二氧化碳的固定方法、固定化二氧化碳的制造方法以及固定化二氧化碳的制造装置与流程

文档序号:24940891发布日期:2021-05-04 11:33阅读:206来源:国知局
二氧化碳的固定方法、固定化二氧化碳的制造方法以及固定化二氧化碳的制造装置与流程

本发明涉及二氧化碳的固定方法、固定化二氧化碳的制造方法以及固定化二氧化碳的制造装置。



背景技术:

作为二氧化碳的固定方法,例如,专利文献1记载了通过使含有二氧化碳的燃烧废气在氢氧化钠水溶液中反应来生成碳酸钠的方法。但是,需要新的二氧化碳的固定方法。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】特开平6-263433号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

因此,本发明的目的在于提供一种新的二氧化碳的固定方法、固定化二氧化碳的制造方法以及固定化二氧化碳的制造装置。

解决课题的方法

为了实现上述目的,本发明的二氧化碳的固定方法包括使含有氢氧化钠且还含有第2族元素的氯化物和二价金属元素的氯化物中的至少一种的混合液与含有二氧化碳的气体接触的接触步骤。

本发明的固定化二氧化碳的制造方法包括固定化二氧化碳的固定化步骤,

所述固定化步骤通过本发明的二氧化碳的固定方法实施。

本发明的固定化二氧化碳的制造装置包括用于使含有氢氧化钠且还含有第2族元素的氯化物和二价金属元素的氯化物中的至少一种的混合液与含有二氧化碳的气体接触的接触器件。

发明效果

根据本发明,可以提供一种新的二氧化碳的固定方法。

附图说明

图1是在实施例1中的与二氧化碳接触前和接触后的含有氢氧化钠和氯化钙的混合液的照片。

图2是示出在实施例1中的通过与二氧化碳的接触在混合液中产生的沉淀物的重量的图。

图3是示出在实施例1中的通过与二氧化碳的接触在混合液中产生的沉淀物的重量的图。

图4是示出在实施例2中的接触后的容器内的二氧化碳浓度的图。

图5是示出在实施例2中的八角柱塑料瓶的形状的图。

图6是示出在实施例2中的接触后的容器内的二氧化碳浓度的图。

图7是示出在实施例2中的接触后的容器内的二氧化碳浓度的图。

图8是示出在实施例3中的进行通过喷雾的接触的状态的示意图。

图9是示出在实施例3中的接触后的容器内的二氧化碳浓度的图。

图10是示出在实施例3中的接触器件的图。

图11是示出在实施例3中的接触后的容器内的二氧化碳浓度的图。

图12是示出接触器件的一例的示意图。

图13是示出容器的一例的图。

具体实施方式

在本发明的二氧化碳的固定方法中,例如,包括使含有氢氧化钠和氯化钙的混合液与含有二氧化碳的气体接触的接触步骤。

在本发明的二氧化碳的固定方法中,例如,所述混合液中所述氢氧化钠的浓度小于0.2n。

在本发明的二氧化碳的固定方法中,例如,所述混合液中所述氢氧化钠的浓度为0.05n以上。

在本发明的二氧化碳的固定方法中,例如,所述混合液中所述氯化钙的浓度为0.05mol/l以上。

在本发明的二氧化碳的固定方法中,例如,在所述接触步骤中,通过将所述气体在所述混合液中鼓泡使所述混合液与所述气体接触。

在本发明的二氧化碳的固定方法中,例如,在所述接触步骤中,在使所述混合液振荡的状态下使所述混合液与所述气体接触。

在本发明的二氧化碳的固定方法中,例如,在所述接触步骤中,使所述混合液呈雾状的状态下使所述混合液与所述气体接触。

在本发明的二氧化碳的固定方法中,例如,所述接触步骤包括第一接触步骤和第二接触步骤,

在所述第一接触步骤中,使含有氢氧化钠的混合液与含有二氧化碳的气体接触,

在所述第二接触步骤中,在所述混合液中添加氯化钙,并且进一步使所述混合液与含有二氧化碳的气体接触。

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,例如,包括用于使含有氢氧化钠和氯化钙的混合液与含有二氧化碳的气体接触的接触器件。

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,例如,所述接触器件是通过将所述气体在所述混合液中鼓泡使所述混合液与所述气体接触的器件。

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,例如,所述接触器件是在所述混合液产生流动的状态下使所述混合液与所述气体接触的器件。

