水蒸気によって行う方法がある。この方式は従来
の水酸化リチウムを用いた使い捨ての方式などに比べて
システムの重量が小さくてすむ点や、メンテナンスを大
きく削減できることなどがそのメリットとして考えられ
る。
チウムとの反応や、エポキシ化合物などを用いた開環反
応、炭酸ガスを原料としたポリマー化反応などが知られ
ているが、一方向反応プロセスのためメンテナンスを必
要としたり、その用途によって非常に大きなシステムに
なる可能性がある。可逆反応による再生可能な処理方法
としては、既に宇宙船用などとしての提案がなされてい
るが、イオン交換樹脂型の固体アミンを用い吸着させ、
再生は水蒸気によって行う方法がある。この方式は従来
の水酸化リチウムを用いた使い捨ての方式などに比べて
システムの重量が小さくてすむ点や、メンテナンスを大
きく削減できることなどがそのメリットとして考えられ
る。
【０００７】また近年、同様の再生可能な処理方法とし
て、炭酸カリウムを用いた処理方法も提案がなされてい
る。これは下記反応式を利用したもので、空気中に存在
する水分も炭酸ガス除去時に量論的に必要となる。重炭
酸カリウム（ＫＨＣＯ3）の再生は、水蒸気フラッシュ
や加熱により行うことが可能であり、ゼオライトやアル
ミナ上に担持させることによりその特性評価がなされて
いる。
て、炭酸カリウムを用いた処理方法も提案がなされてい
る。これは下記反応式を利用したもので、空気中に存在
する水分も炭酸ガス除去時に量論的に必要となる。重炭
酸カリウム（ＫＨＣＯ3）の再生は、水蒸気フラッシュ
や加熱により行うことが可能であり、ゼオライトやアル
ミナ上に担持させることによりその特性評価がなされて
いる。
【０００８】Ｋ2ＣＯ3 ＋ Ｈ2Ｏ ＋ ＣＯ2 → ２
ＫＨＣＯ3また膜分離を用いた方法としては、ゼオライ
トなどの多孔質無機薄膜や、酢酸セルロース系、ポリス
ルホン−シリコーン系、ポリイミド系、シリコーン−ポ
リカーボネート系などの非多孔質性の高分子膜、あるい
は炭酸ガスキャリアとなる錯体を膜中に保持させた液膜
などを用いた分離方法が一般に知られており、対象とす
るガス分子を膜の透過前後で濃縮し、排気するもので、
この方法によって炭酸ガスの除去が行えれば最もエネル
ギー消費が少なく、かつコンパクトなものになると考え
られており、活発な膜素材の検討が行われている。
ＫＨＣＯ3また膜分離を用いた方法としては、ゼオライ
トなどの多孔質無機薄膜や、酢酸セルロース系、ポリス
ルホン−シリコーン系、ポリイミド系、シリコーン−ポ
リカーボネート系などの非多孔質性の高分子膜、あるい
は炭酸ガスキャリアとなる錯体を膜中に保持させた液膜
などを用いた分離方法が一般に知られており、対象とす
るガス分子を膜の透過前後で濃縮し、排気するもので、
この方法によって炭酸ガスの除去が行えれば最もエネル
ギー消費が少なく、かつコンパクトなものになると考え
られており、活発な膜素材の検討が行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来、前述のプラント
や潜水艦などの密閉空間での炭酸ガス除去あるいは削減
の検討が中心に行われていたが、近年の建築資材や設
計、施工技術の開発による、住宅の気密性の向上によ
り、一般住宅においても炭酸ガスの濃度調整の検討が必
要と考えられるようになってきた。
や潜水艦などの密閉空間での炭酸ガス除去あるいは削減
の検討が中心に行われていたが、近年の建築資材や設
計、施工技術の開発による、住宅の気密性の向上によ
り、一般住宅においても炭酸ガスの濃度調整の検討が必
要と考えられるようになってきた。
【００１０】高気密住宅では、熱エネルギーの放出防止
や室内空気の外気による汚染防止が図れる反面、室内の
空気の換気がなされないため、人の呼吸等により室内の
炭酸ガス濃度が経時的に高められるという課題がある。
一般に自然換気のみの場合、８畳間に２人が就寝すれ
ば、炭酸ガス濃度は３０００ｐｐｍを越えると言われて
いる。そのためエネルギー消費が少なく、かつ高効率
に、生活環境ガスを一定濃度に保持できるような簡易型
の炭酸ガス除去装置の出現が望まれている。
や室内空気の外気による汚染防止が図れる反面、室内の
空気の換気がなされないため、人の呼吸等により室内の
炭酸ガス濃度が経時的に高められるという課題がある。
一般に自然換気のみの場合、８畳間に２人が就寝すれ
ば、炭酸ガス濃度は３０００ｐｐｍを越えると言われて
いる。そのためエネルギー消費が少なく、かつ高効率
に、生活環境ガスを一定濃度に保持できるような簡易型
の炭酸ガス除去装置の出現が望まれている。
【００１１】これら室内で用いられるような炭酸ガス除
去システムに対する要望としては、 １．再生などにより長期間使用可能なこと。
去システムに対する要望としては、 １．再生などにより長期間使用可能なこと。
【００１２】２．小型・軽量であること。 ３．電力消費量が小さいこと。
【００１３】４．保守・整備が容易であること。 ５．耐久性があること。 などが挙げられる。従来技術から考えて、最も省エネル
ギー的であるのが膜分離により炭酸ガスを分離・除去す
る方法であるが、居住空間に排出された炭酸ガスの処理
に対して充分な透過性、選択性を持ったものが現状では
存在しない。現状レベルの性能では、膜面積を非常に大
きくする必要があり、大きな装置となる。
ギー的であるのが膜分離により炭酸ガスを分離・除去す
る方法であるが、居住空間に排出された炭酸ガスの処理
に対して充分な透過性、選択性を持ったものが現状では
存在しない。現状レベルの性能では、膜面積を非常に大
きくする必要があり、大きな装置となる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の諸点に鑑
みなされたもので、その目的は、炭酸ガスを効率よく吸
着するとともに、装置ユニットの小型化を図ることがで
きる。
みなされたもので、その目的は、炭酸ガスを効率よく吸
着するとともに、装置ユニットの小型化を図ることがで
きる。
【００１５】このために、本発明は外部雰囲気の温度変
化または圧力変化により、炭酸ガスの吸着または／及び
脱離を行うことを特徴とする炭酸ガス吸着剤である。
化または圧力変化により、炭酸ガスの吸着または／及び
脱離を行うことを特徴とする炭酸ガス吸着剤である。
【００１６】この時、炭酸ガス吸着剤として、活性炭、
シリカゲル、アルミナゲル、活性アルミナ、ゼオライ
ト、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム
または炭酸水素ナトリウムより選択される少なくとも一
種を含有するが望ましい。
シリカゲル、アルミナゲル、活性アルミナ、ゼオライ
ト、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム
または炭酸水素ナトリウムより選択される少なくとも一
種を含有するが望ましい。
【００１７】また本発明は、シート状または板状基体か
らなる支持部材の少なくとも一方の側に、上記炭酸ガス
吸着体と高分子バインダーを分散配置したことを特徴と
