WO2017199917A1 - 吸着剤及びその製造方法、二酸化炭素の除去方法、二酸化炭素除去器、並びに、空調装置 - Google Patents

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真裕 青嶌
中村　英博
金枝　雅人
晃平 吉川
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日立化成株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an adsorbent and a production method thereof, a carbon dioxide removal method, a carbon dioxide remover, and an air conditioner.
  • the greenhouse gas examples include carbon dioxide (CO 2 ), methane (CH 4 ), and chlorofluorocarbons (CFCs and the like).
  • CO 2 carbon dioxide
  • CH 4 methane
  • CFCs and the like chlorofluorocarbons
  • carbon dioxide has the greatest influence, and construction of a method for removing carbon dioxide (for example, carbon dioxide discharged from thermal power plants, steelworks, etc.) is required.
  • Carbon dioxide is known to affect the human body. For example, when a gas containing carbon dioxide at a high concentration is sucked, drowsiness, health damage and the like are caused. In spaces with high human density (buildings, vehicles, etc.), the concentration of carbon dioxide in the room (hereinafter referred to as “CO 2 concentration” in some cases) is likely to increase due to human expiration, and the CO 2 concentration is adjusted by ventilation. There is a case.
  • CO 2 reduction amount (CO 2 concentration in the chamber - external air CO 2 concentration) ⁇ ventilation
  • Examples of a solution to the problem include a method of removing carbon dioxide by a chemical absorption method, a physical absorption method, a membrane separation method, an adsorption separation method, a cryogenic separation method, or the like.
  • a method of separating and recovering carbon dioxide using a CO 2 adsorbent (hereinafter simply referred to as “adsorbent”) (CO 2 separation and recovery method) can be mentioned.
  • CO 2 separation and recovery method CO 2 separation and recovery method
  • zeolite is known as an adsorbent (see, for example, Patent Document 1 below).
  • This invention is made
  • Another object of the present invention is to provide a carbon dioxide removal method, a carbon dioxide remover, and an air conditioner using the adsorbent.
  • the method for producing an adsorbent according to the present invention is a method for producing an adsorbent used for removing carbon dioxide from a gas to be treated containing carbon dioxide, comprising cerium carbonate and cerium bicarbonate.
  • an adsorbent capable of improving the adsorption amount of carbon dioxide can be obtained.
  • Such an adsorbent is excellent in CO 2 adsorptivity (carbon dioxide adsorptivity, carbon dioxide scavenging ability).
  • the carbon dioxide removal efficiency tends to decrease when the CO 2 concentration of the gas to be treated is low.
  • the amount of carbon dioxide adsorbed on the adsorbent can be improved. According to the present invention, carbon dioxide can be efficiently removed when the CO 2 concentration of the gas to be processed is low.
  • the cerium salt is preferably at least one salt selected from the group consisting of cerium carbonate, cerium bicarbonate and cerium oxycarbonate. In this case, the adsorption amount of carbon dioxide can be further improved.
  • the content of the cerium salt is preferably 90% by mass or more based on the total mass of the raw materials. In this case, the adsorption amount of carbon dioxide can be further improved.
  • the firing temperature in the firing step may be 400 ° C. or less. In this case, since the sintering of cerium oxide hardly occurs, the specific surface area of the adsorbent tends to increase.
  • the firing temperature in the firing step may be 150 ° C. or higher. In this case, since the decomposition of the cerium salt easily proceeds, the production time of the adsorbent can be shortened.
  • a second embodiment of the adsorbent according to the present invention is an adsorbent used for removing carbon dioxide from a gas to be treated containing carbon dioxide, and is a group consisting of cerium carbonate and cerium bicarbonate. It is an adsorbent containing a fired product of at least one cerium salt selected from the above.
  • the method for removing carbon dioxide according to the present invention comprises contacting the adsorbent obtained by the above-described adsorbent manufacturing method or the above-mentioned adsorbent with a gas to be treated containing carbon dioxide, and using the carbon dioxide as the adsorbent.
  • a step of adsorbing According to the carbon dioxide removal method of the present invention, the amount of carbon dioxide adsorbed on the adsorbent can be improved, and the carbon dioxide removal efficiency can be improved.
  • the carbon dioxide remover according to the present invention includes the adsorbent obtained by the adsorbent manufacturing method described above or the adsorbent described above. According to the carbon dioxide remover according to the present invention, the amount of carbon dioxide adsorbed on the adsorbent can be improved, and the carbon dioxide removal efficiency can be improved.
  • An air conditioner according to the present invention is an air conditioner used in an air conditioning target space including a processing target gas containing carbon dioxide, and includes a flow path connected to the air conditioning target space, and carbon dioxide contained in the processing target gas. Is removed in the flow path, and the adsorbent obtained by the adsorbent manufacturing method described above or the adsorbent described above is disposed in the remover, and the adsorbent contacts the gas to be processed. Carbon dioxide is adsorbed on the adsorbent. According to the air conditioner according to the present invention, the amount of carbon dioxide adsorbed on the adsorbent can be improved, and the carbon dioxide removal efficiency can be improved.
  • the CO 2 concentration of the processing object gas may be 5000 ppm or less, or 1000 ppm or less.
  • the amount of carbon dioxide adsorbed on the adsorbent can be improved.
  • the amount of carbon dioxide adsorbed on the adsorbent can be improved.
  • the application of adsorption agent can be provided for the removal of the carbon dioxide from the process target gas containing a carbon dioxide.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the correlation between the specific surface area of the adsorbent and the firing temperature.
  • FIG. 4 is a diagram showing the pore distribution of the adsorbent of the example.
  • FIG. 5 is a diagram showing the CO 2 adsorption amount of the adsorbents of Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 6 is a diagram showing the measurement results of the adsorption / desorption test.
  • a numerical range indicated by using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • the upper limit value or lower limit value of a numerical range of a certain step may be replaced with the upper limit value or lower limit value of the numerical range of another step.
  • the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
  • the term “process” is not limited to an independent process, and is included in this term if the intended purpose of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. It is.
  • the materials exemplified in the present specification can be used singly or in combination of two or more unless otherwise specified.
  • the content of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless there is a specific notice when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition. Means.
  • the method for producing an adsorbent according to the present embodiment is a method for producing an adsorbent used for removing (for example, collecting) carbon dioxide from a gas to be treated (gas to be treated) containing carbon dioxide. It is only necessary to remove at least a part of carbon dioxide contained in the gas to be treated using the adsorbent.
  • the method for producing an adsorbent according to the present embodiment includes a firing step of firing a raw material containing at least one cerium salt selected from the group consisting of cerium carbonate and cerium bicarbonate.
  • an adsorbent obtained by calcining a raw material containing at least one cerium salt selected from the group consisting of cerium carbonate and cerium hydrogen carbonate is another cerium salt. It has been found that it has better CO 2 adsorption than the adsorbent obtained by firing (cerium oxalate, cerium hydroxide, etc.).
  • an adsorbent having excellent CO 2 adsorption is obtained.
  • CO 2 carbon dioxide
  • water H 2 O
  • an adsorbent having excellent CO 2 adsorption is obtained.
  • an adsorbent having excellent CO 2 adsorbability can be obtained particularly when the CO 2 concentration of the gas to be treated is low.
  • the cerium salt is decomposed by firing a raw material containing at least one cerium salt selected from the group consisting of cerium carbonate and cerium bicarbonate. Oxidizes cerium. That is, in the adsorbent manufacturing method according to the present embodiment, an adsorbent containing cerium oxide (cerium oxide) is obtained.
  • the cerium salt may be, for example, a compound containing cerium ions and at least one ion selected from the group consisting of carbonate ions and hydrogen carbonate ions.
  • the cerium carbonate is a compound containing, for example, cerium ions and carbonate ions.
  • Cerium hydrogen carbonate is a compound containing, for example, cerium ions and hydrogen carbonate ions.
  • cerium carbonate examples include cerium carbonate and cerium oxycarbonate.
  • cerium bicarbonate examples include cerium bicarbonate.
  • the cerium salt may be at least one salt selected from the group consisting of cerium carbonate, cerium bicarbonate, and cerium oxycarbonate from the viewpoint of further improving the amount of carbon dioxide adsorbed.
  • Cerium carbonate and / or cerium bicarbonate may be used in combination with cerium salts other than carbonate and carbon hydrogen salt.
  • the raw material may contain a compound other than the cerium salt.
  • examples of other compounds include compounds containing lanthanides (excluding cerium; lanthanum, neodymium, praseodymium, etc.), iron, sodium and the like.
  • Cerium salt can be prepared by a known method. Further, as the cerium salt, commercially available cerium carbonate and / or cerium bicarbonate may be used.
  • the content of the cerium salt may be 90% by mass or more, or 99% by mass or more based on the total mass of the raw material.
  • the raw material containing a cerium salt may be in an aspect composed of a cerium salt (an aspect in which the content of cerium salt is substantially 100% by mass based on the total mass of the raw material). The greater the content of cerium salt, the more the carbon dioxide adsorption can be improved.
  • the firing temperature in the firing step is not particularly limited as long as it is a temperature at which the cerium salt can be decomposed.
  • the firing temperature may be 150 ° C. or higher, 200 ° C. or higher, or 225 ° C. or higher from the viewpoint of shortening the production time of the adsorbent because decomposition of the cerium salt is likely to proceed. Good.
  • the firing temperature may be 400 ° C. or less, 350 ° C. or less, or 300 ° C. or less from the viewpoint that the specific surface area of the adsorbent tends to increase because sintering of cerium oxide hardly occurs. It may be 275 ° C. or less. From these viewpoints, the firing temperature may be 150 to 400 ° C., 200 to 350 ° C., 225 to 300 ° C., or 225 to 275 ° C.
  • the firing time in the firing step may be, for example, 10 minutes or longer.
  • the firing time may be, for example, 10 hours or less, 3 hours or less, or 1 hour or less.
  • the firing step may be performed in one step, or may be performed in multiple steps including two or more steps.
  • at least one stage is the said baking temperature and / or baking time.
  • the firing step can be performed, for example, in an air atmosphere or an oxygen atmosphere.
  • the dried raw material may be fired.
  • the solvent may be removed and the raw material may be fired by heating a solution containing the raw material (for example, a solution in which a cerium salt is dissolved).
  • the manufacturing method of the adsorbent according to the present embodiment may include a step of forming the raw material before firing into a predetermined shape (for example, the shape of the adsorbent described later), and the raw material after baking into a predetermined shape. You may provide the process to shape
  • a predetermined shape for example, the shape of the adsorbent described later
  • the adsorbent according to the present embodiment is produced by a method including a firing step of firing a raw material containing at least one cerium salt selected from the group consisting of cerium carbonate and cerium bicarbonate.
  • the adsorbent according to the present embodiment is obtained by firing a raw material containing at least one kind of cerium salt selected from the group consisting of cerium carbonate and cerium bicarbonate, and from cerium carbonate and cerium bicarbonate.
  • the adsorbent (carbon dioxide scavenger) according to the present embodiment is used to remove carbon dioxide from a processing target gas containing carbon dioxide.
  • the adsorbent according to the present embodiment can contain cerium oxide.
  • the content of the cerium oxide in the adsorbent may be 30% by mass or more, 70% by mass or more, or 90% by mass or more based on the total mass of the adsorbent.
  • the adsorbent may be an embodiment made of cerium oxide (an embodiment in which the content of cerium oxide is substantially 100% by mass based on the total mass of the adsorbent). The greater the content of cerium oxide, the more the carbon dioxide adsorption can be improved.
  • the content of cerium oxide can be adjusted by, for example, the content of cerium salt in the raw material for obtaining the adsorbent.
  • the adsorbent has a differential pore volume of 0.0085 cm 3 / g ⁇ in a region where the pore diameter is 7 mm or less in the pore distribution measured by the Horvath-Kawazoe method.
  • the pore diameter is preferably greater than or equal to ⁇ , more preferably the differential pore volume is greater than or equal to 0.01 cm 3 / g- ⁇ , and the differential pore volume is 0.012 cm 3 / g- ⁇ . More preferably, the pore diameter is as described above.
  • the adsorbent has a differential pore volume of 0.0085 cm 3 / in a region where the pore diameter is 6 to 7 mm in the pore distribution measured by the Horvath-Kawazoe method.
