二酸化炭素を水素化処理してジメチルエ−テルを得る処理方法，処理装置。
【課題】 二酸化炭素の水素化処理によって直接ジメチルエ−テルＤＭＥを連続一貫して生成するようにした処理方法，処理装置である。
【解決手段】 帯状に長い銅基板を回転する駆動ロ−ラ−により搬送しながら該基板に多孔性金属亜鉛を析出，固定させた多孔性体１を複数個のロ−ラ−群２，３及び４，５によってそれぞれ形成される内部空間を通過させ，二酸化炭素の水素化処理によってメタノ−ルと水を生成させ，水を分離した後のメタノ−ルを加熱，脱水反応槽７を通過させ，得たＤＭＥガスを冷却管８により約−２５℃以下で液化させ，貯液槽９に貯液することによって二酸化炭素の水素化処理により直接ＤＭＥを得るようにした連続した一貫処理方法，処理装置である。
【解決手段】 帯状に長い銅基板を回転する駆動ロ−ラ−により搬送しながら該基板に多孔性金属亜鉛を析出，固定させた多孔性体１を複数個のロ−ラ−群２，３及び４，５によってそれぞれ形成される内部空間を通過させ，二酸化炭素の水素化処理によってメタノ−ルと水を生成させ，水を分離した後のメタノ−ルを加熱，脱水反応槽７を通過させ，得たＤＭＥガスを冷却管８により約−２５℃以下で液化させ，貯液槽９に貯液することによって二酸化炭素の水素化処理により直接ＤＭＥを得るようにした連続した一貫処理方法，処理装置である。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明者は，先に特願２００３−５４２１２０では，二酸化炭素の水素化処理により主としてメタノ−ルを生成する発明を提示したが，本発明は，さらに，同様にして得たメタノ−ルから引き続いて直ちにジメチルエ−テルを生成するようにした処理方法，処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，化石燃料の使用による二酸化炭素の世界的な大量の発散，蓄積は人類の生存を破滅させる地球温暖化の問題を引き起こし，なおも二酸化炭素の発生速度は，近年，指数関数的に増大し，これに対処するために，技術的にも世界で熱心に研究，開発されているが，未だに解決するに至っていないことは周知の事実である。上記の特願２００３−５４２１２０では，下記の
【化１】
に示す反応について，独自の二酸化炭素の水素化処理方法，処理装置を用いて熱力学上の制約によって化学平衡から得られるメタノ−ルの転化率をそれ以上にする優れた結果を導いた。
【化１】
ＣＯ２ ＋ ３Ｈ２ →ＣＨ３ＯＨ ＋ Ｈ２Ｏ−１４．３ Ｋｃａｌ／ｍｏｌ
（−は発熱を示す）
上記によって得られたメタノ−ルは，化石燃料に代わる次世代の燃料で，従来からも一般に用いられていたが，移動用，貯液用燃料としてはさらに汎用性の高い燃料が求められている。
【０００３】
ここで，軽油に似た性質をもつジメチルエ−テル（以下，ＤＭＥと記載）が上記の目的には適当であるが，従来は，例えば天然ガスを分解して得た一酸化炭素と水素からＤＭＥを造るか，あるいは，メタノ−ルを
【化２】
の反応のように加熱，脱水反応させて造るようにしなければならなかった。
【化２】
２ＣＨ３ＯＨ → （ＣＨ３）２Ｏ ＋ Ｈ２Ｏ↑
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，
【化１】
によって発生したメタノ−ルを引き続いて
【化２】
の反応によってメタノ−ルを直ちに加熱脱水反応させてＤＭＥを造るようにしたものである。即ち，
【化１】
から
【化２】
の反応へ連続，一貫してＤＭＥを大量に製造できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は，まず，帯状に長い銅の基板の両面に多孔性金属亜鉛を析出，固定させ，その両面，あるいは，片面を酸化して得た酸化亜鉛と銅 酸化銅の主触媒のほかに二酸化炭素を水素化するための添加物を含み，且つ，アルカリ液を含む多孔性体１を基礎材料とした。
【０００５】
上記の多孔性体１を実施例で示したような二段に並んだ互いに弾力性の表面をもち，それにより互いに密着した多数の駆動ロ−ラ−群２，３によって形成されて密封された内部空間を通過させる際，ニッケル，鉄，白金の如き水素過電圧の小さい金属と多孔性体１を接触させ，電気回路ができると，その接触面より電気化学反応により盛んに水素を発生すると同時に多孔性金属亜鉛が酸化してできた多孔性酸化物層の内外部に水素ガスが充満して内部空間は高圧状態になり，その上部に設けた上記と同様の駆動ロ−ラ−群４，５によって形成された密封された内部空間も同様に水素が充満して高圧状態になる。この場合，電気ヒ−タ−等により加熱すれば，上記内部空間は高温，高圧状態になる。このような内部空間内に二酸化炭素が封入されると，直ちに