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,例如,所述接触器件是在使所述混合液振荡的状态下使所述混合液与所述气体接触的器件。

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,例如,所述接触器件包括用于进行所述混合液与含有二氧化碳的气体的接触的容器。

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,例如,所述容器包括多个二次容器,

通过所述混合液依次在所述多个二次容器内流动,能够使所述混合液与所述气体接触。

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,例如,所述容器的底面的剖面是多边形。

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,例如,所述容器的底面的剖面是非正多边形。

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,例如,所述容器包括网状结构,

通过所述混合液流经所述网状结构,能够使所述混合液与所述气体接触。

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,例如,所述接触器件是在使所述混合液呈雾状的状态下使所述混合液与所述气体接触的器件。

除非另有说明,否则本说明书中使用的术语可以以本技术领域中常用的含义使用。

下面参考附图对本发明的实施方式进行说明。

(二氧化碳的固定方法)

本发明的二氧化碳的固定方法包括使含有氢氧化钠(naoh)且还含有第2族元素(碱土金属)的氯化物和二价金属元素的氯化物中的至少一种的混合液与含有二氧化碳(co2)的气体接触的接触步骤。在本发明的二氧化碳的固定方法中,其他的构成和条件没有特别的限制。

所述第2族元素没有特别的限制,可以列举的是铍、镁、钙、锶、钡、镭,其中进一步列举的是钙、镁、锶、钡。所述第2族元素的氯化物可以列举的是,氯化钙、氯化镁、氯化锶、氯化钡。

所述二价金属元素没有特别的限制,可以举例的是锌。所述二价金属元素的氯化物可以举例的是氯化锌。

在下面的说明中,在所述混合液中含有作为所述第2族元素(碱土金属)的氯化物的氯化钙的情况为例进行说明。但是,本发明不限于此。

在本发明的二氧化碳的固定方法中,如上所述,包括使含有氢氧化钠(naoh)和氯化钙(cacl2)的混合液与含有二氧化碳(co2)的气体接触的接触步骤。在本发明的二氧化碳的固定方法中,其他的构成和条件没有特别的限制。

根据本发明的二氧化碳的固定方法,通过包括所述接触步骤,可以使氢氧化钠和氯化钙与二氧化碳反应,产生碳酸钙(caco3),由此固定二氧化碳。

在本发明中,“二氧化碳的固定(也称为固定化)”是指,例如,通过从含有二氧化碳的气体中去除二氧化碳,降低所述气体中的二氧化碳浓度。

所述含有二氧化碳的气体没有特别的限定,例如,可以列举燃烧废气、室内空气和大气等。

所述含有二氧化碳的气体中的二氧化碳浓度没有特别的限制,例如,为0-100%。另外,如后所述,根据本发明,即使是低浓度的二氧化碳也可以固定。另外,通过100%的二氧化碳的鼓泡在所述混合液中形成了白色沉淀,因此本发明即使在高浓度的二氧化碳的固定中也可以获得效果。

所述含有二氧化碳的气体的温度没有特别的限制,例如,可以为0℃以下的低温、大气中的气温或室温的通常温度、小于100℃、和120-200℃的高温。另外,从防止水蒸发的观点来看,所述气体的温度优选低温。但是,根据本发明,如后所述,例如,即使由于高温而产生高浓度的氢氧化钠时,也可以降低其浓度。因此,例如,所述含有二氧化碳的气体即便在高温下,本发明也可以适用。

所述含有二氧化碳的气体,例如,也可以含有二氧化碳以外的物质。所述二氧化碳以外的物质没有特别的限制,例如,可以列举sox、nox、o2、尘埃等。另外,在本发明中,例如,由于所述混合液基本上是碱性的,因此认为在所述混合液与酸性的所述物质等之间发生中和反应。但是,本发明不限于此。

如上所述,所述混合液包含氢氧化钠和氯化钙。所述混合液的制作方法没有特别的限制,例如,可以列举低浓度混合。所述低浓度是,例如,作为所述混合前的氢氧化钠的浓度,可以列举小于5n。通过所述低浓度混合,例如,可以防止氢氧化钙沉淀物的形成。在所述混合液的制作方法中,具体地,例如,可以通过在将0.1n的氢氧化钠溶液和0.1mol/l的氯化钙溶液分别放入容器内以后混合制作。

