DE2264512C3 - Verfahren zur adsorptiven Trennung von Gasgemischen - Google Patents

Verfahren zur adsorptiven Trennung von Gasgemischen

Info

Publication number
DE2264512C3
DE2264512C3 DE19722264512 DE2264512A DE2264512C3 DE 2264512 C3 DE2264512 C3 DE 2264512C3 DE 19722264512 DE19722264512 DE 19722264512 DE 2264512 A DE2264512 A DE 2264512A DE 2264512 C3 DE2264512 C3 DE 2264512C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
zeolite
ions
adsorbed
exchanged
gas mixtures
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19722264512
Other languages
English (en)
Other versions
DE2264512A1 (de
DE2264512B2 (de
Inventor
Yoshifumi Fujisawa Yatsurugi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP1869671A external-priority patent/JPS5218159B1/ja
Priority claimed from JP46076816A external-priority patent/JPS4875474A/ja
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2264512A1 publication Critical patent/DE2264512A1/de
Publication of DE2264512B2 publication Critical patent/DE2264512B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2264512C3 publication Critical patent/DE2264512C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20—Silicates
    • C01B33/26—Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
    • C01B33/28—Base exchange silicates, e.g. zeolites
    • C01B33/2807—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures
    • C01B33/2892—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures containing an element or a compound occluded in the pores of the network, e.g. an oxide already present in the starting reaction mixture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/186—Chemical treatments in view of modifying the properties of the sieve, e.g. increasing the stability or the activity, also decreasing the activity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B6/00—Hydrides of metals including fully or partially hydrided metals, alloys or intermetallic compounds ; Compounds containing at least one metal-hydrogen bond, e.g. (GeH3)2S, SiH GeH; Monoborane or diborane; Addition complexes thereof
    • C01B6/34—Purification; Stabilisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/12—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
    • C07C7/13—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers by molecular-sieve technique

