特開 2024-25676 二酸化炭素純化システム

(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】P2024025676

(43)【公開日】2024-02-26

(54)【発明の名称】二酸化炭素純化システム

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/62 20060101AFI20240216BHJP

   C01B 32/50 20170101ALI20240216BHJP

   B01D 53/82 20060101ALI20240216BHJP

   B01D 53/70 20060101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

B01D53/62 100

C01B32/50

B01D53/82 ZAB

B01D53/70

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023116103

(22)【出願日】2023-07-14

(31)【優先権主張番号】111130434

(32)【優先日】2022-08-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】523269797

【氏名又は名称】細胞製氣科技股▲フン▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】秘 心吾

(72)【発明者】

【氏名】張 兆綱

(72)【発明者】

【氏名】王 興財

(72)【発明者】

【氏名】杜 長宏

(72)【発明者】

【氏名】郭 子茜

【テーマコード（参考）】

4D002

4G146

【Ｆターム（参考）】

4D002AA02

4D002AA08

4D002AA12

4D002AA17

4D002AA21

4D002AC10

4D002BA04

4D002BA05

4D002BA20

4D002CA07

4D002DA21

4D002DA25

4D002DA41

4D002DA45

4D002EA01

4D002EA02

4D002EA05

4D002EA07

4D002GA01

4D002GA02

4D002GB02

4D002GB08

4D002HA02

4G146JA02

4G146JB09

4G146JC21

4G146JC24

4G146JC25

4G146JC27

4G146JD01

(57)【要約】

【課題】優れた二酸化炭素純化システムの提供
【解決手段】二酸化炭素ガスと、水蒸気と、一酸化炭素ガス及び細胞に有害の有機汚染物質を含む非二酸化炭素ガスの物質とを含む排ガスを処理するための二酸化炭素純化システムであって、前記排ガス中の水蒸気を減らして、二酸化炭素ガスと、体積濃度が１ｐｐｍ未満の水蒸気と、一酸化炭素ガスと、細胞に有害の有機汚染物質と、を含む乾燥気体混合物を得る少なくとも１つの乾燥装置１１を含む除水ユニット１と、それぞれに第１の吸着剤と第２の吸着剤とが充填されており、互いに直列に設置され且つ連通していて、前記乾燥気体混合物から二酸化炭素ガスに純化して、純度が９９．５％以上の二酸化炭素ガスを含む気体産物を得る複数の変圧吸着装置２１を含み、且つ、除水ユニット１の下流側に設置され且つ除水ユニット１と連通している純化ユニット２と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機から生じた、二酸化炭素ガスと、水蒸気と、一酸化炭素ガス及び生体に有害な有機汚染物質を含む非二酸化炭素ガスの物質と、を含む排ガスを処理するための二酸化炭素純化システムであって、
前記発電機からの前記排ガス中の水蒸気を減らして、二酸化炭素ガスと、体積濃度が１ｐｐｍ未満の水蒸気と、一酸化炭素ガスと、生体に有害な有機汚染物質と、を含む乾燥気体混合物を得る少なくとも１つの乾燥装置を含む除水ユニットと、
前記除水ユニットの下流側に設置され且つ前記除水ユニットと連通しており、且つ、それぞれに第１の吸着剤と第２の吸着剤とが充填されており、互いに直列に設置され且つ連通していて、前記除水ユニットからの前記乾燥気体混合物から二酸化炭素ガスを純化して、純度が９９．５％以上の二酸化炭素ガスを含む気体産物を得る複数の変圧吸着装置を含む純化ユニットと、を備え、
前記各変圧吸着装置において、
前記第１の吸着剤は、分子ふるい炭素と、前記分子ふるい炭素の表面に被覆している第１のめっき層とを有し、
前記第２の吸着剤は、アルミノケイ酸塩分子ふるいと、前記アルミノケイ酸塩分子ふるいの表面に被覆している第２のめっき層とを有し、
前記第１の吸着剤と前記第２の吸着剤との充填体積比は、約１：１であることを特徴とする二酸化炭素純化システム。