  • the pore diameter is preferably g- ⁇ or more, more preferably the differential pore volume is 0.01 cm 3 / g- ⁇ or more, and the differential pore volume is 0.012 cm 3 / g. More preferably, it has a pore diameter of at least ⁇ .
  • the pore distribution of the adsorbent can be measured according to the method described in the examples.
  • the differential pore volume can be adjusted by the firing temperature, oxygen concentration, etc. in the firing step.
  • the adsorbent may be chemically treated, and may have a high specific surface area, for example, by mixing a filler (alumina, silica, etc.) as a binder.
  • a filler alumina, silica, etc.
  • the BET specific surface area s1 of the adsorbent may be 100 m 2 / g or more, 120 m 2 / g or more, or 130 m 2 / g or more from the viewpoint of further improving the CO 2 adsorptivity. Also good.
  • the BET specific surface area s1 may be 500 m 2 / g or less, or 400 m 2 / g or less from the viewpoint that the pore volume does not become too large and the density of the adsorbent does not become too small, It may be 300 m 2 / g or less.
  • the BET specific surface area s1 can be measured according to the method described in Examples.
  • the BET specific surface area s1 can be adjusted by the firing temperature, oxygen concentration, etc. in the firing step.
  • the specific surface area s2 of the pores (micropores) having a pore diameter of less than 17 mm in the adsorbent is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 70 m 2 / g or more, from the viewpoint of further improving CO 2 adsorption. 2 / g or more is more preferable.
  • the specific surface area s2 is preferably 120 m 2 / g or less from the viewpoint of stabilizing the CO 2 adsorptivity, 110m or less, more preferably 2 / g, 100m 2 / g or less is more preferable.
  • the specific surface area s2 can be measured according to the method described in the examples.
  • the specific surface area s2 of the micropores can be adjusted by the firing temperature, oxygen concentration, etc. in the firing step.
  • the ratio of the micropores (ratio of the specific surface area s2 of the micropores to the BET specific surface area s1) s2 / s1 is preferably 0.3 or more, more preferably 0.4 or more, from the viewpoint of further improving the CO 2 adsorptivity. 0.5 or more is more preferable.
  • the ratio s2 / s1 of the micropores is preferably 1.0 or less, more preferably 0.9 or less, and still more preferably 0.8 or less, from the viewpoint of further improving the CO 2 adsorbability.
  • Examples of the shape of the adsorbent include powder, pellets, granules, and honeycombs.
  • the shape of the adsorbent may be determined in consideration of the required reaction rate, pressure loss, adsorption amount of the adsorbent, purity of the gas (adsorbed gas) adsorbed on the adsorbent (CO 2 purity), and the like.
  • the shape of the adsorbent may be the same as the shape of the raw material.
  • the carbon dioxide removal method according to the present embodiment includes an adsorption process in which the adsorbent according to the present embodiment is brought into contact with a processing target gas containing carbon dioxide to adsorb carbon dioxide to the adsorbent.
  • the CO 2 concentration in the processing target gas may be 5000 ppm or less (0.5% by volume or less) based on the total volume of the processing target gas.
  • carbon dioxide removal method carbon dioxide can be efficiently removed when the CO 2 concentration is 5000 ppm or less. The reason why such an effect is achieved is not clear, but the present inventors speculate that it is as follows. In the adsorption step, carbon dioxide is not physically adsorbed on the surface of the cerium oxide, but carbon dioxide is considered to be adsorbed to the adsorbent by chemically bonding with the surface of the cerium oxide.
  • the carbon dioxide partial pressure dependency in the adsorption to the adsorbent is small, and even if the CO 2 concentration of the gas to be treated is 5000 ppm or less, the carbon dioxide is efficiently removed. It is assumed that carbon can be removed.
  • CO 2 concentration from the viewpoint of even if the CO 2 concentration is low the effect of removing efficiently the carbon dioxide easily identified, based on the total volume of untreated gas may also be 2000ppm or less, 1500 ppm or less It may be 1000 ppm or less, 750 ppm or less, or 500 ppm or less.
  • the CO 2 concentration may be 100 ppm or more, 200 ppm or more, or 400 ppm or more on the basis of the total volume of the gas to be treated from the viewpoint of easily increasing the amount of carbon dioxide removed. From these viewpoints, the CO 2 concentration may be 100 to 5000 ppm, 100 to 2000 ppm, 100 to 1500 ppm, or 100 to 1000 ppm based on the total volume of the gas to be treated.
  • the CO 2 concentration in the gas to be treated is not limited to the above range, and may be 500 to 5000 ppm or 750 to 5000 ppm.
  • the gas to be treated is not particularly limited as long as it contains carbon dioxide, and may contain a gas component other than carbon dioxide.
  • gas components other than carbon dioxide include water (water vapor, H 2 O), oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), carbon monoxide (CO), SOx, NOx, and volatile organic substances (VOC). It is done.
  • Specific examples of the processing target gas include air in a room such as a building or a vehicle.
  • these gas components may be adsorbed by the adsorbent.
  • adsorbents such as zeolite
  • the CO 2 adsorptivity tends to be greatly reduced. Therefore, in order to improve the CO 2 adsorptivity of the adsorbent in a method using an adsorbent such as zeolite, it is necessary to perform a dehumidification step of removing moisture from the treatment target gas before bringing the treatment target gas into contact with the adsorbent.
  • the dehumidifying step is performed using, for example, a dehumidifying device, which leads to an increase in equipment and an increase in energy consumption.
  • the adsorbent according to the present embodiment has excellent CO 2 adsorptivity compared to adsorbents such as zeolite even when the gas to be treated contains water. Therefore, the carbon dioxide removal method according to the present embodiment does not require a dehumidification step, and carbon dioxide can be efficiently removed even when the gas to be treated contains water.
  • the dew point of the gas to be processed may be 0 ° C. or higher.
  • the dew point of the gas to be treated may be ⁇ 40 ° C. or more and 50 ° C. or less, or 0 ° C. or more and 40 ° C. or less from the viewpoint of increasing the hydroxyl group on the surface of cerium oxide and increasing the reactivity with CO 2. 10 degreeC or more and 30 degrees C or less may be sufficient.
  • the relative humidity of the gas to be processed may be 0% or more, 30% or more, 50% or more, or 80% or more.
  • the relative humidity of the gas to be treated is preferably 100% or less (that is, no condensation occurs on the adsorbent), more preferably 0.1% or more and 90% or less. % To 80% is more preferable.
  • the relative humidity is a relative humidity at 30 ° C., for example.
  • the temperature T 1 of the adsorbent By adjusting the temperature T 1 of the adsorbent at the time of contact with the adsorbent untreated gas in the adsorption process, it is possible to adjust the amount of adsorption of carbon dioxide.
  • the temperature T 1 may be ⁇ 20 to 100 ° C. or 10 to 40 ° C.
  • Temperature T 1 of the adsorbent may be adjusted by heating or cooling the adsorbent may be used in combination of heating and cooling. Further, the temperature T 1 of the indirect adsorbent may be adjusted by heating or cooling the processed gas.
  • a method of heating the adsorbent a method in which a heat medium (for example, heated gas or liquid) is brought into direct contact with the adsorbent; a heat medium (for example, heated gas or liquid) is circulated through a heat transfer tube, Examples include a method of heating the adsorbent by heat conduction from the heat transfer surface; a method of heating the adsorbent by an electric furnace that generates heat electrically, and the like.
  • a method for cooling the adsorbent a method in which a refrigerant (for example, a cooled gas or liquid) is directly brought into contact with the adsorbent; a refrigerant (for example, a cooled gas or liquid) is circulated through a heat transfer tube or the like, and the heat transfer
  • a refrigerant for example, a cooled gas or liquid
  • the amount of carbon dioxide adsorbed can be adjusted by adjusting the total pressure of the atmosphere in which the adsorbent is present (for example, the total pressure in the container containing the adsorbent). As the total pressure is higher, the amount of CO 2 adsorbed by the adsorbent tends to increase. From the viewpoint of further improving the carbon dioxide removal efficiency, the total pressure is preferably 0.1 atm or more, and more preferably 1 atm or more. The total pressure may be 10 atm or less, 2 atm or less, or 1.3 atm or less from the viewpoint of energy saving. The total pressure may be 5 atmospheres or more.
  • the total pressure of the atmosphere in which the adsorbent is present may be adjusted by pressurization or depressurization, and pressurization and depressurization may be used in combination.
  • Examples of a method for adjusting the total pressure include a method in which the pressure is mechanically adjusted by a pump, a compressor, and the like; a method in which a gas having a pressure different from the pressure in the ambient atmosphere of the adsorbent is introduced.
  • the adsorbent may be supported on a honeycomb-shaped base material or may be used by filling the adsorbent into a container.
  • the use method of the adsorbent may be determined in consideration of the required reaction rate, pressure loss, the amount of adsorbent adsorbed, the purity of the gas (adsorbed gas) adsorbed on the adsorbent (CO 2 purity), and the like.
  • the porosity is smaller. In this case, since the amount of gas other than carbon dioxide remaining in the gap is reduced, the purity of carbon dioxide in the adsorbed gas can be increased. On the other hand, when reducing the pressure loss, it is preferable that the porosity is large.
  • the carbon dioxide removal method according to this embodiment may further include a desorption step of desorbing (desorbing) carbon dioxide from the adsorbent after the adsorption step.
  • a method for desorbing carbon dioxide from the adsorbent As a method for desorbing carbon dioxide from the adsorbent, a method using the temperature dependence of the adsorption amount (temperature swing method; a method utilizing the difference in the adsorption amount of the adsorbent with temperature change); Examples include a method of using (pressure swing method, a method of using a difference in the amount of adsorbent adsorbed due to pressure change) and the like, and these methods may be used in combination (temperature / pressure swing method).
  • the temperature of the adsorbent in the desorption process is set higher than that in the adsorption process.
  • the method for heating the adsorbent include a method similar to the method for heating the adsorbent in the above-described adsorption step; From the viewpoint of reducing the energy required for heating, it is preferable to use the peripheral exhaust heat.
  • the temperature difference (T 2 ⁇ T 1 ) between the adsorbent temperature T 1 in the adsorption step and the adsorbent temperature T 2 in the desorption step may be 200 ° C. or less, or 100 ° C. or less from the viewpoint of energy saving. It may be 50 degrees C or less.
  • the temperature difference (T 2 ⁇ T 1 ) may be 10 ° C. or higher, 20 ° C. or higher, or 30 ° C. or higher from the viewpoint of easy desorption of carbon dioxide adsorbed on the adsorbent. Good.
  • Temperature T 2 of the adsorbent in the desorption step for example, may be 40 ⁇ 300 ° C., may be 50 ⁇ 200 ° C., may be 80 ⁇ 120 ° C..
  • the CO 2 adsorption amount increases as the total pressure of the atmosphere in which the adsorbent exists (for example, the total pressure in the container containing the adsorbent) increases. It is preferable to change so that the total pressure in the desorption process is lower than the total pressure.
  • the total pressure may be adjusted by pressurizing or depressurizing, and pressurization and depressurization may be used in combination.
  • a method for adjusting the total pressure for example, a method similar to the adsorption step described above can be used.
  • the total pressure in the desorption process may be the ambient atmospheric pressure (for example, 1 atmosphere) or less than 1 atmosphere from the viewpoint of increasing the amount of CO 2 desorption.
  • the carbon dioxide desorbed and recovered by the desorption process may be discharged to the outside as it is, but may be reused in the field using carbon dioxide.
  • the CO 2 concentration May be reused to enhance.
  • the CO 2 adsorptivity of the adsorbent in the adsorption process may be lowered. Therefore, it is preferable that the gas to be treated does not contain SOx, NOx, dust, or the like.
  • the gas to be treated contains SOx, NOx, dust, or the like (for example, when the gas to be treated is exhaust gas discharged from a coal-fired power plant or the like), the carbon dioxide removal method according to this embodiment uses adsorption.
  • an impurity removal step of removing impurities such as SOx, NOx, and dust from the gas to be treated before the adsorption step can be performed using a removal device such as a denitration device, a desulfurization device, or a dust removal device, and the gas to be treated can be brought into contact with the adsorbent on the downstream side of these devices. Further, when impurities such as SOx, NOx, and dust are adsorbed on the adsorbent, the adsorbent can be removed by heating the adsorbent as well as exchanging the adsorbent.
