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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024175706
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】ＣＯ２回収装置及びＣＯ２回収方法
(51)【国際特許分類】
B01D 53/62 20060101AFI20241212BHJP
B01D 53/78 20060101ALI20241212BHJP
B01D 53/14 20060101ALI20241212BHJP
C01B 32/50 20170101ALI20241212BHJP
【ＦＩ】
B01D53/62 ZAB
B01D53/78
B01D53/14 200
C01B32/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023093599
(22)【出願日】2023-06-07
(71)【出願人】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】杉山 竜太朗
(72)【発明者】
【氏名】南里 浩太
【テーマコード（参考）】
4D002
4D020
4G146
【Ｆターム（参考）】
4D002AA09
4D002AC10
4D002BA02
4D002CA06
4D002DA01
4D002DA02
4D002DA03
4D002DA12
4D002GA01
4D002GA02
4D002GA03
4D002GB05
4D002GB08
4D002GB09
4D002GB11
4D002GB20
4D020AA03
4D020BA01
4D020BA08
4D020BB03
4D020CB01
4D020DA01
4D020DA02
4D020DA03
4D020DB05
4D020DB06
4D020DB07
4D020DB08
4D020DB20
4G146JA02
4G146JC05
4G146JC29
4G146JC39
(57)【要約】
【課題】設置自由度の向上が図られたＣＯ２回収装置を提供する。
【解決手段】ＣＯ２回収装置１は、アルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液からなる反応液にＣＯ２含有ガスを接触させる反応槽１０と、ＣＯ２含有ガスを前記反応槽に供給するＣＯ２含有ガス供給部２０と、雨水、生活排水、工場排水、地下水及び河川水の少なくとも一つを含む再利用水又は水を回収する水回収部３０と、水回収部３０で回収された再利用水又は水である回収水を貯留する回収水貯留部４０と、回収水貯留部４０に貯留された回収水を濾過することにより濾過水を生成する濾過部５０と、濾過水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより反応液Ｌを生成する反応液生成部６０とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】ＣＯ２回収装置１は、アルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液からなる反応液にＣＯ２含有ガスを接触させる反応槽１０と、ＣＯ２含有ガスを前記反応槽に供給するＣＯ２含有ガス供給部２０と、雨水、生活排水、工場排水、地下水及び河川水の少なくとも一つを含む再利用水又は水を回収する水回収部３０と、水回収部３０で回収された再利用水又は水である回収水を貯留する回収水貯留部４０と、回収水貯留部４０に貯留された回収水を濾過することにより濾過水を生成する濾過部５０と、濾過水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより反応液Ｌを生成する反応液生成部６０とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液からなる反応液にＣＯ２含有ガスを接触させる反応槽と、
ＣＯ２含有ガスを前記反応槽に供給するＣＯ２含有ガス供給部と、
雨水、生活排水、工場排水、地下水及び河川水の少なくとも一つを含む再利用水又は水を回収する水回収部と、
前記水回収部で回収された前記再利用水又は前記水である回収水を貯留する回収水貯留部と、
前記回収水貯留部に貯留された前記回収水を濾過することにより濾過水を生成する濾過部と、
前記濾過水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより前記反応液を生成する反応液生成部と、を備える、ＣＯ２回収装置。
ＣＯ２含有ガスを前記反応槽に供給するＣＯ２含有ガス供給部と、
雨水、生活排水、工場排水、地下水及び河川水の少なくとも一つを含む再利用水又は水を回収する水回収部と、
前記水回収部で回収された前記再利用水又は前記水である回収水を貯留する回収水貯留部と、
前記回収水貯留部に貯留された前記回収水を濾過することにより濾過水を生成する濾過部と、
前記濾過水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより前記反応液を生成する反応液生成部と、を備える、ＣＯ２回収装置。
【請求項2】
前記反応液生成部は、
前記濾過水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより、前記反応液よりも高濃度のアルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液からなる反応原液を作成する溶解槽と、
前記反応原液を前記濾過水により希釈して前記反応液を生成する希釈部と、を含む、請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
前記濾過水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより、前記反応液よりも高濃度のアルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液からなる反応原液を作成する溶解槽と、
前記反応原液を前記濾過水により希釈して前記反応液を生成する希釈部と、を含む、請求項１に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項3】
前記希釈部は、前記反応槽内に前記濾過水及び前記反応原液を前記反応槽に供給することにより、前記反応槽内において前記反応原液を前記濾過水で希釈して前記反応液を生成するように構成されている、請求項２に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項4】
前記濾過部には、前記溶解槽に連通する溶解槽流路と、前記反応槽に連通する第１反応槽流路とが設けられており、
前記溶解槽には、前記反応槽に連通する第２反応槽流路が設けられており、
前記希釈部は、
前記濾過部から前記第１反応槽流路を通じて前記濾過水を前記反応槽に供給することにより前記濾過水を前記反応槽に貯留し、
前記濾過部から前記溶解槽流路を通じて供給された前記濾過水により前記反応原液を作成し、前記溶解槽から前記第２反応槽流路を通じて前記反応原液を前記反応槽に供給することにより、前記反応原液を希釈して前記反応液を生成するように構成されている、請求項３に記載のＣＯ２回収装置。
前記溶解槽には、前記反応槽に連通する第２反応槽流路が設けられており、
前記希釈部は、
前記濾過部から前記第１反応槽流路を通じて前記濾過水を前記反応槽に供給することにより前記濾過水を前記反応槽に貯留し、
