TOP特許意匠商標
特許ウォッチ Twitter
公開番号2024027957
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-01
出願番号2022131188
出願日2022-08-19
発明の名称一酸化炭素製造装置
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類C25B 1/23 20210101AFI20240222BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】CO2の有効活用を促進し、CO2の大気中への放出を低減することを可能にしたCO製造装置を提供する。
【解決手段】実施形態のCO製造装置1は、CO2を還元して一酸化炭素を生成する第1カソード部7と第1アノード部8とを備える電解部3と、第1カソード部7から供給されるCO含有ガスからCOを精製するCO精製部4と、CO精製部4から排出されるCO抽出残ガスからH2を精製するH2精製部5と、第1アノード部8から排出されるO2-CO2含有ガスが供給される第2カソード部10とH2が供給される第2アノード部11とを備える燃料電池部6とを具備する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
二酸化炭素を還元して一酸化炭素を生成する第1カソード部と、被酸化物を酸化して酸化物を生成する第1アノード部とを備える電解部と、
前記電解部の前記第1カソード部から供給される一酸化炭素含有ガスから一酸化炭素を精製する一酸化炭素精製部と、
前記一酸化炭素精製部から排出される一酸化炭素抽出残ガスから水素を精製する水素精製部と、
前記電解部の前記第1アノード部から排出される酸素-二酸化炭素含有ガスが供給される第2カソード部と、水素を含むガスが供給される第2アノード部とを備える燃料電池部と
を具備する一酸化炭素製造装置。
続きを表示(約 610 文字)【請求項2】
前記燃料電池部は、前記第2アノード部から二酸化炭素を含む残ガスを排出し、かつ前記残ガスを前記二酸化炭素電解部の前記第1カソード部に供給するように構成されている、請求項1に記載の一酸化炭素製造装置。
【請求項3】
前記水素精製部は、二酸化炭素を含む水素抽出残ガスを排出し、かつ前記水素抽出残ガスを前記二酸化炭素電解部の前記第1カソード部に供給するように構成されている、請求項1に記載の一酸化炭素製造装置。
【請求項4】
前記燃料電池部は、リン酸形燃料電池、固体高分子形燃料電池、又は固体酸化物形燃料電池を具備する、請求項1に記載の一酸化炭素製造装置。
【請求項5】
前記燃料電池部は、溶融炭酸塩型燃料電池を具備する、請求項1に記載の一酸化炭素製造装置。
【請求項6】
さらに、前記燃料電池部の前記第2カソード部から排出される酸素及び二酸化炭素を含む残ガスから二酸化炭素を回収し、前記回収された二酸化炭素を前記二酸化炭素電解部の前記第1カソード部に供給するように構成された二酸化炭素回収部を具備する、請求項1に記載の一酸化炭素製造装置。
【請求項7】
前記水素精製部は、二酸化炭素を含む水素抽出残ガスを排出し、かつ前記水素抽出残ガスを前記二酸化炭素回収部に供給するように構成されている、請求項6に記載の一酸化炭素製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、一酸化炭素製造装置に関する。
続きを表示(約 2,700 文字)【背景技術】
【0002】
天然ガス、石炭、石油等の化石燃料を燃焼させることで発生する二酸化炭素(CO

)は、温室効果による地球温暖化の主因と考えられており、化石燃料の使用削減が求められている。CO

の大規模発生源としては、火力発電所や製鉄所等が挙げられる。これらのCO

発生源から排出される排ガスからCO

を除去し、大気中への放出を抑制すれば、効率的に温暖化の原因を取り除くことが可能となる。さらに、排ガスから除去したCO

を何等かの手段で還元して炭素化合物を生成すれば、化石資源に由来する燃料や化学品と同様の炭素化合物に再生することができる。
【0003】
CO

を還元して一酸化炭素(CO)のような炭素化合物を生成するCO

電解装置(CO製造装置)は、CO

のCO等の炭素化合物への変換に好適である。CO

電解装置においては、カソード部から排出されるCO含有ガスからCOを精製するCO精製装置が用いられている。従来のCO精製装置から発生するCO精製後のパージガスの一部はCO

電解装置に供給され、残部は空気燃焼させて無害化して大気中に放出される。CO

電解装置から発生する酸素をパージするために供給されるCO

、及び燃焼装置から放出されるCO

は、CO製造装置に供給されたCO

のうちで、有効活用されずに大気中に放出されてしまう。このため、供給されたCO

を有効活用し、CO

の大気中への放出を低減した一酸化炭素製造装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
国際公開第2014/154253号
特開2021-055124号公報
特開2019-218578号公報
特開2016-124759号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、CO

