二氧化碳处理装置及二氧化碳处理方法与流程

本发明涉及二氧化碳处理装置及二氧化碳处理方法。

背景技术：

1、以往，已知将废气、大气中的二氧化碳回收并进行电化学还原而得到有价值物的技术。该技术是能够实现碳中和的有前途的技术，但经济性是最大的课题。为了改善经济性，在二氧化碳的回收及还原中，提高能量效率、减少二氧化碳的损失是重要的。

2、作为回收二氧化碳的技术，已知有在使气体中的二氧化碳物理性或化学性吸附于固体或液体的吸附剂之后，通过热量等能量进行脱离来加以利用的技术。另外，作为将二氧化碳电化学还原的技术，已知有对于在气体扩散层的与电解液相接的一侧使用二氧化碳还原催化剂而形成有催化剂层的阴极，从与气体扩散层的与催化剂层相反一侧供给二氧化碳气体而进行电化学还原的技术(例如参照专利文献1)。

3、以往，回收二氧化碳的技术和将二氧化碳电化学还原的技术分别进行研究开发。因此，将各自的技术组合的情况下的综合的能量效率、二氧化碳的损失减少效果能够根据各技术的效率而相乘地决定，但存在进一步提高的余地。这样，将回收二氧化碳的技术与将二氧化碳电化学还原的技术进行组合的综合的观点下，可以说提高能量效率、二氧化碳的损失减少效果是意义深远的。

4、在先技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：国际公开第2018/232515号

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、此外，在将二氧化碳电化学还原的技术中，在回收二氧化碳时投入大量的能量来得到高浓度的二氧化碳的形式的技术较多，能量消耗量的减少是大的课题。另外，存在如下课题：当在二氧化碳的电化学的还原中被供给的电解液包含空气成分(氮、氧)时，在将二氧化碳电化学还原时反应效率降低。

3、本申请的目的在于，为了解决上述课题而减少回收二氧化碳时的能量消耗量，并且提高将二氧化碳电化学还原时的反应效率。并且，进一步有助于能量的效率化。

4、用于解决课题的方案

5、[1]一种二氧化碳处理装置，其具备：吸收装置，其吸收二氧化碳；除去装置，其从包含由所述吸收装置吸收的二氧化碳在内的电解液中除去空气成分；电化学反应部，其具有电解单元，该电解单元将由所述吸收装置吸收的二氧化碳电化学还原成一氧化碳；以及太阳能发电装置，其向所述电化学反应部供给电力。

6、本发明的二氧化碳处理装置具备除去装置，该除去装置从包含由吸收装置吸收的二氧化碳在内的电解液中除去空气成分，因此能够提高将二氧化碳电化学还原时的反应效率。另外，具备向电化学反应部供给电力的太阳能发电装置，因此能够从太阳能发电装置供给白天的在电解单元中的二氧化碳的电化学的还原中所需的电力，其结果是，能够减少回收二氧化碳时的能量消耗量。

7、[2]根据[1]所述的二氧化碳处理装置，其中，

8、所述吸收装置具备二氧化碳吸收部，该二氧化碳吸收部使二氧化碳溶解于强碱的电解液而进行吸收，

9、所述电化学反应部被供给在所述二氧化碳吸收部中溶解于电解液的二氧化碳。

10、本发明的二氧化碳处理装置具备二氧化碳吸收部，第一电化学反应部被供给在二氧化碳吸收部中溶解于电解液的二氧化碳，因此能够促进二氧化碳的浓缩。

11、[3]根据[1]或[2]所述的二氧化碳处理装置，其中，

12、所述电解单元具备：阴极；阳极；离子交换膜，其设置于所述阴极与所述阳极之间；阴极侧液体流路，其与所述阴极相邻设置，溶解有二氧化碳的电解液在所述阴极侧液体流路中流动；以及阳极侧液体流路，其与所述阳极相邻设置，电解液在所述阳极侧液体流路中流动。

13、本发明的二氧化碳处理装置能够通过电解单元而将二氧化碳电化学还原成一氧化碳。

14、[4]一种二氧化碳处理方法，其将二氧化碳电化学还原，其中，

15、所述二氧化碳处理方法包括：

16、第一工序，使用也包含夜间电力的从发电站送出的电力而始终回收二氧化碳；

17、第二工序，使在所述第一工序中回收的二氧化碳与由强碱水溶液构成的电解液接触，使二氧化碳溶解于电解液而进行吸收；

18、第三工序，除去包含在所述第二工序中吸收的二氧化碳在内的电解液所包含的空气成分；以及

19、第四工序，使用白天电力及在太阳能发电装置产生的电力，利用电解单元将二氧化碳电化学还原成一氧化碳。

20、本发明的二氧化碳处理方法使用也包含夜间电力在内的从发电站送出的电力而始终回收二氧化碳，因此回收二氧化碳的时间长，能够提高回收量。另外，使用在白天电力及太阳能发电装置产生的电力，利用电解单元将二氧化碳电化学还原成一氧化碳，因此能够减少对二氧化碳进行还原时的能量消耗量。另外，除去包含在第一工序中回收的二氧化碳在内的电解液所包含的空气成分，因此能够提高将二氧化碳电化学还原时的反应效率。

21、发明效果

22、根据本发明，能够减少回收二氧化碳时的能量消耗量，并且提高将二氧化碳电化学还原时的反应效率。

技术特征：

1.一种二氧化碳处理装置，其中，

2.根据权利要求1所述的二氧化碳处理装置，其中，

3.根据权利要求1所述的二氧化碳处理装置，其中，

4.一种二氧化碳处理方法，其将二氧化碳电化学还原，其中，

技术总结本发明的目的在于提供减少回收二氧化碳时的能量消耗量、并且提高将二氧化碳电化学还原时的反应效率的二氧化碳处理装置及二氧化碳处理方法。二氧化碳处理装置(100)具备：吸收装置(2)，其吸收二氧化碳；除去装置(3)，其从包含由吸收装置(2)吸收的二氧化碳在内的电解液中除去空气成分；电化学反应部(4)，其具有电解单元(41)，该电解单元(41)将由吸收装置(2)吸收的二氧化碳电化学还原成一氧化碳；以及太阳能发电装置(5)，其向电化学反应部(4)供给电力。技术研发人员：及川博受保护的技术使用者：本田技研工业株式会社技术研发日：技术公布日：2024/10/10