JP2004313916A

JP2004313916A - 二酸化炭素の吸脱着材及び吸脱着装置

Info

Publication number: JP2004313916A
Application number: JP2003110507A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Mori; 久森; Toshihiro Yamamoto; 智弘山元; Yasunari Shigyo; 康成執行; Tadashi Kuwabara; 正桑原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-11-11
Also published as: US7402198B2; US20060037478A1; WO2004091774A1; CN1784268A; EP1629886A1; EP1629886A4

Abstract

【課題】二酸化炭素の吸脱着能力が高く、低圧力損失であり、熱の拡散効率が良く、膨張収縮等の繰り返し応力に強い吸脱着材と、この吸脱着材を用いた吸脱着装置を提供する。
【解決手段】二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物で構成される、三次元網状骨格構造体又は三次元網目状の空隙を有する構造体よりなる二酸化炭素の吸脱着材。この吸脱着材を備える二酸化炭素の吸脱着装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二酸化炭素の吸脱着能力が高く、低圧力損失であり、熱の拡散効率が良く、膨張収縮等の繰り返し応力に強い吸脱着材と、この吸脱着材を用いた吸脱着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化石燃料の使用により現在世界では年間約６０億トンもの二酸化炭素が大気中に放出されている。二酸化炭素は温室効果があるため、大気中の二酸化炭素濃度の上昇は地球レベルでの大気温度上昇をもたらし、海面水位の上昇、異常気象などの深刻な環境問題を引き起こすと言われている。一方で、自然による二酸化炭素の固定は、その速度が非常に緩やかであるため、その対策が急務になっている。そして、このような状態において、我が国は１９９７年１２月の地球温暖化防止条約京都会議（ＣＯＰ３）での国際合意により、温室効果ガスの総排出量を２００８年から２０１２年には１９９０年に比べて６％削減することを世界に公約している。
【０００３】
二酸化炭素の有効利用技術としては、触媒による二酸化炭素の接触水素化反応により燃料となるメタノールを合成する試みも行われているが、反応には２５０℃以上の温度と水素が必要であるため、そのエネルギー源として化石燃料を用いたのでは新たな二酸化炭素が発生してしまうため意味がなくなってしまう。
【０００４】
また、この回避策として自然エネルギーより変換した電気エネルギーから水の電気分解により水素を発生させ、この水素と二酸化炭素を触媒存在下で合成させることによりメタノールを生成させることも考えられてはいるが、自然エネルギ−の大規模開発が必要であり、莫大なコストがかかることより、実現性は薄いものと考えられる。
【０００５】
このように二酸化炭素はエネルギー状態が低いためエネルギーとして活用することは困難であるが、日本は年間１２億３０００万トンもの二酸化炭素を排出する二酸化炭素排出大国であることから、二酸化炭素の削減に向けた、より現実的な対応が急務となってきており、エネルギー変換効率の高い技術開発及び省エネ政策など、複合的な取り組みが必要となっている。
【０００６】
このような状況の中、二酸化炭素放出量の６割を占める火力発電所や化学プラントなどから、二酸化炭素を大気に放出することなく分離回収固定化し、地中や海中に埋蔵するといった試みが世界中で行われており、分離回収コストの低減のためにも、二酸化炭素を繰り返し吸脱着できる低圧力損失で吸脱着効率の高い高温可逆反応型材料の登場が望まれている。
【０００７】
ところで、将来有望視されているクリーンエネルギーの一つに、水素を用いた燃料電池システムが挙げられるが、燃料となる水素を得るための手段として、資源として豊富でしかもエネルギー状態の高い天然ガスやメタンハイドレートの主成分であるメタンを活用した試みが現在、盛んに行われている。メタンによる水素の生成は、メタン水蒸気改質反応によるもののため副生成物として二酸化炭素が発生してしまう。
【０００８】
このように燃料電池が主流となった社会形態においても二酸化炭素の分離回収固定化に関する技術の確立は、地球温暖化防止上、避けては通れない課題となるものと思われる。
【０００９】
二酸化炭素を効率良く回収するためには、できる限り濃度の高いガスで分離することが望ましく、燃焼前の改質燃料ガスの段階で二酸化炭素を分離すると言った燃焼前分離の方法が考えられている。メタン水蒸気改質反応は一般的に４００℃〜６００℃の領域で行われるため、二酸化炭素の燃焼前分離を達成させる上においては、高温のガス中から二酸化炭素を分離回収することが熱エネルギーの有効活用の面から見ても望ましい。
【００１０】
従来、二酸化炭素の吸収技術として古くから知られている方法として、β−アミノエチルアルコールや炭酸カリウム，炭酸ナトリウム，水酸化カリウム，水酸化ナトリウム，水酸化リチウムなどのアルカリ水溶液による化学吸収法や酢酸セルロース膜を使用した膜分離法，ゼオライトやモレキュラーシーブなどの物理吸着剤を用いた物理吸着法等が挙げられる。しかし、これら従来技術では、耐熱性の限界から、４００℃を超える高温ガス中から二酸化炭素を効率良く分離回収することはできなかった。
【００１１】