【請求項2】

前記少なくとも１つの乾燥装置は、熱交換器、ガス圧縮機または冷却凝縮乾燥機から選ばれたものであることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素純化システム。

【請求項3】

前記除水ユニットは、互いに連接されている３つの前記乾燥装置を含み、
前記３つの乾燥装置は、上流側から下流側へ熱交換器、ガス圧縮機、冷却凝縮乾燥機の順で設置されていることを特徴とする請求項２に記載の二酸化炭素純化システム。

【請求項4】

前記第１のめっき層は、二酸化チタンめっき層、金ナノめっき層または銀ナノめっき層から選ばれたものであることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素純化システム。

【請求項5】

前記第２のめっき層は、二酸化チタンめっき層、金ナノめっき層または銀ナノめっき層から選ばれたものであることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素純化システム。

【請求項6】

前記純化ユニットと連通して、前記第１の吸着剤及び前記第２の吸着剤を再活性化する再活性化ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素純化システム。

【請求項7】

前記再活性化ユニットは、回転翼ポンプと、前記回転翼ポンプと連接しているルーツポンプと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の二酸化炭素純化システム。

【請求項8】

前記純化ユニットの下流側に設置されていて、前記純化ユニットからの二酸化炭素ガスを含む気体産物を受けて、該気体産物中の二酸化炭素ガスを二酸化炭素液体に液化する液化処理ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素純化システム。

【請求項9】

前記純化ユニットの下流側に設置されていて、前記純化ユニットからの二酸化炭素ガスを含む気体産物を受けて、該気体産物中の二酸化炭素ガスを二酸化炭素固体に固化する固化処理ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素純化システム。

【請求項10】

前記純化ユニットと連接されていて、前記純化ユニット内に存在している二酸化炭素ガスの純度を測定する測定ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素純化システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気体純化システムに関し、特に、二酸化炭素純化システムに関する。

【背景技術】

【0002】

発電機が燃料を燃やして電気エネルギーを生成する過程において、一般的に二酸化炭素ガスを含む排ガスが生じる。該排ガスを処理せずに大量排出すると、大気中の温室効果ガス濃度が増えて、世界各地の気候に対して悪影響が生じる。近年、環境保護が更に重要視されているのに伴い、多くの産業において発電機からの二酸化炭素ガスを含む排ガスの処理を始めており、二酸化炭素ガスの排出量を減らして炭素排出を減少する目的を達成することが望まれている。

【0003】

上記の発電機からの二酸化炭素ガスを含む排ガスの処理は、例えば排ガスから二酸化炭素ガスを分離することを含む。

【0004】

特許文献１には、燃焼排ガスから二酸化炭素を製造する方法が開示されており、該方法は、気体送入管を介して燃焼排ガスを予純化ユニットに導入して、燃焼排ガス中の粒子を除去するステップと、気体送入管を介して予純化された燃焼排ガスを圧縮機に導入して、圧縮燃焼排ガスを得るステップと、気体送入管を介して該圧縮燃焼排ガスを純化ユニットに導入して、該圧縮燃焼排ガス内の酸化窒素、酸化硫黄及び水を除去して純化された燃焼排ガスを得るステップと、気体送入管を介して該純化された燃焼排ガスを圧力スイング装置に導入して、二酸化炭素に富むガスを得るステップと、気体送入管を介して該二酸化炭素に富むガスを液化ユニットに導入して、該二酸化炭素に富むガスを液化し、蒸留で揮発性汚染物を除去し、純度が６４．４１～９９．１６の二酸化炭素液体を得るステップとを含む。

