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公開番号2025098679
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023214991
出願日2023-12-20
発明の名称二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類B01D 53/14 20060101AFI20250625BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】消費エネルギーに対するCO₂回収効率を向上させることができる二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収方法を提供すること。
【解決手段】二酸化炭素回収装置は、CO₂及びH₂Oを吸着する吸着材と、吸着材が内部に配置される反応容器と、吸着材に吸着したH₂O量に関連する値であるH₂O値を検出するH₂O値検出手段と、H₂O値検出手段により検出されたH₂O値に基づいて、反応容器内に流入する気体の流量を調整する流量調整手段と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
CO
2
及びH
2
Oを吸着する吸着材と、
前記吸着材が内部に配置される反応容器と、
前記吸着材に吸着したH
2
O量に関連する値であるH
2
O値を検出するH
2
O値検出手段と、
前記H
2
O値検出手段により検出されたH
2
O値に基づいて、前記反応容器内に流入する気体の流量を調整する流量調整手段と、
を備える、二酸化炭素回収装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記流量調整手段は、前記H
2
O値検出手段により検出された前記H
2
O値が所定値より大きいとき、前記反応容器内に流入する気体の流量を増加させる、
二酸化炭素回収装置。
【請求項３】
請求項１記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記流量調整手段は、前記H
2
O値検出手段により検出された前記H
2
O値が所定値未満であるとき、前記反応容器内に流入する気体の流量を減少させる、
二酸化炭素回収装置。
【請求項４】
請求項１記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記流量調整手段は、前記反応容器内に流入する気体の流量を、相対的に小さくする低流量モードと、相対的に大きくする高流量モードと、に切り替わり、
前記流量調整手段は、前記H
2
O値検出手段により検出された前記H
2
O値が所定値より大きいときは、前記高流量モードの時間を長くし、前記H
2
O値検出手段により検出された前記H
2
O値が所定値未満のときは、前記高流量モードの時間を短くする、
二酸化炭素回収装置。
【請求項５】
請求項１記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記吸着材はアミンを含む、二酸化炭素回収装置。
【請求項６】
請求項２記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記吸着材は、PEI(ポリエチレンイミン)を含み、
前記H
2
O値は、前記吸着材の加湿量が０ときの該吸着材のCO
2
吸着量に対する前記吸着材のH
2
O吸着量のモル比であり、
前記所定値は２である、
二酸化炭素回収装置。
【請求項７】
請求項１記載の二酸化炭素回収装置であって、
前記吸着材は、PEI(ポリエチレンイミン)を含み、前記吸着材はハニカムに担持されたハニカム構造となっている、
二酸化炭素回収装置。
【請求項８】
反応容器内に配置され、CO
2
及びH
2
Oを吸着する吸着材に吸着したH
2
O量に関連する値であるH
2
O値を検出するステップと、
前記検出されたH
2
O値に基づいて、前記反応容器内に流入する気体の流量を調整するステップと、
を含む、二酸化炭素回収方法。
【請求項９】
CO
2
及びH
2
Oを吸着する吸着材が配置された反応容器内に流入する気体の流量を、所定の低流量とする低流量ステップと、
前記低流量ステップの後に前記所定の低流量よりの大きい高流量とする高流量ステップと、を含む、二酸化炭素回収方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、二酸化炭素を回収するための二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
CO
2
及びH
2
Oを吸着する吸着材と、吸着材が内部に配置される反応容器と、気体中のH
2
O濃度を調整し調整した気体を反応容器に流入させるH
2
O濃度調整器と、を備える二酸化炭素回収装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－０３４３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記二酸化炭素回収装置においては、H
2
O濃度調整器を用いて気体のH
2
O濃度を調整している。このため、このH
2
O濃度調整器を稼働するためにエネルギーが必要となり、消費エネルギーに対するCO
2
回収効率が悪化する虞がある。
【０００５】
本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであり、消費エネルギーに対するCO
2
回収効率を向上させることができる二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
CO
2
及びH
2
Oを吸着する吸着材と、
前記吸着材が内部に配置される反応容器と、
前記吸着材に吸着したH
2
O量に関連する値であるH
2
O値を検出するH
2
O値検出手段と、
前記H
2
O値検出手段により検出されたH
2
O値に基づいて、前記反応容器内に流入する気体の流量を調整する流量調整手段と、
を備える、二酸化炭素回収装置である。
この一態様において、前記流量調整手段は、前記H
2
O値検出手段により検出された前記H
2
O値が所定値より大きいとき、前記反応容器内に流入する気体の流量を増加させてもよい。
この一態様において、前記流量調整手段は、前記H
2
O値検出手段により検出された前記H
2
O値が所定値未満であるとき、前記反応容器内に流入する気体の流量を減少させてもよい。
この一態様において、前記流量調整手段は、前記反応容器内に流入する気体の流量を、相対的に小さくする低流量モードと、相対的に大きくする高流量モードと、に切り替わり、
前記流量調整手段は、前記H
2
O値検出手段により検出された前記H
2
O値が所定値より大きいときは、前記高流量モードの時間を長くし、前記H
2
O値検出手段により検出された前記H
2
O値が所定値未満のときは、前記高流量モードの時間を短くしてもよい。
この一態様において、前記吸着材はアミンを含んでいてもよい。
この一態様において、前記吸着材は、PEI(ポリエチレンイミン)を含み、
前記H
2
O値は、前記吸着材の加湿量が０ときの該吸着材のCO
2
吸着量に対する前記吸着材のH
2
O吸着量のモル比であり、
前記所定値は２であってもよい。
この一態様において、前記吸着材は、PEI(ポリエチレンイミン)を含み、前記吸着材はハニカムに担持されたハニカム構造となっていてもよい。
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
反応容器内に配置され、CO
2
及びH
2
Oを吸着する吸着材に吸着したH
2
O量に関連する値であるH
2
O値を検出するステップと、
前記検出されたH
2
O値に基づいて、前記反応容器内に流入する気体の流量を調整するステップと、
を含む、二酸化炭素回収方法である。
上記目的を達成するための本開示の一態様は、
CO
2
及びH
2
Oを吸着する吸着材が配置された反応容器内に流入する気体の流量を、所定の低流量とする低流量ステップと、
前記低流量ステップの後に前記所定の低流量よりの大きい高流量とする高流量ステップと、を含む、二酸化炭素回収方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、消費エネルギーに対するCO
2
回収効率を向上させることができる二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
吸着材のアミンによる積算CO
2
吸着量と所定時間t1、t2との関係の一例を示す図である。
送気装置を低流量モードから高流量モードに切り替えた場合の送気装置の消費エネルギーを説明するための図である。
H
2
O値と吸着材のアミンのH
2
O吸着量との関係の一例を示す図である。
風速とCO
2
吸着量及びH
2
O吸着量との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態１
以下、図面を参照して本実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る二酸化炭素回収装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態に係る二酸化炭素回収装置１は、例えば、Direct Air Capture（DAC）法により、大気中からの二酸化炭素を回収するための装置である。
【００１０】
本実施形態に係る二酸化炭素回収装置１は、吸着材２と、反応容器３と、H
2
O値検出部４と、流量調整部５と、制御部６と、を備えている
（【００１１】以降は省略されています）

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