高温ガス中から二酸化炭素を分離回収する技術としては、圧力制御なしで温度差を駆動源として二酸化炭素を分離する方法として、リチウム化ジルコニアを用いた技術が特開平９−９９２１４号公報で紹介されている。また、特開２００１−９６１２２号公報では１００〜７００℃の温度域で二酸化炭素を吸収させる材料として、平均粒径０．１〜１０μｍのリチウムシリケートを用いることが紹介されている。更に、炭化水素を燃焼させる装置から排出ガス中の二酸化炭素ガスを高温下で直接分離回収する方法として、リチウムシリケート中にリチウムジルコネートを分散させる方法が特開２００１−２３２１８６号公報で紹介されている。また、特開２００１−１７０４８０号公報では、リチウムシリケートにアルカリ炭酸塩を添加することにより、より広い濃度範囲にわたって二酸化炭素の吸収性能を向上させる技術が紹介されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平９−９９２１４号公報
【特許文献２】
特開２００１−９６１２２号公報
【特許文献３】
特開２００１−２３２１８６号公報
【特許文献４】
特開２００１−１７０４８０号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
二酸化炭素の吸脱着材を吸脱着塔等に充填して、二酸化炭素の吸脱着に使用する場合に求められる材料特性としては、二酸化炭素の吸脱着能力が高く、低圧力損失であり、熱の拡散効率が良く、膨張収縮と言った繰り返し応力に強い材料構造体であることが挙げられる。
【００１４】
しかしながら、これらの文献で紹介された二酸化炭素吸脱着材料の形態は、いずれも粉末状もしくは金型充填加圧成形法によりペレット状に成形加工されたものであったため、実際にこれら二酸化炭素の吸脱着材を装置に充填して利用しようとする場合、圧力損失上の問題があり、材料の充填量が稼げなかったり、充填した二酸化炭素吸脱着材の細部まで均等に熱が伝わらなかったりして、これら二酸化炭素吸脱着材の性能を１００％発揮させることができなかった。
【００１５】
また、分離回収コストの低減のためにも、二酸化炭素を繰り返し吸脱着できる高温可逆反応材料の登場が望まれているが、吸脱着操作により材料は膨張と収縮といった繰り返しのストレスを受けることになる一方で、金型充填加圧成形法で加工されたものは応力を緩和する空間が極めて少ないため、その繰り返し応力に耐えられずに、ペレット成形体が次第に紛化してしまうと言った問題があった。
【００１６】
本発明は上記従来の問題点を解決し、二酸化炭素の吸脱着能力が高く、低圧力損失であり、熱の拡散効率が良く、膨張収縮等の繰り返し応力に強い吸脱着材と、この吸脱着材を用いた吸脱着装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の二酸化炭素の吸脱着材は、二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物で構成される、三次元網状骨格構造体又は三次元網目状の空隙を有する構造体よりなることを特徴とする。
【００１８】
本発明の二酸化炭素の吸脱着装置は、このような本発明の二酸化炭素の吸脱着材を備えてなることを特徴とする。
【００１９】
即ち、本発明者は、前述の従来技術における問題点を克服するために、二酸化炭素の吸脱着材の密度と幾何学的表面積を上げる方法として、二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物（以下「吸脱着成分」と称す場合がある。）を三次元網状骨格構造体又は三次元網目状の空隙を有する構造体（以下「三次元網状空隙構造体」と称す。）に成形加工することについて鋭意検討を行った結果、吸脱着成分をこのような構造体に成形加工することにより、粉末加工品以上の二酸化炭素吸脱着性能が得られることを発見した。
【００２０】
二酸化炭素の処理能力を高めるために求められる材料特性としては、二酸化炭素ガスとの接触効率を高めることが必要である。吸着材料にはガスの種類や濃度、系内の温度や圧力によって特有の吸着速度が存在するが、吸着速度と空間速度との関係において、空間速度が上回った場合、吸着に要する時間が稼げずに吸着効率が激減してしまう。このため、吸着設計においては空間速度と線速度の制御が非常に重要になってくる。なお、空間速度とは一般にＳＶ＝Ｑ／Ｖ＝（ｍ^３／ｈｒ）／ｍ^３＝ｈｒ^−１で表されるもので、線速度（ｍ／ｓｅｃ）とは分けて考えられている。
【００２１】
二酸化炭素の処理能力を高めるためには、流量をできるだけ多く取る必要があるが、材料にはその環境条件下において特有の吸着速度を有するため空間速度を下げただけでは吸着不活帯が流通方向の後方にシフトするのみで、処理効率の改善は期待できない。よって、線速度を落としながら二酸化炭素の処理能力を高めていく必要が生じてくる。このことは同時に処理能力を上げることにより、装置が大型化してしまうと言った一般論に帰着する。
【００２２】
装置のコンパクト化の課題は、これら物理的な制約条件の中で如何に達成できるかであるが、そのカギを握っているのが吸着材の構造設計である。そこに求められる材料特性としては、ガス拡散性が良好でマクロ的に見てもミクロ的に見ても、材料の隅々までくまなく拡散することのできる構造体に成形加工することであり、また幾何学的表面積や吸着比表面積（ＢＥＴ表面積）を向上させることでもある。
【００２３】
本発明者は、これら二酸化炭素の分離回収技術の中で鍵となる二酸化炭素の吸脱着構造体に関する技術を開発することにより、従来技術の問題点を克服し、二酸化炭素の処理能力が高く、低圧力損失であり、熱の拡散効率が良く、膨張収縮と言った繰り返し応力に強い材料を提供することを可能とした。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の二酸化炭素の吸脱着材及び吸脱着装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
