二酸化炭素回収方法および装置
【課題】リチウム複合酸化物を二酸化炭素吸収材として用い、より効率的に二酸化炭素が回収できるようにする。
【解決手段】ステップＳ１０３で、排ガス排出経路に配置された吸収材が吸収した二酸化炭素の吸収量を測定する（第３ステップ）。次に、ステップＳ１０４で、測定された吸収量，測定された排ガスの温度，測定された排ガス中の二酸化炭素濃度，および吸収材特性により求められる吸収材の吸収速度が、目的吸収速度より低下しているかどうかを判断する。ここで、低下したことが判断（検出）されると（ステップＳ１０４のＹ）、ステップＳ１０５で、排ガス排出経路に配置された吸収材を交換する（第４ステップ）。
【解決手段】ステップＳ１０３で、排ガス排出経路に配置された吸収材が吸収した二酸化炭素の吸収量を測定する（第３ステップ）。次に、ステップＳ１０４で、測定された吸収量，測定された排ガスの温度，測定された排ガス中の二酸化炭素濃度，および吸収材特性により求められる吸収材の吸収速度が、目的吸収速度より低下しているかどうかを判断する。ここで、低下したことが判断（検出）されると（ステップＳ１０４のＹ）、ステップＳ１０５で、排ガス排出経路に配置された吸収材を交換する（第４ステップ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素を含んで排出される排ガスより効率的に二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、火力発電所およびガソリンエンジンなどの排ガス中には、多くの二酸化炭素が含まれている。この二酸化炭素は、地球温暖化の原因となる温室効果ガスの一つとして、排出量削減が課題とされている。二酸化炭素の大気中への排出量を削減する方法としては、上述したような排ガスより二酸化炭素を分離・回収する方法がある。例えば、二酸化炭素を吸収する吸収材としてリチウムシリケートを用い、ボイラーの排ガスから二酸化炭素を吸収する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
上述したリチウムシリケートを代表とするリチウム複合酸化物を用いた二酸化炭素の回収では、まず、リチウム複合酸化物を二酸化炭素吸収温度（例えば５００〜７００℃）に加熱し、二酸化炭素を吸収させる。このようにして二酸化炭素を吸収させた後、リチウム複合酸化物をより高温の放出温度（例えば７００〜８５０℃）に加熱し、リチウム複合酸化物より二酸化炭素を放出させる。排ガスが放出されている領域とは異なる箇所で二酸化炭素の放出を行えば、二酸化炭素の回収が行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０７５６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した吸収材を用いた二酸化炭素の回収では、吸収材の特性に合わせた温度制御がなされているが、この条件が、効率を考慮した場合に最適な条件であるとは限らず、二酸化炭素の効率的な回収については考慮されていないという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、リチウム複合酸化物を二酸化炭素吸収材として用い、より効率的に二酸化炭素が回収できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る二酸化炭素回収方法は、リチウム複合酸化物からなる吸収材における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を吸収材特性として求める第１ステップと、二酸化炭素を含む排ガスが排出される排ガス排出経路に排出される排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量を測定して所望とする目的吸収速度を決定する第２ステップと、排ガス排出経路に配置された吸収材が吸収した二酸化炭素の吸収量を測定する第３ステップと、測定された吸収量，測定された排ガスの温度，測定された排ガス中の二酸化炭素濃度，および吸収材特性により求められる吸収材の吸収速度が目的吸収速度より低下したことを検出し、排ガス排出経路に配置された吸収材を交換する第４ステップとを備える。
【０００８】
上記二酸化炭素回収方法において、第４ステップでは、二酸化炭素が未吸収の吸収材に交換すればよい。
【０００９】
また、本発明に係る二酸化炭素回収装置は、二酸化炭素を含む排ガスが輸送される排ガス排出経路と、排ガス排出経路に配置されたリチウム複合酸化物からなる吸収材と、吸収材における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を示す吸収材特性が記憶されている第１記憶部と、排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量より決定される所望とする目的吸収速度が記憶されている第２記憶部と、吸収材が吸収した二酸化炭素の量を測定する吸収量測定手段と、排ガス排出経路を輸送される排ガスの温度および排ガス中の二酸化炭素濃度を測定する排ガス状態測定手段と、吸収量測定手段が測定した吸収量，排ガス状態測定手段が測定した排ガスの温度，排ガス中の二酸化炭素濃度，および第１記憶部に記憶されている吸収材特性により吸収材の吸収速度を求める吸収速度算出手段と、吸収速度算出手段が算出した吸収速度が第２記憶部に記憶されている目的吸収速度より低下したことを検出し、排ガス排出経路に配置された吸収材が交換時期であることを通知する交換時期通知手段とを備える。
【００１０】
上記二酸化炭素回収装置において、交換時期通知手段による吸収材の交換の通知を受けて、排ガス排出経路に配置された吸収材を交換する吸収材交換手段を備えるようにしてもよい。また、吸収材交換手段は、二酸化炭素が未吸収の吸収材に交換すればよい。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、測定された吸収量，測定された排ガスの温度，および吸収材特性により求められる吸収材の吸収速度が目的吸収速度より低下したら吸収材を交換するようにしたので、リチウム複合酸化物を二酸化炭素吸収材として用い、より効率的に二酸化炭素が回収できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における二酸化炭素回収方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】図２は、排ガスの二酸化炭素濃度が１０％のときの、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量に対する当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度の変化を、排ガスの温度ごとに示した特性図である。