前記濾過部から前記溶解槽流路を通じて供給された前記濾過水により前記反応原液を作成し、前記溶解槽から前記第２反応槽流路を通じて前記反応原液を前記反応槽に供給することにより、前記反応原液を希釈して前記反応液を生成するように構成されている、請求項３に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項5】
前記濾過部には、前記溶解槽に連通する溶解槽流路が設けられており、
前記溶解槽には、前記反応槽に連通する反応槽流路が設けられており、
前記希釈部は、
前記濾過部から前記溶解槽流路、前記溶解槽及び前記反応槽流路を通じて前記濾過水を前記反応槽に供給することにより前記濾過水を前記反応槽に貯留し、
前記濾過部から前記溶解槽流路を通じて前記溶解槽に供給された前記濾過水により前記反応原液を作成し、前記溶解槽から前記反応槽流路を通じて前記反応原液を前記反応槽に供給することにより、前記反応槽に貯留された前記濾過水により前記反応原液を希釈して前記反応液を生成するように構成されている、請求項３に記載のＣＯ２回収装置。
前記溶解槽には、前記反応槽に連通する反応槽流路が設けられており、
前記希釈部は、
前記濾過部から前記溶解槽流路、前記溶解槽及び前記反応槽流路を通じて前記濾過水を前記反応槽に供給することにより前記濾過水を前記反応槽に貯留し、
前記濾過部から前記溶解槽流路を通じて前記溶解槽に供給された前記濾過水により前記反応原液を作成し、前記溶解槽から前記反応槽流路を通じて前記反応原液を前記反応槽に供給することにより、前記反応槽に貯留された前記濾過水により前記反応原液を希釈して前記反応液を生成するように構成されている、請求項３に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項6】
前記希釈部は、前記反応槽に供給される前記反応原液の流量又は流速を調整して、前記反応液におけるアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物の濃度を調整する原液調整部を備える、請求項２～５のいずれか一項に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項7】
前記希釈部は、前記反応槽に供給される前記濾過水の流量又は流速を調整して、前記反応液におけるアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物の濃度を調整する濾過水調整部を備える、請求項２～５のいずれか一項に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項8】
前記ＣＯ２含有ガスは大気である、請求項１～５のいずれか一項に記載のＣＯ２回収装置。
【請求項9】
請求項１～５のいずれか一項に記載のＣＯ２回収装置を利用したＣＯ２回収方法であって、
前記水回収部により前記再利用水又は前記水を回収する回収工程と、
前記回収された回収水を前記回収水貯留部に貯留する貯留工程と、
前記回収水貯留部に貯留された貯留水を濾過する濾過工程と、
前記濾過水により前記固体アルカリ金属水酸化物又は前記固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより、前記反応槽内に前記反応液を生成する反応液生成工程と、
前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを供給することにより前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程とを含む、ＣＯ２回収方法。
前記水回収部により前記再利用水又は前記水を回収する回収工程と、
前記回収された回収水を前記回収水貯留部に貯留する貯留工程と、
前記回収水貯留部に貯留された貯留水を濾過する濾過工程と、
前記濾過水により前記固体アルカリ金属水酸化物又は前記固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより、前記反応槽内に前記反応液を生成する反応液生成工程と、
前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを供給することにより前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程とを含む、ＣＯ２回収方法。
【請求項10】
請求項２又は３に記載のＣＯ２回収装置を利用したＣＯ２回収方法であって、
前記水回収部により前記再利用水又は前記水を回収する回収工程と、
前記回収された回収水を前記回収水貯留部に貯留する貯留工程と、
前記回収水貯留部に貯留された貯留水を濾過する濾過工程と、
前記反応槽に前記濾過水を供給することにより前記反応槽に前記濾過水を貯留する反応槽貯留工程と、
前記溶解槽に前記濾過水を供給することにより前記固体アルカリ金属水酸化物又は前記固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより前記反応原液を生成する反応原液生成工程と、
前記反応原液を、前記濾過水が貯留された前記反応槽に供給することにより前記反応原液を希釈して前記反応液を生成する反応液生成工程と、
前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを供給することにより前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程とを含む、ＣＯ２回収方法。
前記水回収部により前記再利用水又は前記水を回収する回収工程と、
前記回収された回収水を前記回収水貯留部に貯留する貯留工程と、
前記回収水貯留部に貯留された貯留水を濾過する濾過工程と、
前記反応槽に前記濾過水を供給することにより前記反応槽に前記濾過水を貯留する反応槽貯留工程と、
前記溶解槽に前記濾過水を供給することにより前記固体アルカリ金属水酸化物又は前記固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより前記反応原液を生成する反応原液生成工程と、
前記反応原液を、前記濾過水が貯留された前記反応槽に供給することにより前記反応原液を希釈して前記反応液を生成する反応液生成工程と、
前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを供給することにより前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程とを含む、ＣＯ２回収方法。
【請求項11】
請求項４に記載のＣＯ２回収装置を利用したＣＯ２回収方法であって、
前記水回収部により前記再利用水又は前記水を回収する回収工程と、
前記回収された回収水を前記回収水貯留部に貯留する貯留工程と、
前記回収水貯留部に貯留された貯留水を濾過する濾過工程と、
前記濾過部から前記第１反応槽流路を通じて前記反応槽に前記濾過水を供給することにより前記反応槽に前記濾過水を貯留する反応槽貯留工程と、
前記濾過部から前記溶解槽流路を通じて前記溶解槽に前記濾過水を供給して前記固体アルカリ金属水酸化物又は前記固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより前記反応原液を生成する反応原液生成工程と、
前記溶解槽から前記第２反応槽流路を通じて前記反応原液を前記反応槽に供給することにより、前記反応原液を希釈して前記反応液を生成する反応液生成工程と、
前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを供給することにより前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程とを含む、ＣＯ２回収方法。
