吸收式去除和浓缩装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供能对二氧化碳进行去除或者浓缩来确保高回收效率的吸收式二氧化碳去除和浓缩装置。具有保持二氧化碳吸收剂的蜂窝式转子(1)，将蜂窝式转子(1)至少分割为处理区(2)和再生区(4)，使加热再生用空气与处理空气的任一者或者两者由加湿单元(7)进行加湿后通过各区，从而能提高吸收性能以及浓缩性能。将蜂窝式转子(1)至少分割为处理区(2，3)和再生区(4)，使处理对象空气由处理用加湿单元(7)进行加湿后通过处理区(2)，并使通过处理区(2)后的处理空气的一部分或者全量再次通过处理区(3)，从而能进一步提高吸收性能以及浓缩性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如使用保持有碳酸钾、胺添附多孔质材、弱碱性离子交换树脂等二氧化碳气体吸收剂的蜂窝式转子(honeycombrotor)，从处理对象空气之中分离出包含于处理对象空气的二氧化碳，例如以去除大楼等室内的二氧化碳为目的，或者以对塑料大棚或植物工厂等供应经浓缩的高浓度的二氧化碳为目的等，对应于不同目的而能去除和浓缩二氧化碳的吸收式去除和浓缩装置。
技术介绍
现有技术中，作为能以浓缩状态且低温下从处理对象空气之中分离去除气体状的去除对象物质的装置，例如如专利文献1、2所述，已知有吸装卸式浓缩装置，其使用用于保持吸附材的通气性的吸附转子以及再生用加热和加湿单元、排气用加热和加湿单元。另外，当前，作为二氧化碳的分离回收技术之一，已知有基于胺水溶液的化学吸收法。胺水溶液为了从吸收了二氧化碳的胺水溶液之中分离出(加热再生胺水溶液)二氧化碳，需要莫大的能量，因此期望再生能量的减少。作为其解决策略之一，推进了固体吸收剂的开发。固体吸收剂能减少在再生时与水溶液系中存在的多余的水分的加热有关的能量。利用胺水溶液的二氧化碳的吸收过程如非专利文献1所述，一般由下式示出。一级胺(R－NH2)二级胺(R1R2－NH)在二氧化碳吸收液能通过第二个所示的路径[2a][2b][4a][4b]来进行二氧化碳吸收时，基于[1]或者[3]所示的反应，反应热变小，有能减少脱离再生的能量这样的优点。即，在使用担载胺的固体吸收剂的情况下，例如吸收摄氏15℃(以下，将温度全部设为“摄氏”)、脱离45℃这样的低温条件下，认为会发生[2a][2b][4a][4b]所示的反应。其中，这些反应是在有水存在的前提下进行的，因此水分(湿度)的共存是必须的。三级胺不具有NH结合，因此在此示出的反应不发生，例如在吸收15℃、脱离45℃这样的低温条件下不呈现二氧化碳的吸收脱离性能。胺水溶液还具有臭味或劣化的问题，因此为了减轻该问题，降低再生温度是重要的。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开2012－61389号公报专利文献2：JP特开2012－115773号公报非专利文献非专利文献1：公益财团法人地球环境产业技术研究机构平成22年二氧化碳回收技术高度化事业成果报告书专利文献1、2所公开的是，通过吸附材的吸附·解吸，从处理对象空气之中分离去除气体状的去除对象物质，使加热后的低温的再生用空气成为加湿状态，以通过水分从吸附材赶出处于吸附状态的去除对象物质的形态进行置换解吸，使处于吸附状态的去除对象物质在再生区从吸附材向再生用空气高效地解吸。然而，专利文献1、2中记载的是，例如，若想要使用一般的沸石作为二氧化碳的吸附材，通过与水分的置换解吸来分离二氧化碳，则水分将吸附于沸石的细孔，沸石的二氧化碳吸附能力会显著下降，其结果是，装置的物质回收率η(即，在处理区通过吸附从处理对象空气之中分离去除去除对象物质的效率)会显著下降，因此无法进行基于加热·加湿的运行。另外，即使使用胺的水溶液，再生例如也需要120℃这样的高温从而需要大量的能量。另外，以高温进行再生也会产生劣化或臭味的问题。若取代沸石而使用担载胺的固体吸收剂作为二氧化碳吸收剂，且使用水蒸气来作为在再生区通风的再生用气体，则将得到由担载胺的固体吸收剂给出的二氧化碳解吸以及湿度的效果，但需要锅炉的设备，从而成为昂贵且能量消耗多的装置。
技术实现思路
鉴于该事实，本专利技术的主要课题在于，提供一种吸收式去除和浓缩装置，通过使用担载胺的固体吸收剂这样的二氧化碳的吸收剂对低温的再生空气进行加湿，从而在抑制再生能量的同时将装置的物质回收率η确保得较高。通过在担载胺的固体吸收剂的情况下以低温进行再生，从而前述的劣化或臭味的问题也减轻。本专利技术为了解决以上那样的课题，提供一种吸收式去除和浓缩装置，具有保持有二氧化碳的吸收剂的蜂窝式转子，将该蜂窝式转子至少划分为处理区和再生区，通过使处理对象空气在处理区通风，从而使该处理对象空气所含的二氧化碳被转子部分的保持吸收剂吸收而从处理对象空气之中分离去除，通过使再生用空气在再生区通风，从而使该保持吸收剂在所述处理区吸收到的二氧化碳被再生用空气脱离而对转子部分的保持吸收材进行再生，所述吸收式去除和浓缩装置具有湿度调整单元，该湿度调整单元用于提高在所述再生区通风的再生用加热空气与在处理区通风的处理空气的任一者或者两者的相对湿度。