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公開番号2025174263
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2024080424
出願日2024-05-16
発明の名称炭酸カルシウムの製造装置
出願人大成建設株式会社,株式会社奈良機械製作所
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類C01F 11/18 20060101AFI20251120BHJP(無機化学)
要約【課題】適切に炭酸カルシウムを製造することが可能な新たな炭酸カルシウムの製造装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置は、水酸化カルシウムを含有する原料と二酸化炭素を含有するガスとを反応させて炭酸カルシウムを製造する製造装置Eであって、前記原料を攪拌する攪拌手段20と、前記攪拌手段20を内部に設けた密閉可能な反応槽10と、前記反応槽10の内部に前記ガスを供給するガス供給手段30と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水酸化カルシウムを含有する原料と二酸化炭素を含有するガスとを反応させて炭酸カルシウムを製造する製造装置であって、
前記原料を攪拌する攪拌手段と、
前記攪拌手段を内部に設けた密閉可能な反応槽と、
前記反応槽の内部に前記ガスを供給するガス供給手段と、を備える炭酸カルシウムの製造装置。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記ガス供給手段は、前記反応槽の下側から前記ガスを供給する請求項１に記載の炭酸カルシウムの製造装置。
【請求項３】
前記反応槽の内部の温度を制御する温度制御手段を備える請求項１又は請求項２に記載の炭酸カルシウムの製造装置。
【請求項４】
前記温度制御手段は、前記反応槽の周囲において液体を循環させる、又は、高温蒸気を供給することによって、前記反応槽の内部の温度を制御する請求項３に記載の炭酸カルシウムの製造装置。
【請求項５】
前記反応槽の内部に水を供給する水供給手段を備える請求項１又は請求項２に記載の炭酸カルシウムの製造装置。
【請求項６】
前記反応槽から排出されたガスの二酸化炭素濃度を計測する計測手段を備える請求項１又は請求項２に記載の炭酸カルシウムの製造装置。
【請求項７】
前記反応槽から排出されたガスを回収する回収手段を備える請求項１又は請求項２に記載の炭酸カルシウムの製造装置。
【請求項８】
前記回収手段によって回収したガスを前記反応槽に供給する循環手段を備える請求項７に記載の炭酸カルシウムの製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸カルシウムの製造装置に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、カーボンニュートラルを実現するため、ＣＯ
２
（二酸化炭素）を資源として回収し有効利用することによって、ＣＯ
２
排出量を抑制する「カーボンリサイクル」への取り組みが進んでいる。
本願の出願人は、特許文献１に開示するように、炭酸カルシウムを所定量含有した水硬性組成物を提案している。この水硬性組成物によると、強度などの材料特性を保持しながら、セメントの使用量の削減などに伴うＣＯ
２
排出量の低減化を図れるだけでなく、炭酸カルシウムとしてＣＯ
２
をコンクリート内部に固定化することもできる。
【０００３】
特許文献１で使用する炭酸カルシウムの製造方法に関して、これまでにも様々な技術が提案されている。
例えば、特許文献２では、水酸化カルシウム水性懸濁液及び一部炭酸化された水酸化カルシウム水性懸濁液の一方又は両方と種晶を混合したのち、得られた水性懸濁液に二酸化炭素又は二酸化炭素含有ガスを吹き込み炭酸化することによって軽質炭酸カルシウムを製造するに当り、混合を撹拌周速７ｍ／ｓ以上の剪断撹拌処理により行う方法が提案されている。
また、特許文献３では、海水から水酸化マグネシウムを製造した後の廃海水に対して、アルカリ剤を加えてｐＨを１１より大きく１３以下に調整し、二酸化炭素を含むガスを、アルカリ剤を加えた前記廃海水のｐＨが大きいほど長くなるように予め設定された時間、廃海水のカルシウム成分に反応させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２１／２５６４８４号公報
特開平１１－１１９４１号公報
特許第７１３８２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２、３の炭酸カルシウムの製造方法は、いずれも、カルシウムイオンを含む溶液に二酸化炭素を含むガスを吹き込む方法（いわゆる液相法）である。
そのため、特許文献２、３の炭酸カルシウムの製造方法は、原料を分散させるための大量の水が必要になるとともに、原料に対する事前の処理（特許文献２の剪断攪拌処理）や、液相でのｐＨ制御（特許文献３の調整処理）が必要となってしまう場合もある。
そこで、本発明者らは、特許文献２、３の液相法とは全く異なる方法で炭酸カルシウムを製造したいと考えた。詳細には、水酸化カルシウムを含有する原料と二酸化炭素を含有するガスとを反応（固相反応：厳密には固体－気体間での反応）させて炭酸カルシウムを製造する製造方法である。
