特許 7507533 二酸化炭素回収システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-20

(45)【発行日】2024-06-28

(54)【発明の名称】二酸化炭素回収システム

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/04 20060101AFI20240621BHJP

   B01D 53/047 20060101ALI20240621BHJP

   B01D 53/62 20060101ALI20240621BHJP

【ＦＩ】

B01D53/04 110

B01D53/047

B01D53/62

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024050960

(22)【出願日】2024-03-27

【審査請求日】2024-03-27

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】524013001

【氏名又は名称】Ｐｌａｎｅｔ Ｓａｖｅｒｓ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003502

【氏名又は名称】弁理士法人芳野国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池上 京

(72)【発明者】

【氏名】伊與木 健太

【審査官】池田 周士郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２３／０３４７５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２３－１４５８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２４－０３４８８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ５３／００－５３／９６

Ｂ０１Ｊ １９／００－１９／３２

Ｂ０１Ｊ ２０／００－２０／３４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

大気中から直接的に二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収システムであって、
前記大気から水分を除去する水分除去装置と、
前記水分除去装置により前記水分を除去され前記水分除去装置を通過した前処理済みガスから前記二酸化炭素を吸着する二酸化炭素回収装置と、
を備え、
前記水分除去装置は、
前記大気から前記水分を除去する第１水分吸着剤と、
前記大気から前記水分を除去する第２水分吸着剤と、
を有し、
前記二酸化炭素回収装置は、
前記前処理済みガスから前記二酸化炭素を吸着する第１二酸化炭素吸着剤と、
前記前処理済みガスから前記二酸化炭素を吸着する第２二酸化炭素吸着剤と、
前記第１二酸化炭素吸着剤を通過し前記二酸化炭素を回収された回収済みガスが通過する第１逆止弁と、
前記第２二酸化炭素吸着剤を通過した前記回収済みガスが通過する第２逆止弁と、
を有し、
前記第１二酸化炭素吸着剤および前記第２二酸化炭素吸着剤のいずれか一方により吸着された後に離脱した前記二酸化炭素を含む濃縮ガスが、前記二酸化炭素を貯留する貯留部に向かって導かれ、
前記第１二酸化炭素吸着剤および前記第２二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過した前記回収済みガスが、前記第１逆止弁および前記第２逆止弁のいずれかを通過し、前記水分除去装置に導かれ、
前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤のいずれか一方を通過した前記前処理済みガスが前記二酸化炭素回収装置に導かれるとともに前記回収済みガスが前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤のいずれか他方に導かれる状態と、前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤のいずれか他方を通過した前記前処理済みガスが前記二酸化炭素回収装置に導かれるとともに前記回収済みガスが前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤のいずれか一方に導かれる状態と、が所定時間ごとに交互に切り替わることを特徴とする二酸化炭素回収システム。

【請求項2】

前記第１二酸化炭素吸着剤を通過した前記回収済みガスが前記第１逆止弁を通過し前記水分除去装置に導かれる状態と、前記第２二酸化炭素吸着剤を通過した前記回収済みガスが前記第２逆止弁を通過し前記水分除去装置に導かれる状態と、が互いに切り替わる間において、前記第１二酸化炭素吸着剤を通過した前記回収済みガスが前記第１逆止弁を通過し前記水分除去装置に導かれるとともに前記第２二酸化炭素吸着剤を通過した前記回収済みガスが前記第２逆止弁を通過し前記水分除去装置に導かれる状態が存在することを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素回収システム。

【請求項3】

前記二酸化炭素回収装置は、第１二酸化炭素回収装置であり、
前記濃縮ガスは、第１濃縮ガスであり、
前記回収済みガスは、第１回収済みガスであり、
前記第１濃縮ガスから前記二酸化炭素をさらに吸着する第２二酸化炭素回収装置をさらに備え、
前記第２二酸化炭素回収装置は、
前記第１濃縮ガスから前記二酸化炭素をさらに吸着する第３二酸化炭素吸着剤と、
前記第１濃縮ガスから前記二酸化炭素をさらに吸着する第４二酸化炭素吸着剤と、
を有し、
前記第１濃縮ガスが、前記第２二酸化炭素回収装置に導かれ、
前記第３二酸化炭素吸着剤および前記第４二酸化炭素吸着剤のいずれか一方により吸着された後に離脱した前記二酸化炭素を含む第２濃縮ガスが、前記貯留部に導かれ、
前記第３二酸化炭素吸着剤および前記第４二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過し前記二酸化炭素を回収された第２回収済みガスが、前記大気中に放出されることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素回収システム。

【請求項4】

前記二酸化炭素回収装置は、第１二酸化炭素回収装置であり、
前記濃縮ガスは、第１濃縮ガスであり、
前記回収済みガスは、第１回収済みガスであり、
前記第１濃縮ガスから前記二酸化炭素をさらに吸着する第２二酸化炭素回収装置をさらに備え、
前記第２二酸化炭素回収装置は、
前記第１濃縮ガスから前記二酸化炭素をさらに吸着する第３二酸化炭素吸着剤と、
前記第１濃縮ガスから前記二酸化炭素をさらに吸着する第４二酸化炭素吸着剤と、
前記第３二酸化炭素吸着剤を通過し前記二酸化炭素を回収された第２回収済みガスが通過する第３逆止弁と、
前記第４二酸化炭素吸着剤を通過した前記第２回収済みガスが通過する第４逆止弁と、
を有し、
前記第１濃縮ガスが、前記第２二酸化炭素回収装置に導かれ、
前記第３二酸化炭素吸着剤および前記第４二酸化炭素吸着剤のいずれか一方により吸着された後に離脱した前記二酸化炭素を含む第２濃縮ガスが、前記貯留部に導かれ、
前記第３二酸化炭素吸着剤および前記第４二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過した前記第２回収済みガスが、前記第３逆止弁および前記第４逆止弁のいずれかを通過し、前記水分除去装置にさらに導かれ、
前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤のいずれか一方を通過した前記前処理済みガスが前記第１二酸化炭素回収装置に導かれるとともに前記第２回収済みガスが前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤のいずれか他方に導かれる状態と、前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤のいずれか他方を通過した前記前処理済みガスが前記第１二酸化炭素回収装置に導かれるとともに前記第２回収済みガスが前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤のいずれか一方に導かれる状態と、が前記所定時間ごとに交互に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素回収システム。

【請求項5】

前記第３二酸化炭素吸着剤を通過した前記第２回収済みガスが前記第３逆止弁を通過し前記水分除去装置に導かれる状態と、前記第４二酸化炭素吸着剤を通過した前記第２回収済みガスが前記第４逆止弁を通過し前記水分除去装置に導かれる状態と、が互いに切り替わる間において、前記第３二酸化炭素吸着剤を通過した前記第２回収済みガスが前記第３逆止弁を通過し前記水分除去装置に導かれるとともに前記第４二酸化炭素吸着剤を通過した前記第２回収済みガスが前記第４逆止弁を通過し前記水分除去装置に導かれる状態が存在することを特徴とする請求項４に記載の二酸化炭素回収システム。

