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公開番号2024144031
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023180872
出願日2023-10-20
発明の名称二酸化炭素の回収方法
出願人ウシオ電機株式会社,東京都公立大学法人
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類B01D 53/62 20060101AFI20241003BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】より少ないエネルギーで吸収体から吸収済みの二酸化炭素を脱離して回収できる、二酸化炭素の回収方法を提供する。
【解決手段】二酸化炭素の回収方法は、表面に細孔を有する多孔性物質からなる固体材料に、塩基性を示す環状ジアミンを含む二酸化炭素吸収液を前記細孔に担持させることで、二酸化炭素を吸収する前の吸収体である第一吸収体を準備する工程(a)と、前記第一吸収体に二酸化炭素を吸収させて、二酸化炭素を吸収済みの吸収体である第二吸収体を準備する工程(b)と、前記第二吸収体に対して熱を供給する工程(c)と、前記工程(c)を経て前記第二吸収体から脱離した二酸化炭素を回収する工程(d)とを有する。
【選択図】図1B
特許請求の範囲【請求項１】
表面に細孔を有する多孔性物質からなる固体材料に、塩基性を示す環状ジアミンを含む二酸化炭素吸収液を前記細孔に担持させることで、二酸化炭素を吸収する前の吸収体である第一吸収体を準備する工程（ａ）と、
前記第一吸収体に二酸化炭素を吸収させて、二酸化炭素を吸収済みの吸収体である第二吸収体を準備する工程（ｂ）と、
前記第二吸収体に対して熱を供給する工程（ｃ）と、
前記工程（ｃ）を経て前記第二吸収体から脱離した二酸化炭素を回収する工程（ｄ）とを有することを特徴とする、二酸化炭素の回収方法。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記工程（ａ）は、前記固体材料の前記細孔に前記二酸化炭素吸収液を担持させる前に、前記細孔に対して、プラズマガスを吹き付けるか又は紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二酸化炭素の回収方法。
【請求項３】
前記環状ジアミンはイソホロンジアミンであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の二酸化炭素の回収方法。
【請求項４】
前記環状ジアミンは、４，４－メチレンビス（２－メチルシクロヘキシルアミン）、又は４，４－メチレンビス（シクロヘキシルアミン）であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の二酸化炭素の回収方法。
【請求項５】
前記多孔性物質は炭素材料であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の二酸化炭素の回収方法。
【請求項６】
前記多孔性物質の平均細孔径は、３０ｎｍ～０．１μｍの範囲であることを特徴とする、請求項５に記載の二酸化炭素の回収方法。
【請求項７】
前記環状ジアミンはイソホロンジアミン、４，４－メチレンビス（２－メチルシクロヘキシルアミン）、又は４，４－メチレンビス（シクロヘキシルアミン）であることを特徴とする、請求項５に記載の二酸化炭素の回収方法。
【請求項８】
前記工程（ａ）は、前記二酸化炭素吸収液に炭素材料を添加する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二酸化炭素の回収方法。
【請求項９】
前記多孔性物質はセルロースを含むことを特徴とする、請求項１に記載の二酸化炭素の回収方法。
【請求項１０】
前記環状ジアミンはイソホロンジアミン、４，４－メチレンビス（２－メチルシクロヘキシルアミン）、又は４，４－メチレンビス（シクロヘキシルアミン）であることを特徴とする、請求項８又は９に記載の二酸化炭素の回収方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素吸収性を示す吸収体を介して二酸化炭素を回収する方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、大気中の二酸化炭素濃度を低下させるために、大気中の二酸化炭素を直接吸収したり、化石燃料の燃焼排ガス等に含有される二酸化炭素を分離して回収する技術が検討されている。
【０００３】
二酸化炭素の回収においては、二酸化炭素を吸収体に吸収させ、吸収済みの二酸化炭素を当該吸収体から脱離させる方法が提案されている。例えば、下記、特許文献１には、アミンを吸収材として含む溶液を用いて、燃焼排ガスから二酸化炭素を分離し、その後、当該溶液を加熱することで、二酸化炭素を脱離させて回収する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平５－２４５３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、二酸化炭素の吸収体から、吸収済みの二酸化炭素を脱離させて回収するには、加熱などのエネルギーの投入が必要とされている。この脱離のためのエネルギーが大きいと、二酸化炭素回収のコストが大きくなる。吸収体で二酸化炭素を吸収した後、当該吸収体で吸収された二酸化炭素を低エネルギーで脱離して回収することができなければ、二酸化炭素の排出量を総合的に削減することが困難となる。例えば、二酸化炭素の脱離に多大な電力を消費すると、この電力を生成するために二酸化炭素を放出することになるためである。また、二酸化炭素が吸収された後の吸収体の取扱いの問題も生じ得る。
【０００６】
一方で、上述したように、二酸化炭素を吸収済みの吸収体から二酸化炭素を脱離回収する際に高いエネルギーが必要である場合には、システムの運転に伴うランニングコストが懸念となる。この点は、二酸化炭素を回収するシステムの導入及び普及にとって足かせとなる。現時点において、地球温暖化問題は世界的に解決すべき問題の一つとされている。地球温暖化の主要因の一つとされている二酸化炭素の排出量を低下させ、ひいては大気中の二酸化炭素濃度を低下させることは、喫緊の課題といえる。
【０００７】
以上を踏まえると、二酸化炭素を吸収体で吸収した後に、低コスト、低エネルギーの下で吸収体から二酸化炭素を脱離・回収させることのできるシステムを実現することは、大気中の二酸化炭素濃度を低下させる動きを促進する上で、重要であると考えられる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、より少ないエネルギーで吸収体から吸収済みの二酸化炭素を脱離して回収できる、二酸化炭素の回収方法及び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】
【０００９】
本発明に係る、二酸化炭素の回収方法は、
表面に細孔を有する多孔性物質からなる固体材料に、塩基性を示す環状ジアミンを含む二酸化炭素吸収液を前記細孔に担持させることで、二酸化炭素を吸収する前の吸収体である第一吸収体を準備する工程（ａ）と、
前記第一吸収体に二酸化炭素を吸収させて、二酸化炭素を吸収済みの吸収体である第二吸収体を準備する工程（ｂ）と、
前記第二吸収体に対して熱を供給する工程（ｃ）と、
前記工程（ｃ）を経て前記第二吸収体から脱離した二酸化炭素を回収する工程（ｄ）とを有することを特徴とする。
【００１０】
本明細書において「回収」とは、吸収体から脱離した二酸化炭素を、吸収体が配置されている領域から他の領域に移送することを意味する。例えば、ボンベ等の貯留槽に二酸化炭素を貯留しても構わないし、配管を介して二酸化炭素の利用施設に送り込むものとしても構わない。前記利用施設としては、例えば植物工場等が挙げられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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