する炭酸ガス吸着体である。
らなる支持部材の少なくとも一方の側に、上記炭酸ガス
吸着体と高分子バインダーを分散配置したことを特徴と
する炭酸ガス吸着体である。
【００１８】更に、以上の炭酸ガス吸着体を用いた炭酸
ガスの除去方法であって、前記炭酸ガス吸着体の炭酸ガ
ス吸着面を連続的または段階的に移動することで、前記
炭酸ガス吸着体に炭酸ガスを一様に吸着することを特徴
とする炭酸ガス除去方法である。
ガスの除去方法であって、前記炭酸ガス吸着体の炭酸ガ
ス吸着面を連続的または段階的に移動することで、前記
炭酸ガス吸着体に炭酸ガスを一様に吸着することを特徴
とする炭酸ガス除去方法である。
【００１９】また、前記の炭酸ガス吸着体を用いた炭酸
ガスの除去方法であって、前記炭酸ガス吸着体の炭酸ガ
ス吸着面を連続的または段階的に移動することで、炭酸
ガスの吸着と脱離を異なる部分で行うことを特徴とする
炭酸ガス除去方法である。
ガスの除去方法であって、前記炭酸ガス吸着体の炭酸ガ
ス吸着面を連続的または段階的に移動することで、炭酸
ガスの吸着と脱離を異なる部分で行うことを特徴とする
炭酸ガス除去方法である。
【００２０】更に、以上の炭酸ガス除去方法を行う装置
であって、炭酸ガス吸着体と炭酸ガスとの接触部分と、
前記炭酸ガス吸着体を前記接触部分に移動させるため
の、炭酸ガス吸着体の移動手段とを有することを特徴と
する炭酸ガス除去装置である。
であって、炭酸ガス吸着体と炭酸ガスとの接触部分と、
前記炭酸ガス吸着体を前記接触部分に移動させるため
の、炭酸ガス吸着体の移動手段とを有することを特徴と
する炭酸ガス除去装置である。
【００２１】また、以上の炭酸ガス除去方法を行う装置
であって、炭酸ガス吸着体と炭酸ガスとの接触部分と、
前記炭酸ガス吸着体に吸着した炭酸ガスの除去部分と、
前記炭酸ガス吸着体を前記接触部分と前記除去部分に移
動させるための、炭酸ガス吸着体の移動手段とを有する
ことを特徴とする炭酸ガス除去装置である。
であって、炭酸ガス吸着体と炭酸ガスとの接触部分と、
前記炭酸ガス吸着体に吸着した炭酸ガスの除去部分と、
前記炭酸ガス吸着体を前記接触部分と前記除去部分に移
動させるための、炭酸ガス吸着体の移動手段とを有する
ことを特徴とする炭酸ガス除去装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の炭酸ガス除去方法よれ
ば、簡易な方法、コンパクトな装置によって炭酸ガスを
除去することができる。以下に図面を用いて本発明の炭
酸ガス除去方法、ならびに除去装置を具体的に説明す
る。
ば、簡易な方法、コンパクトな装置によって炭酸ガスを
除去することができる。以下に図面を用いて本発明の炭
酸ガス除去方法、ならびに除去装置を具体的に説明す
る。
【００２３】図１は本発明の一実施形態である炭酸ガス
除去装置を示す概略図である。図１において、１１は炭
酸ガス吸着剤を有する炭酸ガス吸着体、１２は炭酸ガス
吸着体のケーシングで炭酸ガスが接触する領域と接触し
ない領域を隔てる役目を果たすもの、１３及び１３’は
炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段、１４は炭
酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体１１に接触させるた
めのファンである。
除去装置を示す概略図である。図１において、１１は炭
酸ガス吸着剤を有する炭酸ガス吸着体、１２は炭酸ガス
吸着体のケーシングで炭酸ガスが接触する領域と接触し
ない領域を隔てる役目を果たすもの、１３及び１３’は
炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段、１４は炭
酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体１１に接触させるた
めのファンである。
【００２４】炭酸ガス吸着体１１に炭酸ガスの吸着反応
が生じる温度あるいは圧力条件の範囲で、炭酸ガス含有
空気をファン１４によって供給する。そこで炭酸ガス吸
着体１１の炭酸ガス含有空気と接触する領域では、炭酸
ガス吸着剤により炭酸ガスの吸着反応が生じる。ある一
定時間炭酸ガスを吸着させた後、炭酸ガス吸着体を移動
させるための駆動手段１３，１３’の回転、巻取りによ
って炭酸ガスと未接触であった新しい領域を提供し、新
たにその領域を炭酸ガスを含んだ空気に晒すことによっ
て、炭酸ガスの吸着を引き続き行なう。この操作を繰り
返し行うことによって、空気中の炭酸ガス濃度を低減す
ることができる。この時、充分な長さの炭酸ガス吸着体
を用意しておくことで、一晩程度の炭酸ガス吸着分を保
持することが可能である。
が生じる温度あるいは圧力条件の範囲で、炭酸ガス含有
空気をファン１４によって供給する。そこで炭酸ガス吸
着体１１の炭酸ガス含有空気と接触する領域では、炭酸
ガス吸着剤により炭酸ガスの吸着反応が生じる。ある一
定時間炭酸ガスを吸着させた後、炭酸ガス吸着体を移動
させるための駆動手段１３，１３’の回転、巻取りによ
って炭酸ガスと未接触であった新しい領域を提供し、新
たにその領域を炭酸ガスを含んだ空気に晒すことによっ
て、炭酸ガスの吸着を引き続き行なう。この操作を繰り
返し行うことによって、空気中の炭酸ガス濃度を低減す
ることができる。この時、充分な長さの炭酸ガス吸着体
を用意しておくことで、一晩程度の炭酸ガス吸着分を保
持することが可能である。
【００２５】また図１においては、炭酸ガス吸着体を移
動させることによって、本発明の説明を行ったが、炭酸
ガス吸着体は固定しておき、炭酸ガスを接触させるため
の手段、例えばファン１４とケーシング１２など、を移
動することによっても実現可能である。
動させることによって、本発明の説明を行ったが、炭酸
ガス吸着体は固定しておき、炭酸ガスを接触させるため
の手段、例えばファン１４とケーシング１２など、を移
動することによっても実現可能である。
【００２６】また図１では再生手段を有していないが、
炭酸ガスの吸着反応終了後に炭酸ガス吸着体のみケーシ
ング１２より取り出して、加熱あるいは減圧手段によっ
て再生することができる。あるいはケーシングを複数用
意し、吸着反応終了後のものを再生手段を有する装置に
搬送することによって再生を行い、別途新たなケーシン
グを提供することで再生、吸着を同時に行うことも可能
となる。
炭酸ガスの吸着反応終了後に炭酸ガス吸着体のみケーシ
ング１２より取り出して、加熱あるいは減圧手段によっ
て再生することができる。あるいはケーシングを複数用
意し、吸着反応終了後のものを再生手段を有する装置に
搬送することによって再生を行い、別途新たなケーシン
グを提供することで再生、吸着を同時に行うことも可能
となる。
【００２７】さらに図２に示すように、再生手段として
加熱手段２５を内蔵させておくことによって簡易な形態
で再生まで可能な装置を提供することも可能である。こ
の場合は吸着操作をすべて終了した後に脱着操作を行う
ことができる。つまり気密性の高い寝室や輸送手段内