  • the adsorbent after the desorption process can be used again in the adsorption process.
  • the adsorption step and the desorption step may be repeatedly performed after the desorption step.
  • the adsorbent When the adsorbent is heated in the desorption step, the adsorbent may be cooled by the above-described method and used in the adsorption step.
  • the adsorbent may be cooled by bringing a gas containing carbon dioxide (for example, a treatment target gas containing carbon dioxide) into contact with the adsorbent.
  • the carbon dioxide removal method according to the present embodiment can be preferably carried out in a sealed space where the CO 2 concentration needs to be managed.
  • the space in which the CO 2 concentration needs to be managed include a building, a vehicle, an automobile, a space station, a submersible, a food or chemical production plant, and the like.
  • the carbon dioxide removal method according to this embodiment can be preferably carried out particularly in a space where the CO 2 concentration is limited to 5000 ppm or less (for example, a space where the density of people such as buildings and vehicles is high).
  • the carbon dioxide removal method according to the present embodiment is preferably implemented in a food or chemical production plant or the like. Can do.
  • the carbon dioxide remover according to this embodiment includes the adsorbent according to this embodiment.
  • the carbon dioxide removal device according to the present embodiment includes the carbon dioxide removal device (reaction vessel) according to the present embodiment.
  • the carbon dioxide removal device according to the present embodiment is an air conditioning device used in an air conditioning target space including a processing target gas containing carbon dioxide, for example.
  • the air conditioner according to the present embodiment includes a flow path connected to the air conditioning target space, and a removal unit (a carbon dioxide remover, a carbon dioxide removal unit) that removes carbon dioxide contained in the processing target gas is disposed in the flow path. Has been.
  • the adsorbent according to the present embodiment is disposed in the removal unit, and the adsorbent comes into contact with the processing target gas and carbon dioxide is adsorbed by the adsorbent.
  • an air conditioning method including an adsorption process in which a processing target gas in an air conditioning target space is brought into contact with an adsorbent to adsorb carbon dioxide to the adsorbent.
  • the details of the processing target gas containing carbon dioxide are the same as the processing target gas in the carbon dioxide removal method described above.
  • an air conditioner will be described as an example of the carbon dioxide removing device with reference to FIG.
  • an air conditioner 100 includes a flow path 10, an exhaust fan (exhaust unit) 20, a concentration measuring device (concentration measuring unit) 30, and an electric furnace (temperature control unit) 40. And a compressor (pressure control means) 50 and a control device (control unit) 60.
  • the flow path 10 is connected to an air-conditioning target space R including a processing target gas (indoor gas) containing carbon dioxide.
  • the flow path 10 includes a flow path section 10a, a flow path section 10b, a removal section (flow path section, carbon dioxide removal section) 10c, a flow path section 10d, a flow path section (circulation flow path) 10e,
  • the removal part 10c is arrange
  • the air conditioner 100 includes a removing unit 10c as a carbon dioxide remover.
  • a valve 70 a that adjusts the presence or absence of the inflow of the processing target gas in the removing unit 10 c and a valve 70 b that adjusts the flow direction of the processing target gas are arranged.
  • the upstream end of the flow path part 10a is connected to the air conditioning target space R, and the downstream end of the flow path part 10a is connected to the upstream end of the flow path part 10b via the valve 70a.
  • the upstream end of the removal part 10c is connected to the downstream end of the flow path part 10b.
  • the downstream end of the removal part 10c is connected to the upstream end of the flow path part 10d.
  • a downstream side of the flow path portion 10d in the flow path 10 is branched into a flow path section 10e and a flow path section 10f.
  • the downstream end of the flow path portion 10d is connected to the upstream end of the flow path portion 10e and the upstream end of the flow path portion 10f via the valve 70b.
  • the downstream end of the flow path part 10e is connected to the air conditioning target space R.
  • the downstream end of the flow path portion 10f is connected to the outside air.
  • the adsorbent 80 which is an adsorbent according to the present embodiment, is disposed in the removing unit 10c.
  • the adsorbent 80 is filled in the central portion of the removal portion 10c. Two spaces are formed in the removal unit 10c via the adsorbent 80.
  • the removal unit 10c includes an upstream space S1, a central portion S2 filled with the adsorbent 80, and a downstream space S3. And have.
  • the space S1 is connected to the air conditioning target space R via the flow path portions 10a and 10b and the valve 70a, and the processing target gas containing carbon dioxide is supplied from the air conditioning target space R to the space S1 of the removal unit 10c. .
  • the processing target gas supplied to the removing unit 10c moves from the space S1 to the space S3 via the central part S2, and is then discharged from the removing unit 10c.
  • At least part of the carbon dioxide is removed from the processing target gas discharged from the air conditioning target space R in the removing unit 10c.
  • the processing target gas from which carbon dioxide has been removed may be returned to the air conditioning target space R by adjusting the valve 70b or may be discharged to the outside air outside the air conditioning apparatus 100.
  • the processing target gas discharged from the air conditioning target space R passes from upstream to downstream through the flow path part 10a, the flow path part 10b, the removal part 10c, the flow path part 10d, and the flow path part 10e. Can flow into R.
  • processing target gas discharged from the air conditioning target space R is discharged from the upstream to the downstream via the flow path part 10a, the flow path part 10b, the removal part 10c, the flow path part 10d, and the flow path part 10f. May be.
  • the exhaust fan 20 is disposed at the discharge position of the processing target gas in the air conditioning target space R.
  • the exhaust fan 20 discharges the processing target gas from the air conditioning target space R and supplies it to the removing unit 10c.
  • the concentration measuring device 30 measures the carbon dioxide concentration in the air conditioning target space R.
  • the concentration measuring device 30 is disposed in the air conditioning target space R.
  • the electric furnace 40 is disposed outside the removing unit 10c of the air conditioner 100, and can raise the temperature of the adsorbent 80.
  • the compressor 50 is connected to the removing unit 10c of the air conditioner 100, and can adjust the pressure in the removing unit 10c.
  • the control device 60 can control the operation of the air conditioner 100. For example, based on the carbon dioxide concentration measured by the concentration measuring device 30, the control device 60 controls the presence or absence of inflow of the processing target gas in the removal unit 10c. be able to. Specifically, when the concentration measuring device 30 detects that the carbon dioxide concentration in the air conditioning target space R has increased and reached a predetermined concentration due to exhalation or the like, concentration information is sent from the concentration measuring device 30 to the control device 60. Sent. The control device 60 that has received the concentration information opens the valve 70a and adjusts the gas discharged from the removal unit 10c so as to flow into the air-conditioning target space R through the flow channel unit 10d and the flow channel unit 10e.
  • control apparatus 60 operates the exhaust fan 20, and supplies process target gas from the air-conditioning object space R to the removal part 10c. Furthermore, the control device 60 operates the electric furnace 40 and / or the compressor 50 as necessary to adjust the temperature of the adsorbent 80, the pressure in the removal unit 10c, and the like.
  • the processing target gas supplied to the removing unit 10c moves from the space S1 to the space S3 via the central portion S2
  • the processing target gas comes into contact with the adsorbent 80, and carbon dioxide in the processing target gas is absorbed into the adsorbent 80. Adsorb to.
  • carbon dioxide is removed from the gas to be treated.
  • the gas from which carbon dioxide has been removed is supplied to the air-conditioning target space R through the flow path part 10d and the flow path part 10e.
  • the carbon dioxide adsorbed on the adsorbent 80 may be recovered in a state of being adsorbed on the adsorbent 80 without being desorbed from the adsorbent 80, or may be recovered after being desorbed from the adsorbent 80.
  • the electric furnace 40 and / or the compressor 50 are operated to adjust the temperature of the adsorbent 80, the pressure in the removal unit 10c, etc.
  • Carbon dioxide can be desorbed from 80.
  • the valve 70b is adjusted so that the gas discharged from the removing unit 10c (the gas containing the desorbed carbon dioxide) is discharged to the outside air through the flow path unit 10f.
  • the discharged carbon dioxide can be recovered.
  • the carbon dioxide removal system according to this embodiment includes a plurality of carbon dioxide removal devices according to this embodiment.
  • the carbon dioxide removal system according to the present embodiment is an air conditioning system including a plurality of air conditioners according to the present embodiment, for example.
  • the carbon dioxide removal system according to the present embodiment may include a control unit that controls operation of a plurality of carbon dioxide removal devices (for example, air conditioning operation of an air conditioner).
  • the carbon dioxide removal system according to the present embodiment comprehensively controls the operation of a plurality of carbon dioxide removal devices (for example, the air conditioning operation of an air conditioner).
  • an air conditioning system will be described as an example of the carbon dioxide removal system with reference to FIG.
  • the air conditioning system 1 includes a first air conditioner 100a, a second air conditioner 100b, and a control device (control unit) 62.
  • the control device 62 controls the air conditioning operation of the first air conditioner 100a and the second air conditioner 100b by controlling the above-described control device 60 in the first air conditioner 100a and the second air conditioner 100b.
  • the control device 62 may adjust the air conditioning operations of the first air conditioner 100a and the second air conditioner 100b under the same conditions, and the first air conditioner 100a and the second air conditioner 100b. You may adjust so that air-conditioning operation may be performed on different conditions.
  • the control device 62 can transmit information regarding the presence / absence of inflow of the processing target gas in the removal unit 10c to the control device 60.
  • the carbon dioxide removal device, the carbon dioxide removal device (air conditioner, etc.) and the carbon dioxide removal system (air conditioning system, etc.) are not limited to the above-described embodiments, and may be changed as appropriate without departing from the spirit thereof. Good.
  • the carbon dioxide remover, the carbon dioxide removal device, and the carbon dioxide removal system are not limited to being used for air conditioning, and can be used for all applications for removing carbon dioxide from a gas containing carbon dioxide.
  • the adsorbent may be arranged in the removal unit, and may be arranged in a part of the inner wall surface without being filled in the central part of the removal unit.
  • the control content of the control unit of the air conditioner is not limited to controlling the presence or absence of inflow of the processing target gas in the removal unit, and the control unit may adjust the inflow amount of the processing target gas in the removal unit.
  • the gas to be processed may be supplied to the carbon dioxide removing unit using a blower instead of the exhaust fan, and when the gas to be processed is supplied to the carbon dioxide removing unit by natural convection, an exhaust means is provided. It may not be used.
  • the temperature control means and the pressure control means are not limited to the electric furnace and the compressor, and various means described above can be used in the adsorption process and the desorption process.
  • the temperature control means is not limited to the heating means, and may be a cooling means.
  • each of the air-conditioning target space, the carbon dioxide removal unit, the exhaust unit, the temperature control unit, the pressure control unit, the concentration measurement unit, the control device, etc. is not limited to one, and a plurality of them may be arranged.
  • the air conditioner includes a humidity controller for adjusting the dew point and relative humidity of the gas to be treated; a humidity measuring device for measuring the humidity of the air conditioning target space; a removal device such as a denitration device, a desulfurization device, and a dust removal device. May be.
  • Example 1 According to the following procedure, 15 g of cerium carbonate (Ce 2 (CO 3 ) 3 ) was calcined in air. First, after raising the temperature to 120 ° C. at 5 ° C./min in an electric furnace, the temperature was maintained at 120 ° C. for 1 hour. Thereafter, the temperature was raised to a firing temperature of 300 ° C. at 5 ° C./min, and the temperature was maintained at the temperature (300 ° C.) for 1 hour. Thereby, the adsorbent of Example 1 was obtained. The adsorbent was a yellowish white powder.
  • Ce 2 (CO 3 ) 3 cerium carbonate
  • Example 2 According to the following procedure, 5 g of cerium bicarbonate (Ce (HCO 3 ) 3 ) was calcined in air. First, after raising the temperature to 120 ° C. at 5 ° C./min in an electric furnace, the temperature was maintained at 120 ° C. for 1 hour. Thereafter, the temperature was raised to the firing temperature shown in Table 1 at 5 ° C./min, and the temperature was maintained for 1 hour. Thereby, the adsorbent of Example 2 was obtained. All the adsorbents were yellowish white powder.
