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公開番号2025070825
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023181386
出願日2023-10-20
発明の名称炭化水素の製造方法および装置
出願人個人
代理人弁理士法人矢野内外国特許事務所
主分類C10G 2/00 20060101AFI20250424BHJP(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】二酸化炭素をより効率よく還元して炭化水素を合成することができる微細気泡を用いた炭化水素の製造方法および装置を提供する。
【解決手段】水中に、二酸化炭素を微細気泡として溶存させて、活性酸素を生成する気体を微細気泡として溶存させて、光触媒の存在下において、前記活性酸素を生成する気体の微細気泡を含む水に紫外線を照射することにより活性酸素を生成し、活性酸素の存在下において、二酸化炭素の微細気泡を接触させることで還元させる炭化水素の製造方法であって、活性酸素を生成する気体の微細気泡は、水中に10の8乗個/mL以上溶存しており、二酸化炭素の微細気泡は、水中に10の8乗個/mL以上溶存しており、活性酸素を生成する気体は、オゾンを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水中に、二酸化炭素を微細気泡として溶存させて、
活性酸素を生成する気体を微細気泡として溶存させて、
光触媒の存在下において、前記活性酸素を生成する気体の微細気泡を含む水に紫外線を照射することにより前記活性酸素を生成し、
前記活性酸素の存在下において、二酸化炭素の微細気泡を接触させることで還元させる炭化水素の製造方法であって、
前記活性酸素を生成する気体の微細気泡は、水中に１０の８乗個／ｍＬ以上溶存しており、
前記二酸化炭素の微細気泡は、水中に１０の８乗個／ｍＬ以上溶存しており、
前記活性酸素を生成する気体は、オゾンを含む、
ことを特徴とする炭化水素の製造方法。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記水中内に超音波を照射して、前記活性酸素を生成する気体及び二酸化炭素の微細気泡を圧壊する、
ことを特徴とする請求項１に記載の炭化水素の製造方法。
【請求項３】
前記活性酸素を生成する気体に対して無声放電を行い、電子を多く含んだ前記気体を微細気泡として溶存させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の炭化水素の製造方法。
【請求項４】
前記光触媒は、金属を綿状に加工した担体で形成され、
前記担体には、酸化チタンを付着させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の炭化水素の製造方法。
【請求項５】
前記酸化チタンは、ブルッカイト型の二酸化チタンである、
ことを特徴とする請求項４に記載の炭化水素の製造方法。
【請求項６】
前記酸化チタンは、十面体酸化チタンである、
ことを特徴とする請求項４に記載の炭化水素の製造方法。
【請求項７】
前記炭化水素に還元できなかった二酸化炭素を含む中間生成物に対して、さらに、水素を含む還元剤を微細気泡として溶存させて、
中間生成物の酸化還元電位をマイナス（－）値にする、
ことを特徴とする請求項１に記載の炭化水素の製造方法。
【請求項８】
水を収納するための水槽と、
二酸化炭素を微細気泡として溶存させる第一の微細気泡発生部材と、
活性酸素を生成する気体を微細気泡として溶存させる第二の微細気泡発生部材と、
光触媒の存在下において、前記活性酸素を生成する気体の微細気泡を含む水に紫外線を照射する紫外線照射部材と、
を備え、
前記紫外線照射部材が活性酸素を生成する気体の微細気泡を含む水に紫外線を照射することにより生成される活性酸素の存在下において、二酸化炭素の微細気泡を接触させることで還元させる炭化水素の製造装置であって、
前記活性酸素を生成する気体の微細気泡は、水中に１０の８乗個／ｍＬ以上溶存しており、
前記二酸化炭素の微細気泡は、水中に１０の８乗個／ｍＬ以上溶存しており、
前記活性酸素を生成する気体は、オゾンを含む、
を特徴とする炭化水素の製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細気泡を用いた炭化水素の製造方法および装置の技術に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、水中において二酸化炭素を還元させて炭化水素を合成する方法としては、高温高圧の条件下において水素を添加して合成する方法等が知られている。しかしながら、従来の方法においては、高温高圧の条件下において水素を添加して合成を行うため、装置コストが高くなり、また装置メンテナンスが煩雑であるという問題点があった。
【０００３】
そこで、高温高圧の条件及び水素の添加を必要としない炭化水素の合成方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示す炭化水素の合成方法においては、二酸化炭素を含む水に酸素を供給することにより酸素のナノバブル（微細気泡）を生じさせ、光触媒の存在下において、酸素の微細気泡を含む水に紫外線を照射することにより活性酸素を生成させ、活性酸素の存在下において、二酸化炭素を還元させる方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６４４０７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の二酸化炭素還元による炭化水素の合成方法においては、酸素の微細気泡に紫外線を照射することで活性酸素を生成するが、当該酸素を用いた活性酸素の生成は、微細気泡の量が少ないと鈍くなる。そこで、十分な量の活性酸素を微細気泡として大量に生成させる方法が求められていた。
【０００６】
そこで、本発明はかかる課題に鑑み、二酸化炭素をより効率よく還元して炭化水素を合成することができる微細気泡を用いた炭化水素の製造方法および装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、本発明においては、水中に、二酸化炭素を微細気泡として溶存させて、
活性酸素を生成する気体を微細気泡として溶存させて、
光触媒の存在下において、前記活性酸素を生成する気体の微細気泡を含む水に紫外線を照射することにより前記活性酸素を生成し、
前記活性酸素の存在下において、二酸化炭素の微細気泡を接触させることで還元させる炭化水素の製造方法であって、
前記活性酸素を生成する気体の微細気泡は、水中に１０の８乗個／ｍＬ以上溶存しており、
前記二酸化炭素の微細気泡は、水中に１０の８乗個／ｍＬ以上溶存しており、
前記活性酸素を生成する気体は、オゾンを含むものである。
【０００９】
また、前記水中内に超音波を照射して、前記活性酸素を生成する気体及び二酸化炭素の微細気泡を圧壊するものであってもよい。
【００１０】
また、本発明においては、前記活性酸素を生成する気体に対して無声放電を行い、電子を多く含んだ前記気体を微細気泡として溶存させるものであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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