JP2000107549A - Method for separation of rare gas - Google Patents

Method for separation of rare gas

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JP2000107549A
JP2000107549A JP10282271A JP28227198A JP2000107549A JP 2000107549 A JP2000107549 A JP 2000107549A JP 10282271 A JP10282271 A JP 10282271A JP 28227198 A JP28227198 A JP 28227198A JP 2000107549 A JP2000107549 A JP 2000107549A
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JP
Japan
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rare gas
gas
water
tank
temperature
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Pending
Application number
JP10282271A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Sakamoto
秀行 坂本
Kenji Yamada
研治 山田
Kazuo Nakamura
和夫 中村
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method which can separate rare gas under the environmental conditions relatively near to the normal temperature without using a distillation method. SOLUTION: After an inclusion compound is produced by charging water and gas containing rare gas into a hydration vessel 2 and by keeping the inside of the hydration vessel 2 at such a temperature and a pressure as to produce the inclusion compound out of the water and the rare gas contained in the gas, a solid phase comprised of the inclusion compound and ice is formed in the hydration vessel 2 by lowering the temperature in the hydration vessel 2 to such a level below freezing so as to make ice out of the hydration vessel 2, and after deaeration of the hydration vessel 2, the temperature inside of the hydration vessel 2 is so raised to the decomposing temperature that the rare gas can be recovered from the hydration vessel 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気から、
これに含有される希ガスを分離・生成する希ガスの分離
技術に関する。
[0001] The present invention relates to, for example,
The present invention relates to a rare gas separation technology for separating and generating a rare gas contained therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の空気中からの希ガスの分離、精製
は、主に蒸留法によって行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, separation and purification of a rare gas from air is mainly performed by a distillation method.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな蒸留法を採用する場合は、分離対象が希ガスである
ため、かなりな低温状態(アルゴンの場合−185.5
℃、クリプトンの場合−153.4℃、キセノンの場合
−108.1℃程度)を必要とする。このような要因か
ら希ガス分離ための装置は、系が複雑になるとともに、
装置も大型化せざる得なかった。そこで、本願の目的
は、上記のような蒸留法を使用することなく、比較的常
温に近い環境条件下において、希少な希ガスを比較的簡
単な装置系で分離することができる希ガスの分離方法を
得ることにある。
However, in the case of employing such a distillation method, since the object to be separated is a rare gas, a considerably low temperature state (-185.5 in the case of argon).
C., about 153.4 ° C. for krypton, and about −108.1 ° C. for xenon). Due to such factors, the system for separating noble gas requires a complicated system,
The equipment had to be enlarged. Therefore, an object of the present application is to separate a rare gas using a relatively simple apparatus under a relatively near ambient temperature environment without using a distillation method as described above. Is to get the way.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による希ガスの分離方法の特徴手段は、請求項
1に記載されているように、希ガスを含む原料ガスと水
とを、この希ガスと水とが包接化合物を生成する温度・
圧力下で直接接触させて、希ガスを包接化合物として分
離することを特徴とする。今般発明者らは、希ガスと水
とは、特定の温度・圧力条件下において包接化合物を形
成することを見出して、本願発明を完成した。この場
合、希ガスが、例えば窒素等との混合状態にあっても、
希ガスが優先的に包接化合物を形成する温度・圧力条件
を設定してやると、包接化合物内における希ガスの混合
割合を増加させることが可能となり、この包接化合物の
形態で希ガスを分離することができる。上記のような分
離作業をおこなう場合の一つの手法としては、請求項2
に記載されているように、希ガスを含む原料ガスと水と
を、前記原料ガス中に含有される希ガスと水とが、前記
原料ガスに含有される希ガスを除くガスに対して優先的
に包接化合物を生成する温度・圧力下に直接接触させ
て、両者の包接化合物を生成させ、生成される前記包接
化合物を単離するとともに、単離された前記包接化合物
を分解させて、前記包接化合物より希ガスを分離するこ
とができる。即ち、希ガスと水との包接化合物を形成さ
せるとともに、形成された包接化合物を何らかの操作に
より単離し(実際は、このような包接化合物は、水中に
包接化合物が混在しているシャーベット状のものとして
得られるため、このシャーベット状のものから水を抜く
だけの操作で単離をおこなうことができる)、単離され
た包接化合物を、例えば昇温操作、減圧操作等により分
解させることで、希ガスをガス状態で得ることができ
る。
According to the present invention, there is provided a method for separating a rare gas according to the present invention, wherein a raw material gas containing a rare gas is mixed with water. The temperature at which this rare gas and water form an inclusion compound.
It is characterized in that it is brought into direct contact under pressure to separate a rare gas as an inclusion compound. The present inventors have now found that a rare gas and water form an inclusion compound under specific temperature and pressure conditions, and have completed the present invention. In this case, even if the rare gas is in a mixed state with nitrogen or the like,
By setting the temperature and pressure conditions under which the rare gas preferentially forms the clathrate, it is possible to increase the mixing ratio of the rare gas in the clathrate, and to separate the rare gas in the form of this clathrate. can do. One method for performing the above separation work is described in claim 2
As described in the above, the rare gas and water contained in the source gas are given priority over the gas excluding the rare gas contained in the source gas. The clathrate is directly contacted under the temperature and pressure at which the clathrate is formed, thereby generating the clathrate of both, isolating the clathrate formed, and decomposing the clathrate isolated Thus, the rare gas can be separated from the clathrate. That is, an inclusion compound of a rare gas and water is formed, and the formed inclusion compound is isolated by some operation (in fact, such an inclusion compound is a sherbet in which an inclusion compound is mixed in water). Since it is obtained in the form of a sherbet, it can be isolated by simply draining water from the sherbet-like thing), and the isolated clathrate is decomposed by, for example, a temperature raising operation, a pressure reducing operation, or the like. Thus, the rare gas can be obtained in a gaseous state.