本発明の吸脱着材を構成する吸脱着成分としては、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、並びにその塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上が挙げられ、これらのうち、比較的広範な温度領域で吸着が行われ、しかも温度や圧力を操作することにより吸着した二酸化炭素を容易に脱離させ、更に再度吸着させることが可能な可逆的特性を有する材料が好ましく、具体的にはＬｉ_４ＳｉＯ_４，Ｌｉ_２ＳｉＯ_３，Ｌｉ_６Ｓｉ_２Ｏ_７，Ｌｉ_８ＳｉＯ_６，Ｌｉ_２ＺｒＯ_３，Ｌｉ_４ＺｒＯ_４，Ｌｉ_２ＮｉＯ_２，２ＬｉＦｅＯ_２，Ｌｉ_２Ｏ，Ｎａ_２Ｏ，ＣａＯ，ＬｉＡｌＯ_２，ＬｉＯＨ，ＫＯＨ，ＮａＯＨ，Ｃａ（ＯＨ）_２，Ｂａ（ＯＨ）_２，Ｓｒ（ＯＨ）_２，Ｋ_２ＣＯ_３，Ｎａ_２ＣＯ_３，Ｌｉ_２ＣＯ_３，ＢａＣＯ_３，ＣａＣＯ_３，ＳｒＣＯ_３などが挙げられ、なかでも、Ｌｉ_４ＳｉＯ_４，Ｌｉ_２ＺｒＯ_３，Ｌｉ_２Ｏ，ＬｉＡｌＯ_２が比較的広範な温度領域で吸脱着を行うことができる点において好ましい。
【００２６】
このような吸脱着成分は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、並びにその塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上の無機化合物と、アルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物以外の無機酸化物との混合物を、６００℃以上で焼成及び／又は合成することにより製造することができる。ここで、吸脱着成分の製造に用いる無機化合物としては、Ｌｉ_２ＣＯ_３，Ｌｉ_２Ｏ，ＬｉＯＨ，Ｋ_２ＣＯ_３，ＫＯＨ，Ｎａ_２ＣＯ_３，ＮａＯＨ，Ｃａ（ＯＨ）_２，Ｂａ（ＯＨ）_２，Ｓｒ（ＯＨ）_２，ＣａＣＯ_３，ＢａＣＯ_３，ＳｒＣＯ_３等の１種又は２種以上が挙げられ、また、無機酸化物としては、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＺｒＯ_２，ＭｇＯ，Ｆｅ_２Ｏ_３，ＮｉＯ，及びＴｉＯ_２等の１種又は２種以上が挙げられる。
【００２７】
三次元網状骨格構造又は三次元網状空隙構造を有する本発明の吸脱着材は、上記吸脱着成分、或いは、焼成により吸脱着成分を合成させることができる原料を含むスラリー（以下「原料スラリー」と称す場合がある。）を、三次元網状骨格構造を有する有機系基材に含浸させた後、乾燥、焼成することにより製造することができる。
【００２８】
この場合、三次元網状骨格構造を有する有機系基材の骨格表面に上記原料スラリーを付着させて、有機系基材の骨格表面を原料スラリーで被覆した後、乾燥、焼成することにより、該有機系基材の形状に倣った三次元網状骨格構造体の吸脱着材を製造することができる。また、三次元網状骨格構造を有する有機系基材の空隙部分を充填するように原料スラリーを含浸させた後、乾燥、焼成することにより、該有機系基材が消失した部分に三次元網状の空隙を有する三次元網状空隙構造体の吸脱着材を製造することができる。
【００２９】
ここで、三次元網状骨格構造を有する有機系基材としては、焼成に伴う収縮変形を抑える必要があるため、熱硬化性の樹脂であれば特に材料や形状について特定されるものではないが、二酸化炭素の分離回収効率の面から、低圧力損失でガス拡散性がよい形状が好ましい。具体的には三次元網状骨格構造を有するポリエステル系ウレタンフォーム，ポリエーテル系ウレタンフォームや，ポリエチレンフォーム，フェルト，短繊維又は複数の繊維から形成されたポリエステルやポリアミド樹脂を原料とする立体構造ネット，ポリエステル不織布等の不織布，紙，コルゲートペーパなどを用いることができる。
【００３０】
吸脱着材を構成する吸脱着成分は、一般的に塩基性が極めて強いため、作業環境やハンドリング性の面からも、上述のような三次元構造体への成形加工と同時に吸脱着成分を合成することが好ましい。しかしながら、成形加工と同時に吸脱着成分を合成する方法については、炭酸リチウム２ｍｏｌと二酸化珪素１ｍｏｌからなるリチウムシリケートを合成させる場合などのように、合成に伴う重量減が生じる場合のように、同時に体積収縮が顕著に現れることがあるため、焼成収縮応力に伴う構造体強度の減少を緩和させる必要がある。
【００３１】
本発明の吸脱着材の構造体強度を向上させる手段としては、原料スラリー中の構成原料の粒子をできるだけ細かくすることと、最適温度で焼成すること、焼成前状態における構成原料の粒子間ができるだけ細密に結合されていること、更に、焼成後の吸脱着成分のみで構造体としての強度保持が難しい場合は他の無機系の添加材を混入させることなどが挙げられる。
【００３２】
本発明の吸脱着材の構造体の製造に用いられる構成原料の焼成前粒子径としては、用途に応じ求められる構造体としての強度が異なるため特に限定するものではないが、平均粒子径で１０μｍ以下が好ましく、より好ましくは５μｍ以下、例えば５〜５０００ｎｍである。平均粒子径が１０μｍを超える場合は、焼成時の溶融状態にもよるが、一般的に十分な強度が得られない場合が多い。
【００３３】
また、本発明の吸脱着材の構造体を得るための最適な焼成温度としては、吸脱着材を構成する吸脱着成分の合成可能温度や溶融温度又は網目状の空隙部分や骨格を形成する役割を果たす上記有機系基材の焼失温度又は昇華温度以上であり、かつ選択した吸脱着成分の溶融温度以下であれば特に限定されるものではないが、６００〜１７００℃程度が好ましく、より好ましくは８００℃〜１２００℃である。焼成温度が６００℃未満の場合は、有機系基材が完全に灰化できず、二酸化炭素の吸脱着操作の際、有機系基材由来のガスが発生する恐れがある。また、６００℃未満の場合は、焼成が不十分となり、構造体としての強度に問題が生じる場合がある。一方、１７００℃を超える焼成温度であると、溶融化に伴う構造体の形状安定性に問題が生じる場合があり、特に二酸化炭素吸脱着温度帯を下げるためにアルカリ金属塩を添加した場合などには、同時に溶融温度も低下するため、構造体の形成ができなくなる場合がある。即ち、例えば、炭酸リチウム２ｍｏｌと二酸化珪素１ｍｏｌ、炭酸カリウムを０．１ｍｏｌを混合し、この６５重量％固形分水分散スラリーをベースに、三次元網状骨格構造のポリウレタンフォームを浸漬、含浸、乾燥、焼成すると言った、後述の実施例１の処方において、その焼成温度を窒素パージ状態で１３００℃まで昇温させた場合、完全に液相化し、構造体として成立しないことが分かっている。
