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公開番号2024082109
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-19
出願番号2022195837
出願日2022-12-07
発明の名称二酸化炭素吸収液及び二酸化炭素の分離回収方法
出願人国立大学法人東海国立大学機構
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類B01D 53/14 20060101AFI20240612BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】二酸化炭素及び水蒸気を含有する被分離ガスから二酸化炭素を選択的に分離回収することができる二酸化炭素吸収剤及びこれを用いた二酸化炭素の分離回収方法を提供する。
【解決手段】二酸化炭素及び水蒸気を含有する被分離ガスから二酸化炭素を選択的に分離回収するための二酸化炭素吸収液であって、
40℃において、二酸化炭素吸収量が、0.10mol-CO₂/mol-N以上であり、
25℃において、二酸化炭素吸収相における水溶解量が、0.50質量%以下であり、且つ、
(1)アミンと、シリコーン及び/又はフルオロエーテルを含有する、又は
(2)アミン変性シリコーンを含有する
のいずれかを満たす、二酸化炭素吸収液。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
二酸化炭素及び水蒸気を含有する被分離ガスから二酸化炭素を選択的に分離回収するための二酸化炭素吸収液であって、
４０℃において、二酸化炭素吸収量が、０．１０ｍｏｌ－ＣＯ
２
／ｍｏｌ－Ｎ以上であり、
２５℃において、二酸化炭素吸収相における水溶解量が、０．５０質量％以下であり、且つ、
（１）アミンと、シリコーン及び／又はフルオロエーテルを含有する、又は
（２）アミン変性シリコーンを含有する
のいずれかを満たす、二酸化炭素吸収液。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記二酸化炭素吸収液の総量を１００質量％として、水相における有機物の含有量が、０．５質量％以下である、請求項１に記載の二酸化炭素吸収液。
【請求項３】
前記（１）におけるアミンが疎水性アミンである、請求項１に記載の二酸化炭素吸収液。
【請求項４】
前記疎水性アミンの溶解度パラメータＳＰが１０（ｃａｌ／ｃｍ
３
）
０．５
以下である、請求項３に記載の二酸化炭素吸収液。
【請求項５】
前記（１）におけるシリコーンがシリコーンオイルであり、前記（２）におけるアミン変性シリコーンがアミン変性シリコーンオイルである、請求項１に記載の二酸化炭素吸収液。
【請求項６】
前記二酸化炭素吸収液の前記アミン、シリコーン、フルオロエーテル及びアミン変性シリコーンの総量を１００質量％として、前記（１）における前記アミンの含有量が１～５０質量％である、請求項１に記載の二酸化炭素吸収液。
【請求項７】
前記二酸化炭素吸収液の前記アミン、シリコーン、フルオロエーテル及びアミン変性シリコーンの総量を１００質量％として、前記（１）における前記シリコーンの含有量が５０～９９質量％である、請求項１に記載の二酸化炭素吸収液。
【請求項８】
請求項１に記載の二酸化炭素吸収液が、担体上に担持又は含浸されている、二酸化炭素吸収剤。
【請求項９】
二酸化炭素及び水蒸気を含有する被分離ガスから二酸化炭素を分離回収する方法であって、
（１）請求項１～７のいずれか１項に記載の二酸化炭素吸収液又は請求項８に記載の二酸化炭素吸収剤を、二酸化炭素及び水蒸気を含有する被分離ガスと接触させ、二酸化炭素及び水蒸気を含有する被分離ガスから、二酸化炭素を選択的に吸収した二酸化炭素吸収液を得る工程、及び、
（２）前記工程（１）で得られた、二酸化炭素を選択的に吸収した二酸化炭素吸収液又は二酸化炭素吸収剤から、減圧下に二酸化炭素を脱離して放散させ、放散した二酸化炭素を回収する工程
を備える、方法。
【請求項１０】
前記工程（１）が、０～６０℃で行われる、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素吸収液及び二酸化炭素の分離回収方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、人類の社会活動に付随する二酸化炭素やメタンといった温室効果ガス排出量の急激な増加が地球温暖化の原因の一つに挙げられている。特に、二酸化炭素は温室効果ガスの中でも最も主要なものであり、２０１６年に発効されたパリ協定に従い、二酸化炭素排出量削減へ向けての対策が急務となっている。
【０００３】
なかでも、火力発電所等の排ガスより二酸化炭素を分離回収する際のエネルギーは大きく、省エネ化が求められている。火力発電所等の排ガスには、通常、二酸化炭素、窒素、酸素の他、多くの水蒸気も含まれている。
【０００４】
二酸化炭素吸収剤は、通常、排ガスと接触した際に性能低下、分離回収エネルギーの増加等の悪影響を引き起こすことが多い。このため、近年、開発が続けられている非水系の二酸化炭素吸収液に関しては、事前に水除去が必要となり、二酸化炭素分離回収方法の煩雑化及び高コスト化を招いている。
【０００５】
このため、事前の水除去を必要としない二酸化炭素吸収剤、つまり、排ガスから水の吸収量を抑え、二酸化炭素を選択的に吸収することができる二酸化炭素吸収剤が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決しようとするものであり、二酸化炭素及び水蒸気を含有する被分離ガスから二酸化炭素を選択的に分離回収することができる二酸化炭素吸収剤及びこれを用いた二酸化炭素の分離回収方法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】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、（１）アミンと、シリコーン及び／又はフルオロエーテルを含有する、又は（２）アミン変性シリコーンを含有する、のいずれかを満たしつつ、二酸化炭素溶解量及び二酸化炭素吸収相における水溶解量を所定範囲に調整することにより、上記課題を解決し、二酸化炭素及び水蒸気を含有する被分離ガスから二酸化炭素を選択的に分離回収することができることを見出した。
【０００８】
本発明は、上記の知見に基づき、更に十分な検討を重ねて完成されたものであり、以下の構成を包含する。
【０００９】
項１．二酸化炭素及び水蒸気を含有する被分離ガスから二酸化炭素を選択的に分離回収するための二酸化炭素吸収液であって、
４０℃において、二酸化炭素吸収量が、０．１０ｍｏｌ－ＣＯ
２
／ｍｏｌ－Ｎ以上であり、
２５℃において、二酸化炭素吸収相における水溶解量が、０．５０質量％以下であり、且つ、
（１）アミンと、シリコーン及び／又はフルオロエーテルを含有する、又は
（２）アミン変性シリコーンを含有する
のいずれかを満たす、二酸化炭素吸収液。
【００１０】
項２．前記二酸化炭素吸収液の総量を１００質量％として、水相における有機物の含有量が、０．５質量％以下である、項１に記載の二酸化炭素吸収液。
（【００１１】以降は省略されています）

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