[發(fā)明專利]吸收式去除/濃縮裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710075105.7
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN107138023B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黑田彩子;井上宏志;岡野浩志
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社西部技研
• 主分類號: B01D53/06
• 分類號: B01D53/06
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 李英艷

本發(fā)明提供一種能夠去除或濃縮二氧化碳而確保高回收效率，且防止胺的熱劣化而長壽命化的吸收式二氧化碳去除/濃縮裝置。所述裝置具有保持有擔(dān)載胺的固體吸收劑的蜂窩式轉(zhuǎn)子(1)，將蜂窩式轉(zhuǎn)子(1)至少劃分為處理區(qū)域(2)與再生區(qū)域(4)，通過對再生用空氣與處理對象空氣的任一方或雙方設(shè)置焓即溫/濕度調(diào)整構(gòu)件并使其通過各自的區(qū)域，能夠控制二氧化碳的吸收性能及濃縮性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸收式去除/濃縮裝置，其通過使用例如保持有胺添附多孔質(zhì)材料、及弱堿性陰離子交換樹脂等二氧化碳吸收劑的轉(zhuǎn)子，并利用處理對象空氣與再生空氣之間的焓差，將包含于處理對象空氣的二氧化碳從處理對象空氣中分離，從而能夠根據(jù)以下目的去除/濃縮二氧化碳，例如去除大樓等室內(nèi)的二氧化碳的目的、及向塑料大棚或植物工廠等供給經(jīng)濃縮的高濃度的二氧化碳的目的等。

背景技術(shù)

以往，作為能夠以濃縮狀態(tài)且低溫下從處理對象空氣分離去除氣體狀的去除對象物質(zhì)的裝置，例如如專利文獻(xiàn)1所示，已知有如下吸收式去除/濃縮裝置，即，使用保持有擔(dān)載胺的固體吸收劑的通氣性吸附轉(zhuǎn)子并對低溫的再生空氣進(jìn)行加濕，由此能夠抑制再生能量并且確保裝置的物質(zhì)回收率。

并且，當(dāng)前作為二氧化碳的分離回收技術(shù)之一，已知有基于胺水溶液的化學(xué)吸收法。為了從吸收了二氧化碳的胺水溶液分離出二氧化碳(加熱再生胺水溶液)，胺水溶液需要巨大的能量，因此期待降低再生能量。作為其解決方案之一，促進(jìn)了固體吸收劑的開發(fā)。固體吸收劑能夠降低胺水溶液再生時因其為水溶液類而所需的關(guān)于水分的加熱/冷卻的多余的能量。

如非專利文獻(xiàn)1所示，使用胺水溶液的二氧化碳的吸收過程，通常由下式表示。

一級胺(R-NH₂)

[1]

[2a]

[2b]

二級胺(R₁R₂-NH)

[3]

[4a]

[4b]

若二氧化碳吸收液能夠通過第二個示出的路徑[2a]、[2b]、[4a]及[4b]進(jìn)行二氧化碳吸收，則反應(yīng)熱變得比[1]或[3]所示的反應(yīng)小，有能夠減少脫離再生的能量的優(yōu)點。即，在使用擔(dān)載胺的固體吸收劑的情況下，例如在比如吸收攝氏15℃(以下，將溫度全部設(shè)為“攝氏”)、脫離45℃的低溫條件下，認(rèn)為會發(fā)生比如[2a]、[2b]、[4a]及[4b]所示的反應(yīng)。其中，這些反應(yīng)是在有水存在的前提下進(jìn)行的，因此水分(濕度)的共存是必須的。

三級胺不持有NH鍵，因此在此示出的反應(yīng)不發(fā)生，例如在吸收15℃、脫離45℃等低溫條件下不顯示二氧化碳的吸收脫離性能。

胺類二氧化碳吸收劑還有由氧化分解產(chǎn)生的臭味或熱劣化的問題，為了減輕該問題降低再生溫度是重要的。

專利文獻(xiàn)1：日本專利第5795423號公報；

非專利文獻(xiàn)1：公益財團法人地球環(huán)境產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究機構(gòu)平成22年；

二氧化碳回收技術(shù)高度化事業(yè)成果報告書；

專利文獻(xiàn)1所公開的裝置，通過使用保持有比如擔(dān)載胺的固體吸收劑的需要水分的共存的吸收劑的蜂窩式轉(zhuǎn)子，并對再生區(qū)域的再生用空氣進(jìn)行加濕，從而降低再生用空氣的溫度并且提高二氧化碳去除性能。并且，通過在低溫下再生，也減輕了胺類二氧化碳吸收劑的氧化劣化或臭味的問題。

然而，關(guān)于專利文獻(xiàn)1所記載的裝置，利用何種控制方法來控制吸收式去除/濃縮裝置，其結(jié)果裝置的物質(zhì)回收率η(即，在處理區(qū)域中通過吸收從處理對象空氣分離去除去除對象物質(zhì)的效率)或去除對象物質(zhì)的去除量會變得如何尚不明確，無法實現(xiàn)設(shè)計條件或空氣條件等各種規(guī)格改變的情況下的裝置的最佳化。