【請求項6】

前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤は、ゼオライトであることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の二酸化炭素回収システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、大気中から直接的に二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、排気ガス発生源からの排気ガス中から二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収装置が開示されている。特許文献１に記載された排気ガス発生源として、例えば、焼却炉、石炭焚きボイラー、ＬＮＧ焚きボイラー、製鉄所の高炉や転炉、セメント工場のキルン、ガスタービン等が挙げられている。また、排気ガス発生源からの排気ガスに含まれるガスとして、窒素、酸素、二酸化炭素、水、酸性ガスが挙げられている。

【0003】

特許文献１に記載された二酸化炭素回収装置では、二酸化炭素を吸着可能な二酸化炭素吸着剤として、ゼオライトが用いられている。ゼオライトは、水分および二酸化炭素を吸着する。そのため、水分および二酸化炭素を含む排気ガスをゼオライトに通過させると、ゼオライトは、排気ガス中の水分および二酸化炭素を吸着する。これにより、二酸化炭素の吸着効率が低下することが知られている。

【0004】

そこで、特許文献１に記載された二酸化炭素回収装置は、前処理装置と、二酸化炭素回収装置と、を備える。前処理装置は、水分を吸着可能な水分吸着剤と、酸性ガスを吸着可能な酸性ガス吸着剤と、を有し、排気ガスから水分および酸性ガスを除去する。二酸化炭素回収装置は、二酸化炭素を吸着可能な二酸化炭素吸着剤を有し、水分吸着剤および酸性ガス吸着剤を通過した前処理済みガスに含まれる二酸化炭素を吸着する。

【0005】

特許文献１に記載された二酸化炭素回収装置では、二酸化炭素回収装置を通過した水分の少ないオフガスが前処理装置に導かれることにより、水分吸着剤および酸性ガス吸着剤の再生が行われる。水分吸着剤および酸性ガス吸着剤の再生工程では、水分吸着剤から水分が離脱し、酸性ガス吸着剤から酸性ガスが離脱する。

【0006】

ここで、地球環境保全の観点から二酸化炭素の排出量を削減するために、大気中から直接的に二酸化炭素を回収する技術（Direct Air Capture：ＤＡＣ）が検討されている。大気中に含まれる二酸化炭素の濃度は、特許文献１に記載されたような排気ガス中に含まれる二酸化炭素の濃度よりも低い。そのため、大気中から直接的に二酸化炭素を効率的に回収し、水分吸着剤を効率的に再生する点において、特許文献１に記載された二酸化炭素回収装置には改善の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０２３－１４６４０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、大気中から直接的に二酸化炭素を効率的に回収し、水分吸着剤を効率的に再生できる二酸化炭素回収システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様は、大気中から直接的に二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収システムであって、前記大気から水分を除去する水分除去装置と、前記水分除去装置により前記水分を除去され前記水分除去装置を通過した前処理済みガスから前記二酸化炭素を吸着する二酸化炭素回収装置と、を備え、前記水分除去装置は、前記大気から前記水分を除去する第１水分吸着剤と、前記大気から前記水分を除去する第２水分吸着剤と、を有し、前記二酸化炭素回収装置は、前記前処理済みガスから前記二酸化炭素を吸着する第１二酸化炭素吸着剤と、前記前処理済みガスから前記二酸化炭素を吸着する第２二酸化炭素吸着剤と、を有し、前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤のいずれか一方を通過した前記前処理済みガスが、前記二酸化炭素回収装置に導かれ、前記第１二酸化炭素吸着剤および前記第２二酸化炭素吸着剤のいずれか一方により吸着された後に離脱した前記二酸化炭素を含む濃縮ガスが、前記二酸化炭素を貯留する貯留部に向かって導かれ、前記第１二酸化炭素吸着剤および前記第２二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過し前記二酸化炭素を回収された回収済みガスが、前記第１水分吸着剤および前記第２水分吸着剤のいずれか他方に導かれることを特徴とする二酸化炭素回収システムである。

【0010】

本発明の一態様によれば、水分除去装置は、第１水分吸着剤と第２水分吸着剤とを有し、大気から水分を除去する。水分除去装置により水分を除去され、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか一方を通過した前処理済みガスは、二酸化炭素回収装置に導かれる。二酸化炭素回収装置は、第１二酸化炭素吸着剤と第２二酸化炭素吸着剤とを有し、前処理済みガスから二酸化炭素を吸着する。このように、本発明の一態様は、二酸化炭素回収装置において二酸化炭素を吸着する。これにより、本発明の一態様は、二酸化炭素の濃度が排気ガス等よりも低い大気中から直接的に二酸化炭素を効率的に回収できる。

【0011】

また、第１二酸化炭素吸着剤および第２二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過し二酸化炭素を回収された回収済みガスが、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか他方に導かれる。回収済みガスは、水分を除去され、二酸化炭素を回収されている。そのため、回収済みガスに含まれる水分および二酸化炭素のそれぞれの量は、大気中の水分および二酸化炭素のそれぞれの量よりも少ない。また、大気中から直接的に二酸化炭素を回収することの特徴の１つとして、その回収済みガスの空気量が他の排気ガスなどと比較して多い。これにより、二酸化炭素回収装置の第１二酸化炭素吸着剤および第２二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過し空気量が比較的多い回収済みガスが、前処理済みガスを二酸化炭素回収装置に導かない第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか他方から水分を効率的に離脱させることが可能となる。これにより、本発明の一態様は、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤を効率的に再生できる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、大気中から直接的に二酸化炭素を効率的に回収し、水分吸着剤を効率的に再生できる二酸化炭素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】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態に係る二酸化炭素回収システムを表す系統図である。

【図2】本実施形態の水分除去装置を表す系統図である。

【図3】本実施形態の水分除去装置の動作を説明するタイミングチャートである。

【図4】本実施形態の第１二酸化炭素回収装置の動作を説明するタイミングチャートである。

【図5】本実施形態の第２二酸化炭素回収装置の動作を説明するタイミングチャートである。

【図6】本発明の第２実施形態に係る二酸化炭素回収システムを表す系統図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。

【0015】

図１は、本発明の第１実施形態に係る二酸化炭素回収システムを表す系統図である。
図２は、本実施形態の水分除去装置を表す系統図である。
本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２は、大気中から直接的に二酸化炭素を回収するシステムである。二酸化炭素回収システム２は、水分除去装置３と、第１二酸化炭素回収装置４と、第２二酸化炭素回収装置５と、制御装置６と、を備える。なお、二酸化炭素回収装置の設置数は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。