【化１】
の反応が起こり，メタノ−ルガスと水蒸気を発生する。この混合蒸気中の水を反応系外に取り出して水のみを除いた後，冷却管６を通過したメタノ−ルを予め用意された熱硫酸液を収容した脱水反応槽７内で泡だたせると，高温になったメタノ−ルは
【化２】
の反応で生成した水が熱硫酸により吸収脱水されてＤＭＥガスのみ分離され，冷却管８によって大気圧下では約−２５℃以下に冷却されてＤＭＥは液化して貯液槽９に貯液される。上記では熱硫酸を用いたが，例えばアルミナ触媒反応により脱水し，ＤＭＥを生成させてもよい。
【０００６】
以上のような処理装置，処理方法によって二酸化炭素から
【化１】
，
【化２】
の反応の順序でＤＭＦが連続して液体となって生成し，貯液される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
【実施例１】
図１は本発明装置の一連の全体の概略図である。まず，０．１ｍｍの厚さの銅基板の両面に多孔性の金属亜鉛層を析出，固定させるために酸化亜鉛を含むアルカリ電解液を収容した電解槽１０中に上記の銅基板を多数の駆動ロ−ラ−１１によって搬送させ，その間に基板を陰極にして電解し，多孔性金属亜鉛層を基板の両面に析出，固定させ，駆動ロ−ラ−１２，１３によりロ−ラ−プレスし，約０．８ｍｍの厚さの板状の多孔性体１にする。この多孔性体１がロ−ラ−群２，３の密閉内部空間内で水素を発生させると同時に酸化亜鉛，酸化銅を主体にした触媒層をもつ多孔性体１になり，さらに，ロ−ラ−群４，５で形成される密閉内部空間内を通過する際，高温，高圧下で前記したように
【化１】
の反応が行われてメタノ−ルと水とを発生するが，冷却管６に導かれて水のみを除いたメタノ−ルガスが，２５０〜３００℃に加熱されたアルミナ触媒を収容する脱水反応槽７内を通過すると
【化２】
の反応がアルミナの触媒反応でＤＭＥを生成し，冷却管８で−２５℃以下にされたＤＭＥは液体になって貯液槽９に収容される。このＤＭＥは６気圧以上の耐圧容器に収容すれば常温でも液体となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は，以上説明したように構成されているので，以下に記載されるような効果を示す。
１．地球温暖化の原因となる二酸化炭素を直接原材料ガスに用いて，連続一貫した処理装置，処理方法により２１世紀の新燃料となり得るＤＭＦを大量に製造できる大きな効果をもつ。従来，このような装置，方法は未だ得られていない。
２．製造工場から直接，貯槽タンクによりＤＭＥを運搬輸送できるから，発電所，自動車など燃料を必要とする箇所の利便性が大きくなり，用途が拡大できる。
３．用途の拡大に伴い，燃焼して生じた二酸化炭素のリサイクル，ネットワ−クが容易になり，地球温暖化対策が大いに期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の連続一貫した全体の概略装置の実施例図である。 １ 多孔性体 ２，３ 水素発生用ロ−ラ−群 ４，５ 二酸化炭素の水素化処理用ロ−ラ−群 ７ メタノ−ル脱水反応槽 ８ 冷却管 ９ ＤＭＥ貯液槽
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明者は，先に特願２００３−５４２１２０では，二酸化炭素の水素化処理により主としてメタノ−ルを生成する発明を提示したが，本発明は，さらに，同様にして得たメタノ−ルから引き続いて直ちにジメチルエ−テルを生成するようにした処理方法，処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，化石燃料の使用による二酸化炭素の世界的な大量の発散，蓄積は人類の生存を破滅させる地球温暖化の問題を引き起こし，なおも二酸化炭素の発生速度は，近年，指数関数的に増大し，これに対処するために，技術的にも世界で熱心に研究，開発されているが，未だに解決するに至っていないことは周知の事実である。上記の特願２００３−５４２１２０では，下記の
【化１】
に示す反応について，独自の二酸化炭素の水素化処理方法，処理装置を用いて熱力学上の制約によって化学平衡から得られるメタノ−ルの転化率をそれ以上にする優れた結果を導いた。