で、ある一定時間炭酸ガスの吸着反応を行い、炭酸ガス
吸着体に保持させた後、気密性を開放した状態の部屋あ
るいは戸外、野外で炭酸ガスの脱離反応を、駆動手段２
３、２３’を逆回転させ、炭酸ガスを吸着した炭酸ガス
吸着体２１を加熱手段２５に通すことによって行い、再
生することができる。このような方法を採用すること
で、コンパクトな装置を提案できる。
加熱手段２５を内蔵させておくことによって簡易な形態
で再生まで可能な装置を提供することも可能である。こ
の場合は吸着操作をすべて終了した後に脱着操作を行う
ことができる。つまり気密性の高い寝室や輸送手段内
で、ある一定時間炭酸ガスの吸着反応を行い、炭酸ガス
吸着体に保持させた後、気密性を開放した状態の部屋あ
るいは戸外、野外で炭酸ガスの脱離反応を、駆動手段２
３、２３’を逆回転させ、炭酸ガスを吸着した炭酸ガス
吸着体２１を加熱手段２５に通すことによって行い、再
生することができる。このような方法を採用すること
で、コンパクトな装置を提案できる。
【００２８】また図３は本発明の別の実施形態である炭
酸ガス除去装置を示す概略図である。図３において、３
１は炭酸ガス吸着剤を有する炭酸ガス吸着体、３２は炭
酸ガス吸着体のケーシングで炭酸ガスが接触する領域と
接触しない領域を隔てる役目を果たすもの、３３は炭酸
ガス吸着体を回転させるための駆動手段、３４は炭酸ガ
スを含む空気を炭酸ガス吸着体３１に接触させるための
ファンである。
酸ガス除去装置を示す概略図である。図３において、３
１は炭酸ガス吸着剤を有する炭酸ガス吸着体、３２は炭
酸ガス吸着体のケーシングで炭酸ガスが接触する領域と
接触しない領域を隔てる役目を果たすもの、３３は炭酸
ガス吸着体を回転させるための駆動手段、３４は炭酸ガ
スを含む空気を炭酸ガス吸着体３１に接触させるための
ファンである。
【００２９】またケーシング３２には、炭酸ガス吸着体
に吸着した炭酸ガスを脱着させるための再生手段３５を
有しており、ファン３４が存在する空間とは異なる空間
へ脱着したガスを排気するために、ガス排出口３６およ
び、その排気操作を促すためのファン３７を有する。
に吸着した炭酸ガスを脱着させるための再生手段３５を
有しており、ファン３４が存在する空間とは異なる空間
へ脱着したガスを排気するために、ガス排出口３６およ
び、その排気操作を促すためのファン３７を有する。
【００３０】以下に除去方法を説明する。炭酸ガス吸着
体３１に炭酸ガスの吸着反応が生じる温度あるいは圧力
条件の範囲で、炭酸ガス含有空気をファン３４によって
供給する。そこで炭酸ガス吸着体３１の炭酸ガス含有空
気と接触する領域では、炭酸ガス吸着剤により炭酸ガス
の吸着反応が生じる。ある一定時間炭酸ガスを吸着させ
た後、炭酸ガス吸着体を回転させるための駆動手段３３
の回転によって炭酸ガスと未接触であった新しい領域を
提供し、新たにその領域を空気に晒すことによって、炭
酸ガスの吸着を引き続き行なう。
体３１に炭酸ガスの吸着反応が生じる温度あるいは圧力
条件の範囲で、炭酸ガス含有空気をファン３４によって
供給する。そこで炭酸ガス吸着体３１の炭酸ガス含有空
気と接触する領域では、炭酸ガス吸着剤により炭酸ガス
の吸着反応が生じる。ある一定時間炭酸ガスを吸着させ
た後、炭酸ガス吸着体を回転させるための駆動手段３３
の回転によって炭酸ガスと未接触であった新しい領域を
提供し、新たにその領域を空気に晒すことによって、炭
酸ガスの吸着を引き続き行なう。
【００３１】この吸着操作を行う一方、ケーシング３２
内では炭酸ガス吸着体の再生手段３５として、例えばヒ
ータが設置されており、炭酸ガスの脱離反応を行う。脱
離された炭酸ガスはファン３７によって、排出口３６か
ら除去され、炭酸ガス吸着体３１は再生され、引き続き
行われる吸着反応に再び用いられることになる。
内では炭酸ガス吸着体の再生手段３５として、例えばヒ
ータが設置されており、炭酸ガスの脱離反応を行う。脱
離された炭酸ガスはファン３７によって、排出口３６か
ら除去され、炭酸ガス吸着体３１は再生され、引き続き
行われる吸着反応に再び用いられることになる。
【００３２】また図４に示すように、加熱手段を有さ
ず、排出口４６が減圧ポンプにつながっていても良い。
この場合は圧力変化を再生に用いる方法であって、ファ
ン４４が存在する側の圧力と、ケーシング４２内の圧力
差で炭酸ガスの吸着・脱着反応を制御することができ
る。
ず、排出口４６が減圧ポンプにつながっていても良い。
この場合は圧力変化を再生に用いる方法であって、ファ
ン４４が存在する側の圧力と、ケーシング４２内の圧力
差で炭酸ガスの吸着・脱着反応を制御することができ
る。
【００３３】また先にも述べたが、この場合にも、炭酸
ガス吸着体は固定しておき、炭酸ガスを接触させるため
の手段、例えばファン４とケーシング２など、を移動す
ることによっても実現可能である。
ガス吸着体は固定しておき、炭酸ガスを接触させるため
の手段、例えばファン４とケーシング２など、を移動す
ることによっても実現可能である。
【００３４】図３、４の場合は、図１、２の場合と異な
り、排気口を新たに設ける必要があるが、吸着−脱離反
応のサイクルを短くすることができるため、極めてコン
パクトに設計することが可能となる。
り、排気口を新たに設ける必要があるが、吸着−脱離反
応のサイクルを短くすることができるため、極めてコン
パクトに設計することが可能となる。
【００３５】炭酸ガスの吸着反応・脱離反応に用いられ
る炭酸ガス吸着剤としては、活性炭、シリカゲル、アル
ミナゲル、活性アルミナ、ゼオライト、炭酸カリウム、
炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
ムなどの炭酸塩が挙げられ、その用途別に大きく２つに
分けることができる。
る炭酸ガス吸着剤としては、活性炭、シリカゲル、アル
ミナゲル、活性アルミナ、ゼオライト、炭酸カリウム、
炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
ムなどの炭酸塩が挙げられ、その用途別に大きく２つに
分けることができる。
【００３６】１つは図３、４に示したように吸着させた
炭酸ガスを比較的短時間で排気処理するような場合で、
この場合には物理吸着法で用いられるような、活性炭、
シリカゲル、アルミナゲル、活性アルミナ、ゼオライト
などを用い、炭酸ガスと酸素、窒素との吸着反応速度差
を利用することによって選択的に炭酸ガス吸着を行い、
素早く排気処理するものである。これら活性炭、シリカ
ゲル、アルミナゲル、活性アルミナおよびゼオライトの
吸着剤はいずれも細孔構造を有し、数１００ｍ 2／ｇか
ら場合によっては１０００ｍ2／ｇ近い表面積を有す
る。
炭酸ガスを比較的短時間で排気処理するような場合で、
この場合には物理吸着法で用いられるような、活性炭、
シリカゲル、アルミナゲル、活性アルミナ、ゼオライト
などを用い、炭酸ガスと酸素、窒素との吸着反応速度差
を利用することによって選択的に炭酸ガス吸着を行い、
