JP2000015091A - ハロゲン化物吸収剤 - Google Patents
ハロゲン化物吸収剤Info
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- JP2000015091A JP2000015091A JP10188732A JP18873298A JP2000015091A JP 2000015091 A JP2000015091 A JP 2000015091A JP 10188732 A JP10188732 A JP 10188732A JP 18873298 A JP18873298 A JP 18873298A JP 2000015091 A JP2000015091 A JP 2000015091A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 石炭等をガス化したガスを燃料電池などの精
密な発電機器の燃料として利用するために、高温還元性
ガスに含まれるハロゲン化物の濃度を１ｐｐｍ以下のレ
ベルまで低減可能とする。 【解決手段】 ハロゲン化物の吸収成分として少なくと
もアルミン酸アルカリ、より好ましくはアルミン酸ナト
リウムを含有することを特徴とするハロゲン化物吸収
剤。
密な発電機器の燃料として利用するために、高温還元性
ガスに含まれるハロゲン化物の濃度を１ｐｐｍ以下のレ
ベルまで低減可能とする。 【解決手段】 ハロゲン化物の吸収成分として少なくと
もアルミン酸アルカリ、より好ましくはアルミン酸ナト
リウムを含有することを特徴とするハロゲン化物吸収
剤。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はハロゲン化物吸収剤
に関する。さらに詳述すると、本発明は、高温還元性ガ
ス、例えば重質油あるいはその蒸留残渣、石炭等をガス
化して得られるガスに含まれるハロゲン化物を極低濃度
にまで乾式で吸収除去するための吸収剤に関する。
に関する。さらに詳述すると、本発明は、高温還元性ガ
ス、例えば重質油あるいはその蒸留残渣、石炭等をガス
化して得られるガスに含まれるハロゲン化物を極低濃度
にまで乾式で吸収除去するための吸収剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、石炭や重質油などを直接ガス化し
て得られたガスを発電に利用する様々な方法が提案され
ている。例えば石炭等をガス化したガス（以下、単にガ
ス化ガスという）を燃焼させガスタービンを駆動すると
共に、ガス化工程や燃焼工程で発生する熱を利用して蒸
気タービンを駆動する石炭ガス化複合発電がその典型例
である。またガス化ガスを溶融炭酸塩型燃料電池などの
燃料電池によって直接電力に高効率に変換する発電方法
も盛んに研究されている。
て得られたガスを発電に利用する様々な方法が提案され
ている。例えば石炭等をガス化したガス（以下、単にガ
ス化ガスという）を燃焼させガスタービンを駆動すると
共に、ガス化工程や燃焼工程で発生する熱を利用して蒸
気タービンを駆動する石炭ガス化複合発電がその典型例
である。またガス化ガスを溶融炭酸塩型燃料電池などの
燃料電池によって直接電力に高効率に変換する発電方法
も盛んに研究されている。
【０００３】ところで、ガス化ガスには通常数十ないし
数百ｐｐｍのハロゲン化物、すなわち塩化水素、フッ化
水素などが含まれており、公害防止の観点からも、ま
た、ガス化ガスを利用する機器及び処理する機器等の劣
化防止の観点からも、当該ガス化ガスからハロゲン化物
を除去することが要求される。特に、ガス化ガスを燃料
電池の燃料に用いる際には、電池の発電性能維持のため
に、ガス化ガスに含まれるハロゲン化物を１ｐｐｍ以下
にまで除去することが必須である。
数百ｐｐｍのハロゲン化物、すなわち塩化水素、フッ化
水素などが含まれており、公害防止の観点からも、ま
た、ガス化ガスを利用する機器及び処理する機器等の劣
化防止の観点からも、当該ガス化ガスからハロゲン化物
を除去することが要求される。特に、ガス化ガスを燃料
電池の燃料に用いる際には、電池の発電性能維持のため
に、ガス化ガスに含まれるハロゲン化物を１ｐｐｍ以下
にまで除去することが必須である。
【０００４】そして、この場合のハロゲン化物除去に
は、乾式法のシステムが望まれる。乾式法とは、ハロゲ
ン化物が酸性物質であることを利用して、アルカリ性の
固体物質との化学反応によってハロゲン成分を固体化し
てガスから除去する手法である。水スクラバによる湿式
法と比較して、乾式法は高温のままガスを処理するため
ガス温度の上げ下げに伴うエネルギー効率の低下がな
く、また、ガス／ガス熱交換器、廃水処理設備などの機
器が不要となり簡素なシステムとなる特長がある。