【図３】図３は、排ガスの二酸化炭素濃度が２０％のときの、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量に対する当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度の変化を、排ガスの温度ごとに示した特性図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態における二酸化炭素回収装置の構成を示す構成図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態における他の二酸化炭素回収方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における二酸化炭素回収方法を説明するためのフローチャートである。
【００１４】
まず、ステップＳ１０１で、リチウム複合酸化物からなる吸収材における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を吸収材特性として求める（第１ステップ）。
【００１５】
次に、ステップＳ１０２で、二酸化炭素を含む排ガスが排出される排ガス排出経路に排出される排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量を測定して所望とする目的吸収速度を決定する（第２ステップ）。
【００１６】
次に、ステップＳ１０３で、排ガス排出経路に配置された吸収材が吸収した二酸化炭素の吸収量を測定する（第３ステップ）。
【００１７】
次に、ステップＳ１０４で、測定された吸収量，測定された排ガスの温度，測定された排ガス中の二酸化炭素濃度，および吸収材特性により求められる吸収材の吸収速度が、目的吸収速度より低下しているかどうかを判断する。ここで、低下したことが判断（検出）されると（ステップＳ１０４のＹ）、ステップＳ１０５で、排ガス排出経路に配置された吸収材を交換する（第４ステップ）。例えば、未吸収の吸収材に交換すればよい。また、放出温度以上に加熱して二酸化炭素を放出させて再生した吸収材に交換してもよい。また、ある程度二酸化炭素を吸収していても、吸収量が少ない吸収材であれば、交換対象としてもよい。
【００１８】
以上のように、本実施の形態によれば、排出源より排出される排ガスの温度および二酸化炭素濃度によって、リチウム複合酸化物からなる二酸化炭素吸収材における、二酸化炭素の吸収限度量を決定するので、より適切な状態で吸収材の交換が行え、より効率的に二酸化炭素が回収できるようになる。
【００１９】
以下、より詳細に説明する。上述した二酸化炭素回収方法は、以下に説明する発明者らによる鋭意検討の結果、初めて得られた知見によるものである。発明者らは、リチウム複合酸化物、特にリチウムシリケートにおける二酸化炭素の吸収速度が、排ガスの温度および二酸化炭素濃度によって変化することを明らかにした。
【００２０】
図２は、排ガスの二酸化炭素濃度が１０％のときの、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量に対する当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度の変化を、排ガスの温度ごとに示した特性図である。また、図３は、排ガスの二酸化炭素濃度が２０％のときの、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量に対する当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度の変化を、排ガスの温度ごとに示した特性図である。いずれの図においても、横軸の重量変化が、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量の変化（状態）を示している。
【００２１】
これらの図２および図３からわかるように、リチウムシリケートが既に吸収している二酸化炭素の量によって、二酸化炭素の吸収速度が変化する。また、吸収速度の変化は、排出源より排出される排ガスの温度および排ガス中（雰囲気）の二酸化炭素濃度によっても異なる。
【００２２】
これらに基づき、排出源より排出される排ガスの温度および二酸化炭素濃度によって、吸収材に吸収させる二酸化炭素の最大量を決定するようにすることで、排出源ごとに効率の高い二酸化炭素吸収が実現できるようになる。
【００２３】
例えば、図２に示すように、排出源より排出される排ガスの二酸化炭素濃度が１０％の場合、排ガス温度５００℃では、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量が増加すると、吸収速度は低下していく。この場合、リチウムシリケートが吸収できる二酸化炭素の最大量（２５重量％）まで吸収反応を進めた場合、排ガス中の二酸化炭素はリチウムシリケートで吸収されない状態となるものと考えられる。
【００２４】
ここで、上述したように二酸化炭素濃度１０％の排ガスが対象の場合、測定される排ガスの流量より、例えば、吸収材に求められる最低限の吸収速度（目的吸収速度）は、０．０８ｋｇ／ｍ3／ｓと設定（決定）することができる。この場合、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素が５重量％に達すると、算出される当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度が上記吸収速度より低下する。従って、リチウムシリケートの二酸化炭素吸収量が５重量％に達し、算出される吸収速度が０．０８ｋｇ／ｍ3／ｓより低下した段階で、当該リチウムシリケート（吸収材）を交換すればよい。
【００２５】
また、排出源より排出される排ガスの二酸化炭素濃度が１０％、排ガス温度５５０℃の条件であり、排ガスの流量から最低限必要な吸収速度は、０．０８ｋｇ／ｍ3／ｓと設定した場合、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素が１５重量％に達すると、算出される当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度が上記吸収速度より低下する。この場合は、リチウムシリケートの二酸化炭素吸収量が１５重量％に達し、算出される吸収速度が０．０８ｋｇ／ｍ3／ｓより低下した段階で、当該リチウムシリケートを交換すればよい。
【００２６】
また、上記排ガス条件で、排ガスの流量から最低限必要な吸収速度が０．１ｋｇ／ｍ3／ｓと設定した場合、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素が１３重量％に達すると、算出される当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度が上記吸収速度より低下する。この場合は、リチウムシリケートの二酸化炭素吸収量が１３重量％に達し、算出される吸収速度が０．１ｋｇ／ｍ3／ｓより低下した段階で、当該リチウムシリケートを交換すればよい。
【００２７】
ここで、上述したように、例えば、図２および図３などのデータから得られる上限となる吸収量の条件は、以下の表１に示すような交換条件テーブルとして備え、この交換条件テーブルを参照することで、吸収材の交換時期を決定するようにしてもよい。表１には、目的吸収速度が得られる温度毎の二酸化炭素吸収量の範囲が示されている。