素早く排気処理するものである。これら活性炭、シリカ
ゲル、アルミナゲル、活性アルミナおよびゼオライトの
吸着剤はいずれも細孔構造を有し、数１００ｍ 2／ｇか
ら場合によっては１０００ｍ2／ｇ近い表面積を有す
る。
【００３７】このファンデルワールス力による高い吸着
力と、界面活性によって空気中の炭酸ガスを吸着するた
め、細孔表面の反応性が著しく高められている。従っ
て、この発達した細孔構造と吸着性によって、空気中の
炭酸ガスを表面に吸着することが可能である。
力と、界面活性によって空気中の炭酸ガスを吸着するた
め、細孔表面の反応性が著しく高められている。従っ
て、この発達した細孔構造と吸着性によって、空気中の
炭酸ガスを表面に吸着することが可能である。
【００３８】もう一つは図１、２に示したような比較的
長時間炭酸ガスを吸着しておくような場合で、炭酸カリ
ウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナ
トリウムなどの炭酸塩を利用することによって一度化学
反応を起こし、固定化する場合である。
長時間炭酸ガスを吸着しておくような場合で、炭酸カリ
ウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナ
トリウムなどの炭酸塩を利用することによって一度化学
反応を起こし、固定化する場合である。
【００３９】この時先にも説明したように、水の存在が
重要となってくるが、一般的な生活空間内の空気中では
炭酸ガスモル濃度よりも水蒸気モル濃度の方が圧倒的に
高く、化学量論的にも炭酸ガスとおなじモル数の水を吸
着することは極めて容易であり、またその分の水分が炭
酸ガス吸着体に吸収されたとしても、室内の湿度が大き
く変わることはないと考えられる。また必要であれば加
湿操作を加えることも実現可能である。
重要となってくるが、一般的な生活空間内の空気中では
炭酸ガスモル濃度よりも水蒸気モル濃度の方が圧倒的に
高く、化学量論的にも炭酸ガスとおなじモル数の水を吸
着することは極めて容易であり、またその分の水分が炭
酸ガス吸着体に吸収されたとしても、室内の湿度が大き
く変わることはないと考えられる。また必要であれば加
湿操作を加えることも実現可能である。
【００４０】つまり炭酸ガス吸着体として、金属炭酸塩
やアルカリ金属炭酸塩を選択する場合には、空気中の水
分も吸着反応として消費されるため、前処理操作として
除湿を行う必要がなく、よりシンプルなシステムを提案
することができる。これら炭酸塩に吸着した炭酸ガスを
脱離するには、高温を必要とするが熱的安定性が高いた
め高温で長期間再生を繰り返しても劣化しない性質を持
っている。
やアルカリ金属炭酸塩を選択する場合には、空気中の水
分も吸着反応として消費されるため、前処理操作として
除湿を行う必要がなく、よりシンプルなシステムを提案
することができる。これら炭酸塩に吸着した炭酸ガスを
脱離するには、高温を必要とするが熱的安定性が高いた
め高温で長期間再生を繰り返しても劣化しない性質を持
っている。
【００４１】これらの吸着剤は一般に水に対する親和性
が大きく、また吸着容量に限界があるため、炭酸ガスを
吸着するときそのガス中に水分が含まれていると水分も
同時に吸着し、また水分が過剰であれば放出するような
調整作用も示す。そのため通常の使用においては炭酸ガ
ス含有環境ガス中の水分含有率を前処理として調整する
必要は皆無であり、これも本発明の重要な訴求点のひと
つである。
が大きく、また吸着容量に限界があるため、炭酸ガスを
吸着するときそのガス中に水分が含まれていると水分も
同時に吸着し、また水分が過剰であれば放出するような
調整作用も示す。そのため通常の使用においては炭酸ガ
ス含有環境ガス中の水分含有率を前処理として調整する
必要は皆無であり、これも本発明の重要な訴求点のひと
つである。
【００４２】また、この時用いられる炭酸ガス吸着剤の
支持部材としては、金属体や、セラミック体、高分子体
などが考えられる。加熱処理をその再生手段に用いる場
合には、加熱機構を内在させた、つまり自己発熱型の材
質を用いることも可能であり、その様な機能を持った金
属体、セラミック体、高分子体を選択することができ
る。
支持部材としては、金属体や、セラミック体、高分子体
などが考えられる。加熱処理をその再生手段に用いる場
合には、加熱機構を内在させた、つまり自己発熱型の材
質を用いることも可能であり、その様な機能を持った金
属体、セラミック体、高分子体を選択することができ
る。
【００４３】また化学反応を利用して一度固定化する場
合には、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリ
ウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩を高分子バイン
ダーに分散し、シート状または板状基体に作成すること
ができる。この時用いられるシート状または板状基体と
しては、高分子フィルムやセラミック板などが挙げら
れ、分散した炭酸塩が容易に形成されるものであればど
の様なものでも良い。
合には、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリ
ウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩を高分子バイン
ダーに分散し、シート状または板状基体に作成すること
ができる。この時用いられるシート状または板状基体と
しては、高分子フィルムやセラミック板などが挙げら
れ、分散した炭酸塩が容易に形成されるものであればど
の様なものでも良い。
【００４４】また、高分子バインダーとしては一般に結
着剤と呼ばれているものを用いることができ、例えば、
エステル系樹脂、ウレタン樹脂、アミド樹脂、尿素樹
脂、ポリスルホン樹脂、ポリカプロラクトン樹脂、スチ
レン−無水マレイン酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
アクリロニトリル樹脂、及びそれらの共重合体などが使
用できる。
着剤と呼ばれているものを用いることができ、例えば、
エステル系樹脂、ウレタン樹脂、アミド樹脂、尿素樹
脂、ポリスルホン樹脂、ポリカプロラクトン樹脂、スチ
レン−無水マレイン酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
アクリロニトリル樹脂、及びそれらの共重合体などが使
用できる。
【００４５】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。 （実施例１）２０ｇの炭酸カリウムを含む水溶液１６０
ｍｌ中に、１１５ｇのα−アルミナを入れ、このスラリ
ーを充分分散させた液に、メッシュ５０、線径０．２１
ｍｍの金属網を浸漬し、一定速度で引き上げた。この
後、８０℃で１時間乾燥、２００℃で３時間焼成して炭
酸ガス吸着体を作成した。この炭酸カリウム担持量は、
５０％炭酸カリウム水溶液が成型α−アルミナの空孔の
５０％を占める値である。