は、乾式法のシステムが望まれる。乾式法とは、ハロゲ
ン化物が酸性物質であることを利用して、アルカリ性の
固体物質との化学反応によってハロゲン成分を固体化し
てガスから除去する手法である。水スクラバによる湿式
法と比較して、乾式法は高温のままガスを処理するため
ガス温度の上げ下げに伴うエネルギー効率の低下がな
く、また、ガス／ガス熱交換器、廃水処理設備などの機
器が不要となり簡素なシステムとなる特長がある。
【０００５】現在、乾式法のハロゲン化物除去は、ゴミ
焼却炉などの排ガスを対象としたものが実用化されてい
る。これは、排ガス中に吸収剤として消石灰あるいは生
石灰を吹き込み、ガス中のハロゲン化物を固体のカルシ
ウム塩に化学変化させ、その粒子をフィルター等で除去
するものである。
焼却炉などの排ガスを対象としたものが実用化されてい
る。これは、排ガス中に吸収剤として消石灰あるいは生
石灰を吹き込み、ガス中のハロゲン化物を固体のカルシ
ウム塩に化学変化させ、その粒子をフィルター等で除去
するものである。
【０００６】また、乾式法で塩化水素をきわめて低濃度
まで除去する研究が米国ＳＲＩ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌにおいて行われている。吸収剤として天然鉱物を
使用しており、米国コロラド州て産出されるナーコライ
ト（Ｎａｈｃｏｌｉｔｅ（主成分：ＮａＨＣＯ3 ））お
よびワイオミング州で産出されるショータイト（Ｓｈｏ
ｒｔｉｔｅ（主成分：Ｎａ2 ＣＯ3 ／２ＣａＣＯ3 ））
がガス中のハロゲン化物を１ｐｐｍ以下まで除去するこ
とを報告している。
まで除去する研究が米国ＳＲＩ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌにおいて行われている。吸収剤として天然鉱物を
使用しており、米国コロラド州て産出されるナーコライ
ト（Ｎａｈｃｏｌｉｔｅ（主成分：ＮａＨＣＯ3 ））お
よびワイオミング州で産出されるショータイト（Ｓｈｏ
ｒｔｉｔｅ（主成分：Ｎａ2 ＣＯ3 ／２ＣａＣＯ3 ））
がガス中のハロゲン化物を１ｐｐｍ以下まで除去するこ
とを報告している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実用化
されている消石灰、生石灰を用いた乾式法は２００℃程
度の温度で酸化性の排ガスからのハロゲン化物除去を行
うものであり、２０ｐｐｍ程度の濃度までしか除去する
ことができない。すなわち、この技術を還元性のガス化
ガスに適用しても、１ｐｐｍ以下までにハロゲン化物を
除去することはできない。これは、化学反応を用いる乾
式法の除去性能はハロゲン化物と吸収剤との反応性に依
存するため、消石灰、生石灰に含まれるカルシウムとハ
ロゲン化物との反応の限界によるものである。このよう
に、消石灰、生石灰を用いる乾式法はハロゲン化物の除
去限界濃度が高く、燃料電池のように微量のハロゲン化
物の存在によっても性能が低下する機器に用いるガスの
ハロゲン化物吸収剤としては実用的でなかった。
されている消石灰、生石灰を用いた乾式法は２００℃程
度の温度で酸化性の排ガスからのハロゲン化物除去を行
うものであり、２０ｐｐｍ程度の濃度までしか除去する
ことができない。すなわち、この技術を還元性のガス化
ガスに適用しても、１ｐｐｍ以下までにハロゲン化物を
除去することはできない。これは、化学反応を用いる乾
式法の除去性能はハロゲン化物と吸収剤との反応性に依
存するため、消石灰、生石灰に含まれるカルシウムとハ
ロゲン化物との反応の限界によるものである。このよう
に、消石灰、生石灰を用いる乾式法はハロゲン化物の除
去限界濃度が高く、燃料電池のように微量のハロゲン化
物の存在によっても性能が低下する機器に用いるガスの
ハロゲン化物吸収剤としては実用的でなかった。
【０００８】また天然鉱物を用いたハロゲン化物除去
は、塩化水素の除去濃度に関しては性能を有している
が、採鉱後に粉砕、薬品を用いた研磨、分離操作等の精
製処理が必要であること、産地が米国であり、また埋蔵
量が不明であるといった課題がある。したがって、日本
国内の発電事業用として安定に供給できる吸収剤として
適用することは難しい。
は、塩化水素の除去濃度に関しては性能を有している
が、採鉱後に粉砕、薬品を用いた研磨、分離操作等の精
製処理が必要であること、産地が米国であり、また埋蔵
量が不明であるといった課題がある。したがって、日本
国内の発電事業用として安定に供給できる吸収剤として
適用することは難しい。
【０００９】そこで、本発明は、ガスに含まれるハロゲ
ン化物を乾式で除去する吸収剤を提供することを目的と
する。更には、本発明は、石炭等をガス化したガスを燃
料電池などの精密な発電機器の燃料として利用するため