【0005】上記のような分離作業をおこなう場合の一
つの手法としては、請求項3に記載されているように、
希ガスを含む原料ガスと水とをハイドレート化槽内に導
入するとともに、前記原料ガス中に含有される希ガスと
水とが前記原料ガスに含有される希ガスを除くガスに対
して優先的に包接化合物を生成する温度・圧力に、前記
ハイドレート化槽内を維持して、両者の包接化合物を生
成させた後、前記ハイドレート化槽内を水の凍結温度以
下にして、槽内の水を冷却固化して、前記包接化合物と
氷とからなる固体相をハイドレート化槽内に形成し、前
記ハイドレート化槽内を脱気処理した後、槽内状態を包
接化合物が分解する分解状態と、この分解状態において
ハイドレート化槽より放出されてくるガスを回収して、
希ガスを分離回収することが好ましい。この分離方法に
あっては、槽内の温度・圧力状態を調節可能なハイドレ
ート槽を使用する。最初に、希ガスを含む原料ガスと水
とをハイドレート化槽内に導入し、所定の条件下に両者
の包接化合物を生成させる。その後、ハイドレート化槽
内を水の凍結温度以下にして、槽内の水を冷却固化す
る。この操作をおこなうと、ハイドレート化槽内は、包
接化合物と氷とからなる固体相と、残余のガス(これは
原料ガスを主体とするとともに、希ガス成分が減少した
ガスである)が充満して気相部とからなるものとなる。
この状態において、ハイドレート化槽内を脱気処理する
と、先ず残余のガスが取り除かれる。そして、次に、槽
内状態を包接化合物が分解する分解状態(昇温された状
態もしくは減圧された状態)まで変化させ、この分解状
態においてハイドレート化槽より放出されてくるガスを
回収すると、希ガス濃度の高いガスを分離回収すること
ができる。この操作にあっては、同一のハイドレート化
槽を使用して、水の存在する条件下において、効率のよ
り分離操作をおこなうことができる。
[0005] One of the methods for performing the above separating operation is as follows.
While introducing the raw material gas containing the rare gas and water into the hydration tank, the rare gas and the water contained in the raw material gas have priority over the gas excluding the rare gas contained in the raw material gas. At the temperature and pressure at which the clathrate is generated, the inside of the hydrated vessel is maintained, and after both clathrates are produced, the inside of the hydrated vessel is reduced to the freezing temperature of water or lower, After cooling and solidifying the water in the tank, a solid phase composed of the clathrate compound and ice is formed in the hydrated tank, and after the inside of the hydrated tank is degassed, the state in the tank is included. The decomposition state in which the compound decomposes, and the gas released from the hydration tank in this decomposition state is collected,
It is preferable to separate and collect the rare gas. In this separation method, a hydrate tank capable of adjusting the temperature and pressure in the tank is used. First, a source gas containing a rare gas and water are introduced into a hydration tank, and clathrates of both are formed under predetermined conditions. After that, the inside of the hydrate tank is cooled to the freezing temperature of water or less, and the water in the tank is cooled and solidified. When this operation is performed, the solid phase composed of the clathrate compound and ice and the remaining gas (this is a gas mainly composed of the raw material gas and having a reduced rare gas component) are contained in the hydration tank. It is filled with a gas phase.
In this state, when the inside of the hydrated tank is degassed, first, the residual gas is removed. Then, the state in the tank is changed to a decomposition state (increased temperature or reduced pressure) in which the clathrate is decomposed, and in this decomposition state, the gas released from the hydration tank is collected. In addition, a gas having a high rare gas concentration can be separated and recovered. In this operation, the same hydration tank can be used to perform a more efficient separation operation under the condition where water is present.