所述混合液中,所述氢氧化钠的浓度没有特别的限制,例如,0.01n以上和0.05n以上、以及0.2n以下、小于0.2n和0.1n以下。另外,所述浓度单位“n”表示规定浓度,在氢氧化钠的情况下,0.01n为0.01mol/l。通过使所述氢氧化钠浓度在0.01n以上和0.05n以上,例如,可以固定更多的二氧化碳。另外,通过使所述氢氧化钠浓度小于0.2n和在0.1n以下,例如,可以固定更多的二氧化碳。

另外,如后所述的实施例中所示,可以认为,所述氢氧化钠浓度为0.2n以上时,在所述接触中,由于氯化钙与高浓度的氢氧化钠之间的反应产生氢氧化钙(ca(oh)2)沉淀物,因此通过所述接触的碳酸钙的合成量减少。

另一方面,换句话说,这意味着,根据本发明的二氧化碳的固定方法,即使在所述混合液中含有高浓度的氢氧化钠,由于氯化钙和所述高浓度的氢氧化钠之间的反应产生氢氧化钙沉淀物,因此可以降低所述混合液中的氢氧化钠的浓度。因此,根据本发明的二氧化碳的固定方法,例如,即使由于高温而产生高浓度的氢氧化钠时,也可以降低其浓度,并可以抑制有害气体的发生。

在所述混合液中,所述氯化钙的浓度没有特别的限制,例如,0.005mol/l以上和0.05mol/l以上、以及0.5mol/l以下、小于0.5mol/l和0.1mol/l以下。通过使所述氯化钙的浓度在所述范围内,例如,可以固定更多的二氧化碳。

所述混合液的温度没有特别的限制,例如,为30-100℃。另外,根据本发明,如上所述,例如,即使由于高温而产生高浓度的氢氧化钠时,也可以降低其浓度。因此,例如,所述混合液即便在高温下,本发明也可以适用。

所述混合液的ph没有特别的限制,例如,含有0.05n的氢氧化钠和0.05mol/l的氯化钙的所述混合液的ph约为12。

在所述接触步骤中,使所述混合液与所述含有二氧化碳的气体接触的方法没有特别的限制,例如,可以列举的是,通过将所述气体在所述混合液中鼓泡使所述混合液与所述气体接触的方法,在使所述混合液静置的状态或在所述混合液中产生流动的状态下使所述混合液与所述气体接触的方法,在使所述混合液呈雾状的状态下使所述混合液与所述气体接触的方法等。另外,也可以在使所述气体回流的状态下使所述混合液与所述气体接触。

在所述接触步骤中,通过将所述气体在所述混合液中鼓泡使所述混合液与所述气体接触时,所述鼓泡的条件没有特别的限制,例如,可以在10ml的试管中加入3ml的0.1n的氢氧化钠溶液和3ml的0.1mol/l的所述氯化钙溶液进行混合,在所述混合液中使用二氧化碳(由小池工业公司制造)进行10秒钟(约20cm3)的鼓泡。另外,所述鼓泡可以从例如巴斯德吸管的前端喷出二氧化碳。进行所述鼓泡的时间可以在例如形成的沉淀物不会因进一步的反应而消失的范围内适当设定。

在所述接触步骤中,在所述混合液静置的状态下使所述混合液和所述气体接触时,所述接触条件没有特别的限制,例如,可以在使具有2l容积的普通形状的pet瓶(市售)的内部与大气达到平衡之后,在所述pet瓶中放入10ml的所述混合液,并且将所述pet瓶的底面朝下直立静置。所述接触时间可以是,例如,所述接触后的15分钟、30分钟、和60分钟、和过夜接触。

在所述接触步骤中,“在所述混合液中产生流动的状态下使所述混合液与所述气体接触”可以是,例如,在使所述混合液振荡的状态下使所述混合液与所述气体接触,也可以是在容器内通过使所述混合液流动来使所述混合液与所述气体接触。

在所述接触步骤中,在使所述混合液振荡的状态下使所述混合液和所述气体接触时,对所述振荡的条件没有特别的限制,例如,可以使用振荡器(br-21um、taitek制造)在120rpm的条件下振荡装有10ml的所述混合液的八角柱塑料瓶(市售)。另外,所述振荡条件可以是,例如,用成年男性的手剧烈振荡容积为2l的装有50ml的所述混合液的容器1-4次,振荡30秒为一次。所述1-4次的振荡可以例如分别在所述接触后立即、30秒后、2分钟后、5分钟后、4小时后进行。