【0016】

水分除去装置３は、第１二酸化炭素回収装置４および第２二酸化炭素回収装置５における二酸化炭素の吸着効率を低下させる成分としての水分を大気から除去する装置である。第１二酸化炭素回収装置４は、水分除去装置３の下流側に設けられ、水分除去装置３により水分を除去され水分除去装置３を通過した前処理済みガスから二酸化炭素を吸着する装置である。第２二酸化炭素回収装置５は、第１二酸化炭素回収装置４の下流側に設けられ、第１二酸化炭素回収装置４により吸着された後に離脱した二酸化炭素を含む濃縮ガスから二酸化炭素をさらに吸着する装置である。このように、本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２は、第１二酸化炭素回収装置４および第２二酸化炭素回収装置の２段階において、水分除去装置３により水分を除去された前処理済みガスに含まれる二酸化炭素を吸着する。

【0017】

図２に表したように、水分除去装置３は、第１吸着バルブ３１１と、第２吸着バルブ３１２と、第１排気バルブ３２１と、第２排気バルブ３２２と、第１水分吸着タンク３３１と、第２水分吸着タンク３３２と、第１圧力センサ３４１と、第２圧力センサ３４２と、第１流入バルブ３５１と、第２流入バルブ３５２と、第１流出バルブ３６１と、第２流出バルブ３６２と、流量計３７１と、を有する。

【0018】

第１水分吸着タンク３３１は、第１水分吸着剤を収容している。第１水分吸着剤は、例えばゼオライト等であり、大気から水分を除去する。第２水分吸着タンク３３２は、第２水分吸着剤を収容している。第２水分吸着剤は、例えばゼオライト等であり、大気から水分を除去する。

【0019】

第１圧力センサ３４１は、第１水分吸着タンク３３１の内部の圧力を検出し、第１水分吸着タンク３３１の内部の圧力に関する信号を制御装置６に送信する。第２圧力センサ３４２は、第２水分吸着タンク３３２の内部の圧力を検出し、第２水分吸着タンク３３２の内部の圧力に関する信号を制御装置６に送信する。

【0020】

図１に表したように、第１二酸化炭素回収装置４は、第１吸着バルブ４１１と、第２吸着バルブ４１２と、第１排気バルブ４２１と、第２排気バルブ４２２と、第１二酸化炭素吸着タンク４３１と、第２二酸化炭素吸着タンク４３２と、第１バッファタンク４３３と、第１圧力センサ４４１と、第２圧力センサ４４２と、第３圧力センサ４４３と、第１逆止弁４５１と、第２逆止弁４５２と、第３逆止弁４５３と、第１絞り弁４６１と、第２絞り弁４６２と、第１フィルタ４７１と、第１真空ポンプ４８１と、第１昇圧ポンプ４８２と、第１排出バルブ４９１と、を有する。

【0021】

第１二酸化炭素吸着タンク４３１は、第１二酸化炭素吸着剤を収容している。第１二酸化炭素吸着剤は、例えばゼオライト等であり、水分除去装置３により水分を除去され水分除去装置３を通過した前処理済みガスから二酸化炭素を吸着する。第２二酸化炭素吸着タンク４３２は、第２二酸化炭素吸着剤を収容している。第２二酸化炭素吸着剤は、例えばゼオライト等であり、水分除去装置３により水分を除去され水分除去装置３を通過した前処理済みガスから二酸化炭素を吸着する。

【0022】

第１圧力センサ４４１は、第１二酸化炭素吸着タンク４３１の内部の圧力を検出し、第１二酸化炭素吸着タンク４３１の内部の圧力に関する信号を制御装置６に送信する。第２圧力センサ４４２は、第２二酸化炭素吸着タンク４３２の内部の圧力を検出し、第２二酸化炭素吸着タンク４３２の内部の圧力に関する信号を制御装置６に送信する。第３圧力センサ４４３は、第１バッファタンク４３３の内部の圧力を検出し、第１バッファタンク４３３の内部の圧力に関する信号を制御装置６に送信する。

【0023】

図１に表したように、第２二酸化炭素回収装置５は、第３吸着バルブ５１１と、第４吸着バルブ５１２と、第３排気バルブ５２１と、第４排気バルブ５２２と、第３二酸化炭素吸着タンク５３１と、第４二酸化炭素吸着タンク５３２と、第２バッファタンク５３３と、第４圧力センサ５４１と、第５圧力センサ５４２と、第６圧力センサ５４３と、第４逆止弁５５１と、第５逆止弁５５２と、第６逆止弁５５３と、第３絞り弁５６１と、第２フィルタ５７１と、第３フィルタ５７２と、第２真空ポンプ５８１と、第２昇圧ポンプ５８２と、第２排出バルブ５９１と、減圧弁５９２と、流量計５９３と、定流量弁５９４と、を有する。

【0024】

第３二酸化炭素吸着タンク５３１は、第３二酸化炭素吸着剤を収容している。第３二酸化炭素吸着剤は、例えばゼオライト等であり、第１二酸化炭素回収装置４により吸着された後に離脱した二酸化炭素を含む濃縮ガスから二酸化炭素をさらに吸着する。第４二酸化炭素吸着タンク５３２は、第４二酸化炭素吸着剤を収容している。第４二酸化炭素吸着剤は、例えばゼオライト等であり、第１二酸化炭素回収装置４により吸着された後に離脱した二酸化炭素を含む濃縮ガスから二酸化炭素をさらに吸着する。

【0025】

第４圧力センサ５４１は、第３二酸化炭素吸着タンク５３１の内部の圧力を検出し、第３二酸化炭素吸着タンク５３１の内部の圧力に関する信号を制御装置６に送信する。第５圧力センサ５４２は、第４二酸化炭素吸着タンク５３２の内部の圧力を検出し、第４二酸化炭素吸着タンク５３２の内部の圧力に関する信号を制御装置６に送信する。第６圧力センサ５４３は、第２バッファタンク５３３の内部の圧力を検出し、第２バッファタンク５３３の内部の圧力に関する信号を制御装置６に送信する。

【0026】

図１に表したように、制御装置６は、演算部６１と、記憶部６２と、を有し、水分除去装置３、第１二酸化炭素回収装置４および第２二酸化炭素回収装置５に設けられた各バルブに信号を送信し各バルブの動作を制御するとともに、水分除去装置３、第１二酸化炭素回収装置４および第２二酸化炭素回収装置５に設けられた各センサから信号を受信する。

【0027】

演算部６１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などであり、操作部（図示せず）から送信された信号（指令）に基づいて、プログラムの起動や、信号の制御処理や、演算や、表示部（図示せず）などの駆動制御などを実行する。すなわち、演算部６１は、二酸化炭素回収システム２の全体の制御を行う。

