[发明专利]二氧化碳处理装置和二氧化碳的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及二氧化碳处理装置和二氧化碳的处理方法。

背景技术

以往，作为处理二氧化碳的方法，已知使含有二氧化碳的气体接触由水、含碱土类金属的物质、和弱碱与强酸的盐组成的水溶液而生成碱土类金属的碳酸盐的方法(例如参照专利文献1)。在该方法中，使用天然矿物、废料、在制造工序中排出的副产物等作为含碱土类金属的物质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-97072号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1所述的方法中，为了确保碱土类金属，需要从天然矿物、废料、在制造工序中排出的副产物等中提取碱土类金属的工序，因此，存在处理成本变高的问题。

本发明是鉴于上述问题而研究出的发明，目的在于提供能够廉价且简便地处理二氧化碳的二氧化碳处理装置以及二氧化碳的处理方法。

本发明人等着眼于镁在二氧化碳环境中燃烧而生成氧化镁的情况，发现仅使镁的粉末在含有氧作为构成元素的气体例如二氧化碳环境中氧化，就能够适于用作二氧化碳处理中的碱土类金属，从而完成本发明。

用于实现上述目的的本发明的二氧化碳处理装置的特征构成在于设置有：在含有氧作为构成元素的气体的环境中使含有镁的粉末氧化而生成氧化镁的氧化容器；加入在上述氧化容器中生成的氧化镁的、储存水或者水溶液的碳酸盐生成槽；和对该碳酸盐生成槽供给二氧化碳的二氧化碳供给装置。

根据本构成，通过在氧化容器中使含有镁的粉末在二氧化碳等含有氧作为构成元素的气体的环境中氧化，从而能够生成氧化镁。因此，能容易地供给作为与二氧化碳反应的碱土类金属的镁。而且，在使用二氧化碳作为含有氧作为构成元素的气体时，因为在氧化容器中也能够消耗二氧化碳，所以能够提高二氧化碳的处理效率。

因而，如果使用本构成的二氧化碳处理装置，则能够廉价且简便地处理二氧化碳。

本发明的二氧化碳的处理方法的第1特征方法在于以下方面：具备在含有氧作为构成元素的气体的环境中使含有镁的粉末氧化而生成氧化镁的工序，将生成的氧化镁添加到水或者水溶液的工序，和使二氧化碳接触该水或者水溶液的工序；以碳酸镁的形式固定二氧化碳。

根据本方法，通过使含有镁的粉末在二氧化碳等含有氧作为构成元素的气体的环境中氧化，将生成的氧化镁添加到水或者水溶液中，使其与二氧化碳接触，从而能够将二氧化碳固定。另外，在使含有镁的粉末氧化时，如果也使用二氧化碳作为含有氧作为构成元素的气体，则在该工序中也消耗二氧化碳，因此，可提高二氧化碳的处理效率。

因而，如果利用本方法的二氧化碳的处理方法，则能够廉价且简便地处理二氧化碳。

本发明的二氧化碳的处理方法的第2特征方法在于以下方面：控制上述水或者水溶液的温度、镁离子浓度、重碳酸离子浓度中的至少1种，使碳酸镁析出。

根据本方法，通过控制水或者水溶液的温度、镁离子浓度、重碳酸离子浓度中的至少1种，从而能选择析出的碳酸镁的种类。因此，例如，如果选择性地使二氧化碳相对于镁的固定化率高的正碳酸镁析出，则能够提高二氧化碳的处理效率。

附图说明

图1是本实施方式的二氧化碳处理装置的简图。

图2是保管含有镁的粉末的保管容器的简图。

图3是表示通过控制[Mg²⁺][CO₃^2-]/Ksp而使碳酸镁析出的例子的曲线图。

图4是表示重碳酸离子浓度和温度与镁盐的种类的关系的曲线图。

图5是表示从溶液中导出的二氧化碳浓度与溶液的pH的经时变化的曲线图。

图6是表示溶液的pH与从溶液中导出的二氧化碳浓度的关系的曲线图。

图7是表示化合物、离子的溶解度与pH的关系的曲线图。

图8是表示液体中的二氧化碳吸收率、重碳酸离子率与pH的关系的曲线图。

图9是表示pH和电导率的经时变化的曲线图。

图10是表示pH和氧化还原电位的经时变化的曲线图。

图11是表示改变[Mg²⁺]/[CO₃^2-]时的、到碳酸镁析出为止的潜伏时间与碳酸镁的粒径的变化的曲线图。

图12是表示生成物与残渣的粒度分布的曲线图。

图13是表示溶液的温度与镁盐的种类的关系的曲线图。

图14是表示pH和温度与镁盐的种类的关系的曲线图。