平成23年度 問27

二酸化炭素の吸収分離に関する次の記述の、【　】に入る語句の組合せとして、正しいものはどれか。

　化学吸収法は、二酸化炭素を反応吸収する【 A 】などの【 B 】の溶液を用いて、二酸化炭素を分離・回収する手法である。吸収した溶液を【 C 】して二酸化炭素を分離する。
　物理吸収法は、【 D 】で【 E 】やポリエチレングリコール等の吸収液に二酸化炭素を物理的に吸収させ、分離・回収する手法である。

選択肢	A	B	C	D	E
1	モノエタノールアミン	アルカリ性	加熱	高圧	メタノール
2	メタノール	中性	加熱	常圧	モノエタノールアミン
3	モノエタノールアミン	アルカリ性	減圧	高圧	熱炭酸カリウム
4	熱炭酸カリウム	弱アルカリ性	減圧	常圧	エタノール
5	メタノール	中性	減圧	高温	エタノール

解答解説

正答は1番です。

化学吸収法において、二酸化炭素は弱酸性を示すためアルカリ性であるアミン類で化学吸収して分離します。中でもモノエタノールアミンはCO₂との反応性が高く、質量当たりの CO₂吸収量が多い特徴があります。吸収したアミンのCO₂溶液は加熱することでCO₂の脱離反応が進むことから、CO₂の分離回収が可能です。

物理吸収法ではメタノールやポリエチレングリコールなどの溶液に高圧・低温で物理吸着します。溶媒に溶ける気体の物質量が圧力に比例するヘンリーの法則を活用しています。加熱することでCO₂の分離回収が可能です。