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur adsorptiven Trennung von Gasgemischen, welche aus Bestandteilen zusammengesetzt sind, die nicht durch Na-A-Zeolith, jedoch durch Ca-A-Zeolith adsorbiert werden.
Beim Na-A-Zeolith handelt es sich um einen Zeolith mit der chemischen Zusammensetzung
Na12(AIO2 · SiO2)I2(Na AIO2) ό X H2O,
wobei O S (5 £ 1 und X eine variable ganze Zahl ist. Die Gruppierung (NaAIO2) hat fast keinen Einfluß auf die adsorptiven und katalytischen Eigenschaften von Zeolith, und ferner besitzt sie nur wenig Neigung zum Ionenaustausch. Die adsorptiven und katalytischen Eigenschaften von Zeolith werden erheblich von der Art der vorhandenen Kationen beeinflußt. Zum Beispiel wird K-A-Zeolith dadurch gebildet, daß der größte Teil des Natriums im Na-A-Zeolith durch Kalium ersetzt wird, und Ca-A-Zeolith dadurch, daß er durch Calcium ersetzt wird. Der K-A-Zeolith besitzt Porenöffnungen von etwa 3 Angstrom, der Ca-A-Zeolith von etwa 5 Angstrom, während der Na-A-Zeolith Porenöffnungen von etwa 4 Angström besitzt.
Es bestand nun die Aufgabe, ein Verfahren zur Trennung von Gasgemischen, welche aus Bestandteilen zusammengesetzt sind, die nicht durch Na-A-Zeolith, jedoch durch Ca-A-Zeolith adsorbiert werden, bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Adsorptionsmittel ein Zeolith verwendet wird, der durch Austauschen von 16,7-33,3% der aktiven Kationen eines Na-A-Zeoliths gegen Kaliumionen und durch Austauschen von 66,7-83,3% der aktiven Kationen des Na-A-Zeoliths gegen Zinkionen hergestellt worden ist.
Der nach der Erfindung zu verwendende Zeolith wird hergestellt, indem Na-A-Zeolith mit Lösungen, die Kaliumionen und Zinkionen enthalten, gleichzeitig oder nacheinander in Berührung gebracht wird, so daß in einem Gleichgewichtszustand des lonenaustausches etwa 16,7-33,3% der austauschfähigen Natriumionen gegen Kaliumionen und etwa 66,7-83,3% der austauschfähigen Natriumionen gegen Zinkionen ausgetauscht sind.
Der auf diese Weise erhaltene Zeolith hat eine zwischen derjenigen des Na-A-Zeo|jth$ (4A) und des Ca-A-Zeoliths (5A) liegende Charakteristik, Das vorerwähnte Austauschverhältnis ist das in Prozenten ausgedrückte Äquivalenzverhältnis.
Die Untersuchungen des Kationenaustausches des vorerwähnten bekannten Na-A-Zeoliths lassen erkennen, daß, wenn etwa 16,7% austauschfähiger Natriumionen im Na-A-Zeolith in einem ausgeglichenen Zustand des lonenaustausches ausgetauscht sind, sich die den
id ausgetauschten Kationen eigene Adsorptionsfähigkeit bemerkbar zu machen beginnt und daß sie ihren vollen Wert erreicht, wenn der Austausch mit etwa 333% sein Ende gefunden hat. Es hat sich jedoch ergeben, daß Na-A-Zeolith, der zuerst mit einer Kaliumionen
ι -■, enthaltenden Lösung und dann mit einer zweiwertige Kationen enthaltenden Lösung behandelt worden ist, ein von dem obenerwähnten Zeolithen verschiedenes Verhalten zeigt. Zum Beispiel tritt im Fall eines Na-A-Zeoliths, bei dem mehr als 90% austauschfähiger
j» Natriumionen gegen Kaliumionen und weiter gegen zweiwertige Kationen ausgetauscht worden sind, in einem ausgewogenen Zustand des Ionenaustauscher die Wirkung der ausgetauschten zweiwertigen Kationen zutage, wenn das Verhältnis ausgetauschter Ionen etwa
>-, 66,7% überschreitet. Wächst das lonenaustauschverhältnis weiter an, so tritt abhängig von der Art ausgetauschter zweiwertiger Kationen ein anderes Verhalten zutage. Zum Beispiel zeigen Calciumionen bei einem Austauschverhältnis von über 66,7% die für den
ίο Ca-A-Zeolith bezeichnende Eigenart, während Zinkionen bei demselben lonenaustauschverhältnis eine zwischen der Art des Na-A-Zeoliths und derjenigen des Ca-A-Zeoliths liegende Eigenart aufweisen und bei einem lonenaustauschverhältnis von über etwa 833%
ι-, eine der des Ca-A-Zeoliths ähnliche Eigenart aufweisen. Der Ionenaustausch wurde dadurch bewirkt, daß Na-A-Zeolith 12 Stunden lang bei 800C mit einer wäßrigen Chlorid- oder Nitratlösung der auszutauschenden Kationen in Berührung gehalten wurde.
Zeolith und Lösung wurden nach dem Ionenaustausch mittels normaler chemischer Analyse und mittels Atomabsorptions-Spektralphotometrie analysiert, um das Austauschverhältnis eines jeden Kations zu bestimmen. Ferner wurde der Aufbau des nach dem
4Ί Ionenaustausch erhaltenen Zeoliths mit Hilfe von Röntgenbeugungs-Aufnahmen (Pulveraufnahmen) festgestellt. Der Na-A-Zeolith wurde vor der Behandlung bei 400° C in Luft aktiviert. Die Porenöffnungen des auf diese Weise erhaltenen Zeoliths besitzen eine zwischen
-,ο derjenigen des Na-A-Zeoliths und derjenigen des Ca-A-Zeoliths liegende Größe.
Das der vorliegenden Erfindung gemäß zu trennende Gasgemisch ist aus Bestandteilen zusammengesetzt, die nicht durch Na-A-Zeolith, wohl aber durch Ca-A-Zeo-
-,-, lith adsorbiert werden; mit anderen Worten, die Bestandteile besitzen Wirkungsquerschnitte, die größer als der Durchmesser der Porenöffnungen des Na-A-Zeoliths, aber kleiner als derjenige der Porenöffnungen des Ca-A-Zeoliths sind.
no Die Erfindung soll an Hand der folgenden Beispiele erläutert werden, Tabelle 1 zeigt die Adsorptionseigenschaften eines Na-A-Zeoliths, in dem 75% der Natriumionen gegen Zinkionen und 25% gegen Kaliumionen ausgetauscht werden. Es zeigt sich, daß
h', Diboran und Stickstoff, die vom Ca-A-Zeolith adsorbiert werden, praktisch nicht adsorbiert werden. Andererseits zeigt dieser Zeolith eine dem Ca-A-Zeolith ähnliche Adsorptionsfähigkeit für Kohlenwasserstoffe.
Tabelle I
Adsorbiertes
Gas
Tempe- Teilratur druck
("C) (Torr)
Adosrbierte Menge mg adsorbiertes Gas pro g Zeolith
Diboran
Monosilan
German
n-Butan
Stickstoff
cis-Buten-(2)
trans-Buten-(2)
0 0 0 0
195 0 0
150
160
120
220
200
50
50
<2 55 37
UO
<2 98
120 gegen Zinkionen und zu 32% gegen Kaliumionen ausgetauscht worden sind.
Tabelle 2
Arsin und Phosphin werden ebenfalls gut adsorbiert, obwohl sie in der vorstehenden Tabelle nicht aufgeführt sind. Der obenerwähnte Zeolith ist also augenscheinlich ganz vorzüglich zum Reinigen von Diboran zu gebrauchen.
Die Tabelle 2 cigt die Adsorptionseigenschaften eines Na-A-ZeoliLis, bei dem die Natriumionen zu 68%
Adsorbiertes Tempe Teil Adsorbierte Menge
Gas ratur druck mg adsorbiertes Gas
pro g Zeolith
("C) (Torr)
Diboran 0 140 <2
Monosilan 0 160 25
German 0 120 <2
n-Butan 0 220 105
cis-Buten-(2) 0 50 35
trans-Buten-(2) 0 50 115
Arsin 0 25 30
Phosphin 0 20 105
Zu Tabelle 2 ist zu bemerken, daß die Adsorption von German und cis-Buten-(2) im Vergleich zu der in Tabelle 1 angegebenen äußerst gering ist. Daher eignet sich dieser Zeolith auch zur Reinigung von German oder cis-Buten-(2).