に、高温還元性ガスに含まれるハロゲン化物の濃度を１
ｐｐｍ以下のレベルまで低減可能とするハロゲン化物吸
収剤を提供することを目的とする。
ン化物を乾式で除去する吸収剤を提供することを目的と
する。更には、本発明は、石炭等をガス化したガスを燃
料電池などの精密な発電機器の燃料として利用するため
に、高温還元性ガスに含まれるハロゲン化物の濃度を１
ｐｐｍ以下のレベルまで低減可能とするハロゲン化物吸
収剤を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ガス化ガ
スなどの還元性ガス中に微量含まれるハロゲン化物を乾
式にて高効率で除去する上で、ナトリウムやカリウム、
リチウムなどのアルカリ金属系化合物が有効であると考
え、鋭意研究・検討を行った結果、アルカリ金属系化合
物の中でもアルカリ金属と酸化アルミニウムの複合酸化
物であるアルミン酸アルカリが、例えば、アルカリ金属
の炭酸塩などと比較しても、ハロゲン化物に対して極め
て高い反応性を有しており、還元性ガス中のハロゲン化
物を高効率で除去可能であることを見い出し本発明に至
ったものである。
スなどの還元性ガス中に微量含まれるハロゲン化物を乾
式にて高効率で除去する上で、ナトリウムやカリウム、
リチウムなどのアルカリ金属系化合物が有効であると考
え、鋭意研究・検討を行った結果、アルカリ金属系化合
物の中でもアルカリ金属と酸化アルミニウムの複合酸化
物であるアルミン酸アルカリが、例えば、アルカリ金属
の炭酸塩などと比較しても、ハロゲン化物に対して極め
て高い反応性を有しており、還元性ガス中のハロゲン化
物を高効率で除去可能であることを見い出し本発明に至
ったものである。
【００１１】すなわち、上記目的を達成するため、本発
明は、還元性ガスに含まれるハロゲン化物を吸収除去す
るためのハロゲン化物吸収剤であって、ハロゲン化物の
吸収成分として少なくともアルミン酸アルカリを含有す
ることを特徴とする。
明は、還元性ガスに含まれるハロゲン化物を吸収除去す
るためのハロゲン化物吸収剤であって、ハロゲン化物の
吸収成分として少なくともアルミン酸アルカリを含有す
ることを特徴とする。
【００１２】本発明においては、前記アルミン酸アルカ
リが、アルミン酸ナトリウムであり、前記吸収成分がア
ルミン酸ナトリウムまたはアルミン酸ナトリウムと炭酸
ナトリウムの混合物を含有することが好ましい。
リが、アルミン酸ナトリウムであり、前記吸収成分がア
ルミン酸ナトリウムまたはアルミン酸ナトリウムと炭酸
ナトリウムの混合物を含有することが好ましい。
【００１３】さらに本発明に係るハロゲン化物吸収剤
は、耐熱性基材を含有するのが望ましい。その際、例え
ば、アルミン酸ナトリウム、またはアルミン酸ナトリウ
ムと炭酸ナトリウムの混合物からなる吸収物質を１０重
量％以上含有することが望ましい。
は、耐熱性基材を含有するのが望ましい。その際、例え
ば、アルミン酸ナトリウム、またはアルミン酸ナトリウ
ムと炭酸ナトリウムの混合物からなる吸収物質を１０重
量％以上含有することが望ましい。
【００１４】本発明においては前記耐熱性基材として、
酸化物系セラミックス、より望ましくは、アルミナ、シ
リカ、チタニア、シリカ−アルミナの少なくともいずれ
かを用いることが望ましい。。
酸化物系セラミックス、より望ましくは、アルミナ、シ
リカ、チタニア、シリカ−アルミナの少なくともいずれ
かを用いることが望ましい。。
【００１５】本発明のハロゲン化吸収剤は、２００℃以
上の還元性ガス中のハロゲン化物を吸収除去するのに好
適に用いられるものである。
上の還元性ガス中のハロゲン化物を吸収除去するのに好
適に用いられるものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を最良の形態に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【００１７】本発明に係るハロゲン化物吸収剤は、アル
カリ金属と酸化アルミニウムの複合酸化物質である、ア
ルミン酸アルカリをハロゲン化物の吸収成分として含有
している。
カリ金属と酸化アルミニウムの複合酸化物質である、ア
ルミン酸アルカリをハロゲン化物の吸収成分として含有
している。
【００１８】アルミン酸アルカリの一成分であるアルカ
リ金属としては、カリウム、リチウム、ナトリウムなど
が存在し得るが、好ましくはナトリウムである。従っ
て、アルミン酸アルカリがアルミン酸ナトリウムである
ことが望ましい。
リ金属としては、カリウム、リチウム、ナトリウムなど
が存在し得るが、好ましくはナトリウムである。従っ
て、アルミン酸アルカリがアルミン酸ナトリウムである
ことが望ましい。
【００１９】このようなアルミン酸ナトリウムなどのア
