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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】P2024020017
(43)【公開日】2024-02-14
(54)【発明の名称】ＣＯ２回収システム
(51)【国際特許分類】
B01D 53/62 20060101AFI20240206BHJP
B01D 53/78 20060101ALI20240206BHJP
C01B 32/50 20170101ALI20240206BHJP
【ＦＩ】
B01D53/62 ZAB
B01D53/78
C01B32/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022122864
(22)【出願日】2022-08-01
(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】佐藤 久高
(72)【発明者】
【氏名】南里 浩太
(72)【発明者】
【氏名】松山 純也
【テーマコード（参考）】
4D002
4G146
【Ｆターム（参考）】
4D002AA09
4D002AC10
4D002BA02
4D002BA13
4D002CA06
4D002DA02
4D002DA12
4D002EA02
4D002FA04
4D002GA02
4D002GA03
4D002GB01
4D002GB09
4D002GB11
4G146JA02
4G146JB09
4G146JC18
4G146JC29
4G146JC37
(57)【要約】
【課題】ＣＯ２排出抑制効果に優れたＣＯ２回収システムを提供する。
【解決手段】ＣＯ２回収システム１は、ＣＯ２回収装置１０、反応液温度取得部としての温度センサ１２、第１ガス流路２１、第２ガス流路２２、流量調整部としての電磁弁３０を備える。ＣＯ２回収装置１０は、反応槽１１に貯留された反応液にＣＯ２含有ガスを接触させてＣＯ２含有ガスからＣＯ２を回収する。温度センサ１２は反応槽１１に貯留された反応液の温度を取得する。第１ガス流路２１は第１のＣＯ２含有ガスＧ１を流通させる。第２ガス流路２２は第１のＣＯ２含有ガスＧ１よりも高温である第２のＣＯ２含有ガスＧ２を流通させる。電磁弁３０は温度センサ１２により取得される反応液の温度が所定温度となるように、第１ガス流路２１における第１のＣＯ２含有ガスＧ１の流量と、第２ガス流路２２における第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量とを調整する。
【選択図】図１
【解決手段】ＣＯ２回収システム１は、ＣＯ２回収装置１０、反応液温度取得部としての温度センサ１２、第１ガス流路２１、第２ガス流路２２、流量調整部としての電磁弁３０を備える。ＣＯ２回収装置１０は、反応槽１１に貯留された反応液にＣＯ２含有ガスを接触させてＣＯ２含有ガスからＣＯ２を回収する。温度センサ１２は反応槽１１に貯留された反応液の温度を取得する。第１ガス流路２１は第１のＣＯ２含有ガスＧ１を流通させる。第２ガス流路２２は第１のＣＯ２含有ガスＧ１よりも高温である第２のＣＯ２含有ガスＧ２を流通させる。電磁弁３０は温度センサ１２により取得される反応液の温度が所定温度となるように、第１ガス流路２１における第１のＣＯ２含有ガスＧ１の流量と、第２ガス流路２２における第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量とを調整する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
反応槽に貯留された反応液にＣＯ２含有ガスを接触させて上記ＣＯ２含有ガスからＣＯ２を回収するＣＯ２回収装置と、
上記反応槽に貯留された上記反応液の温度を取得する反応液温度取得部と、
第１のＣＯ２含有ガスを流通させる第１ガス流路と、
上記第１のＣＯ２含有ガスよりも高温である第２のＣＯ２含有ガスを流通させる第２ガス流路と、
上記反応液温度取得部により取得される上記反応液の温度が所定温度となるように、上記第１ガス流路から上記ＣＯ２回収装置に供給される上記第１のＣＯ２含有ガスの流量と、上記第２ガス流路から上記ＣＯ２回収装置に供給される上記第２のＣＯ２含有ガスの流量とを調整する流量調整部と、
を備える、ＣＯ２回収システム。
上記反応槽に貯留された上記反応液の温度を取得する反応液温度取得部と、
第１のＣＯ２含有ガスを流通させる第１ガス流路と、
上記第１のＣＯ２含有ガスよりも高温である第２のＣＯ２含有ガスを流通させる第２ガス流路と、
上記反応液温度取得部により取得される上記反応液の温度が所定温度となるように、上記第１ガス流路から上記ＣＯ２回収装置に供給される上記第１のＣＯ２含有ガスの流量と、上記第２ガス流路から上記ＣＯ２回収装置に供給される上記第２のＣＯ２含有ガスの流量とを調整する流量調整部と、
を備える、ＣＯ２回収システム。
【請求項2】
上記反応液はＮａＯＨ水溶液であって、上記ＣＯ２回収装置は上記ＣＯ２を回収することによりＮａＨＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、及びＮａＨＣＯ３とＮａ２ＣＯ３との混合物の少なくとも一つを生成する、請求項１に記載のＣＯ２回収システム。
【請求項3】
上記流量調整部は、上記反応液温度取得部により取得される上記反応液の温度が予め設定された第１の基準温度以上となるように、上記第１のＣＯ２含有ガス及び上記第２のＣＯ２含有ガスの流量を調整して、上記ＣＯ２回収装置においてＮａ２ＣＯ３を生成するように構成されている、請求項２に記載のＣＯ２回収システム。
【請求項4】
上記流量調整部は、上記反応液温度取得部により取得される上記温度が予め設定された第１の基準温度より小さくなるように、上記第１のＣＯ２含有ガス及び上記第２のＣＯ２含有ガスの流量を調整して、上記ＣＯ２回収装置においてＮａＨＣＯ３とＮａ２ＣＯ３との混合物を生成するように構成されている、請求項２に記載のＣＯ２回収システム。
【請求項5】
上記第１のＣＯ２含有ガスは、ＣＯ２排出設備から排出された高温の排ガスの一部を冷却してなる低温の排ガスであり、
上記第２のＣＯ２含有ガスは、上記ＣＯ２排出設備から排出された上記高温の排ガスの他の一部であり、
上記第１のＣＯ２含有ガスと上記第２のＣＯ２含有ガスとを混合して上記ＣＯ２回収装置に供給するガス混合部をさらに有する、請求項１～４のいずれか一項に記載のＣＯ２回収システム。
上記第２のＣＯ２含有ガスは、上記ＣＯ２排出設備から排出された上記高温の排ガスの他の一部であり、