【0028】

記憶部６２は、水分除去装置３において大気から水分を除去する制御を実行させるシーケンスプログラム、第１二酸化炭素回収装置４において前処理済みガスから二酸化炭素を吸着する制御を実行させるシーケンスプログラム、および第２二酸化炭素回収装置５において濃縮ガスから二酸化炭素をさらに吸着する制御を実行させるシーケンスプログラム、および、これらのシーケンスプログラムを統合管理するプログラム等を格納する。また、記憶部６２は、測定データなどの各種データを格納する。

【0029】

記憶部６２としては、例えば、二酸化炭素回収システム２に設けられた半導体メモリなどが挙げられる。あるいは、記憶部６２としては、二酸化炭素回収システム２に接続可能なＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＲＡＭ（Random access memory）、ＲＯＭ（Read only memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、メモリーカードなどの種々の記憶媒体が挙げられる。

【0030】

次に、本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２の動作を、図面を参照して説明する。
図３は、本実施形態の水分除去装置の動作を説明するタイミングチャートである。
図４は、本実施形態の第１二酸化炭素回収装置の動作を説明するタイミングチャートである。
図５は、本実施形態の第２二酸化炭素回収装置の動作を説明するタイミングチャートである。

【0031】

なお、図３～図５のタイミングチャートに施されたハッチングは、各バルブが各タイミング（Ｔ３１～Ｔ３２、Ｔ４１～Ｔ４６、Ｔ５１～Ｔ５６）において開いている状態を表し、各ポンプが各タイミング（Ｔ３１～Ｔ３２、Ｔ４１～Ｔ４６、Ｔ５１～Ｔ５６）において稼働している状態を表している。

【0032】

タイミングＴ３１～Ｔ３２は、この順に時系列に並んでいる。タイミングＴ３２の制御が完了すると、タイミングＴ３１の制御が再び実行される。つまり、タイミングＴ３１～Ｔ３２の制御が、この順に繰り返し実行される。
タイミングＴ４１～Ｔ４６は、この順に時系列に並んでいる。タイミングＴ４６の制御が完了すると、タイミングＴ４１の制御が再び実行される。つまり、タイミングＴ４１～Ｔ４６の制御が、この順に繰り返し実行される。
タイミングＴ５１～Ｔ５６は、この順に時系列に並んでいる。タイミングＴ５６の制御が完了すると、タイミングＴ５１の制御が再び実行される。つまり、タイミングＴ５１～Ｔ５６の制御が、この順に繰り返し実行される。

【0033】

まず、図１および図２に表したように、エアポンプ２２は、フィルタ２１を通して大気（すなわち空気）を吸引し、吸引した空気を水分除去装置３に送る。図４に表したように、エアポンプ２２は、タイミングＴ４１～Ｔ４６において常に稼働している。エアポンプ２２が吸引する空気には、水分および二酸化炭素が含まれている。

【0034】

図２に表したように、エアポンプ２２から水分除去装置３に送られた空気は、制御のタイミングに応じて、第１水分吸着タンク３３１および第２水分吸着タンク３３２の少なくともいずれかに導かれる。

【0035】

図３に表したタイミングＴ３１では、第１吸着バルブ３１１が開いており、第２吸着バルブ３１２が閉じている。この場合には、エアポンプ２２から水分除去装置３に送られた空気は、第１水分吸着タンク３３１に導かれ、第１水分吸着タンク３３１を通過する。空気が第１水分吸着タンク３３１を通過する過程において、空気に含まれている水分は、第１水分吸着タンク３３１に収容された第１水分吸着剤に吸着される。

【0036】

また、タイミングＴ３１では、第１流出バルブ３６１が開いており、第１排気バルブ３２１、第１流入バルブ３５１および第２流出バルブ３６２が閉じている。そのため、第１水分吸着剤に水分を吸着され第１水分吸着タンク３３１を通過したガスは、前処理済みガスとして、流量計３７１を通過し第１二酸化炭素回収装置４に導かれる。タイミングＴ３１の時間は、例えば約６０秒間程度である。

【0037】

続いて、図３に表したタイミングＴ３２では、第１吸着バルブ３１１が閉じており、第２吸着バルブ３１２が開いている。この場合には、エアポンプ２２から水分除去装置３に送られた空気は、第２水分吸着タンク３３２に導かれ、第２水分吸着タンク３３２を通過する。空気が第２水分吸着タンク３３２を通過する過程において、空気に含まれている水分は、第２水分吸着タンク３３２に収容された第２水分吸着剤に吸着される。

【0038】

また、タイミングＴ３２では、第２流出バルブ３６２が開いており、第２排気バルブ３２２、第２流入バルブ３５２および第１流出バルブ３６１が閉じている。そのため、第２水分吸着剤に水分を吸着され第２水分吸着タンク３３２を通過したガスは、前処理済みガスとして、流量計３７１を通過し第１二酸化炭素回収装置４に導かれる。タイミングＴ３２の時間は、例えば約６０秒間程度である。

【0039】

図１に表したように、水分除去装置３から第１二酸化炭素回収装置４に導かれた前処理済みガスは、制御のタイミングに応じて、第１二酸化炭素吸着タンク４３１および第２二酸化炭素吸着タンク４３２の少なくともいずれかに導かれる。

【0040】

図４に表したタイミングＴ４１では、第１吸着バルブ４１１が開いており、第２吸着バルブ４１２が閉じている。この場合には、水分除去装置３から第１二酸化炭素回収装置４に導かれた前処理済みガスは、第１二酸化炭素吸着タンク４３１に導かれ、第１二酸化炭素吸着タンク４３１を通過する。前処理済みガスが、第１二酸化炭素吸着タンク４３１を通過する過程で、前処理済みガスに含まれている二酸化炭素は、第１二酸化炭素吸着タンク４３１に収容された第１二酸化炭素吸着剤に吸着される。

【0041】

また、タイミングＴ４１では、第１排気バルブ４２１が閉じている。そのため、第１二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第１二酸化炭素吸着タンク４３１を通過したガスは、第１回収済みガスとして、第１逆止弁４５１および第１絞り弁４６１を通過し、水分除去装置３に導かれる。

【0042】

さらに、タイミングＴ４１では、第２排気バルブ４２２が開いており、第１真空ポンプ４８１および第１昇圧ポンプ４８２が稼働している。図４に表したように、第１真空ポンプ４８１および第１昇圧ポンプ４８２は、タイミングＴ４１～Ｔ４６において常に稼働している。そのため、第２二酸化炭素吸着タンク４３２が、第１真空ポンプ４８１により第１フィルタ４７１を通して真空吸引される。その結果、第２二酸化炭素吸着剤に吸着していた二酸化炭素が離脱する。離脱した二酸化炭素を含むガスは、第１濃縮ガスとして、貯留部７に向かって導かれる。具体的には、離脱した二酸化炭素を含むガスは、第１濃縮ガスとして、第１昇圧ポンプ４８２から第１排出バルブ４９１に向かって送られる。