【0006】上記のようにして、希ガスと水とを包接化
合物とするに、1.5〜150kgf/cm2 の条件下
でおこなうことが好ましい。また、希ガスとして、アル
ゴンを分離操作したい場合は、包接化合物の生成を、温
度条件0℃〜30℃の範囲内で、圧力条件が95.5〜
150kgf/cm 2 の範囲内の条件下でおこなうこと
が好ましい。クリプトンの場合は、同一の温度範囲で、
14.5〜150kgf/cm2 、キセノンの場合は、
同じ温度範囲で1.5〜150kgf/cm2 とするこ
とが好ましい。このような圧力条件にあっては、アルゴ
ン、クリプトン、キセノンが、水との包接化合物を形成
し、さらに、窒素は、包接化合物を形成しないため、分
離の障害となりやすい窒素を希ガスから充分に分離でき
るためである。
[0006] As described above, the inclusion of rare gas and water
1.5-150kgf / cmTwo Condition
It is preferable to carry out the above. Also, as a rare gas, Al
If you want to separate gon
Temperature condition within the range of 0 ° C. to 30 ° C.
150kgf / cm Two What to do under the conditions
Is preferred. In the case of krypton, in the same temperature range,
14.5 to 150 kgf / cmTwo , For xenon,
1.5-150kgf / cm in the same temperature rangeTwo To do
Is preferred. Under such pressure conditions, the algo
, Krypton and xenon form clathrates with water
In addition, since nitrogen does not form inclusion compounds,
Nitrogen, which can be an obstacle to separation, can be sufficiently separated
That's because.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本願の希ガスの分離方法の実施の
形態を図面に基づいて説明する。図1には、本願の希ガ
スの分離プロセスがブロック図で示されている。同図に
示すように、この分離プロセスは、希ガスの分離にあっ
て、この希ガスを水との包接化合物を形成する工程を経
て、希ガスの分離をおこなうものである。図2に、この
ような希ガスのハイドレートの形成工程を経て分離をお
こなう場合に使用する装置1の概略構成を示した。同図
に示すように、装置1は、原料ガスを所定のサイクルに
従って、ガス導入路6を介して槽内に導入・導出可能に
構成されているハイドレート化槽2と、このハイドレー
ト化槽2に水を、同じく導入・導出可能に構成されてい
る水タンク3を備えて構成されている。水タンク3とハ
イドレート化槽2は、水導入路5により接続されてい
る。このハイドレート化槽2は、槽内の温度・圧力を調
整・制御可能に構成されている。また、このハイドレー
ト化槽2の気相側に接続されたガス導出路4が設けられ
ており、このガス導出路4が下流側で、脱気路4aとガ
ス回収路4bとに択一的に選択接続可能に構成されてい
る。従って、ハイドレート化槽2の気相部2aからの脱
気と、希ガスのガス回収を択一的におこなうことができ
る構成とされている。ここで、脱気路4aは、下流側が
吸引ブロワ8を介して大気側に開放されており、ガス回
収路4bは、その下流側に回収タンク7を備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the method for separating a rare gas according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the rare gas separation process of the present application. As shown in the figure, in the separation process, the rare gas is separated through a step of forming an inclusion compound of the rare gas with water. FIG. 2 shows a schematic configuration of an apparatus 1 used for performing separation through such a rare gas hydrate formation step. As shown in FIG. 1, the apparatus 1 includes a hydration tank 2 configured to be capable of introducing and discharging a source gas into and from a tank via a gas introduction path 6 according to a predetermined cycle. 2 is provided with a water tank 3 which is also configured to be capable of introducing and discharging water. The water tank 3 and the hydration tank 2 are connected by a water introduction path 5. The hydration tank 2 is configured so that the temperature and pressure in the tank can be adjusted and controlled. Further, a gas outlet path 4 connected to the gas phase side of the hydrate forming tank 2 is provided, and the gas outlet path 4 is on the downstream side, and is selectively used as a deaeration path 4a and a gas recovery path 4b. Is configured to be selectively connectable. Therefore, the configuration is such that degassing from the gas phase portion 2a of the hydration tank 2 and gas recovery of the rare gas can be performed alternatively. Here, the downstream side of the deaeration path 4a is open to the atmosphere side via a suction blower 8, and the gas recovery path 4b includes a recovery tank 7 on the downstream side.