上記第１のＣＯ２含有ガスと上記第２のＣＯ２含有ガスとを混合して上記ＣＯ２回収装置に供給するガス混合部をさらに有する、請求項１～４のいずれか一項に記載のＣＯ２回収システム。
【請求項6】
上記第１ガス流路を形成する配管は、上記第２ガス流路を形成する配管よりも低い断熱性を有しており、上記高温の排ガスの一部は上記第１ガス流路を流通するのに伴って冷却されて上記第２のＣＯ２含有ガスよりも低温である上記第１のＣＯ２含有ガスとなる、請求項５に記載のＣＯ２回収システム。
【請求項7】
上記反応槽内の上記反応液のｐＨを取得するｐＨ取得部をさらに備え、
上記ｐＨ取得部により取得されたｐＨが予め設定された目標値に到達したときに、上記第１のＣＯ２含有ガス及び上記第２のＣＯ２含有ガスの供給を停止するように構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のＣＯ２回収システム。
上記ｐＨ取得部により取得されたｐＨが予め設定された目標値に到達したときに、上記第１のＣＯ２含有ガス及び上記第２のＣＯ２含有ガスの供給を停止するように構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のＣＯ２回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＣＯ２回収システムに関する。
【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ガスを回収するシステムが種々検討されている。例えば、特許文献１には、ＣＯ２回収システムとして、発電用ボイラなどのＣＯ２を含有する排ガスをＮａＯＨ水溶液と反応させて、ＮａＨＣＯ３又はＮａ２ＣＯ３を生成して当該排ガスからＣＯ２を回収する構成が開示されている。当該ＣＯ２回収システムによれば、生成されたＮａＨＣＯ３又はＮａ２ＣＯ３は資源として利用することが予定されている。また、排ガスの利用形態として、特許文献２には、排ガスにおける微粒子化を目的として高温の排ガスと低温の排ガスとを混合する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００５－２８８３１３号公報
【特許文献2】特公平３－７６９６４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に開示の構成において、ＮａＨＣＯ３の生成反応は発熱反応であるため、反応液の温度が急上昇することにより、ＮａＨＣＯ３が分解して固定化されたＣＯ２が放出されるおそれがある。この場合には、ＣＯ２の回収率が低下し、ＣＯ２の排出抑制効果が低下することとなる。また、特許文献１に開示の構成では、反応槽に供給される排ガスは反応槽に接続された配管を流通する過程で配管周囲の外環境と熱交換されて温度が変化するため、反応槽に供給された排ガスの温度は、配管周囲の温度の影響を受けることとなる。例えば、反応槽に供給された排ガスの温度は、外気温の低い冬季や夜間などでは低温となりやすく、外気温の高い夏季や日中では高温となりやすい。このように時期や時間帯によって排ガスの温度が変化することから、反応槽における反応効率が不安定となってＣＯ２の排出抑制効果が低下することとなる。一方、特許文献２には、反応液の温度変化によるＣＯ２の排出抑制効果の低下については何ら言及されていない。
【0005】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、ＣＯ２排出抑制効果に優れたＣＯ２回収システム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、反応槽に貯留された反応液にＣＯ２含有ガスを接触させて上記ＣＯ２含有ガスからＣＯ２を回収するＣＯ２回収装置と、
上記反応槽に貯留された上記反応液の温度を取得する反応液温度取得部と、
第１のＣＯ２含有ガスを流通させる第１ガス流路と、
上記第１のＣＯ２含有ガスよりも高温である第２のＣＯ２含有ガスを流通させる第２ガス流路と、
上記反応液温度取得部により取得される上記反応液の温度が所定温度となるように、上記第１ガス流路から上記ＣＯ２回収装置に供給される上記第１のＣＯ２含有ガスの流量と、上記第２ガス流路から上記ＣＯ２回収装置に供給される上記第２のＣＯ２含有ガスの流量とを調整する流量調整部と、
を備える、ＣＯ２回収システムにある。
上記反応槽に貯留された上記反応液の温度を取得する反応液温度取得部と、
第１のＣＯ２含有ガスを流通させる第１ガス流路と、
上記第１のＣＯ２含有ガスよりも高温である第２のＣＯ２含有ガスを流通させる第２ガス流路と、
上記反応液温度取得部により取得される上記反応液の温度が所定温度となるように、上記第１ガス流路から上記ＣＯ２回収装置に供給される上記第１のＣＯ２含有ガスの流量と、上記第２ガス流路から上記ＣＯ２回収装置に供給される上記第２のＣＯ２含有ガスの流量とを調整する流量調整部と、
を備える、ＣＯ２回収システムにある。
【発明の効果】
【0007】
上記ＣＯ２回収システムにおいては、反応液の温度が所定温度となるように、ＣＯ２回収装置に供給される第１のＣＯ２含有ガスの流量と第１のＣＯ２含有ガスよりも高温である第２のＣＯ２含有ガスの流量とが調整されている。これにより、反応液の温度が過剰に高くなることが防止されるとともに、時期や時間帯によって外気温の変化による反応液の温度変化を抑制することができる。そのため、ＣＯ２回収装置におけるＣＯ２固定化反応の安定化が図られ、ＣＯ２の排出抑制効果の低下を防止することができる。また、ＣＯ２固定化反応の安定化が図られることにより、ＣＯ２回収システムの駆動時間を短縮化することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【0008】
以上のごとく、上記態様によれば、ＣＯ２排出抑制効果に優れたＣＯ２回収システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【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、反応液温度、反応液ｐＨ及び生成物の対応関係を示す概念図。
【図3】実施形態１における、ＣＯ２回収システムの第１の使用態様を示すフロー図。
【図4】実施形態１における、ＣＯ２回収システムの第２の使用態様を示すフロー図。
【図5】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。
【図6】実施形態２における、ＣＯ２回収システムの第１の使用態様を示すフロー図。