【００３４】
焼成前状態における構成原料の粒子間ができるだけ細密に結合し、これを保持させる役割として、原料スラリー中に有機系添加剤を混入させる方法も選択することができる。この場合、使用される有機系添加剤としては、水に溶解、若しくは水分散性が良好で粘結力の高いものを選択すると良い。これらの有機系添加剤は、吸脱着材の構成材料として選択する吸脱着成分との相溶性の問題があるため、その種類を特定するものではないが、焼成後の吸脱着成分の密度を向上させるためには、できるだけ少量で、合成時の収縮に伴う構造体の強度を保持できるものが好ましい。
【００３５】
この様な面から推奨される有機系添加剤としては、ウレタン系エマルジョン、ＳＢＲ系ラテックス、ＮＢＲ系ラテックス、天然ゴムラテックス、クロロプレンラテックス、アクリル系エマルジョン、アクリロ二トリル・ブタジエン系ラテックス、ＰＶＣ系ラテックス、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、カルボキシメチルセルロース、カゼイン、アクリル酸エステル共重合体、ポリカルボン酸、ポリオレフィン系樹脂、ナフタレンスルホン酸縮合物、メタクリル酸系ポリマー、アミロース、アミロペクチン、グルカン、メチルセルロース、ヒドロキシルプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニールアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリビニルブチラール、エチルセルロース、酢酸セルロース、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジブチルフタレートなどが挙げられる。これらの有機系添加剤は１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
【００３６】
これら、有機系添加剤の添加水準については、選択された吸脱着成分との結合性と混合時のスラリー挙動の問題があるため特に限定されるものではないが、有機系添加剤の固形分１重量部に対して吸脱着成分又は吸脱着成分原料が１〜１００重量部、特に５〜５０重量部が含まれる原料スラリーを調製するのが好ましい。
【００３７】
原料スラリーの固形分濃度は目的に応じ適宜調整するべきものであるため、特に限定されないが、５０〜８５重量％程度が好ましく、より好ましくは６０〜７５重量％程度である。原料スラリーの固形分濃度が５０重量％未満の場合は、構造体の形成に用いる有機系基材への乾燥後付着重量が稼げなくなるため、得られる構造体の強度が極端に低減したり、単位体積当たりの二酸化炭素の吸脱着性能が低減したりする。また、原料スラリーの固形分濃度が８５重量％を超えると、乾燥が速くなりすぎて、クラック発生による構造体強度の低下要因になったり、原料スラリーの特性が極端に悪くなり、チキソトロピー性が顕著に生じたりするため、含浸作業に支障を来たすことがある。
【００３８】
理想的な二酸化炭素の吸脱着材としては、吸脱着成分のみで構成された構造体であるが、上述の方法を施しても構造体としての強度が目的に未達の場合には、原料スラリーに無機系の添加剤を添加することにより、目的に合致した強度を有する構造体を得ることができる。この場合に、補強剤として用いられる無機系の添加剤としては、Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，ＭｇＯ，ＺｒＯ_２などの無機酸化物及びカオリナイト，ベントナイト，セリサナイト，モンモリロナイト，活性白土，タルク等の無機粘土質材料や、コージエライト（２ＭｇＯ，２Ａｌ_２Ｏ_３，５ＳｉＯ_２）などの低熱膨張材料が挙げられる。これらの無機系の添加剤は、１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【００３９】
Ｎａ_２Ｏ，Ｋ_２Ｏ等のアルカリ金属酸化物，ＣａＯ等のアルカリ土類金属酸化物，Ｆｅ_２Ｏ_３，ＮｉＯ，ＴｉＯ_２等の金属酸化物についても構造体強度を付与させることは可能であるが、構造体の熱膨張係数を上げたり、融点を低下させたりする要因になるため、その選択にあたっては、二酸化炭素の吸脱着性能や初期及び吸脱着に伴う繰り返し強度などを勘案しながら適宜選択する必要がある。
【００４０】
なお、後述の実施例においては、炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）を添加して焼成時の液相化を促進させ、得られる構造体の強度向上を図っている。このような液相化促進のための材料としては、Ｋ_２ＣＯ_３の他、Ｎａ_２ＣＯ_３，Ｂａ_２ＣＯ_３，ＳｒＣＯ_３，ＣａＣＯ_３等を用いることができ、その使用量は、合成される吸脱着成分に対して１〜５０モル％程度とすることが好ましい。
【００４１】
本発明の吸脱着材の三次元網状骨格構造又は三次元網状空隙構造体の空孔率としては、使用する吸脱着装置の許容圧力損失や充填容量により異なるため、適宜選択すべきものであるが、好ましい空孔率としては２５〜９５％であり、より好ましくは５０〜９０％である。空孔率が２５％未満になると、吸脱着材の充填密度は高まるが、吸脱着材内部までガスが拡散できなくなり、吸脱着性能が低下したり、圧力損失が極端に上昇したりして、実用上問題が生じる場合がある。また、空孔率が９５％を超える場合は、単位体積当たりの吸脱着成分の含有率が減少するため、吸脱着材の充填容量を多く取らなくてはならないなどの問題が生じ、吸脱着装置が大型化する恐れがある。
【００４２】
空孔率は、骨格基材や空隙の基となる三次元網状骨格構造の有機系基材の空孔容積やセル数の制御及び、構造体の製造方法により容易に制御することができる。
【００４３】
空孔率は、使用目的、要求性能等に応じて適宜決定される。例えば、後述の実施例１，２で得られた吸脱着材は見掛け密度は低いが比較的大きな空孔率が得られるため、低圧力損失化できると言った特徴を有する。また実施例３，４は、比較的小さな空孔率が得られることにより、見掛けの密度を上げることができると言った特徴を有する。