  • Ce (HCO 3 ) 3 cerium bicarbonate
  • Comparative Example 1 An adsorbent of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that cerium oxalate (Ce 2 (C 2 O 4 ) 3 ) was used instead of cerium carbonate.
  • the adsorbent was a yellowish white powder.
  • Comparative Example 2 An adsorbent of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that cerium hydroxide (Ce (OH) 4 ) was used instead of cerium carbonate.
  • the adsorbent was a yellowish white powder.
  • ⁇ Measurement of physical properties of adsorbent> (BET specific surface area and micropore specific surface area) Using each adsorbent, the BET specific surface area and the specific surface area of the micropores were measured, and the ratio of the micropores was determined. First, as a pretreatment, the adsorbent was heated at 200 ° C. while vacuuming. Next, an adsorption isotherm of nitrogen at ⁇ 196 ° C. was measured. Subsequently, the BET specific surface area s1 was measured using a BET (Brunauer-Emmett-Teller) method.
  • BET Brunauer-Emmett-Teller
  • the specific surface area of the pores in the region having a pore diameter of 17 mm or more was measured by using BJH (Barrett-Joyner-Halenda) method.
  • the specific surface area s2 of the micropore (pore whose pore diameter is less than 17 mm) and the ratio of the micropore were obtained using the following formula.
  • the measurement results are shown in Table 1.
  • Micropore specific surface area s2 (BET specific surface area s1) ⁇ (specific surface area determined by BJH method)
  • Ratio of micropores specific surface area s2 / BET specific surface area s1 of micropores
  • FIG. 3 is a graph showing the correlation between the firing temperature, the BET specific surface area s1, the micropore specific surface area s2, and the micropore ratio (s2 / s1) for the adsorbent of Example 2. From FIG. 3, it was found that the specific surface area was the largest when the firing temperature was around 250 ° C. This is presumably because the decomposition of cerium bicarbonate is likely to proceed sufficiently when the firing temperature is high, and the cerium oxide is difficult to sinter when the firing temperature is low. From this result, it can be seen that the firing temperature may be 400 ° C. or lower, 350 ° C. or lower, or 200 to 350 ° C.
  • the differential pore volume was measured by the following procedure as the pore distribution in the region having a pore diameter of 17 mm or more. First, as a pretreatment, the adsorbent was heated at 200 ° C. while vacuuming. Next, after measuring the nitrogen adsorption isotherm at ⁇ 196 ° C., the differential pore volume was measured using the BJH method.
  • the differential pore volume was measured by the following procedure as the pore distribution in the region where the pore diameter was less than 17 mm.
  • the adsorbent was heated at 200 ° C. while vacuuming.
  • the differential pore volume was measured using the HK (Horvath-Kawazoe) method.
  • FIG. 4 shows the pore distribution of the adsorbent of Example 2 measured by the above method.
  • FIG. 4 (a) is a diagram showing the pore distribution in a region of 100 mm or less
  • FIG. 4 (b) is an enlarged view of the pore diameter in the range of 4 to 10 mm in FIG. 4 (a).
  • the temperature of the adsorbent was raised to 200 ° C. using an electric furnace while flowing helium (He) through the reaction tube at 150 mL / min, and then held at 200 ° C. for 1 hour. Thereby, impurities and gas adsorbed on the adsorbent were removed.
  • He helium
  • the CO 2 adsorption amount was measured by a CO 2 pulse adsorption test while maintaining the adsorbent temperature at 50 ° C. in an electric furnace. Specifically, the CO 2 pulse adsorption test was performed by the following method.
  • CO 2 pulse adsorption test As a sample gas, 10 mL of a mixed gas (relative humidity: 0%) containing 12% by volume of CO 2 and 88% by volume of He was used. The sample gas was introduced in a pulsed manner every 4 minutes for 2 minutes. At this time, the total pressure in the reaction tube was adjusted to 1 atmosphere. Next, the CO 2 concentration at the outlet of the reaction tube was measured by a gas chromatograph (carrier gas: He). The introduction of the sample gas was continued until the CO 2 concentration measured at the outlet of the reaction tube was saturated. CO 2 concentration is the amount of carbon dioxide adsorbed in until saturated (unit: g) of the CO 2 adsorption amount (unit: g / L) was determined.
  • carrier gas carrier gas
  • the contact frequency between carbon dioxide and the pore wall in the pore is improved, and the adsorption energy of carbon dioxide derived from the curvature of the pore wall is improved. It is considered that the adsorption of carbon dioxide is promoted by the above.
  • Example 2 Carbon dioxide adsorption / desorption test> Using the adsorbent of Example 1, the amount of CO 2 desorption at each temperature was measured by temperature-programmed desorption measurement (TPD: Temperature Programmed Desorption Measurement) according to the following procedure.
  • TPD Temperature Programmed Desorption Measurement
  • the adsorbent was pelletized with a press at 500 kgf. Next, after pulverizing the pellets, the pellets were sized using a sieve (particle size: 0.5 to 1.0 mm). Thereafter, 1.0 mL of the adsorbent was weighed and the adsorbent was fixed in the reaction tube. Subsequently, the adsorbent was dried at 120 ° C. in the atmosphere.
  • a mixed gas containing 800 ppm of CO 2 , He (balance gas), and 2.3% by volume of water (H 2 O) is adjusted to 60 cm while adjusting the temperature of the adsorbent to 20 ° C. It was made to circulate through the reaction tube at a flow rate of 3 / min (total pressure in the reaction tube: 1 atm). Moisture was introduced by circulating gas through a bubbler. The CO 2 concentration of the outlet gas of the reaction tube was analyzed by gas chromatography, and the mixed gas was circulated until adsorption saturation was reached.
  • the temperature of the adsorbent is increased from 20 ° C. at 2 ° C./min using an electric furnace while flowing the same mixed gas as in the adsorption step through the reaction tube at a flow rate of 60 cm 3 / min.
