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公開番号2025044018
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-01
出願番号2023151674
出願日2023-09-19
発明の名称カソードガス供給システムおよびカーボンリサイクルシステム
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C25B 9/00 20210101AFI20250325BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】電気分解によって生成されるカソードガスに含まれる二酸化炭素ガスの濃度を低くすることができるカソードガス供給システムを提供する。
【解決手段】実施の形態によるカソードガス供給システムは、二酸化炭素ガスを電気分解して、一酸化炭素ガスおよび二酸化炭素ガスを含むカソードガスを排出する二酸化炭素電解装置と、カソードガスに含まれる二酸化炭素ガスを回収して、カソードガスを処理装置に供給する下流側二酸化炭素回収装置と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
二酸化炭素ガスを電気分解して得られる一酸化炭素ガスを含むカソードガスを処理装置に供給するためのカソードガス供給システムであって、
前記二酸化炭素ガスを電気分解して、前記一酸化炭素ガスおよび前記二酸化炭素ガスを含むカソードガスを排出する二酸化炭素電解装置と、
前記カソードガスに含まれる前記二酸化炭素ガスを回収して、前記カソードガスを前記処理装置に供給する下流側二酸化炭素回収装置と、
を備えた、カソードガス供給システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記二酸化炭素ガスを含む排ガスから前記二酸化炭素ガスを回収して前記二酸化炭素電解装置に供給する上流側二酸化炭素回収装置を更に備えた、
請求項１に記載のカソードガス供給システム。
【請求項３】
前記上流側二酸化炭素回収装置は、前記排ガスに含まれる前記二酸化炭素ガスを吸収液に吸収させる上流側吸収塔と、前記上流側吸収塔において前記二酸化炭素ガスを吸収した前記吸収液から前記二酸化炭素ガスを放出して前記二酸化炭素電解装置に供給する再生塔と、を含み、
前記下流側二酸化炭素回収装置は、前記カソードガスに含まれる前記二酸化炭素ガスを前記吸収液に吸収させて前記カソードガスを前記処理装置に供給する下流側吸収塔を含み、
前記下流側吸収塔において前記二酸化炭素ガスを吸収した前記吸収液は、前記上流側二酸化炭素回収装置の前記再生塔に供給される、
請求項２に記載のカソードガス供給システム。
【請求項４】
前記二酸化炭素電解装置から排出された前記カソードガスの一部を、前記下流側二酸化炭素回収装置をバイパスして前記処理装置に供給するバイパスラインと、
前記バイパスラインにおける前記カソードガスの流量を調整するバイパス流量調整弁と、
を更に備えた、
請求項１または２に記載のカソードガス供給システム。
【請求項５】
前記下流側二酸化炭素回収装置から前記処理装置に前記カソードガスを供給する第２カソードラインであって、前記バイパスラインが合流する第２カソードラインと、
前記第２カソードラインのうち前記バイパスラインの合流点よりも下流側における前記カソードガスに含まれる前記二酸化炭素ガスの濃度を計測する下流側二酸化炭素濃度計と、を更に備えた、
請求項４に記載のカソードガス供給システム。
【請求項６】
前記二酸化炭素電解装置から排出された前記カソードガスに含まれる前記二酸化炭素ガスの濃度を計測する上流側二酸化炭素濃度計を更に備えた、
請求項１または２に記載のカソードガス供給システム。
【請求項７】
前記下流側二酸化炭素回収装置は、前記下流側吸収塔に供給される前記吸収液の流量を調整する吸収液流量調整弁を含む、
請求項３に記載のカソードガス供給システム。
【請求項８】
前記下流側二酸化炭素回収装置に供給される前記カソードガスに含まれる前記二酸化炭素ガスの濃度および前記カソードガスの流量のうちの少なくとも１つを計測するカソードガス分析計、
を更に備えた、請求項７に記載のカソードガス供給システム。
【請求項９】
前記二酸化炭素電解装置から排出された前記カソードガスの一部を前記二酸化炭素電解装置に供給するカソードガス戻しラインと、
前記カソードガス戻しラインにおける前記カソードガスの流量を調整するカソードガス流量調整弁と、
を更に備えた、
請求項１または２に記載のカソードガス供給システム。
【請求項１０】
前記二酸化炭素電解装置から排出された前記カソードガスを前記下流側二酸化炭素回収装置に供給する第１カソードラインであって、前記カソードガス戻しラインが分岐する第１カソードラインと、
前記第１カソードラインのうち前記カソードガス戻しラインの分岐点よりも下流側における前記カソードガスを分析するカソードガス分析計と、を更に備えた、
請求項９に記載のカソードガス供給システム。
（【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】
本発明の実施の形態は、カソードガス供給システムおよびカーボンリサイクルシステムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球規模で懸念されている地球温暖化問題に対処するための有効な技術として、二酸化炭素回収利用貯留技術（ＣＣＵＳ技術）が知られている。ＣＣＵＳ技術は、排ガス等に含まれる二酸化炭素ガス（ＣＯ
２
）を回収して利用したり、または貯留したりする技術である。
【０００３】
回収した二酸化炭素ガスを利用する技術の１つとして、二酸化炭素ガスを一酸化炭素ガス（ＣＯ）に電気分解する二酸化炭素電解装置が知られている。電気分解により生成された一酸化炭素ガスは、カソードガスとして二酸化炭素電解装置から排出される。排出されたカソードガスは、下流側の処理装置に供給される。処理装置において一酸化炭素ガスを水素ガス等と反応させることにより、炭化水素を主成分とする合成燃料を製造したり、または化学製品を製造したりすることができる。
【０００４】
二酸化炭素電解装置のカソードガスには、主成分として、一酸化炭素ガスと水素ガスとが含まれている。カソードガスのガス成分は、二酸化炭素電解装置に供給されるガス中のガス成分の濃度を調整したり、電気分解の条件を変更したりすることにより調整することができる。このため、上述した処理装置に要求されるガス成分に応じたカソードガスが処理装置に供給される。
【０００５】
しかしながら、二酸化炭素電解装置のカソードガスには、未反応の二酸化炭素ガスが含まれ得る。処理装置の種類によっては、カソードガスに二酸化炭素ガスが含まれていると、処理効率が低下する可能性がある。場合によっては、所望の処理が困難になり得る。
【０００６】
また、カソードガスのガス成分の調整のために、または二酸化炭素電解装置の性能維持のために、二酸化炭素電解装置に供給するガスに含まれる二酸化炭素ガスの濃度を高くする場合がある。この場合、カソードガスに含まれる二酸化炭素ガスの濃度も上昇して、処理装置の処理効率が低下する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２０－１８９８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
実施の形態は、電気分解によって生成されるカソードガスに含まれる二酸化炭素ガスの濃度を低くすることができるカソードガス供給システムおよびカーボンリサイクル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】
実施の形態によるカソードガス供給システムは、二酸化炭素ガスを電気分解して得られる一酸化炭素ガスを含むカソードガスを処理装置に供給するためのシステムである。カソードガス供給システムは、二酸化炭素ガスを電気分解して、一酸化炭素ガスおよび二酸化炭素ガスを含むカソードガスを排出する二酸化炭素電解装置と、カソードガスに含まれる二酸化炭素ガスを回収して、カソードガスを処理装置に供給する下流側二酸化炭素回収装置と、を備えている。
【００１０】
実施の形態によるカーボンリサイクルシステムは、上述のカソードガス供給システムと、カソードガス供給システムから供給されたカソードガスに含まれる一酸化炭素ガスを処理する処理装置と、を備えている。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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