Claims (1)

  1. Patentanspruch;
    Verfahren zur adsorptiven Trennung von Gasgemischen, welche aus Bestandteilen zusammengesetzt sind, die nicht durch Na-A-Zeolith, jedoch durch Ca-A-Zeolith adsorbiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Adsorptionsmittel ein Zeolith verwendet wird, der durch Austauschen von 16,7-33,3% der aktiven Kationen eines Na-A-Zeoliths gegen Kaliumionen und durch Austauschen von 66,7-833% der aktiven Kationen des Na-A-Zeoliths gegen Zinkionen hergestellt worden ist.
DE19722264512 1971-03-31 1972-02-22 Verfahren zur adsorptiven Trennung von Gasgemischen Expired DE2264512C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1869671A JPS5218159B1 (de) 1971-03-31 1971-03-31
JP46076816A JPS4875474A (de) 1971-10-02 1971-10-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2264512A1 DE2264512A1 (de) 1974-01-24
DE2264512B2 DE2264512B2 (de) 1977-12-01
DE2264512C3 true DE2264512C3 (de) 1978-08-03

Family

ID=26355410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722264512 Expired DE2264512C3 (de) 1971-03-31 1972-02-22 Verfahren zur adsorptiven Trennung von Gasgemischen

Country Status (3)

Country Link
CA (1) CA989806A (de)
DE (1) DE2264512C3 (de)
GB (1) GB1385922A (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7972421B2 (en) 2002-12-09 2011-07-05 Advanced Technology Materials, Inc. Rectangular parallelepiped fluid storage and dispensing vessel
US8002880B2 (en) 2002-12-10 2011-08-23 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system with monolithic carbon adsorbent
US8679231B2 (en) 2011-01-19 2014-03-25 Advanced Technology Materials, Inc. PVDF pyrolyzate adsorbent and gas storage and dispensing system utilizing same
US9126139B2 (en) 2012-05-29 2015-09-08 Entegris, Inc. Carbon adsorbent for hydrogen sulfide removal from gases containing same, and regeneration of adsorbent

