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公開番号2025162427
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-27
出願番号2024065721
出願日2024-04-15
発明の名称二酸化炭素吸着剤
出願人東京濾器株式会社
代理人弁理士法人一色国際特許事務所
主分類B01D 53/047 20060101AFI20251020BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】従来品よりも低いエネルギーにより二酸化炭素を吸着及び脱離できる二酸化炭素吸着剤の提供。
【解決手段】圧力と二酸化炭素の吸着量又は脱離量との変化を測定した結果を、横軸を自然対数に換算した圧力、縦軸を二酸化炭素の吸着量としてプロットしたグラフ上において、20kPa～400kPaに相当する領域の任意の2点を結んだ線の傾きが、24.08以上であるゼオライトを含む二酸化炭素吸着剤。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
圧力と二酸化炭素の吸着量又は脱離量との変化を測定した結果を、横軸を自然対数に換算した圧力、縦軸を二酸化炭素の吸着量又は脱離量としてプロットしたグラフ上において、２０ｋＰａ～４００ｋＰａに相当する領域の任意の２点を結んだ線の傾きが、２４．０８以上であるゼオライトを含むことを特徴とする二酸化炭素吸着剤。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
前記ゼオライトが含有するカリウムとナトリウムとの質量比（カリウム／ナトリウム）が、４．７０～８．７０である請求項１に記載の二酸化炭素吸着剤。
【請求項３】
Ｘ線回折の測定において、２θ＝２７．５０°～２７．５９°、及び２８．０４°～２８．１７°にピークを有するゼオライトを含むことを特徴とする二酸化炭素吸着剤。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素吸着剤に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
赤外線の吸収及び放出の性質を有する温室効果ガスの一種である二酸化炭素は、近年の産業活動の活発化に伴い、大気中の濃度が上昇していることが知られている。そこで、大気中の二酸化炭素の濃度を増加させないために、二酸化炭素の排出量と吸収量とを均衡させるカーボンニュートラルと呼ばれる取り組みが盛んにおこなわれている。
【０００３】
カーボンニュートラルに向けた取り組みの一種として、火力発電所などから排出される二酸化炭素を大気中に放出させないことを目的として、二酸化炭素を回収、及び貯蓄するシステムが注目されている。
二酸化炭素を回収するシステムとして、例えば、圧力を変化させて吸着するＰＳＡ方式（圧力スイング吸着）、温度を変化させて吸着するＴＳＡ方式（温度スイング吸着）などが挙げられる。これらのシステムに用いられる二酸化炭素吸着剤は、粘土鉱物の一種であるゼオライトが主に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ゼオライトを用いた二酸化炭素回収システムは、ゼオライトの中でもＦＡＵ型ゼオライトを用い、ＰＳＡ方式により設計されることが多い。具体的には、真空下（０ｋＰａ）から大気圧下（１００ｋＰａ）にかけて二酸化炭素を吸着させ、真空下で脱離させて二酸化炭素を分離する。しかしながら、このように吸着を行う場合、真空ポンプ、及び高圧コンプレッサー等のエネルギー消費の高い装置を使用することになるため、エネルギー消費量が大きく、二酸化炭素の回収コストが高くなり、広く普及させることは難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－１０９８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来品よりも低いエネルギーにより二酸化炭素を吸着及び脱離できる二酸化炭素吸着剤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】
【０００７】
本発明者らは、真空ではない条件下において二酸化炭素を吸着し、脱離する性質を有するゼオライトを用いることで、従来品よりも低いエネルギーにより二酸化炭素を吸着及び脱離できる二酸化炭素吸着剤を作成できることを見出した。真空ではない条件下で二酸化炭素を吸着及び脱離することができるゼオライトを用いることにより、二酸化炭素を吸着及び脱離させるために真空ポンプ、高圧コンプレッサーなどのエネルギーを必要とする装置を用いる必要がない。従って、従来品よりも低いエネルギーによる二酸化炭素の吸着及び脱離が期待できる。
【０００８】
具体的に、本発明者らは、真空ではない条件下において二酸化炭素を吸着し、脱離する性質を有するゼオライトは、圧力と二酸化炭素の吸着量との変化を測定した際に、吸着時、及び脱離時のいずれにおいても真空より高い圧力の領域において、特徴的な傾きを有するゼオライトであることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち本発明の二酸化炭素吸着剤は、
圧力と二酸化炭素の吸着量との変化を測定した結果を、横軸を自然対数に換算した圧力、縦軸を二酸化炭素の吸着量又は脱離量としてプロットしたグラフ上において、２０ｋＰａ～４００ｋＰａに相当する領域の任意の２点を結んだ線の傾きが、２４．０８以上であるゼオライトを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の二酸化炭素吸着剤は、ゼオライトが含有するカリウムとナトリウムとの質量比（カリウム／ナトリウム）が、４．７０～８．７０であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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