【化１】
ＣＯ２ ＋ ３Ｈ２ →ＣＨ３ＯＨ ＋ Ｈ２Ｏ−１４．３ Ｋｃａｌ／ｍｏｌ
（−は発熱を示す）
上記によって得られたメタノ−ルは，化石燃料に代わる次世代の燃料で，従来からも一般に用いられていたが，移動用，貯液用燃料としてはさらに汎用性の高い燃料が求められている。
【０００３】
ここで，軽油に似た性質をもつジメチルエ−テル（以下，ＤＭＥと記載）が上記の目的には適当であるが，従来は，例えば天然ガスを分解して得た一酸化炭素と水素からＤＭＥを造るか，あるいは，メタノ−ルを
【化２】
の反応のように加熱，脱水反応させて造るようにしなければならなかった。
【化２】
２ＣＨ３ＯＨ → （ＣＨ３）２Ｏ ＋ Ｈ２Ｏ↑
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，
【化１】
によって発生したメタノ−ルを引き続いて
【化２】
の反応によってメタノ−ルを直ちに加熱脱水反応させてＤＭＥを造るようにしたものである。即ち，
【化１】
から
【化２】
の反応へ連続，一貫してＤＭＥを大量に製造できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は，まず，帯状に長い銅の基板の両面に多孔性金属亜鉛を析出，固定させ，その両面，あるいは，片面を酸化して得た酸化亜鉛と銅 酸化銅の主触媒のほかに二酸化炭素を水素化するための添加物を含み，且つ，アルカリ液を含む多孔性体１を基礎材料とした。
【０００５】
上記の多孔性体１を実施例で示したような二段に並んだ互いに弾力性の表面をもち，それにより互いに密着した多数の駆動ロ−ラ−群２，３によって形成されて密封された内部空間を通過させる際，ニッケル，鉄，白金の如き水素過電圧の小さい金属と多孔性体１を接触させ，電気回路ができると，その接触面より電気化学反応により盛んに水素を発生すると同時に多孔性金属亜鉛が酸化してできた多孔性酸化物層の内外部に水素ガスが充満して内部空間は高圧状態になり，その上部に設けた上記と同様の駆動ロ−ラ−群４，５によって形成された密封された内部空間も同様に水素が充満して高圧状態になる。この場合，電気ヒ−タ−等により加熱すれば，上記内部空間は高温，高圧状態になる。このような内部空間内に二酸化炭素が封入されると，直ちに
【化１】
の反応が起こり，メタノ−ルガスと水蒸気を発生する。この混合蒸気中の水を反応系外に取り出して水のみを除いた後，冷却管６を通過したメタノ−ルを予め用意された熱硫酸液を収容した脱水反応槽７内で泡だたせると，高温になったメタノ−ルは
【化２】
の反応で生成した水が熱硫酸により吸収脱水されてＤＭＥガスのみ分離され，冷却管８によって大気圧下では約−２５℃以下に冷却されてＤＭＥは液化して貯液槽９に貯液される。上記では熱硫酸を用いたが，例えばアルミナ触媒反応により脱水し，ＤＭＥを生成させてもよい。
【０００６】
以上のような処理装置，処理方法によって二酸化炭素から
【化１】
，
【化２】
の反応の順序でＤＭＦが連続して液体となって生成し，貯液される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
【実施例１】
図１は本発明装置の一連の全体の概略図である。まず，０．１ｍｍの厚さの銅基板の両面に多孔性の金属亜鉛層を析出，固定させるために酸化亜鉛を含むアルカリ電解液を収容した電解槽１０中に上記の銅基板を多数の駆動ロ−ラ−１１によって搬送させ，その間に基板を陰極にして電解し，多孔性金属亜鉛層を基板の両面に析出，固定させ，駆動ロ−ラ−１２，１３によりロ−ラ−プレスし，約０．８ｍｍの厚さの板状の多孔性体１にする。この多孔性体１がロ−ラ−群２，３の密閉内部空間内で水素を発生させると同時に酸化亜鉛，酸化銅を主体にした触媒層をもつ多孔性体１になり，さらに，ロ−ラ−群４，５で形成される密閉内部空間内を通過する際，高温，高圧下で前記したように
【化１】
の反応が行われてメタノ−ルと水とを発生するが，冷却管６に導かれて水のみを除いたメタノ−ルガスが，２５０〜３００℃に加熱されたアルミナ触媒を収容する脱水反応槽７内を通過すると
【化２】
の反応がアルミナの触媒反応でＤＭＥを生成し，冷却管８で−２５℃以下にされたＤＭＥは液体になって貯液槽９に収容される。このＤＭＥは６気圧以上の耐圧容器に収容すれば常温でも液体となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は，以上説明したように構成されているので，以下に記載されるような効果を示す。