【００４４】
本発明の吸脱着装置は、このような本発明の吸脱着材を備えるものであり、例えば、二酸化炭素含有ガスの導入口と処理ガスの排出口とを有するカラムには、本発明の吸脱着材を充填したものを流通方向と交叉方向に配置した構成、或いは、三次元網状空隙構造体を円筒形状に成形し円筒形の内側又は外側から、その反対側の壁面に向け流通させる方式を採用することができる。
【００４５】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
【００４６】
実施例１
三次元網状骨格構造を有する有機系基材として（株）ブリヂストン製のポリウレタンフォーム（商品名「エバーライトＳＦ，ＨＲ−０８」）を用い、これに９００℃で焼成することにより二酸化炭素の吸脱着性能を示すようになる無機原料が含有されたスラリーを浸漬含浸させ、余剰のスラリー取り除き、乾燥、焼成することにより、三次元網状骨格構造を有する二酸化炭素の吸脱着材を得た。
【００４７】
この実施例１で用いた二酸化炭素の吸脱着材としては、比較的広範な温度領域で二酸化炭素が吸脱着できるリチウムシリケートに着目し、作業環境面への配慮から三次元構造体の焼成と同時に合成が進行するように検討した。
【００４８】
リチウムシリケートを得るための出発原料としてはＬｉ_２ＣＯ_３（平均粒径３μｍ）とＳｉＯ_２（平均粒径３μｍ）を選択し、更に、アルカリ炭酸塩としてＫ_２ＣＯ_３（平均粒径３μｍ）を添加することにより液相化を促進させ、焼成時の強度向上を図ると同時に、より広範な温度領域（４００〜８００℃）で二酸化炭素が吸脱着できるように配慮した。
【００４９】
まず、２ｍｏｌのＬｉ_２ＣＯ_３と１ｍｏｌのＳｉＯ_２、０．１ｍｏｌのＫ_２ＣＯ_３を乳鉢で十分に混合し、この混合粉末にイオン交換水を投入して混合し、固形分６５重量％のスラリーを作成した。
【００５０】
このスラリーに５０ｍｍ×５０ｍｍ×２５ｍｍ厚さに裁断した前述の三次元網状骨格構造を有するポリウレタンフォームを浸漬含浸させた後、余剰のスラリーを取り除くため含浸ロールで絞りとった。この時のスラリーの付着重量は２５０ｇ／Ｌ−ドライフォームであった。なお、含浸量の調整にはロールの他、エアースプレーによるものや、遠心分離によるものなど、目的に応じ適宜選択できる。
【００５１】
上述の方法にて得られた含浸材料を６０℃の恒温槽で３時間乾燥させた後、窒素置換パージができる電気炉に移し変え、１Ｌ／ｍｉｎで窒素パージさせながら２℃／ｍｉｎの昇温スピードで９００℃に到達するまで昇温させ、到達後、炉内温度が常温に到達するまで自然降温させることにより、三次元網状骨格構造を有するリチウムシリケートの構造体を得た。
【００５２】
実施例２
９００℃で焼成することにより二酸化炭素の吸脱着性能を示すようになる無機原料に有機系添加剤を混合させたスラリーを作成しておき、これに実施例１で用いたものと同様の三次元網状骨格構造を有するポリウレタンフォームを浸漬含浸し、余剰のスラリーを取り除き、乾燥、焼成することにより三次元網状骨格構造を有する二酸化炭素の吸脱着材を得た。
【００５３】
実施例２で用いた二酸化炭素の吸脱着材としては、実施例１と同様、比較的広範な温度領域で二酸化炭素が吸収できるリチウムシリケートに着目し、リチウムシリケートを得るための出発原料としてはＬｉ_２ＣＯ_３とＳｉＯ_２を選択した。また、実施例１と同ようにアルカリ炭酸塩としてＫ_２ＣＯ_３を添加することにより液相化を促進させ焼成時の強度向上を図ると同時に、より広範な温度領域（４００〜８００℃）で二酸化炭素が吸脱着できるように配慮した。
【００５４】
まず、２ｍｏｌのＬｉ_２ＣＯ_３と１ｍｏｌのＳｉＯ_２、０．１ｍｏｌのＫ_２ＣＯ_３を乳鉢で十分に混合し、この混合粉末にイオン交換水を投入して混合し、固形分７１．３重量％のスラリーを作成した。
【００５５】
次に、このスラリー中に有機系添加剤として平均粒子径０．１２μｍ，Ｔｇ１０℃，固形分４５重量％のアクリロニトリル・ブタジエン系ラテックスを３１．７重量％添加してよく攪拌することにより、固形分６５重量％のスラリーを得た。
【００５６】
このスラリーに５０ｍｍ×５０ｍｍ×２５ｍｍ厚さに裁断した前述の三次元網状骨格構造を有するポリウレタンフォームを浸漬含浸させた後、余剰のスラリーを取り除くため含浸ロールで絞りとった。この時のスラリー付着量は３０３ｇ／Ｌ−ドライフォームであった。
【００５７】
上述の方法にて得られた含浸材料を６０℃の恒温槽で３時間乾燥させた後、窒素置換パージができる電気炉に移し変え、１Ｌ／ｍｉｎで窒素パージさせながら２℃／ｍｉｎの昇温スピードで９００℃に到達するまで昇温させ、到達後、炉内温度が常温に到達するまで自然降温させることにより、三次元網状骨格構造を有するリチウムシリケートの構造体を得た。
【００５８】
上記実施例１，２で得られた三次元網状骨格構造を有するリチウムシリケートの構造体の概略構造の模式図を図１に示す。
【００５９】
実施例３
三次元網目状の空隙を有する二酸化炭素の吸脱着材を得るための手段として、実施例１で用いた三次元網状化骨格構造を有するポリウレタンフォームに実施例１で用いた９００℃で焼成することにより二酸化炭素の吸脱着性能を示すようになる無機原料が含有されたスラリーを、ポリウレタンフォームの三次元網状骨格構造の空隙部分が完全に埋まるように浸漬含浸させ、その後、８０℃のオーブンで６０分間乾燥させた。
【００６０】
次に、この含浸乾燥後のサンプルがピッタリと収まるサイズの肉厚５ｍｍのＰＴＦＥ製型（内寸５０ｍｍ×５０ｍｍ×２５ｍｍ厚さ）に前述の実施例１で用いたスラリーを流し込み、更にその上に前述の含浸乾燥済みサンプルをセットし、サンプルの上部にも前述のスラリーを流し込んだ。
【００６１】
その後、約１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）の真空状態が得られる真空乾燥機に上述の型をセットし、８０℃で１時間脱気乾燥させた後、脱型することにより７１５ｇ／Ｌ−ドライフォームのスラリーが付着された焼成前のサンプルを得た。
【００６２】
