[实用新型]二氧化碳分离膜结构

说明书

本实用新型所要解决的问题在于提供一种二氧化碳分离膜结构，其小巧轻便，可安装在车辆上，并能够有效利用内燃机的废热。为了解决上述问题，提出一种二氧化碳分离膜结构30，其安装在车辆上，对内燃机的排气中包含的二氧化碳进行分离，具备：过滤基材34，其具有蜂窝结构，且包含多孔质材料；及，二氧化碳吸附脱离层39，其形成在前述过滤基材34的表面，且包含锂复合氧化物。

技术领域

本实用新型涉及一种二氧化碳分离膜结构。

背景技术

以往，作为从燃烧气体中分离二氧化碳的技术，已知有化学吸收法、固体吸收法等，并且已经在实际使用中。例如，提出一种二氧化碳分离膜，其从燃煤电厂的烟气、使用烃蒸汽改质工艺的制氢厂的排气、或者任何产生大量二氧化碳的工业工艺的热源中分离出二氧化碳(例如参考专利文献1)。此二氧化碳分离膜呈管状，且从内侧依次具备：基材层，其包括ZrO₂或Al₂O₃等；阻挡层，其包括高密度的Li₂ZrO₃；双相层，其包括多孔质Li₂ZrO₃吸附剂；及，覆盖层，其包括ZrO₂或Al₂O₃等。通过从管的内侧吸引外侧的燃料气体，来分离燃料气体中的二氧化碳并回收至管内。

现有技术文献

(专利文献)

专利文献1：美国专利第8454732号说明书

实用新型内容

(实用新型所要解决的问题)

然而，以往的二氧化碳的分离技术，由于都需要临时存储排气的装置及使排气达到高温高压的装置等，因此，存在能量消耗巨大且装置大型化的问题。

本实用新型是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种二氧化碳分离膜结构，所述二氧化碳分离膜结构小巧轻便，可安装在车辆上，并能够有效利用内燃机的废热。

(解决问题的技术手段)

(1)本实用新型提供一种二氧化碳分离膜结构(例如，后述的二氧化碳分离膜结构30,30A)，其安装在车辆(例如，后述的车辆V)上，对内燃机(例如，后述的发动机1)的排气中包含的二氧化碳进行分离，具备：过滤基材(例如，后述的过滤基材34,34A)，其具有蜂窝结构，且包含多孔质材料；及，二氧化碳吸附脱离层(例如，后述的二氧化碳吸附脱离层39,39A)，其形成在前述过滤基材的表面，且包含锂复合氧化物。

在(1)的二氧化碳分离膜结构中，通过由锂复合氧化物构成二氧化碳吸附脱离层，由于锂复合氧化物具有以下化学特性，也就是每单位面积的二氧化碳吸附脱离能力较高并根据温度和二氧化碳分压而进行吸附、脱离二氧化碳，因此，利用这种特性，能够高效地分离排气中的二氧化碳。因此，根据上述(1) 的二氧化碳分离膜结构，其小巧轻便，可安装在车辆上，并能够有效利用内燃机的废热，因此，可以显著降低能量消耗。

(2)根据上述(1)的二氧化碳分离膜结构，其中，前述二氧化碳吸附脱离层可以包含选自由Li₂ZrO₃、Li₄SiO₄、Li₄TiO₄及Li₂CuO₂所组成的群组中的至少一种。

(3)根据上述(1)或上述(2)的二氧化碳分离膜结构，其中，前述二氧化碳吸附脱离层可以包含Li₂ZrO₃。