【図7】実施形態２における、ＣＯ２回収システムの第２の使用態様を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
（実施形態１）
ＣＯ２回収システムの実施形態１について、図１～図５を用いて説明する。
本実施形態のＣＯ２回収システム１は、図１に示すように、ＣＯ２排出設備１００から排出されるＣＯ２含有ガスである排ガスからＣＯ２を回収するように構成されている。本明細書では、「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。
ＣＯ２回収システムの実施形態１について、図１～図５を用いて説明する。
本実施形態のＣＯ２回収システム１は、図１に示すように、ＣＯ２排出設備１００から排出されるＣＯ２含有ガスである排ガスからＣＯ２を回収するように構成されている。本明細書では、「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。
【0011】
１．ＣＯ２排出設備１００
図１に示すＣＯ２排出設備１００はＣＯ２含有ガスを排出する設備であれば特に限定されず、ボイラを有する設備、燃料電池、焼却炉、熱処理設備などを例示することができる。ＣＯ２排出設備１００には排気ダクト２０が接続されており、排気ダクト２０を介してＣＯ２含有ガスである排ガスＧ０が排出される。ＣＯ２排出設備１００から排出される排ガスＧ０の温度は特に限定されないが、高温であることが好ましく、例えば、１００℃～３００℃の範囲内の温度を有するものとすることができ、本実施形態では、ＣＯ２排出設備１００か排出される排ガスＧ０は１４０℃の温度を有するものとした。
図１に示すＣＯ２排出設備１００はＣＯ２含有ガスを排出する設備であれば特に限定されず、ボイラを有する設備、燃料電池、焼却炉、熱処理設備などを例示することができる。ＣＯ２排出設備１００には排気ダクト２０が接続されており、排気ダクト２０を介してＣＯ２含有ガスである排ガスＧ０が排出される。ＣＯ２排出設備１００から排出される排ガスＧ０の温度は特に限定されないが、高温であることが好ましく、例えば、１００℃～３００℃の範囲内の温度を有するものとすることができ、本実施形態では、ＣＯ２排出設備１００か排出される排ガスＧ０は１４０℃の温度を有するものとした。
【0012】
２．ＣＯ２回収システム１
本実施形態のＣＯ２回収システム１は、主として、ＣＯ２回収装置１０、第１ガス流路２１、第２ガス流路２２、流量調整部（電磁弁３０）、水分除去フィルタ４０、エアポンプ５０、フィルタ６０を有する。以下、各構成について説明する。
本実施形態のＣＯ２回収システム１は、主として、ＣＯ２回収装置１０、第１ガス流路２１、第２ガス流路２２、流量調整部（電磁弁３０）、水分除去フィルタ４０、エアポンプ５０、フィルタ６０を有する。以下、各構成について説明する。
【0013】
３．第１ガス流路２１
第１ガス流路２１はＣＯ２含有ガスを流通させる。本実施形態１では、第１ガス流路２１は、ＣＯ２排出設備１００に接続された排気ダクト２０に接続された配管により形成されている。第１ガス流路２１には、排気ダクト２０を流通するＣＯ２含有ガスである排ガスＧ０の一部が流通する。当該第１ガス流路２１を流通するガスを第１のＣＯ２含有ガスＧ１というものとする。第１のＣＯ２含有ガスＧ１は、後述の第２のＣＯ２含有ガスＧ２よりも低温となっている。本実施形態１では、第１ガス流路２１を形成する配管は熱伝導性の高い材料で形成されており、後述の第２ガス流路２２を形成する配管よりも断熱性が低くなっている。そのため、上述の通りＣＯ２排出設備１００から排出された排ガスＧ０は１４０℃程度の高温であるが、第１ガス流路２１を流通する第１のＣＯ２含有ガスＧ１は、第１ガス流路２１を流通する過程で配管周囲の外環境と熱交換されて冷却され、低温の状態となるように構成されている。
第１ガス流路２１はＣＯ２含有ガスを流通させる。本実施形態１では、第１ガス流路２１は、ＣＯ２排出設備１００に接続された排気ダクト２０に接続された配管により形成されている。第１ガス流路２１には、排気ダクト２０を流通するＣＯ２含有ガスである排ガスＧ０の一部が流通する。当該第１ガス流路２１を流通するガスを第１のＣＯ２含有ガスＧ１というものとする。第１のＣＯ２含有ガスＧ１は、後述の第２のＣＯ２含有ガスＧ２よりも低温となっている。本実施形態１では、第１ガス流路２１を形成する配管は熱伝導性の高い材料で形成されており、後述の第２ガス流路２２を形成する配管よりも断熱性が低くなっている。そのため、上述の通りＣＯ２排出設備１００から排出された排ガスＧ０は１４０℃程度の高温であるが、第１ガス流路２１を流通する第１のＣＯ２含有ガスＧ１は、第１ガス流路２１を流通する過程で配管周囲の外環境と熱交換されて冷却され、低温の状態となるように構成されている。
【0014】
なお、第１のＣＯ２含有ガスＧ１を低温の状態とする方法は上述の方法に限らず、別途設けた冷却装置等により第１ガス流路２１を流通する排ガスを冷却することで、第１のＣＯ２含有ガスＧ１を低温の状態としてもよい。この場合には、冷却により消費されるエネルギー量に相当するＣＯ２量とＣＯ２回収システム１により回収できるＣＯ２量とを比較して前者が後者よりも小さくなるようにしてシステム全体で省電力化が図られるようにすることが好ましい。
【0015】
４．第２ガス流路２２
第２ガス流路２２はＣＯ２含有ガスを流通させる。本実施形態１では、第２ガス流路２２は、ＣＯ２排出設備１００に接続された排気ダクト２０に接続された配管からなる。第２ガス流路２２には、排気ダクト２０を流通するＣＯ２含有ガスである排ガスの一部が流通する。当該第２ガス流路２２を流通するガスを第２のＣＯ２含有ガスＧ２というものとする。第２のＣＯ２含有ガスＧ２は、上述の第１のＣＯ２含有ガスＧ１よりも高温となっている。本実施形態１では、排ガスＧ０は１４０℃程度の高温となっており、第２ガス流路２２を形成する配管の外周面を断熱材２２ａで覆うことにより、第２ガス流路２２を形成する配管は、上述の第１ガス流路２１を形成する配管よりも断熱性が高くなっている。これにより、第２のＣＯ２含有ガスＧ２は高温の状態が維持されるように構成されている。