ルミン酸アルカリの結晶構造としては、特に限定される
ものではなく、例えば、アルミン酸ナトリウムの場合、
メタアルミン酸ナトリウム（ＮａＡｌＯ2 ）であって
も、オルトアルミン酸ナトリウム（Ｎａ3 ＡｌＯ3 ）で
あっても良く、さらに、これらの含水物であっても良い
が、好ましくは、無水物であり、さらにメタ塩である。
ルミン酸アルカリの結晶構造としては、特に限定される
ものではなく、例えば、アルミン酸ナトリウムの場合、
メタアルミン酸ナトリウム（ＮａＡｌＯ2 ）であって
も、オルトアルミン酸ナトリウム（Ｎａ3 ＡｌＯ3 ）で
あっても良く、さらに、これらの含水物であっても良い
が、好ましくは、無水物であり、さらにメタ塩である。
【００２０】さらに、上記吸収成分は、アルミン酸アル
カリ以外の成分を含有することができ、例えば、アルミ
ン酸アルカリの合成原料としてのアルカリ金属塩等、あ
るいは、その他、例えば、アルカリ金属以外の金属（例
えばカルシウム等のアルカリ土類金属）の酸化物と酸化
アルミニウムとのアルミン酸塩など、前記アルミン酸ア
ルカリのハロゲン化物に対する除去能を大きく阻害しな
い範囲内において、含みうる。
カリ以外の成分を含有することができ、例えば、アルミ
ン酸アルカリの合成原料としてのアルカリ金属塩等、あ
るいは、その他、例えば、アルカリ金属以外の金属（例
えばカルシウム等のアルカリ土類金属）の酸化物と酸化
アルミニウムとのアルミン酸塩など、前記アルミン酸ア
ルカリのハロゲン化物に対する除去能を大きく阻害しな
い範囲内において、含みうる。
【００２１】本吸収成分は、例えば、炭酸ナトリウム
（Ｎａ2 ＣＯ3 ）などのナトリウム塩の水溶液にアルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）などのアルミニウム源を混合し、その
溶液を乾燥、焼成することで得られる。生成するハロゲ
ン化物吸収物質は、アルミン酸ナトリウム（ＮａＡｌＯ
2 ）（別称：酸化ナトリウムアルミニウム（Ｎａ2 Ｏ・
Ａｌ2 Ｏ3 ））が主成分であることが、Ｘ線回折による
分析で確認できた。原料であるナトリウムとアルミニウ
ムの割合を変化させるとアルミン酸ナリトウム以外の化
学形態が含まれる場合もあり、炭酸ナトリウムも共存す
ることがＸ線回折による分析で確認された。
（Ｎａ2 ＣＯ3 ）などのナトリウム塩の水溶液にアルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）などのアルミニウム源を混合し、その
溶液を乾燥、焼成することで得られる。生成するハロゲ
ン化物吸収物質は、アルミン酸ナトリウム（ＮａＡｌＯ
2 ）（別称：酸化ナトリウムアルミニウム（Ｎａ2 Ｏ・
Ａｌ2 Ｏ3 ））が主成分であることが、Ｘ線回折による
分析で確認できた。原料であるナトリウムとアルミニウ
ムの割合を変化させるとアルミン酸ナリトウム以外の化
学形態が含まれる場合もあり、炭酸ナトリウムも共存す
ることがＸ線回折による分析で確認された。
【００２２】しかしながら、本発明において使用し得る
アルミン酸アルカリの製造方法としては、上記に例示し
たものに何ら限定されるものではなく、これ以外にも、
例えばアルカリ金属酸化物あるいは炭酸塩を酸化アルミ
ニウムとともに融解ないしは強熱する、水酸化アルカリ
の溶液にアルミニウムまたは水酸化アルミニウムを溶解
しアルミン酸塩の溶液を調製し、これを蒸発濃縮する方
法等によって調製可能である。
アルミン酸アルカリの製造方法としては、上記に例示し
たものに何ら限定されるものではなく、これ以外にも、
例えばアルカリ金属酸化物あるいは炭酸塩を酸化アルミ
ニウムとともに融解ないしは強熱する、水酸化アルカリ
の溶液にアルミニウムまたは水酸化アルミニウムを溶解
しアルミン酸塩の溶液を調製し、これを蒸発濃縮する方
法等によって調製可能である。
【００２３】本発明に係るハロゲン化物吸収剤は、アル
ミン酸ナトリウム、またはアルミン酸ナトリウムと炭酸
ナトリウムの混合物といったアルミン酸アルカリを主成
分とする上記吸収成分のみで構成しても良いが、更に耐
熱性基材を含有する、好ましくはこの基材に上記吸収成
分を担持させることが望ましい。耐熱性基材の添加は、
例えば、アルミン酸ナトリウム、またはアルミン酸ナト
リウムと炭酸ナトリウムの混合物などといったハロゲン
化物吸収物質を製造する際に実施することができる。す
なわち、ナトリウム塩の水溶液にアルミニウム源を混合
した溶液の段階であらかじめ耐熱性基材を加えることに
よって、耐熱性基材を含有するハロゲン化物吸収剤が生
成する。その際、アルミン酸ナトリウム、またはアルミ
ン酸ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合物などといった