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2746910A1 (de) * 1977-10-19 1979-04-26 Hoechst Ag Verfahren zur wiedergewinnung von phosphan und methylphosphan
US6204180B1 (en) 1997-05-16 2001-03-20 Advanced Technology Materials, Inc. Apparatus and process for manufacturing semiconductor devices, products and precursor structures utilizing sorbent-based fluid storage and dispensing system for reagent delivery
US6132492A (en) * 1994-10-13 2000-10-17 Advanced Technology Materials, Inc. Sorbent-based gas storage and delivery system for dispensing of high-purity gas, and apparatus and process for manufacturing semiconductor devices, products and precursor structures utilizing same
US5518528A (en) * 1994-10-13 1996-05-21 Advanced Technology Materials, Inc. Storage and delivery system for gaseous hydride, halide, and organometallic group V compounds
US5707424A (en) * 1994-10-13 1998-01-13 Advanced Technology Materials, Inc. Process system with integrated gas storage and delivery unit
US5704967A (en) * 1995-10-13 1998-01-06 Advanced Technology Materials, Inc. Fluid storage and delivery system comprising high work capacity physical sorbent
US6083298A (en) * 1994-10-13 2000-07-04 Advanced Technology Materials, Inc. Process for fabricating a sorbent-based gas storage and dispensing system, utilizing sorbent material pretreatment
US5916245A (en) * 1996-05-20 1999-06-29 Advanced Technology Materials, Inc. High capacity gas storage and dispensing system
US5676735A (en) * 1996-10-31 1997-10-14 Advanced Technology Materials, Inc. Reclaiming system for gas recovery from decommissioned gas storage and dispensing vessels and recycle of recovered gas
US6019823A (en) * 1997-05-16 2000-02-01 Advanced Technology Materials, Inc. Sorbent-based fluid storage and dispensing vessel with replaceable sorbent cartridge members
US6027547A (en) * 1997-05-16 2000-02-22 Advanced Technology Materials, Inc. Fluid storage and dispensing vessel with modified high surface area solid as fluid storage medium
US5985008A (en) * 1997-05-20 1999-11-16 Advanced Technology Materials, Inc. Sorbent-based fluid storage and dispensing system with high efficiency sorbent medium
US5851270A (en) * 1997-05-20 1998-12-22 Advanced Technology Materials, Inc. Low pressure gas source and dispensing apparatus with enhanced diffusive/extractive means
US5980608A (en) * 1998-01-07 1999-11-09 Advanced Technology Materials, Inc. Throughflow gas storage and dispensing system
US6660063B2 (en) 1998-03-27 2003-12-09 Advanced Technology Materials, Inc Sorbent-based gas storage and delivery system
US6406519B1 (en) * 1998-03-27 2002-06-18 Advanced Technology Materials, Inc. Gas cabinet assembly comprising sorbent-based gas storage and delivery system
US6070576A (en) * 1998-06-02 2000-06-06 Advanced Technology Materials, Inc. Adsorbent-based storage and dispensing system
US7105037B2 (en) 2002-10-31 2006-09-12 Advanced Technology Materials, Inc. Semiconductor manufacturing facility utilizing exhaust recirculation