第２ガス流路２２はＣＯ２含有ガスを流通させる。本実施形態１では、第２ガス流路２２は、ＣＯ２排出設備１００に接続された排気ダクト２０に接続された配管からなる。第２ガス流路２２には、排気ダクト２０を流通するＣＯ２含有ガスである排ガスの一部が流通する。当該第２ガス流路２２を流通するガスを第２のＣＯ２含有ガスＧ２というものとする。第２のＣＯ２含有ガスＧ２は、上述の第１のＣＯ２含有ガスＧ１よりも高温となっている。本実施形態１では、排ガスＧ０は１４０℃程度の高温となっており、第２ガス流路２２を形成する配管の外周面を断熱材２２ａで覆うことにより、第２ガス流路２２を形成する配管は、上述の第１ガス流路２１を形成する配管よりも断熱性が高くなっている。これにより、第２のＣＯ２含有ガスＧ２は高温の状態が維持されるように構成されている。
【0016】
第２のＣＯ２含有ガスＧ２を高温の状態とする方法は上述の方法に限らず、別途設けた加熱装置等により第２ガス流路２２を流通する排ガスを加熱することで、第２のＣＯ２含有ガスＧ２を高温の状態としてもよい。この場合には、加熱により消費されるエネルギー量に相当するＣＯ２量とＣＯ２回収システム１により回収できるＣＯ２量とを比較して前者が後者よりも小さくなるようにしてシステム全体で省電力化が図られるようにすることが好ましい。
【0017】
なお、本実施形態１では、後述する反応槽１１においてバブリングするＣＯ２含有ガスの量が多すぎると反応液内でバブルサイズが十分に小さいマイクロバブルの状態とすることが困難となることを考慮して、ＣＯ２排出設備１００から排出される排ガスＧ０の一部のみを第１ガス流路２１及び第２ガス流路２２に流通させ、両者を流通させないその他の排ガスは、排気ダクト２０を介して外部に放出する構成としている。
【0018】
５．電磁弁３０
電磁弁３０は、第１ガス流路２１と第２ガス流路２２と後述する水分除去フィルタ４０に連通する配管３１に接続されており、第１ガス流路２１と第２ガス流路２２から配管３１へ流れる第１のＣＯ２含有ガスＧ１及び第２のＣＯ２含有ガスＧ２のそれぞれの流量を変更可能な流量調整部を構成している。電磁弁３０の形態は限定されないが、本実施形態１では、第１ガス流路２１を開放して第１のＣＯ２含有ガスＧ１が配管３１に流れる流量を最大とするとともに第２ガス流路２２を閉塞して第２のＣＯ２含有ガスＧ２が配管３１に流れる流量をゼロとする第１状態と、第１ガス流路２１を閉塞して第１のＣＯ２含有ガスＧ１が配管３１に流れる流量をゼロとするとともに第２ガス流路２２を開放して第２のＣＯ２含有ガスＧ２が配管３１に流れる流量を最大とする第２状態とを切り替え可能に構成されている。
電磁弁３０は、第１ガス流路２１と第２ガス流路２２と後述する水分除去フィルタ４０に連通する配管３１に接続されており、第１ガス流路２１と第２ガス流路２２から配管３１へ流れる第１のＣＯ２含有ガスＧ１及び第２のＣＯ２含有ガスＧ２のそれぞれの流量を変更可能な流量調整部を構成している。電磁弁３０の形態は限定されないが、本実施形態１では、第１ガス流路２１を開放して第１のＣＯ２含有ガスＧ１が配管３１に流れる流量を最大とするとともに第２ガス流路２２を閉塞して第２のＣＯ２含有ガスＧ２が配管３１に流れる流量をゼロとする第１状態と、第１ガス流路２１を閉塞して第１のＣＯ２含有ガスＧ１が配管３１に流れる流量をゼロとするとともに第２ガス流路２２を開放して第２のＣＯ２含有ガスＧ２が配管３１に流れる流量を最大とする第２状態とを切り替え可能に構成されている。
【0019】
電磁弁３０の動作制御は、電磁弁制御部３５により行われる。電磁弁制御部３５は、後述する反応槽１１内の反応液の温度を検出する温度センサ１２による検出結果に基づいて、電磁弁３０における開閉状態を変更する。
【0020】
電磁弁制御部３５により、例えば、流量調整部としての電磁弁３０は、後述の温度センサ１２により取得される反応液の温度が予め設定された第１の基準温度よりも高くなるように、第１のＣＯ２含有ガスＧ１及び第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量を調整したり、第１の基準温度より小さくなるように第１のＣＯ２含有ガスＧ１及び第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量を調整したりすることができる。
【0021】
第１の基準温度は、ＣＯ２回収装置における目的の生成物に応じて適宜設定することができる。例えば、反応液としてＮａＯＨ水溶液を用いる場合は、図２に示す反応液のｐＨ、反応液温度及び生成物との対応関係を示すマップに基づいて設定することができる。
【0022】
例えば、ＣＯ２回収装置においてＮａ２ＣＯ３を生成させることを目的とする場合には、第１の基準温度を４５～６５℃の範囲内の値とし、当該第１の基準温度以上となるように、第１のＣＯ２含有ガスＧ１及び第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量を調整することができる。反応液の温度が６５℃を超えると、後述する式２の逆反応が優位となってＮａＨＣＯ３が消失してＮａ２ＣＯ３が生成されるため、反応液を第１の基準温度以上にすることでＮａ２ＣＯ３を積極的に生成して純度を向上することができる。そして、反応液のｐＨが１０程度となったタイミングで後述するＣＯ２含有ガスのバブリングを停止することで、目的生成物の水溶液を取得することができる。なお、本実施形態１では、第１の基準温度を５０℃に設定している。
【0023】
また、例えば、ＣＯ２回収装置においてＮａＨＣＯ３とＮａ２ＣＯ３との混合物を生成させることを目的とする場合には、第１の基準温度を４５～６５℃の範囲内の値とし、当該第１の基準温度より小さくなるように、第１のＣＯ２含有ガスＧ１及び第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量を調整することができる。上述の通り反応液の温度が６５℃を超えると、後述する式２の逆反応が優位となってＮａＨＣＯ３が消失するため、反応液を第１の基準温度より小さくすることでＮａＨＣＯ３が消失するのを抑制できる。なお、この場合は反応液のｐＨが８程度となったタイミングで後述するＣＯ２含有ガスのバブリングを停止することで、目的生成物の水溶液を取得することができる。
【0024】
また、例えば、ＣＯ２回収装置においてＮａＨＣＯ３を生成させることを目的とする場合には、第１の基準温度を４５～６５℃の範囲内の値とし、当該第１の基準温度より小さくなるように、第１のＣＯ２含有ガスＧ１及び第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量を調整することができる。なお、この場合は反応液のｐＨが７．５程度となったタイミングで後述するＣＯ２含有ガスのバブリングを停止することで、目的生成物の水溶液を取得することができる。
【0025】
