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公開番号2023161482
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-11-07
出願番号2022071908
出願日2022-04-25
発明の名称二酸化炭素回収システム
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類C25B 1/01 20210101AFI20231030BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】吸着電位の印加時間を適切に制御可能な二酸化炭素回収システムを提供すること。
【解決手段】記憶部は、目標二酸化炭素吸着量と、目標二酸化炭素吸着量を得るための吸着時間とが関連付けられた第1マップと第2マップとが記憶されている。第1マップと第2マップは、減少した目標二酸化炭素吸着量に関連付けられた吸着時間が異なる。制御装置17は、センサを介した検出結果である回収量に相関する相関値を目標二酸化炭素吸着量として、第1マップ又は第2マップから吸着時間を取得するものである。制御装置17は、ステップS500、S510で、回収量が吸着量保持領域内である場合は現在の使用マップを保持する。また、制御装置17は、ステップS500、S520で、回収量が吸着量保持領域外である場合は使用マップを切り替える。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
電気化学反応によって、二酸化炭素を含有する混合ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収システムであって、
回収した二酸化炭素を蓄えるための二酸化炭素回収タンク（１６）と、
二酸化炭素を吸着可能な吸着材を含む作用極と、前記作用極と対をなす対極とを有する電気化学セルと、前記電気化学セルを収容する筐体とを有する回収器（１２）と、
前記回収器から前記二酸化炭素回収タンクへと回収される二酸化炭素の回収量を検出するためのセンサ（１５）と、
二酸化炭素の吸着が行われる吸着モードの実行時において、前記吸着材が二酸化炭素を吸着するように、前記吸着材が吸着可能な二酸化炭素の吸着量である目標吸着量に対応する吸着時間の間だけ前記作用極と前記対極との間に第１の電位を印加するか、二酸化炭素の回収が行われる回収モードの実行時において、前記吸着材が吸着した二酸化炭素を脱離するように、前記回収量に対応する回収時間の間だけ前記作用極と前記対極との間に第２の電位を印加するかを制御する制御装置（１７）と、
前記目標吸着量と、前記目標吸着量を得るための前記吸着時間とが関連付けられた複数の吸着量変化データが記憶された記憶部（１８）と、を備え、
複数の前記吸着量変化データは、変化した前記目標吸着量に関連付けられた前記吸着時間が異なるものであり、
前記制御装置は、前記センサを介した検出結果である前記回収量に相関する相関値を前記目標吸着量として、前記吸着量変化データから前記吸着時間を取得するものであり、前記回収量に応じて、複数の前記吸着量変化データから前記吸着時間を取得するための使用データを選択する、二酸化炭素回収システム。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記記憶部は、複数の前記吸着量変化データとして、第１の吸着量変化データと、第２の吸着量変化データとを記憶しており、
前記第１の吸着量変化データは、前記目標吸着量の減少に伴って前記吸着時間が短くなるものであり、
前記第２の吸着量変化データは、前記目標吸着量の減少にかかわらず前記吸着時間が一定である、請求項１に記載の二酸化炭素回収システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記検出結果である前記回収量の変化に応じて前記目標吸着量を変更するものであり、前記目標吸着量を変更して最初に前記検出結果を得たタイミングに限って、前記回収量に応じて前記吸着量変化データの選択判定を行う、請求項１又は２に記載の二酸化炭素回収システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記回収量が変化して目標吸着量保持領域から外れた場合に前記目標吸着量を変更するものであり、前記目標吸着量を変更して最初の前記検出結果である前記回収量が前記目標吸着量保持領域内の場合は現在の前記使用データを保持し、前記目標吸着量を変更して最初の前記検出結果である前記回収量が前記目標吸着量保持領域から外れた場合は前記使用データを選択する、請求項３に記載の二酸化炭素回収システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記使用データが前記第２の吸着量変化データである場合、現在の前記吸着時間を保持し、前記使用データが前記第１の吸着量変化データである場合、前記第１の吸着量変化データにおける前記目標吸着量に関連付けられた前記吸着時間を取得する、請求項２に記載の二酸化炭素回収システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、二酸化炭素を含有する混合ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気化学反応によって、二酸化炭素を含有する混合ガスから二酸化炭素を分離するガス分離システムが提案されている。