酸性气体分离设备、空气净化机、空气调节器、及酸性气体浓缩装置制造方法及图纸

本发明专利技术一个方面涉及一种酸性气体分离设备，其具备：电解质层；一对电极，夹持所述电解质层而被设置；以及电压施加部，对所述一对电极间施加电压，其中，所述一对电极分别为能够透过气体的电极，所述电解质层含有：选自由自由基化率为90％以上的高分子量氧化还原化合物、分子内具有醌基的高分子量氧化还原化合物、及分子内具有亚氨基的高分子量氧化还原化合物构成的组中的至少1种；以及不挥发性的电解液。解液。解液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】酸性气体分离设备、空气净化机、空气调节器、及酸性气体浓缩装置


[0001]本专利技术涉及酸性气体分离设备、空气净化机、空气调节器、及酸性气体浓缩装置。

技术介绍

[0002]二氧化碳已知为一种酸性气体，在大气中占比约0.04％，不仅是地球上广泛存在的物质，而且也被广泛用于产业上。作为二氧化碳的利用方法，可列举：例如，碳酸饮料、入浴剂、及灭火剂等的发泡用气体；用于冷却等的干冰；及自行车轮胎的紧急补充气体等。另外，二氧化碳还可以通过使其处于超临界状态而作为用于提取咖啡因等的提取溶剂使用。另外，工业领域中的加工中使用的激光、医疗用激光手术刀等中使用的二氧化碳激光中也使用二氧化碳。此外，作为压缩机的制冷剂，有时也使用二氧化碳来代替氟利昂系制冷剂。另外，二氧化碳在农业领域中也用于例如草莓的生长促进栽培及加速观赏用水槽的水草等植物的生长的二氧化碳施肥等中。另外，生鲜农产品的CA(Controlled Atmosphere，气调)储藏中也使用二氧化碳。
[0003]如上所述，二氧化碳被用于各种领域，因此需要通过从空气等含有二氧化碳的气体中分离二氧化碳的方式等来获得二氧化碳的方法。另外，二氧化碳也被称为全球变暖的起因物质。从这一点出发，也需要通过从含有二氧化碳的气体中分离二氧化碳来利用二氧化碳。
[0004]此外，人类的活动状态也根据室内的二氯化碳浓度而明显不同，通常认为：二氧化碳浓度一旦超过1000ppm则专注力下降。因此，汽车等封闭空间及居室等中也要求降低二氧化碳浓度，但是由于室内温度变化或为了避免臭气等理由，实际生活中很多情况下难以通过定期进行换气来降低二氧化碳浓度。从该观点出发，也需要通过从含有二氧化碳的气体中分离二氧化碳、并且将分离出的二氧化碳优先放出来降低室内的二氧化碳浓度的技术。
[0005]作为从空气等含有氧和二氧化碳的混合气体中分离二氧化碳的方法，已提出各种方法。作为该分离方法，可列举例如使用二氧化碳吸附剂吸附空气中的二氧化碳、然后使吸收剂上吸附的二氧化碳脱离而从空气中分离二氧化碳的方法等。作为吸附二氧化碳的吸附剂，可列举例如活性碳、胺系溶剂、及碳酸钾水溶液等。另外，作为使用吸附剂的二氧化碳分离方法，更具体而言，可列举在高压下使二氧化碳吸附于吸附剂、然后减压使二氧化碳从吸附剂脱离的变压吸附(PSA：Pressure Swing Adsorption)法等。作为利用该PSA法分离二氧化碳时使用的吸附剂，可列举专利文献1中记载的吸附剂等。
[0006]专利文献1记载了一种二氧化碳吸附剂，其包含：用钡离子对含钠的铝硅酸盐的钠离子的2～80当量％进行离子交换而成的组合物。
[0007]另外，不仅要求从酸性气体的气体中分离二氧化碳，而且要求还分离NOx、SOx、及硫化氢等其它酸性气体。作为吸附及分离二氧化碳等酸性气体的装置，可列举例如专利文献2及专利文献3中记载的装置等。
[0008]专利文献2记载了一种酸性气体吸附脱离设备，其具有：酸性气体吸附脱离层，其
含有能够通过进行氧化及还原而进行酸性气体的吸附及脱离的化合物以及基材；以及夹持前述酸性气体吸附脱离层的一对电极。
[0009]专利文献3记载了一种二氧化碳分离装置，其具备电解质层、夹持前述电解质层而设置于前述电解质层上的一对电极、以及对前述一对电极间施加电压的电压施加部，前述一对电极分别为能够透过气体的电极，前述电解质层含有能够溶解二氧化碳的电解液和分子内具有N
‑
氧自由基的氧化还原化合物。
[0010]专利文献1公开了可以提供二氧化碳的选择比率高、且在水分多的条件下吸收容量也大的吸附剂的主旨。另外公开了该吸附剂能够优选用于利用PSA法分离浓缩二氧化碳的主旨。
[0011]在这样的利用PSA法分离二氧化碳的方法(例如使用专利文献1中记载的吸附剂等的方法)中，如上所述需要进行加压及减压。另外，只要是使用吸附剂的二氧化碳分离方法，即使是PSA法以外的方法，也不仅需要使二氧化碳吸附于吸附剂的操作，而且需要使吸附剂上吸附的二氧化碳脱离的操作(例如加热处理等)。因此，使用吸附剂的二氧化碳分离方法有时需要较多的能量或需要较大型的装置。
[0012]专利文献2公开了能够在固体状态下进行酸性气体的分离脱离的主旨。具体而言，专利文献2记载的装置的情况下，首先对电极间施加电压，使酸性气体吸附于酸性气体吸附脱离层。然后，以使配置于电极间的酸性气体吸附脱离层中流通的电流变成与吸附时相反方向的方式对电极间施加电压，使酸性气体从前述酸性气体吸附脱离层脱离。于是，在专利文献2记载的装置的情况下，在使酸性气体吸附于酸性气体吸附脱离层时与使吸附的酸性气体从酸性气体吸附脱离层脱离时的两者之间，需要转变施加于电极间的电压。该专利文献2记载的装置中，想要分离酸性气体则需要如上述那样转变施加于电极间的电压。因此，专利文献2记载的装置不能用于从含有酸性气体的气体中连续分离酸性气体。因此，专利文献2记载的装置与使用前述专利文献1记载的吸附剂时同样地需要较多的能量或需要较大型的装置。
[0013]另一方面，专利文献3公开了如下主旨：仅通过对一对电极间施加电压、并且无需转变施加于电极间的电压就能够分离二氧化碳，因此能够从含有二氧化碳的气体中简便地分离二氧化碳。因此，若利用专利文献3记载的装置，则无需转变施加于电极间的电压，因此能够从含有二氧化碳的气体中连续地分离二氧化碳。另外，该装置是小型装置，能够从含有二氧化碳的气体中容易地分离二氧化碳。
[0014]作为这样的能够分离二氧化碳等酸性气体的装置，需要更高效地进行从含有酸性气体的气体中分离酸性气体、并且能够长期地从含有二氧化碳等酸性气体的气体中反复分离酸性气体等。
[0015]现有技术文献
[0016]专利文献
[0017]专利文献1：日本专利公开公报特开平7
‑
39752号
[0018]专利文献2：日本专利公开公报特开2015
‑
36128号
[0019]专利文献3：日本专利公开公报特开2018
‑
1131号

