成嚴酷，600°C的燒成后的比表面積比500°C的燒成后的比表面積大顯示不易產(chǎn)生劣化、耐熱性優(yōu)異。另外，這顯示對于長時間的重復(fù)使用也強。
[0039]因此，明確本發(fā)明的二氧化碳捕捉材料的耐熱性比專利文獻1中記載的二氧化碳捕捉材料更高。認為該效果是由除Ce以外還含有A1的氧化物所致的。
[0040]使用了本發(fā)明的C02捕捉材料的C02回收裝置的構(gòu)成要素為填充了本捕捉材料的反應(yīng)容器、用于向反應(yīng)容器導入含C02氣體或加熱用氣體等的配管、從反應(yīng)容器中排出氣體的配管、用于加熱反應(yīng)容器的加熱裝置、對反應(yīng)容器內(nèi)進行加壓、減壓的設(shè)備、使氣體中的水蒸氣冷凝的冷凝器、用于回收反應(yīng)容器內(nèi)的冷凝水的容器、用于壓縮含co2氣體的壓縮機等。
[0041 ]本發(fā)明的C02捕捉材料可以為除氧化鈰以外還擔載于例如二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化錯、沸石、高分子材料、活性炭、M0F(Molecular Organic Framework)、ZIF(Zeolitic Imidazolate Framework)等的形態(tài)或混合的形態(tài)的高比表面積材料，其構(gòu)成的最小單位可以為粒狀、粒狀的集合體、復(fù)合體。另外，在二氧化碳捕捉材料形成部件的情況下，優(yōu)選以壓損變少的方式具有通氣性這樣的形狀，例如可以形成孔隙率高的多孔體，也可以形成蜂窩形狀。另外，二氧化碳捕捉材料的外形可以為塊、板狀等。此時應(yīng)留意的方面在于，關(guān)于孔隙率，只要在提高回收氣體中的C02純度的情況下減小孔隙率即可。即，在粒狀而孔隙率小的情況下，存在壓力損失變大的缺點，但由于殘留于孔隙內(nèi)的C02以外的氣體量變少，因此，存在可提高回收氣體中的C02純度的優(yōu)點。
[0042]作為使用了本發(fā)明的C02回收裝置的C02的回收方法，可以舉出:基于溫度擺動的回收法、基于壓力擺動的回收法、及基于壓力、溫度擺動的回收法。這些回收方法只要考慮含C02氣體的壓力、C02分壓及溫度來決定即可。作為具體例，可以舉出:在從燃煤火力發(fā)電廠等的燃燒排氣中回收C02的情況下，在約50°C從含C02氣體中捕捉、除去C02，然后，將C02捕捉材料加熱至150°C?200°C，由此使C02脫離，從而回收提高了純度的C02的方法。
[0043]作為C02捕捉材料的加熱方法，可以舉出:使加熱后的氣體或液體等熱介質(zhì)直接與C02捕捉材料接觸的方法；向傳熱管等流過加熱了的氣體或液體等熱介質(zhì)，通過來自傳熱面的熱傳導進行加熱的方法;通過電爐等電發(fā)熱來加熱C02捕捉材料的方法等。
[0044]對C02捕捉材料的周圍氣氛進行減壓的方法可以舉出通過栗或壓縮機進行機械減壓的方法、或通過冷卻使氣氛中的水蒸氣冷凝的方法等。
[0045]對C02捕捉材料的周圍氣氛的C02分壓進行減壓的方法除上述以外還可以舉出流過C02以外的氣體的方法。作為此時使用的氣體，優(yōu)選可容易地與C02分離的氣體，特別是從容易通過冷卻而冷凝的觀點考慮，可以舉出使用水蒸氣的方法。
[0046]對C02捕捉材料的周圍氣氛進行加壓的方法可以舉出通過栗或壓縮機等進行機械加壓的方法、或?qū)雺毫Ρ戎車鷼夥崭叩臍怏w的方法。
[0047]在S0x、N0x、煤塵等吸附于⑶2捕捉材料的情況下，C02捕捉量有降低的可能性。因此，從C02捕捉材料的性能保持的觀點考慮，優(yōu)選降低SOx、NOx及煤塵的濃度。例如在從燃煤火力發(fā)電廠的排氣中回收C02的情況下，認為在脫硝裝置、脫硫裝置及脫塵裝置的下游設(shè)置使用了 C02捕捉材料的C02回收裝置。
[0048]以下，對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[0049]另外，關(guān)于硝酸鈰六水合物(Ce(N03)3.6H20)、硝酸鋁九水合物(Α1 (Ν03)3.9H20)、硝酸鐵(III)九水合物(Fe(N03)3.9H20)、硝酸銅(II)三水合物(Cu(N03)2.3H20)、釩酸銨(NH4V03)、鉬酸銨((ΝΗ4)6Μθ7024.4Η20)、及28重量％氨水，均使用和光純藥工業(yè)制造的特級試劑。