【0008】以下、上記の装置1を使用して、希ガスの
分離回収をおこなう場合について順を追って説明する。 1 ハイドレート化槽2内に、水導入路5を介して水タ
ンク3から、水を導入する(図1に示す水導入工程)。 2 ガス導入路6を介して原料ガスを、水が導入された
ハイドレート化槽2内に導入する(図1に示す原料ガス
導入工程)。この場合、原料ガスは、希ガスを含有する
ガスであり、空気そのものである場合と、希ガス(例え
ば、アルゴン、キセノン、クリプトンから選択される1
種以上のガス)の濃度が、空気に於ける希ガスの濃度よ
り高められたガスである場合、どちらでもよい。 3 原料ガスと水とが混在するハイドレート化槽2内の
温度・圧力を、希ガスと水とが包接化合物を形成する状
態とする。この温度・圧力としては、後のも説明する
が、0〜7°の温度状態、50kgf/cm2 程度の条
件が好ましい(図1に示すハイドレート化条件設定工
程)。 4 ハイドレード化槽2内の条件を上記のように設定す
ることにより、槽内には、希ガスの水との包接化合物が
形成され、槽内なシャーベット状となる(図1に示すハ
イドレート形成工程)。 5 ハイドレート化槽2の温度を、−10℃程度の氷結
温度以下とし、槽内の水を固結させる(図1に示す固結
工程)。この状態にあっては、槽内は、希ガスのハイド
レートと氷との相が、混在した状態となる。 8 上記固結工程が完了した後、相内のガスを脱気処理
して、相内にガスがない状態とする(図1に示す脱気工
程)。 9 次に、ハイドレート化槽2の槽内温度圧力を、ハイ
ドレートが分解する状態(例えば、常温・常圧の条件)
として、ハイドレートを分解させ、ハイドレード中の希
ガスを気相部2a側へ放出させる。この状態で、ガス回
収路4bを介して、ハイドレート相から放出されてきた
ガスを回収タンク7に捕集する(図1に示すガス回収工
程)。この分解状態にあっては、水は液相状態を維持す
る様にしておく。 10 そして、ハイドレート化槽2内の水の量を水タン
ク3における貯水量との関係で調整する。以後、これま
で説明してきた工程を繰り返す。
Hereinafter, the case where the rare gas is separated and recovered by using the above-described apparatus 1 will be described step by step. 1. Water is introduced into the hydrated tank 2 from the water tank 3 via the water introduction passage 5 (a water introduction step shown in FIG. 1). 2 A source gas is introduced into the hydrated tank 2 into which water has been introduced via the gas introduction path 6 (a source gas introduction step shown in FIG. 1). In this case, the raw material gas is a gas containing a rare gas, which is air itself and a rare gas (for example, 1 gas selected from argon, xenon, and krypton).
In the case where the concentration of the above-mentioned gas is higher than the concentration of the rare gas in the air, either gas may be used. (3) The temperature and pressure in the hydration tank 2 in which the raw material gas and water are mixed are set so that the rare gas and water form an inclusion compound. Although the temperature and pressure will be described later, it is preferable that the temperature is 0 to 7 ° and the condition is about 50 kgf / cm 2 (hydrate setting condition setting step shown in FIG. 1). 4 By setting the conditions in the hydration tank 2 as described above, an inclusion compound of the rare gas with water is formed in the tank, resulting in a sherbet-like state in the tank (the hydrate shown in FIG. 1). Forming step). (5) The temperature of the hydration tank 2 is set to a freezing temperature of about −10 ° C. or less, and water in the tank is solidified (consolidation step shown in FIG. 1). In this state, the phase of the rare gas hydrate and ice is mixed in the tank. 8 After the completion of the consolidation step, the gas in the phase is degassed to leave no gas in the phase (degassing step shown in FIG. 1). 9 Next, the temperature and pressure in the hydrated tank 2 are changed to a state in which the hydrate is decomposed (for example, at normal temperature and normal pressure).
The hydrate is decomposed, and the rare gas in the hydrate is released to the gas phase portion 2a side. In this state, the gas released from the hydrate phase is collected in the recovery tank 7 via the gas recovery path 4b (a gas recovery step shown in FIG. 1). In this decomposed state, water is kept in a liquid phase state. 10 The amount of water in the hydrate tank 2 is adjusted in relation to the amount of water stored in the water tank 3. Thereafter, the steps described above are repeated.