上記吸収物質を１０重量％以上含有すればハロゲン化物
吸収剤として機能する。ハロゲン化物吸収剤に含まれる
吸収物質が１０重量％よりも少なければ、ハロゲン化物
吸収剤としての吸収容量が不足するためである。すなわ
ち、本発明に係るハロゲン化物吸収剤は、上記吸収物質
を１０から１００重量％の範囲で含有することが好まし
い。
ミン酸ナトリウム、またはアルミン酸ナトリウムと炭酸
ナトリウムの混合物といったアルミン酸アルカリを主成
分とする上記吸収成分のみで構成しても良いが、更に耐
熱性基材を含有する、好ましくはこの基材に上記吸収成
分を担持させることが望ましい。耐熱性基材の添加は、
例えば、アルミン酸ナトリウム、またはアルミン酸ナト
リウムと炭酸ナトリウムの混合物などといったハロゲン
化物吸収物質を製造する際に実施することができる。す
なわち、ナトリウム塩の水溶液にアルミニウム源を混合
した溶液の段階であらかじめ耐熱性基材を加えることに
よって、耐熱性基材を含有するハロゲン化物吸収剤が生
成する。その際、アルミン酸ナトリウム、またはアルミ
ン酸ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合物などといった
上記吸収物質を１０重量％以上含有すればハロゲン化物
吸収剤として機能する。ハロゲン化物吸収剤に含まれる
吸収物質が１０重量％よりも少なければ、ハロゲン化物
吸収剤としての吸収容量が不足するためである。すなわ
ち、本発明に係るハロゲン化物吸収剤は、上記吸収物質
を１０から１００重量％の範囲で含有することが好まし
い。
【００２４】ここで耐熱性基材としては、高温ガスに対
して化学的に安定な物質であれば特定物質に限定される
ものではないが、ハロゲン化物吸収反応時の温度で壊れ
ないもの、すなわち２００℃以上、好ましくは９００℃
程度のガスと接しても化学的安定性を損なわない物質、
たとえば酸化物系セラミックス、好ましくはアルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）、シリカ（ＳｉＯ2 ）、チタニア（Ｔｉ
Ｏ2 ）、シリカ−アルミナのいずれかを添加することが
好ましい。この耐熱性基材の大きさや形状は特定の粒径
や形状に限定されるものではないが、細かい粒子ほど好
ましいと考えられる。例えば、アルミナの場合、アルミ
ナゾル中に含まれるような大きさ（１０ｎｍ〜１００ｎ
ｍ）からアルミナ粒子（平均粒径５０μｍ程度）までの
範囲での使用が好ましく、更には実施例２のようにより
細かい粒子（１０ｎｍ〜１００ｎｍ）と比較的大きな粒
子（平均粒径５０μｍ）との組み合わせ使用がより好ま
しい。なお、これらのセラミックス群は、コスト面およ
び取り扱い面においても有利である。
して化学的に安定な物質であれば特定物質に限定される
ものではないが、ハロゲン化物吸収反応時の温度で壊れ
ないもの、すなわち２００℃以上、好ましくは９００℃
程度のガスと接しても化学的安定性を損なわない物質、
たとえば酸化物系セラミックス、好ましくはアルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）、シリカ（ＳｉＯ2 ）、チタニア（Ｔｉ
Ｏ2 ）、シリカ−アルミナのいずれかを添加することが
好ましい。この耐熱性基材の大きさや形状は特定の粒径
や形状に限定されるものではないが、細かい粒子ほど好
ましいと考えられる。例えば、アルミナの場合、アルミ
ナゾル中に含まれるような大きさ（１０ｎｍ〜１００ｎ
ｍ）からアルミナ粒子（平均粒径５０μｍ程度）までの
範囲での使用が好ましく、更には実施例２のようにより
細かい粒子（１０ｎｍ〜１００ｎｍ）と比較的大きな粒
子（平均粒径５０μｍ）との組み合わせ使用がより好ま
しい。なお、これらのセラミックス群は、コスト面およ
び取り扱い面においても有利である。
【００２５】耐熱性基材そのものはハロゲン化物の吸収
性能を有していないが、その添加によって吸収物質が微
粒子化、高分散化される。ハロゲン化物吸収反応は固体
の吸収物質と気体のハロゲン化物の接触により進行する
ため、吸収物質の微粒子化高分散化は反応性の向上をも
たらし、その結果吸収剤の性能が向上する。
性能を有していないが、その添加によって吸収物質が微
粒子化、高分散化される。ハロゲン化物吸収反応は固体
の吸収物質と気体のハロゲン化物の接触により進行する
ため、吸収物質の微粒子化高分散化は反応性の向上をも
たらし、その結果吸収剤の性能が向上する。
【００２６】本発明に係るハロゲン化物吸収剤の最終的
形状、大きさは特に限定されるものではないが、例え
ば、粒状あるいは球状（粒径１００μｍ〜５ｍｍ）で使
用する、あるいはハニカム状（３〜１０ｍｍ□）に成形
して使用することが望ましい。
形状、大きさは特に限定されるものではないが、例え