在所述接触步骤中,在使所述混合液呈雾状的状态下使所述混合液与所述气体接触时,所述接触的条件没有特别的限制,例如,可以使用喷雾器(市售)将约4ml的所述混合液以5秒的间隔喷雾10次到装有所述气体的容积为2l的容器中。

在所述接触步骤中,对于用于使含有氢氧化钠和氯化钙的混合液与含有二氧化碳的气体接触的接触器件,没有特别的限制,可以引用后述的固定化二氧化碳的制造装置的记载。

所述接触步骤中,可以例如包括第一接触步骤和第二接触步骤,在所述第一接触步骤中,使含有氢氧化钠的混合液与含有二氧化碳的气体接触,在所述第二接触步骤中,在所述混合液中添加氯化钙,并且进一步使所述混合液与含有二氧化碳的气体接触。

在所述第一接触步骤中,使含有氢氧化钠的混合液与含有二氧化碳的气体接触。通过所述第一接触步骤,通过氢氧化钠与二氧化碳之间的反应生成碳酸氢钠(nahco3)或碳酸钠(na2co3),可以进行第一二氧化碳固定。

这里,在所述第一接触步骤中,未添加氯化钙。因此,在所述第一接触步骤中,例如,即使使用高浓度的氢氧化钠,也不会由于与氯化钙的反应而产生氢氧化钙。另外,根据所述第一接触步骤,例如,可以将氢氧化钠浓度设为0.1n以下。因此,在随后的所述第二接触步骤中,可以防止由于氯化钙与高浓度的氢氧化钠之间的反应而产生氢氧化钙,可以固定更多的二氧化碳。

在所述第二接触步骤中,在所述混合液中添加氯化钙,并且进一步使所述混合液与含有二氧化碳的气体接触。根据所述第二接触步骤,通过使氢氧化钠和氯化钙与二氧化碳发生反应产生碳酸钙,可以固定二氧化碳。

所述第一接触步骤和第二接触步骤例如可以引用上述的关于所述接触步骤的说明。

(固定化二氧化碳的制造方法)

如上所述,本发明的固定化二氧化碳的制造方法包括固定化二氧化碳的固定化步骤,所述固定化步骤通过本发明的二氧化碳的固定方法实施。本发明的固定化二氧化碳的制造方法,其特征在于,包括所述固定化步骤,其他步骤及条件没有特别的限制。本发明的二氧化碳的固定方法如上所述。所述固定化步骤的条件等没有特别的限制,例如,与本发明的二氧化碳的固定方法中的记载一样。

(固定化二氧化碳的制造装置)

在本发明的固定化二氧化碳的制造装置中,如上所述,包括用于使含有氢氧化钠和氯化钙的混合液与含有二氧化碳的气体接触的接触器件。所述混合液和所述含有二氧化碳的气体,例如,与本发明的二氧化碳的固定方法中的记载一样。

所述接触器件只要能够使含有氢氧化钠和氯化钙的混合液与含有二氧化碳的气体接触即可,没有特别的限制。图12是示出所述接触器件的一例的示意图。如图12所示,固定化二氧化碳的制造装置1包括接触器件10,接触器件10例如包括用于投入所述混合液的混合液投入器件11、用于投入所述含有二氧化碳的气体的气体投入器件12、以及用于进行所述混合液与含有二氧化碳的气体的接触的容器13。

所述接触器件10可以列举的是,例如,通过将所述气体在所述混合液中鼓泡使所述混合液与所述气体接触的器件。所述鼓泡例如如上所述。

所述接触器件10可以列举的是,例如,在使所述混合液静置的状态或在所述混合液中产生流动的状态下使所述混合液与所述气体接触的器件。“在所述混合液中产生流动的状态下使所述混合液与所述气体接触”可以是,例如,如上所述,在使所述混合液振荡的状态下使所述混合液与所述气体接触,也可以是在容器内通过使所述混合液流动来使所述混合液与所述气体接触。使所述混合液流动时,可以使所述混合液单方向流动,也可以使其回流。