【００２８】
【表１】
【００２９】
ここで、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素量は、例えば、二酸化炭素の吸収前と吸収後の排ガスの二酸化炭素濃度の変化と、排ガスの流量とから算出することができる。このように吸収量を測定する場合、二酸化炭素濃度の測定器と、測定器が測定した二酸化炭素濃度の変化より二酸化炭素吸収量を算出する算出装置とを組み合わせることで、吸収量測定手段が構成できる。
【００３０】
また、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素量は、二酸化炭素の吸収前と吸収後のリチウムシリケートの重量変化より求めることができる。重量変化を吸収前のリチウムシリケートの重量で除すれば、重量％で示される二酸化炭素の吸収量が測定できることになる。この場合、リチウムシリケートの重量変化を吸収前のリチウムシリケートの重量で除した値として出力する重量センサーにより吸収量測定手段が構成できる。重量センサーは、吸収材が配置される箇所に設ければよい。
【００３１】
また、リチウムシリケートは、二酸化炭素の吸収時に発熱し、この発熱量が二酸化炭素吸収量に依存する。従って、リチウムシリケートの温度変化を計測すれば、計測された温度変化から発熱量が得られ、得られた発熱量より吸収量を求めることができる。このように吸収量を測定する場合、吸収材の温度を測定する温度測定器と、温度測定器が測定した温度の変化より二酸化炭素吸収量を算出する算出装置とを組み合わせることで、吸収量測定手段が構成できる。
【００３２】
さらには、排出源より排出される排ガスの温度、二酸化炭素濃度が一定の場合には、吸収反応の時間から、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素量（吸収量）を算出することもできる。この場合、リチウムシリケートが設定されている吸収速度（目的吸収速度）を下回る吸収速度となる吸収量となる時間を予め求めておくことが可能となるので、求められている時間の経過により、吸収材の交換を行えばよい。
【００３３】
上述した交換は、例えば、排ガスの流路を、別のリチウムシリケートが配置されている経路に切り替えることで行ってもよい。このようにして交換した後、二酸化炭素吸収量が交換条件に達したリチウムシリケートは、二酸化炭素の放出温度に加熱して二酸化炭素を放出させて再生すれば、上述した交換対象の吸収材として再度用いることができる。
【００３４】
以上に説明したように、最適な吸収速度が得られる範囲となるように、吸収されている二酸化炭素量の範囲を限定して吸収材を交換することで、排ガス中に吸収しきれない二酸化炭素を残存させることが抑制でき、より効率的に二酸化炭素が回収できるようになる。
【００３５】
次に、上述した本実施の形態における二酸化炭素回収方法を実施するための二酸化炭素回収装置について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態における二酸化炭素回収装置４００の構成を示す構成図である。
【００３６】
二酸化炭素回収装置４００は、まず、二酸化炭素を含む排ガスが輸送される排ガス排出経路４０１と、排ガス排出経路４０１に配置されたリチウム複合酸化物からなる吸収材４０２とを備える。排ガスは、例えば、発電設備，ボイラー，焼却設備などの排出源４１０より排出され、排ガス排出経路４０１で輸送される。このように排ガス排出経路４０１により輸送される過程で、排ガス中の二酸化炭素が吸収材４０２に吸収される。
【００３７】
また、二酸化炭素回収装置４００は、吸収材４０２における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を示す吸収材特性が記憶されている第１記憶部４０３と、排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量より決定される所望とする目的吸収速度が記憶されている第２記憶部４０４と、吸収材４０２が吸収した二酸化炭素の量を測定する吸収量測定部４０５と、排ガス排出経路４０１を輸送される排ガスの温度および排ガス中の二酸化炭素濃度を測定する排ガス状態測定部４０６とを備える。
【００３８】
吸収材特性および目的吸収速度は、予め測定しておけばよい。吸収材特性は、用いるリチウム複合酸化物について、実験により求めておけばよい。また、例えば、排ガス状態測定部４０６が、排ガスの温度および二酸化炭素濃度に加え、流量を測定する機能を有していれば、これらの測定機能を用いて各値を測定することで、排出源４１０より排出される排ガスを対象とした目的吸収速度を求めておくことが可能である。また、排ガス状態測定部４０６が、上述した各状態量を逐次に求めていれば、排ガスの状態の変化に対応させて目的吸収速度を自動的に変更することが可能となる。
【００３９】
また、吸収量測定部４０５は、吸収材４０２が配置されている箇所より排出側の排ガス排出経路４０１に設けられた二酸化炭素濃度の測定器と、この測定器が測定した二酸化炭素濃度の変化より二酸化炭素吸収量を算出する算出装置とより構成されたものであればよい。例えは、リチウムシリケートなどのリチウム複合酸化物が吸収した二酸化炭素量は、二酸化炭素の吸収前と吸収後の排ガスの二酸化炭素濃度の変化と、排ガスの流量とから算出することができる。
【００４０】
また、吸収量測定部４０５は、吸収材４０２の重量を継続的に測定し、この測定結果を初期状態（吸収前）の吸収材の重量で除した値として出力する重量センサーより構成されたものであればよい。吸収材が吸収した二酸化炭素量は、二酸化炭素の吸収前と吸収後の吸収材の重量変化より求めることができる。
【００４１】
また、吸収量測定部４０５は、吸収材４０２の温度を測定する温度測定器と、温度測定器が測定した温度の変化より二酸化炭素吸収量を算出する算出装置とより構成されたものであればよい。吸収材は、二酸化炭素の吸収時に発熱し、この発熱量が二酸化炭素吸収量に依存する。
【００４２】
また、二酸化炭素回収装置４００は、吸収量測定部４０５が測定した吸収量，排ガス状態測定部４０６が測定した排ガスの温度，排ガス中の二酸化炭素濃度，および第１記憶部４０３に記憶されている吸収材特性により吸収材４０２の吸収速度を求める吸収速度算出部４０７と、吸収速度算出部４０７が算出した吸収速度が第２記憶部４０４に記憶されている目的吸収速度より低下したことを検出し、排ガス排出経路４０１に配置された吸収材４０２が交換時期であることを通知する交換時期通知部４０８とを備える。例えば、交換時期通知部４０８は、図示しない表示部を備え、この表示部に、利用者が視認可能な状態で、吸収材４０２の交換を促す表示を行う。
【００４３】
上述した本実施の形態における二酸化炭素回収装置４００によれば、吸収材４０２の吸収速度が目的吸収速度より低下すると、交換時期通知部４０８により交換の指示の通知がされるので、より適切な状態で吸収材の交換が行え、より効率的に二酸化炭素が回収できるようになる。
【００４４】