【0009】このようにすると、回収タンク7内に希ガ
ス濃度の高いガスを得ることができる。以下に、本願の
発明者らが本件に関して行った実験結果について説明す
る。表1に、ガス組成が明らかな原料ガスを、上記の手
法に従って、一段の分離処理により、希ガスの分離を行
った場合の結果を示した。この実験例においては、原料
ガスは、主に2種のガスからなっており、一方が分離対
象の希ガスであり、他方が希ガス以外のベースガスであ
る。ここで、主なベースガスが窒素となっているのは、
空気から酸素を除去した後のガスを原料ガスとしている
ためである。さらに、キセノンは、窒素との混合状態で
得られる場合が多いため、このようなガスを原料ガスと
した。さて、表中、初期濃度としているものは、分離操
作をおこなう前の原料ガスに於ける希ガスの濃度であ
り、反応後濃度とは、一段の分離操作をおこなった後の
希ガスの濃度である。さらに、分離係数は、反応後濃度
/初期濃度として求めている。反応温度は℃単位、圧力
はkgf/cm2 、時間は単位hr単位で、ハイドレー
トの生成に要した時間を示している。さらに濃度は%単
位としている。
In this manner, a gas having a high rare gas concentration can be obtained in the recovery tank 7. Hereinafter, the results of experiments performed by the inventors of the present application on the present case will be described. Table 1 shows the results obtained when a rare gas was separated from a raw material gas having a clear gas composition by a single-stage separation process according to the above-described method. In this experimental example, the source gas is mainly composed of two types of gases, one of which is a rare gas to be separated and the other is a base gas other than the rare gas. Here, the main base gas is nitrogen
This is because the gas from which oxygen has been removed from the air is used as the source gas. Further, since xenon is often obtained in a mixed state with nitrogen, such a gas was used as a source gas. By the way, in the table, the initial concentration is the concentration of the rare gas in the raw material gas before performing the separation operation, and the concentration after the reaction is the concentration of the rare gas after performing the one-stage separation operation. is there. Further, the separation coefficient is determined as (post-reaction concentration / initial concentration). The reaction temperature is in units of ° C., the pressure is in units of kgf / cm 2 , and the time is in units of hr, and indicates the time required for hydrate formation. Further, the concentration is expressed in%.