【0043】

タイミングＴ４１では、第１排出バルブ４９１が閉じている。そのため、第１昇圧ポンプ４８２から送られた第１濃縮ガスは、第１排出バルブ４９１を通過しない。タイミングＴ４１の時間は、例えば約６０秒間程度である。

【0044】

続いて、図４に表したタイミングＴ４２では、第１吸着バルブ４１１および第２吸着バルブ４１２が開いている。この場合には、水分除去装置３から第１二酸化炭素回収装置４に導かれた前処理済みガスは、第１二酸化炭素吸着タンク４３１および第２二酸化炭素吸着タンク４３２に導かれ、第１二酸化炭素吸着タンク４３１および第２二酸化炭素吸着タンク４３２を通過する。前処理済みガスが、第１二酸化炭素吸着タンク４３１および第２二酸化炭素吸着タンク４３２を通過する過程で、前処理済みガスに含まれている二酸化炭素は、第１二酸化炭素吸着タンク４３１に収容された第１二酸化炭素吸着剤および第２二酸化炭素吸着タンク４３２に収容された第１二酸化炭素吸着剤に吸着される。

【0045】

また、タイミングＴ４２では、第１排気バルブ４２１および第２排気バルブ４２２が閉じている。そのため、第１二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第１二酸化炭素吸着タンク４３１を通過したガスは、第１回収済みガスとして、第１逆止弁４５１および第１絞り弁４６１を通過し、水分除去装置３に導かれる。また、第２二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第２二酸化炭素吸着タンク４３２を通過したガスは、第１回収済みガスとして、第２逆止弁４５２および第１絞り弁４６１を通過し、水分除去装置３に導かれる。タイミングＴ４２では、第１排出バルブ４９１が閉じている。タイミングＴ４２の時間は、例えば約２秒間程度である。

【0046】

続いて、図４に表したタイミングＴ４３では、第１吸着バルブ４１１が閉じており、第２吸着バルブ４１２が開いている。この場合には、水分除去装置３から第１二酸化炭素回収装置４に導かれた前処理済みガスは、第２二酸化炭素吸着タンク４３２に導かれ、第２二酸化炭素吸着タンク４３２を通過する。前処理済みガスが、第２二酸化炭素吸着タンク４３２を通過する過程で、前処理済みガスに含まれている二酸化炭素は、第２二酸化炭素吸着タンク４３２に収容された第１二酸化炭素吸着剤に吸着される。

【0047】

また、タイミングＴ４３では、第２排気バルブ４２２が閉じている。そのため、第２二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第２二酸化炭素吸着タンク４３２を通過したガスは、第１回収済みガスとして、第２逆止弁４５２および第１絞り弁４６１を通過し、水分除去装置３に導かれる。

【0048】

さらに、タイミングＴ４３では、第１排気バルブ４２１が開いており、第１真空ポンプ４８１および第１昇圧ポンプ４８２が稼働している。そのため、第１二酸化炭素吸着タンク４３１が、第１真空ポンプ４８１により第１フィルタ４７１を通して真空吸引される。その結果、第１二酸化炭素吸着剤に吸着していた二酸化炭素が離脱する。離脱した二酸化炭素を含むガスは、第１濃縮ガスとして、貯留部７に向かって導かれる。具体的には、離脱した二酸化炭素を含むガスは、第１濃縮ガスとして、第１昇圧ポンプ４８２から第１排出バルブ４９１に向かって送られる。

【0049】

タイミングＴ４３では、第１排出バルブ４９１が開いている。そのため、第１昇圧ポンプ４８２から送られた第１濃縮ガスは、第１排出バルブ４９１および第３逆止弁４５３を通過し、第１バッファタンク４３３に導かれる。タイミングＴ４３の時間は、例えば約２秒間程度である。

【0050】

続いて、図４に表したタイミングＴ４４では、第１排出バルブ４９１が閉じている。そのため、第１昇圧ポンプ４８２から送られた第１濃縮ガスは、第１排出バルブ４９１を通過しない。その他の動作は、タイミングＴ４３に関して前述した動作と同様である。タイミングＴ４４の時間は、例えば約６０秒間程度である。

【0051】

続いて、図４に表したタイミングＴ４５は、タイミングＴ４２に関して前述した動作と同様である。タイミングＴ４５の時間は、例えば約２秒間程度である。

【0052】

続いて、図４に表したタイミングＴ４６では、第１吸着バルブ４１１が開いており、第２吸着バルブ４１２が閉じている。また、第１排気バルブ４２１が閉じており、第２排気バルブ４２２が開いている。さらに、タイミングＴ４６では、第１排出バルブ４９１が開いている。そのため、第１昇圧ポンプ４８２から送られた第１濃縮ガスは、第１排出バルブ４９１および第３逆止弁４５３を通過し、第１バッファタンク４３３に導かれる。その他の動作は、タイミングＴ４１に関して前述した動作と同様である。タイミングＴ４６の時間は、例えば約２秒間程度である。

【0053】

続いて、前述したように、タイミングＴ４６の制御が完了すると、タイミングＴ４１の制御が再び実行される。つまり、タイミングＴ４１～Ｔ４６の制御が、この順に繰り返し実行される。

【0054】

図４に表したタイミングＴ４１～Ｔ４６において、第１二酸化炭素回収装置４から水分除去装置３に導かれた第１回収済みガスは、水分を除去され、二酸化炭素を回収されている。そのため、第１回収済みガスに含まれる水分および二酸化炭素のそれぞれの量は、エアポンプ２２により吸引された大気中の水分および二酸化炭素のそれぞれの量よりも少ない。第１二酸化炭素回収装置４から水分除去装置３に導かれた第１回収済みガスは、制御のタイミングに応じて、第１水分吸着タンク３３１および第２水分吸着タンク３３２の少なくともいずれかに導かれる。

【0055】

図３に表したタイミングＴ３１では、第２流入バルブ３５２および第２排気バルブ３２２が開いている。この場合には、第１二酸化炭素回収装置４から水分除去装置３に導かれた第１回収済みガスは、第２水分吸着タンク３３２に導かれ、第２水分吸着タンク３３２を通過する。第１回収済みガスが第２水分吸着タンク３３２を通過する過程において、第２水分吸着剤に吸着していた水分が離脱する。離脱した水分を含むガスは、第２排気バルブ３２２を通過し、大気中に放出される。これにより、第２水分吸着タンク３３２に収容された第２水分吸着剤の再生が行われる。

