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公開番号2024113351
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-22
出願番号2023018272
出願日2023-02-09
発明の名称CO2回収システム
出願人株式会社ジェイテクト
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類B01D 53/14 20060101AFI20240815BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】目的生成物の高純度化を図ることができるとともに、検出精度、装置サイズ、設備コスト及びメンテナンス性において優れたCO₂回収システムを提供する。
【解決手段】CO₂回収システム1は、反応槽10に貯留されたNaOHを含有する反応液LにCO₂含有ガスを接触させて反応液LにCO₂を反応させて反応生成物を生成することによりCO₂を回収するCO₂回収システムである。そして、反応液Lの温度を取得する温度取得部43と、温度取得部43により取得された温度に基づいて、反応生成物の生成反応の進行度を判定する反応進行度判定部23とを有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
反応槽に貯留されたＮａＯＨを含有する反応液にＣＯ
２
含有ガスを接触させて上記反応液にＣＯ
２
を反応させて反応生成物を生成することによりＣＯ
２
を回収するＣＯ
２
回収システムであって、
上記反応液の温度を取得する温度取得部と、
上記温度取得部により取得された温度に基づいて、上記反応生成物の生成反応の進行度を判定する反応進行度判定部と、を有する、ＣＯ
２
回収システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
上記反応液の温度と上記反応生成物の生成反応の進行度との対応関係が予め記憶された対応関係記憶部を有し、
上記反応進行度判定部は、上記温度取得部により取得された温度と、上記対応関係記憶部に記憶された上記対応関係とに基づいて、上記反応生成物の生成反応の進行度を判定する、請求項１に記載のＣＯ
２
回収システム。
【請求項３】
上記温度取得部により取得された温度から単位時間当たりの温度変化量を算出する温度変化算出部を有し、
上記反応進行度判定部は、上記温度変化算出部により算出された上記単位時間当たりの温度変化量に基づいて上記反応生成物の生成反応の進行度を判定する、請求項１に記載のＣＯ
２
回収システム。
【請求項４】
上記温度変化算出部により取得された温度に基づいて、上記反応生成物の生成反応の開始から終了までの間に上記反応液の温度が最大となる時間であるピーク時間を予測するピーク時間予測部を備え、
上記反応進行度判定部は、上記ピーク時間予測部により予測された上記ピーク時間に基づいて、上記反応生成物の生成反応の進行度を判定する、請求項３に記載のＣＯ
２
回収システム。
【請求項５】
上記温度変化算出部は、上記温度取得部により取得された温度と経過時間との関係を多次元曲線に近似して得た近似曲線を算出し、
上記ピーク時間予測部は、上記近似曲線に基づいて上記ピーク時間を予測する、請求項４に記載のＣＯ
２
回収システム。
【請求項６】
上記反応進行度判定部は、上記ピーク時間予測部により予測された上記ピーク時間から所定時間経過したときに目的の上記反応生成物の生成が完了したと判定する、請求項４又は５に記載のＣＯ
２
回収システム。
【請求項７】
上記ピーク時間予測部によって予測された上記ピーク時間を補正する補正部と、
上記ピーク時間予測部によって予測された上記ピーク時間に到達したときに上記温度取得部により取得された上記反応液の温度に基づいて、上記ピーク時間予測部による予測結果を評価する予測結果評価部と、
上記予測結果評価部の評価結果に基づいて、上記補正部における補正度を調整する調整部と、有する請求項４又は５に記載のＣＯ
２
回収システム。
【請求項８】
上記反応生成物の生成反応の開始時における上記反応液の温度である初期温度が、１０～３０℃の範囲内である、請求項１～５のいずれか一項に記載のＣＯ
２
回収システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯ
２
回収システムに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、温室効果ガスとしてのＣＯ
２
ガスの排出を抑制することが求められており、ＣＯ
２
ガスを回収する方法が種々検討されている。ＣＯ
２
を回収する方法として、例えば、ＣＯ
２
をアミン溶液に化学的に吸収させて回収する方法があるが、ＣＯ
２
を吸収させたアミン溶液は資源として利用することができないため、ＣＯ
２
の分離を要する。そして、ＣＯ
２
の分離には昇温する必要があり、エネルギー損失を招く。また、ＣＯ
２
をゼオライトに物理的に吸着させて回収する方法があるが、吸着時に加圧・加熱する必要があるためエネルギー損失を招くとともに、ＣＯ
２
を吸着させたゼオライトも資源として利用することができず、ＣＯ
２
の分離を要する。