また、電磁弁制御部３５により、例えば、流量調整部としての電磁弁３０は、後述の温度センサ１２により取得される反応液の温度が予め設定された第２の基準温度よりも高くなるように、第１のＣＯ２含有ガスＧ１及び第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量を調整することができる。第２の基準温度としては、室温程度の値を設定することができ、本実施形態１では、第２の基準温度を２５℃に設定している。反応液の温度が第２の基準温度以上となるように制御することで、後述する式１及び式２で示す反応における反応速度を適正な範囲に保つことができ、ＣＯ２固定化反応の安定化を図ることができる。
【0026】
６．水分除去フィルタ４０
水分除去フィルタ４０は、配管３１に設けられており、配管３１を流通するＣＯ２含有ガスから水分を除去する。水分除去フィルタ４０は、図示しないが、当該ＣＯ２含有ガスに含まれた水蒸気を液体として分離する水分分離部と、水蒸気が分離されて除去されたＣＯ２含有ガスが通過するガス通過部とを備えるウォーターセパレータにより構成される。分離された水分は図示しないタンクに貯留されて適宜排出される。ガス通過部を通過した排ガスは、後述するエアポンプ５０に連通する配管４１に吐出される。水分除去フィルタ４０により水を除去することで、後段のエアポンプ５０に水が溜まることが防止される。
水分除去フィルタ４０は、配管３１に設けられており、配管３１を流通するＣＯ２含有ガスから水分を除去する。水分除去フィルタ４０は、図示しないが、当該ＣＯ２含有ガスに含まれた水蒸気を液体として分離する水分分離部と、水蒸気が分離されて除去されたＣＯ２含有ガスが通過するガス通過部とを備えるウォーターセパレータにより構成される。分離された水分は図示しないタンクに貯留されて適宜排出される。ガス通過部を通過した排ガスは、後述するエアポンプ５０に連通する配管４１に吐出される。水分除去フィルタ４０により水を除去することで、後段のエアポンプ５０に水が溜まることが防止される。
【0027】
７．エアポンプ５０
エアポンプ５０は、配管４１を介して水分除去フィルタ４０に接続されてＣＯ２含有ガスを吸引するように構成されている。当該エアポンプ５０の吸引により、排気ダクト２０から排ガスの一部が第１ガス流路２１及び第２ガス流路２２に流通することとなる。吸引したＣＯ２含有ガスは配管５１を介して後述する反応槽１１に供給される。エアポンプ５０の構成は限定されないが、エアポンプ５０の駆動部にガスが直接接触しないダイヤフラム式ポンプとすることが好ましい。
エアポンプ５０は、配管４１を介して水分除去フィルタ４０に接続されてＣＯ２含有ガスを吸引するように構成されている。当該エアポンプ５０の吸引により、排気ダクト２０から排ガスの一部が第１ガス流路２１及び第２ガス流路２２に流通することとなる。吸引したＣＯ２含有ガスは配管５１を介して後述する反応槽１１に供給される。エアポンプ５０の構成は限定されないが、エアポンプ５０の駆動部にガスが直接接触しないダイヤフラム式ポンプとすることが好ましい。
【0028】
エアポンプ５０の駆動制御は、ポンプ制御部５５により行われる。ポンプ制御部５５は、後述する反応槽１１内の反応液のｐＨを検出するｐＨセンサ１３による検出結果に基づいて、エアポンプ５０における吸引動作のオンオフを変更する。エアポンプ５０における吸引動作をオンにすると後述する反応槽１１におけるＣＯ２含有ガスのバブリングが開始され、エアポンプ５０における吸引動作をオフにすると当該バブリングが停止される。
【0029】
８．ＣＯ２回収装置１０
ＣＯ２回収装置１０は、反応槽１１内に貯留された反応液にＣＯ２含有ガスを接触させてＣＯ２含有ガスからＣＯ２を回収する。反応液は、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。
ＣＯ２回収装置１０は、反応槽１１内に貯留された反応液にＣＯ２含有ガスを接触させてＣＯ２含有ガスからＣＯ２を回収する。反応液は、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。
【0030】
反応槽１１には配管５１を介してＣＯ２含有ガスが供給される。配管５１の先端は、反応槽１１の内側底部近傍に位置しており、ＣＯ２含有ガスを反応液内に吐出してバブリングするように構成されている。なお、反応槽１１には、反応液Ｐの温度を検出する温度センサ１２と、反応液ＰのｐＨを検出するｐＨセンサ１３が設けられている。
【0031】
そして、反応槽１１内でＣＯ２含有ガスをＮａＯＨ水溶液に接触させることにより、反応槽１１内では下記の式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）
【0032】
図１に示す反応槽１１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１１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。
【0033】
本実施形態１では、配管５１から供給されたＣＯ２含有ガスを反応槽１１内のＮａＯＨ水溶液にバブリングして接触させることにより、上記反応が開始させることができる。なお、ＣＯ２含有ガスとＮａＯＨ水溶液との接触頻度を向上するために、バブリングはＣＯ２含有ガス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、配管５１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。
【0034】
ＣＯ２排出設備１００から排出された排ガスが、反応槽１１における上記反応を阻害する物質を含む場合は、反応槽１１よりも上流の位置、例えば、電磁弁３０と水分除去フィルタ４０との間、水分除去フィルタ４０とエアポンプ５０との間やエアポンプ５０と反応槽１１との間などに上記反応を阻害する物質を除去するフィルタ（図示せず）を設けることが好ましい。なお、ＣＯ２排出設備１００から排出される排ガスがＣＯ２以外の成分を含まない場合や、反応槽１１における上記反応を阻害する物質を含まないことが明らかな場合は、当該フィルタを設ける必要はない。
【0035】
図１に示す排気部１４は、反応槽１１内においてＣＯ２が除去されたＣＯ２除去ガスを反応槽１１からフィルタ６０に排出する。フィルタ６０は、ＣＯ２除去ガス中の有害成分を捕集するものである。フィルタ６０の構成は限定されないが、本実施形態１では、フィルタ６０に貯留された水ＷにＣＯ２除去ガスをバブリングして通過させることにより、ＣＯ２除去ガスを水溶性の物質（例えば、反応槽１１におけるバブリングにより飛沫となって排気部１４に到達した反応液のＮａＯＨや、排ガスに含まれる窒素酸化物ＮＯｘなど）を除去するように構成されている。フィルタ６０を通過したＣＯ２除去ガスは、ＣＯ２回収システム１の外部に放出される。