なお、二酸化炭素回収装置４００は、二酸化炭素を吸収した再生対象となる吸収材４１２が配置される二酸化炭素回収経路４１１と、吸収材４１２を放出温度以上に加熱する加熱部４１３と、二酸化炭素回収経路４１１に二酸化炭素をキャリアガスとして供給するキャリアガス供給部４１４とを備える。これらの吸収材再生部により、二酸化炭素を吸収した吸収材４１２より二酸化炭素を放出させて再生する。
【００４５】
前述したように、交換指示が通知されたら、吸収材４０２を吸収材再生部で再生された吸収材に交換すればよい。また、交換指示が通知されたときの吸収材４０２は、吸収材再生部で再生しておけばよい。
【００４６】
また、二酸化炭素回収装置４００は、交換時期通知部４０８による吸収材４０２の交換の通知を受けて吸収材４０２を交換する吸収材交換手段を備えるようにしてもよい。この吸収材交換手段は、例えば、二酸化炭素を吸収した吸収材４０２と再生済みの吸収材４１２とを交換する。吸収材交換手段は、例えば、ベルトコンベアなどの流動床から構成されたものである。
【００４７】
次に、表１に示したように、図２および図３などのデータから得られる上限となる吸収量の条件（交換条件テーブル）を用いた二酸化炭素回収方法について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
まず、ステップＳ５０１で、二酸化炭素回収装置の排ガス排出経路に排出されている排ガスの温度，二酸化炭素濃度，流量を測定し、これらの測定結果より、排ガス排出経路に配置されている吸収材（リチウムシリケート）で、排ガス中の二酸化炭素を吸収するために必要な吸収速度（目的吸収速度）を決定する。
【００４９】
次に、ステップＳ５０２で、決定された目的吸収速度から、交換条件テーブル５０１を参照して交換条件を決定する。交換条件テーブル５０１には、例えば、表１に示すような、目的吸収速度が得られる温度毎の二酸化炭素吸収量の範囲が交換条件として設定されている。例えば、対象とする排ガスの温度が５５０℃であり、決定された目的吸収速度が０．０８ｋｇ／ｍ3／ｓの場合、交換条件は、「０〜１５重量％」となり、測定される二酸化炭素吸収量が１５重量％を超えると、交換対象となる。
【００５０】
次に、ステップＳ５０３で、吸収材が吸収した二酸化炭素量（二酸化炭素吸収量）を測定する。例えば、吸収材の配置箇所より後の排ガス排出経路を輸送されている排ガス中の二酸化炭素濃度の測定結果と、吸収材の配置箇所より前の排ガス排出経路を輸送されている排ガス中の二酸化炭素濃度の測定結果との差、および排ガスの流量測定結果から二酸化炭素吸収量を求めればよい。
【００５１】
次に、ステップＳ５０４で、測定された二酸化炭素吸収量が決定した交換条件の範囲内にあるかどうかを判断する。ここで、測定された二酸化炭素吸収量が決定した交換条件の範囲内にないと判断された場合（ステップＳ５０４のＮＯ）、ステップＳ５０５に進み、例えば、排ガス排出経路における排ガスの輸送を停止し（吸収停止）、ステップＳ５０６で、吸収材を交換する。このとき、再生動作も停止し、再生済みの吸収材と交換すればよい。この後、ステップＳ５０７で排ガス排出経路における排ガスの輸送を開始して吸収を再開する。
【００５２】
一方、測定された二酸化炭素吸収量が決定した交換条件の範囲内にあると判断された場合（ステップＳ５０４のＹＥＳ）、ステップＳ５０１に戻り、ステップＳ５０１〜ステップＳ５０４を繰り返す。なお、排ガスの条件が変化しない場合は、ステップＳ５０３，ステップＳ５０４を繰り返すようにしてもよい。また、ステップＳ５０３における二酸化炭素吸収量は、累積値とする。例えば、算出した結果を所定の記憶部に記憶させ、新たに測定・算出された結果を加算していけばよい。
【００５３】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、リチウム複合酸化物としてリチウムシリケートを例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、リチウムジルコネート、リチウムフェライトなどであってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
４００…二酸化炭素回収装置、４０１…排ガス排出経路、４０２…吸収材、４０３…第１記憶部、４０４…第２記憶部、４０５…吸収量測定部、４０６…排ガス状態測定部、４０７…吸収速度算出部、４０８…交換時期通知部、４１０…排出源、４１１…二酸化炭素回収経路、４１２…吸収材、４１３…加熱部、４１４…キャリアガス供給部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素を含んで排出される排ガスより効率的に二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、火力発電所およびガソリンエンジンなどの排ガス中には、多くの二酸化炭素が含まれている。この二酸化炭素は、地球温暖化の原因となる温室効果ガスの一つとして、排出量削減が課題とされている。二酸化炭素の大気中への排出量を削減する方法としては、上述したような排ガスより二酸化炭素を分離・回収する方法がある。例えば、二酸化炭素を吸収する吸収材としてリチウムシリケートを用い、ボイラーの排ガスから二酸化炭素を吸収する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
上述したリチウムシリケートを代表とするリチウム複合酸化物を用いた二酸化炭素の回収では、まず、リチウム複合酸化物を二酸化炭素吸収温度（例えば５００〜７００℃）に加熱し、二酸化炭素を吸収させる。このようにして二酸化炭素を吸収させた後、リチウム複合酸化物をより高温の放出温度（例えば７００〜８５０℃）に加熱し、リチウム複合酸化物より二酸化炭素を放出させる。排ガスが放出されている領域とは異なる箇所で二酸化炭素の放出を行えば、二酸化炭素の回収が行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０７５６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した吸収材を用いた二酸化炭素の回収では、吸収材の特性に合わせた温度制御がなされているが、この条件が、効率を考慮した場合に最適な条件であるとは限らず、二酸化炭素の効率的な回収については考慮されていないという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、リチウム複合酸化物を二酸化炭素吸収材として用い、より効率的に二酸化炭素が回収できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る二酸化炭素回収方法は、リチウム複合酸化物からなる吸収材における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を吸収材特性として求める第１ステップと、二酸化炭素を含む排ガスが排出される排ガス排出経路に排出される排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量を測定して所望とする目的吸収速度を決定する第２ステップと、排ガス排出経路に配置された吸収材が吸収した二酸化炭素の吸収量を測定する第３ステップと、測定された吸収量，測定された排ガスの温度，測定された排ガス中の二酸化炭素濃度，および吸収材特性により求められる吸収材の吸収速度が目的吸収速度より低下したことを検出し、排ガス排出経路に配置された吸収材を交換する第４ステップとを備える。