前記水回収部により前記再利用水又は前記水を回収する回収工程と、
前記回収された回収水を前記回収水貯留部に貯留する貯留工程と、
前記回収水貯留部に貯留された貯留水を濾過する濾過工程と、
前記濾過部から前記第１反応槽流路を通じて前記反応槽に前記濾過水を供給することにより前記反応槽に前記濾過水を貯留する反応槽貯留工程と、
前記濾過部から前記溶解槽流路を通じて前記溶解槽に前記濾過水を供給して前記固体アルカリ金属水酸化物又は前記固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより前記反応原液を生成する反応原液生成工程と、
前記溶解槽から前記第２反応槽流路を通じて前記反応原液を前記反応槽に供給することにより、前記反応原液を希釈して前記反応液を生成する反応液生成工程と、
前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを供給することにより前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程とを含む、ＣＯ２回収方法。
【請求項12】
請求項５に記載のＣＯ２回収装置を利用したＣＯ２回収方法であって、
前記水回収部により前記再利用水又は前記水を回収する回収工程と、
前記回収された回収水を前記回収水貯留部に貯留する貯留工程と、
前記回収水貯留部に貯留された貯留水を濾過する濾過工程と、
前記濾過部から前記溶解槽流路、前記溶解槽及び前記反応槽流路を通じて前記反応槽に前記濾過水を供給することにより前記反応槽に前記濾過水を貯留する反応槽貯留工程と、
前記濾過部から前記溶解槽流路を通じて前記溶解槽に前記濾過水を供給して前記固体アルカリ金属水酸化物又は前記固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより前記反応原液を生成する反応原液生成工程と、
前記溶解槽から前記反応槽流路を通じて前記反応原液を前記反応槽に供給することにより、前記反応原液を希釈して前記反応液を生成する反応液生成工程と、
前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを供給することにより前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程とを含む、ＣＯ２回収方法。
前記水回収部により前記再利用水又は前記水を回収する回収工程と、
前記回収された回収水を前記回収水貯留部に貯留する貯留工程と、
前記回収水貯留部に貯留された貯留水を濾過する濾過工程と、
前記濾過部から前記溶解槽流路、前記溶解槽及び前記反応槽流路を通じて前記反応槽に前記濾過水を供給することにより前記反応槽に前記濾過水を貯留する反応槽貯留工程と、
前記濾過部から前記溶解槽流路を通じて前記溶解槽に前記濾過水を供給して前記固体アルカリ金属水酸化物又は前記固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより前記反応原液を生成する反応原液生成工程と、
前記溶解槽から前記反応槽流路を通じて前記反応原液を前記反応槽に供給することにより、前記反応原液を希釈して前記反応液を生成する反応液生成工程と、
前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを供給することにより前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程とを含む、ＣＯ２回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＣＯ２回収装置及びＣＯ２回収方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、温室効果ガスとしてのＣＯ２ガスの排出を抑制することが求められており、ＣＯ２を回収する装置が種々検討されている。例えば、特許文献１には、予め貯留槽内に収容した水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを含有するアルカリ水溶液にＣＯ２含有ガスを気液接触させることにより炭酸水素ナトリウムを製造してＣＯ２を回収する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－２０６８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示の装置では、ＣＯ２固定量は、アルカリ水溶液の濃度及び液量に比例するため、十分なＣＯ２固定量を得るには多量のアルカリ水溶液が必要となる。そのため、当該装置の設置する際に多量のアルカリ水溶液を運搬する必要があり、設置コストが高くなることから、当該装置の設置自由度が低下していた。
【0005】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、設置自由度の向上が図られたＣＯ２回収装置及びＣＯ２回収方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様は、
アルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液からなる反応液にＣＯ２含有ガスを接触させる反応槽と、
ＣＯ２含有ガスを前記反応槽に供給するＣＯ２含有ガス供給部と、
雨水、生活排水、工場排水、地下水及び河川水の少なくとも一つを含む再利用水又は水を回収する水回収部と、
前記水回収部で回収された前記再利用水又は前記水である回収水を貯留する回収水貯留部と、
前記回収水貯留部に貯留された前記回収水を濾過することにより濾過水を生成する濾過部と、
前記濾過水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することによりアルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液からなる反応液を生成する反応液生成部と、を備える、ＣＯ２回収装置にある。
アルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液からなる反応液にＣＯ２含有ガスを接触させる反応槽と、
ＣＯ２含有ガスを前記反応槽に供給するＣＯ２含有ガス供給部と、
雨水、生活排水、工場排水、地下水及び河川水の少なくとも一つを含む再利用水又は水を回収する水回収部と、
前記水回収部で回収された前記再利用水又は前記水である回収水を貯留する回収水貯留部と、
前記回収水貯留部に貯留された前記回収水を濾過することにより濾過水を生成する濾過部と、
前記濾過水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することによりアルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液からなる反応液を生成する反応液生成部と、を備える、ＣＯ２回収装置にある。
【0007】
また、本発明の他の態様は、
前記ＣＯ２回収装置を利用したＣＯ２回収方法であって、
前記水回収部により前記水又は前記再利用水を回収する回収工程と、
前記回収された回収水を前記回収水貯留部に貯留する貯留工程と、
前記回収水貯留部に貯留された貯留水を濾過する濾過工程と、
前記濾過水により前記固体アルカリ金属水酸化物又は前記固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより、前記反応槽内に前記反応液を生成する反応液生成工程と、