る。 （実施例１）２０ｇの炭酸カリウムを含む水溶液１６０
ｍｌ中に、１１５ｇのα−アルミナを入れ、このスラリ
ーを充分分散させた液に、メッシュ５０、線径０．２１
ｍｍの金属網を浸漬し、一定速度で引き上げた。この
後、８０℃で１時間乾燥、２００℃で３時間焼成して炭
酸ガス吸着体を作成した。この炭酸カリウム担持量は、
５０％炭酸カリウム水溶液が成型α−アルミナの空孔の
５０％を占める値である。
【００４６】また、炭酸カリウムを担持していないα−
アルミナの無機膜を上記と同じ方法で作成した。炭酸ガ
スはアルミナのみの場合でも吸着されるが、化学的吸着
反応を生じる炭酸カリウムを担持することでより一層吸
着量が増加する。
アルミナの無機膜を上記と同じ方法で作成した。炭酸ガ
スはアルミナのみの場合でも吸着されるが、化学的吸着
反応を生じる炭酸カリウムを担持することでより一層吸
着量が増加する。
【００４７】上記手法によって得られた炭酸ガス吸着体
を図５に示されるような炭酸ガス濃度測定装置６０以下
のような手順でセットした。まず回転手段５３と連動し
た直径１０ｃｍの円筒状に炭酸ガス吸着体５１をセット
した。この時単位時間当たりに炭酸ガスの晒される吸着
体の面積は１００ｃｍ2であった。炭酸ガス吸着体５１
の回転速度は面移動速度として２ｃｍ／分となるように
制御した。また再生手段として、炭酸ガス吸着体５１の
裏側にシート状のヒータ５５を入れることによって加熱
を行うことにし、ヒータの温度は２００℃になるように
設定した。
を図５に示されるような炭酸ガス濃度測定装置６０以下
のような手順でセットした。まず回転手段５３と連動し
た直径１０ｃｍの円筒状に炭酸ガス吸着体５１をセット
した。この時単位時間当たりに炭酸ガスの晒される吸着
体の面積は１００ｃｍ2であった。炭酸ガス吸着体５１
の回転速度は面移動速度として２ｃｍ／分となるように
制御した。また再生手段として、炭酸ガス吸着体５１の
裏側にシート状のヒータ５５を入れることによって加熱
を行うことにし、ヒータの温度は２００℃になるように
設定した。
【００４８】本構成の炭酸ガス濃度測定装置６０はさら
に排気口５６及びファン５７を有しており、また炭酸ガ
ス含有空気送り口５８と炭酸ガス除去、低減空気排出口
５９を有している。次にこの測定装置に、炭酸ガスの濃
度が２０００ｐｐｍ、湿度６０％に調整した空気を流速
８リットル／分、温度２５℃の条件で流し、炭酸ガス除
去、低減空気排出口５９の炭酸ガス濃度をガスクロマト
グラフを用いて測定した。その結果を図６に示した。
に排気口５６及びファン５７を有しており、また炭酸ガ
ス含有空気送り口５８と炭酸ガス除去、低減空気排出口
５９を有している。次にこの測定装置に、炭酸ガスの濃
度が２０００ｐｐｍ、湿度６０％に調整した空気を流速
８リットル／分、温度２５℃の条件で流し、炭酸ガス除
去、低減空気排出口５９の炭酸ガス濃度をガスクロマト
グラフを用いて測定した。その結果を図６に示した。
【００４９】図６より、α−アルミナ単独の場合でも有
効な吸着性能が得られているが、炭酸カリウムを担持さ
せた場合の方がより吸着性能が優れていることがわかっ
た。
効な吸着性能が得られているが、炭酸カリウムを担持さ
せた場合の方がより吸着性能が優れていることがわかっ
た。
【００５０】（実施例２）本実施例では、図７に示した
炭酸ガス濃度測定装置８０を以下の手順で作成した。
炭酸ガス濃度測定装置８０を以下の手順で作成した。
【００５１】炭酸ガス吸着体の構成として、吸着剤に炭
酸カリウムを用い、保持手段にPETフィルム（厚み５０
ミクロン）を用いた。またこの時バインダーとしてバイ
ロン（東洋紡製、ＧＶ−１００）を用いた。２０ｗｔ％
のバイロンを溶かしたメチルエチルケトン／トルエン溶
液５００ｍｌに、炭酸カリウムとバインダーの重量比が
４：１になるように炭酸カリウムを加え、充分分散させ
た後、PETフィルム上に薄膜形成した。この時の薄膜の
膜厚は約１００ミクロンであった。
酸カリウムを用い、保持手段にPETフィルム（厚み５０
ミクロン）を用いた。またこの時バインダーとしてバイ
ロン（東洋紡製、ＧＶ−１００）を用いた。２０ｗｔ％
のバイロンを溶かしたメチルエチルケトン／トルエン溶
液５００ｍｌに、炭酸カリウムとバインダーの重量比が
４：１になるように炭酸カリウムを加え、充分分散させ
た後、PETフィルム上に薄膜形成した。この時の薄膜の
膜厚は約１００ミクロンであった。
【００５２】吸着剤はこの厚みで、フィルム上に１０ｃ
ｍ幅で５０ｍ作成し炭酸ガス吸着体７１とした。これを
駆動手段７３に一度巻き取り、もう一方の駆動手段７
３’にも巻き付けセットした。単位時間当たりに炭酸ガ
スに晒されるシートの長さは１０ｃｍに調整した。また
本炭酸ガス濃度測定装置は、炭酸ガス含有空気送り口７
８と炭酸ガス除去、低減空気排出口７９を有する。その
容器に、炭酸ガスの濃度２０００ｐｐｍ、湿度６０％に
調整した空気を流速７．５リットル／分、温度２５℃の
条件で流し、ガス排出口の炭酸ガス濃度をガスクロマト
グラフを用いて測定した。この条件で、吸着体の移動速
度が異なる以下の３種類の測定を行った。評価１（吸着
体の移動速度 ０．５ｃｍ／分）、評価２（吸着体の移
動速度 ２．５ｃｍ／分）、評価３（吸着体の移動速度
５．０ｃｍ／分）。また、以上の評価の比較としてシ
ートの駆動手段を停止した場合についても、他の条件は
同一にして測定した。
ｍ幅で５０ｍ作成し炭酸ガス吸着体７１とした。これを
駆動手段７３に一度巻き取り、もう一方の駆動手段７
３’にも巻き付けセットした。単位時間当たりに炭酸ガ
スに晒されるシートの長さは１０ｃｍに調整した。また
本炭酸ガス濃度測定装置は、炭酸ガス含有空気送り口７
８と炭酸ガス除去、低減空気排出口７９を有する。その
容器に、炭酸ガスの濃度２０００ｐｐｍ、湿度６０％に
調整した空気を流速７．５リットル／分、温度２５℃の
条件で流し、ガス排出口の炭酸ガス濃度をガスクロマト
グラフを用いて測定した。この条件で、吸着体の移動速
度が異なる以下の３種類の測定を行った。評価１（吸着
体の移動速度 ０．５ｃｍ／分）、評価２（吸着体の移
動速度 ２．５ｃｍ／分）、評価３（吸着体の移動速度
５．０ｃｍ／分）。また、以上の評価の比較としてシ
ートの駆動手段を停止した場合についても、他の条件は
同一にして測定した。
【００５３】以上の評価結果を図８に示した。図８は、
通気時間とカラム出口の炭酸ガス濃度の関係を示した。
シート移動を全くしなかった比較評価の場合について
は、炭酸ガスを吸収できる実効表面積は１００ｃｍ
2で、最も小さかったために初期の吸着終了後は直ちに
出口側の炭酸ガス濃度は増加していることが判った。
通気時間とカラム出口の炭酸ガス濃度の関係を示した。
シート移動を全くしなかった比較評価の場合について
は、炭酸ガスを吸収できる実効表面積は１００ｃｍ
2で、最も小さかったために初期の吸着終了後は直ちに
出口側の炭酸ガス濃度は増加していることが判った。
【００５４】次いで評価１，２，３の順に吸着表面積が
大きくなるとともに炭酸ガスの吸着量が多くなっている