【０００８】
上記二酸化炭素回収方法において、第４ステップでは、二酸化炭素が未吸収の吸収材に交換すればよい。
【０００９】
また、本発明に係る二酸化炭素回収装置は、二酸化炭素を含む排ガスが輸送される排ガス排出経路と、排ガス排出経路に配置されたリチウム複合酸化物からなる吸収材と、吸収材における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を示す吸収材特性が記憶されている第１記憶部と、排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量より決定される所望とする目的吸収速度が記憶されている第２記憶部と、吸収材が吸収した二酸化炭素の量を測定する吸収量測定手段と、排ガス排出経路を輸送される排ガスの温度および排ガス中の二酸化炭素濃度を測定する排ガス状態測定手段と、吸収量測定手段が測定した吸収量，排ガス状態測定手段が測定した排ガスの温度，排ガス中の二酸化炭素濃度，および第１記憶部に記憶されている吸収材特性により吸収材の吸収速度を求める吸収速度算出手段と、吸収速度算出手段が算出した吸収速度が第２記憶部に記憶されている目的吸収速度より低下したことを検出し、排ガス排出経路に配置された吸収材が交換時期であることを通知する交換時期通知手段とを備える。
【００１０】
上記二酸化炭素回収装置において、交換時期通知手段による吸収材の交換の通知を受けて、排ガス排出経路に配置された吸収材を交換する吸収材交換手段を備えるようにしてもよい。また、吸収材交換手段は、二酸化炭素が未吸収の吸収材に交換すればよい。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、測定された吸収量，測定された排ガスの温度，および吸収材特性により求められる吸収材の吸収速度が目的吸収速度より低下したら吸収材を交換するようにしたので、リチウム複合酸化物を二酸化炭素吸収材として用い、より効率的に二酸化炭素が回収できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における二酸化炭素回収方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】図２は、排ガスの二酸化炭素濃度が１０％のときの、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量に対する当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度の変化を、排ガスの温度ごとに示した特性図である。
【図３】図３は、排ガスの二酸化炭素濃度が２０％のときの、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量に対する当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度の変化を、排ガスの温度ごとに示した特性図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態における二酸化炭素回収装置の構成を示す構成図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態における他の二酸化炭素回収方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における二酸化炭素回収方法を説明するためのフローチャートである。
【００１４】
まず、ステップＳ１０１で、リチウム複合酸化物からなる吸収材における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を吸収材特性として求める（第１ステップ）。
【００１５】
次に、ステップＳ１０２で、二酸化炭素を含む排ガスが排出される排ガス排出経路に排出される排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量を測定して所望とする目的吸収速度を決定する（第２ステップ）。
【００１６】
次に、ステップＳ１０３で、排ガス排出経路に配置された吸収材が吸収した二酸化炭素の吸収量を測定する（第３ステップ）。
【００１７】
次に、ステップＳ１０４で、測定された吸収量，測定された排ガスの温度，測定された排ガス中の二酸化炭素濃度，および吸収材特性により求められる吸収材の吸収速度が、目的吸収速度より低下しているかどうかを判断する。ここで、低下したことが判断（検出）されると（ステップＳ１０４のＹ）、ステップＳ１０５で、排ガス排出経路に配置された吸収材を交換する（第４ステップ）。例えば、未吸収の吸収材に交換すればよい。また、放出温度以上に加熱して二酸化炭素を放出させて再生した吸収材に交換してもよい。また、ある程度二酸化炭素を吸収していても、吸収量が少ない吸収材であれば、交換対象としてもよい。
【００１８】
以上のように、本実施の形態によれば、排出源より排出される排ガスの温度および二酸化炭素濃度によって、リチウム複合酸化物からなる二酸化炭素吸収材における、二酸化炭素の吸収限度量を決定するので、より適切な状態で吸収材の交換が行え、より効率的に二酸化炭素が回収できるようになる。
【００１９】
以下、より詳細に説明する。上述した二酸化炭素回収方法は、以下に説明する発明者らによる鋭意検討の結果、初めて得られた知見によるものである。発明者らは、リチウム複合酸化物、特にリチウムシリケートにおける二酸化炭素の吸収速度が、排ガスの温度および二酸化炭素濃度によって変化することを明らかにした。
【００２０】
図２は、排ガスの二酸化炭素濃度が１０％のときの、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量に対する当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度の変化を、排ガスの温度ごとに示した特性図である。また、図３は、排ガスの二酸化炭素濃度が２０％のときの、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量に対する当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度の変化を、排ガスの温度ごとに示した特性図である。いずれの図においても、横軸の重量変化が、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量の変化（状態）を示している。
【００２１】
これらの図２および図３からわかるように、リチウムシリケートが既に吸収している二酸化炭素の量によって、二酸化炭素の吸収速度が変化する。また、吸収速度の変化は、排出源より排出される排ガスの温度および排ガス中（雰囲気）の二酸化炭素濃度によっても異なる。
【００２２】