１．地球温暖化の原因となる二酸化炭素を直接原材料ガスに用いて，連続一貫した処理装置，処理方法により２１世紀の新燃料となり得るＤＭＦを大量に製造できる大きな効果をもつ。従来，このような装置，方法は未だ得られていない。
２．製造工場から直接，貯槽タンクによりＤＭＥを運搬輸送できるから，発電所，自動車など燃料を必要とする箇所の利便性が大きくなり，用途が拡大できる。
３．用途の拡大に伴い，燃焼して生じた二酸化炭素のリサイクル，ネットワ−クが容易になり，地球温暖化対策が大いに期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の連続一貫した全体の概略装置の実施例図である。 １ 多孔性体 ２，３ 水素発生用ロ−ラ−群 ４，５ 二酸化炭素の水素化処理用ロ−ラ−群 ７ メタノ−ル脱水反応槽 ８ 冷却管 ９ ＤＭＥ貯液槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状に長い銅基板の両面，若しくは片面に二酸化炭素を水素化させるための触媒を含んだ多孔性層を析出し，固定した多孔性体１が，互いに密接して連動できるように弾力性のある表面をもった複数個の回転，駆動ロ−ラ−群２，３及び４，５の間に挟まれて移動する際，該ロ−ラ−群によって形成された二酸化炭素，水素ガスを含む高温，高圧密閉状態の内部空間で反応して主としてメタノ−ルと水を生成する二酸化炭素の水素化処理方法において，生成した該水を除いた主として該メタノ−ルを引き続いて脱水反応させてジメチルエ−テルを生成するようにしたことを特徴とする二酸化炭素の水素化処理方法。
【請求項２】
帯状に長い銅基板の両面，若しくは片面に二酸化炭素を水素化させるための触媒を含んだ多孔性層を析出し，固定した多孔生体１が，互いに密接して連動できるように弾力性のある表面をもった複数個の回転，駆動ロ−ラ−群２，３及び４，５の間に挟まれて移動する際，該ロ−ラ−群によって形成された二酸化炭素，水素ガスを含む高温，高圧密閉状態の内部空間で反応して主としてメタノ−ルと水を生成する二酸化炭素の水素化処理装置において，生成した該水を除いた主として該メタノ−ルを引き続いて脱水反応させてジメチルエ−テルを生成するための脱水反応槽７と冷却管８とジメチルエ−テル貯液槽９を備えた二酸化炭素の水素化処理装置。
【請求項１】
帯状に長い銅基板の両面，若しくは片面に二酸化炭素を水素化させるための触媒を含んだ多孔性層を析出し，固定した多孔性体１が，互いに密接して連動できるように弾力性のある表面をもった複数個の回転，駆動ロ−ラ−群２，３及び４，５の間に挟まれて移動する際，該ロ−ラ−群によって形成された二酸化炭素，水素ガスを含む高温，高圧密閉状態の内部空間で反応して主としてメタノ−ルと水を生成する二酸化炭素の水素化処理方法において，生成した該水を除いた主として該メタノ−ルを引き続いて脱水反応させてジメチルエ−テルを生成するようにしたことを特徴とする二酸化炭素の水素化処理方法。
【請求項２】
帯状に長い銅基板の両面，若しくは片面に二酸化炭素を水素化させるための触媒を含んだ多孔性層を析出し，固定した多孔生体１が，互いに密接して連動できるように弾力性のある表面をもった複数個の回転，駆動ロ−ラ−群２，３及び４，５の間に挟まれて移動する際，該ロ−ラ−群によって形成された二酸化炭素，水素ガスを含む高温，高圧密閉状態の内部空間で反応して主としてメタノ−ルと水を生成する二酸化炭素の水素化処理装置において，生成した該水を除いた主として該メタノ−ルを引き続いて脱水反応させてジメチルエ−テルを生成するための脱水反応槽７と冷却管８とジメチルエ−テル貯液槽９を備えた二酸化炭素の水素化処理装置。
【図１】
【公開番号】特開２００６−８６４３（Ｐ２００６−８６４３Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１３６４１（Ｐ２００４−２１３６４１）
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（５９１１２０２５１）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（５９１１２０２５１）
【Ｆターム（参考）】
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