前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを供給することにより，前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程とを含む、ＣＯ２回収方法にある。
前記ＣＯ２回収装置を利用したＣＯ２回収方法であって、
前記水回収部により前記水又は前記再利用水を回収する回収工程と、
前記回収された回収水を前記回収水貯留部に貯留する貯留工程と、
前記回収水貯留部に貯留された貯留水を濾過する濾過工程と、
前記濾過水により前記固体アルカリ金属水酸化物又は前記固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより、前記反応槽内に前記反応液を生成する反応液生成工程と、
前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを供給することにより，前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程とを含む、ＣＯ２回収方法にある。
【発明の効果】
【0008】
上述の一態様のＣＯ２回収装置においては、反応液は、水回収部により回収された再利用水又は水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することで作成される。したがって、当該ＣＯ２回収装置を設置場所に設置する際に、反応液を用意しておく必要がないことから、設置コストを低減することができ、当該装置の設置自由度を向上することができる。
【0009】
また、上述の他の態様のＣＯ２回収方法においては、上記ＣＯ２回収装置の設置後に、水回収部により回収した水又は再利用水を用いて反応液を生成することができる。そのため、Ｏ２回収装置の設置の際には反応液を用意しておく必要がないことから、設置コストを低減することができ、当該装置の設置自由度を向上することができる。
【0010】
以上のごとく、上記態様によれば、設置自由度の向上が図られたＣＯ２回収装置及びＣＯ２回収方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施形態１における、ＣＯ２回収システムの構成を示す概念図。
【図2】実施形態１における、ＣＯ２回収システム使用態様を示すフロー図。
【図3】実施形態２における、ＣＯ２回収システムの構成を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
（実施形態１）
ＣＯ２回収装置の実施形態１について、図１及び図２を用いて説明する。図１に示すように、ＣＯ２回収装置１は、主として、反応槽１０、ＣＯ２含有ガス供給部２０、水回収部３０、回収水貯留部４０、濾過部５０、反応液生成部６０を備える。各構成について以下に詳述する。
ＣＯ２回収装置の実施形態１について、図１及び図２を用いて説明する。図１に示すように、ＣＯ２回収装置１は、主として、反応槽１０、ＣＯ２含有ガス供給部２０、水回収部３０、回収水貯留部４０、濾過部５０、反応液生成部６０を備える。各構成について以下に詳述する。
【0013】
１．反応槽１０及びＣＯ２含有ガス供給部２０
反応槽１０は、ＣＯ２含有ガスを接触させてＣＯ２含有ガスからＣＯ２を回収するための反応液Ｌが貯留可能に構成されている。反応液Ｌは、アルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液とすることができ、本実施形態１では、ＮａＯＨ水溶液を用いた。ＮａＯＨ水溶液の濃度は限定されないが、本実施形態１では、劇物に該当しないため取り扱いが容易な５．０％ＮａＯＨ水溶液とした。なお、反応槽１０には、反応槽１０に貯留された反応液Ｌを攪拌するための攪拌装置（図示せず）が設けられていてもよい。当該攪拌装置は後述の電力供給部８０により供給される電力で駆動するものを採用することができる。
反応槽１０は、ＣＯ２含有ガスを接触させてＣＯ２含有ガスからＣＯ２を回収するための反応液Ｌが貯留可能に構成されている。反応液Ｌは、アルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液とすることができ、本実施形態１では、ＮａＯＨ水溶液を用いた。ＮａＯＨ水溶液の濃度は限定されないが、本実施形態１では、劇物に該当しないため取り扱いが容易な５．０％ＮａＯＨ水溶液とした。なお、反応槽１０には、反応槽１０に貯留された反応液Ｌを攪拌するための攪拌装置（図示せず）が設けられていてもよい。当該攪拌装置は後述の電力供給部８０により供給される電力で駆動するものを採用することができる。
【0014】
反応槽１０にはＣＯ２含有ガス供給部２０によりＣＯ２含有ガスが供給される。「ＣＯ２含有ガス」とは、構成成分としてＣＯ２を含有するガスを指すものとする。当該ＣＯ２含有ガスは、構成成分としてＣＯ２のみを含むガスであってもよいし、さらに不可避的不純物を含むガスであってもよい。また、ＣＯ２含有ガスは、構成成分としてＣＯ２とその他の物質とが混在する混合ガスであってよい。混合ガスにおいてＣＯ２が占める割合は限定されず、混合ガスにおいて占める割合が最も多い主成分はＣＯ２であってもよいし、ＣＯ２以外の物質であってもよい。例えば、ＣＯ２含有ガスは、大気、工場等の排ガスなどとすることができ、本実施形態では、大気としている。
【0015】
ＣＯ２含有ガス供給部２０のガス吐出部２１は、反応槽１０の内側底部近傍に位置しており、大気を反応液Ｌ内に吐出してバブリングするように構成されている。大気と反応液Ｌとの接触頻度を向上するために、バブリングは大気をマイクロバブルの状態で吐出することが好ましい。マイクロバブルの形成は、ガス吐出部２１の先端に設けたマイクロバブル形成器（図示せず）により行うことができる。
【0016】
そして、反応槽１０内でＣＯ２含有ガスとしての大気を反応液ＬとしてのＮａＯＨ水溶液に接触させることにより、下記の式１の反応が行われた後、式２の反応が行われる。なお、本明細書では、下記の式１、式２をＣＯ２固定化反応ともいう。
２ＮａＯＨ＋ＣＯ２ → Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ （式１）
Ｎａ２ＣＯ３＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ → ２ＮａＨＣＯ３ （式２）
２ＮａＯＨ＋ＣＯ２ → Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ （式１）
Ｎａ２ＣＯ３＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ → ２ＮａＨＣＯ３ （式２）
【0017】
反応槽１０内では、上記反応の開始前はＮａＨＣＯ３及びＮａ２ＣＯ３は存在していない状態であるが、上記反応の進行状態に応じて、Ｎａ２ＣＯ３が生成されてＮａＨＣＯ３が存在しない状態と、一部のＮａ２ＣＯ３がさらにＣＯ２と反応してＮａＨＣＯ３が生成されて両者がともに存在する状態と、すべてのＮａ２ＣＯ３がＮａＨＣＯ３に変換されてＮａ２ＣＯ３がなくなりＮａＨＣＯ３が存在する状態とのいずれかとなる。上記反応により生じるＮａＨＣＯ３及びＮａ２ＣＯ３はいずれも、反応槽１０内の水に溶解して水溶液の状態となっている。本明細書ではＮａＨＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３及び両者の混合物を総称して「生成物」とい、これらの水溶液を総称して「生成物水溶液」というものとする。なお、反応槽１０には、図示しないが、反応液Ｌの温度を検出する温度センサ、反応液ＬのｐＨ変化を検出可能なセンサ、反応槽１０の重量（反応液Ｌ及び生成物を含む）を測定可能な重量計が設けられていてもよい。
