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公開番号2025130465
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027648
出願日2024-02-27
発明の名称酸化カルシウム生成装置及び生成方法
出願人株式会社フクハラ
代理人個人
主分類C01F 11/06 20060101AFI20250901BHJP(無機化学)
要約【課題】炭酸カルシウムの焼成に用いる反応槽内において、二酸化炭素と、水と、ナトリウムと、鉄を主成分とした触媒との化学反応により、二酸化炭素の排出量を抑えた酸化カルシウムを生成する装置及び方法を提供する。
【解決手段】炭酸カルシウムから酸化カルシウムを生成する酸化カルシウム生成装置であって、反応槽と、投入経路と、排出経路と、補助加熱器と、で構成され、反応槽に炭酸カルシウムと水と触媒である鉄とを投入し、補助加熱器で反応槽内を加熱した後にナトリウムを投入し、化学反応により最終的に生成された酸化カルシウムと水素及び炭酸ナトリウムが、各排出経路から排出されること構成を採る。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
炭酸カルシウムから酸化カルシウムを生成する酸化カルシウム生成方法であって、
圧力容器からなる反応槽内に、炭酸カルシウムと水と触媒である鉄を投入する酸化カルシウム投入工程と、
反応槽内を９５０℃まで上げる補助加熱工程と、
容器内にナトリウムを投入し、炭酸カルシウムから酸化カルシウムを生成する際に発生する二酸化炭素と、水と、ナトリウムと、の反応により、炭酸水素ナトリウムと水素化ナトリウムとが発生し、その際の反応熱によって反応槽内の温度を上昇させ、高圧状態とし、炭酸カルシウムから酸化カルシウムの生成速度を上げる第一反応工程と、
高温、高圧状態で、触媒である鉄により、炭酸水素ナトリウムと水素化ナトリウムとから、炭酸ナトリウムと水素が発生する第二反応工程と。
生成された酸化カルシウムと水素と炭酸ナトリウムを反応槽から各排出経路を介して排出する排出工程と、
からなる酸化カルシウム生成方法。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
炭酸カルシウムから酸化カルシウムを生成する酸化カルシウム生成装置であって、
投入された原料を化学反応させる圧力容器からなる反応槽と、該反応槽へ各種原料を投入する投入経路と、化学反応により生成された各種生成物を反応槽から排出する排出経路と、補助加熱器と、で構成され、
投入経路は、炭酸カルシウム投入経路と、水投入経路と、ナトリウム投入経路と、触媒投入経路と、から構成され、
各投入経路はその一方が夫々反応槽に接続されて成り、
排出経路は、酸化カルシウム排出経路と、水素排出経路と、炭酸ナトリウム排出経路と、から構成され、
各排出経路はその一方が夫々反応槽に接続されて成り、
反応槽に、炭酸カルシウムと水と触媒である鉄とを投入し、
補助加熱器で、反応槽内を加熱し、
ナトリウムを投入し、
炭酸カルシウムから酸化カルシウムを生成する際に発生する二酸化炭素と、投入された水と、ナトリウムと、の化学反応により炭酸水素ナトリウム及び水素化ナトリウムが生成されると共に、反応槽内が高温且つ高圧状態となり、
かかる高温且つ高圧状態下で、炭酸カルシウムから酸化カルシウムと二酸化炭素が生成され、
二酸化炭素と水とナトリウムとの反応が進み、
投入された触媒を介して生成された炭酸水素ナトリウムと水素化ナトリウムとの化学反応により水素及び炭酸ナトリウムが生成され、
最終的に生成された、酸化カルシウムと水素及び炭酸ナトリウムが各排出経路から排出されることを特徴とする酸化カルシウム生成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化カルシウムを生成する装置及び方法に関し、詳しくは、効率的に酸化カルシウムを生成する酸化カルシウム生成装置及び生成方法に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、生石灰（酸化カルシウム）は、建築に使用されるモルタルや、酸性土壌のｐＨ調節剤等、様々な産業において広く利用されている。かかる酸化カルシウムの生成過程において、炭酸カルシウムをか焼させた時、酸化カルシウムの生成と同時に二酸化炭素も発生することが知られており、発生した二酸化炭素を削減する、あるいは、吸着させる方法が多く発表されている。