これらに基づき、排出源より排出される排ガスの温度および二酸化炭素濃度によって、吸収材に吸収させる二酸化炭素の最大量を決定するようにすることで、排出源ごとに効率の高い二酸化炭素吸収が実現できるようになる。
【００２３】
例えば、図２に示すように、排出源より排出される排ガスの二酸化炭素濃度が１０％の場合、排ガス温度５００℃では、リチウムシリケートが吸収している二酸化炭素の量が増加すると、吸収速度は低下していく。この場合、リチウムシリケートが吸収できる二酸化炭素の最大量（２５重量％）まで吸収反応を進めた場合、排ガス中の二酸化炭素はリチウムシリケートで吸収されない状態となるものと考えられる。
【００２４】
ここで、上述したように二酸化炭素濃度１０％の排ガスが対象の場合、測定される排ガスの流量より、例えば、吸収材に求められる最低限の吸収速度（目的吸収速度）は、０．０８ｋｇ／ｍ3／ｓと設定（決定）することができる。この場合、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素が５重量％に達すると、算出される当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度が上記吸収速度より低下する。従って、リチウムシリケートの二酸化炭素吸収量が５重量％に達し、算出される吸収速度が０．０８ｋｇ／ｍ3／ｓより低下した段階で、当該リチウムシリケート（吸収材）を交換すればよい。
【００２５】
また、排出源より排出される排ガスの二酸化炭素濃度が１０％、排ガス温度５５０℃の条件であり、排ガスの流量から最低限必要な吸収速度は、０．０８ｋｇ／ｍ3／ｓと設定した場合、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素が１５重量％に達すると、算出される当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度が上記吸収速度より低下する。この場合は、リチウムシリケートの二酸化炭素吸収量が１５重量％に達し、算出される吸収速度が０．０８ｋｇ／ｍ3／ｓより低下した段階で、当該リチウムシリケートを交換すればよい。
【００２６】
また、上記排ガス条件で、排ガスの流量から最低限必要な吸収速度が０．１ｋｇ／ｍ3／ｓと設定した場合、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素が１３重量％に達すると、算出される当該リチウムシリケートの二酸化炭素吸収速度が上記吸収速度より低下する。この場合は、リチウムシリケートの二酸化炭素吸収量が１３重量％に達し、算出される吸収速度が０．１ｋｇ／ｍ3／ｓより低下した段階で、当該リチウムシリケートを交換すればよい。
【００２７】
ここで、上述したように、例えば、図２および図３などのデータから得られる上限となる吸収量の条件は、以下の表１に示すような交換条件テーブルとして備え、この交換条件テーブルを参照することで、吸収材の交換時期を決定するようにしてもよい。表１には、目的吸収速度が得られる温度毎の二酸化炭素吸収量の範囲が示されている。
【００２８】
【表１】
【００２９】
ここで、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素量は、例えば、二酸化炭素の吸収前と吸収後の排ガスの二酸化炭素濃度の変化と、排ガスの流量とから算出することができる。このように吸収量を測定する場合、二酸化炭素濃度の測定器と、測定器が測定した二酸化炭素濃度の変化より二酸化炭素吸収量を算出する算出装置とを組み合わせることで、吸収量測定手段が構成できる。
【００３０】
また、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素量は、二酸化炭素の吸収前と吸収後のリチウムシリケートの重量変化より求めることができる。重量変化を吸収前のリチウムシリケートの重量で除すれば、重量％で示される二酸化炭素の吸収量が測定できることになる。この場合、リチウムシリケートの重量変化を吸収前のリチウムシリケートの重量で除した値として出力する重量センサーにより吸収量測定手段が構成できる。重量センサーは、吸収材が配置される箇所に設ければよい。
【００３１】
また、リチウムシリケートは、二酸化炭素の吸収時に発熱し、この発熱量が二酸化炭素吸収量に依存する。従って、リチウムシリケートの温度変化を計測すれば、計測された温度変化から発熱量が得られ、得られた発熱量より吸収量を求めることができる。このように吸収量を測定する場合、吸収材の温度を測定する温度測定器と、温度測定器が測定した温度の変化より二酸化炭素吸収量を算出する算出装置とを組み合わせることで、吸収量測定手段が構成できる。
【００３２】
さらには、排出源より排出される排ガスの温度、二酸化炭素濃度が一定の場合には、吸収反応の時間から、リチウムシリケートが吸収した二酸化炭素量（吸収量）を算出することもできる。この場合、リチウムシリケートが設定されている吸収速度（目的吸収速度）を下回る吸収速度となる吸収量となる時間を予め求めておくことが可能となるので、求められている時間の経過により、吸収材の交換を行えばよい。
【００３３】
上述した交換は、例えば、排ガスの流路を、別のリチウムシリケートが配置されている経路に切り替えることで行ってもよい。このようにして交換した後、二酸化炭素吸収量が交換条件に達したリチウムシリケートは、二酸化炭素の放出温度に加熱して二酸化炭素を放出させて再生すれば、上述した交換対象の吸収材として再度用いることができる。
【００３４】
以上に説明したように、最適な吸収速度が得られる範囲となるように、吸収されている二酸化炭素量の範囲を限定して吸収材を交換することで、排ガス中に吸収しきれない二酸化炭素を残存させることが抑制でき、より効率的に二酸化炭素が回収できるようになる。
【００３５】
次に、上述した本実施の形態における二酸化炭素回収方法を実施するための二酸化炭素回収装置について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態における二酸化炭素回収装置４００の構成を示す構成図である。
【００３６】
二酸化炭素回収装置４００は、まず、二酸化炭素を含む排ガスが輸送される排ガス排出経路４０１と、排ガス排出経路４０１に配置されたリチウム複合酸化物からなる吸収材４０２とを備える。排ガスは、例えば、発電設備，ボイラー，焼却設備などの排出源４１０より排出され、排ガス排出経路４０１で輸送される。このように排ガス排出経路４０１により輸送される過程で、排ガス中の二酸化炭素が吸収材４０２に吸収される。
【００３７】
また、二酸化炭素回収装置４００は、吸収材４０２における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を示す吸収材特性が記憶されている第１記憶部４０３と、排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量より決定される所望とする目的吸収速度が記憶されている第２記憶部４０４と、吸収材４０２が吸収した二酸化炭素の量を測定する吸収量測定部４０５と、排ガス排出経路４０１を輸送される排ガスの温度および排ガス中の二酸化炭素濃度を測定する排ガス状態測定部４０６とを備える。