技术实现思路

[0020]本专利技术鉴于所述情况而作出，其目的在于：提供能够从含有酸性气体的气体中简便地分离酸性气体、并且能够长期地反复进行该分离的酸性气体分离设备。另外，本专利技术的目的在于：提供具备前述酸性气体分离设备的空气净化机、空气调节器、及酸性气体浓缩装置。
[0021]本专利技术一个方面涉及一种酸性气体分离设备，其具备：电解质层；一对电极，夹持前述电解质层而被设置；以及电压施加部，对前述一对电极间施加电压，其中，前述一对电极分别为能够透过气体的电极，前述电解质层含有：选自由自由基化率为90％以上的高分子量氧化还原化合物、分子内具有醌基的高分子量氧化还原化合物、及分子内具有亚氨基的高分子量氧化还原化合物构成的组中的至少1种；以及不挥发性的电解液。
[0022]本专利技术的上述目的、特征以及优点通过以下的详细记载和附图将变得更为明了。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种酸性气体分离设备，其特征在于具备：电解质层；一对电极，夹持所述电解质层而被设置；以及电压施加部，对所述一对电极间施加电压，其中，所述一对电极分别为能够透过气体的电极，所述电解质层含有：选自由自由基化率为90％以上的高分子量氧化还原化合物、分子内具有醌基的高分子量氧化还原化合物、及分子内具有亚氨基的高分子量氧化还原化合物构成的组中的至少1种；以及不挥发性的电解液。2.根据权利要求1所述的酸性气体分离设备，其特征在于，所述一对电极包括从含有酸性气体的气体中摄入酸性气体侧的第1电极、和从所述电解质层放出酸性气体侧的第2电极，所述电压施加部以使所述第1电极的电位低于所述第2电极的电位的方式对所述一对电极间施加电压。3.根据权利要求1或权利要求2所述的酸性气体分离设备，其特征在于，所述电解质层的厚度为1μm以上且1000μm。4.根据权利要求1～3中任一项所述的酸性气体分离设备，其特征在于，所述电解质层还含有支撑体。5.根据权利要求4所述的酸性气体分离设备，其特征在于，所述支撑体的厚度为1μm以上且1000μm。6.根据权利要求4或权利要求5所述的酸性气体分离设备，其特征在于，从所述电解质层的厚度减去所述支撑体的厚度而得的差为lμm以上且500μm以下。7.根据权利要求4～6中任一项所述的酸性气体分离设备，其特征在于，所述支撑体的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅野桃太郎，乾能久，岩崎秀治，
申请(专利权)人：株式会社可乐丽，
类型：发明
国别省市：