【0056】

すなわち、タイミングＴ３１では、エアポンプ２２から水分除去装置３に送られた空気に含まれている水分が、第１水分吸着タンク３３１の第１水分吸着剤に吸着される一方で、第２水分吸着タンク３３２の第２水分吸着剤に吸着していた水分が、第１二酸化炭素回収装置４から水分除去装置３に導かれた第１回収済みガスにより離脱する。

【0057】

続いて、タイミングＴ３２では、第１流入バルブ３５１および第１排気バルブ３２１が開いている。この場合には、第１二酸化炭素回収装置４から水分除去装置３に導かれた第１回収済みガスは、第１水分吸着タンク３３１に導かれ、第１水分吸着タンク３３１を通過する。第１回収済みガスが第１水分吸着タンク３３１を通過する過程において、第１水分吸着剤に吸着していた水分が離脱する。離脱した水分を含むガスは、第１排気バルブ３２１を通過し、大気中に放出される。これにより、第１水分吸着タンク３３１に収容された第１水分吸着剤の再生が行われる。

【0058】

すなわち、タイミングＴ３２では、エアポンプ２２から水分除去装置３に送られた空気に含まれている水分が、第２水分吸着タンク３３２の第２水分吸着剤に吸着される一方で、第１水分吸着タンク３３１の第１水分吸着剤に吸着していた水分が、第１二酸化炭素回収装置４から水分除去装置３に導かれた第１回収済みガスにより離脱する。

【0059】

図４に表したタイミングＴ４３およびタイミングＴ４６において、第１排出バルブ４９１および第３逆止弁４５３を通過し第１バッファタンク４３３に導かれた第１濃縮ガスは、第１バッファタンク４３３において一時的に貯留された後、第２絞り弁４６２を通過し、第２二酸化炭素回収装置５に導かれる。図１に表したように、第１二酸化炭素回収装置４から第２二酸化炭素回収装置５に導かれた第１濃縮ガスは、制御のタイミングに応じて、第３二酸化炭素吸着タンク５３１および第４二酸化炭素吸着タンク５３２の少なくともいずれかに導かれる。

【0060】

図５に表したタイミングＴ５１では、第３吸着バルブ５１１が開いており、第４吸着バルブ５１２が閉じている。この場合には、第１二酸化炭素回収装置４から第２二酸化炭素回収装置５に導かれた第１濃縮ガスは、第３二酸化炭素吸着タンク５３１に導かれ、第３二酸化炭素吸着タンク５３１を通過する。第１濃縮ガスが、第３二酸化炭素吸着タンク５３１を通過する過程で、第１濃縮ガスに含まれている二酸化炭素は、第３二酸化炭素吸着タンク５３１に収容された第３二酸化炭素吸着剤にさらに吸着される。

【0061】

また、タイミングＴ５１では、第３排気バルブ５２１が閉じている。そのため、第３二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第３二酸化炭素吸着タンク５３１を通過したガスは、第２回収済みガスとして、第４逆止弁５５１および第３絞り弁５６１を通過し、大気中に放出される。

【0062】

さらに、タイミングＴ５１では、第４排気バルブ５２２が開いており、第２真空ポンプ５８１および第２昇圧ポンプ５８２が稼働している。図５に表したように、第２真空ポンプ５８１および第２昇圧ポンプ５８２は、タイミングＴ５１～Ｔ５６において常に稼働している。そのため、第４二酸化炭素吸着タンク５３２が、第２真空ポンプ５８１により第２フィルタ５７１を通して真空吸引される。その結果、第４二酸化炭素吸着剤に吸着していた二酸化炭素が離脱する。離脱した二酸化炭素を含むガスは、第２濃縮ガスとして、貯留部７に向かって導かれる。具体的には、離脱した二酸化炭素を含むガスは、第２濃縮ガスとして、第２昇圧ポンプ５８２から第２排出バルブ５９１に向かって送られる。

【0063】

タイミングＴ５１では、第２排出バルブ５９１が閉じている。そのため、第２昇圧ポンプ５８２から送られた第２濃縮ガスは、第２排出バルブ５９１を通過しない。タイミングＴ５１の時間は、例えば約１２５秒間程度である。

【0064】

続いて、図５に表したタイミングＴ５２では、第３吸着バルブ５１１および第４吸着バルブ５１２が開いている。この場合には、第１二酸化炭素回収装置４から第２二酸化炭素回収装置５に導かれた第１濃縮ガスは、第３二酸化炭素吸着タンク５３１および第４二酸化炭素吸着タンク５３２に導かれ、第３二酸化炭素吸着タンク５３１および第４二酸化炭素吸着タンク５３２を通過する。第１濃縮ガスが、第３二酸化炭素吸着タンク５３１および第４二酸化炭素吸着タンク５３２を通過する過程で、第１濃縮ガスに含まれている二酸化炭素は、第３二酸化炭素吸着タンク５３１に収容された第３二酸化炭素吸着剤および第４二酸化炭素吸着タンク５３２に収容された第４二酸化炭素吸着剤に吸着される。

【0065】

また、タイミングＴ５２では、第３排気バルブ５２１および第４排気バルブ５２２が閉じている。そのため、第３二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第３二酸化炭素吸着タンク５３１を通過したガスは、第２回収済みガスとして、第４逆止弁５５１および第３絞り弁５６１を通過し、大気中に放出される。また、第４二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第４二酸化炭素吸着タンク５３２を通過したガスは、第２回収済みガスとして、第５逆止弁５５２および第３絞り弁５６１を通過し、大気中に放出される。タイミングＴ５２では、第２排出バルブ５９１が閉じている。タイミングＴ５２の時間は、例えば約２秒間程度である。

【0066】

続いて、図５に表したタイミングＴ５３では、第３吸着バルブ５１１が閉じており、第４吸着バルブ５１２が開いている。この場合には、第１二酸化炭素回収装置４から第２二酸化炭素回収装置５に導かれた第１濃縮ガスは、第４二酸化炭素吸着タンク５３２に導かれ、第４二酸化炭素吸着タンク５３２を通過する。第１濃縮ガスが、第４二酸化炭素吸着タンク５３２を通過する過程で、第１濃縮ガスに含まれている二酸化炭素は、第４二酸化炭素吸着タンク５３２に収容された第４二酸化炭素吸着剤に吸着される。

【0067】

また、タイミングＴ５３では、第４排気バルブ５２２が閉じている。そのため、第４二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第４二酸化炭素吸着タンク５３２を通過したガスは、第２回収済みガスとして、第５逆止弁５５２および第３絞り弁５６１を通過し、大気中に放出される。