ことがわかる。
大きくなるとともに炭酸ガスの吸着量が多くなっている
ことがわかる。
【００５５】（実施例３）実施例２で用いた装置で、空
気流入時間が５００分を経過した時点で実験を終了し、
その後、前記評価１，２，３の吸着反応方向とは逆方向
になるように、駆動手段７３，７３’を逆回転させた。
さらに吸着実験の時にはスイッチをＯＦＦにしていたシ
ート加熱手段７５をＯＮにし、炭酸ガス吸着体の表面温
度が２００度になるように調整し、炭酸ガスを吸着した
吸着体の再生を行った。逆回転時の吸着体の移動速度は
５．０ｃｍ／分と一定条件にした。この時送り口７８か
らは、窒素ガスを１．５リットル／分で流し、再生時の
ガス排出口７９の炭酸ガス濃度をガスクロマトグラフを
用いて測定した。
気流入時間が５００分を経過した時点で実験を終了し、
その後、前記評価１，２，３の吸着反応方向とは逆方向
になるように、駆動手段７３，７３’を逆回転させた。
さらに吸着実験の時にはスイッチをＯＦＦにしていたシ
ート加熱手段７５をＯＮにし、炭酸ガス吸着体の表面温
度が２００度になるように調整し、炭酸ガスを吸着した
吸着体の再生を行った。逆回転時の吸着体の移動速度は
５．０ｃｍ／分と一定条件にした。この時送り口７８か
らは、窒素ガスを１．５リットル／分で流し、再生時の
ガス排出口７９の炭酸ガス濃度をガスクロマトグラフを
用いて測定した。
【００５６】以下に示した評価４，５，６はそれぞれ前
記評価１，２，３の反応を終了したものに相当する。即
ち、評価４は評価１の条件で吸着反応を終えたもの、評
価５は評価２の条件で吸着反応を終えたもの、評価６は
評価３の条件で吸着反応を終えたものである。
記評価１，２，３の反応を終了したものに相当する。即
ち、評価４は評価１の条件で吸着反応を終えたもの、評
価５は評価２の条件で吸着反応を終えたもの、評価６は
評価３の条件で吸着反応を終えたものである。
【００５７】通気時間とカラム出口の炭酸ガス濃度の関
係を図９に示した。炭酸ガス濃度測定装置８０内を窒素
置換後、加熱を始めた時間をゼロにした。評価４，５で
は、吸着体の移動面積に相当する分の再生が評価６に比
べて比較的短時間で終了しているので、炭酸ガス吸着体
の再生が速やかに終了していることがわかる。
係を図９に示した。炭酸ガス濃度測定装置８０内を窒素
置換後、加熱を始めた時間をゼロにした。評価４，５で
は、吸着体の移動面積に相当する分の再生が評価６に比
べて比較的短時間で終了しているので、炭酸ガス吸着体
の再生が速やかに終了していることがわかる。
【００５８】評価６は吸着反応時の回転速度と脱着反応
時の回転速度が同じであったために移動した吸着体の面
積分が回収されるまで、再生に時間がかかっている。い
ずれの場合も加熱によって炭酸ガス吸着体が容易に再生
することを示している。
時の回転速度が同じであったために移動した吸着体の面
積分が回収されるまで、再生に時間がかかっている。い
ずれの場合も加熱によって炭酸ガス吸着体が容易に再生
することを示している。
【００５９】（実施例４）図７に示すような炭酸ガス除
去装置を以下の手順で作成した。図７において、炭酸ガ
ス吸着体の構成として、吸着剤に炭酸ナトリウムを、保
持手段にポリイミドフィルム（厚み２５ミクロン）を用
いた。またこの時バインダーとしてバイロン（東洋紡
製、ＧＶ−１００）を用いた。２０ｗｔ％のバイロンを
溶かしたメチルエチルケトン／トルエン溶液５００ｍｌ
に、炭酸ナトリウムとバインダーの重量比が４：１にな
るように炭酸ナトリウムを加え、充分分散させた後、ポ
リイミドフィルム上に薄膜形成した。この時の薄膜の膜
厚は約１２０ミクロンであった。
去装置を以下の手順で作成した。図７において、炭酸ガ
ス吸着体の構成として、吸着剤に炭酸ナトリウムを、保
持手段にポリイミドフィルム（厚み２５ミクロン）を用
いた。またこの時バインダーとしてバイロン（東洋紡
製、ＧＶ−１００）を用いた。２０ｗｔ％のバイロンを
溶かしたメチルエチルケトン／トルエン溶液５００ｍｌ
に、炭酸ナトリウムとバインダーの重量比が４：１にな
るように炭酸ナトリウムを加え、充分分散させた後、ポ
リイミドフィルム上に薄膜形成した。この時の薄膜の膜
厚は約１２０ミクロンであった。
【００６０】吸着剤はこの厚みで、フィルム上に１０ｃ
ｍ幅で５０ｍ作成し炭酸ガス吸着体７１とした。これを
駆動手段７３に一度巻き取り、もう一方の駆動手段７
３’にも巻き付けセットした。単位時間当たりに炭酸ガ
スに晒されるシートの長さは１０ｃｍに調整し、実施例
２と同じく、図７に示した炭酸ガス濃度測定装置８０に
セットした。その容器に、炭酸ガスの濃度２０００ｐｐ
ｍ、湿度６０％に調整した空気を流速７．５リットル／
分、温度２５℃の条件で流し、ガス排出口の炭酸ガス濃
度をガスクロマトグラフを用いて測定した。吸着体の移
動速度は２．５ｃｍ／分とし、５００分間の測定を行っ
た。
ｍ幅で５０ｍ作成し炭酸ガス吸着体７１とした。これを
駆動手段７３に一度巻き取り、もう一方の駆動手段７
３’にも巻き付けセットした。単位時間当たりに炭酸ガ
スに晒されるシートの長さは１０ｃｍに調整し、実施例
２と同じく、図７に示した炭酸ガス濃度測定装置８０に
セットした。その容器に、炭酸ガスの濃度２０００ｐｐ
ｍ、湿度６０％に調整した空気を流速７．５リットル／
分、温度２５℃の条件で流し、ガス排出口の炭酸ガス濃
度をガスクロマトグラフを用いて測定した。吸着体の移
動速度は２．５ｃｍ／分とし、５００分間の測定を行っ
た。
【００６１】（実施例５）実施例４で、５００分間の測
定を終了した炭酸ガス吸着シートを、以下の方法で再生
を行った。実施例４の吸着反応方向とは逆方向になるよ
うに、図７に示した駆動手段７３，７３’を逆回転させ
た。さらに吸着実験の時にはスイッチをＯＦＦにしてい
たシート加熱手段７５をＯＮにし、炭酸ガス吸着体の表
面温度が２００度になるように調整し、炭酸ガスを吸着
した吸着体の再生を行った。逆回転時の吸着体の移動速
度は５．０ｃｍ／分と一定条件にした。この時送り口７
８からは、窒素ガスを１．５リットル／分で流した。
定を終了した炭酸ガス吸着シートを、以下の方法で再生
を行った。実施例４の吸着反応方向とは逆方向になるよ
うに、図７に示した駆動手段７３，７３’を逆回転させ
た。さらに吸着実験の時にはスイッチをＯＦＦにしてい
たシート加熱手段７５をＯＮにし、炭酸ガス吸着体の表
面温度が２００度になるように調整し、炭酸ガスを吸着
した吸着体の再生を行った。逆回転時の吸着体の移動速
度は５．０ｃｍ／分と一定条件にした。この時送り口７
８からは、窒素ガスを１．５リットル／分で流した。
【００６２】再生時のガス排出口９の炭酸ガス濃度をガ
スクロマトグラフを用いて測定し、約３００分後に再生
が終了したことを確認した後、再度実施例４と同様の方
法で炭酸ガスの吸着性の評価を５００分間行った。
スクロマトグラフを用いて測定し、約３００分後に再生
が終了したことを確認した後、再度実施例４と同様の方
法で炭酸ガスの吸着性の評価を５００分間行った。
【００６３】（実施例６）実施例５で、２回目の吸着反