ば、粒状あるいは球状（粒径１００μｍ〜５ｍｍ）で使
用する、あるいはハニカム状（３〜１０ｍｍ□）に成形
して使用することが望ましい。
【００２７】本発明に係るハロゲン化物吸収剤は、概略
２００℃以上の温度でガス化ガス中のハロゲン化物と反
応し、吸収成分であるアルミン酸ナトリウム、炭酸ナト
リウムはハロゲン化ナトリウムに転化する。例えばガス
化ガス中のハロゲン化物が塩化水素、フッ化水素の場
合、反応により塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、フッ化ナ
トリウム（ＮａＦ）が生成する。この化学反応の進行に
より、ガス化ガス中のハロゲン化物を、長期間にわた
り、例えば１ｐｐｍ以下まで除去することが可能とな
る。
２００℃以上の温度でガス化ガス中のハロゲン化物と反
応し、吸収成分であるアルミン酸ナトリウム、炭酸ナト
リウムはハロゲン化ナトリウムに転化する。例えばガス
化ガス中のハロゲン化物が塩化水素、フッ化水素の場
合、反応により塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、フッ化ナ
トリウム（ＮａＦ）が生成する。この化学反応の進行に
より、ガス化ガス中のハロゲン化物を、長期間にわた
り、例えば１ｐｐｍ以下まで除去することが可能とな
る。
【００２８】なお、上述の形態は本発明の好適な形態の
一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。
一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。
【００２９】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるも
のではない。
明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるも
のではない。
【００３０】（実施例１）アルミン酸ナトリウムを主成
分とするハロゲン化物吸収剤を以下の方法により製造し
た。無水炭酸ナトリウム１０６ｇを蒸留水に溶かして全
量を５００ｍｌとした水溶液に、アルミナを１０重量％
含むアルミナゾル（日産化学製、製品名アルミナゾル）
１０２０ｇを攪拌しつつ少量ずつ添加した。得られた混
合溶液を空気中８０℃で４８時間乾燥した。生成した固
体物を粉砕した後、７００℃で４．５時間焼成し、アル
ミン酸ナトリウムを主成分とするハロゲン化物吸収剤粉
末を得た。
分とするハロゲン化物吸収剤を以下の方法により製造し
た。無水炭酸ナトリウム１０６ｇを蒸留水に溶かして全
量を５００ｍｌとした水溶液に、アルミナを１０重量％
含むアルミナゾル（日産化学製、製品名アルミナゾル）
１０２０ｇを攪拌しつつ少量ずつ添加した。得られた混
合溶液を空気中８０℃で４８時間乾燥した。生成した固
体物を粉砕した後、７００℃で４．５時間焼成し、アル
ミン酸ナトリウムを主成分とするハロゲン化物吸収剤粉
末を得た。
【００３１】（実施例２）また、耐熱性基材としてアル
ミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を含むハロゲン化物吸収剤を以下の
方法により製造した。無水炭酸ナトリウム１０６ｇを蒸
留水に溶かして全量を５００ｍｌとした水溶液に、アル
ミナを１０重量％含むアルミナゾル（日産化学製、製品
名 アルミナゾル）１０２０ｇを攪拌しつつ少量ずつ添
加した。その後、更にアルミナ粒子（平均粒子径５０μ
ｍ）１０２ｇを添加し、空気中８０℃で４８時間乾燥し
た。生成した固体物を粉砕した後、７００℃で４．５時
間焼成し、アルミナ基材を含有したハロゲン化物吸収剤
粉末を得た。 （ハロゲン化物除去性能評価）以上の様にして得られた
アルミン酸ナトリウム主成分のハロゲン化物吸収剤粉
末、ならびにアルミナを添加したハロゲン化物吸収剤粉
末に関し、固定床流通式反応装置を用いて表１の条件で
ハロゲン化物除去性能を評価した。
ミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を含むハロゲン化物吸収剤を以下の
方法により製造した。無水炭酸ナトリウム１０６ｇを蒸
留水に溶かして全量を５００ｍｌとした水溶液に、アル
ミナを１０重量％含むアルミナゾル（日産化学製、製品
名 アルミナゾル）１０２０ｇを攪拌しつつ少量ずつ添
加した。その後、更にアルミナ粒子（平均粒子径５０μ
ｍ）１０２ｇを添加し、空気中８０℃で４８時間乾燥し
た。生成した固体物を粉砕した後、７００℃で４．５時
間焼成し、アルミナ基材を含有したハロゲン化物吸収剤
粉末を得た。 （ハロゲン化物除去性能評価）以上の様にして得られた
アルミン酸ナトリウム主成分のハロゲン化物吸収剤粉