このガス分離システムでは、二酸化炭素を含む混合ガスが、電気化学セルが配置された筐体内に導入される。電気化学セルの負極に電子を向かわせる充電モードにおいて、負極に設けられた電気活性材料が還元される。このため、負極における電気活性材料と二酸化炭素との結合が生じて、混合ガスから二酸化炭素が分離される。一方、充電モード中の電子流とは逆方向に電子流を生じさせる放電モードにおいて、負極における電気活性材料が酸化される。これにより、負極の電気活性材料から二酸化炭素が放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１８－５３３４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電気化学セルを用いた二酸化炭素回収システムにおいては、電気化学セルに二酸化炭素を吸着させるために、電気化学セルに対して吸着電位を印加する。また、二酸化炭素回収システムでは、吸着時のエネルギーロスを低減するために、電気化学セルが吸着可能な吸着量を目標吸着量として、目標吸着量を得るための吸着電位の印加時間を適切に制御することが望まれている。
【０００５】
この吸着電位の印加時間は、目標吸着量と、それに対応する吸着電位の印加時間とが関連付けられたマップデータを用いることが考えられる。また、目標吸着量は、直接的に把握することが困難なため、二酸化炭素の回収量から推定することが考えられる。しかしながら、マップデータを用いる二酸化炭素回収システムでは、電気化学セルの吸着特性が不確実であるため、吸着電位の印加時間を適切に制御できない可能性もある。
【０００６】
本開示は、上記した点に鑑みてなされたものであり、吸着電位の印加時間を適切に制御可能な二酸化炭素回収システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示による二酸化炭素回収システムは、
電気化学反応によって、二酸化炭素を含有する混合ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収システムであって、
回収した二酸化炭素を蓄えるための二酸化炭素回収タンク（１６）と、
二酸化炭素を吸着可能な吸着材を含む作用極と、作用極と対をなす対極とを有する電気化学セルと、電気化学セルを収容する筐体とを有する回収器（１２）と、
回収器から二酸化炭素回収タンクへと回収される二酸化炭素の回収量を検出するためのセンサ（１５）と、
二酸化炭素の吸着が行われる吸着モードの実行時において、吸着材が二酸化炭素を吸着するように、吸着材が吸着可能な二酸化炭素の吸着量である目標吸着量に対応する吸着時間の間だけ作用極と対極との間に第１の電位を印加するか、二酸化炭素の回収が行われる回収モードの実行時において、吸着材が吸着した二酸化炭素を脱離するように、回収量に対応する回収時間の間だけ作用極と対極との間に第２の電位を印加するかを制御する制御装置（１７）と、
目標吸着量と、目標吸着量を得るための吸着時間とが関連付けられた複数の吸着量変化データが記憶された記憶部（１８）と、を備え、
複数の吸着量変化データは、変化した目標吸着量に関連付けられた吸着時間が異なるものであり、
制御装置は、センサを介した検出結果である回収量に相関する相関値を目標吸着量として、吸着量変化データから吸着時間を取得するものであり、回収量に応じて、複数の吸着量変化データから吸着時間を取得するための使用データを選択する、ことを特徴とする。
【０００８】
本開示による二酸化炭素回収システムによれば、目標吸着量と、目標吸着量を得るための吸着時間とが関連付けられた複数の吸着量変化データが記憶部に記憶されている。この複数の吸着量変化データは、目標吸着量に関連付けられた吸着時間が異なる。そして、二酸化炭素回収システムは、センサを介した検出結果である回収量に応じて、複数の吸着量変化データから吸着時間を取得するための使用データを選択する。よって、二酸化炭素回収システムは、吸着電位（第１の電位）の印加時間である吸着時間を適切に制御可能となる。
【０００９】
上記括弧内の参照番号は、本開示の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本開示の範囲を制限することを意図したものではない。
【００１０】
また、上記した本開示の特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明および添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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