【0018】
本実施形態では、ＣＯ２含有ガス供給部２０は、大気を取り込むエアポンプにより加圧した大気を反応槽１０に供給するように構成することができる。当該エアポンプにより、加圧した大気を反応槽１０に供給することができるため、ＣＯ２濃度の低い大気からでもＣＯ２を効率的に取り込むことができる。
【0019】
当該エアポンプの駆動は、電力供給部８０により供給される。電力供給部８０は、太陽光エネルギー等の再生可能エネルギーを電力に変換可能な電力変換システム（図示せず）により構成することができる。なお、エアポンプは消費電力の少ない省電力型ものを採用することが好ましい。これにより、電力変換システムで生成された電力に基づいて駆動することが容易となり、当該駆動のためにＣＯ２を排出しないで済むか、ＣＯ２の排出量を少なくすることができる。これにより、装置全体としてのＣＯ２排出量の削減に寄与できる。なお、当該エアポンプを駆動させる際に電力変換システムで生成された電力の電圧が不足する場合は、エアポンプの前段に昇圧装置を設けてもよい。また、電力変換システムで生成された電力を蓄積する蓄電装置を設けて、電力不足時に当該蓄電装置から給電するようにしてもよい。
【0020】
２．水回収部３０及び回収水貯留部４０
水回収部３０は、再利用水又は水を回収する。再利用水は、雨水、生活排水、工場排水、地下水及び河川水の少なくとも一つを含む。水は、純水、水道水などを含む。本実施形態では、水回収部３０は、再利用水としての雨水を回収するように構成されている。例えば、建物の屋上等に設けられて雨水を取り込むように構成されている。また、水道水を回収する場合は、水回収部３０は水道水が供給される蛇口に接続されるように構成することができる。
水回収部３０は、再利用水又は水を回収する。再利用水は、雨水、生活排水、工場排水、地下水及び河川水の少なくとも一つを含む。水は、純水、水道水などを含む。本実施形態では、水回収部３０は、再利用水としての雨水を回収するように構成されている。例えば、建物の屋上等に設けられて雨水を取り込むように構成されている。また、水道水を回収する場合は、水回収部３０は水道水が供給される蛇口に接続されるように構成することができる。
【0021】
水回収部３０により回収された水等（以下、本明細書では、「回収水」ともいう）は、回収水貯留部４０に貯留される。回収水貯留部４０は、所望の容量を有するタンクにより構成することができる。本実施形態では、回収水貯留部４０は、水回収部３０よりも重力方向下方に位置しているため、水回収部３０に回収された水又は再利用水は重力により回収水貯留部４０に向けて流下させることができる。
【0022】
３．濾過部５０
濾過部５０は、回収水貯留部４０に貯留された回収水を濾過することにより濾過水を生成する。濾過部５０の構成は限定されず、公知の構成を採用することができる。本実施形態では、濾過部５０は所定のフィルタにより構成される。なお、濾過部５０は、異なる構成を有する複数の濾過装置により構成してもよい。また、本実施形態では、濾過部５０は、回収水貯留部４０よりも重力方向下方に位置しているため、回収水貯留部４０に貯留された水又は再利用水は重力により濾過部５０に向けて流下させることができる。
濾過部５０は、回収水貯留部４０に貯留された回収水を濾過することにより濾過水を生成する。濾過部５０の構成は限定されず、公知の構成を採用することができる。本実施形態では、濾過部５０は所定のフィルタにより構成される。なお、濾過部５０は、異なる構成を有する複数の濾過装置により構成してもよい。また、本実施形態では、濾過部５０は、回収水貯留部４０よりも重力方向下方に位置しているため、回収水貯留部４０に貯留された水又は再利用水は重力により濾過部５０に向けて流下させることができる。
【0023】
本実施形態では、濾過部５０には、後述する溶解槽６１に連通する溶解槽流路５１と、反応槽１０と連通した流路である第１反応槽流路５２とが設けられている。濾過部５０により濾過された濾過水は、溶解槽流路５１を介して溶解槽６１に供給され、第１反応槽流路５２を介して反応槽１０に供給されるように構成されている。
【0024】
４．反応液生成部６０
反応液生成部６０は、固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を濾過部５０で濾過された濾過水により溶解することにより反応液Ｌを生成する。本実施形態では、反応液生成部６０は、溶解槽６１と、希釈部６２とを含む。
反応液生成部６０は、固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を濾過部５０で濾過された濾過水により溶解することにより反応液Ｌを生成する。本実施形態では、反応液生成部６０は、溶解槽６１と、希釈部６２とを含む。
【0025】
４－１．溶解槽６１
溶解槽６１は、固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物（以下、本実施形態では、「固体溶質」ともいう）を溶解する。溶解槽６１は、「固体溶質」が備えられているとともに、溶解槽流路５１を介して濾過水が供給されるように構成されている。本実施形態では、溶解槽６１は、濾過部５０よりも重力方向下方に位置している。これにより、重力を利用して濾過水を溶解槽６１に供給することができる。
溶解槽６１は、固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物（以下、本実施形態では、「固体溶質」ともいう）を溶解する。溶解槽６１は、「固体溶質」が備えられているとともに、溶解槽流路５１を介して濾過水が供給されるように構成されている。本実施形態では、溶解槽６１は、濾過部５０よりも重力方向下方に位置している。これにより、重力を利用して濾過水を溶解槽６１に供給することができる。
【0026】
溶解槽６１において固体溶質はユーザにより供給することができる。例えば、固体溶質を溶解槽６１に対して着脱可能な形態のカートリッジに封入し、必要に応じて当該カートリッジをユーザが交換することにより、所望のタイミングで溶解槽６１に固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を供給することとしてもよい。これにより、ユーザは手動で固体溶質を溶解槽６１に供給する際に、固体溶質に直接触れることを防止することができ、作業性が向上する。なお、溶解槽６１には、固体溶質の溶解を促すために公知の攪拌装置が設けられていてもよい。当該攪拌装置は、電力供給部８０により供給される電力で駆動するものを採用できる。
【0027】
溶解槽６１に供給される濾過水は、溶解槽流路５１に設けられた第１濾過水調整部６１１により調整可能に構成されている。固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物は水に溶解したとき熱が発生する。当該発熱量は、溶解後の水溶液の溶質（アルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物）の濃度及び水溶液容量に依存する。したがって、同一容量の水溶液では、固体溶質を水に溶解して高濃度の水溶液を得る場合に比べて、低濃度の水溶液を得る場合により多く熱が発生することとなる。そのため、本実施形態では、まず、溶解槽６１において、固体溶質を溶解して高濃度のアルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液を作成する。そして、高濃度の当該水溶液を反応原液とし、後述するように当該反応原液を希釈して反応液Ｌを生成する。
【0028】