接触器件10可以列举的是,例如,在所述接触器件使所述混合液呈雾状的状态下使所述混合液与所述气体接触的器件。

接触器件10可以列举的是,例如,在所述接触器件使所述气体回流的状态下使所述混合液与所述气体接触的器件。

接触器件10例如可以是封闭系统,也可以是使所述气体等能够向外界移动的开放系统。

混合液投入器件11只要能够投入所述混合液即可,没有特别的限制,例如可以列举喷雾器等。气体投入器件12只要能够投入所述含有二氧化碳的气体即可,没有特别的限制,例如可以列举巴斯德吸管等。

所述容器13只要能够进行所述混合液与含有二氧化碳的气体的接触即可,没有特别的限制。容器13的大小,例如,可以根据所述含有二氧化碳的气体的量适当设定。容器13的材质,例如,可以列举塑料、玻璃、陶瓷等。

容器13的形状,例如,可以根据所述混合液与所述含有二氧化碳的气体接触的方式适当设定。具体地,例如,如上所述,在使所述混合液振荡的状态下使所述混合液与所述气体接触时,容器13的形状优选底面的剖面是多边形。所述多边形例如是非正多边形。所述多边形例如是八边形。容器13的形状,具体地,例如可以列举多角柱的形状和如图5所示的八角柱的形状。由于容器13的底面的剖面是多边形,如后所述,可以固定更多的二氧化碳。这被认为是由于例如所述振荡,使所述混合液的表面积增加,因此能够与更多所述含有二氧化碳的气体接触。但是,本发明不限于此。

另外,例如,如上所述,在容器13内,在使所述混合液静置的状态或在所述混合液中产生流动的状态下使所述混合液与所述气体接触时,容器13也可以包括多个二次容器。并且,例如,也可以通过所述混合液依次在所述多个二次容器内流动,使所述混合液与所述气体接触。例如,如图13(a)所示,所述二次容器可以是水深浅的水盘状结构。所述多个二次容器例如可以是在上下方向隔开间隔、彼此重叠的结构。由此,例如,所述混合液可以从上侧的所述二次容器依次流到下侧的所述二次容器。

另外,例如,如上所述,在使所述混合液静置的状态或在所述混合液中产生流动的状态下使所述混合液与所述气体进行接触时,容器13也可以包括例如网状结构。并且,例如通过使所述混合液流经所述网状结构,能够使所述混合液与所述气体接触。所述网状结构例如可以列举网格状结构以及如图13(b)所示的杉的叶状等分支结构等。所述网状结构的大小、粗细等可以适当设定。所述网状结构例如可以形成为多个板状、粒状或棒状结构的集合体。所述网状结构的形成材料没有特别的限制,例如,可以列举塑料。

实施例

下面对本发明的实施例进行说明。但是,本发明不限于下面的实施例。除非有特别的说明,市场上销售的试剂都是基于其方案使用的。

【实施例1】

确认了通过在容器内使含有氢氧化钠(naoh)和氯化钙(cacl2)的混合液与含有二氧化碳(co2)的气体通过将所述气体在所述混合液中鼓泡接触,可以固定二氧化碳。

将1n的氢氧化钠溶液(由和光纯药工业公司制造)分别用蒸馏水稀释成0.01、0.02、0.1、0.2和0.4n,制备了所述各浓度的氢氧化钠溶液。另外,将1mol/l的氯化钙溶液(由和光纯药工业公司制造)分别用蒸馏水稀释为0.01、0.02、0.1、0.2和1(未稀释)mol/l,制备了所述各浓度的氯化钙溶液。

在10ml的试管中,加入3ml的所述各浓度的氢氧化钠溶液和3ml的0.1mol/l的所述氯化钙溶液进行混合,通过在所述混合液中鼓泡二氧化碳(co2100%,由小池工业公司制造)使其接触。所述鼓泡是从巴斯德吸管的前端喷出二氧化碳。所述鼓泡的条件是10秒钟(约20cm3)。所述接触后,以3000rpm、10分钟的条件离心所述混合液。然后,在所述接触前和接触后,测量所述试管的重量,计算所述接触前和接触后的所述重量之差作为沉淀量。另外,如后所述,在进行与所述二氧化碳的接触之前产生沉淀物的情况下,去除所述沉淀物后进行所述接触。

其结果示于图1和图2。图1是与所述二氧化碳接触前和接触后的含有0.05n的氢氧化钠和0.05mol/l的氯化钙的混合液的照片,图中左边表示所述接触前的试管的情况,右边表示所述接触后的试管的情况。如图1所示,通过接触所述二氧化碳,在所述混合液中产生了碳酸钙(caco3)白色沉淀物。另外,在所述混合液中,在结束10秒钟的所述鼓泡之前就产生了白浊。