これを窒素置換パージができる電気炉に移し変え、１Ｌ／ｍｉｎで窒素パージさせながら２℃／ｍｉｎの昇温スピードで９００℃に到達するまで昇温させ、到達後、炉内温度が常温に到達するまで自然降温させることにより、三次元網状空隙構造を有するリチウムシリケートの構造体を得た。
【００６３】
実施例４
実施例４はスラリー中に有機系添加剤が含有された系として、実施例３と同様の方法で三次元網目状の空隙を有する二酸化炭素の吸脱着材を得た。
【００６４】
有機系添加剤含有のスラリーの作成方法は実施例２に準拠し、このスラリーを用い実施例３と同様の方法で三次元網状骨格構造のポリウレタンフォームの空隙部分が完全に埋まるように浸漬含浸させ、その後、８０℃のオーブンで６０分間乾燥させた。
【００６５】
次に、この含浸乾燥後のサンプルがピッタリと収まるサイズの肉厚５ｍｍのＰＴＦＥ製型（内寸５０ｍｍ×５０ｍｍ×２５ｍｍ厚さ）に前述の実施例２で用いたスラリーを流し込み、更にその上に前述の含浸乾燥済みサンプルをセットし、サンプルの上部にも前述のスラリーを流し込んだ。
【００６６】
その後、約１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）の真空状態が得られる真空乾燥機に上述の型をセットし、８０℃で１時間脱気乾燥させた後、脱型することにより８５５ｇ／Ｌ−ドライフォームのスラリーが付着された焼成前のサンプルを得た。
【００６７】
これを窒素置換パージができる電気炉に移し変え、１Ｌ／ｍｉｎで窒素パージさせながら２℃／ｍｉｎの昇温スピードで９００℃に到達するまで昇温させ、到達後、炉内温度が常温に到達するまで自然降温させることにより、三次元網状空隙構造を有するリチウムシリケートの構造体を得た。
【００６８】
上記実施例３，４で得られた三次元網状空隙構造を有するリチウムシリケートの構造体の概略構造の模式図を図２に示す。この構造体では、焼成により有機系基材のポリウレタンフォームが焼失した後に無数の空隙が残留している。
【００６９】
比較例１
実施例に基づく二酸化炭素の吸脱着材の二酸化炭素の吸脱着性能を比較するため、実施例１で用いた９００℃で焼成することにより二酸化炭素の吸脱着性能を示すようになる無機原料を用い、紛体合成を行った。リチウムシリケートを得るための出発原料としては実施例１と同様にＬｉ_２ＣＯ_３とＳｉＯ_２を選択し、実施例に加えたＫ_２ＣＯ_３も添加した。
【００７０】
まず、２ｍｏｌのＬｉ_２ＣＯ_３と１ｍｏｌのＳｉＯ_２、０．１ｍｏｌのＫ_２ＣＯ_３を乳鉢でよく乾式混合させておき、この混合粉末に固形分濃度が６５重量％になるようにイオン交換水を投入し、１０分間湿式混合させた。このスラリーをＳＵＳ製のパレットに移し変え、６０℃の恒温槽で３時間乾燥させた後、乳鉢で粉砕した。
【００７１】
このようにして得られた紛体を窒素置換パージができる電気炉に移し変え、１Ｌ／ｍｉｎで窒素パージさせながら２℃／ｍｉｎの昇温スピードで９００℃に到達するまで昇温させ、到達後、炉内温度が常温に到達するまで自然降温させ、これを再度乳鉢で粉砕することにより平均粒子径３μｍの紛体を得た。
【００７２】
比較例２
二酸化炭素吸着材としての有機系添加剤混入に伴う性能面への影響を把握するため、２ｍｏｌのＬｉ_２ＣＯ_３と１ｍｏｌのＳｉＯ_２、０．１ｍｏｌのＫ_２ＣＯ_３を乳鉢で良く乾式混合させておき、この混合粉末に固形分濃度が７１．３重量％になるようにイオン交換水を投入し１０分間、湿式混合させた。
【００７３】
次に、このスラリー中に有機系添加剤として実施例２及び４で用いた平均粒子径０．１２μｍ，Ｔｇ１０℃，固形分４５重量％のアクリロニトリル・ブタジエン系ラテックスを３１．７重量％添加し、よく攪拌することにより固形分６５重量％のスラリーを得た。このスラリーをＳＵＳ製のパレットに移し変え、６０℃の恒温槽で３時間乾燥させた後、乳鉢で粉砕した。
【００７４】
このようにして得られた紛体を窒素置換パージができる電気炉に移し変え、１Ｌ／ｍｉｎで窒素パージさせながら２℃／ｍｉｎの昇温スピードで９００℃に到達するまで昇温させ、到達後、炉内温度が常温に到達するまで自然降温させ、これを再度乳鉢で粉砕することにより平均粒子径３μｍの紛体を得た。
【００７５】
以上のようにして得られた実施例１〜４及び比較例１，２で得られたサンプルにつき、下記方法で二酸化炭素の吸脱着性能及び圧力損失並びに諸物性を測定した。
【００７６】
＜二酸化炭素の吸脱着性能の測定＞
実施例１〜４で得られたサンプルを化学天秤で予め秤量した後、各々個別に内径１００ｍｍφのるつぼに入れ、真空ガス置換ができる電気炉を用い、二酸化炭素の吸脱着に伴う重量の変化率を化学天秤で測定することにより吸脱着性能を調べた。
【００７７】
この時の重量は実施例１で９．４２ｇ、実施例２で９．５２ｇ、実施例３で２６．９３ｇ、実施例４で２６．８５ｇであった。
【００７８】
比較例１，２の紛体サンプルについては、同様の１００ｍｍφのるつぼを用い、実施例１，２の構造体に含有されているリチウムシリケートと同重量になるように、化学天秤を用い９．４２ｇに調整した。
【００７９】
なお、電気炉内のセッティング位置による測定のバラツキを防ぐため、電気炉内によるサンプルのセッティング位置は常に同じ場所となるように配慮した。このため実施例１〜４及び比較例１，２の各サンプルは各々別個に測定を行った。
【００８０】
真空ガス置換の運転条件は、まず常温から５０℃まで１０℃／ｍｉｎの割合で昇温させ、５０℃到達後、真空稼動させ１０⁻ ^４Ｐａの真空に到達した時点で５分間保持した。次に、１００％濃度の二酸化炭素ガスを１Ｌ／ｍｉｎの割合で電気炉内部に送り込みチャンバー内が大気圧に達した時点で導入ガスが大気に開放されるようにし、チャンバー内が加圧状態にならないようにした。温度制御については１０℃／ｍｉｎの割合で６５０℃まで昇温させ、６５０℃に到達した時点で４時間保持することにより、二酸化炭素が飽和吸着状態になるようにした。その後、自然放冷にて降温させ、常温に達した時点でサンプルの重量を測定することにより、二酸化炭素の吸着率を算出した。なお、二酸化炭素ガスは炉内が５０℃に達するまで終始、１Ｌ／ｍｉｎの割合で流し続けた。