【0010】[0010]

【表1】 以上の結果より、表1に記載の圧力・温度条件におい
て、これらの原料ガスと水との包接化合物を形成させ
て、希ガスの分離ができることが判る。ここで使用して
いる圧力・温度条件は、分離対象の希ガス(Krあるい
はXe)と水とが包接化合物(ハイドレート)を形成す
る確率が高く、分離操作において妨害となる原料ガスに
含まれる他のガス(具体的には窒素)より包接化合物
(ハイドレート)を形成しにくい(ほとんど形成しな
い)圧力・温度である。
[Table 1] From the above results, it can be seen that under the pressure and temperature conditions shown in Table 1, an inclusion compound of these source gases and water is formed, and the rare gas can be separated. The pressure and temperature conditions used here are such that the rare gas (Kr or Xe) to be separated and water have a high probability of forming an inclusion compound (hydrate) and are included in the source gas that interferes with the separation operation. Pressure and temperature at which inclusion compounds (hydrates) are less likely (or hardly formed) than other gases (specifically, nitrogen).

【0011】さて、キセノン、窒素の組み合わせにおい
て、さらに高効率の分離をおこなうために、同一圧力条
件下(50kgf/cm2 )において、温度を0℃〜7
℃まで変化させた場合の分離係数の変化を表2に示し
た。標記の方式は、表1の方式と同一とした。
Now, in order to perform a more efficient separation in the combination of xenon and nitrogen, the temperature should be 0 ° C. to 7 ° C. under the same pressure condition (50 kgf / cm 2 ).
Table 2 shows the change in the separation coefficient when the temperature was changed to ° C. The title system was the same as the system in Table 1.

【0012】[0012]

【表2】 [Table 2]

【0013】結果、これらのガスの組み合わせにおいて
は、分離係数として、最高9.75までの分離が可能と
なっており、従来、考えられてきた分離方法より、格段
に高い分離係数の希ガスの分離をおこなうことができる
ことが判る。 〔別実施例〕上記の実施に形態においては、主に、キセ
ノンと窒素との関係で説明したが、本願の方法は、別の
希ガスに対しても適用することができる。
As a result, in the combination of these gases, separation up to a maximum of 9.75 is possible as a separation coefficient, and a rare gas having a remarkably higher separation coefficient than a conventionally considered separation method can be obtained. It can be seen that separation can be performed. [Another Example] In the above embodiment, the relationship between xenon and nitrogen has been mainly described, but the method of the present invention can be applied to other rare gases.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願の希ガスの分離プロセスを示す図FIG. 1 is a diagram showing a rare gas separation process of the present invention.

【図2】希ガスの分離をおこなう場合に使用する装置構
成を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an apparatus used for separating a rare gas.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ハイドレート化槽 7 回収タンク 2 Hydrating tank 7 Recovery tank

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 和夫 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 4D020 AA10 BA23 BB03 BC01 BC02 CC10 CC21 DA01 DA03 DB02 DB04 DB06  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazuo Nakamura 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Osaka Gas Co., Ltd. 4D020 AA10 BA23 BB03 BC01 BC02 CC10 CC21 DA01 DA03 DB02 DB04 DB06