【0036】
一方、上記式１及び式２の反応により生成された生成物水溶液は、反応槽１１に設けられたドレンコック７０を介して外部排出される。ドレンコック７０は開閉可能に構成されている。ドレンコック７０は通常状態では閉塞状態となっているが、生成物水溶液を回収する場合に開放状態にすることで反応槽１１内の生成物水溶液を反応槽１１から排出して回収容器７５に回収することができる。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、除草剤などとして利用することができる。なお、反応槽１１から生成物水溶液を排出した後は、ドレンコック７０を閉塞状態にし、次回の反応に用いられる反応液であるＮａＯＨ水溶液を図示しない反応液供給部から反応槽１１内に供給する。
【0037】
９－１．実施形態１のＣＯ２回収システム１における第１の使用態様
次に、本実施形態１のＣＯ２回収システム１における第１の使用態様を、図３に示すフロー図を用いて以下に説明する。第１の使用態様では、ＣＯ２回収装置１０における目的生成物をＮａ２ＣＯ３とＮａＨＣＯ３との混合物（セスキ炭酸ソーダ）とする。
次に、本実施形態１のＣＯ２回収システム１における第１の使用態様を、図３に示すフロー図を用いて以下に説明する。第１の使用態様では、ＣＯ２回収装置１０における目的生成物をＮａ２ＣＯ３とＮａＨＣＯ３との混合物（セスキ炭酸ソーダ）とする。
【0038】
まず、図３に示すステップＳ１において、準備工程として、反応槽１１に反応液であるＮａＯＨ水溶液を投入する。その後、ステップＳ２において、エアポンプ５０を駆動し、ステップＳ３において、電磁弁３０により、第１ガス流路２１及び第２ガス流路２２の一方を開放し、他方を閉塞する。
【0039】
そして、ステップＳ４において、温度センサ１２により反応液の温度を取得し、ｐＨセンサ１３により反応液のｐＨを取得する。なお、反応開始直後では、反応液にはＮａＯＨが多量に存在する状態であるため、取得されるｐＨは高い値となっており、反応が進むにつれてＮａＯＨが消費されることにより、反応液のｐＨは低下していく。
【0040】
次いで、ステップＳ５において、電磁弁制御部３５により、取得した温度と第１の基準温度である５０℃とを比較する。ステップＳ５において、取得した温度が第１の基準温度以上であると判定された場合は、ステップＳ５のＹｅｓに進む。そして、ステップＳ６において、電磁弁３０により、第１ガス流路２１を開放し、第２ガス流路２２を閉塞し、電磁弁３０を第１状態に設定する。これにより、反応槽１１に低温の排ガスが供給され、反応液の温度が５０℃よりも低くなるように制御される。
【0041】
その後、ステップＳ７において、ポンプ制御部５５により、取得したｐＨが第１の目標値に到達したか否かを判定する。第１の目標値は目的生成物に応じて適宜設定され、当該第１の使用態様では、目的生成物がＮａＨＣＯ３とＮａ２ＣＯ３との混合物であるため、第１の目標値はｐＨ＝８程度とした。
【0042】
ステップＳ７において、取得したｐＨが目標値に到達したと判断された場合は、ステップＳ８において、ポンプ制御部５５によりエアポンプ５０の駆動を停止して反応槽１１におけるバブリングを停止する。その後、ステップＳ９において、ドレンコック７０を開放して生成物水溶液であるＮａＨＣＯ３とＮａ２ＣＯ３との混合物水溶液を回収容器７５に回収する。そして、このフローを終了する。
【0043】
一方、ステップＳ７において、取得したｐＨが第１の目標値に到達していないと判定された場合は、再度ステップＳ４に戻り、以降のステップを実施する。
【0044】
また、ステップＳ５において、取得した反応液の温度が第１の基準温度（５０℃）以上でないと判断された場合は、ステップＳ５のＮｏに進む。そして、ステップＳ１０において、電磁弁制御部３５により、取得された反応液の温度が第２の基準温度である２５℃以下であるか否かを判定する。ステップＳ１０において、反応液の温度が２５℃以下であると判定された場合は、ステップＳ１１において、電磁弁３０により、第１ガス流路２１を閉塞し、第２ガス流路２２を開放し、電磁弁３０を第２状態に設定する。これにより、反応槽１１に高温である第２のＣＯ２含有ガスが供給され、反応液の温度が２５℃よりも高くなるように制御される。その後、ステップＳ７に進み、以降のステップを実施する。一方、ステップＳ１０において、反応液の温度が２５℃以下でないと判定された場合は、上述のステップＳ７に進み、以降のステップを実施する。
【0045】
９－２．実施形態１のＣＯ２回収システム１における第２の使用態様
次に、本実施形態１のＣＯ２回収システム１における第２の使用態様を、図４に示すフロー図を用いて以下に説明する。第２の使用態様では、ＣＯ２回収装置１０における目的生成物をＮａ２ＣＯ３とする。なお、上述の第１の使用態様と同一のステップには同一の符号を付してその説明を省略する。
次に、本実施形態１のＣＯ２回収システム１における第２の使用態様を、図４に示すフロー図を用いて以下に説明する。第２の使用態様では、ＣＯ２回収装置１０における目的生成物をＮａ２ＣＯ３とする。なお、上述の第１の使用態様と同一のステップには同一の符号を付してその説明を省略する。
【0046】
図４に示す第２の使用態様では、ステップＳ１～Ｓ５までは第１の使用態様と同様とする。そして、ステップＳ５において、取得した反応液の温度が第１の基準温度以上でないと判定された場合は、ステップＳ１１に進み、電磁弁３０は、第１ガス流路２１を閉塞し、第２ガス流路２２を開放する。これにより、高温である第２のＣＯ２含有ガスＧ２が反応槽１１に供給され、反応液の温度が５０℃以上となるように制御される。
【0047】
その後、ステップＳ７０に進み、取得した反応液のｐＨが第２の目標値に到達したか否かを判定する。第２の使用態様では、目的生成物がＮａ２ＣＯ３であるため、第２の目標値はｐＨ＝１０程度である。なお、目的生成物がＮａＨＣＯ３である場合は、目標値としてｐＨ＝７．５程度を設定することができる。
【0048】
ステップＳ７０において、取得した反応液のｐＨが第２の目標値に到達したと判定された場合は、第１の使用態様と同様にステップＳ８及びステップＳ９を実施する。これにより、ステップＳ９において、生成物水溶液として、Ｎａ２ＣＯ３水溶液が回収され、当該フローを終了する。
【0049】