【００８１】
実施例１〜４及び比較例１，２の二酸化炭素の脱着性能を把握するため、一旦、二酸化炭素の吸着性能試験を行った全てのサンプルに吸収された二酸化炭素を、前述と同様の真空ガス置換を用い、８５０℃で脱離させた。
【００８２】
まず、常温から５０℃まで１０℃／ｍｉｎの割合で昇温させ、５０℃到達後、真空稼動させ１０⁻ ^４Ｐａの真空に到達した時点で５分間保持した。真空を維持した状態で更に８５０℃まで１０℃／ｍｉｎの割合で昇温させ、８５０℃到達後４時間保持することにより吸着した二酸化炭素を脱着させた。その後、自然放冷にて降温させ、常温に達した時点でサンプルの重量を測定することにより、二酸化炭素の脱着に伴う重量減少を測定した。
【００８３】
これらの試験条件は同時に吸脱着装置の設計に転用することができ、目的に応じ、吸脱着の操作時間は短縮することができる。
【００８４】
結果は表１に示した。
【００８５】
＜圧力損失の測定＞
実施例１〜４のサンプルについては、図３に示す、内寸５０ｍｍ×５０ｍｍの縦型風洞１を用いた装置で測定した。この試験装置は、風洞１内にサンプル２をセットし、インバータ３で送風機４の回転数を制御することにより風速を変動させ、所定の風速におけるサンプル２上下の差圧をマノメータ５で計り、圧力損失を測定するものである。６は風速計である。この試験装置により、風速１ｍ／ｓｅｃ，２ｍ／ｓｅｃ，３ｍ／ｓｅｃ時で送風したときのサンプル２上下の圧力差（圧力損失）をマノメータ５で測定した。なお、風洞１の内壁とサンプル２との間の隙間についてはシール材で完全にシールし、洩れがないように配慮した。
【００８６】
この結果より、図５のグラフから、以下の圧力損失と風速との関係式を導き出し、１ｍ／ｓｅｃ時の圧力損失を表１に示した。
実施例１：ｙ＝８．３３ｘ^{２．３８８}
実施例２：ｙ＝７．２６ｘ^２．３９
実施例３：ｙ＝２６４．００ｘ^２．９２
実施例４：ｙ＝２５６．０８ｘ^２．９２
【００８７】
一方、比較例１，２のサンプルについては、紛体での測定であり、図３の試験装置を用いることができないため、図４に示す、内径１４ｍｍφ、長さ２００ｍｍのガラスカラム７を用いた試験装置で測定した。
【００８８】
まず、ガラスカラム７の内部に１４ｍｍφにくり貫いた三次元網状骨格構造のポリウレタンフォーム（（株）ブリヂストン製「エバーライトＳＦ，ＨＲ−０８」）８を、紛体サンプル９の上下に１８ｍｍφに打ち抜きセットされた紛体脱落防止用のグラスフィルター（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製「ＧＡ」）の前後に置き、カラム７内部に固定した。
【００８９】
比較例１，２の紛体サンプルの充填量は、実施例１〜４のサンプルの内、焼成後の密度が最も軽かった実施例２（厚み１７．２９ｍｍ、密度２４９．１ｇ／Ｌ）が、上述の１４ｍｍφのカラム７内に充填させたと想定し、その換算重量である０．６６ｇを化学天秤で量り取り、カラム７に充填した。
【００９０】
その後、流量計１０のメモリを見ながらバルブ１１を操作して、Ｎ_２ボンベ１２からの流量（風速）を１Ｌ／ｍｉｎ（０．１０８ｍ／ｓｅｃ），２Ｌ／ｍｉｎ（０．２１７ｍ／ｓｅｃ），３Ｌ／ｍｉｎ（０．３２４８ｍ／ｓｅｃ）と変動させて、サンプル９の上下の圧力損失をマノメータ１３で測定した。
【００９１】
この結果より、紛体正味の圧力損失を割り出し、図６のグラフから、以下の圧力損失と風速との関係式から、１ｍ／ｓｅｃ時の圧力損失を換算し、表１に示した。
比較例１：ｙ＝１１４２２．８ｘ^０．８
比較例２：ｙ＝１１１９４．３ｘ^０．８
【００９２】
なお、比較例１，２について、実施例１〜４よりも低風速状態での評価になっているのは、比較例１，２では、圧力損失が高すぎて高風速状態での評価ができなかったためである。また、実施例１〜４については、装置のブランク圧力損失を、比較例１，２については装置及びサンプル固定用の詰め物のブランク圧力損失を予め測定しておき、サンプル装着後の圧力損失からブランク圧力損失を引いた正味の値を表１に記載している。
【００９３】
＜圧縮破壊応力の測定＞
実施例１〜４のサンプルにつき、５ＫＮのロードセルが装着された圧縮試験機を用い、圧縮試験スピード１０ｍｍ／ｍｉｎで圧縮破壊応力を測定し、結果を表１に示した。
【００９４】
＜焼成後収縮率の測定＞
実施例１〜４のサンプルにつき、焼成後の寸法をデジタルノギスを用いて測定し、各々下記の値を得、この値をもとに、焼成前含浸フォームのサイズ（５０ｍｍ×５０ｍｍ×２５ｍｍ厚さ）に対する収縮率を算出し、結果を表１に示した。
実施例１：４５．３ｍｍ×４４．７ｍｍ×１６．４５ｍｍ厚さ
実施例２：４６．９ｍｍ×４７．１ｍｍ×１７．２９ｍｍ厚さ
実施例３：４７．４ｍｍ×４６．６ｍｍ×１８．２０ｍｍ厚さ
実施例４：４８．１ｍｍ×４７．９ｍｍ×１９．０４ｍｍ厚さ
【００９５】
＜リチウムシリケートの含有密度＞
実施例１〜４及び比較例１，２のサンプルについて、下式が成立しているものとして、見掛けの密度から、リチウムシリケートの含有密度（理論値）を算出し、結果を表１に示した。

【００９６】
＜空孔率＞
実施例１〜４のサンプルにつき、アルキメデスの原理に基づき、構造体の真比重を求めた結果、約２．０であったことより、下式に基づき空孔率を求め、結果を表１に示した。
空孔率（％）＝｛１−（見掛け比重／構造体の真比重）｝×１００
【００９７】
＜見掛け密度又は充填密度＞
実施例１〜４のサンプルにつき、デジタルノギスで測った焼成後のサイズで、化学天秤で計り取った重量を除した値（上式の見掛け比重）を見掛け密度として、表１に示した。
【００９８】
また、比較例１，２のサンプルについては、１０ｍｌのメスシリンダーを用い、これに比較例１，２のサンプルを各々、３ｇ充填し、スパチラでメスシリンダーの管壁を軽く１０回叩いた時の充填体積から充填密度を算出し、結果を表１に示した。
【００９９】
【表１】

【０１００】