【0005】

従って、発電機が燃料を燃やして出る二酸化炭素ガスを含む排ガスから高純度の二酸化炭素ガスを得て、排ガスからの二酸化炭素ガスの応用の可能性を広げ、二酸化炭素ガスの排出を減らすことは、業界の共通目標である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】台湾特許第２０２３９７Ｂ号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従って、本発明の目的は、排ガスから高純度の二酸化炭素ガスを得る二酸化炭素純化システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、発電機から生じた、二酸化炭素ガスと、水蒸気と、一酸化炭素ガス及び生体に有害な有機汚染物質を含む非二酸化炭素ガスの物質と、を含む排ガスを処理するための二酸化炭素純化システムであって、
前記発電機からの前記排ガス中の水蒸気を減らして、二酸化炭素ガスと、体積濃度が１ｐｐｍ未満の水蒸気と、一酸化炭素ガスと、生体に有害な有機汚染物質と、を含む乾燥気体混合物を得る少なくとも１つの乾燥装置を含む除水ユニットと、
前記除水ユニットの下流側に設置され且つ前記除水ユニットと連通しており、且つ、それぞれに第１の吸着剤と第２の吸着剤とが充填されており、互いに直列に設置され且つ連通していて、前記除水ユニットからの前記乾燥気体混合物から二酸化炭素ガスを純化して、純度が９９．５％以上の二酸化炭素ガスを含む気体産物を得る複数の変圧吸着装置を含む純化ユニットと、を備え、
前記各変圧吸着装置において、
前記第１の吸着剤は、分子ふるい炭素と、前記分子ふるい炭素の表面に被覆している第１のめっき層とを有し、
前記第２の吸着剤は、アルミノケイ酸塩分子ふるいと、前記アルミノケイ酸塩分子ふるいの表面に被覆している第２のめっき層とを有し、
前記第１の吸着剤と前記第２の吸着剤との充填体積比は、約１：１であることを特徴とする二酸化炭素純化システムを提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明の二酸化炭素純化システムは、除水ユニット及び純化ユニットの組み合わせで、特に少なくとも１つの乾燥装置により前記排ガス中の水蒸気を体積濃度で１ｐｐｍ未満になるよう減らし、且つ、一酸化炭素を二酸化炭素に転化する第１の吸着剤と生体に有害な有機汚染物質を除去する第２の吸着剤とが充填されている複数の変圧吸着装置を使用することで、排ガスを純度が９９．５％以上の二酸化炭素ガスを含む気体産物に有効的に純化し、且つ、該気体産物は細胞培養に直接に応用できて、炭素の排出を減少する目的を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の二酸化炭素純化システムの第１の実施形態を説明する図である。

【図2】本発明の二酸化炭素純化システムの第２の実施形態を説明する図である。

【図3】本発明の二酸化炭素純化システムの第３の実施形態を説明する図である。

【図4】本発明の二酸化炭素純化システムの第４の実施形態を説明する図である。

【図5】本発明の二酸化炭素純化システムの第５の実施形態を説明する図である。

【図6】本発明の二酸化炭素純化システムの第６の実施形態を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の明細書及び特許請求の範囲において、用語「生体」は、動物、植物、菌類などの細胞を有する生き物のことを指す。特定の実施形態において、生体はヒトである。

【0012】

図１に示されるように、本発明の二酸化炭素純化システムの第１の実施形態は、発電機９から生じた排ガスを処理するための二酸化炭素純化システムである。該排ガスは、二酸化炭素ガスと、水蒸気と、非二酸化炭素ガスの物質とを含む。

【0013】

前記非二酸化炭素ガスの物質は、一酸化炭素ガス及び生体に有害な有機汚染物質を含む。

【0014】

前記生体に有害な有機汚染物質は、例えばダイオキシン様化合物（ｄｉｏｘｉｎ－ｌｉｋｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）であるがそれに限らない。

【0015】

また、前記非二酸化炭素ガスの物質は、例えば窒素酸化物ガス（Ｎ_ｘＯ_ｙ）、硫黄、ハロゲン化合物などの物質を更に含むことができる。

【0016】

前記二酸化炭素純化システムは、図１に示されるように、除水ユニット１と、純化ユニット２と、を備える。

【0017】

除水ユニット１は、互いに連接されていて、発電機９からの排ガスにおける水蒸気を減らす３つの乾燥装置１１を含む。

【0018】

前記排ガスが発電機９から排出されて除水ユニット１に進入すると、前記排ガスが順に３つの乾燥装置１１を通過することで、発電機９からの前記排ガス中の水蒸気を減らして、二酸化炭素ガスと、体積濃度が１ｐｐｍ未満の水蒸気と、一酸化炭素ガスと、生体に有害な有機汚染物質と、を含む乾燥気体混合物を得る。

