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公開番号2024172778
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090741
出願日2023-06-01
発明の名称二酸化炭素変換システム
出願人株式会社SOKEN,トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類C10L 3/08 20060101AFI20241205BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】本開示は、回収装置から供給されるCO₂の濃度変化に対処し、電解装置にCO₂を安定的に供給可能なCO₂変換システムを提供する。
【解決手段】CO₂変換システム1は、CO₂を含む気体からCO₂を回収する回収装置2と、CO₂を電気分解してCOを含む合成ガスを生成する電解装置3と、回収装置2で脱離されたCO₂を電解装置3へ供給する供給系4と、を備える。供給系4は、回収装置2から供給されるCO₂を貯留して電解装置3へ供給する緩衝装置41を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
二酸化炭素を含む気体から二酸化炭素を回収する回収装置と、二酸化炭素を電気分解して一酸化炭素を含む合成ガスを生成する電解装置と、前記回収装置で脱離された二酸化炭素を前記電解装置へ供給する供給系と、を備え、
前記供給系は、前記回収装置から供給される二酸化炭素を貯留して前記電解装置へ供給する緩衝装置を有することを特徴とする二酸化炭素変換システム。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記供給系は、前記緩衝装置と前記電解装置との間に、前記緩衝装置から前記電解装置へ供給される二酸化炭素の流量を制御する流量制御装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素変換システム。
【請求項３】
前記緩衝装置の容量Ｃ［Ｌ］と、前記回収装置から供給される二酸化炭素の最大流量Ｑ［Ｌ／ｍｉｎ］は、以下の式（１）の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素変換システム。
０．１５×Ｑ≦Ｃ≦０．２５×Ｑ（１）
【請求項４】
前記供給系は、前記緩衝装置から前記電解装置の入口までの間に設けられて二酸化炭素の濃度を検出するセンサと、前記センサによって検出される二酸化炭素の濃度を所定の目標濃度に漸近させるように前記回収装置における二酸化炭素の脱離を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素変換システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、二酸化炭素変換システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来からバイオガスを利用したメタネーションシステムが知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１のバイオガス利用メタネーションシステムは、被処理ガスを燃料ガスとして用いる固体酸化物形燃料電池と、再生可能エネルギー発電装置の電力を用いて水素を生成可能な水素生成装置と、システム内の二酸化炭素を水素生成装置で生成された水素とメタネーション処理するメタネーション装置と、を備える。システム内の二酸化炭素は、被処理ガスの供給量、または、再生可能エネルギー発電装置の電力に基いて貯蔵装置に貯蔵可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１５５６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、二酸化炭素（ＣＯ
２
）と水素（Ｈ
２
）から合成燃料を製造するプロセスに使用されるＣＯ
２
変換システムは、たとえば、ＣＯ
２
回収装置と、電解装置とを備えている。ＣＯ
２
回収装置は、たとえば、大気や工場等の排気からＣＯ
２
を回収する。電解装置は、たとえば、再生可能エネルギーに由来する電力を利用し、ＣＯ
２
回収装置で回収されたＣＯ
２
を電気分解して一酸化炭素（ＣＯ）を含む合成ガスを生成する。このようなＣＯ
２
変換システムは、以下のような課題を有している。
【０００５】
電解装置は、再生可能エネルギーの供給の変動に応じた電解量制御を行うため、電解量に応じたＣＯ
２
量が要求される。しかし、ＣＯ
２
回収装置は、回収したＣＯ
２
の脱離開始時にＣＯ
２
の濃度が急上昇し、電解装置の要求値に対してオーバーシュートする。ＣＯ
２
から合成ガスへの変換効率を向上させるためには、電解装置で要求されるＣＯ
２
量に対して、ＣＯ
２
を過不足なく安定的に供給することが求められる。
【０００６】
本開示は、ＣＯ
２
回収装置から供給されるＣＯ
２
の濃度変化に対処し、電解装置にＣＯ
２
を安定的に供給可能なＣＯ
２
変換システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様は、二酸化炭素を含む気体から二酸化炭素を回収する回収装置と、二酸化炭素を電気分解して一酸化炭素を含む合成ガスを生成する電解装置と、前記回収装置で脱離された二酸化炭素を前記電解装置へ供給する供給系と、を備え、前記供給系は、前記回収装置から供給される二酸化炭素を貯留して前記電解装置へ供給する緩衝装置を有することを特徴とする二酸化炭素変換システムである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の上記一態様によれば、ＣＯ
２
回収装置から供給されるＣＯ
２
の濃度変化に対処し、電解装置にＣＯ
２
を安定的に供給可能なＣＯ
２
変換システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示に係るＣＯ
２
変換システムの実施形態１を示す概略図。
図１のシステムの緩衝装置の前後のＣＯ
２
濃度の時間変化を示すグラフ。
本開示に係るＣＯ
２
変換システムの実施形態２を示す概略図。
図３のシステムの緩衝装置の前後のＣＯ
２
濃度の時間変化を示すグラフ。
本開示に係るＣＯ
２
変換システムの実施形態３を示す概略図。
図５のシステムの動作を説明するフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本開示に係る二酸化炭素変換システムの実施形態を説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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