【0068】

さらに、タイミングＴ５３では、第３排気バルブ５２１が開いており、第２真空ポンプ５８１および第２昇圧ポンプ５８２が稼働している。そのため、第３二酸化炭素吸着タンク５３１が、第２真空ポンプ５８１により第２フィルタ５７１を通して真空吸引される。その結果、第３二酸化炭素吸着剤に吸着していた二酸化炭素が離脱する。離脱した二酸化炭素を含むガスは、第２濃縮ガスとして、貯留部７に向かって導かれる。具体的には、離脱した二酸化炭素を含むガスは、第２濃縮ガスとして、第２昇圧ポンプ５８２から第２排出バルブ５９１に向かって送られる。

【0069】

タイミングＴ５３では、第２排出バルブ５９１が開いている。そのため、第２昇圧ポンプ５８２から送られた第２濃縮ガスは、第２排出バルブ５９１、第６逆止弁５５３、第３フィルタ５７２、減圧弁５９２、流量計５９３および定流量弁５９４を通過し、貯留部７に導かれる。貯留部７としては、第２濃縮ガスを回収する回収タンク、および、第２濃縮ガスを埋設する埋設地などが挙げられる。但し、貯留部７は、回収タンクおよび埋設地に限定されるわけではない。タイミングＴ５３の時間は、例えば約２秒間程度である。

【0070】

続いて、図５に表したタイミングＴ５４では、第２排出バルブ５９１が閉じている。そのため、第２昇圧ポンプ５８２から送られた第２濃縮ガスは、第２排出バルブ５９１を通過しない。その他の動作は、タイミングＴ５３に関して前述した動作と同様である。タイミングＴ５４の時間は、例えば約１２５秒間程度である。

【0071】

続いて、図５に表したタイミングＴ５５は、タイミングＴ５２に関して前述した動作と同様である。タイミングＴ５５の時間は、例えば約２秒間程度である。

【0072】

続いて、図５に表したタイミングＴ５６では、第３吸着バルブ５１１が開いており、第４吸着バルブ５１２が閉じている。また、第３排気バルブ５２１が閉じており、第４排気バルブ５２２が開いている。さらに、タイミングＴ５６では、第２排出バルブ５９１が開いている。そのため、第２昇圧ポンプ５８２から送られた第２濃縮ガスは、第２排出バルブ５９１、第６逆止弁５５３、第３フィルタ５７２、減圧弁５９２、流量計５９３および定流量弁５９４を通過し、貯留部７に導かれる。その他の動作は、タイミングＴ５１に関して前述した動作と同様である。タイミングＴ５６の時間は、例えば約２秒間程度である。

【0073】

続いて、前述したように、タイミングＴ５６の制御が完了すると、タイミングＴ５１の制御が再び実行される。つまり、タイミングＴ５１～Ｔ５６の制御が、この順に繰り返し実行される。

【0074】

以上説明したように、本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２によれば、水分除去装置３は、第１水分吸着剤を収容した第１水分吸着タンク３３１と、第２水分吸着剤を収容した第２水分吸着タンク３３２と、を有し、大気から水分を除去する。水分除去装置３により水分を除去され、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか一方を通過した前処理済みガスは、第１二酸化炭素回収装置４に導かれる。

【0075】

第１二酸化炭素回収装置４は、第１二酸化炭素吸着剤を収容した第１二酸化炭素吸着タンク４３１と、第２二酸化炭素吸着剤を収容した第２二酸化炭素吸着タンク４３２と、を有し、前処理済みガスから二酸化炭素を吸着する。第２二酸化炭素回収装置５は、第３二酸化炭素吸着剤を収容した第３二酸化炭素吸着タンク５３１と、第４二酸化炭素吸着剤を収容した第４二酸化炭素吸着タンク５３２と、を有し、第１二酸化炭素回収装置４により吸着された後に第１二酸化炭素吸着剤および第２二酸化炭素吸着剤のいずれか一方から離脱した二酸化炭素を含む第１濃縮ガスから二酸化炭素をさらに吸着する。

【0076】

このように、本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２は、第１二酸化炭素回収装置４および第２二酸化炭素回収装置５の２段階において二酸化炭素を吸着する。これにより、本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２は、二酸化炭素の濃度が排気ガス等よりも低い大気中から直接的に二酸化炭素を効率的に回収できる。

【0077】

また、第１二酸化炭素吸着剤および第２二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過し二酸化炭素を回収された第１回収済みガスが、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか他方に導かれる。第１回収済みガスは、水分を除去され、二酸化炭素を回収されている。そのため、第１回収済みガスに含まれる水分および二酸化炭素のそれぞれの量は、大気中の水分および二酸化炭素のそれぞれの量よりも少ない。また、大気中から直接的に二酸化炭素を回収することの特徴の１つとして、その回収済みガスの空気量が他の排気ガスなどと比較して多い。これにより、第１段の第１二酸化炭素回収装置４の第１二酸化炭素吸着剤および第２二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過し空気量が比較的多い第１回収済みガスが、前処理済みガスを第１二酸化炭素回収装置４に導かない第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか他方から水分を効率的に離脱させることが可能となる。これにより、本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２は、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤を効率的に再生できる。

【0078】

また、図３に関して前述したように、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか一方を通過した前処理済みガスが第１二酸化炭素回収装置４に導かれる状態と、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか他方を通過した前処理済みガスが第１二酸化炭素回収装置４に導かれる状態と、が所定時間（本実施形態では約６０秒間）ごとに交互に切り替わる。また、第１回収済みガスが第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか他方に導かれる状態と、第１回収済みガスが第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか一方に導かれる状態と、が所定時間（本実施形態では約６０秒間）ごとに交互に切り替わる。これにより、本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２は、簡易的な制御により、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤の両方を効率的に再生できる。

【0079】

さらに、第２二酸化炭素回収装置５は、第３二酸化炭素吸着剤を収容した第３二酸化炭素吸着タンク５３１と、第４二酸化炭素吸着剤を収容した第４二酸化炭素吸着タンク５３２と、を有し、第１濃縮ガスから二酸化炭素をさらに吸着する。第３二酸化炭素吸着剤および第４二酸化炭素吸着剤のいずれか一方により吸着された後に離脱した二酸化炭素を含む第２濃縮ガスは、二酸化炭素を貯留する貯留部７に導かれる。これに対して、第３二酸化炭素吸着剤および第４二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過し二酸化炭素を回収された第２回収済みガスは、大気中に放出される。

【0080】

このように、第２段の第２二酸化炭素回収装置５の第３二酸化炭素吸着剤および第４二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過した第２回収済みガスは、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤の再生には利用されず、大気中に放出される。これにより、本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２の簡易化を図ることができる。

【0081】

次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、第２実施形態に係る二酸化炭素回収システム２Ａの構成要素が、図１～図５に関して前述した第１実施形態に係る二酸化炭素回収システム２の構成要素と同様である場合には、重複する説明は適宜省略し、以下、相違点を中心に説明する。