そして、この製造方法を実用化するために、この製造方法に適した製造装置を創出したいと本発明者らは考えた。
【０００６】
このような観点から、本発明は、適切に炭酸カルシウムを製造することが可能な新たな炭酸カルシウムの製造装置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】
【０００７】
前記課題は、以下の手段により解決することができる。
本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置は、水酸化カルシウムを含有する原料と二酸化炭素を含有するガスとを反応させて炭酸カルシウムを製造する製造装置であって、前記原料を攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段を内部に設けた密閉可能な反応槽と、前記反応槽の内部に前記ガスを供給するガス供給手段と、を備える。
本発明によれば、攪拌手段によって原料を攪拌しつつ、ガス供給手段によってガスを供給することで、粒子径の大きな粉体が原料に含まれていようとも解砕することができるとともに、原料とガスとを適切に混ざり合わせることができる。その結果、反応槽において「Ｃａ（ＯＨ）
２
＋ＣＯ
２
→ＣａＣＯ
３
＋Ｈ
２
Ｏ」の反応が起こり、炭酸カルシウムを適切に製造することができる。
本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置の前記ガス供給手段は、前記反応槽の下側から前記ガスを供給する。
本発明によれば、反応槽の内部全体をガスで満たすことができるため、前記の反応がより適切に起こる。
本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置は、前記反応槽の内部の温度を制御する温度制御手段を備える。また、本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置は、前記温度制御手段が、前記反応槽の周囲において液体を循環させる、又は、高温蒸気を供給することによって、前記反応槽の内部の温度を制御する。
本発明によれば、温度制御手段によって原料を乾燥させて、原料の含水率を所定範囲内（詳細には、所定値以下）にすることができるため、炭酸カルシウムの生成量を多くすることができる。
本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置は、前記反応槽の内部に水を供給する水供給手段を備える。
本発明によれば、水供給手段によって原料に加水して、原料の含水率を所定範囲内（詳細には、所定値以上）にすることができるため、炭酸カルシウムの生成量を多くすることができる。
本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置は、前記反応槽から排出されたガスの二酸化炭素濃度を計測する計測手段を備える。
本発明によれば、排出されたガスにおける二酸化炭素濃度の上昇を計測手段によって確認できるため、適切な作業停止のタイミングを判断できる。
本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置は、前記反応槽から排出されたガスを回収する回収手段を備える。また、本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置は、前記回収手段によって回収したガスを前記反応槽に供給する循環手段を備える。
本発明によれば、回収手段によって回収したガスを循環手段によって反応槽に供給できるため、使用するガスの量を減らすことができ、製造コストの削減や効率化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置によれば、適切に炭酸カルシウムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態に係る炭酸カルシウムの製造装置の全体の模式図である。
本実施形態に係る炭酸カルシウムの製造装置の反応槽の内部を横から見た側面図である。
本実施形態に係る炭酸カルシウムの製造装置の反応槽の内部を上から見た上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る炭酸カルシウムの製造装置を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
［炭酸カルシウムの製造装置］
図１は、本実施形態に係る炭酸カルシウムの製造装置の全体の模式図である。図２は、反応槽の内部を横から見た側面図である。図３は、反応槽の内部を上から見た上面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る炭酸カルシウムの製造装置Ｅは、反応槽１０と、ガス供給手段３０と、温度制御手段４０と、水供給手段５０と、計測手段６０と、回収手段７０と、循環手段８０と、を備える。そして、図２、３に示すように、反応槽１０の内部には、攪拌手段２０が設けられている。
以下、本実施形態に係る炭酸カルシウムの製造装置Ｅの各構成について詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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