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公開番号2025137018
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035985
出願日2024-03-08
発明の名称CO2回収装置、CO2回収方法、及び、制御プログラム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類B01D 53/14 20060101AFI20250911BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】消費エネルギーを増大させることなく効率良くCO2を回収することが可能なCO2回収装置、CO2回収方法、及び、制御プログラムを提供すること。
【解決手段】本開示にかかるCO2回収装置は、吸着部によるCO2の吸着、及び、回収部によるCO2の脱離、を交互に繰り返すCO2回収装置であって、吸着部によるCO2の吸着量、及び、回収部によるCO2の脱離量、を計測する計測部と、吸着部によるCO2の吸着、及び、回収部によるCO2の脱離、を交互に3サイクル以上繰り返した場合の、少なくとも1～3サイクル目のそれぞれのCO2吸着体に吸着しているCO2の残留率の平均が40.9%～80.6%の範囲内を示すように、回収部によるCO2の脱離量を制御する、制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アミノ基を含むＣＯ２吸着剤と、当該ＣＯ２吸着剤を担持した複数の多孔質担体と、によって構成されるＣＯ２吸着体を有し、外部から供給された気体に含まれるＣＯ２を前記ＣＯ２吸着体に吸着させる吸着部と、
前記吸着部をＣＯ２の吸着時よりも高い温度に調整することにより、前記ＣＯ２吸着体に吸着したＣＯ２を当該ＣＯ２吸着体から脱離させて回収する回収部と、
を備え、
前記吸着部によるＣＯ２の吸着、及び、前記回収部によるＣＯ２の脱離、を交互に繰り返すＣＯ２回収装置であって、
前記吸着部によるＣＯ２の吸着量、及び、前記回収部によるＣＯ２の脱離量、を計測する計測部と、
前記吸着部によるＣＯ２の吸着、及び、前記回収部によるＣＯ２の脱離、を交互に３サイクル以上繰り返した場合の、少なくとも１～３サイクル目のそれぞれの前記ＣＯ２吸着体に吸着しているＣＯ２の残留率の平均が４０．９％～８０．６％の範囲内を示すように、前記回収部によるＣＯ２の脱離量を制御する、制御部と、
を備えた、ＣＯ２回収装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ＣＯ２の残留率は、前記回収部によるＣＯ２の脱離前に前記ＣＯ２吸着体に吸着していたＣＯ２の量に対する、前記回収部によるＣＯ２の脱離後に前記ＣＯ２吸着体に吸着しているＣＯ２の量の割合、である、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項３】
各サイクルの前記吸着部によるＣＯ２の吸着条件を同一条件に設定し、且つ、各サイクルの前記回収部によるＣＯ２の脱離条件を同一条件に設定する、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項４】
前記吸着部によるＣＯ２の吸着、及び、前記回収部によるＣＯ２の脱離、を交互に５サイクル以上繰り返す、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項５】
前記回収部は、さらに、前記吸着部をＣＯ２の吸着時よりも低い圧力に調整することにより、前記ＣＯ２吸着体に吸着したＣＯ２を当該ＣＯ２吸着体から脱離させて回収するように構成されている、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項６】
前記回収部は、さらに、前記吸着部をＣＯ２の吸着時よりも高い湿度に調整することにより、前記ＣＯ２吸着体に吸着したＣＯ２を当該ＣＯ２吸着体から脱離させて回収するように構成されている、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項７】
前記複数の多孔質担体は、平均細孔径が２ｎｍ～２００ｎｍの複数の孔を有し、且つ、ハニカム形状を有する基材に塗布されている、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項８】
前記複数の多孔質担体は、平均細孔径が２ｎｍ～２００ｎｍの複数の孔を有し、且つ、ペレット形状を有する、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項９】