の有効活用を促進し、CO

の大気中への放出を低減することを可能にした一酸化炭素製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
実施形態の一酸化炭素製造装置は、二酸化炭素を還元して一酸化炭素を生成する第1カソード部と、被酸化物を酸化して酸化物を生成する第1アノード部とを備える電解部と、前記電解部の前記第1カソード部から供給される一酸化炭素含有ガスから一酸化炭素を精製する一酸化炭素精製部と、前記一酸化炭素精製部から排出される一酸化炭素抽出残ガスから水素を精製する水素精製部と、前記電解部の前記第1アノード部から排出される酸素-二酸化炭素含有ガスが供給される第2カソード部と、水素を含むガス(改質ガス)が供給される第2アノード部とを備える燃料電池部とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
第1の実施形態の一酸化炭素製造装置を示す図である。
図1に示す一酸化炭素製造装置の第1の変形例を示す図である。
図1に示す一酸化炭素製造装置の第2の変形例を示す図である。
第2の実施形態の一酸化炭素製造装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、実施形態の一酸化炭素製造装置について、図面を参照して説明する。以下に示す各実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、その説明を一部省略する場合がある。図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各部の厚さの比率等は現実のものとは異なる場合がある。なお、以下の説明における“~”の記号は、それぞれの数値の上限値と下限値の間の範囲を示すものである。その場合、各数値範囲は上限値及び下限値を含むものである。
【0009】
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態の一酸化炭素製造装置を示す図である。図1に示す一酸化炭素(CO)製造装置1は、二酸化炭素(CO

)含有ガスからCO

を回収するCO

回収部2と、CO

を電解及び還元して一酸化炭素(CO)を製造するCO

電解部3と、CO

電解部3から供給される一酸化炭素(CO)含有ガスからCOを精製するCO精製部4と、CO精製部4から排出される一酸化炭素(CO)抽出残ガスから水素(H

)を精製するH

精製部5と、CO

電解部3から排出される酸素(O

)-二酸化炭素(CO

)含有ガスが供給される燃料電池部6とを具備している。
【0010】
CO

回収部2は、火力発電所、廃棄物焼却場、製鉄所等から排出されるCO

を含む排出ガス(CO

含有ガス)G1からCO

を分離回収し、CO

濃度を高めたCO

ガスG2をCO

電解部3に供給するように構成されている。CO

の分離回収には、例えばアミン水溶液のような化学吸収液を用いる化学吸収法、アミン化合物のような固体吸収剤を用いた固体吸収法、CO

分離膜を用いた膜分離法、ゼオライト等の無機物を吸着材として用いる物理吸着法等が適用される。例えば、アミン水溶液を用いた化学吸収法及び装置では、アミン水溶液が噴霧される吸収塔に排出ガスG1を供給し、CO

を吸収したアミン水溶液を再生塔で加熱してアミン水溶液から放散されたCO

を回収する。CO

回収部2に適用するCO

の回収方法及び装置は、特に限定されるものではなく、排出ガスG1からCO

を回収することが可能な各種の方法及び装置を適用することができる。
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

株式会社東芝
センサ
1か月前
株式会社東芝
電子回路
25日前
株式会社東芝
電源回路
8日前
株式会社東芝
電子機器
15日前
株式会社東芝
電解装置
16日前
株式会社東芝
回路素子
29日前
株式会社東芝
通信装置
19日前
株式会社東芝
検査装置
1か月前
株式会社東芝
電解装置
15日前
株式会社東芝
検査装置
2日前
株式会社東芝
半導体装置
17日前
株式会社東芝
半導体装置
17日前
株式会社東芝
半導体装置
11日前
株式会社東芝
半導体装置
10日前
株式会社東芝
半導体装置
10日前
株式会社東芝
半導体装置
17日前
株式会社東芝
半導体装置
15日前
株式会社東芝
半導体装置
15日前
株式会社東芝
半導体装置
11日前
株式会社東芝
X線厚さ計
26日前
株式会社東芝
半導体装置
17日前
株式会社東芝
半導体装置
23日前
株式会社東芝
半導体装置
16日前
株式会社東芝
半導体装置
11日前
株式会社東芝
半導体装置
16日前
株式会社東芝
真空バルブ
17日前
株式会社東芝
半導体装置
15日前
株式会社東芝
半導体装置
10日前
株式会社東芝
半導体装置
1か月前
株式会社東芝
半導体装置
10日前
株式会社東芝
半導体装置
11日前
株式会社東芝
単極発電機
25日前
株式会社東芝
真空バルブ
1か月前
株式会社東芝
半導体装置
8日前
株式会社東芝
半導体装置
10日前
株式会社東芝
半導体装置
25日前
続きを見る