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公開番号2025166647
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-06
出願番号2024070817
出願日2024-04-24
発明の名称液体中に溶存するガスの回収システム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C02F 1/20 20230101AFI20251029BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】液体に溶けたガスを低エネルギー消費で効率よく回収するシステムを提供する。
【解決手段】大気から隔離されて被処理液を貯留する内部空間と、被処理液を外部から該内部空間に供給するための給液路と、該内部空間に貯留された被処理液を外部に排出する排液路とを有する容器を含み、前記内部空間に貯留された被処理液の液面の上方に、被処理液の自重により被処理液で満たされていない減圧された上部空間領域が形成され、前記内部空間に、被処理液と接触して被処理液中に気泡が発生するのを促進する細孔または表面凹凸構造を有する気泡発生促進部が存在し、前記上部空間領域からガスを引き抜くように構成されていることを特徴とする、被処理液に溶けているガスの回収システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
大気から隔離されて被処理液を貯留する内部空間と、被処理液を外部から該内部空間に供給する給液路と、該内部空間に貯留された被処理液を外部に排出する排液路とを有する容器を含み、
前記内部空間に貯留された被処理液の液面の上方に、被処理液の自重により被処理液で満たされていない減圧された上部空間領域が形成され、
前記内部空間に、被処理液と接触して被処理液中に気泡が発生するのを促進する細孔または表面凹凸構造を有する気泡発生促進部が存在し、
前記上部空間領域からガスを引き抜くように構成されていることを特徴とする、被処理液中に溶存するガスの回収システム。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
大気圧下にある被処理液の第１の液面の液面下に開口した液入口から前記給液路を介して被処理液を前記内部空間に導入して貯留し、該内部空間に貯留された被処理液を前記排液路を介して大気圧下にある該被処理液の第２の液面の液面下に開口した液出口から外部に排出するように構成された、請求項１に記載の回収システム。
【請求項３】
前記第１の液面の高さが前記第２の液面の高さより高く、被処理液はサイフォンの原理により前記液入口から導入されて前記液出口から排出されるように構成された、請求項２に記載の回収システム。
【請求項４】
前記気泡発生促進部は、細孔の径が２０μｍ～１００μｍの多孔質体または表面に幅または開口径が２０μｍ～１００μｍの凹部を有する物体からなる、請求項１～３の何れか一項に記載の回収システム。
【請求項５】
前記多孔質体または表面に溝を有する物体は、前記容器の内壁の一部を構成する、請求項４に記載の回収システム。
【請求項６】
前記多孔質体または表面に溝を有する物体は、前記容器とは別に配されている、請求項４に記載の回収システム。
【請求項７】
前記気泡発生促進部は、前記内部空間に導入された被処理液中に含まれている、請求項１～３の何れか一項に記載の回収システム。
【請求項８】
前記気泡発生促進部は、前記内部空間に連続的または断続的に供給されて排出される、請求項７に記載の回収システム。
【請求項９】
前記内部空間に貯留された被処理液を加熱する加熱部を備えた、請求項１～３の何れか一項に記載の回収システム。
【請求項１０】
前記被処理液が海水または淡水であり、前記上部空間領域から引き抜かれるガスが二酸化炭素を含む、請求項１～３の何れか一項に記載の回収システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体中に溶存するガスの回収システムに関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
地球温暖化対策として大気中の二酸化炭素量を減らすことによる地球環境負荷低減が世界的に求められている。このためには、二酸化炭素の排出量削減と併せて、大気中に存在する二酸化炭素を回収することによる大気中の二酸化炭素濃度の低減が必要である。大気中の二酸化濃度を低減させるためには、大量の空気を処理する必要があるとともに、空気から二酸化炭素を回収するためのエネルギー消費に伴う新たな二酸化炭素の放出を極力少なくする必要がある。
【０００３】