图2是示出通过与所述二氧化碳的接触而在所述混合液中产生的沉淀物的重量的图。在图2中,纵轴表示每个试管的所述沉淀物的重量(g),横轴表示所述混合液中的氢氧化钠浓度(n)。另外,所述沉淀物的重量值是所述各混合液的样品中的合计5个样品的测量值的平均值。如图2所示,氢氧化钠浓度为0.01n以上时,接触二氧化碳的结果是产生了所述沉淀物。然后,在所述浓度为0.05n时,所述沉淀物的量大幅增加,在0.1n时,所述沉淀物的量最大。另一方面,在所述浓度为0.2n时,与所述0.1n时的值相比,所述沉淀物的量减少。确认了在所述浓度为0.05-0.2n和0.05-0.1n时,可以固定更多的二氧化碳。

另外,当氢氧化钠浓度为0.2n时,在与二氧化碳的所述接触之前,在所述混合液中观察到了白色沉淀物的形成。这种白色沉淀物被认为是由氯化钙和高浓度的氢氧化钠的反应产生的氢氧化钙(ca(oh)2)。因此,在所述浓度为0.2n时,所述沉淀物的量减少的理由被认为是,由于氯化钙和高浓度的氢氧化钠的反应而产生了氢氧化钙,因此通过所述接触的碳酸钙的合成量减少。

然后,加入3ml的0.1n的所述氢氧化钠溶液和3ml的所述各浓度的所述氯化钙溶液进行混合,除了制作所述混合液以外,以相同的方式进行了所述接触。

其结果示于图3。图3是示出通过与所述二氧化碳的接触而在所述混合液中产生的沉淀物的重量的图。在图3中,纵轴表示每个试管的所述沉淀物的重量(g),横轴表示所述混合液中的氯化钙浓度(mol/l)。另外,所述沉淀物的重量值是所述各混合液的样品中的合计5个样品的测量值的平均值。如图3所示,在所有的氯化钙浓度下,接触二氧化碳的结果是产生了所述沉淀物。然后,在所述浓度为0.05mol/l时,所述沉淀物的量大幅增加,在0.1mol/l时,所述沉淀物的量最大。确认了在所述氯化钙浓度为0.05-0.5mol/l时,可以固定更多的二氧化碳。

另外,当所述氯化钙浓度为0.2-0.5mol/l时,在与二氧化碳的所述接触之前,在所述混合液中观察到了白色沉淀物的形成。然后,该白色沉淀物在所述接触中通过添加二氧化碳而消失。另一方面,当所述氯化钙浓度为0.1mol/l和0.05mol/l时,在所述混合液中观察到了沉淀物的形成,并且即使进行所述接触,所述沉淀物也没有消失。

如上所述,确认了通过在容器内使含有氢氧化钠和氯化钙的混合液与含有二氧化碳的气体通过将所述气体在所述混合液中鼓泡接触,可以固定二氧化碳。

【实施例2】

确认了通过在容器内使含有氢氧化钠和氯化钙的混合液与含有二氧化碳的气体在所述混合液静置或振荡的状态下接触,可以固定二氧化碳。

将等量的0.1n的所述氢氧化钠溶液与0.1mol/l的所述氯化钙溶液混合,制作了混合液。使容积为2l的普通形状的pet瓶(市售)内与大气平衡后,将10ml的所述混合液放入所述pet瓶中。将所述pet瓶底面朝下直立静置,使所述混合液与二氧化碳接触。在所述接触后0分钟(所述接触后立即)、15分钟、30分钟和60分钟后,和在过夜接触之后,使用二氧化碳监测器(ri-85、rikenkeiki制造)测量了所述pet瓶内的二氧化碳浓度。

其结果示于图4。图4是示出所述接触后的所述pet瓶内的二氧化碳浓度的图。在图4中,纵轴表示二氧化碳浓度(ppm),横轴表示所述接触后的经过时间(分钟)。另外,在所述接触后0分钟(所述接触后立即)、15分钟、30分钟和60分钟后的所述二氧化碳浓度的值为合计4个样品的测量值的平均值。另外,在所述过夜接触之后,合计6个样品的测量值均为0ppm。如图4所示,通过所述接触,随着所述接触后的经过时间,所述pet瓶内的二氧化碳浓度减少。另外,从所述过夜接触后所述二氧化碳浓度值为0ppm可知,根据本发明,即使是低浓度的二氧化碳也可以固定。