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 希ガスを含む原料ガスと水とを、前記希
ガスと水とが包接化合物を生成する温度・圧力下で直接
接触させて、前記希ガスを包接化合物として分離するこ
とを特徴とする希ガスの分離方法。
1. A method for separating a rare gas as an inclusion compound by directly contacting a raw material gas containing a rare gas with water at a temperature and pressure at which the rare gas and water form an inclusion compound. A method for separating a rare gas.
【請求項2】 希ガスを含む原料ガスと水とを、前記原
料ガス中に含有される希ガスと水とが、前記原料ガスに
含有される希ガスを除くガスに対して優先的に包接化合
物を生成する温度・圧力下に直接接触させて、両者の包
接化合物を生成させ、生成される前記包接化合物を単離
するとともに、単離された前記包接化合物を分解させ
て、前記包接化合物より希ガスを分離する希ガスの分離
方法。
2. The method according to claim 1, wherein the source gas containing the rare gas and water are included preferentially with respect to the gas other than the rare gas contained in the source gas. Direct contact under the temperature and pressure to generate an inclusion compound, to generate an inclusion compound of both, while isolating the generated inclusion compound, decomposing the isolated inclusion compound, A method for separating a rare gas, wherein the rare gas is separated from the clathrate.
【請求項3】 希ガスを含む原料ガスと水とをハイドレ
ート化槽内に導入するとともに、前記原料ガス中に含有
される希ガスと水とが、前記原料ガスに含有される希ガ
スを除くガスに対して優先的に包接化合物を生成する温
度・圧力に、前記ハイドレート化槽内を維持して、両者
の包接化合物を生成させた後、 前記ハイドレート化槽内を水の凍結温度以下にして、槽
内の水を冷却固化して、前記包接化合物と氷とからなる
固体相をハイドレート化槽内に形成し、 前記ハイドレート化槽内を脱気処理した後、槽内を包接
化合物が分解する分解状態とし、 この分解状態においてハイドレート化槽より放出されて
くるガスを回収して、希ガスを分離回収する希ガスの分
離方法。
3. A source gas containing a rare gas and water are introduced into a hydrate tank, and the rare gas and water contained in the source gas are combined with the rare gas contained in the source gas. After maintaining the inside of the hydration tank at a temperature and pressure at which an inclusion compound is preferentially generated with respect to the gas to be removed and generating both inclusion compounds, the inside of the hydration tank is treated with water. The freezing temperature or less, the water in the tank is cooled and solidified, a solid phase composed of the clathrate compound and ice is formed in the hydrated tank, and the inside of the hydrated tank is degassed. A rare gas separation method in which a cladding compound is decomposed in a tank and a gas released from the hydration tank is recovered in this decomposition state to separate and recover a rare gas.
【請求項4】 前記希ガスと水とを包接化合物とする
に、1.5〜150kgf/cm2 の条件下でおこなう
請求項1、2または3記載の希ガスの分離方法。
4. The method for separating a rare gas according to claim 1, wherein the rare gas and water are used as clathrate compounds under a condition of 1.5 to 150 kgf / cm 2 .
【請求項5】 前記希ガスが、アルゴンであり、前記包
接化合物の生成を、温度条件0℃〜30℃の範囲内で、
圧力条件が95.5〜150kgf/cm2の範囲内の
条件下でおこなう請求項1、2または3記載の希ガスの
分離方法。
5. The method according to claim 1, wherein the rare gas is argon, and the formation of the clathrate is performed under a temperature condition of 0 ° C. to 30 ° C.
4. The method for separating a rare gas according to claim 1, wherein the pressure is in the range of 95.5 to 150 kgf / cm < 2 >.
【請求項6】前記希ガスが、クリプトンであり、前記包
接化合物の生成を、温度条件0℃〜30℃の範囲内で、
圧力条件が14.5〜150kgf/cm2 の範囲内の
条件下でおこなう請求項1、2または3記載の希ガスの
分離方法。
6. The rare gas is krypton, and the formation of the clathrate is carried out at a temperature condition of 0 ° C. to 30 ° C.
The method of separation according to claim 1, 2 or 3 noble gas according pressure conditions performed under conditions within the 14.5~150kgf / cm 2.
【請求項7】前記希ガスが、キセノンであり、前記包接
化合物の生成を、温度条件0℃〜30℃の範囲内で、圧
力条件が1.5〜150kgf/cm2 の範囲内の条件
下でおこなう請求項1、2または3記載の希ガスの分離
方法。
7. The method according to claim 1, wherein the rare gas is xenon, and the formation of the clathrate is carried out under a temperature condition of 0 ° C. to 30 ° C. and a pressure condition of 1.5 to 150 kgf / cm 2. The method for separating a rare gas according to claim 1, 2 or 3, which is performed below.
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