以上の結果から、実施例１〜４のサンプルは、圧縮破壊応力や膨張収縮といった繰り返し応力に対する耐久性に優れた高強度構造体であって、しかも、比較例１，２のサンプルに比べて、低圧力損失で、二酸化炭素の吸脱着性能に優れていることが分かる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、二酸化炭素の吸脱着能力が高く、低圧力損失であり、熱の拡散効率が良く、膨張収縮と言った繰り返し応力に強い二酸化炭素の吸脱着材と、この吸脱着材を用いた、二酸化炭素の吸脱着効率に優れた吸脱着装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１，２で得られた三次元網状骨格構造を有するリチウムシリケートの構造体の概略構造を示す模式図である。
【図２】実施例３，４で得られた三次元網状空隙構造を有するリチウムシリケートの構造体の概略構造を示す模式図である。
【図３】実施例１〜４のサンプルの圧力損失の測定に用いた試験装置の構成図である。
【図４】比較例１，２のサンプルの圧力損失の測定に用いた試験装置の構成図である。
【図５】実施例１〜４のサンプルの圧力損失の測定結果を示すグラフである。
【図６】比較例１，２のサンプルの圧力損失の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１風洞
２，８サンプル
４送風機
５，１３マノメータ
６風速計
７ガラスカラム
１０流量計
１２Ｎ_２ボンベ

Claims

二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物で構成される、三次元網状骨格構造体又は三次元網目状の空隙を有する構造体よりなることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項１において、該二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の、酸化物、水酸化物、並びに塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項２において、該二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物が、Ｌｉ_４ＳｉＯ_４，Ｌｉ_２ＳｉＯ_３，Ｌｉ_６Ｓｉ_２Ｏ_７，Ｌｉ_８ＳｉＯ_６，Ｌｉ_２ＺｒＯ_３，Ｌｉ_４ＺｒＯ_４，Ｌｉ_２ＮｉＯ_２，２ＬｉＦｅＯ_２，Ｌｉ_２Ｏ，Ｎａ_２Ｏ，ＣａＯ，ＬｉＡｌＯ_２，ＬｉＯＨ，ＫＯＨ，ＮａＯＨ，Ｃａ（ＯＨ）_２，Ｂａ（ＯＨ）_２，Ｓｒ（ＯＨ）_２，Ｋ_２ＣＯ_３，Ｎａ_２ＣＯ_３，Ｌｉ_２ＣＯ_３，ＢａＣＯ_３，ＣａＣＯ_３，及びＳｒＣＯ_３よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項１ないし３のいずれか１項において、温度及び／又は圧力を変動させることにより、二酸化炭素を分離、吸着又は離脱することを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の、酸化物、水酸化物、並びに塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上の無機化合物と、アルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物以外の無機酸化物との混合物を、６００℃以上で焼成及び／又は合成することにより得られることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項５において、該熱処理が焼成処理であることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項５又は６において、該無機酸化物がＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＺｒＯ_２，ＭｇＯ，Ｆｅ_２Ｏ_３，ＮｉＯ，及びＴｉＯ_２よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項１ないし７のいずれか１項において、前記二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物、或いは焼成により前記二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物を合成させることができる原料を含むスラリーを、三次元網状骨格構造を有する有機系基材の骨格表面に被覆させた後、焼成することにより得られる三次元網状骨格構造体であることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項１ないし７のいずれか１項において、前記二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物、或いは焼成により前記二酸化炭素の吸脱着性能を有する化合物を生成させることができる原料を含むスラリーを、三次元網状骨格構造を有する有機系基材の空隙部分に充填した後、焼成することにより得られる三次元網目状の空隙を有する構造体であることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項８又は９において、該スラリー中に有機系添加剤が含有されていることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項８ないし１０のいずれか１項において、該有機系基材が、ポリウレタンフォーム，ポリエチレンフォーム，立体構造の樹脂ネット，不織布，紙，コルゲートペーパ，又はフェルトからなることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項１ないし１１のいずれか１項において、空孔率が２５〜９５％であることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着材。
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の二酸化炭素の吸脱着材を備えてなることを特徴とする二酸化炭素の吸脱着装置。