【0082】

図６は、本発明の第２実施形態に係る二酸化炭素回収システムを表す系統図である。
第１実施形態に係る二酸化炭素回収システム２では、第３二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第３二酸化炭素吸着タンク５３１を通過したガスは、第２回収済みガスとして、第４逆止弁５５１および第３絞り弁５６１を通過し、大気中に放出される。また、第４二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第４二酸化炭素吸着タンク５３２を通過したガスは、第２回収済みガスとして、第５逆止弁５５２および第３絞り弁５６１を通過し、大気中に放出される。

【0083】

これに対して、本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２Ａでは、第３二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第３二酸化炭素吸着タンク５３１を通過したガスは、第２回収済みガスとして、第４逆止弁５５１および第３絞り弁５６１を通過し、水分除去装置３に導かれる。また、第４二酸化炭素吸着剤に二酸化炭素を吸着され第４二酸化炭素吸着タンク５３２を通過したガスは、第２回収済みガスとして、第５逆止弁５５２および第３絞り弁５６１を通過し、水分除去装置３に導かれる。

【0084】

第２二酸化炭素回収装置５から水分除去装置３に導かれた第２回収済みガスは、水分を除去され、二酸化炭素を回収されている。そのため、第２回収済みガスに含まれる水分および二酸化炭素のそれぞれの量は、エアポンプ２２により吸引された大気中の水分および二酸化炭素のそれぞれの量よりも少ない。第２二酸化炭素回収装置５から水分除去装置３に導かれた第２回収済みガスは、制御のタイミングに応じて、第１水分吸着タンク３３１および第２水分吸着タンク３３２の少なくともいずれかに導かれる。

【0085】

第２回収済みガスが水分除去装置３に導かれた後、第１水分吸着タンク３３１に収容された第１水分吸着剤を再生する動作、および第２水分吸着タンク３３２に収容された第２水分吸着剤を再生する動作は、第１実施形態に係る二酸化炭素回収システム２に関して前述した通りである。その他の構成および動作は、第１実施形態に係る二酸化炭素回収システム２に関して前述した構成および動作と同様である。

【0086】

本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２Ａによれば、第３二酸化炭素吸着タンク５３１に収容された第３二酸化炭素吸着剤および第４二酸化炭素吸着タンク５３２に収容された第４二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過し二酸化炭素を回収された第２回収済みガスが、第１二酸化炭素回収装置４から導かれた第１回収済みガスに追加して、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか他方にさらに導かれる。第２回収済みガスは、水分を除去され、二酸化炭素を回収されている。そのため、第２回収済みガスに含まれる水分および二酸化炭素のそれぞれの量は、大気中の水分および二酸化炭素のそれぞれの量よりも少ない。

【0087】

これにより、第１段の第１二酸化炭素回収装置４の第１二酸化炭素吸着剤および第２二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過した第１回収済みガス、および第２段の第２二酸化炭素回収装置５の第３二酸化炭素吸着剤および第４二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過した第２回収済みガスが、前処理済みガスを第１二酸化炭素回収装置４に導かない第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか他方から水分をさらに効率的に離脱させる。これにより、本実施形態に係る二酸化炭素回収システム２Ａは、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤をさらに効率的に再生できる。また、図１～図５に関して前述した第１実施形態に係る二酸化炭素回収システム２の効果と同様の効果が得られる。

【0088】

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせたりすることができる。

【符号の説明】

【0089】

２：二酸化炭素回収システム、 ２Ａ：二酸化炭素回収システム、 ３：水分除去装置、 ４：第１二酸化炭素回収装置、 ５：第２二酸化炭素回収装置、 ６：制御装置、 ７：貯留部、 ２１：フィルタ、 ２２：エアポンプ、 ６１：演算部、 ６２：記憶部、 ３１１：第１吸着バルブ、 ３１２：第２吸着バルブ、 ３２１：第１排気バルブ、 ３２２：第２排気バルブ、 ３３１：第１水分吸着タンク、 ３３２：第２水分吸着タンク、 ３４１：第１圧力センサ、 ３４２：第２圧力センサ、 ３５１：第１流入バルブ、 ３５２：第２流入バルブ、 ３６１：第１流出バルブ、 ３６２：第２流出バルブ、 ３７１：流量計、 ４１１：第１吸着バルブ、 ４１２：第２吸着バルブ、 ４２１：第１排気バルブ、 ４２２：第２排気バルブ、 ４３１：第１二酸化炭素吸着タンク、 ４３２：第２二酸化炭素吸着タンク、 ４３３：第１バッファタンク、 ４４１：第１圧力センサ、 ４４２：第２圧力センサ、 ４４３：第３圧力センサ、 ４５１：第１逆止弁、 ４５２：第２逆止弁、 ４５３：第３逆止弁、 ４６１：第１絞り弁、 ４６２：第２絞り弁、 ４７１：第１フィルタ、 ４８１：第１真空ポンプ、 ４８２：第１昇圧ポンプ、 ４９１：第１排出バルブ、 ５１１：第３吸着バルブ、 ５１２：第４吸着バルブ、 ５２１：第３排気バルブ、 ５２２：第４排気バルブ、 ５３１：第３二酸化炭素吸着タンク、 ５３２：第４二酸化炭素吸着タンク、 ５３３：第２バッファタンク、 ５４１：第４圧力センサ、 ５４２：第５圧力センサ、 ５４３：第６圧力センサ、 ５５１：第４逆止弁、 ５５２：第５逆止弁、 ５５３：第６逆止弁、 ５６１：第３絞り弁、 ５７１：第２フィルタ、 ５７２：第３フィルタ、 ５８１：第２真空ポンプ、 ５８２：第２昇圧ポンプ、 ５９１：第２排出バルブ、 ５９２：減圧弁、 ５９３：流量計、 ５９４：定流量弁

【要約】

【課題】大気中から直接的に二酸化炭素を効率的に回収し、水分吸着剤を効率的に再生できる二酸化炭素回収システムを提供すること。
【解決手段】二酸化炭素回収システム２は、水分除去装置３と、二酸化炭素回収装置４と、を備える。水分除去装置３の第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか一方を通過した前処理済みガスが、二酸化炭素回収装置４に導かれる。第１二酸化炭素回収装置４の第１二酸化炭素吸着剤および第２二酸化炭素吸着剤のいずれか一方により吸着された後に離脱した二酸化炭素を含む濃縮ガスが、二酸化炭素を貯留する貯留部に向かって導かれる。第１二酸化炭素吸着剤および第２二酸化炭素吸着剤のいずれか他方を通過し二酸化炭素を回収された回収済みガスが、第１水分吸着剤および第２水分吸着剤のいずれか他方に導かれる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】