然后,使用图5所示形状的八角柱塑料瓶代替所述pet瓶,和将所述八角柱塑料瓶以侧面朝下的方式横向静置、或者将所述八角柱塑料瓶以所述横向的状态振荡,除了这两方面外,以同样的方式进行了5分钟的所述接触。图5(a)是从侧面看所述八角柱塑料瓶的图,(b)是从底面看所述八角柱塑料瓶的图。所述振荡是使用振荡器(br-21um,由taitak制造)以120rpm的条件下的振荡。

其结果示于图6。图6是示出所述接触后的所述八角柱pet瓶内的二氧化碳浓度的图。在图6中,纵轴表示二氧化碳浓度(ppm),横轴从左边开始表示所述接触后立即(0分钟)、通过所述静置的接触后、通过所述振荡的接触后。另外,所述二氧化碳浓度值是合计4个样品的测量值的平均值。如图6所示,通过所述振荡的接触与所述接触后立即相比,所述八角柱塑料瓶内的二氧化碳浓度减少。特别是,确认了通过所述振荡的接触与所述接触后立即相比,所述八角柱塑料瓶内的二氧化碳浓度大幅减少到1/6左右,可以固定更多的二氧化碳。

另外,如上所述,通过所述振荡的接触与通过所述静置接触的情况相比,所述二氧化碳浓度进一步大幅减少。作为其理由,认为由于所述振荡,使所述混合液的表面积增加,因此能够与更多所述含有二氧化碳的气体接触。另外,认为由于与普通形状的pet瓶相比,所述八角柱塑料瓶的底面更平且尺寸短,所以进一步增加了所述混合液的表面积。

然后,改变所述振荡的条件进行了所述接触。使用容积2l的所述普通形状的pet瓶代替所述八角柱塑料瓶。在所述接触的12小时前,打开所述pet瓶的瓶盖,在所述pet瓶的瓶口部插入巴斯德吸管的前端,从所述前端注入二氧化碳。然后,将50ml的所述混合液放入所述pet瓶,然后用成年男性的手剧烈振荡1-6次,振荡30秒为1次。另外,所述第1次的通过所述振荡的接触在所述接触后立即进行,所述第2-6次的通过所述振荡的接触分别在从所述接触后经过2分钟后、经过5分钟后、经过15分钟后、经过30分钟后和经过60分钟后进行。另外,在所述1-6次的所述接触后,分别使用二氧化碳检测器(xp-3140、cosmo制造)测量了二氧化碳浓度。

另外,在所述第6次的接触后,再加入50ml的所述混合液,剧烈振荡30秒后,测量了二氧化碳的浓度。之后,又在静置24小时之后,测量了二氧化碳的浓度。另外,在所述静置24小时后,再加入50ml的所述混合液,剧烈振荡30秒后,测量了二氧化碳的浓度。

其结果示于图7。图7是示出所述接触后的所述pet瓶内的二氧化碳浓度的图。在图7中,纵轴表示二氧化碳浓度(%),横轴从左边开始表示所述接触后立即(0分钟)、第1次的通过所述振荡的接触后(30秒)、第2次的通过所述振荡的接触后(2分钟)、第3次的通过所述振荡的接触后(5分钟)、第4次的通过所述振荡的接触后(15分钟)、第5次的所述振荡后(30分钟)、第6次的所述振荡后(60分钟)、追加混合液后、静置24小时后、再追加混合液后。另外,所述二氧化碳浓度值是合计5个样品的测量值的平均值。如图7所示,第1次的所述接触后(30秒)与所述接触后立即(0分钟)相比,二氧化碳的浓度大幅减少。之后,第2次至第6次的所述接触后,二氧化碳的浓度缓慢减少。另一方面,通过所述混合液的追加,引起了急剧且进一步的二氧化碳浓度的减少。在所述混合液的再追加中,也发现了二氧化碳浓度的显著的减少。由此,确认了即使在高浓度的二氧化碳浓度的状态下,通过再次添加所述混合液,也会导致二氧化碳浓度的减少。