また、ステップＳ７０において、取得した反応液のｐＨが第２の目標値に到達していないと判定された場合は、ステップＳ４に戻り、以降のステップを実施する。
【0050】
一方、ステップＳ５において、取得した反応液の温度が第１の基準温度以上であると判定された場合は、ステップＳ５のＹｅｓからステップＳ７０に進み、以降のステップを実施する。
【0051】
１０．実施形態１のＣＯ２回収システム１における作用効果
次に、本実施形態のＣＯ２回収システム１における作用効果について詳述する。ＣＯ２回収システム１によれば、反応液の温度が所定温度となるように、ＣＯ２回収装置１０に供給される第１のＣＯ２含有ガスＧ１の流量と第１のＣＯ２含有ガスＧ１よりも高温である第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量とが調整されている。これにより、反応液の温度が過剰に高くなることが防止されるとともに、時期や時間帯によって外気温の変化による反応液の温度変化を抑制することができる。そのため、ＣＯ２回収装置１０におけるＣＯ２固定化反応の安定化が図られ、ＣＯ２の排出抑制効果の低下を防止することができる。また、ＣＯ２固定化反応の安定化が図られることにより、ＣＯ２回収システム１の駆動時間を短縮化することができ、省エネルギー化を図ることができる。
次に、本実施形態のＣＯ２回収システム１における作用効果について詳述する。ＣＯ２回収システム１によれば、反応液の温度が所定温度となるように、ＣＯ２回収装置１０に供給される第１のＣＯ２含有ガスＧ１の流量と第１のＣＯ２含有ガスＧ１よりも高温である第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量とが調整されている。これにより、反応液の温度が過剰に高くなることが防止されるとともに、時期や時間帯によって外気温の変化による反応液の温度変化を抑制することができる。そのため、ＣＯ２回収装置１０におけるＣＯ２固定化反応の安定化が図られ、ＣＯ２の排出抑制効果の低下を防止することができる。また、ＣＯ２固定化反応の安定化が図られることにより、ＣＯ２回収システム１の駆動時間を短縮化することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【0052】
また、本実施形態１では、反応液はＮａＯＨ水溶液であって、ＣＯ２回収装置１０はＣＯ２を回収することによりＮａＨＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、及びＮａＨＣＯ３とＮａ２ＣＯ３との混合物の少なくともいずれか一つを生成する。これらの生成物はいずれも資源として有用であるため、回収したＣＯ２を有効に再利用することができる。
【0053】
また、本実施形態１では、流量調整部としての電磁弁３０は、反応液温度取得部を構成する温度センサ１２により取得される反応液の温度が予め設定された第１の基準温度以上となるように、第１のＣＯ２含有ガスＧ１及び第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量を調整して、ＣＯ２回収装置１０においてＮａ２ＣＯ３を生成するように構成されている。これにより、目的生成物をＮａ２ＣＯ３とする場合にその生成効率を向上することができる。
【0054】
また、本実施形態１では、流量調整部としての電磁弁３０は、反応液温度取得部を構成する温度センサ１２により取得される温度が予め設定された第１の基準温度より小さくなるように、第１のＣＯ２含有ガス及び第２のＣＯ２含有ガスの流量を調整して、ＣＯ２回収装置１０においてＮａＨＣＯ３とＮａ２ＣＯ３との混合物を生成するように構成されている。これにより、目的生成物をＮａＨＣＯ３とＮａ２ＣＯ３との混合物であるセスキ炭酸ソーダとする場合にその生成効率を向上することができる。
【0055】
また、本実施形態１では、第１ガス流路２１を形成する配管は、第２ガス流路２２を形成する配管よりも低い断熱性を有しており、高温の排ガスの一部は第１ガス流路２１を流通するのに伴って冷却されて第２のＣＯ２含有ガスＧ２よりも低温である第１のＣＯ２含有ガスＧ１となる。これにより、高温の排ガスから低温の第１のＣＯ２含有ガスＧ１と高温の第２のＣＯ２含有ガスＧ２を生成するために消費される電力は、実質的にエアポンプ５０の消費電力のみとなるため、消費電力を抑制することができ、全体としてのＣＯ２回収効率を向上することができる。また、低温の第１のＣＯ２含有ガスＧ１と高温の第２のＣＯ２含有ガスＧ２を生成するために排ガスを冷却する冷却装置や加熱する加熱装置を要しないため、装置構成をシンプルにすることができるとともに低コスト化を図ることができる。
【0056】
また、本実施形態１では、反応槽１１内の反応液のｐＨを取得するｐＨ取得部としてのｐＨセンサ１３をさらに備え、ＣＯ２回収システム１は、ｐＨセンサ１３により取得されたｐＨが予め設定された目標値に到達したときに、第１のＣＯ２含有ガスＧ１及び第２のＣＯ２含有ガスＧ２の供給を停止するように構成されている。これにより、上記目標値を目的生成物に応じて設定することで、目的生成物の生成効率を向上することができる。
【0057】
以上のごとく、上記態様によれば、ＣＯ２排出抑制効果に優れたＣＯ２回収システム１を提供することができる。
【0058】
（実施形態２）
ＣＯ２回収システムの実施形態２について、図５～図７を用いて説明する。上述の実施形態１では、流量調整部を一つの電磁弁３０により構成して第１状態と第２状態を切り替え可能としたが、本実施形態２では、これに替えて、図５に示すように、流量調整部としての電磁弁３０が低温側電磁弁３０１と高温側電磁弁３０２とを含む。低温側電磁弁３０１は第１ガス流路２１に接続され、第１ガス流路２１における第１のＣＯ２含有ガスＧ１の流量を調整可能に構成されている。また、高温側電磁弁３０２は第２ガス流路２２に接続され、第２ガス流路２２における第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量を調整可能に構成されている。
ＣＯ２回収システムの実施形態２について、図５～図７を用いて説明する。上述の実施形態１では、流量調整部を一つの電磁弁３０により構成して第１状態と第２状態を切り替え可能としたが、本実施形態２では、これに替えて、図５に示すように、流量調整部としての電磁弁３０が低温側電磁弁３０１と高温側電磁弁３０２とを含む。低温側電磁弁３０１は第１ガス流路２１に接続され、第１ガス流路２１における第１のＣＯ２含有ガスＧ１の流量を調整可能に構成されている。また、高温側電磁弁３０２は第２ガス流路２２に接続され、第２ガス流路２２における第２のＣＯ２含有ガスＧ２の流量を調整可能に構成されている。