【０００３】
しかし、上記方法を用いた際、酸化カルシウムの生成に必要な槽が複数になるなど、設備が大規模になったり、酸化カルシウムの生成効率が下がったりするものが多く、根本的な解決策となっていなかった。
そこで、１つの槽で、酸化カルシウム生成時の二酸化炭素の放出を抑える生成方法が求められていた。
【０００４】
上記問題を解決すべく、特開２０２２－９６８７６号公報（特許文献１）に記載の技術提案がされている。具体的には、石灰石焼成炉と触媒を用いて、炭酸ガスと水素ガスを反応させメタンを生成する技術提案である。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術提案では、焼成炉とは別に炭酸ガス含有ガスと水素を反応させるメタン生成装置の設置が必要であり、問題の解決には至らなかった。
【０００６】
そこで、本出願人は、酸化カルシウム生成時に発生する二酸化炭素に着目し、圧力容器内で発生した二酸化炭素を分解させて大気への排出量を削減することができないものかとの着想のもと、炭酸カルシウムの焼成時に発生した二酸化炭素を、水とナトリウムを化学反応させることで、酸化カルシウムの生成と共に、炭酸ナトリウムと、水素を圧力容器内で生成する方法及び装置を開発し、本発明における「酸化カルシウム生成装置並びに生成方法」の提案に至るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２２－９６８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、炭酸カルシウムの焼成に用いる反応槽内において、二酸化炭素と、水と、ナトリウムと、鉄を主成分とした触媒との化学反応により、二酸化炭素の排出量を抑えた酸化カルシウムを生成する装置及び方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題を解決するため、本発明は、炭酸カルシウムから酸化カルシウムを生成する酸化カルシウム生成方法であって、圧力容器からなる反応槽内に、炭酸カルシウムと水と触媒である鉄を投入する炭酸カルシウム投入工程と、反応槽内を９５０℃まで上げる補助加熱工程と、容器内にナトリウムを投入し、炭酸カルシウムから酸化カルシウムを生成する際に発生する二酸化炭素と、水と、ナトリウムと、の反応により、炭酸水素ナトリウムと水素化ナトリウムとが発生し、その際の反応熱によって反応槽内の温度を上昇させ、高圧状態とし、炭酸カルシウムから酸化カルシウムの生成速度を上げる第一反応工程と、高温、高圧状態で、触媒である鉄により、炭酸水素ナトリウムと水素化ナトリウムとから、炭酸ナトリウムと水素が発生する第二反応工程と生成された酸化カルシウムと水素と炭酸ナトリウムを反応槽から各排出経路を介して排出する排出工程とからなる手段を採る。
【００１０】
また、本発明は、炭酸カルシウムから酸化カルシウムを生成する酸化カルシウム生成装置であって、投入された原料を化学反応させる圧力容器からなる反応槽と、該反応槽へ各種原料を投入する投入経路と、化学反応により生成された各種生成物を反応槽から排出する排出経路と、補助加熱器と、で構成され、投入経路は、炭酸カルシウム投入経路と、水投入経路と、ナトリウム投入経路と、触媒投入経路と、から構成され、各投入経路はその一方が夫々反応槽に接続されて成り、排出経路は、酸化カルシウム排出経路と、水素排出経路と、炭酸ナトリウム排出経路と、から構成され、各排出経路はその一方が夫々反応槽に接続されて成り、反応槽に、炭酸カルシウムと水と触媒である鉄とを投入し、補助加熱器で、反応槽内を加熱し、ナトリウムを投入し、炭酸カルシウムから酸化カルシウムを生成する際に発生する二酸化炭素と、投入された水と、ナトリウムと、の化学反応により炭酸水素ナトリウム及び水素化ナトリウムが生成されると共に、反応槽内が高温且つ高圧状態となり、かかる高温且つ高圧状態下で、炭酸カルシウムから酸化カルシウムと二酸化炭素が生成され、二酸化炭素と水とナトリウムとの反応が進み、投入された触媒を介して生成された炭酸水素ナトリウムと水素化ナトリウムとの化学反応により、水素及び炭酸ナトリウムが生成され、最終的に生成された、酸化カルシウムと水素及び炭酸ナトリウムが各排出経路から排出される手段を採る。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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