応を終えた炭酸ガス吸着シートを取り出し、それを常温
で真空乾燥機に１時間入れ、乾燥機内を真空ポンプで減
圧にして、炭酸ガスの脱着反応を行った。その後さらに
もう一度実施例４と同じ測定条件で炭酸ガスの吸着の様
子を測定した。
応を終えた炭酸ガス吸着シートを取り出し、それを常温
で真空乾燥機に１時間入れ、乾燥機内を真空ポンプで減
圧にして、炭酸ガスの脱着反応を行った。その後さらに
もう一度実施例４と同じ測定条件で炭酸ガスの吸着の様
子を測定した。
【００６４】以上の実施例４，５，６で示した評価の結
果を図１０に示した。図１０では、通気時間とカラム出
口の炭酸ガス濃度の関係を示した。実施例４は１回目の
吸着の様子を、実施例５は加熱再生後の２回目の吸着の
様子を、実施例６は減圧再生後の３回目の吸着の様子を
示したものであるが、その再現性は非常によく、本発明
における炭酸ガス吸着体である炭酸ガス吸着シートが充
分な再現能力を有していることを示している。
果を図１０に示した。図１０では、通気時間とカラム出
口の炭酸ガス濃度の関係を示した。実施例４は１回目の
吸着の様子を、実施例５は加熱再生後の２回目の吸着の
様子を、実施例６は減圧再生後の３回目の吸着の様子を
示したものであるが、その再現性は非常によく、本発明
における炭酸ガス吸着体である炭酸ガス吸着シートが充
分な再現能力を有していることを示している。
【００６５】
【発明の効果】本発明は上記のように、炭酸ガス吸着体
を回転、もしくは移動させることによって、炭酸ガスと
の接触面を順次提供していくことができるので、コンパ
クトな構成で効率の良いシステムを提案できる。またこ
のような回転、移動操作に、加熱再生操作を加えること
によって、吸着反応と脱着反応を短いサイクルで繰り返
し行うことができるので、吸着剤の使用量を最小限に抑
えることも可能である。
を回転、もしくは移動させることによって、炭酸ガスと
の接触面を順次提供していくことができるので、コンパ
クトな構成で効率の良いシステムを提案できる。またこ
のような回転、移動操作に、加熱再生操作を加えること
によって、吸着反応と脱着反応を短いサイクルで繰り返
し行うことができるので、吸着剤の使用量を最小限に抑
えることも可能である。
【００６６】また炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭
酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩を吸着
剤とし、高分子上に炭酸ガス吸着体を形成することによ
って高温においても安定で、長期間使用しても劣化しな
い点が特徴である。
酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩を吸着
剤とし、高分子上に炭酸ガス吸着体を形成することによ
って高温においても安定で、長期間使用しても劣化しな
い点が特徴である。
【図１】本発明の一実施例である炭酸ガス除去装置の構
成を示す図
成を示す図
【図２】本発明の他の実施例である炭酸ガス除去装置の
構成を示す図
構成を示す図
【図３】本発明の他の実施例である炭酸ガス除去装置の
構成を示す図
構成を示す図
【図４】本発明の他の実施例である炭酸ガス除去装置の
構成を示す断面図
構成を示す断面図
【図５】実施例１で使用した炭酸ガス濃度測定装置を示
す断面図
す断面図
【図６】実施例１における炭酸ガス濃度測定装置に空気
を通じた場合の、通気時間と測定容器のガス排出口の炭
酸ガス濃度の関係を示す図
を通じた場合の、通気時間と測定容器のガス排出口の炭
酸ガス濃度の関係を示す図
【図７】実施例２〜４で使用した炭酸ガス濃度測定装置
を示す断面図
を示す断面図
【図８】実施例２における炭酸ガス濃度測定装置に空気
を通じた場合の、通気時間と測定容器のガス排出口の炭
酸ガス濃度の関係を示す図
を通じた場合の、通気時間と測定容器のガス排出口の炭
酸ガス濃度の関係を示す図
【図９】実施例３における炭酸ガス濃度測定装置に窒素
ガスを通じて炭酸ガス吸収シートの再生を行った場合
の、通気時間と測定容器のガス排出口の炭酸ガス濃度の
関係を示す図
ガスを通じて炭酸ガス吸収シートの再生を行った場合
の、通気時間と測定容器のガス排出口の炭酸ガス濃度の
関係を示す図
【図１０】実施例４、５、６における炭酸ガス濃度測定
装置に空気を通じた場合の、通気時間と測定容器のガス
排出口の炭酸ガス濃度の関係を示す図
装置に空気を通じた場合の、通気時間と測定容器のガス
排出口の炭酸ガス濃度の関係を示す図
１１ 炭酸ガス吸収体 １２ 炭酸ガス吸着体のケーシング １３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 １３’ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 １４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ２１ 炭酸ガス吸収体 ２２ 炭酸ガス吸着体のケーシング ２３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ２３’ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ２４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ２５ 吸着した炭酸ガスを脱離させるため再生手段 ３１ 炭酸ガス吸収体 ３２ 炭酸ガス吸着体のケーシング ３３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ３４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ３５ 吸着した炭酸ガスを脱離させるため再生手段 ３６ 炭酸ガスを排気するための排気口 ３７ ３６に付随するファン ４１ 炭酸ガス吸収体 ４２ 炭酸ガス吸着体のケーシング ４３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ４４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ４６ 炭酸ガスを排気するための排気口 ５１ 炭酸ガス吸収体 ５２ 炭酸ガス吸着体のケーシング ５３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ５４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ５５ 吸着した炭酸ガスを脱離させるため再生手段 ５６ 脱着した炭酸ガスを排気するための排気口 ５７ ５６に付随するファン ５８ 炭酸ガス含有空気送り口 ５９ 炭酸ガス除去、低減空気排出口 ６０ 炭酸ガス濃度測定装置 ７１ 炭酸ガス吸収体 ７２ 炭酸ガス吸着体のケーシング ７３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ７３’ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ７４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ７５ 吸着した炭酸ガスを脱離させるため再生手段 ７８ 炭酸ガス含有空気送り口 ７９ 炭酸ガス除去、低減空気排出口 ８０ 炭酸ガス濃度測定装置
