(57)【要約】  【課題】  大型ガス処置用反応器として二つの平行なルーバー壁内に吸収材を充填する反応器は一般的に使用されているけれども、二酸化炭素の分離回収を目的として開発されたセラミックス系吸収材を使用する場合、二酸化炭素を放出するためには吸収材を８５０℃以上に加熱する必要があり金属材料を使用した大型反応器は高価であり技術的にも困難である。    【解決手段】  大型のルーバー壁の構造を耐熱性があり強度も強いファインセラミックス製部品を組み合わせて作ることにより、耐熱および強度上問題のない大容量のガス処理が可能な高温反応器を提供することが可能となる。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対する二つの平行なルーバー壁と側壁に囲まれた空間内に充填された二酸化炭素吸収剤の充填層に対し、二酸化炭素含有ガスをルーバー壁を通じてクロスフローさせる所謂横走流式反応器においてガスの流入、流出のためのルーバー壁を炭化珪素などのファインセラミックス製の支柱、ルーバー、ステー、支柱継手の各ブロックに細分割しそれ等を嵌め合わせすることにより必要容積の立方体充填層を形成することを特徴とする請求項１記載の横走流式高温反応器。
【請求項２】
充填圧による支柱の転倒を防止するためのステー内に電熱ヒーターなどの加熱器を取り付けることにより、二酸化炭素放出用の過熱蒸気あるいは吸収剤を二酸化炭素の放出温度まで昇温できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の横走流式反応器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
高温域において多量に二酸化炭素を吸収するセラミックス製吸収剤が開発され、液体吸収材に代わる新しい吸収剤として、注目されている。
【背景技術】
【０００２】
セラミックス吸収剤は５００℃から８００℃の高温において二酸化炭素の吸収反応が最大となり、吸収した炭酸ガスを放出させるには吸収剤を更に８５０℃以上の高温に加熱する必要がある。（特許文献１参照）
【０００３】
二酸化炭素の吸収、放出の工程を二つの反応器を使い交互に充填層内の吸収剤の温度を制御することにより行うが、二酸化炭素を含む大量のガスを処理する反応器は処理ガスの圧力損失を抑えるためにガス通過面積を増やし充填層厚さを減らす工夫が必要となる。
【特許文献１】特開２００６−２９８７０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
提案されている反応器は、そのまま反応器内に吸収材を充填し処理ガスを上下方向に流すのがほとんどであるけれども、形状から明らかなようにガス通過面積を大きく取ることが難しく、空間速度＝ガス流量／（ガス通過面積×充填層厚さ）の関係からガス通過面積を大きく出来ない場合はその分充填層厚さが厚くなり圧力損失が増大することになり、大量のガス処理には適さないという課題がある。
【０００５】
また、吸収剤は必ず老化現象が起こるためある一定期間を過ぎれば吸収剤の取替えが必要となるが、構造的に吸着剤を反応器下部より抜き出すことが難しく吸収剤の取替えに大きな労力を要するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するための請求項１の発明は、吸収剤を相対するルーバー壁内に充填しガス流れを吸収剤充填層に対してクロスフローさせることで、ガス通過面積即ちルーバー壁の面積を容易に大きく取ることが可能となり、充填層厚さの低減との相乗効果により処理ガスの圧力損失を低減し、少ない動力で多量のガス処理が可能となり吸収剤の取り出しも充填層下部より容易に取り出せる。
【０００７】
充填層を形成するルーバー壁材料にファインセラミックスを使用することで耐熱性を持たせ、支柱、ルーバー、ステー、支柱継手に分解ブロック化することで個々の部品を細分でき製作を容易にすることが可能となる。
【０００８】
請求項２の発明は、二酸化炭素放出用蒸気あるいは吸収剤の温度を上げるための電熱ヒーターを充填層内に設けたセラミックスステーに取り付けることにより二酸化炭素放出に必要な温度（８５０℃〜１０００℃）まで吸収剤を昇温させると共にルーバーを支える支柱にかかる吸収剤の充填圧を相対する支柱間に当該セラミックスステーを設けることで互いに相殺させて支柱にかかる充填圧による転倒モーメントの影響を低減し支柱にかかる負荷の低減を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により大量の高温ガス処理に適した組み立てが簡単で耐熱性のある横走流式高温反応器を建設することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の高温反応器に関する実施の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために説明するものであり、特に指定しない限り、本発明を限定するものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、鋼鉄製の直方体内面に耐火物１２を内張りした空間に炭化珪素製のルーバー壁を平行に直立させて形成された吸収材充填層を示し、そのルーバー壁は支柱０１、ルーバー０２、支柱継手０３およびステー０４よりなり吸収剤はルーバー壁間に充填され、処理ガスがルーバー０２を通って流入し相対するルーバー０２を通って流出する間に処理ガス中の二酸化炭素を吸収する。一定時間経過後処理ガスの流入を止め、ステー０４に取り付けられた電熱ヒーターを作動させて吸収剤の温度を上げ支柱およびステーを通して過熱蒸気を充填層内送り込み二酸化炭素の放出を行う。
【００１２】
図３は、ルーバー壁を分解した部品の一つである支柱０１を示す。
【００１３】
図４は、充填剤のこぼれを防止するためのルーバー０２（０２’）を示し、支柱０１の溝に斜めに差込み固定される。
【００１４】
図５は、支柱０１を繋ぐための支柱継手０３を示す。
【００１５】
図６は支柱０１を繋ぐステー０４を示す。支柱０１にかかかる充填圧を低減させるもので内部には電熱ヒーター０５を取り付けステー下部には過熱蒸気を噴出させるための孔を設けている。
【実施例２】
【００１６】
図２は、高圧ガスの処理あるいは吸収二酸化炭素の真空放出を行う場合の反応器の構造を示し、外殻を強度的に強い円筒形に充填層も多角形にすることで外圧あるいは内圧に耐えうる構造にする。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
セラミックス吸収剤を使用した二酸化炭素分離回収システムにおいて横走流式高温反応器のルーバー壁をファインセラミックス製部品の組み合わせにすることにより必要耐熱温度１０００℃まで使用可能な反応器の製造が可能となり、各部品を嵌めこみ構造とすることで現場工事期間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ファインセラミックス製ルーバー壁内に二酸化炭素吸収材を充填した横走 流式反応器の内部構造を示す全体図である。
【図２】高圧処理ガス用の横走流式反応器の内部構造図を示す全体図である。
【図３】ファインセラミックス製支柱０１の外形図である。
【図４】ファインセラミックス製ルーバー０２の外形図である。
【図５】ファインセラミックス製支柱継手０３の外形図である。
【図６】電熱ヒーター０５付きのファインセラミックス製ステー０４の外形図である。
【符号の説明】
【００１９】
０１    支柱
０２    ルーバー（低圧用）  
０２’  ルーバー（高圧用）  
０３    支柱継手
０４    ステー
０５    電熱ヒーター
１１    吸収剤
１２    耐火物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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