【００３８】
吸収材特性および目的吸収速度は、予め測定しておけばよい。吸収材特性は、用いるリチウム複合酸化物について、実験により求めておけばよい。また、例えば、排ガス状態測定部４０６が、排ガスの温度および二酸化炭素濃度に加え、流量を測定する機能を有していれば、これらの測定機能を用いて各値を測定することで、排出源４１０より排出される排ガスを対象とした目的吸収速度を求めておくことが可能である。また、排ガス状態測定部４０６が、上述した各状態量を逐次に求めていれば、排ガスの状態の変化に対応させて目的吸収速度を自動的に変更することが可能となる。
【００３９】
また、吸収量測定部４０５は、吸収材４０２が配置されている箇所より排出側の排ガス排出経路４０１に設けられた二酸化炭素濃度の測定器と、この測定器が測定した二酸化炭素濃度の変化より二酸化炭素吸収量を算出する算出装置とより構成されたものであればよい。例えは、リチウムシリケートなどのリチウム複合酸化物が吸収した二酸化炭素量は、二酸化炭素の吸収前と吸収後の排ガスの二酸化炭素濃度の変化と、排ガスの流量とから算出することができる。
【００４０】
また、吸収量測定部４０５は、吸収材４０２の重量を継続的に測定し、この測定結果を初期状態（吸収前）の吸収材の重量で除した値として出力する重量センサーより構成されたものであればよい。吸収材が吸収した二酸化炭素量は、二酸化炭素の吸収前と吸収後の吸収材の重量変化より求めることができる。
【００４１】
また、吸収量測定部４０５は、吸収材４０２の温度を測定する温度測定器と、温度測定器が測定した温度の変化より二酸化炭素吸収量を算出する算出装置とより構成されたものであればよい。吸収材は、二酸化炭素の吸収時に発熱し、この発熱量が二酸化炭素吸収量に依存する。
【００４２】
また、二酸化炭素回収装置４００は、吸収量測定部４０５が測定した吸収量，排ガス状態測定部４０６が測定した排ガスの温度，排ガス中の二酸化炭素濃度，および第１記憶部４０３に記憶されている吸収材特性により吸収材４０２の吸収速度を求める吸収速度算出部４０７と、吸収速度算出部４０７が算出した吸収速度が第２記憶部４０４に記憶されている目的吸収速度より低下したことを検出し、排ガス排出経路４０１に配置された吸収材４０２が交換時期であることを通知する交換時期通知部４０８とを備える。例えば、交換時期通知部４０８は、図示しない表示部を備え、この表示部に、利用者が視認可能な状態で、吸収材４０２の交換を促す表示を行う。
【００４３】
上述した本実施の形態における二酸化炭素回収装置４００によれば、吸収材４０２の吸収速度が目的吸収速度より低下すると、交換時期通知部４０８により交換の指示の通知がされるので、より適切な状態で吸収材の交換が行え、より効率的に二酸化炭素が回収できるようになる。
【００４４】
なお、二酸化炭素回収装置４００は、二酸化炭素を吸収した再生対象となる吸収材４１２が配置される二酸化炭素回収経路４１１と、吸収材４１２を放出温度以上に加熱する加熱部４１３と、二酸化炭素回収経路４１１に二酸化炭素をキャリアガスとして供給するキャリアガス供給部４１４とを備える。これらの吸収材再生部により、二酸化炭素を吸収した吸収材４１２より二酸化炭素を放出させて再生する。
【００４５】
前述したように、交換指示が通知されたら、吸収材４０２を吸収材再生部で再生された吸収材に交換すればよい。また、交換指示が通知されたときの吸収材４０２は、吸収材再生部で再生しておけばよい。
【００４６】
また、二酸化炭素回収装置４００は、交換時期通知部４０８による吸収材４０２の交換の通知を受けて吸収材４０２を交換する吸収材交換手段を備えるようにしてもよい。この吸収材交換手段は、例えば、二酸化炭素を吸収した吸収材４０２と再生済みの吸収材４１２とを交換する。吸収材交換手段は、例えば、ベルトコンベアなどの流動床から構成されたものである。
【００４７】
次に、表１に示したように、図２および図３などのデータから得られる上限となる吸収量の条件（交換条件テーブル）を用いた二酸化炭素回収方法について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
まず、ステップＳ５０１で、二酸化炭素回収装置の排ガス排出経路に排出されている排ガスの温度，二酸化炭素濃度，流量を測定し、これらの測定結果より、排ガス排出経路に配置されている吸収材（リチウムシリケート）で、排ガス中の二酸化炭素を吸収するために必要な吸収速度（目的吸収速度）を決定する。
【００４９】
次に、ステップＳ５０２で、決定された目的吸収速度から、交換条件テーブル５０１を参照して交換条件を決定する。交換条件テーブル５０１には、例えば、表１に示すような、目的吸収速度が得られる温度毎の二酸化炭素吸収量の範囲が交換条件として設定されている。例えば、対象とする排ガスの温度が５５０℃であり、決定された目的吸収速度が０．０８ｋｇ／ｍ3／ｓの場合、交換条件は、「０〜１５重量％」となり、測定される二酸化炭素吸収量が１５重量％を超えると、交換対象となる。
【００５０】
次に、ステップＳ５０３で、吸収材が吸収した二酸化炭素量（二酸化炭素吸収量）を測定する。例えば、吸収材の配置箇所より後の排ガス排出経路を輸送されている排ガス中の二酸化炭素濃度の測定結果と、吸収材の配置箇所より前の排ガス排出経路を輸送されている排ガス中の二酸化炭素濃度の測定結果との差、および排ガスの流量測定結果から二酸化炭素吸収量を求めればよい。
【００５１】
次に、ステップＳ５０４で、測定された二酸化炭素吸収量が決定した交換条件の範囲内にあるかどうかを判断する。ここで、測定された二酸化炭素吸収量が決定した交換条件の範囲内にないと判断された場合（ステップＳ５０４のＮＯ）、ステップＳ５０５に進み、例えば、排ガス排出経路における排ガスの輸送を停止し（吸収停止）、ステップＳ５０６で、吸収材を交換する。このとき、再生動作も停止し、再生済みの吸収材と交換すればよい。この後、ステップＳ５０７で排ガス排出経路における排ガスの輸送を開始して吸収を再開する。
【００５２】
一方、測定された二酸化炭素吸収量が決定した交換条件の範囲内にあると判断された場合（ステップＳ５０４のＹＥＳ）、ステップＳ５０１に戻り、ステップＳ５０１〜ステップＳ５０４を繰り返す。なお、排ガスの条件が変化しない場合は、ステップＳ５０３，ステップＳ５０４を繰り返すようにしてもよい。また、ステップＳ５０３における二酸化炭素吸収量は、累積値とする。例えば、算出した結果を所定の記憶部に記憶させ、新たに測定・算出された結果を加算していけばよい。
【００５３】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、リチウム複合酸化物としてリチウムシリケートを例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、リチウムジルコネート、リチウムフェライトなどであってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