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7972421B2 (en) 2002-12-09 2011-07-05 Advanced Technology Materials, Inc. Rectangular parallelepiped fluid storage and dispensing vessel
US8506689B2 (en) 2002-12-09 2013-08-13 Advanced Technology Mateials, Inc. Rectangular parallelepiped fluid storage and dispensing vessel
US9062829B2 (en) 2002-12-09 2015-06-23 Entegris, Inc. Rectangular parallelepiped fluid storage and dispensing vessel
US8002880B2 (en) 2002-12-10 2011-08-23 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system with monolithic carbon adsorbent
US8282714B2 (en) 2002-12-10 2012-10-09 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system with monolithic carbon adsorbent
US8858685B2 (en) 2002-12-10 2014-10-14 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system with monolithic carbon adsorbent
US9518701B2 (en) 2002-12-10 2016-12-13 Entegris, Inc. Gas storage and dispensing system with monolithic carbon adsorbent
US8679231B2 (en) 2011-01-19 2014-03-25 Advanced Technology Materials, Inc. PVDF pyrolyzate adsorbent and gas storage and dispensing system utilizing same
US9234628B2 (en) 2011-01-19 2016-01-12 Entegris, Inc. PVDF pyrolyzate adsorbent and gas storage and dispensing system utilizing same
US9468901B2 (en) 2011-01-19 2016-10-18 Entegris, Inc. PVDF pyrolyzate adsorbent and gas storage and dispensing system utilizing same
US9126139B2 (en) 2012-05-29 2015-09-08 Entegris, Inc. Carbon adsorbent for hydrogen sulfide removal from gases containing same, and regeneration of adsorbent

Also Published As

Publication number Publication date
GB1385922A (en) 1975-03-05
DE2264512A1 (de) 1974-01-24
DE2208214B2 (de) 1976-05-26
DE2264512B2 (de) 1977-12-01
CA989806A (en) 1976-05-25
DE2208214A1 (de) 1972-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2264512C3 (de) Verfahren zur adsorptiven Trennung von Gasgemischen
DE2420304C2 (de) Festes Adsorptionsmittel und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0379895A1 (de) Verfahren zur Entfernung von Jod und Jodverbindungen aus wasserstoffhaltigen Gasen und Dämpfen
DE2507954A1 (de) Verfahren zur entfernung von verunreinigungen aus halogenkohlenstoff- kuehlmittelgasen
DE2919842C2 (de)
DE1493354B1 (de) Entfernung von Wasser aus als Kaeltemittel dienenden halogenierten Methan- und AEthanderivaten
DE2230532C3 (de) Verfahren zur Behandlung von Zeolithen zur Verminderung ihrer Säureempfindlichkeit
DE2619421C2 (de) Verfahren zum Entfernen von Phosphationen aus Dialysierflüssigkeiten
DE2841565C2 (de) Verfahren zum Entfernen von Quecksilber aus Gasen
DE1911670A1 (de) Verfahren zur Reinigung von Gasen
DE19625849A1 (de) Adsorbenzien, verwendbar in den Verfahren zur Reinigung von durch Ethylen verunreinigten Atmosphären
DE2329210C2 (de) Verfahren zur Abtrennung von polaren bzw. polarisierbaren Stoffen mittels Molekularsiebzeolithen
DE3715526C2 (de)
DE2208215C3 (de) Verfahren zur adsorptiven Trennung von Gasgemischen
DE2505597C3 (de) Verfahren zur Rückgewinnung der Sterilisierwirkung von silberhaltiger Aktivkohle
DE1767024B2 (de) Verwendung eines porösen Magnesiumsilikathydrates als Filtermittel für Tabakrauch
DE3617840C2 (de) Hydrothermal beständiger 3 Å-Zeolith A und dessen Verwendung
DE2408325C2 (de) Adsorptionsmittel für die Verwendung in künstlichen Nieren vom Rezirkulationstyp
EP0775518A2 (de) Siliciumreicher Zeolith
DE69923409T2 (de) Adsorptionsmittel für aromatische Isomere und ihre Trennung
DE2626194C2 (de) Verfahren zur Abtrennung von Fructose von einem aus Fructose und Glucose bestehenden Zuckergemisch
DD205341A1 (de) Verfahren zur herstellung eines neuen adsorptionsmittels
DE2216852C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines mit Kupfer ausgetauschten Zeoliths und dessen Verwendung
AT266052B (de) Verfahren zur Erhöhung der thermischen und chemischen Stabilität mit einwertigen Kationen beladener synthetischer kristallisierter Zeolithe der Typen A und X
AT227360B (de) Verfahren zur Abtrennung von Schwefelwasserstoff, Methyl- oder Äthylmerkaptan aus einer dampfförmigen Mischung mit Wasserstoff, Kohlendioxyd oder normalen, gesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit weniger als 9 Kohlenstoffatomen pro Molekül

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)