【0019】

乾燥装置１１の数は、３つに限らなく、１つ、２つ、３つを超えてもよく、前記排ガス中の水蒸気を体積濃度が１ｐｐｍ未満になるよう大幅に減らすことができれば、乾燥装置１１の数を任意に調整できる。

【0020】

乾燥装置１１は、例えば熱交換器、ガス圧縮機または冷却凝縮乾燥機であり得るが、それらに限らない。

【0021】

本発明の一部の実施形態において、乾燥装置１１は、それぞれ熱交換器、ガス圧縮機または冷却凝縮乾燥機から選ばれたものである。

【0022】

乾燥装置１１の数が３つ以上であって、且つ、熱交換器、ガス圧縮機及び冷却凝縮乾燥機の組み合わせを含む場合、図１に示されるように、上流側から下流側へ熱交換器１１１、ガス圧縮機１１２、冷却凝縮乾燥機１１３の特定の順で設置されている。

【0023】

より具体的に説明すると、熱交換器１１１は、発電機９からの前記排ガスを受けるためのもので、前記排ガスを降温することにより前記排ガス中の一部の水蒸気を液体水に液化して排出することで、二酸化炭素ガスと、水蒸気と、一酸化炭素ガスと、生体に有害な有機汚染物質とを含む第１の気体混合物を得る。

【0024】

ガス圧縮機１１２は、熱交換器１１１からの前記第１の気体混合物を受けるためのもので、前記第１の気体混合物を降温し且つ加圧することにより前記第１の気体混合物中の一部の水蒸気を液体水に液化して排出することで、二酸化炭素ガスと、水蒸気と、一酸化炭素ガスと、生体に有害な有機汚染物質とを含む第２の気体混合物を得る。

【0025】

冷却凝縮乾燥機１１３は、ガス圧縮機１１２からの前記第２の気体混合物を受けるためのもので、前記第２の気体混合物を冷却することにより前記第２の気体混合物中の一部の水蒸気を液体水に液化して排出することで、二酸化炭素ガスと、体積濃度が１ｐｐｍ未満の水蒸気と、一酸化炭素ガスと、生体に有害な有機汚染物質とを含む乾燥気体混合物を得る。

【0026】

この第１の実施形態において、熱交換器１１１をガス圧縮機１１２の上流側に設置することにより、前記排ガスの温度が下げられて、ガス圧縮機１１２が前記排ガスを高温のまま受けることが防がれ、ガス圧縮機１１２を保護して使用寿命を延ばす効果が得られる。
ガス圧縮機１１２を冷却凝縮乾燥機１１３の上流側に設置することにより、前記第１の気体混合物の温度が更に下げられて温度が低い第２の気体混合物として冷却凝縮乾燥機１１３に送出し、冷却凝縮乾燥機１１３が温度が低い前記第２の気体混合物を受けた後、前記第２の気体混合物をより早く予定温度に冷却することができて、前記第２の気体混合物内の水蒸気をより効率的に液体水に凝縮することができる。

【0027】

純化ユニット２は、除水ユニット１の下流側に設置され且つ除水ユニット１と連通している。

【0028】

また、純化ユニット２は、それぞれに第１の吸着剤と第２の吸着剤とが充填されており、互いに直列に設置され且つ連通していて、除水ユニット１からの前記乾燥気体混合物から二酸化炭素ガスを純化して、純度が９９．５％以上の二酸化炭素ガスを含む気体産物を得る２つの変圧吸着装置２１を含む。

【0029】

純化ユニット２が含む変圧吸着装置２１の数は、２つに限らなく、必要に応じて変圧吸着装置２１の数を任意に調整できる。

【0030】

各変圧吸着装置２１において、前記第１の吸着剤と前記第２の吸着剤との充填体積比は、約１：１である。

【0031】

前記第１の吸着剤は、炭素分子ふるい（ｃａｒｂｏｎ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｅｖｅ）と、前記炭素分子ふるいの表面に被覆している第１のめっき層とを有する。