  • the temperature was raised to 200 ° C. (total pressure in the reaction tube: 1 atm).
  • the CO 2 desorption amount (CO 2 concentration of the outlet gas—800 ppm) was calculated by measuring the CO 2 concentration of the outlet gas of the reaction tube.
  • the CO 2 desorption amount was calculated by excluding the CO 2 concentration of the mixed gas from the CO 2 concentration of the outlet gas. The measurement results are shown in FIG.
  • SYMBOLS 1 Air-conditioning system, 10 ... Channel, 10a, 10b, 10d, 10e, 10f ... Channel part, 10c ... Removal part (carbon dioxide removal device), 20 ... Exhaust fan, 30 ... Concentration measuring device (concentration measuring unit) , 40 ... Electric furnace, 50 ... Compressor, 60, 62 ... Control device (control unit), 70a, 70b ... Valve, 80 ... Adsorbent, 100, 100a, 100b ... Air conditioner, R ... Space to be air conditioned, S1, S3 ... space, S2 ... central part.
  • Air-conditioning system 10 ... Channel, 10a, 10b, 10d, 10e, 10f ... Channel part, 10c ... Removal part (carbon dioxide removal device), 20 ... Exhaust fan, 30 ... Concentration measuring device (concentration measuring unit) , 40 ... Electric furnace, 50 ... Compressor, 60, 62 ... Control device (control unit), 70a, 70b ... Valve, 80 ...

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Abstract

二酸化炭素を含有する処理対象ガスから二酸化炭素を除去するために用いられる吸着剤の製造方法であって、セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩を含む原料を焼成する焼成工程を備える、吸着剤の製造方法。

Description

吸着剤及びその製造方法、二酸化炭素の除去方法、二酸化炭素除去器、並びに、空調装置
　本発明は、吸着剤及びその製造方法、二酸化炭素の除去方法、二酸化炭素除去器、並びに、空調装置に関する。
　近年、温室効果ガスの排出による地球温暖化が世界的な問題となっている。温室効果ガスとしては、二酸化炭素（ＣＯ２）、メタン（ＣＨ４）、フロン類（ＣＦＣｓ等）などが挙げられる。温室効果ガスの中でも二酸化炭素の影響が最も大きく、二酸化炭素（例えば、火力発電所、製鉄所等から排出される二酸化炭素）の除去方法の構築が求められている。
　また、二酸化炭素は人体に影響を与えることが知られており、例えば、二酸化炭素を高濃度に含むガスを吸引した場合には、眠気、健康被害等を引き起こす。人の密度が高い空間（ビル、車輛等）においては、人の呼気により室内の二酸化炭素濃度（以下、場合により「ＣＯ２濃度」という）が上昇しやすく、換気することでＣＯ２濃度を調整する場合がある。
　室内空気と外気とを素早く換気するためには、ブロア等の送風装置を稼働させる必要がある。また、外から取り込む空気（外気）は温度及び湿度が調整されていないため、夏季には冷房を稼働させ、冬季には暖房を稼働させる必要がある。これらの理由から、室内のＣＯ２濃度上昇は、空調に伴う消費電力の増加の要因となっている。
　換気による室内の二酸化炭素の減少量（ＣＯ２減少量）は、下記式で表される。下記式において、左辺のＣＯ２減少量が、人の呼気によるＣＯ２増加量と同等であればＣＯ２濃度を一定に保つことができる。
　　ＣＯ２減少量＝（室内のＣＯ２濃度－外気のＣＯ２濃度）×換気量
　しかしながら、近年では、外気のＣＯ２濃度が増加しているため、室内とのＣＯ２濃度差が小さくなっている。そのため、ＣＯ２濃度を調整するために必要な換気量も増加している。今後、外気のＣＯ２濃度が更に増加した場合、換気によるＣＯ２濃度の調整では消費電力が増加すると考えられる。
　前記課題は、外気との換気により生じるものである。そのため、換気以外の方法を用いて二酸化炭素を選択的に除去できれば、換気量を低減でき、結果として、空調に伴う消費電力を低減できる可能性がある。
　また、空気の存在する外気から遮蔽された空間（宇宙ステーション、潜水艇等）においては、外気と室内空気との換気が困難であるため、換気以外の方法により二酸化炭素を選択的に除去する必要がある。
　前記課題の解決策としては、例えば、化学吸収法、物理吸収法、膜分離法、吸着分離法、深冷分離法等により二酸化炭素を除去する方法が挙げられる。例えば、ＣＯ２吸着剤（以下、単に「吸着剤」という。）を用いて二酸化炭素を分離及び回収する方法（ＣＯ２分離回収法）が挙げられる。吸着剤としては、例えば、ゼオライトが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
特開２０００－１４０５４９号公報
　ところで、吸着剤を用いた二酸化炭素の除去方法に対しては、二酸化炭素の除去効率を向上させる観点から、吸着剤に対する二酸化炭素の吸着量を向上させることが求められている。
　本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、二酸化炭素の吸着量を向上させることが可能な吸着剤及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、前記吸着剤を用いた二酸化炭素の除去方法、二酸化炭素除去器及び空調装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る吸着剤の製造方法は、二酸化炭素を含有する処理対象ガスから二酸化炭素を除去するために用いられる吸着剤の製造方法であって、セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩を含む原料を焼成する焼成工程を備える。
　本発明に係る吸着剤の製造方法によれば、二酸化炭素の吸着量を向上させることが可能な吸着剤を得ることができる。このような吸着剤は、ＣＯ２吸着性（二酸化炭素の吸着性、二酸化炭素の捕捉能）に優れている。
　ところで、ゼオライト等の吸着剤を用いる方法では、処理対象ガスのＣＯ２濃度が低い場合において、二酸化炭素の除去効率が低下する傾向がある。一方、本発明によれば、処理対象ガスのＣＯ２濃度が低い場合において、吸着剤に対する二酸化炭素の吸着量を向上させることができる。このような本発明によれば、処理対象ガスのＣＯ２濃度が低い場合において、効率的に二酸化炭素を除去することができる。
　前記セリウム塩は、炭酸セリウム、炭酸水素セリウム及びオキシ炭酸セリウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩であることが好ましい。この場合、二酸化炭素の吸着量を更に向上させることができる。
　前記セリウム塩の含有量は、原料の全質量基準で９０質量％以上であることが好ましい。この場合、二酸化炭素の吸着量を更に向上させることができる。
　前記焼成工程における焼成温度は、４００℃以下であってもよい。この場合、セリウム酸化物の焼結が起こりにくいことから吸着剤の比表面積が大きくなりやすい。
　前記焼成工程における焼成温度は、１５０℃以上であってもよい。この場合、セリウム塩の分解が進行しやすいことから吸着剤の製造時間を短縮できる。
　本発明に係る吸着剤の第１実施形態は、上述した吸着剤の製造方法により得られた吸着剤である。本発明に係る吸着剤の第２実施形態は、二酸化炭素を含有する処理対象ガスから二酸化炭素を除去するために用いられる吸着剤であって、セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩の焼成物を含む、吸着剤である。
　本発明に係る二酸化炭素の除去方法は、上述した吸着剤の製造方法により得られる吸着剤、又は、上述した吸着剤を、二酸化炭素を含有する処理対象ガスに接触させて二酸化炭素を吸着剤に吸着させる工程を備える。本発明に係る二酸化炭素の除去方法によれば、吸着剤に対する二酸化炭素の吸着量を向上させることが可能であり、二酸化炭素の除去効率を向上させることができる。
　本発明に係る二酸化炭素除去器は、上述した吸着剤の製造方法により得られる吸着剤、又は、上述した吸着剤を備える。本発明に係る二酸化炭素除去器によれば、吸着剤に対する二酸化炭素の吸着量を向上させることが可能であり、二酸化炭素の除去効率を向上させることができる。
　本発明に係る空調装置は、二酸化炭素を含有する処理対象ガスを含む空調対象空間に用いられる空調装置であって、空調対象空間に接続された流路を備え、処理対象ガスに含まれる二酸化炭素を除去する除去部が流路に配置されており、上述した吸着剤の製造方法により得られる吸着剤、又は、上述した吸着剤が除去部に配置されており、吸着剤が処理対象ガスに接触して二酸化炭素が吸着剤に吸着する。本発明に係る空調装置によれば、吸着剤に対する二酸化炭素の吸着量を向上させることが可能であり、二酸化炭素の除去効率を向上させることができる。
　前記処理対象ガスのＣＯ２濃度は、５０００ｐｐｍ以下であってもよく、１０００ｐｐｍ以下であってもよい。
　本発明によれば、吸着剤に対する二酸化炭素の吸着量を向上させることができる。特に、本発明によれば、処理対象ガスのＣＯ２濃度が低い場合において、吸着剤に対する二酸化炭素の吸着量を向上させることができる。本発明によれば、二酸化炭素を含有する処理対象ガスからの二酸化炭素の除去への、吸着剤の応用を提供することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る空調装置を示す模式図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る空調システムを示す模式図である。 図３は、吸着剤の比表面積と焼成温度との相関を示す図である。 図４は、実施例の吸着剤の細孔分布を示す図である。 図５は、実施例及び比較例の吸着剤のＣＯ２吸着量を示す図である。 図６は、吸着脱離試験の測定結果を示す図である。
　本明細書において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
　本明細書において、「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。本明細書に例示する材料は、特に断らない限り、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。本明細書において、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
　以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
＜吸着剤の製造方法＞
　本実施形態に係る吸着剤の製造方法は、二酸化炭素を含有する処理対象ガス（処理の対象となるガス）から二酸化炭素を除去（例えば回収）するために用いられる吸着剤の製造方法である。吸着剤を用いて、処理対象ガスに含まれる二酸化炭素の少なくとも一部が除去されればよい。本実施形態に係る吸着剤の製造方法は、セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩を含む原料を焼成する焼成工程を備える。
　本発明者らは、鋭意検討の結果、セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩を含む原料を焼成することにより得られる吸着剤が、他のセリウム塩（セリウムのシュウ酸塩、セリウムの水酸化物等）を焼成して得られる吸着剤よりも優れたＣＯ２吸着性を有することを見いだした。
　本実施形態に係る吸着剤の製造方法によれば、優れたＣＯ２吸着性を有する吸着剤が得られる。この原因は明らかではないが、本発明者らは以下の通りであると推察している。本実施形態に係る吸着剤の製造方法では、焼成時にセリウムの炭酸塩及び／又はセリウムの炭酸水素塩が分解することにより二酸化炭素（ＣＯ２）及び水（Ｈ２Ｏ）が排出される。この二酸化炭素及び水によって、二酸化炭素の吸着に有利な細孔が形成されるため、優れたＣＯ２吸着性を有する吸着剤が得られると推察される。本実施形態に係る吸着剤の製造方法によれば、特に、処理対象ガスのＣＯ２濃度が低い場合において優れたＣＯ２吸着性を有する吸着剤が得られる。
　本実施形態に係る吸着剤の製造方法では、セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩を含む原料を焼成することにより、当該セリウム塩を分解し、且つ、セリウムを酸化する。すなわち、本実施形態に係る吸着剤の製造方法では、セリウム酸化物（酸化セリウム）を含有する吸着剤が得られる。