如上所述,可以确认通过在容器内使含有氢氧化钠和氯化钙的混合液与含有二氧化碳的气体在所述混合液静置或振荡的状态下接触,可以固定二氧化碳。

【实施例3】

确认了通过在容器内使含有氢氧化钠和氯化钙的混合液与含有二氧化碳的气体在所述混合液呈雾状的状态下接触,可以固定二氧化碳。

以与实施例2相同的方式制备了含有所述氢氧化钠和所述氯化钙的混合液。使用所述容积为2l的普通形状的pet瓶,并以与实施例2相同的方式使所述pet瓶内与大气平衡。之后,通过使用喷雾器(市售)向所述pet瓶以5秒间隔喷雾10次约4ml的所述混合液,使所述混合液与二氧化碳接触。所述接触如图8所示,将所述pet瓶侧面朝下横向使用,在水平方向上进行了所述喷雾。以与实施例2同样的方式,在所述接触后立即测量了所述pet瓶内的二氧化碳浓度。

其结果示于图9。图9是示出所述接触后的所述pet瓶内的二氧化碳浓度的图。在图9中,纵轴表示二氧化碳浓度(ppm),横轴从左边开始表示所述接触后立即(0分钟)、通过所述喷雾的接触后。另外,所述二氧化碳浓度值是合计4个样品的测量值的平均值。如图9所示,通过所述喷雾的接触与所述接触后立即相比,所述pet瓶内的二氧化碳浓度大幅减少到约1/6。

因此,由于通过所述喷雾的接触,在短时间内,所述二氧化碳浓度大幅减少。作为其理由,认为是通过在使所述混合液呈雾状的状态下进行接触,所述混合液的表面积大幅增加,因此能够与更多所述含有二氧化碳的气体接触。

然后,改变所述喷雾的条件进行了所述接触。如下制作用于进行所述接触的接触器件。如图10所示,将作为牛奶包装的两个箱子(市售)连接成l型,通过部分切除在下部的所述箱子的侧面的两个部分开孔,从所述孔插入硅胶管,由此分别设置空气注入部和二氧化碳注入部。另外,以同样的方式在下部的所述箱的上面开孔,使所述混合液能够从所述喷雾器喷雾到所述箱的内部。通过在上部和下部的所述箱子的连接部分别开大的切口,能够使二氧化碳从下部的箱子向上部的箱子上升。在所述连接部中,利用4层纱布(市售)设置了纱布层。打开了上部的所述箱的上面。另外,以同样的方式在上部的所述箱的侧面开孔,设置了二氧化碳浓度检测器(xp-3140、cosmo制造)的喷嘴。

将来自所述空气注入部的空气流量设为约100cm3/秒,将来自所述二氧化碳注入部的二氧化碳流量设为10cm3/秒,进行注入一直到二氧化碳浓度的测量值变为恒定为止。然后,从所述喷雾器连续喷雾所述混合液10次。所述混合液的喷射量10次合计约4ml。所述喷雾后约20秒后,二氧化碳浓度的测量值变为最低值。

其结果示于图11。图11是示出所述接触后约20秒后所述二氧化碳的测量值变为最低值时的所述箱内的二氧化碳浓度的图。在图11中,纵轴表示二氧化碳浓度(%),横轴从左边开始表示所述接触前、通过所述喷雾的接触后。另外,所述二氧化碳浓度值是合计10个样品的测量值的平均值。如图11所示,通过所述喷雾的接触与所述接触前立即相比,所述箱内的二氧化碳浓度减少。

如此,确认了即使在所述接触器件是开放系统的情况下,也可以通过所述混合液吸收二氧化碳。而且,从喷雾的所述混合液的量为约4ml的少量可知,即使所述混合液的量是少量,也能够充分降低高浓度的二氧化碳浓度。由此,可以说本发明的反应系统的反应效率极为优秀。

如上所述,可以确认通过在容器内使含有氢氧化钠和氯化钙的混合液与含有二氧化碳的气体通过在所述混合液呈雾状的状态下接触,可以固定二氧化碳。

以上参照实施方式和实施例对本发明进行了说明,但是本发明不限于上述实施方式和实施例。本发明的构成和细节可以在本发明的范围内做出本领域技术人员能够理解的各种改变。

工业可用性

如上所述,根据本发明,可以提供一种新的二氧化碳的固定方法。因此,本发明在处理含有二氧化碳的燃烧废气等方面极为有用。

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