【0032】

前記炭素分子ふるいは、例えばヤシ殻系炭素分子ふるいであり得るが、それらに限らない。

【0033】

本発明の一部の実施形態において、前記炭素分子ふるいが前記乾燥気体混合物と接触する総表面積を増やして二酸化炭素ガスの分離効果を向上させるために、前記炭素分子ふるいは、ヤシ殻系炭素分子ふるいである。

【0034】

前記第１のめっき層は、例えば二酸化チタンめっき層、金ナノめっき層（ナノめっき層は、厚さがナノメートルオーダーのめっき層を指す）または銀ナノめっき層などから選ばれたものであり得るが、それらに限らない。

【0035】

本発明の一部の実施形態において、前記第１のめっき層は、二酸化チタンめっき層、金ナノめっき層または銀ナノめっき層から選ばれたものである。

【0036】

前記第１の吸着剤は、前記乾燥気体混合物中の一酸化炭素ガスを吸着できると共に、触媒として、前記乾燥気体混合物中の一酸化炭素ガスを二酸化炭素ガスに転化して二酸化炭素ガスの純度を上げることができる。

【0037】

また、前記非二酸化炭素ガスの物質内に、窒素酸化物ガス（Ｎ_ｘＯ_ｙ）を含む場合、前記第１の吸着剤は、前記乾燥気体混合物中の窒素酸化物ガス（Ｎ_ｘＯ_ｙ）を吸着することもできると共に、触媒として、例えば二酸化窒素ガスの窒素酸化物ガスを一酸化窒素ガス及び酸素に転化することにより、純度が９９．５％以上の二酸化炭素ガスを含む前記気体産物に対して例えば凝縮処理を含む処理を行う際に、二酸化窒素ガスが二酸化炭素ガスと共に液化して、液体中の二酸化炭素の純度に影響することを防止できる。

【0038】

前記第２の吸着剤は、アルミノケイ酸塩分子ふるい（ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｅｖｅ）と、前記アルミノケイ酸塩分子ふるいの表面に被覆している第２のめっき層とを有する。

【0039】

前記第２のめっき層は、例えば二酸化チタンめっき層、金ナノめっき層または銀ナノめっき層から選ばれたものであり得るが、それらに限らない。

【0040】

本発明の一部の実施形態において、前記第２のめっき層は、二酸化チタンめっき層、金ナノめっき層または銀ナノめっき層から選ばれたものである。

【0041】

前記第２の吸着剤は、前記乾燥気体混合物中の生体に有害な有機汚染物質（例えばダイオキシン様化合物）を吸着できると共に、触媒として、前記乾燥気体混合物中の生体に有害な有機汚染物質をクラッキング（ｃｒａｃｋｉｎｇ）させることにより、前記乾燥気体混合物中の細胞に有害の有機汚染物質を有効的に除去する目的を達成できる。

【0042】

また、前記非二酸化炭素ガスの物質内に、硫黄及びハロゲン化合物を含む場合、前記第２の吸着剤は、前記乾燥気体混合物中の硫黄及びハロゲン化合物を吸着することもできて、前記乾燥気体混合物中の前記非二酸化炭素ガスの物質を更に有効的に除去する。

【0043】

前記乾燥気体混合物中の前記非二酸化炭素ガスの物質を有効的に除去し、前記乾燥気体混合物から高純度の二酸化炭素ガスを得るために、本発明において、各変圧吸着装置２１中の前記第１の吸着剤と前記第２の吸着剤との充填体積比は、約１：１に制御する。

