実際には、流量は10秒ごとに測定し、CO₂濃度は真空引き開始2.5、5および10分後に測定し、その値を使ってCO₂回収量を計算した。

CO₂回収率は以下の式で算出した。

　

CO₂回収率(%)=CO₂回収量/CO₂導入量×100

　

りん酸無添加の吸着剤のCO₂回収率は38%、りん酸10%添加の吸着剤では56%、りん酸20%添加では63%、りん酸35%添加では58%であった。

　

表41　りん酸を添加した炭素吸着剤の特性

　

表41にりん酸を添加した炭素吸着剤の特性、図49に、りん酸添加炭素吸着剤のCO₂回収率を示す。本実験では、りん酸添加量が20%でCO₂回収率が最大となることがわかった。りん酸添加量が多すぎる場合には、りん酸がミクロポアを埋めてしまい、比表面積が減少するため、CO₂回収率が低下すると考えられる。

CO₂回収率の目標値は70%であり、りん酸添加量が20%のものでもCO₂回収率が63%で、目標値に達していないが、吸着時間、脱着時間のタイミング調整や、りん酸の付着状態の改良で目標に達すると考えている。

　

4)　1/30スケールのCO₂ガス分離装置の設計検討

実機では、改質装置に23L/sの流量でCO₂を供給する必要がある。その1/30スケールのCO₂ガス分離装置ではCO₂の流量はO.767L/s必要である。上記のCO₂回収の試験結果では、りん酸の添加量が20%の場合、1回の脱着操作(10分)によるCO₂ガス回収量は1.61Lで、10分間でのCO₂ガス流量は0.00268L/sと計算される。しかし、実際には、脱着時間の他に、昇圧、吸着時間(10分)等が必要なため、1サイクルの操作に30分が必要になると考えられる。そこで、平均のCO₂ガス流量は0.000894L/sと計算される。

今回の試験で得られた平均のCO₂ガス流量に対して、実機の1/30スケールのCO₂ガス分離装置で必要になるCO₂ガス流量の比は、0.767/0.000894=857となる。前記の試験において、吸着剤の充填されている部分の体積は2.27Lであり、その857倍の体積の吸着塔が1/30スケールのCO₂ガス分離装置には必要とされる。そこで、1/30スケールのCO₂ガス分離装置に必要な吸着塔の体積は1948Lと計算される。

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