反応原液の水溶液における溶質（アルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物）の濃度は、特に限定されず、固体溶質の溶解により発生する熱が許容範囲に収まる程度とすることができる。溶解槽６１において固体溶質の溶解により発生する熱の許容範囲は、単位時間当たりの発熱量が所定の基準値以下となるように設定することができる。上記許容範囲として、例えば、溶質がＮａＯＨである場合は、反応原液のＮａＯＨ濃度を４８％以下とすることができる。また、許容範囲は、第１濾過水調整部６１１により溶解槽６１に供給される濾過水の単位時間当たりの流量に基づいて設定することもできる。例えば、第１濾過水調整部６１１により、溶解槽６１に供給される濾過水の単位時間当たりの流量を小さくすることで、単位時間当たりの発熱量を小さくすることができる。
【0029】
第１濾過水調整部６１１はバルブにより構成することができる。第１濾過水調整部６１１の動作状態、例えば、バルブの開閉状態はユーザが手動で操作してもよいし、図示しない制御部により制御することとしてもよい。第１濾過水調整部６１１は電力供給部８０により供給される電力により動作するものであってもよい。
【0030】
本実施形態では、溶解槽６１には、後述するように、反応槽１０に連通する流路である第２反応槽流路６１２が設けられている。第２反応槽流路６１２は、溶解槽６１で生成された反応原液を反応槽１０に供給する。
【0031】
４－２．希釈部６２
希釈部６２は、溶解槽６１で生成された反応原液を希釈する。本実施形態では、希釈部６２は、反応槽１０、第１反応槽流路５２、第２反応槽流路６１２により構成される。希釈部６２は、第１反応槽流路５２を通じて濾過水を反応槽１０に供給した後、第２反応槽流路６１２を通じて反応原液を反応槽１０に供給することにより、反応槽１０内で反応原液を濾過水により希釈する。これにより、反応槽１０内に反応液Ｌを生成する。
希釈部６２は、溶解槽６１で生成された反応原液を希釈する。本実施形態では、希釈部６２は、反応槽１０、第１反応槽流路５２、第２反応槽流路６１２により構成される。希釈部６２は、第１反応槽流路５２を通じて濾過水を反応槽１０に供給した後、第２反応槽流路６１２を通じて反応原液を反応槽１０に供給することにより、反応槽１０内で反応原液を濾過水により希釈する。これにより、反応槽１０内に反応液Ｌを生成する。
【0032】
反応槽１０に供給される反応原液の流量や流速、反応原液の供給開始及び供給停止は第２反応槽流路６１２に設けられた原液調整部６２１により調整される。原液調整部６２１はバルブにより構成することができる。原液調整部６２１の動作状態（本実施形態では、バルブの開閉状態）はユーザが手動で操作してもよいし、図示しない制御部により制御することとしてもよい。原液調整部６２１は電力供給部８０により供給される電力により駆動するものであってもよい。なお、反応槽１０は溶解槽６１よりも重力方向下方に位置しているため、溶解槽６１で生成された反応原液は重力により第２反応槽流路６１２を反応槽１０に向けて流通可能となっている。
【0033】
原液調整部６２１は、反応槽１０に濾過水が所定体積以上貯留されていることを条件に、反応槽１０に反応原液を供給することもできる。例えば、反応槽１０に設けられた水位計、液体検出器や重量計等により反応槽１０に所定体積の濾過水が貯留されていることを取得し、この場合に、原液調整部６２１は、反応槽１０に反応原液を供給可能な構成とすることができる。
【0034】
反応槽１０に供給される濾過水の流量や流速、濾過水の供給開始及び供給停止は第１反応槽流路５２に設けられた第２濾過水調整部６２２により調整される。第２濾過水調整部６２２はバルブにより構成することができる。第２濾過水調整部６２２の動作状態（本実施形態では、バルブの開閉状態）はユーザが手動で操作してもよいし、図示しない制御部により制御することとしてもよい。第２濾過水調整部６２２は電力供給部８０により供給される電力により駆動するものであってもよい。なお、反応槽１０は濾過部５０よりも重力方向下方に位置しているため、濾過部５０で生成された濾過水は重力により第１反応槽流路５２を反応槽１０に向けて流通可能となっている。
【0035】
第２濾過水調整部６２２による反応槽１０への濾過水の供給は、上述の第１濾過水調整部６１１による溶解槽６１への濾過水の供給よりも優先して行うようにすることもできる。これにより、反応槽１０に濾過水が十分に貯留された状態で反応原液の反応槽１０への供給を行うことができる。
【0036】
原液調整部６２１及び第２濾過水調整部６２２の動作状態を制御部で制御する場合は、反応槽１０に設けた水位計、液体検出器、ｐＨセンサ、重量計などの検出結果に基づいて原液調整部６２１及び第２濾過水調整部６２２の動作状態を制御することができる。例えば、反応槽１０に設けられたｐＨセンサや重量計などの検出結果に基づいて反応槽１０内のＮａＯＨ濃度が所定値以下になったと判断されたときに、原液調整部６２１を構成するバルブを開放して所定量の反応原液が反応槽１０に供給されるようにしたり、反応槽１０に設けられた水位計、液体検出器や重量計の検出結果に基づいて反応槽１０内の液量が低下したと判定されたときに、第２濾過水調整部６２２を構成するバルブを開放して所定量の濾過水が反応槽１０に供給されるようにしたりすることができる。
【0037】
このように図示しない制御部により、原液調整部６２１と第２濾過水調整部６２２が協調して反応槽１０における反応液Ｌの最終濃度が所定の値となるように動作するように制御することができる。なお、反応原液が反応槽１０内に貯留された濾過水により希釈される場合にも熱が発生するが、反応原液に対して反応槽１０に貯留された濾過水は十分多いため、反応槽１０内の濾過水の熱容量は大きくなっており、希釈により発生した熱による反応液Ｌの温度上昇は許容範囲内に収まることとなる。
【0038】
５．排気部７０
図１に示すように、ＣＯ２回収装置１には、反応槽１０には排気部７０が設けられている。排気部７０は、反応槽１０内においてＣＯ２が除去されたＣＯ２除去ガスを反応槽１０に排出する。排気部７０には図示しない不純物除去フィルタが接続されており、排気部７０から排出されたＣＯ２除去ガスは不純物除去フィルタにより有害な物質を含む不純物が除去された状態で外部に放出される。
図１に示すように、ＣＯ２回収装置１には、反応槽１０には排気部７０が設けられている。排気部７０は、反応槽１０内においてＣＯ２が除去されたＣＯ２除去ガスを反応槽１０に排出する。排気部７０には図示しない不純物除去フィルタが接続されており、排気部７０から排出されたＣＯ２除去ガスは不純物除去フィルタにより有害な物質を含む不純物が除去された状態で外部に放出される。
【0039】
６．生成物回収部７１
生成物回収部７１は反応槽１０に設けられている、生成物回収部７１を介して反応槽１０内に生成された生成物水溶液を反応槽１０内から取り出すことができる。生成物回収部７１は、例えば、ドレンコックにより構成することができる。生成物回収部７１により回収された生成物水溶液は資源として利用することができ、例えば、洗浄剤、防腐剤、消臭剤などとして利用することができる。
生成物回収部７１は反応槽１０に設けられている、生成物回収部７１を介して反応槽１０内に生成された生成物水溶液を反応槽１０内から取り出すことができる。生成物回収部７１は、例えば、ドレンコックにより構成することができる。生成物回収部７１により回収された生成物水溶液は資源として利用することができ、例えば、洗浄剤、防腐剤、消臭剤などとして利用することができる。
【0040】
７．ＣＯ２回収装置１を用いたＣＯ２回収方法