【0044】

本発明の第１の実施形態において、複数の乾燥装置１１（即ち、順に設置されている熱交換器１１１、ガス圧縮機１１２、冷却凝縮乾燥機１１３）と、前記第１の吸着剤と前記第２の吸着剤が充填されている複数の変圧吸着装置２１との組み合わせで、発電機９からの排ガスを順に複数の乾燥装置１１を通過させて水蒸気を大幅に除去することにより、変圧吸着装置２１が前記乾燥気体混合物から二酸化炭素ガスを純化する効率の向上に役立って、純度が９９．５％以上の二酸化炭素ガスを含む気体産物を得ることができる。

【0045】

また、前記気体産物においては、二酸化炭素ガスの純度が細胞を培養できるレベル（即ち二酸化炭素ガスの純度が９９．５％以上）に達したので、純度が９９．５％以上の二酸化炭素ガスを含む前記気体産物を直接に細胞培養製造システムに送入して細胞培養用の気体として使用できる。

【0046】

また、本発明の二酸化炭素純化システムは、排ガスから高純度の二酸化炭素ガスを純化し、該高純度の二酸化炭素ガスを細胞の培養に直接に応用できて、炭素の排出を減少する目的を達成することができるので、環境にやさしい利点がある。

【0047】

本発明の二酸化炭素純化システムの第２の実施形態は、第１の実施形態と類似し、ここでは第１の実施形態と同じ構成の説明を省略し、第１の実施形態との相違点を説明する。

【0048】

図２に示されるように、本発明の二酸化炭素純化システムの第２の実施形態は、それぞれが除水ユニット１と連通する２つの純化ユニット２を更に含む。

【0049】

また、純化ユニット２の数は、複数である場合、２つに限らず、必要に応じて数を任意に調整できる。

【0050】

本発明の二酸化炭素純化システムの第３の実施形態は、第１の実施形態と類似し、ここでは第１の実施形態と同じ構成の説明を省略し、第１の実施形態との相違点を説明する。

【0051】

図３に示されるように、本発明の二酸化炭素純化システムの第３の実施形態は、純化ユニット２と連通して、前記第１の吸着剤及び前記第２の吸着剤を再活性化する再活性化ユニット３を更に備える。

【0052】

再活性化ユニット３は、回転翼（ｒｏｔａｒｙ ｖａｎｅ ｐｕｍｐ）ポンプ３１と、回転翼ポンプ３１と連接しているルーツポンプ（ｒｏｏｔｓ ｐｕｍｐ）３２と、を含む。

【0053】

回転翼ポンプ３１は、各変圧吸着装置２１内の圧力を７６０ｔｏｒｒから１ｔｏｒｒに減らすものである。

【0054】

ルーツポンプ３２は、補助ポンプとして使用されて、各変圧吸着装置２１内の圧力を１ｔｏｒｒから０．００１ｔｏｒｒに更に減らすものである。

【0055】

具体的に、再活性化ユニット３は、回転翼ポンプ３１とルーツポンプ３２との組み合わせで、各変圧吸着装置２１内の圧力を減らすことにより、前記第１の吸着剤及び前記第２の吸着剤に吸着されている非二酸化炭素ガスの物質を前記第１の吸着剤及び前記第２の吸着剤から脱落させ、そして、再活性化ユニット３は、各変圧吸着装置２１からの前記非二酸化炭素ガスの物質を受けて、前記非二酸化炭素ガスの物質を後の処理装置に排出して処理し、前記第１の吸着剤及び前記第２の吸着剤を再活性化する目的を達成する。

【0056】

本発明の二酸化炭素純化システムの第４の実施形態は、第１の実施形態と類似し、ここでは第１の実施形態と同じ構成の説明を省略し、第１の実施形態との相違点を説明する。

【0057】

図４に示されるように、本発明の二酸化炭素純化システムの第４の実施形態は、純化ユニット２と連接されていて、純化ユニット２内に存在している二酸化炭素ガスの純度を測定する測定ユニット４を更に備える。

【0058】

具体的に、測定ユニット４は、各変圧吸着装置２１の間に輸送されている純化され且つ二酸化炭素ガスを含む気体混合物または純化ユニット２からの二酸化炭素ガスを含む前記気体産物を受けて、前記気体混合物または前記気体産物中の二酸化炭素ガスの純度を測定することにより、前記気体産物中の二酸化炭素ガスの純度が９９．５％以上であることを確認する。

