JP2010264441A - 水溶性有機化合物含有流体の脱水用吸着剤及びこの吸着剤を用いた水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の水溶性有機化合物含有流体の脱水用吸着剤は、有効細孔径3Å以下の合成ゼオライトを含むハニカム状吸着剤からなることを特徴とする。このハニカム状吸着剤を使用すると、20℃〜60℃の空気又は窒素ガスで吸着された水分を脱着させることができ、水分脱着のために必要なエネルギーを従来例のものよりも大幅に減少させることができるようになる。また、本発明は、水溶性VOCを含む排ガスや液相の水溶性有機化合物含有流体の脱水に適用することができる。
【選択図】図5
Description
吸着剤 :(i)東ソー(株) ゼオラムA−3 球状(Size:4−8mesh)
(ii)ユニックス(株) ゼオライト3Aハニカム(白)
ガス流量 :1L/min(球状)、2.3L/min(ハニカム型)
空塔速度 :2〜10cm/s
吸着剤充填高さ:2cm(球状)、4.9cm(ハニカム型)
接触時間 :1〜0.51s
VOC :酢酸エチル、メチルアルコール
VOC濃度:2,000〜10,000ppm
湿 度 :相対湿度0〜93%
キャリヤーガス温度:室温〜60℃
減 圧 :35〜65mmHg
(なお、ゼオラムA−3もゼオライト3Aも同一の材料から形成されているので、以下においては両者共に「ゼオラム3A」と称する。)
(1) 粒状吸着剤への酢酸エチル、メタノール、水の吸着
図2に相対湿度(RH)71.8%の空気に酢酸エチル蒸気を混合し、5,000ppmの濃度に調製したガスを吸着させた結果を示す。吸着後の吸着量を重量法で測定した結果、0.2099g/gであった。ゼオラム3Aへの水だけの吸着量は0.2177g/gであることと、酢酸エチルの分子径が約4.2Å、水の分子径が2.65Åであり、ゼオラム3Aの細孔径が3Åであることから、ゼオラム3Aには酢酸エチルは吸着されず水だけが吸着されることを確認した。
ゼオラム3Aをハニカム型に成型した吸着剤にメタノール蒸気を吸着させた結果を図4に示す。この結果、ゼオラム3A粒子ではメタノールは吸着されなかったが、ゼオラム3Aをハニカム型に成型した吸着剤においては0.0628g/g吸着された。
キャリヤーガスとしてN2ガスを用いてRH87.6%に湿潤したガスの吸着量と飽和到達後乾燥N2ガスによる脱着量を測定した結果を図5に示す。図中には吸着剤の温度変化も示した。この結果、ハニカム型吸着剤への水分の吸着量は0.1125g/gで、粒状吸着剤の約50%程度であった。また、N2ガスを流すだけで脱着は吸着水分量の約62%の水分が脱着されることがわかった。しかし、N2の分子径は3.0Åであることからゼオラム3Aの細孔に入るかどうか疑問である。
(4−1)減圧脱着
図7に減圧時による脱着率曲線を示す。この結果、40mmHg前後の減圧で90分間脱着することで約82%脱着でき、20分前後でも約55%の脱着が行えることがわかる。
図8に40℃に加温した空気での脱着状態を示す。図中に吸着剤温度と出口ガスの湿度の変化を示した。この結果、脱着開始から30分間までは温度の低下現象が見られることから脱着は30分間までは急激に行われているものと考えられる。次に、図9に脱着ガスとして用いたN2ガスと空気との脱着現象を示す。この結果、脱着率においてはN2ガスの方が脱着率が良好であることがわかった、以後N2ガスによって流量、ガスの温度などの影響を調べた。
流通法によって測定したゼオラム3Aハニカム吸着剤の水の吸着等温線を図15に示す。この結果、ヘンリー型に近い吸着等温線が得られ、次式で整理できた。
q= 1.33×10−3RH
q:吸着量 [g/g]
RH:相対湿度 [%]
F…流量計
Claims (11)
- 有効細孔径3Å以下の合成ゼオライトを含むハニカム状吸着剤からなることを特徴とする水溶性有機化合物含有流体の脱水用吸着剤。
- 有効細孔径3Å以下の合成ゼオライトを含むハニカム状吸着剤が回転するローター内に配置された吸着部と、前記吸着部に水溶性有機化合物含有流体を供給するための導入配管と、前記吸着部にパージガスを供給するパージガス供給配管と、前記吸着部で脱水処理された水溶性有機化合物含有流体を導出する導出配管と、前記吸着部から脱着された水分を回収するための水分回収配管と、を備え、前記吸着部が一回転する間に、吸着工程及び脱着工程が順次行われることを特徴とする水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置。
- 前記パージガスは、20℃〜60℃の空気又は窒素ガスからなることを特徴とする請求項2に記載の水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置。
- 前記水溶性有機化合物含有流体は、水溶性揮発性炭化水素含有排ガスであることを特徴とする請求項2又は3に記載の水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置。
- 前記水溶性有機化合物含有流体は、液相であることを特徴とする請求項2又は3に記載の水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置。
- 有効細孔径3Å以下の合成ゼオライトを含むハニカム状吸着剤が塔状体内部に配置された吸着部と、前記吸着部の下部に形成された前記吸着部に水溶性有機化合物含有流体を供給するための導入配管及び前記吸着部から脱着された水分を回収するための水分回収配管と、前記吸着部の上部に形成された前記吸着部で脱水処理された水溶性有機化合物含有流体を導出する導出配管及び前記吸着部にパージガスを供給するパージガス供給配管と、前記吸着塔から脱着された水分を回収するための水分回収配管と、前記導入配管、前記パージガス供給配管、前記導出配管及び前記水分回収配管のそれぞれと前記吸着部との間に配置された切替弁とを備え、前記切替弁を切り替えることによって吸着工程及び脱着工程が順次行われることを特徴とする水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置。
- 前記吸着部は複数形成され、前記導入配管、前記水分回収配管、前記導出配管及び前記パージガス供給配管はそれぞれの吸着部の吸着工程及び脱着工程に応じて所定の時間間隔で前記複数の吸着部に接続されるようになされていることを特徴とする請求項6に記載の水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置。
- 前記切替弁は一つのロータリー式切替弁であり、前記ロータリー式切替弁を作動させることによって前記吸着工程及び前記脱着工程が順次行われることを特徴とする請求項6又は7に記載の水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置。
- 前記パージガスは、20℃〜60℃の空気又は窒素ガスからなることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置。
- 前記水溶性有機化合物含有流体は、水溶性揮発性炭化水素含有排ガスであることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置。
- 前記水溶性有機化合物含有流体は、液相であることを特徴とする請求項請求項6〜9のいずれかに記載の水溶性有機化合物含有流体の脱水処理装置。
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CN112642394A (zh) * | 2019-10-10 | 2021-04-13 | 萍乡市捷龙环保科技有限公司 | 一种蜂窝状沸石分子筛吸附剂的制备方法 |
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2010
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