　セリウム塩は、例えば、セリウムイオンと、炭酸イオン及び炭酸水素イオンからなる群より選ばれる少なくとも一種のイオンと、を含む化合物であってもよい。セリウムの炭酸塩は、例えば、セリウムイオンと、炭酸イオンと、を含む化合物である。セリウムの炭酸水素塩は、例えば、セリウムイオンと、炭酸水素イオンと、を含む化合物である。
　セリウムの炭酸塩としては、炭酸セリウム、オキシ炭酸セリウム等が挙げられる。セリウムの炭酸水素塩としては、炭酸水素セリウム等が挙げられる。セリウム塩は、二酸化炭素の吸着量が更に向上する観点から、炭酸セリウム、炭酸水素セリウム及びオキシ炭酸セリウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩であってもよい。セリウムの炭酸塩及び／又はセリウムの炭酸水素塩と、炭酸塩及び炭素水素塩以外のセリウム塩とを併用してもよい。
　原料は、セリウム塩以外の他の化合物を含んでいてもよい。他の化合物としては、例えば、ランタニド（セリウムを除く。ランタン、ネオジム、プラセオジム等）、鉄、ナトリウムなどを含む化合物が挙げられる。セリウム塩は、公知の方法により作製することができる。また、セリウム塩として、市販されているセリウムの炭酸塩及び／又はセリウムの炭酸水素塩を用いてもよい。
　セリウム塩の含有量は、原料の全質量基準で、９０質量％以上であってもよく、９９質量％以上であってもよい。セリウム塩を含む原料は、セリウム塩からなる態様（セリウム塩の含有量が原料の全質量基準で実質的に１００質量％である態様）であってもよい。セリウム塩の前記含有量が多いほど、二酸化炭素の吸着量を更に向上させることができる。
　焼成工程における焼成温度は、セリウム塩を分解できる温度であれば特に限定されない。焼成温度は、セリウム塩の分解が進行しやすいことから吸着剤の製造時間を短縮できる観点から、１５０℃以上であってもよく、２００℃以上であってもよく、２２５℃以上であってもよい。焼成温度は、セリウム酸化物の焼結が起こりにくいことから吸着剤の比表面積が大きくなりやすい観点から、４００℃以下であってもよく、３５０℃以下であってもよく、３００℃以下であってもよく、２７５℃以下であってもよい。これらの観点から、焼成温度は、１５０～４００℃であってもよく、２００～３５０℃であってもよく、２２５～３００℃であってもよく、２２５～２７５℃であってもよい。
　焼成工程における焼成時間は、例えば、１０分以上であってもよい。焼成時間は、例えば、１０時間以下であってもよく、３時間以下であってもよく、１時間以下であってもよい。
　焼成工程は、一段階で行ってもよく、二段階以上の多段階で行ってもよい。なお、多段階の焼成を行う場合、少なくとも一つの段階が前記焼成温度及び／又は焼成時間であることが好ましい。焼成工程は、例えば、空気雰囲気下又は酸素雰囲気下で行うことができる。
　焼成工程では、乾燥した原料を焼成してもよい。また、焼成工程では、原料を含む溶液（例えば、セリウム塩が溶解した溶液）を加熱することにより、溶媒を除去すると共に原料を焼成してもよい。
　本実施形態に係る吸着剤の製造方法は、焼成前の原料を所定の形状（例えば、後述する吸着剤の形状）に成形する工程を備えていてもよく、焼成後の原料を所定の形状に成形する工程を備えていてもよい。
＜吸着剤＞
　本実施形態に係る吸着剤は、セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩を含む原料を焼成する焼成工程を備える方法により製造される。本実施形態に係る吸着剤は、セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩を含む原料を焼成してなり、セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩の焼成物を含む。本実施形態に係る吸着剤（二酸化炭素捕捉剤）は、二酸化炭素を含有する処理対象ガスから二酸化炭素を除去するために用いられる。
　本実施形態に係る吸着剤は、セリウム酸化物を含有することができる。セリウム酸化物としては、ＣｅＯｘ（ｘ＝１．５～２．０）等が挙げられ、具体的には、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３等が挙げられる。
　吸着剤におけるセリウム酸化物の含有量は、吸着剤の全質量基準で、３０質量％以上であってもよく、７０質量％以上であってもよく、９０質量％以上であってもよい。吸着剤は、セリウム酸化物からなる態様（セリウム酸化物の含有量が吸着剤の全質量基準で実質的に１００質量％である態様）であってもよい。セリウム酸化物の前記含有量が多いほど、二酸化炭素の吸着量を更に向上させることができる。セリウム酸化物の含有量は、例えば、吸着剤を得るための原料におけるセリウム塩の含有量によって調整することができる。
　吸着剤は、二酸化炭素の吸着量が更に向上する観点から、Ｈｏｒｖａｔｈ－Ｋａｗａｚｏｅ法により測定される細孔分布において、細孔径が７Å以下の領域に、微分細孔容積が０．００８５ｃｍ３／ｇ－Å以上である細孔径を有することが好ましく、微分細孔容積が０．０１ｃｍ３／ｇ－Å以上である細孔径を有することがより好ましく、微分細孔容積が０．０１２ｃｍ３／ｇ－Å以上である細孔径を有することが更に好ましい。吸着剤は、二酸化炭素の吸着量が更に向上する観点から、Ｈｏｒｖａｔｈ－Ｋａｗａｚｏｅ法により測定される細孔分布において、細孔径が６Å以上７Å以下の領域に、微分細孔容積が０．００８５ｃｍ３／ｇ－Å以上である細孔径を有することが好ましく、微分細孔容積が０．０１ｃｍ３／ｇ－Å以上である細孔径を有することがより好ましく、微分細孔容積が０．０１２ｃｍ３／ｇ－Å以上である細孔径を有することが更に好ましい。吸着剤の細孔分布は、実施例に記載の方法に従って測定することができる。また、微分細孔容積は、焼成工程における焼成温度、酸素濃度等によって調整することができる。
　吸着剤は、化学処理されていてもよく、例えば、フィラー（アルミナ、シリカ等）をバインダーとして混合することなどによって高比表面積化されていてもよい。
　吸着剤のＢＥＴ比表面積ｓ１は、ＣＯ２吸着性が更に向上する観点から、１００ｍ２／ｇ以上であってもよく、１２０ｍ２／ｇ以上であってもよく、１３０ｍ２／ｇ以上であってもよい。ＢＥＴ比表面積ｓ１は、細孔の容積が大きくなりすぎず、吸着剤の密度が小さくなりすぎない観点から、５００ｍ２／ｇ以下であってもよく、４００ｍ２／ｇ以下であってもよく、３００ｍ２／ｇ以下であってもよい。ＢＥＴ比表面積ｓ１は、実施例に記載の方法に従って測定することができる。ＢＥＴ比表面積ｓ１は、焼成工程における焼成温度、酸素濃度等によって調整することができる。
　吸着剤における細孔径が１７Å未満の細孔（マイクロ孔）の比表面積ｓ２は、ＣＯ２吸着性が更に向上する観点から、５０ｍ２／ｇ以上が好ましく、７０ｍ２／ｇ以上がより好ましく、８０ｍ２／ｇ以上が更に好ましい。一方、前記の微小な細孔が大きい場合には熱等の影響により閉塞する可能性があるため、比表面積ｓ２は、ＣＯ２吸着性が安定化する観点から、１２０ｍ２／ｇ以下が好ましく、１１０ｍ２／ｇ以下がより好ましく、１００ｍ２／ｇ以下が更に好ましい。比表面積ｓ２は、実施例に記載の方法に従って測定することができる。マイクロ孔の比表面積ｓ２は、焼成工程における焼成温度、酸素濃度等によって調整することができる。
　マイクロ孔の割合（ＢＥＴ比表面積ｓ１に対するマイクロ孔の比表面積ｓ２の比）ｓ２／ｓ１は、ＣＯ２吸着性が更に向上する観点から、０．３以上が好ましく、０．４以上がより好ましく、０．５以上が更に好ましい。マイクロ孔の割合ｓ２／ｓ１は、ＣＯ２吸着性が更に向上する観点から、１．０以下が好ましく、０．９以下がより好ましく、０．８以下が更に好ましい。
　吸着剤の形状としては、粉状、ペレット状、粒状、ハニカム状等が挙げられる。吸着剤の形状は、必要となる反応速度、圧力損失、吸着剤の吸着量、吸着剤に吸着されるガス（吸着ガス）の純度（ＣＯ２純度）等を勘案して決定すればよい。吸着剤の形状は、原料の形状と同じであってもよい。
＜二酸化炭素の除去方法＞
　本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法は、本実施形態に係る吸着剤を、二酸化炭素を含有する処理対象ガスに接触させて二酸化炭素を当該吸着剤に吸着させる吸着工程を備える。
　処理対象ガスにおけるＣＯ２濃度は、処理対象ガスの全体積基準で５０００ｐｐｍ以下（０．５体積％以下）であってもよい。本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法によれば、ＣＯ２濃度が５０００ｐｐｍ以下である場合において、効率的に二酸化炭素を除去することができる。このような効果が奏される理由は、明らかでないが、以下の通りであると本発明者らは推察している。吸着工程では、二酸化炭素がセリウム酸化物の表面に物理吸着するのではなく、二酸化炭素がセリウム酸化物の表面と化学結合することにより二酸化炭素が吸着剤に吸着されると考えられる。この場合、本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法では、吸着剤への吸着における二酸化炭素の分圧依存性が小さく、処理対象ガスのＣＯ２濃度が５０００ｐｐｍ以下であっても、効率的に二酸化炭素を除去することが可能であると推察される。
　ＣＯ２濃度は、ＣＯ２濃度が低い場合であっても効率的に二酸化炭素を除去する効果が確認されやすい観点から、処理対象ガスの全体積基準で、２０００ｐｐｍ以下であってもよく、１５００ｐｐｍ以下であってもよく、１０００ｐｐｍ以下であってもよく、７５０ｐｐｍ以下であってもよく、５００ｐｐｍ以下であってもよい。ＣＯ２濃度は、二酸化炭素の除去量が多くなりやすい観点から、処理対象ガスの全体積基準で、１００ｐｐｍ以上であってもよく、２００ｐｐｍ以上であってもよく、４００ｐｐｍ以上であってもよい。これらの観点から、ＣＯ２濃度は、処理対象ガスの全体積基準で、１００～５０００ｐｐｍであってもよく、１００～２０００ｐｐｍであってもよく、１００～１５００ｐｐｍであってもよく、１００～１０００ｐｐｍであってもよく、２００～１０００ｐｐｍであってもよく、４００～１０００ｐｐｍであってもよく、４００～７５０ｐｐｍであってもよく、４００～５００ｐｐｍであってもよい。なお、労働安全衛生法の事務所衛生基準規則において室内のＣＯ２濃度は５０００ｐｐｍ以下に調整されるべきことが規定されている。また、ＣＯ２濃度が１０００ｐｐｍを超える場合には眠気を誘発することが知られており、建築物環境衛生管理基準においてＣＯ２濃度は１０００ｐｐｍ以下に調整されるべきことが規定されている。そのため、ＣＯ２濃度が５０００ｐｐｍ又は１０００ｐｐｍを超過しないように換気することでＣＯ２濃度を調整する場合がある。処理対象ガスにおけるＣＯ２濃度は、前記範囲に限られず、５００～５０００ｐｐｍであってもよく、７５０～５０００ｐｐｍであってもよい。
　処理対象ガスは、二酸化炭素を含有するガスであれば特に限定されず、二酸化炭素以外のガス成分を含有していてもよい。二酸化炭素以外のガス成分としては、水（水蒸気、Ｈ２Ｏ）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、一酸化炭素（ＣＯ）、ＳＯｘ、ＮＯｘ、揮発性有機物（ＶＯＣ）等が挙げられる。処理対象ガスの具体例としては、ビル、車輛等の室内における空気が挙げられる。吸着工程において、処理対象ガスが水、一酸化炭素、ＳＯｘ、ＮＯｘ、揮発性有機物等を含有する場合、これらのガス成分は吸着剤に吸着される場合がある。
　ところで、ゼオライト等の吸着剤では、処理対象ガスが水を含有する場合にＣＯ２吸着性が大幅に低下する傾向がある。そのため、ゼオライト等の吸着剤を用いる方法において吸着剤のＣＯ２吸着性を向上させるためには、処理対象ガスを吸着剤に接触させる前に処理対象ガスから水分を取り除く除湿工程を行う必要がある。除湿工程は、例えば、除湿装置を用いて行われるため、設備の増加及びエネルギー消費量の増加につながる。一方、本実施形態に係る吸着剤は、処理対象ガスが水を含有する場合であっても、ゼオライト等の吸着剤と比較して優れたＣＯ２吸着性を有する。そのため、本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法では、除湿工程が不要であり、処理対象ガスが水を含有する場合であっても効率的に二酸化炭素を除去することができる。
　処理対象ガスの露点は、０℃以上であってもよい。処理対象ガスの露点は、セリウム酸化物表面の水酸基を増加させ、ＣＯ２との反応性を高める観点から、－４０℃以上５０℃以下であってもよく、０℃以上４０℃以下であってもよく、１０℃以上３０℃以下であってもよい。処理対象ガスの相対湿度は、０％以上であってもよく、３０％以上であってもよく、５０％以上であってもよく、８０％以上であってもよい。処理対象ガスの相対湿度は、除湿によるエネルギー消費を低減する観点から、１００％以下である（すなわち、吸着剤上で結露しない）ことが好ましく、０．１％以上９０％以下がより好ましく、１０％以上８０％以下が更に好ましい。前記相対湿度は、例えば３０℃における相対湿度である。
　吸着工程において処理対象ガスを吸着剤に接触させる際の吸着剤の温度Ｔ１を調整することにより、二酸化炭素の吸着量を調整することができる。温度Ｔ１が高いほど吸着剤のＣＯ２吸着量が少なくなる傾向がある。温度Ｔ１は、－２０～１００℃であってもよく、１０～４０℃であってもよい。
　吸着剤の温度Ｔ１は、吸着剤を加熱又は冷却することにより調整されてもよく、加熱及び冷却を併用してもよい。また、処理対象ガスを加熱又は冷却することにより間接的に吸着剤の温度Ｔ１を調整してもよい。吸着剤を加熱する方法としては、熱媒（例えば、加熱されたガス又は液体）を直接吸着剤に接触させる方法；伝熱管等に熱媒（例えば、加熱されたガス又は液体）を流通させ、伝熱面からの熱伝導により吸着剤を加熱する方法；電気的に発熱させた電気炉等により吸着剤を加熱する方法などが挙げられる。吸着剤を冷却する方法としては、冷媒（例えば、冷却されたガス又は液体）を直接吸着剤に接触させる方法；伝熱管等に冷媒（例えば、冷却されたガス又は液体）を流通させ、伝熱面からの熱伝導により冷却する方法などが挙げられる。