本実施形態のＣＯ２回収装置１を用いたＣＯ２回収方法について、図２のフロー図を参照して以下に詳述する。まず、図２のステップＳ１において、水回収部３０により、再利用水又は水を回収する回収工程を行う。本実施形態では、再利用水としての雨水を回収する。その後、ステップＳ２において、回収水貯留部４０により回収した回収水を回収水貯留部４０に貯留する貯留工程を行う。なお、以降、回収工程Ｓ１及び貯留工程Ｓ２は継続して行う。
本実施形態のＣＯ２回収装置１を用いたＣＯ２回収方法について、図２のフロー図を参照して以下に詳述する。まず、図２のステップＳ１において、水回収部３０により、再利用水又は水を回収する回収工程を行う。本実施形態では、再利用水としての雨水を回収する。その後、ステップＳ２において、回収水貯留部４０により回収した回収水を回収水貯留部４０に貯留する貯留工程を行う。なお、以降、回収工程Ｓ１及び貯留工程Ｓ２は継続して行う。
【0041】
次に、図２のステップＳ３において、回収水貯留部４０に貯留された回収水を濾過部５０に供給して当該濾過部５０により回収水を濾過する濾過工程を行う。その後、ステップＳ４とステップＳ５とを並列して行う。
【0042】
まず、ステップＳ４では、濾過部５０により濾過された濾過水を第２反応槽流路６１２を通じて反応槽１０に供給することにより、濾過水を反応槽１０に貯留する反応槽貯留工程を行う。反応槽１０への濾過水の流量や流速は第２濾過水調整部６２２により所定値に調整される。
【0043】
一方、ステップＳ５では、濾過部５０により濾過された濾過水を、溶解槽流路５１を通じて溶解槽６１に供給して、予め溶解槽６１に備えられた固体溶質（本実施形態では、固体ＮａＯＨ）を溶解することにより反応原液を生成する反応原液生成工程を行う。溶解槽６１への濾過水の流量や流速は第１濾過水調整部６１１により所定値に調整される。
【0044】
そして、ステップＳ４とステップＳ５を並列して行った後、ステップＳ６において、反応原液を溶解槽６１から第２反応槽流路６１２を通じて反応槽１０に供給することにより、反応液Ｌを生成する。溶解槽６１から反応槽１０に供給される反応原液の流量や流速は原液調整部６２１により所定値に調整される。
【0045】
その後、ステップＳ７において、反応液ＬにＣＯ２含有ガス供給部２０からＣＯ２含有ガスを供給することにより、前記反応液に前記ＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程を行う。反応液Ｌに供給するＣＯ２含有ガスとしての大気の流量や流速はＣＯ２含有ガス供給部２０を構成するエアポンプにより所定値に調整される。
【0046】
ステップＳ８において、反応液ＬのＮａＯＨ濃度が所定値以下となったらＣＯ２固定化反応工程と判定する。そして、ステップＳ９において、生成物回収部７１から反応槽１０から生成物水溶液を回収する。
【0047】
そして、再度ステップＳ３以降を行う。なお、ステップＳ４では、反応槽１０内の液量が所定以上であれば、濾過水の供給を行わずに次のステップＳ６に進むことができる。本実施形態では、以上のようにＣＯ２回収装置１を用いたＣＯ２回収方法を行うことができる。
【0048】
８．確認試験
本実施形態１のＣＯ２回収装置１におけるＣＯ２固定についての確認試験を行った。当該確認試験では、反応液Ｌの初期濃度が５％ＮａＯＨとなるように調整し、ＣＯ２含有ガス供給部２０により１Ｌ／ｍｉｎで大気を反応槽１０に供給した。そして、約１００日間にわたってＣＯ２回収量を測定した。その結果、ＣＯ２回収装置１によるＣＯ２回収量は、大気中のＣＯ２濃度を５２０ｐｐｍとして換算したときに反応槽１０に供給された全大気に含まれるＣＯ２量に概ね相当する値であった。したがって、当該確認試験により、ＣＯ２回収装置１は十分なＣＯ２回収性能を有することが確認できた。
本実施形態１のＣＯ２回収装置１におけるＣＯ２固定についての確認試験を行った。当該確認試験では、反応液Ｌの初期濃度が５％ＮａＯＨとなるように調整し、ＣＯ２含有ガス供給部２０により１Ｌ／ｍｉｎで大気を反応槽１０に供給した。そして、約１００日間にわたってＣＯ２回収量を測定した。その結果、ＣＯ２回収装置１によるＣＯ２回収量は、大気中のＣＯ２濃度を５２０ｐｐｍとして換算したときに反応槽１０に供給された全大気に含まれるＣＯ２量に概ね相当する値であった。したがって、当該確認試験により、ＣＯ２回収装置１は十分なＣＯ２回収性能を有することが確認できた。
【0049】
９．実施形態１のＣＯ２回収装置１における作用効果
本実施形態１のＣＯ２回収装置１によれば、反応液Ｌは、水回収部３０により回収された再利用水又は水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することで作成される。したがって、当該ＣＯ２回収装置１を設置場所に設置する際に、反応液Ｌを用意しておく必要がないことから、設置コストを低減することができ、当該ＣＯ２回収装置１の設置自由度を向上することができる。
本実施形態１のＣＯ２回収装置１によれば、反応液Ｌは、水回収部３０により回収された再利用水又は水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することで作成される。したがって、当該ＣＯ２回収装置１を設置場所に設置する際に、反応液Ｌを用意しておく必要がないことから、設置コストを低減することができ、当該ＣＯ２回収装置１の設置自由度を向上することができる。
【0050】
また、本実施形態１では、反応液生成部６０は、濾過水によって固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより、反応液Ｌよりも高濃度のアルカリ金属水酸化物水溶液又はアルカリ土類金属水酸化物水溶液からなる反応原液を作成する溶解槽６１と、反応原液を濾過水により希釈して反応液Ｌを生成する希釈部６２と、を含む。これにより、容易に反応液Ｌを生成することができる。さらに、高濃度の反応原液を作成してから反応液Ｌを作成することにより、反応液Ｌを生成する際の発熱を許容範囲に収めることが容易となる。
【0051】
また、本実施形態１では、希釈部６２は、反応槽１０内に濾過水及び反応原液を反応槽１０に供給することにより、反応槽１０内において反応原液を濾過水で希釈して反応液Ｌを生成するように構成されている。これにより、反応槽１０には反応原液に対して濾過水が多量に存在するため、反応原液の希釈により発生した熱による反応液Ｌの温度上昇を許容範囲内に収めることが容易となる。
【0052】
また、本実施形態１では、濾過部５０には溶解槽６１に連通する溶解槽流路５１と、反応槽１０に連通する第２反応槽流路６１２とが設けられており、溶解槽６１には反応槽１０に連通する第２反応槽流路６１２が設けられている。そして、希釈部６２は、濾過部５０から第１反応槽流路５２を通じて濾過水を反応槽１０に供給することにより濾過水を反応槽１０に貯留し、濾過部５０から溶解槽流路５１を通じて供給された濾過水により反応原液を作成し、溶解槽６１から第２反応槽流路６１２を通じて反応原液を反応槽１０に供給することにより、反応原液を希釈して反応液Ｌを生成するように構成されている。これにより、濾過水を固体溶質の溶解に利用するものと、反応原液を希釈するものとを異なる経路で反応槽１０に供給することができるため、反応槽１０に多量に存在する濾過水によって反応原液を希釈するようにすることが容易となる。これにより、希釈の際の発熱を許容範囲内に収めることが容易となり、使い勝手に優れる。
【0053】
また、本実施形態１では、希釈部６２は、反応槽１０に供給される反応原液の流量又は流速を調整して、反応液Ｌにおけるアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物の濃度を調整する原液調整部６２１を備える。これにより、反応液Ｌにアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物の濃度を所望の値に調整することが容易となる。