末、ならびにアルミナを添加したハロゲン化物吸収剤粉
末に関し、固定床流通式反応装置を用いて表１の条件で
ハロゲン化物除去性能を評価した。
【００３２】
【表１】
【００３３】図１に評価結果を示す。実施例１にて製造
したアルミン酸ナトリウムを主成分とするハロゲン化物
吸収剤はガス中の塩化水素を低濃度まで除去することが
でき、１ｐｐｍ以下の濃度を約１１００分維持した。す
なわち、本発明のアルミン酸ナトリウムを含有するハロ
ゲン化物吸収剤が石炭をガス化したガスから塩化水素を
きわめて低濃度まで除去することがわかる。
したアルミン酸ナトリウムを主成分とするハロゲン化物
吸収剤はガス中の塩化水素を低濃度まで除去することが
でき、１ｐｐｍ以下の濃度を約１１００分維持した。す
なわち、本発明のアルミン酸ナトリウムを含有するハロ
ゲン化物吸収剤が石炭をガス化したガスから塩化水素を
きわめて低濃度まで除去することがわかる。
【００３４】また、実施例２にて製造したアルミナ基材
を含有したハロゲン化物吸収剤はさらにハロゲン化物除
去性能が向上し、１ｐｐｍ以下の濃度を約２０００分維
持することがわかる。評価試験では試料に含まれるナト
リウム量を同一としたので、１ｐｐｍ以下の濃度を維持
する時間の延長する吸収剤性能向上は耐熱性基材の添加
に由来したものである。
を含有したハロゲン化物吸収剤はさらにハロゲン化物除
去性能が向上し、１ｐｐｍ以下の濃度を約２０００分維
持することがわかる。評価試験では試料に含まれるナト
リウム量を同一としたので、１ｐｐｍ以下の濃度を維持
する時間の延長する吸収剤性能向上は耐熱性基材の添加
に由来したものである。
【００３５】このようにアルミン酸ナトリウムを含有す
るハロゲン化物吸収剤は石炭ガス化ガスなどの高温還元
性ガス中のハロゲン化物をきわめて低濃度まで吸収除去
する事が明らかである。その性能は吸収物質に更に耐熱
性基材を添加することによって、さらに向上させ得るこ
とも明らかとなった。
るハロゲン化物吸収剤は石炭ガス化ガスなどの高温還元
性ガス中のハロゲン化物をきわめて低濃度まで吸収除去
する事が明らかである。その性能は吸収物質に更に耐熱
性基材を添加することによって、さらに向上させ得るこ
とも明らかとなった。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のハロゲン
化物吸収剤を使用すれば、石炭等をガス化したガスに含
まれるハロゲン化物を充分低濃度に低減することが可能
となり、しかもその効果は長時間維持される。
化物吸収剤を使用すれば、石炭等をガス化したガスに含
まれるハロゲン化物を充分低濃度に低減することが可能
となり、しかもその効果は長時間維持される。
【図１】図１は本発明のハロゲン化物吸収剤のハロゲン
化物除去性能評価試験における反応器出口ガス中の塩化
水素濃度の時間変化を示す図である。
化物除去性能評価試験における反応器出口ガス中の塩化
水素濃度の時間変化を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D020 AA10 BA01 BA08 BA09 BB01 CA03 CA05 DA01 DA03 DB02 DB06 4G066 AA13B AA20B AA20C AA22C AA23C AA30C AA43B AE19C BA07 BA36 CA31 CA32 DA04 DA05 EA13 FA22 FA37
Claims (6)
- 【請求項１】 還元性ガス中のハロゲン化物を吸収除去
するためのハロゲン化物吸収剤であって、ハロゲン化物
の吸収成分として少なくともアルミン酸アルカリを含有
することを特徴とするハロゲン化物吸収剤。 - 【請求項２】 前記アルミン酸アルカリが、アルミン酸
ナトリウムであり、前記吸収成分がアルミン酸ナトリウ
ムまたはアルミン酸ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合
物を含有することを特徴とする請求項１に記載のハロゲ
ン化物吸収剤。 - 【請求項３】 吸収剤が更に耐熱性基材を含有し、かつ
前記吸収成分を１０重量％以上含有していることを特徴
する請求項１または２に記載のハロゲン化物吸収剤。 - 【請求項４】 前記耐熱性基材は、酸化物系セラミック
スであることを特徴とする請求項３に記載のハロゲン化
物吸収剤。 - 【請求項５】 前記酸化物系セラミックスとして、アル
ミナ、シリカ、チタニア、シリカ−アルミナの少なくと
もいずれかを用いることを特徴とする請求項４に記載の
ハロゲン化物吸収剤。 - 【請求項６】 ２００℃以上の還元性ガス中のハロゲン
化物を吸収除去するのに用いられるものである請求項１