　吸着工程において、吸着剤の存在する雰囲気の全圧（例えば、吸着剤を含む容器内の全圧）を調整することにより、二酸化炭素の吸着量を調整することができる。全圧が高いほど吸着剤のＣＯ２吸着量が多くなる傾向がある。全圧は、二酸化炭素の除去効率が更に向上する観点から、０．１気圧以上が好ましく、１気圧以上がより好ましい。全圧は、省エネルギーの観点から、１０気圧以下であってもよく、２気圧以下であってもよく、１．３気圧以下であってもよい。全圧は、５気圧以上であってもよい。
　吸着剤の存在する雰囲気の全圧は、加圧又は減圧することにより調整されてもよく、加圧及び減圧を併用してもよい。全圧を調整する方法としては、ポンプ、コンプレッサー等により機械的に圧力を調整する方法；吸着剤の周辺雰囲気の圧力とは異なる圧力を有するガスを導入する方法などが挙げられる。
　本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法では、吸着剤をハニカム状の基材に担持して用いてもよく、吸着剤を容器に充填して用いてもよい。吸着剤の使用方法は、必要となる反応速度、圧力損失、吸着剤の吸着量、吸着剤に吸着されるガス（吸着ガス）の純度（ＣＯ２純度）等を勘案して決定すればよい。
　吸着剤を容器に充填して用いる場合、吸着ガス中の二酸化炭素の純度を高める場合には、空隙率が小さいほど好ましい。この場合、空隙内に残留する二酸化炭素以外のガス量が少なくなるため、吸着ガス中の二酸化炭素の純度を高めることができる。一方、圧力損失を小さくする場合には、空隙率が大きいほど好ましい。
　本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法は、前記吸着工程後に、二酸化炭素を吸着剤から脱着（脱離）させる脱着工程を更に備えていてもよい。
　二酸化炭素を吸着剤から脱着させる方法としては、吸着量の温度依存性を利用する方法（温度スイング法。温度変化に伴う吸着剤の吸着量差を利用する方法）；吸着量の圧力依存性を利用する方法（圧力スイング法。圧力変化に伴う吸着材の吸着量差を利用する方法）等が挙げられ、これらの方法を併用してもよい（温度・圧力スイング法）。
　吸着量の温度依存性を利用する方法では、例えば、脱着工程における吸着剤の温度を吸着工程よりも高くする。吸着剤を加熱する方法としては、上述した吸着工程において吸着剤を加熱する方法と同様の方法；周辺の排熱を利用する方法等が挙げられる。加熱に要するエネルギーを抑える観点からは、周辺の排熱を利用することが好ましい。
　吸着工程における吸着剤の温度Ｔ１と、脱着工程における吸着剤の温度Ｔ２との温度差（Ｔ２－Ｔ１）は、省エネルギーの観点から、２００℃以下であってもよく、１００℃以下であってもよく、５０℃以下であってもよい。温度差（Ｔ２－Ｔ１）は、吸着剤に吸着した二酸化炭素を脱着しやすい観点から、１０℃以上であってもよく、２０℃以上であってもよく、３０℃以上であってもよい。脱着工程における吸着剤の温度Ｔ２は、例えば、４０～３００℃であってもよく、５０～２００℃であってもよく、８０～１２０℃であってもよい。
　吸着量の圧力依存性を利用する方法では、吸着剤の存在する雰囲気の全圧（例えば、吸着剤を含む容器内の全圧）が高いほどＣＯ２吸着量が多くなることから、吸着工程の全圧よりも脱着工程の全圧が低圧となるように変化させることが好ましい。全圧は、加圧又は減圧することにより調整されてもよく、加圧及び減圧を併用してもよい。全圧を調整する方法としては、例えば、上述した吸着工程と同様の方法が挙げられる。脱着工程における全圧は、ＣＯ２脱離量が多くなる観点から、周辺大気の圧力（例えば１気圧）であってもよく、１気圧未満であってもよい。
　脱着工程により脱着して回収された二酸化炭素は、そのまま外気に排出してもよいが、二酸化炭素を利用する分野において再利用してもよい。例えば、温室栽培向けハウス等では、ＣＯ２濃度を高めることで植物の成長が促進されることから、ＣＯ２濃度を１０００ｐｐｍレベルに高める場合があるため、回収された二酸化炭素を、ＣＯ２濃度を高めることに再利用してもよい。
　吸着剤にＳＯｘ、ＮＯｘ、煤塵等が吸着した場合、吸着工程における吸着剤のＣＯ２吸着性が低下する可能性があるため、処理対象ガスはＳＯｘ、ＮＯｘ、煤塵等を含有しないことが好ましい。処理対象ガスがＳＯｘ、ＮＯｘ、煤塵等を含有する場合（例えば、処理対象ガスが、石炭火力発電所等から排出される排ガスである場合）、本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法は、吸着剤のＣＯ２吸着性を保持しやすい観点から、吸着工程の前に、処理対象ガスからＳＯｘ、ＮＯｘ、煤塵等の不純物を除去する不純物除去工程を更に備えることが好ましい。不純物除去工程は、脱硝装置、脱硫装置、脱塵装置等の除去装置を用いて行うことが可能であり、これらの装置の下流側において、処理対象ガスを吸着剤に接触させることができる。また、吸着剤にＳＯｘ、ＮＯｘ、煤塵等の不純物が吸着した場合には、吸着剤を交換することの他、吸着剤を加熱することによって、吸着剤に吸着した不純物を除去することもできる。
　脱着工程後の吸着剤は、再度、吸着工程に用いることができる。本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法では、脱着工程後、吸着工程及び脱着工程を繰り返し行ってもよい。脱着工程において吸着剤を加熱した場合、上述の方法により吸着剤を冷却して吸着工程に用いてもよい。二酸化炭素を含有するガス（例えば、二酸化炭素を含有する処理対象ガス）を吸着剤に接触させることにより吸着剤を冷却してもよい。
　本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法は、ＣＯ２濃度の管理が必要な密閉された空間において好適に実施することができる。ＣＯ２濃度の管理が必要な空間としては、例えば、ビル；車輛；自動車；宇宙ステーション；潜水艇；食品又は化学製品の製造プラント等が挙げられる。本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法は、特に、ＣＯ２濃度が５０００ｐｐｍ以下に制限される空間（例えば、ビル、車輛等の人の密度が高い空間）において好適に実施することができる。また、食品又は化学製品等の製造時において二酸化炭素が悪影響を与える可能性があることから、本実施形態に係る二酸化炭素の除去方法は、食品又は化学製品の製造プラント等において好適に実施することができる。
＜二酸化炭素除去器、二酸化炭素除去装置及び二酸化炭素除去システム＞
　本実施形態に係る二酸化炭素除去器は、本実施形態に係る吸着剤を備える。本実施形態に係る二酸化炭素除去装置は、本実施形態に係る二酸化炭素除去器（反応容器）を備える。本実施形態に係る二酸化炭素除去装置は、例えば、二酸化炭素を含有する処理対象ガスを含む空調対象空間に用いられる空調装置である。本実施形態に係る空調装置は、空調対象空間に接続された流路を備え、処理対象ガスに含まれる二酸化炭素を除去する除去部（二酸化炭素除去器、二酸化炭素除去部）が流路に配置されている。本実施形態に係る空調装置において、本実施形態に係る吸着剤が除去部に配置されており、吸着剤が処理対象ガスに接触して二酸化炭素が吸着剤に吸着する。本実施形態によれば、空調対象空間の処理対象ガスを吸着剤に接触させて二酸化炭素を吸着剤に吸着させる吸着工程を備える空調方法が提供される。なお、二酸化炭素を含有する処理対象ガスの詳細は、上述した二酸化炭素の除去方法における処理対象ガスと同様である。以下、図１を用いて、二酸化炭素除去装置の例として、空調装置について説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係る空調装置１００は、流路１０と、排気ファン（排気手段）２０と、濃度測定器（濃度測定部）３０と、電気炉（温度制御手段）４０と、コンプレッサー（圧力制御手段）５０と、制御装置（制御部）６０と、を備えている。
　流路１０は、二酸化炭素を含有する処理対象ガス（室内ガス）を含む空調対象空間Ｒに接続されている。流路１０は、流路部１０ａと、流路部１０ｂと、除去部（流路部。二酸化炭素除去部）１０ｃと、流路部１０ｄと、流路部（循環流路）１０ｅと、流路部（排気流路）１０ｆとを有しており、除去部１０ｃは、流路１０に配置されている。空調装置１００は、二酸化炭素除去器として除去部１０ｃを備えている。流路１０には、除去部１０ｃにおける処理対象ガスの流入の有無を調整するバルブ７０ａと、処理対象ガスの流れ方向を調整するバルブ７０ｂとが配置されている。
　流路部１０ａの上流端は、空調対象空間Ｒに接続されており、流路部１０ａの下流端は、バルブ７０ａを介して流路部１０ｂの上流端に接続されている。除去部１０ｃの上流端は、流路部１０ｂの下流端に接続されている。除去部１０ｃの下流端は、流路部１０ｄの上流端に接続されている。流路１０における流路部１０ｄより下流側は、流路部１０ｅ及び流路部１０ｆに分岐している。流路部１０ｄの下流端は、バルブ７０ｂを介して流路部１０ｅの上流端及び流路部１０ｆの上流端に接続されている。流路部１０ｅの下流端は、空調対象空間Ｒに接続されている。流路部１０ｆの下流端は、外気に接続されている。
　除去部１０ｃには、本実施形態に係る吸着剤である吸着剤８０が配置されている。吸着剤８０は、除去部１０ｃの中央部に充填されている。除去部１０ｃには、吸着剤８０を介して２つの空間が形成されており、除去部１０ｃは、上流側の空間Ｓ１と、吸着剤８０が充填された中央部Ｓ２と、下流側の空間Ｓ３とを有している。空間Ｓ１は、流路部１０ａ，１０ｂ及びバルブ７０ａを介して空調対象空間Ｒに接続されており、二酸化炭素を含有する処理対象ガスが空調対象空間Ｒから除去部１０ｃの空間Ｓ１に供給される。除去部１０ｃに供給された処理対象ガスは、中央部Ｓ２を経由して空間Ｓ１から空間Ｓ３へ移動した後、除去部１０ｃから排出される。
　空調対象空間Ｒから排出された処理対象ガスは、除去部１０ｃにおいて二酸化炭素の少なくとも一部が除去される。二酸化炭素が除去された処理対象ガスは、バルブ７０ｂを調整することにより、空調対象空間Ｒに戻されてもよく、空調装置１００の外部における外気へ排出されてもよい。例えば、空調対象空間Ｒから排出された処理対象ガスは、上流から下流にかけて、流路部１０ａ、流路部１０ｂ、除去部１０ｃ、流路部１０ｄ及び流路部１０ｅを経由して空調対象空間Ｒに流入することができる。また、空調対象空間Ｒから排出された処理対象ガスは、上流から下流にかけて、流路部１０ａ、流路部１０ｂ、除去部１０ｃ、流路部１０ｄ及び流路部１０ｆを経由して外気に排出されてもよい。
　排気ファン２０は、空調対象空間Ｒにおける処理対象ガスの排出位置に配置されている。排気ファン２０は、処理対象ガスを空調対象空間Ｒから排出して除去部１０ｃへ供給する。
　濃度測定器３０は、空調対象空間Ｒの二酸化炭素濃度を測定する。濃度測定器３０は、空調対象空間Ｒ内に配置されている。
　電気炉４０は、空調装置１００の除去部１０ｃの外部に配置されており、吸着剤８０の温度を昇温させることができる。コンプレッサー５０は、空調装置１００の除去部１０ｃに接続されており、除去部１０ｃ内の圧力を調整することができる。
　制御装置６０は、空調装置１００の運転制御を行うことが可能であり、例えば、濃度測定器３０で測定される二酸化炭素濃度に基づいて、除去部１０ｃにおける処理対象ガスの流入の有無を制御することができる。具体的には、呼気等により空調対象空間Ｒ内の二酸化炭素濃度が上昇して所定濃度に達したことが濃度測定器３０により検出された場合、濃度測定器３０から制御装置６０に濃度情報が送信される。濃度情報を受信した制御装置６０は、バルブ７０ａを開放すると共に、除去部１０ｃから排出されるガスが流路部１０ｄ及び流路部１０ｅを介して空調対象空間Ｒに流入するように調整する。そして、制御装置６０は、排気ファン２０を稼働させて、空調対象空間Ｒから処理対象ガスを除去部１０ｃへ供給する。さらに、制御装置６０は、必要に応じて、電気炉４０及び／又はコンプレッサー５０を稼働させて、吸着剤８０の温度、除去部１０ｃ内の圧力等を調整する。
　除去部１０ｃに供給された処理対象ガスが中央部Ｓ２を経由して空間Ｓ１から空間Ｓ３へ移動するに際して、処理対象ガスが吸着剤８０に接触し、処理対象ガス中の二酸化炭素が吸着剤８０に吸着する。これにより、処理対象ガスから二酸化炭素が除去される。この場合、二酸化炭素が除去されたガスは、流路部１０ｄ及び流路部１０ｅを介して空調対象空間Ｒに供給される。
　吸着剤８０に吸着した二酸化炭素は、吸着剤８０から脱着させることなく、吸着剤８０に吸着した状態で回収されてもよく、吸着剤８０から脱着させて回収してもよい。脱着工程においては、電気炉４０及び／又はコンプレッサー５０を稼働させて吸着剤８０の温度、除去部１０ｃ内の圧力等を調整することにより、上述した温度スイング法、圧力スイング法等により、吸着剤８０から二酸化炭素を脱着させることができる。この場合、例えば、バルブ７０ｂは、除去部１０ｃから排出されるガス（脱着した二酸化炭素を含有するガス）が流路部１０ｆを介して外気に排出されるように調整されており、必要に応じて、排出される二酸化炭素を回収することができる。
　本実施形態に係る二酸化炭素除去システムは、本実施形態に係る二酸化炭素除去装置を複数備える。本実施形態に係る二酸化炭素除去システムは、例えば、本実施形態に係る空調装置を複数備える空調システムである。本実施形態に係る二酸化炭素除去システムは、複数の二酸化炭素除去装置の運転（例えば、空調装置の空調運転）を制御する制御部を備えていてもよい。例えば、本実施形態に係る二酸化炭素除去システムは、複数の二酸化炭素除去装置の運転（例えば、空調装置の空調運転）を統括的に制御する。以下、図２を用いて、二酸化炭素除去システムの例として、空調システムについて説明する。
　図２に示すように、本実施形態に係る空調システム１は、第１の空調装置１００ａと、第２の空調装置１００ｂと、制御装置（制御部）６２と、を備えている。制御装置６２は、第１の空調装置１００ａ及び第２の空調装置１００ｂにおける上述の制御装置６０を制御することにより、第１の空調装置１００ａ及び第２の空調装置１００ｂの空調運転を制御する。例えば、制御装置６２は、第１の空調装置１００ａ及び第２の空調装置１００ｂの空調運転を同条件で行うように調整してもよく、第１の空調装置１００ａ及び第２の空調装置１００ｂの空調運転を異なる条件で行うように調整してもよい。制御装置６２は、除去部１０ｃにおける処理対象ガスの流入の有無等に関する情報を制御装置６０に送信することができる。