前記複数の多孔質担体は、シリカ及びアルミナの何れかを主成分とする、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項１０】
前記ＣＯ２吸着剤は、ポリエチレンイミン、メチル化ポリエチレンイミン、イソプロピル化ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ペンタエチレンヘキサミン、メチル化ペンタエチレンヘキサミン、イソプロピル化ペンタエチレンヘキサミン、テトラエチレンペンタミン、メチル化テトラエチレンペンタミン、及び、イソプロピル化テトラエチレンペンタミンの何れかを含むポリアミン、又は、前記ポリアミンを含有するアミノ基含有化合物である、
請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
（【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】
本開示は、ＣＯ２回収装置、ＣＯ２回収方法、及び、制御プログラムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
大気中からＣＯ２（二酸化炭素）を回収するＣＯ２回収装置の開発が進められている。例えば、特許文献１には、排ガスの流量及び排ガス中の二酸化炭素濃度から排ガス中の二酸化炭素流量を定め、該二酸化炭素流量に対する二酸化炭素吸着塔に供給する再生アミン吸着液流量の比率を一定に調節し、アミン吸着液流量に対する加熱器のスチーム流量の比率を一定に調節する排煙脱炭酸設備が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３２１２５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された設備では、ＣＯ２の回収効率を高めるために、ＣＯ２を吸着した吸着液から当該ＣＯ２を脱離させる際に設定される脱離温度を高くすると、消費エネルギーが増大してしまう、という課題があった。
【０００５】
本開示は、以上の背景に鑑みなされたものであり、消費エネルギーを増大させることなく効率良くＣＯ２を回収することが可能なＣＯ２回収装置、ＣＯ２回収方法、及び、制御プログラ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】
【０００６】
本開示にかかるＣＯ２回収装置は、アミノ基を含むＣＯ２吸着剤と、当該ＣＯ２吸着剤を担持した複数の多孔質担体と、によって構成されるＣＯ２吸着体を有し、外部から供給された気体に含まれるＣＯ２を前記ＣＯ２吸着体に吸着させる吸着部と、前記吸着部をＣＯ２の吸着時よりも高い温度に調整することにより、前記ＣＯ２吸着体に吸着したＣＯ２を当該ＣＯ２吸着体から脱離させて回収する回収部と、を備え、前記吸着部によるＣＯ２の吸着、及び、前記回収部によるＣＯ２の脱離、を交互に繰り返すＣＯ２回収装置であって、前記吸着部によるＣＯ２の吸着量、及び、前記回収部によるＣＯ２の脱離量、を計測する計測部と、前記吸着部によるＣＯ２の吸着、及び、前記回収部によるＣＯ２の脱離、を交互に３サイクル以上繰り返した場合の、少なくとも１～３サイクル目のそれぞれの前記ＣＯ２吸着体に吸着しているＣＯ２の残留率の平均が４０．９％～８０．６％の範囲内を示すように、前記回収部によるＣＯ２の脱離量を制御する、制御部と、を備える。このＣＯ２回収装置は、脱離温度を必要以上に高くすることなく効率良くＣＯ２を回収することができる。つまり、このＣＯ２回収装置は、脱離温度に起因する消費エネルギーを増大させることなく効率良くＣＯ２を回収することができる。
【０００７】
前記ＣＯ２の残留率は、前記回収部によるＣＯ２の脱離前に前記ＣＯ２吸着体に吸着していたＣＯ２の量に対する、前記回収部によるＣＯ２の脱離後に前記ＣＯ２吸着体に吸着しているＣＯ２の量の割合、である。
【０００８】
各サイクルの前記吸着部によるＣＯ２の吸着条件を同一条件に設定し、且つ、各サイクルの前記回収部によるＣＯ２の脱離条件を同一条件に設定してもよい。
【０００９】
前記吸着部によるＣＯ２の吸着、及び、前記回収部によるＣＯ２の脱離、を交互に５サイクル以上繰り返してもよい。
【００１０】
前記回収部は、さらに、前記吸着部をＣＯ２の吸着時よりも低い圧力に調整することにより、前記ＣＯ２吸着体に吸着したＣＯ２を当該ＣＯ２吸着体から脱離させて回収するように構成されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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