【0054】
また、本実施形態１では、希釈部６２は、反応槽１０に供給される濾過水の流量又は流速を調整して、反応液Ｌにおけるアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物の濃度を調整する第２濾過水調整部６２２を備える。これにより、反応液Ｌにアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物の濃度を所望の値に調整することが容易となる。
【0055】
また、本実施形態１では、ＣＯ２含有ガスは大気である。これにより、大気中のＣＯ２を固定化することができ、温室効果ガスの削減に寄与できる。
【0056】
また、本実施形態１では、ＣＯ２回収装置１を利用したＣＯ２回収方法であって、水回収部３０により再利用水又は水を回収する回収工程Ｓ１と、回収された回収水を回収水貯留部４０に貯留する貯留工程Ｓ２と、回収水貯留部４０に貯留された貯留水を濾過する濾過工程Ｓ３と、濾過水により固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより、反応槽１０内に反応液Ｌを生成する反応液生成工程Ｓ６と、反応液ＬにＣＯ２含有ガスを供給することにより、反応液ＬにＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程Ｓ７とを含むＣＯ２回収方法を行う。当該ＣＯ２回収方法によれば、本実施形態１のＣＯ２回収装置１を用いてＣＯ２の固定を行うことができる。
【0057】
本実施形態１では、ＣＯ２回収装置１を利用したＣＯ２回収方法であって、水回収部３０により再利用水又は水を回収する回収工程Ｓ１と、回収された回収水を回収水貯留部４０に貯留する貯留工程Ｓ２と、回収水貯留部４０に貯留された貯留水を濾過する濾過工程Ｓ３と、反応槽１０に濾過水を供給することにより反応槽１０に濾過水を貯留する反応槽貯留工程Ｓ４と、溶解槽６１に濾過水を供給することにより固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより反応原液を生成する反応原液生成工程Ｓ５と、反応原液を濾過水が貯留された反応槽１０に供給することにより反応原液を希釈して反応液Ｌを生成する反応液生成工程Ｓ６と、反応液ＬにＣＯ２含有ガスを供給することにより、反応液ＬにＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程Ｓ７とを含むＣＯ２回収方法を行う。当該ＣＯ２回収方法によれば、本実施形態１のＣＯ２回収装置１を用いてＣＯ２の固定を行うことができる。
【0058】
本実施形態１では、ＣＯ２回収装置１を利用したＣＯ２回収方法であって、水回収部３０により再利用水又は水を回収する回収工程Ｓ１と、回収された回収水を回収水貯留部４０に貯留する貯留工程Ｓ２と、回収水貯留部４０に貯留された貯留水を濾過する濾過工程Ｓ３と、濾過部５０から第１反応槽流路５２を通じて反応槽１０に濾過水を供給することにより反応槽１０に濾過水を貯留する反応槽貯留工程Ｓ４と、濾過部５０から溶解槽流路５１を通じて溶解槽６１に濾過水を供給して固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより反応原液を生成する反応原液生成工程Ｓ５と、溶解槽６１から第２反応槽流路６１２を通じて反応原液を反応槽１０に供給することにより、反応原液を希釈して反応液Ｌを生成する反応液生成工程Ｓ６と、反応液ＬにＣＯ２含有ガスを供給することにより反応液ＬにＣＯ２含有ガスを接触させるＣＯ２固定化反応工程Ｓ７とを含む。当該ＣＯ２回収方法によれば、本実施形態１のＣＯ２回収装置１を用いてＣＯ２の固定を行うことができる。
【0059】
以上のごとく、本実施態様によれば、設置自由度の向上が図られたＣＯ２回収装置１及びＣＯ２回収方法を提供することができる。
【0060】
（実施形態２）
上述の実施形態１では、濾過部５０に溶解槽流路５１と第１反応槽流路５２とを設けたが、本実施形態２のＣＯ２回収装置１では、これに替えて、図３に示すように、濾過部５０に溶解槽流路５１を設けているが、第１反応槽流路５２は設けておらず、第２濾過水調整部６２２も設けていない。その他の構成は実施形態１の場合と同等であり、実施形態１の場合と同一の符号を付してその説明を省略する。
上述の実施形態１では、濾過部５０に溶解槽流路５１と第１反応槽流路５２とを設けたが、本実施形態２のＣＯ２回収装置１では、これに替えて、図３に示すように、濾過部５０に溶解槽流路５１を設けているが、第１反応槽流路５２は設けておらず、第２濾過水調整部６２２も設けていない。その他の構成は実施形態１の場合と同等であり、実施形態１の場合と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0061】
本実施形態２のＣＯ２回収装置１では、濾過部５０には、溶解槽６１に連通する溶解槽流路５１が設けられており、溶解槽６１には、反応槽１０に連通する反応槽流路６１３が設けられている。そして、希釈部６２は、濾過部５０から溶解槽流路５１、溶解槽６１及び反応槽流路６１３を通じて濾過水を反応槽１０に供給することにより濾過水を反応槽１０に貯留し、濾過部５０から溶解槽流路５１を通じて溶解槽６１に供給された濾過水により反応原液を作成し、溶解槽６１から反応槽流路６１３を通じて反応原液を反応槽１０に供給することにより、反応槽１０に貯留された濾過水により反応原液を希釈して反応液Ｌを生成するように構成されている。これによれば、本実施形態１における第１反応槽流路５２を設けることなく、反応槽１０に濾過水を貯留し当該濾過水により反応原液を希釈して反応液Ｌを生成することができる。その結果、実施形態１の場合と同等の作用効果を奏することができる。なお、反応槽１０に供給される濾過水の流量や流路、濾過水の供給開始及び停止の制御は第１濾過水調整部６１１により行うことができる。
【0062】
そして、本実施形態２のＣＯ２回収装置１を利用したＣＯ２回収方法では、図２に示すように、実施形態１の場合と同様に回収工程Ｓ１、貯留工程Ｓ２及び濾過工程Ｓ３とを行う。そして、反応槽貯留工程Ｓ４では、濾過部５０から溶解槽流路５１、溶解槽６１及び反応槽流路６１３を通じて反応槽１０に濾過水を供給することにより反応槽１０に濾過水を貯留し、反応原液生成工程Ｓ５では、濾過部５０から溶解槽流路５１を通じて溶解槽６１に濾過水を供給して固体アルカリ金属水酸化物又は固体アルカリ土類金属水酸化物を溶解することにより反応原液を生成する。そして、反応液生成工程Ｓ６では、溶解槽６１から反応槽流路６１３を通じて反応原液を反応槽１０に供給することにより、反応原液を希釈して反応液Ｌを生成する。その後、実施形態１の場合と同様にＣＯ２固定化反応工程Ｓ７を行う。これにより、本実施形態２のＣＯ２回収装置１を用いてＣＯ２の固定を行うことができる。
【0063】
本発明は上記実施形態１及び２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【0064】
１：ＣＯ２回収装置、１０：反応槽、２０：ＣＯ２含有ガス供給部、３０：水回収部、４０：回収水貯留部、５０：濾過部、５１：溶解槽流路、５２：第１反応槽流路、６０：反応液生成部、６１：溶解槽、６１１：第１濾過水調整部、６１２：第２反応槽流路、６１３：反応槽流路、６２：希釈部、６２１：原液調整部、６２２：第２濾過水調整部、７０：排気部、７１：生成物回収部
【図1】
【図2】
【図3】