【0059】

測定ユニット４は、例えば質量分析計などであるが、それに限らない。

【0060】

本発明の二酸化炭素純化システムの第５の実施形態は、第１の実施形態と類似し、ここでは第１の実施形態と同じ構成の説明を省略し、第１の実施形態との相違点を説明する。

【0061】

図５に示されるように、本発明の二酸化炭素純化システムの第５の実施形態は、純化ユニット２の下流側に設置されている液化処理ユニット５を更に備える。液化処理ユニット５は、純化ユニット２からの二酸化炭素ガスを含む前記気体産物を受けて、前記気体産物中の二酸化炭素ガスを二酸化炭素液体に液化する。液化処理ユニット５は、例えば、低温冷却装置（例えば、米Ｔｅｌｅｍａｒｋ社製の型番がＣｒｙｏｃｈｉｌｌｅｒ ３６００である低温冷却装置）及び空気圧縮機（例えば、台湾ＴＯＮＧ ＣＨＥＮＧ ＩＲＯＮ ＷＯＲＫＳ ＣＯ., ＬＴＤ.社製の型番がＳＫＲ－０４Ｃである空気圧縮機）を含んで、冷却且つ加圧により二酸化炭素ガスを二酸化炭素液体に液化することができるが、それに限らない。

【0062】

液化処理ユニット５により、二酸化炭素ガスを二酸化炭素液体に液化して、保存することができて、単一の貯蔵装置が貯蔵できる二酸化炭素の量を上げることができ、そして、二酸化炭素液体を、二酸化炭素ガスの純化に更に使用することができる。

【0063】

本発明の二酸化炭素純化システムの第６の実施形態は、第１の実施形態と類似し、ここでは第１の実施形態と同じ構成の説明を省略し、第１の実施形態との相違点を説明する。

【0064】

図６に示されるように、本発明の二酸化炭素純化システムの第６の実施形態は、純化ユニット２の下流側に設置されている固化処理ユニット６を更に備える。

【0065】

固化処理ユニット６は、純化ユニット２からの二酸化炭素ガスを含む気体産物を受けて、該気体産物中の二酸化炭素ガスを二酸化炭素固体に固化する。固化処理ユニット６は、例えば、上記の低温冷却装置及び空気圧縮機を含んで、冷却且つ加圧により二酸化炭素ガスを二酸化炭素固体に固化することができるが、それに限らない。

【0066】

固化処理ユニット６により、二酸化炭素ガスを二酸化炭素固体（即ち、ドライアイス）に固化して、他の応用または産業に提供することができる。

【0067】

上記の内容によれば、本発明の二酸化炭素純化システムは、除水ユニット１と純化ユニット２との組み合わせにより、特に各乾燥装置１１で前記排ガス中の水蒸気の体積濃度を１ｐｐｍ未満に減少し、且つ、第１の吸着剤と第２の吸着剤とが充填されている変圧吸着装置２１を使用することで、前記排ガスから純度が９９．５％以上の二酸化炭素ガスを含む前記気体産物を有効的に浄化することができる。

【0068】

また、前記気体産物中の二酸化炭素ガスの純度が細胞培養に使用できるレベルに達したので、該気体産物は細胞の培養に直接に応用できて、炭素の排出を減少するすることができて、本発明の目的を達成することができる。

【0069】

以上、本発明の実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。

【産業上の利用可能性】

【0070】

本発明の二酸化炭素純化システムは、排ガス中の二酸化炭素を純化することにに適用できる。

【符号の説明】

【0071】

１ 除水ユニット
１１ 乾燥装置
１１１ 熱交換器
１１２ ガス圧縮機
１１３ 冷却凝縮乾燥機
２ 純化ユニット
２１ 変圧吸着装置
３ 再活性化ユニット
３１ 回転翼ポンプ
３２ ルーツポンプ
４ 測定ユニット
５ 液化処理ユニット
６ 固化処理ユニット
９ 発電機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】