　二酸化炭素除去器、二酸化炭素除去装置（空調装置等）及び二酸化炭素除去システム（空調システム等）は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を行ってもよい。例えば、二酸化炭素除去器、二酸化炭素除去装置及び二酸化炭素除去システムは、空調のために用いられることに限られず、二酸化炭素を含有するガスから二酸化炭素を除去する全ての用途に用いることができる。
　空調装置において吸着剤は、除去部に配置されていればよく、除去部の中央部に充填されることなく、内壁面の一部に配置されている態様であってもよい。空調装置の制御部の制御内容は、除去部における処理対象ガスの流入の有無を制御することに限られず、制御部は、除去部における処理対象ガスの流入量を調整してもよい。
　空調装置において、排気ファンに代えて送風機を用いて処理対象ガスを二酸化炭素除去部へ供給してもよく、自然対流により処理対象ガスが二酸化炭素除去部へ供給される場合には、排気手段を用いなくてもよい。また、温度制御手段及び圧力制御手段は、電気炉及びコンプレッサーに限定されるものでなく、吸着工程及び脱着工程において上述した各種の手段を用いることができる。温度制御手段は、加熱手段に限られず、冷却手段であってもよい。
　空調装置において、空調対象空間、二酸化炭素除去部、排気手段、温度制御手段、圧力制御手段、濃度測定部、制御装置等のそれぞれは、一つに限られるものではなく、複数配置されていてもよい。空調装置は、処理対象ガスの露点及び相対湿度を調整するための調湿器；空調対象空間の湿度を測定する湿度測定器；脱硝装置、脱硫装置、脱塵装置等の除去装置などを備えていてもよい。
　以下、実施例及び比較例を用いて本発明の内容を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
＜吸着剤の準備＞
（実施例１）
　次の手順により炭酸セリウム（Ｃｅ２（ＣＯ３）３）１５ｇを空気中で焼成した。まず、電気炉にて１２０℃まで５℃／分で昇温した後、１２０℃で１時間温度を保持した。その後、焼成温度３００℃まで５℃／分で昇温した後、当該温度（３００℃）で１時間温度を保持した。これにより、実施例１の吸着剤を得た。吸着剤は黄白色の粉末であった。
（実施例２）
　次の手順により炭酸水素セリウム（Ｃｅ（ＨＣＯ３）３）５ｇを空気中で焼成した。まず、電気炉にて１２０℃まで５℃／分で昇温した後、１２０℃で１時間温度を保持した。その後、表１に示す焼成温度まで５℃／分で昇温した後、当該温度で１時間温度を保持した。これにより、実施例２の吸着剤を得た。吸着剤はいずれも黄白色の粉末であった。
（比較例１）
　炭酸セリウムに代えてシュウ酸セリウム（Ｃｅ２（Ｃ２Ｏ４）３）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の吸着剤を得た。吸着剤は黄白色の粉末であった。
（比較例２）
　炭酸セリウムに代えて水酸化セリウム（Ｃｅ（ＯＨ）４）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例２の吸着剤を得た。吸着剤は黄白色の粉末であった。
＜吸着剤の物性測定＞
（ＢＥＴ比表面積及びマイクロ孔の比表面積）
　各吸着剤を用いて、ＢＥＴ比表面積及びマイクロ孔の比表面積を測定し、マイクロ孔の割合を求めた。まず、前処理として、真空引きを行いながら２００℃で吸着剤を加熱した。次いで、－１９６℃での窒素の吸着等温線を測定した。続いて、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ－Ｅｍｍｅｔｔ－Ｔｅｌｌｅｒ）法を用いてＢＥＴ比表面積ｓ１を測定した。また、ＢＪＨ（Ｂａｒｒｅｔｔ－Ｊｏｙｎｅｒ－Ｈａｌｅｎｄａ）法を用いて、細孔径が１７Å以上の領域の細孔の比表面積を測定した。そして、下記式を用いて、マイクロ孔（細孔径が１７Å未満の細孔）の比表面積ｓ２、及び、マイクロ孔の割合を求めた。測定結果を表１に示す。
　マイクロ孔の比表面積ｓ２＝（ＢＥＴ比表面積ｓ１）－（ＢＪＨ法により求めた比表面積）
　マイクロ孔の割合＝マイクロ孔の比表面積ｓ２／ＢＥＴ比表面積ｓ１
　図３は、実施例２の吸着剤に関し、焼成温度と、ＢＥＴ比表面積ｓ１、マイクロ孔の比表面積ｓ２及びマイクロ孔の割合（ｓ２／ｓ１）との相関を示す図である。図３より、焼成温度が２５０℃付近である場合に比表面積が最も大きくなることがわかった。これは、焼成温度が高くなると、炭酸水素セリウムの分解が充分に進みやすく、焼成温度が低くなると、セリウム酸化物が焼結しにくいためと考えられる。本結果から焼成温度は、４００℃以下であってもよく、３５０℃以下であってもよく、２００～３５０℃であってもよいことがわかる。
（細孔分布）
　実施例２の吸着剤を用いて、細孔径が１７Å以上の領域における細孔分布として微分細孔容積を次の手順で測定した。まず、前処理として、真空引きを行いながら２００℃で吸着剤を加熱した。次いで、－１９６℃での窒素の吸着等温線を測定した後、ＢＪＨ法を用いて微分細孔容積を測定した。
　実施例２の吸着剤を用いて、細孔径が１７Å未満の領域における細孔分布として微分細孔容積を次の手順で測定した。まず、前処理として、真空引きを行いながら２００℃で吸着剤を加熱した。次いで、液体アルゴンの温度（－１８５．７℃）でのアルゴンの吸着等温線を測定した後、ＨＫ（Ｈｏｒｖａｔｈ－Ｋａｗａｚｏｅ）法を用いて微分細孔容積を測定した。
　上記方法により測定した実施例２の吸着剤の細孔分布を図４に示す。図４（ａ）は、１００Å以下の領域における細孔分布を示す図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）における細孔径が４～１０Åの範囲の拡大図である。
＜実験Ａ：二酸化炭素の吸着量の測定＞
　まず、直径４０ｍｍの金型を使用して、吸着剤をプレス機により２００ｋｇｆでペレット化した。次いで、ペレットを破砕した後、篩を用いて粒状（粒径：０．５～１．０ｍｍ）に整粒した。その後、メスシリンダーを用いて吸着剤１．０ｍＬを量りとり、石英ガラス製の反応管中に固定した。
　次いで、前処理として、反応管に１５０ｍＬ／分でヘリウム（Ｈｅ）を流通させながら、電気炉を用いて吸着剤の温度を２００℃まで昇温させた後、２００℃で１時間保持した。これにより、不純物、及び、吸着剤に吸着したガスを除去した。
　次いで、吸着剤の温度が５０℃になるまで冷却した後、電気炉で吸着剤の温度を５０℃に保ちながら、ＣＯ２パルス吸着試験によりＣＯ２吸着量を測定した。ＣＯ２パルス吸着試験は、具体的には、下記方法により行った。
［ＣＯ２パルス吸着試験］
　サンプルガスとして、１２体積％のＣＯ２と８８体積％のＨｅとを含む混合ガス（相対湿度：０％）１０ｍＬを用いた。当該サンプルガスをパルス状で４分おきに２分間導入した。この際、反応管内の全圧を１気圧に調整した。次いで、反応管の出口のＣＯ２濃度をガスクロマトグラフ（キャリアガス：Ｈｅ）により測定した。反応管の出口で測定されるＣＯ２濃度が飽和するまでサンプルガスの導入を継続した。ＣＯ２濃度が飽和するまでに吸着した二酸化炭素量（単位：ｇ）からＣＯ２吸着量（単位：ｇ／Ｌ）を求めた。
　測定結果を表１及び図５に示す。表１及び図５より、炭酸セリウムを焼成して得られた吸着剤、及び、炭酸水素セリウムを焼成して得られた吸着剤は、他のセリウム塩（シュウ酸セリウム又は水酸化セリウム）を焼成して得られた吸着剤よりもＣＯ２吸着性に優れることが分かる。
　図４より、実施例２の吸着剤において、細孔径が１７Å以上の細孔は少ない（細孔径が１７Å以上の領域の微分細孔容積は小さい）ものの、細孔径が５Å以上１７Å未満の細孔は多い（細孔径が５Å以上１７Å未満の領域の微分細孔容積は大きい）ことがわかる。このことから、表１及び図５に示すように各実施例の吸着剤がＣＯ２吸着性に優れる原因の一つとして、細孔径が１７Å未満の細孔が多数形成されたことが考えられる。前記細孔径が１７Å未満の細孔では、細孔内での二酸化炭素と細孔壁との接触頻度が向上すること、及び、細孔壁の曲率に由来する二酸化炭素の吸着エネルギーが向上すること等により、二酸化炭素の吸着が促進されていると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
＜実験Ｂ：二酸化炭素の吸着脱離試験＞
　実施例１の吸着剤を用いて、昇温脱離測定（ＴＰＤ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ　Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎt）により各温度におけるＣＯ２脱離量を以下の手順で測定した。
　まず、直径４０ｍｍの金型を使用して、吸着剤をプレス機により５００ｋｇｆでペレット化した。次いで、ペレットを破砕した後、篩を用いて粒状（粒径：０．５～１．０ｍｍ）に整粒した。その後、吸着剤１．０ｍＬを量りとり、吸着剤を反応管中に固定した。続いて、大気下において１２０℃で吸着剤を乾燥させた。
　次いで、吸着工程として、吸着剤の温度を２０℃に調整しつつ、８００ｐｐｍのＣＯ２と、Ｈｅ（バランスガス）と、２．３体積％の水分（Ｈ２Ｏ）とを含む混合ガスを６０ｃｍ３／ｍｉｎの流量で反応管に流通させた（反応管内の全圧：１気圧）。なお、水分は、ガスをバブラーに流通させることで導入した。反応管の出口ガスのＣＯ２濃度をガスクロマトグラフによって分析し、吸着飽和に達するまで混合ガスを流通させた。
　次いで、脱離工程として、吸着工程と同様の混合ガスを流通ガスとして６０ｃｍ３／ｍｉｎの流量で反応管に流通させつつ、電気炉を用いて吸着剤の温度を２℃／ｍｉｎで２０℃から２００℃まで昇温した（反応管内の全圧：１気圧）。反応管の出口ガスのＣＯ２濃度を測定することでＣＯ２脱離量（出口ガスのＣＯ２濃度－８００ｐｐｍ）を算出した。ＣＯ２脱離量は、出口ガスのＣＯ２濃度から混合ガスのＣＯ２濃度を除外することで算出した。測定結果を図６に示す。
　図６に示すように、濃度８００ｐｐｍで吸着剤に吸着した二酸化炭素が、温度の上昇に伴い吸着剤から脱離することが確認された。
　１…空調システム、１０…流路、１０ａ，１０ｂ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ…流路部、１０ｃ…除去部（二酸化炭素除去器）、２０…排気ファン、３０…濃度測定器（濃度測定部）、４０…電気炉、５０…コンプレッサー、６０，６２…制御装置（制御部）、７０ａ，７０ｂ…バルブ、８０…吸着剤、１００，１００ａ，１００ｂ…空調装置、Ｒ…空調対象空間、Ｓ１，Ｓ３…空間、Ｓ２…中央部。

Claims (14)

  1. 　二酸化炭素を含有する処理対象ガスから二酸化炭素を除去するために用いられる吸着剤の製造方法であって、
    　セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩を含む原料を焼成する焼成工程を備える、吸着剤の製造方法。
  2. 　前記セリウム塩が、炭酸セリウム、炭酸水素セリウム及びオキシ炭酸セリウムからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩である、請求項１に記載の吸着剤の製造方法。
  3. 　前記セリウム塩の含有量が、前記原料の全質量基準で９０質量％以上である、請求項１又は２に記載の吸着剤の製造方法。
  4. 　前記焼成工程における焼成温度が４００℃以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の吸着剤の製造方法。
  5. 　前記焼成工程における焼成温度が１５０℃以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載の吸着剤の製造方法。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の吸着剤の製造方法により得られた、吸着剤。
  7. 　二酸化炭素を含有する処理対象ガスから二酸化炭素を除去するために用いられる吸着剤であって、
    　セリウムの炭酸塩及びセリウムの炭酸水素塩からなる群より選ばれる少なくとも一種のセリウム塩の焼成物を含む、吸着剤。
  8. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の吸着剤の製造方法により得られる吸着剤、又は、請求項６又は７に記載の吸着剤を、二酸化炭素を含有する処理対象ガスに接触させて二酸化炭素を前記吸着剤に吸着させる工程を備える、二酸化炭素の除去方法。
  9. 　前記処理対象ガスの二酸化炭素濃度が５０００ｐｐｍ以下である、請求項８に記載の二酸化炭素の除去方法。
  10. 　前記処理対象ガスの二酸化炭素濃度が１０００ｐｐｍ以下である、請求項８に記載の二酸化炭素の除去方法。
  11. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の吸着剤の製造方法により得られる吸着剤、又は、請求項６又は７に記載の吸着剤を備える、二酸化炭素除去器。
  12. 　二酸化炭素を含有する処理対象ガスを含む空調対象空間に用いられる空調装置であって、
    　前記空調対象空間に接続された流路を備え、
    　前記処理対象ガスに含まれる二酸化炭素を除去する除去部が前記流路に配置されており、
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の吸着剤の製造方法により得られる吸着剤、又は、請求項６又は７に記載の吸着剤が前記除去部に配置されており、
    　前記吸着剤が前記処理対象ガスに接触して前記二酸化炭素が前記吸着剤に吸着する、空調装置。
  13. 　前記処理対象ガスの二酸化炭素濃度が５０００ｐｐｍ以下である、請求項１２に記載の空調装置。
  14. 　前記処理対象ガスの二酸化炭素濃度が１０００ｐｐｍ以下である、請求項１２に記載の空調装置。
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