[0050](比較例1)
[0051 ]在精制水1080g中在室溫一邊激烈攪拌一邊溶解硝酸鈰六水合物26.05g。一邊攪拌該水溶液一邊滴加28重量％的氨水溶液，使pH為9.0。攪拌8小時后，靜置1小時，通過清洗過濾來收集沉淀物。然后，將沉淀物用干燥爐在120°C干燥，用大氣氣氛下的電爐在400°C燒成1小時，將得到的鈰氧化物作為C02捕捉材料。
[0052]實施例1
[0053]在比較例1中記載的合成法中，使用硝酸鈰六水合物23.45g和硝酸鋁九水合物
2.25g代替硝酸鈰六水合物26.05g，除此以外，通過同樣的方法進行合成的氧化物作為C02捕捉材料。
[0054]實施例2
[0055]在比較例1中記載的合成法中，使用硝酸鈰六水合物20.84g和硝酸鋁九水合物
4.50g代替硝酸鈰六水合物26.05g，除此以外，通過同樣的方法進行合成的氧化物作為C02捕捉材料。
[0056](比較例2)
[0057]在比較例1中記載的合成法中，使用硝酸鈰六水合物13.03g和硝酸鋁九水合物
11.25g代替硝酸鈰六水合物26.05g，除此以外，通過同樣的方法進行合成的氧化物作為C02捕捉材料。
[0058](比較例3)
[0059]將勃姆石(Condea制造、Pural_SBl)5g在電爐中在大氣下以400°C燒成1小時而制備的鋁氧化物作為co2捕捉材料。
[0060](比較例4)
[0061 ]在比較例1中記載的合成法中，使用硝酸鈰六水合物23.45g和硝酸鐵(111)九水合物2.42g代替硝酸鈰六水合物26.05g，除此以外，通過同樣的方法進行合成的氧化物作為C02捕捉材料。
[0062](比較例5)
[0063]在比較例1中記載的合成法中，使用硝酸鈰六水合物23.45g和硝酸銅(II)三水合物1.45g代替硝酸鈰六水合物26.05g，除此以外，通過同樣的方法進行合成的氧化物作為C02捕捉材料。
[0064](比較例6)
[0065]在比較例1中記載的合成法中，使用硝酸鈰六水合物23.45g和釩酸銨0.70g代替硝酸鈰六水合物26.05g，除此以外，通過同樣的方法進行合成的氧化物作為C02捕捉材料。
[0066](比較例7)
[0067]在比較例1中記載的合成法中，使用硝酸鈰六水合物23.45g和鉬酸銨1.06g代替硝酸鈰六水合物26.05g，除此以外，通過同樣的方法進行合成的氧化物作為C02捕捉材料。
[0068](C02捕捉量的測定方法)
[0069]C02捕捉材料使用直徑40mm的模具，利用壓力機以200kgf進行顆?；?，將其破碎后，使用篩整粒為0.5?1.0mm的粒狀。然后，使用量筒測量1.0ml，固定在石英玻璃制反應(yīng)管中。
[0070]將該反應(yīng)管放入電爐，一邊以150ml/分鐘流過He—邊使⑶2捕捉材料的溫度上升至400°C，保持1小時，除去吸附于雜質(zhì)及捕捉材料的氣體。
[0071]然后，進行冷卻將C02捕捉材料溫度降低至50°C，一邊用電爐將試樣溫度保持為50°C—邊通過0)2脈沖捕捉試驗測定C02捕捉量。作為樣品氣體，將由12體積％的(:02和88體積％的他構(gòu)成的混合氣體10ml以脈沖狀每隔4分鐘導入2分鐘，通過氣相色譜測定反應(yīng)管出口的C02濃度。實施脈沖導入直到在反應(yīng)管出口測得的C02飽和。另外，作為載氣，使用He。
[0072]圖1為表不關(guān)于實施例及比$父例的C02捕捉材料的C02捕捉量和A1含量的相關(guān)關(guān)系的圖。
[0073]根據(jù)本圖，認為⑶2捕捉量比僅Ce的氧化物的比較例1增加的A1為0.0lmo 1 %以上40mol % 以下。
[0074]圖2為表示含有Fe、Cu、V及Mo中的任一者的C02捕捉材料的C02捕捉量和各金屬元素的含量的相關(guān)關(guān)系的圖。
[0075]根據(jù)本圖，與僅Ce的氧化物的比較例1相比，在含有Fe、Cu、V或Mo的情況下，C02捕捉量降低。
[0076]為了與比較例1相比增多C02捕捉量，認為只要因添加Fe、Cu、V或Mo元素所致的C02捕捉量的降低量比通過A1所致的C02捕捉量的增加量小即可。
[0077]圖3為表示因含有Fe、Cu、V及Mo的任一者所致的C02捕捉量的降低量和元素含量的相關(guān)關(guān)系的圖。本圖所示的C02捕捉量的降低量使用下述式(2)算出。