るためのファン ２１ 炭酸ガス吸収体 ２２ 炭酸ガス吸着体のケーシング ２３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ２３’ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ２４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ２５ 吸着した炭酸ガスを脱離させるため再生手段 ３１ 炭酸ガス吸収体 ３２ 炭酸ガス吸着体のケーシング ３３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ３４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ３５ 吸着した炭酸ガスを脱離させるため再生手段 ３６ 炭酸ガスを排気するための排気口 ３７ ３６に付随するファン ４１ 炭酸ガス吸収体 ４２ 炭酸ガス吸着体のケーシング ４３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ４４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ４６ 炭酸ガスを排気するための排気口 ５１ 炭酸ガス吸収体 ５２ 炭酸ガス吸着体のケーシング ５３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ５４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ５５ 吸着した炭酸ガスを脱離させるため再生手段 ５６ 脱着した炭酸ガスを排気するための排気口 ５７ ５６に付随するファン ５８ 炭酸ガス含有空気送り口 ５９ 炭酸ガス除去、低減空気排出口 ６０ 炭酸ガス濃度測定装置 ７１ 炭酸ガス吸収体 ７２ 炭酸ガス吸着体のケーシング ７３ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ７３’ 炭酸ガス吸着体を移動させるための駆動手段 ７４ 炭酸ガスを含む空気を炭酸ガス吸着体に接触させ
るためのファン ７５ 吸着した炭酸ガスを脱離させるため再生手段 ７８ 炭酸ガス含有空気送り口 ７９ 炭酸ガス除去、低減空気排出口 ８０ 炭酸ガス濃度測定装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 20/18 Ｂ０１Ｊ 20/18 Ｚ 20/20 20/20 Ｆ 20/28 20/28 Ｚ (72)発明者 本田 公康 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 外部雰囲気の温度変化または圧力変化に
より、炭酸ガスの吸着または／及び脱離を行うことを特
徴とする炭酸ガス吸着剤。 - 【請求項２】 活性炭、シリカゲル、アルミナゲル、活
性アルミナ、ゼオライト、炭酸カリウム、炭酸水素カリ
ウム、炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムより選
択される少なくとも一種を含有することを特徴とする請
求項１記載の炭酸ガス吸着剤。 - 【請求項３】 シート状または板状基体からなる支持部
材の少なくとも一方の側に、請求項１または２記載の炭
酸ガス吸着体と高分子バインダーを分散配置したことを
特徴とする炭酸ガス吸着体。 - 【請求項４】 請求項３記載の炭酸ガス吸着体を用いた
炭酸ガスの除去方法であって、前記炭酸ガス吸着体の炭
酸ガス吸着面を連続的または段階的に移動することで、
前記炭酸ガス吸着体に炭酸ガスを一様に吸着することを
特徴とする炭酸ガス除去方法。 - 【請求項５】 請求項３記載の炭酸ガス吸着体を用いた
炭酸ガスの除去方法であって、前記炭酸ガス吸着体の炭
酸ガス吸着面を連続的または段階的に移動することで、
炭酸ガスの吸着と脱離を異なる部分で行うことを特徴と
する炭酸ガス除去方法。 - 【請求項６】 請求項４または５記載の炭酸ガス除去方
法を行う装置であって、炭酸ガス吸着体と炭酸ガスとの
接触部分と、前記炭酸ガス吸着体を前記接触部分に移動
させるための、炭酸ガス吸着体の移動手段とを有するこ
とを特徴とする炭酸ガス除去装置。 - 【請求項７】 請求項４または５記載の炭酸ガス除去方
法を行う装置であって、炭酸ガス吸着体と炭酸ガスとの
接触部分と、前記炭酸ガス吸着体に吸着した炭酸ガスの
除去部分と、前記炭酸ガス吸着体を前記接触部分と前記
除去部分に移動させるための、炭酸ガス吸着体の移動手
段とを有することを特徴とする炭酸ガス除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10049147A JPH11244652A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 炭酸ガス吸着剤、炭酸ガス吸着体、炭酸ガス除去方法及び炭酸ガス除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10049147A JPH11244652A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 炭酸ガス吸着剤、炭酸ガス吸着体、炭酸ガス除去方法及び炭酸ガス除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11244652A true JPH11244652A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=12822990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10049147A Pending JPH11244652A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 炭酸ガス吸着剤、炭酸ガス吸着体、炭酸ガス除去方法及び炭酸ガス除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11244652A (ja) |
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-
1998
- 1998-03-02 JP JP10049147A patent/JPH11244652A/ja active Pending
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