【０００３】
さらに、ＣＯ
２
を回収する方法として、ＣＯ
２
をＮａＯＨなどのアルカリ溶液に化学的に吸収させて回収する方法がある。例えば、特許文献１に開示の構成では、Ｌ－グルタミン酸発酵において発生したＣＯ
２
をＮａＯＨ水溶液中に曝気させて、ＮａＨＣＯ
３
又はＮａ
２
ＣＯ
３
を生成することでＣＯ
２
を固定化して回収している。また、特許文献２に開示の構成でも、発電所、化学プラント等の排ガスをＮａＯＨ水溶液に接触させてＮａＨＣＯ
３
又はＮａ
２
ＣＯ
３
を生成して排ガスからＣＯ
２
を回収している。これらの生成物はいずれも資源として有用であり、ＣＯ
２
を分離することなく回収したＣＯ
２
を有効に再利用することができる。また、ＣＯ
２
を分離する場合でも、生成物水溶液にクエン酸を添加すればよく、昇温をすることを要しないため、エネルギー損失が少なくて済む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－２４３９８５号公報
特表２００９－５３５１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
生成物としてのＮａＨＣＯ
３
やＮａ
２
ＣＯ
３
を資源としてより有効に活用するには、生成物の生成開始や生成完了を正確に検出して、生成物の純度を向上することが求められる。生成物の生成開始や生成完了の検出は、反応液におけるｐＨ変化、ＣＯ
２
濃度変化、反応時間、反応液電気伝導率変化、反応液重量変化などを取得することにより行われている。しかしながら、ｐＨ変化の取得の場合は装置のメンテナンス性が悪い。また、ＣＯ
２
濃度変化を取得する場合は装置サイズが大型化しやすいとともに設備コストの面で不利である。また、反応時間を取得する場合は検出精度が低く十分な信頼性が得られにくい。また、反応液電気伝導率変化を取得する場合は装置サイズが大型化しやすく、設備コストの面で不利であり、装置のメンテナンス性も悪い。また、反応液重量変化を取得する場合は検出精度が低く、装置が大型化しやすく、設備コストの面で不利である。したがって、いずれの手法でも検出精度、装置サイズ、設備コスト、メンテナンス性のすべてにおいて有利とするには改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、目的生成物の高純度化を図ることができるとともに、検出精度、装置サイズ、設備コスト及びメンテナンス性において優れたＣＯ
２
回収システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、反応槽に貯留されたＮａＯＨを含有する反応液にＣＯ
２
含有ガスを接触させて上記反応液にＣＯ
２
を反応させて反応生成物を生成することによりＣＯ
２
を回収するＣＯ
２
回収システムであって、
上記反応液の温度を取得する温度取得部と、
上記温度取得部により取得された温度に基づいて、上記反応生成物の生成反応の進行度を判定する反応進行度判定部と、を有する、ＣＯ
２
回収システムにある。
【発明の効果】
【０００８】
上記一態様のＣＯ
２
回収システムでは、反応液の温度に基づいて反応生成物の生成反応の進行度を判定する。そのため、装置を簡素な構成とすることができるため、装置サイズが大型化することを防止でき、設備コストを低減できるとともにメンテナンス性にも優れる。また、上記反応液におけるＮａＯＨとＣＯ
２
との反応は発熱エネルギーの異なる２段階の発熱反応に基づいて行われるため、当該反応の発熱エネルギーと密接に関係する反応液温度と反応生成物の生成反応の進行度とは高い相関関係を有する。それゆえ、上記一態様のＣＯ
２
回収システムにおける反応生成物の生成反応の進行度は高い判定精度を呈するものとなる。そして、高い判定精度に基づいて、反応生成物を取得することができるため、目的生成物の純度の向上を図ることができる。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、目的生成物の高純度化を図ることができるとともに、検出精度、装置サイズ、設備コスト及びメンテナンス性において優れたＣＯ
２
回収システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態１における、ＣＯ
２
回収システムの構成を示す概念図。
実施形態１における、ＣＯ
２
回収システムの構成を示す他の概念図。
実施形態１における、演算部の構成を示すブロック図。
実施形態１における、目的生成物の生成完了を判定する処理のフロー図。
実施形態１における、検証試験１での反応液の温度（液温）、ｐＨ、二次近似曲線の関係を示す図。
実施形態１における、検証試験２でのピーク時間の取得結果を示す図。
実施形態１における、検証試験２でのｐＨ変化を示す図。
実施形態２における、演算部の構成を示すブロック図。
実施形態２における、反応液の温度と反応進行度との対応関係を示す図。
実施形態３における、演算部の構成を示すブロック図。
実施形態４における、演算部の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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