此外，再生用湿度调整单元优选在加热后进行加湿，但也可以在加湿后进行加热。若使用高湿度空气作为在再生区通风的再生用空气，则不仅能减少因来自吸收剂的水分脱离所带来的能量损失，而且担载胺的固体吸收剂那样的需要水分的共存的吸收剂变得容易反应。另外，若通过对再生区的再生用空气进行加湿来维持吸收剂的含水率，则能在使用低温的再生用空气的同时，有效地避免在再生区发生脱离不足的状态。另一方面，在处理区保证吸收剂的含水，因此能有效地吸收二氧化碳。若在再生区对外部气体或与室内相同程度的湿度的空气进行加热来再生，则再生空气变为低相对湿度，再生能量会被水分的脱离所消耗。结果，二氧化碳脱离性能下降，但通过对再生空气进行加湿以成为高湿度空气，水分的脱离将被抑制，且二氧化碳脱离性能得以提高。若在处理区通过加热式以外的气化式、水喷雾式、超声波式来对处理对象空气进行加湿，则处理对象空气的温度因气化冷却效应降低而二氧化碳的吸收性能得以提高，且具有在处理区吸湿后的水分在再生区脱离从而对再生循环系路提供湿度的效果。在此情况下，前述的水分的脱离所致的再生能量的消耗会临时发生，但在再生循环系的空气被保证为高湿度时，将抑制基于再生空气的水分的脱离，因此处理区中的吸湿也变少。在以去除大楼等的室内的二氧化碳为目的进行使用的情况下，尤其在冬期～中间期，还具有防止供气过于干燥的效果。此外，关于处理对象空气的加湿手段，可以将处理对象空气的温度由冷却器进行降低，并提高其相对湿度。在再生区脱离出的水分和热量兼用再生循环系路、全热交换器等，从而能对再生入口提供湿度和温度。再生入口的温度在得到所要的物质回收效率η的范围内被期望极低，若对再生用空气进行加湿，则能使再生区入口小于100℃。作为加湿单元，能采用水加热式、气化式、水喷雾式、超声波式等各种方式的加湿装置。专利技术效果本专利技术的吸收式去除和浓缩装置采用前述的构成，通过在处理区使处理对象空气通风，从而使该处理对象空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸收式去除和浓缩装置，具有带二氧化碳的吸收功能的蜂窝式转子，将所述蜂窝式转子至少分割为处理区和再生区，通过使处理对象空气在所述处理区通风，从而使该处理对象空气所含的二氧化碳被转子部分的保持吸收剂吸收而从处理对象空气之中分离去除，通过使再生用空气在所述再生区通风，从而使保持吸收剂在所述处理区吸收到的二氧化碳被再生用空气脱离而对转子部分的保持吸收材进行再生，所述吸收式去除和浓缩装置具有湿度调整单元，该湿度调整单元用于提高在所述再生区通风的再生用加热空气与在处理区通风的处理空气的任一者或者两者的相对湿度。

【技术特征摘要】
2014.12.19 JP 2014-256748;2015.07.22 JP 2015-144501.一种吸收式去除和浓缩装置，具有带二氧化碳的吸收功能的蜂窝
式转子，将所述蜂窝式转子至少分割为处理区和再生区，通过使处理对
象空气在所述处理区通风，从而使该处理对象空气所含的二氧化碳被转
子部分的保持吸收剂吸收而从处理对象空气之中分离去除，通过使再生
用空气在所述再生区通风，从而使保持吸收剂在所述处理区吸收到的二
氧化碳被再生用空气脱离而对转子部分的保持吸收材进行再生，
所述吸收式去除和浓缩装置具有湿度调整单元，该湿度调整单元用于提
高在所述再生区通风的再生用加热空气与在处理区通风的处理空气的任一
者或者两者的相对湿度。
2.根据权利要求1所述的吸收式去除和浓缩装置，其中，
将气化式、水喷雾式或者超声波式等非加热式的加湿器设置为所述湿度
调整单元，以由该湿度调整单元提高在所述处理区通风的处理用空气的相对
湿度。
3.根据权利要求1所述的吸收式去除和浓缩装置，其中，
将冷却器设置为所述湿度调整单元，以由该湿度调整单元提高在所述处
理区通风的处理用空气的相对湿度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸收式去除和浓缩装置，其中，
将水加热式、气化式、水喷雾式或者超声波式的加湿器设置为所述湿度
调整单元，以由该湿度调整单元提高在所述再生区通风的空气的相对湿度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的吸收式去除和浓缩装置，其中，
二氧化碳的吸收材是担载胺的固体吸收剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的吸收式去除和浓缩装置，其中，
使已通过所述处理区的已使用处理空气的一部分或者全量作为循环处
理用空气与所述处理用空气一起通过所述处理区。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的吸收式去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：丸山香名江，井上宏志，冈野浩志，黑田彩子，
申请(专利权)人：株式会社西部技研，
类型：发明
国别省市：日本;JP