特許ウォッチ

公開番号2024159973
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2024150670,2020176207
出願日2024-09-02,2020-10-20
発明の名称構造体及び該構造体を備えた二酸化炭素回収装置
出願人イビデン株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類B01D 53/82 20060101AFI20241031BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】効率よく、二酸化炭素を吸着・吸収することができ、二酸化炭素を脱着・放出するコストも低く抑えることが可能な構造体を提供する。
【解決手段】基体と、担持体と、前記担持体に担持された二酸化炭素を吸脱着する吸着剤とからなる反応層と、前記反応層を加熱するための加熱層と、が交互に積層された二酸化炭素回収用の構造体であって、二つの前記加熱層の間にある前記反応層の幅は、20～100cmであり、前記反応層の体積比率(反応層の体積/(反応層の体積+加熱層の体積))は、0.6～0.9であることを特徴とする構造体。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基体と、担持体と、前記担持体に担持された二酸化炭素を吸脱着する吸着剤とからなる反応層と、前記反応層を加熱するための加熱層と、が交互に積層された二酸化炭素回収用の構造体であって、
前記反応層の体積比率（反応層の合計体積／（反応層の合計体積＋加熱層の合計体積））は、０．６～０．９であることを特徴とする構造体。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記反応層を構成する基体は、二酸化炭素を含む気体の流通路となる複数の貫通孔が、隔壁を隔てて前記貫通孔の延びる方向に並設されたハニカム構造体からなる請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
前記ハニカム構造体は、前記基体及び前記担持体である請求項２に記載の構造体。
【請求項４】
前記ハニカム構造体の熱伝導率は、１５～３００Ｗ／ｍ・Ｋである請求項２又は３に記載の構造体。
【請求項５】
前記加熱層は、板状の伝熱体からなるか、又は、加熱用の流体の流通路となる一又は複数の貫通孔を有する伝熱体からなり、前記反応層と密着した状態で前記反応層に接着されている請求項２～４のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項６】
前記反応層を構成する前記ハニカム構造体の前記流通路と、前記加熱層を構成する前記伝熱体の前記流通路とが交差するように、前記ハニカム構造体と前記伝熱体とが積層されてなる請求項５に記載の構造体。
【請求項７】
前記基体は、炭素、金属及び高熱伝導性セラミックからなる群から選択される少なくとも１種からなる請求項１～６のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか１項に記載の構造体を備えていることを特徴とする二酸化炭素回収装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体及び該構造体を備えた二酸化炭素回収装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素（ＣＯ
２
）の濃度が、大気温の上昇や、台風、洪水などの自然災害の機会が上昇する地球温暖化との強い相関性を示すことが広く知られている。発電所、石油精製所、セメント工場及び鉄鋼生産プロセスなどの産業では、各プラントから多量のＣＯ
２
を放出しており、このようなＣＯ
２
の放出量を如何にして低減させるかは、大きな問題となっている。
【０００３】
上記の問題を解決する方法として、放出するＣＯ
２
を捕捉し、貯蔵することが、以前より研究、検討されている。上記の方法は、実質的にＣＯ
２
排出量を減少させることができる点で優れており、基本プロセスに大きな変更を行わない種々の方法が検討されている。
【０００４】
１つの方法としては、ＣＯ
２
を捕捉するためにアミンを吸収剤としてペレットに担持する方法が用いられていたが、ＣＯ
２
との接触面積を大きくとることが難しい。そのため、吸収剤によるＣＯ
２
吸収量をより増加させるために接触面積を大きくする試みがなされている。また、アミンに吸収されたＣＯ
２
を放出させるためには、１２０℃程度に加熱する必要があるが、その熱源として一般的には、発電所から排出される安価な水蒸気を用いて加熱している。しかしながら、水蒸気を用いると、吸収剤に水分が付着するため、水分を含む吸収剤を乾燥する必要があり、乾燥のための設備が必要となり、コストも上昇する。これらの問題を解消するため、以下のような装置や方法が提案されている。
【０００５】
すなわち、特許文献１には、ハニカム状の基体（ハニカム構造体）を、担体を含むスラリーに浸漬処理することにより、基体に担持体をコーティングし、さらに担持体上にアミン等の吸着剤を含むスラリーを用いて吸着剤をコーティングして二酸化炭素を回収する装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、ペレット状のゼオライトを収容した通気性容器と前記通気性容器の周囲に設置されたヒータとを備える吸着ユニットを多段に積層した吸着部を備えた二酸化炭素の回収・放出装置が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、基体として、隔壁の表面に吸着剤が形成され、隔壁の内部に熱伝導性フィラメントを備えたハニカム構造体を用いる方法が開示されている。
【０００８】
特許文献４には、基体が活性炭からなり、表面に吸着剤が形成されたハニカム構造体であって、該ハニカム構造体を構成する多孔質セル壁内に導電性ドーパント材料を含み、ハニカム構造体を発熱可能な電気伝導性としたハニカム構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特表２０１４－５３３１９５号公報
特開２０１９－９８２２０号公報
特表２０１３－５４０５７３号公報
特開２０１５－１２８７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載のＣＯ
２
回収装置では、ハニカム構造体を加熱する手段として窒素ガス又は水蒸気を用いることが記載されているが、窒素ガスを用いる場合には、窒素ガスを加熱する必要があり、そのためには窒素ガスの加熱設備を設ける必要があるため、回収コストが上昇してしまうという問題がある。水蒸気を用いた場合には、上述したように、水分を含む吸着剤を乾燥させなければならない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許