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公開番号2025155855
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025016191
出願日2025-02-03
発明の名称二酸化炭素の回収方法および回収装置
出願人住友精化株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B01D 53/62 20060101AFI20251002BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】二酸化炭素を高い純度で回収可能であるとともに、回収率の向上を実現可能な回収方法および回収装置を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る回収方法は、二酸化炭素を吸着する吸着材が収納された少なくとも一つの吸着塔に原料ガスを導入し、圧力スイング吸着法によって、原料ガスに含まれる二酸化炭素が濃縮された濃縮ガスを回収する濃縮工程であって、吸着材に原料ガスに含まれる二酸化炭素を吸着させる吸着工程と、吸着材から二酸化炭素を脱着させ、濃縮ガスを回収する脱着工程とを含む、濃縮工程と、濃縮工程で回収された濃縮ガスの一部をガス貯留部で貯留する貯留工程と、ガス貯留部に貯留された濃縮ガスを、少なくとも一つの吸着塔のうち吸着工程を経た吸着塔に返送し、濃縮ガスが返送された吸着塔を洗浄する洗浄工程と、を備え、洗浄工程は、吸着工程と脱着工程の間に実施される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
二酸化炭素を吸着する吸着材が収納された少なくとも一つの吸着塔に原料ガスを導入し、圧力スイング吸着法によって、前記原料ガスに含まれる二酸化炭素が濃縮された濃縮ガスを回収する濃縮工程であって、前記原料ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸着材に吸着させる吸着工程と、前記吸着材から二酸化炭素を脱着させ、前記濃縮ガスを回収する脱着工程とを含む、前記濃縮工程と、
前記濃縮工程で回収された前記濃縮ガスの一部をガス貯留部で貯留する貯留工程と、
前記ガス貯留部に貯留された前記濃縮ガスを、前記少なくとも一つの吸着塔のうち前記吸着工程を経た吸着塔に返送し、前記濃縮ガスが返送された吸着塔を洗浄する洗浄工程と、
を備え、
前記洗浄工程は、前記吸着工程と前記脱着工程の間に実施される、
回収方法。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記ガス貯留部の空間容積Ｖ１と、前記濃縮工程において二酸化炭素の濃縮を一度実施するために前記吸着塔へ導入される前記原料ガス中の二酸化炭素の総容量Ｖ２との比であるＶ１／Ｖ２が０．１以上である、
請求項１に記載の回収方法。
【請求項３】
前記原料ガスの二酸化炭素濃度が２０ｖｏｌ％以下である、
請求項１又は２に記載の回収方法。
【請求項４】
二酸化炭素を吸着する吸着材が収納されている少なくとも一つの吸着塔を有しており、前記少なくとも一つの吸着塔に導入された原料ガス中の二酸化炭素が濃縮された濃縮ガスを得るための濃縮部と、
前記原料ガスを前記少なくとも一つの吸着塔に導入する第１ラインと、
前記濃縮部で得られた前記濃縮ガスを貯留するガス貯留部と、
前記ガス貯留部内の前記濃縮ガスを、前記濃縮部が有する前記少なくとも一つの吸着塔を洗浄する洗浄ガスとして、前記濃縮部に返送するための第２ラインと、
を備える、
回収装置。
【請求項５】
前記ガス貯留部の空間容積Ｖ１と、前記吸着塔における二酸化炭素の濃縮を一度実施するために前記吸着塔に導入される前記原料ガス中の二酸化炭素の総容量Ｖ２との比であるＶ１／Ｖ２が０．１以上である、
請求項４に記載の回収装置。
【請求項６】
前記ガス貯留部の形状が、円筒状である、
請求項４に記載の回収装置。
【請求項７】
前記濃縮部から回収された前記濃縮ガスを流すとともに、前記第２ラインが接続された回収ラインと、
前記回収ラインに流れている前記濃縮ガスの前記第２ラインへの流入を制御する制御機構と、
を備え、
前記ガス貯留部は前記第２ライン上に配置されている、
請求項４に記載の回収装置。
【請求項８】
前記濃縮部が、複数の前記吸着塔を有する、
請求項４～７の何れか一項に記載の回収装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素の回収方法および回収装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素は地球温暖化の主原因として問題視され、世界的に排出を抑制する動きが活発化している。排出ガスの二酸化炭素を大気中に放出せずに回収・貯蔵を可能とするために、様々な研究が精力的に進められている。たとえば、二酸化炭素の回収方法として、圧力スイング吸着法、膜分離濃縮法、塩基性化合物による反応吸収を利用する化学吸収法などが知られている。しかし、現状では、二酸化炭素回収コストが高く、一般的に普及段階には至っていない。
【０００３】
圧力スイング吸着法は、吸着剤を充填した吸着塔に所定の圧力で混合ガスを導入し、特定のガス成分を吸着させる吸着工程と、この特定のガス成分が吸着された吸着塔を所定の圧力まで減圧し、そのガス成分を回収または排出する脱着工程を繰り返し行うものである。
【０００４】
圧力スイング吸着法によって二酸化炭素を回収する具体的な方法としては、物理的に吸着材に二酸化炭素を吸着し、真空ポンプで圧力を下げることによって吸着材に吸着した二酸化炭素を脱離させて濃縮回収する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平１－１７２２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
圧力スイング吸着法による二酸化炭素の回収において、回収したガス中における二酸化炭素濃度および回収率の面で未だ改善の余地があった。
【０００７】
そこで、本開示は、二酸化炭素を高い純度で回収可能であるとともに、回収率の向上を実現可能な回収方法および回収装置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】
【０００８】
本開示の一側面は、以下の各項に記載の回収方法を提供する。
［１］二酸化炭素を吸着する吸着材が収納された少なくとも一つの吸着塔に原料ガスを導入し、圧力スイング吸着法によって、前記原料ガスに含まれる二酸化炭素が濃縮された濃縮ガスを回収する濃縮工程であって、前記原料ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸着材に吸着させる吸着工程と、前記吸着材から二酸化炭素を脱着させ、前記濃縮ガスを回収する脱着工程とを含む、前記濃縮工程と、前記濃縮工程で回収された前記濃縮ガスの一部をガス貯留部で貯留する貯留工程と、前記ガス貯留部に貯留された前記濃縮ガスを、前記少なくとも一つの吸着塔のうち前記吸着工程を経た吸着塔に返送し、前記濃縮ガスが返送された吸着塔を洗浄する洗浄工程と、を備え、前記洗浄工程は、前記吸着工程と前記脱着工程の間に実施される、回収方法。
【０００９】
［２］前記ガス貯留部の空間容積Ｖ１と、前記濃縮工程において二酸化炭素の濃縮を一度実施するために前記吸着塔へ導入される前記原料ガス中の二酸化炭素の総容量Ｖ２との比であるＶ１／Ｖ２が０．１以上である、［１］に記載の回収方法。
【００１０】
［３］前記原料ガスの二酸化炭素濃度が２０ｖｏｌ％以下である、［１］又は［２］に記載の回収方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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