４００…二酸化炭素回収装置、４０１…排ガス排出経路、４０２…吸収材、４０３…第１記憶部、４０４…第２記憶部、４０５…吸収量測定部、４０６…排ガス状態測定部、４０７…吸収速度算出部、４０８…交換時期通知部、４１０…排出源、４１１…二酸化炭素回収経路、４１２…吸収材、４１３…加熱部、４１４…キャリアガス供給部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウム複合酸化物からなる吸収材における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を吸収材特性として求める第１ステップと、
二酸化炭素を含む排ガスが排出される排ガス排出経路に排出される前記排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量を測定して所望とする目的吸収速度を決定する第２ステップと、
前記排ガス排出経路に配置された前記吸収材が吸収した二酸化炭素の吸収量を測定する第３ステップと、
測定された前記吸収量，測定された前記排ガスの温度，測定された前記排ガス中の二酸化炭素濃度，および前記吸収材特性により求められる前記吸収材の吸収速度が前記目的吸収速度より低下したことを検出し、前記排ガス排出経路に配置された前記吸収材を交換する第４ステップと
を備えることを特徴とする二酸化炭素回収方法。
【請求項２】
請求項１記載の二酸化炭素回収方法において、
前記第４ステップでは、二酸化炭素が未吸収の吸収材に交換することを特徴とする二酸化炭素回収方法。
【請求項３】
二酸化炭素を含む排ガスが輸送される排ガス排出経路と、
前記排ガス排出経路に配置されたリチウム複合酸化物からなる吸収材と、
前記吸収材における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を示す吸収材特性が記憶されている第１記憶部と、
前記排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量より決定される所望とする目的吸収速度が記憶されている第２記憶部と、
前記吸収材が吸収した二酸化炭素の量を測定する吸収量測定手段と、
前記排ガス排出経路を輸送される前記排ガスの温度および前記排ガス中の二酸化炭素濃度を測定する排ガス状態測定手段と、
前記吸収量測定手段が測定した前記吸収量，前記排ガス状態測定手段が測定した前記排ガスの温度，前記排ガス中の二酸化炭素濃度，および前記第１記憶部に記憶されている前記吸収材特性により前記吸収材の吸収速度を求める吸収速度算出手段と、
前記吸収速度算出手段が算出した吸収速度が前記第２記憶部に記憶されている前記目的吸収速度より低下したことを検出し、前記排ガス排出経路に配置された前記吸収材が交換時期であることを通知する交換時期通知手段と
を備えることを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【請求項４】
請求項３記載の二酸化炭素回収装置において、
前記交換時期通知手段による前記吸収材の交換の通知を受けて、前記排ガス排出経路に配置された前記吸収材を交換する吸収材交換手段を備えることを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【請求項５】
請求項４記載の二酸化炭素回収装置において、
前記吸収材交換手段は、二酸化炭素が未吸収の吸収材に交換することを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【請求項１】
リチウム複合酸化物からなる吸収材における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を吸収材特性として求める第１ステップと、
二酸化炭素を含む排ガスが排出される排ガス排出経路に排出される前記排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量を測定して所望とする目的吸収速度を決定する第２ステップと、
前記排ガス排出経路に配置された前記吸収材が吸収した二酸化炭素の吸収量を測定する第３ステップと、
測定された前記吸収量，測定された前記排ガスの温度，測定された前記排ガス中の二酸化炭素濃度，および前記吸収材特性により求められる前記吸収材の吸収速度が前記目的吸収速度より低下したことを検出し、前記排ガス排出経路に配置された前記吸収材を交換する第４ステップと
を備えることを特徴とする二酸化炭素回収方法。
【請求項２】
請求項１記載の二酸化炭素回収方法において、
前記第４ステップでは、二酸化炭素が未吸収の吸収材に交換することを特徴とする二酸化炭素回収方法。
【請求項３】
二酸化炭素を含む排ガスが輸送される排ガス排出経路と、
前記排ガス排出経路に配置されたリチウム複合酸化物からなる吸収材と、
前記吸収材における、加熱される温度，吸収されている二酸化炭素の量，および雰囲気の二酸化炭素濃度に対する二酸化炭素の吸収速度の関係を示す吸収材特性が記憶されている第１記憶部と、
前記排ガスの温度，二酸化炭素濃度，および流量より決定される所望とする目的吸収速度が記憶されている第２記憶部と、
前記吸収材が吸収した二酸化炭素の量を測定する吸収量測定手段と、
前記排ガス排出経路を輸送される前記排ガスの温度および前記排ガス中の二酸化炭素濃度を測定する排ガス状態測定手段と、
前記吸収量測定手段が測定した前記吸収量，前記排ガス状態測定手段が測定した前記排ガスの温度，前記排ガス中の二酸化炭素濃度，および前記第１記憶部に記憶されている前記吸収材特性により前記吸収材の吸収速度を求める吸収速度算出手段と、
前記吸収速度算出手段が算出した吸収速度が前記第２記憶部に記憶されている前記目的吸収速度より低下したことを検出し、前記排ガス排出経路に配置された前記吸収材が交換時期であることを通知する交換時期通知手段と
を備えることを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【請求項４】
請求項３記載の二酸化炭素回収装置において、
前記交換時期通知手段による前記吸収材の交換の通知を受けて、前記排ガス排出経路に配置された前記吸収材を交換する吸収材交換手段を備えることを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【請求項５】
請求項４記載の二酸化炭素回収装置において、
前記吸収材交換手段は、二酸化炭素が未吸収の吸収材に交換することを特徴とする二酸化炭素回収装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−２２５７７（Ｐ２０１３−２２５７７Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２９４６（Ｐ２０１１−１６２９４６）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【出願人】（８９９００００６８）学校法人早稲田大学 (602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【出願人】（８９９００００６８）学校法人早稲田大学 (602)
【Ｆターム（参考）】
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