〜５のいずれか１つに記載のハロゲン化物吸収剤。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP18873298A JP3571219B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | ハロゲン化物吸収剤の生成方法 |
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| JP18873298A JP3571219B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | ハロゲン化物吸収剤の生成方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000015091A true JP2000015091A (ja) | 2000-01-18 |
| JP3571219B2 JP3571219B2 (ja) | 2004-09-29 |
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ID=16228814
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| JP18873298A Expired - Lifetime JP3571219B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | ハロゲン化物吸収剤の生成方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3571219B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263545A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | 塩化水素ガス吸収材および塩化水素ガスの除去方法 |
| JP2009011886A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | ハロゲン化物吸収剤及びハロゲン化物吸収剤の製造方法 |
| JP2010235915A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-10-21 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | ガス精製設備及び発電システム |
| JP2019042676A (ja) * | 2017-09-01 | 2019-03-22 | 一般財団法人電力中央研究所 | ハロゲン化物吸収剤、及び、ハロゲン化物吸収剤の評価方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5035055A (ja) * | 1973-02-27 | 1975-04-03 | ||
| JPH07506048A (ja) * | 1992-05-05 | 1995-07-06 | デイスカバリー・ケミカルズ・インコーポレーテツド | ＨＣｌ吸着剤およびそれの製造および使用方法 |
| JPH09508855A (ja) * | 1994-02-21 | 1997-09-09 | インペリアル・ケミカル・インダストリーズ・ピーエルシー | 吸収剤 |
-
1998
- 1998-07-03 JP JP18873298A patent/JP3571219B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006263545A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | 塩化水素ガス吸収材および塩化水素ガスの除去方法 |
| JP4498183B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2010-07-07 | 株式会社東芝 | 塩化水素ガス吸収材および塩化水素ガスの除去方法 |
| JP2009011886A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | ハロゲン化物吸収剤及びハロゲン化物吸収剤の製造方法 |
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| JP2019042676A (ja) * | 2017-09-01 | 2019-03-22 | 一般財団法人電力中央研究所 | ハロゲン化物吸収剤、及び、ハロゲン化物吸収剤の評価方法 |
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