【0059】
そして、図６に示すように、低温側電磁弁３０１及び高温側電磁弁３０２の下流側には、低温側電磁弁３０１を通過した第１のＣＯ２含有ガスＧ１と、高温側電磁弁３０２を通過した第２のＣＯ２含有ガスＧ２とを混合してＣＯ２回収装置１０側に供給するガス混合部３２を備える。ガス混合部３２により混合されたガスは配管３１に供給される。なお、低温側電磁弁３０１及び高温側電磁弁３０２の一方を閉塞して、他方のみを開放した状態では、ガス混合部３２は低温側電磁弁３０１及び高温側電磁弁３０２のうち開放された方を通過したＣＯ２含有ガスのみを配管３１に供給することができる。
【0060】
本実施形態２におけるその他の構成は、実施形態１の場合と同等であって、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】
１１－１．実施形態２のＣＯ２回収システム１における第１の使用態様
次に、本実施形態２のＣＯ２回収システム１における第１の使用態様を、図６に示すフロー図を用いて以下に説明する。なお、上述の実施形態１における図３に示すフロー図の場合と同等のステップについては、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。
次に、本実施形態２のＣＯ２回収システム１における第１の使用態様を、図６に示すフロー図を用いて以下に説明する。なお、上述の実施形態１における図３に示すフロー図の場合と同等のステップについては、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。
【0062】
本実施形態２のＣＯ２回収システム１における第１の使用態様では、ＣＯ２回収装置１０における目的生成物をＮａ２ＣＯ３とＮａＨＣＯ３との混合物（セスキ炭酸ソーダ）とする。
【0063】
まず、図６に示すステップＳ１及びステップＳ２は、実施形態１の場合と同様とする。その後、ステップＳ３０に進み、低温側電磁弁３０１及び高温側電磁弁３０２により、第１ガス流路２１と第２ガス流路２２の両方を開放する。これにより、ガス混合部３２において、第１のＣＯ２含有ガスＧ１と第２のＣＯ２含有ガスＧ２とが混合されて水分除去フィルタ４０に供給されることとなる。
【0064】
次いで、図６に示すステップＳ４～ステップＳ１１は、実施形態１の場合と同様とする。なお、ステップＳ１０において、取得温度が第２の基準温度である２５℃以下でないと判定された場合は、実施形態１の場合のようにステップＳ４に戻らず、本実施形態２では、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、低温側電磁弁３０１及び高温側電磁弁３０２により、第１ガス流路２１と第２ガス流路２２の両方を開放して、電磁弁３０を第３状態とする。これにより、ガス混合部３２において、第１のＣＯ２含有ガスＧ１と第２のＣＯ２含有ガスＧ２とが混合されて水分除去フィルタ４０に供給され、反応液の温度が２５℃～５０℃の範囲内に維持されるように制御される。ステップＳ１２の後はステップＳ７に進み、実施形態１の場合と同様に以降のステップを実施する。
【0065】
１１－２．実施形態２のＣＯ２回収システム１における第２の使用態様
次に、本実施形態２のＣＯ２回収システム１における第２の使用態様を、図７に示すフロー図を用いて説明する。第２の使用態様では、ＣＯ２回収装置１０における目的生成物をＮａ２ＣＯ３とする。図７に示す本実施形態２の第２の使用態様では、上述の実施形態１における図４に示すフロー図におけるステップＳ３に替えて上述のステップＳ３０を行い。その他のステップは図４に示す実施形態１の場合と同一であり、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。
次に、本実施形態２のＣＯ２回収システム１における第２の使用態様を、図７に示すフロー図を用いて説明する。第２の使用態様では、ＣＯ２回収装置１０における目的生成物をＮａ２ＣＯ３とする。図７に示す本実施形態２の第２の使用態様では、上述の実施形態１における図４に示すフロー図におけるステップＳ３に替えて上述のステップＳ３０を行い。その他のステップは図４に示す実施形態１の場合と同一であり、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。
【0066】
１２．実施形態２のＣＯ２回収システム１における作用効果
本実施形態２では、第１のＣＯ２含有ガスＧ１は、ＣＯ２排出設備１００から排出された高温の排ガスの一部を冷却してなる低温の排ガスであり、第２のＣＯ２含有ガスＧ２は、ＣＯ２排出設備１００から排出された高温の排ガスの他の一部であり、第１のＣＯ２含有ガスＧ１と第２のＣＯ２含有ガスＧ２とを混合してＣＯ２回収装置１０に供給するガス混合部３２をさらに有する。これにより、ＣＯ２回収装置１０に供給されるガスの温度を所望の温度としやすくなり、反応槽１１における反応の安定化を一層図ることができる。なお、本実施形態２においても実施形態１における作用効果と同等の作用効果を奏することができる。
本実施形態２では、第１のＣＯ２含有ガスＧ１は、ＣＯ２排出設備１００から排出された高温の排ガスの一部を冷却してなる低温の排ガスであり、第２のＣＯ２含有ガスＧ２は、ＣＯ２排出設備１００から排出された高温の排ガスの他の一部であり、第１のＣＯ２含有ガスＧ１と第２のＣＯ２含有ガスＧ２とを混合してＣＯ２回収装置１０に供給するガス混合部３２をさらに有する。これにより、ＣＯ２回収装置１０に供給されるガスの温度を所望の温度としやすくなり、反応槽１１における反応の安定化を一層図ることができる。なお、本実施形態２においても実施形態１における作用効果と同等の作用効果を奏することができる。
【0067】
本発明は上記実施形態及び変形形態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】
【0068】
１：ＣＯ２回収システム、１０：ＣＯ２回収装置、１１：反応槽、１２：温度センサ（反応液温度取得部）、１３：ｐＨセンサ（ｐＨ取得部）、２１：第１ガス流路、２２：第２ガス流路、２２ａ：断熱材、３０：電磁弁、３０１：低温側電磁弁、３０２：高温側電磁弁、３２：ガス混合部、３５：電磁弁制御部、４０：水分除去フィルタ、５０：エアポンプ、５５：ポンプ制御部、６０：フィルタ、７０：ドレンコック、７５：回収容器、
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】