一方、大気中の二酸化炭素を回収する手段の一つとして、大量の空気を処理する代わりに、海水や淡水（河川水や湖沼水など）中に溶存している二酸化炭素を除去して回収することで、間接的に大気中の二酸化炭素を回収する方法がある。この方法では、大気中から海水や淡水中への二酸化炭素の吸収（取り込み）過程は自然の力に任せることになる。すなわち、海水や淡水から二酸化炭素を回収する場合は、大気中（空気）から二酸化炭素を直接回収する場合に比べて、二酸化炭素の単位回収量当たりの処理体積が小さくて済む。とはいえ、それでも地球規模で二酸化炭素濃度を低減するためには、大量の海水や淡水を処理する必要がある。
【０００４】
海水や淡水から二酸化炭素を回収する場合、処理対象となる海水や淡水に対して加熱や減圧を行うことによって二酸化炭素を取り出す方法が知られている。例えば特許文献１では、魚類飼育水槽内の海水中に溶解している二酸化炭素を取り出すために、水槽内の海水を引き抜いて減圧することによって二酸化炭素を取り出す装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００３－２５９７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載される装置は、飼育魚類の生態維持のためのものであるから、４０～５０日かけて水槽内の海水中の二酸化炭素を除去すれば十分とされる程度の処理能力を有するものである。すなわち、大気中の二酸化炭素濃度を低減するために行う海水や淡水からの二酸化炭素の除去および回収に十分な処理能力を持つものではない。しかも、減圧状態を生成し維持するために真空ポンプを駆動するものであるから、そのための電力の消費を考えると全体として低コスト省エネルギーであるとはいえない。地球温暖化対策として大気中の二酸化炭素量を減らすためには、低コスト省エネルギーで大量の海水や淡水から二酸化炭素を回収する必要がある。すなわち、低環境負荷で回収効率の高い二酸化炭素の回収システムが必要であるということになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、大気から隔離されて被処理液を貯留する内部空間と、被処理液を外部から該内部空間に供給する給液路と、該内部空間に貯留された被処理液を外部に排出する排液路とを有する容器を含み、前記内部空間に貯留された被処理液の液面の上方に被処理液の自重により被処理液で満たされていない減圧された上部空間領域が形成され、前記内部空間に被処理液と接触して被処理液中に気泡が発生するのを促進する細孔または表面凹凸構造を有する気泡発生促進部が存在し、前記上部空間領域からガスを引き抜くように構成されていることを特徴とする、被処理液中に溶存するガスの回収システムを提供し、これにより前記課題を解決しようとするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、減圧下及び気泡発生促進部の存在下で脱気操作が行われるためガスの回収効率（気泡の発生効率）が高まるとともに、減圧状態の形成と維持に被処理液の自重を利用することにより低コスト省エネルギーで運転できるガス回収システムが提供される。このため、これを海水や淡水からの二酸化炭素の回収に用いたときに、大量の海水や淡水を処理しても新たな二酸化炭素の発生を極力抑えることができることから、環境負荷が少なく回収効率が高い二酸化炭素回収システムとなりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施例１のガス回収システムの構成を示す。
実施例１のシステムの気泡生成促進部から気泡が発生する様子を模式的に示す。
実施例１のシステムを用いて海水から二酸化炭素を回収した実験結果を示す。
実施例２のガス回収システムの構成を示す。
実施例２のシステムを用いて海水から二酸化炭素を回収した実験結果を示す。
実施例３のガス回収システムの構成を示す。
実施例４のガス回収システムの構成を示す。
実施例４のシステムを用いて海水から二酸化炭素を回収した実験結果を示す。
実施例５のガス回収システムの構成を示す。
実施例６のガス回収システムの構成を示す。
実施例６のシステムにおける気泡生成促進部の形状の例を示す。
実施例７のガス回収システムの構成を示す。
実施例７のシステムにおける気泡生成促進部の動作を示す。
実施例８のガス回収システムの構成を示す。
実施例９のガス回収システムの構成を示す。
実施例９のシステムの動作を示す。
実施例１０のガス回収システムの構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、被処理液中に溶存しているガスを被処理液から分離して回収するシステム、特に、海水または淡水に溶けている二酸化炭素を回収するのに適したシステムを提供する。ここで「海水または淡水」とは、地球上に存在するアクセス可能なすべての液体状の水を意味すると考えてよく、海水、雨水、河川水、湖沼水、地下水、水道水などをすべて包括するものとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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