JP2011235244A - 硫化水素ガス除去剤とそれを用いた硫化水素ガスの検知方法並びに硫化水素ガス除去装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鉄塩(III)およびアルカリが、モル比で鉄:アルカリ=1:10〜1:20の範囲で担体に担持共存されていることとする。
【選択図】図1
Description
3H2S + 2Fe3+(褐色)+ 6OH- → Fe2S3(黒色)+ 6H2O (2)
上記(1)の反応式は、担体上のアルカリと硫化水素ガスとの中和反応であり、本発明においては、この反応が硫化水素ガスの除去の主反応として寄与していると推測される。上記(2)の反応式は、担体上の鉄塩(III)およびアルカリと硫化水素ガスとの化学反応であり、硫化水素ガスの存在の有無を明らかにしていると推測される。また、生成した硫化物は化学的に安定な硫化物であるため、空気にさらしても除去剤からの硫化水素ガスの再発生はない。
1)試薬:多硫化カルシウム(硫黄合剤27.5%溶液)、硫化ナトリウム、10%硫酸
2)発生方法:発生容器にCaSx溶液またはNa2Sを適量入れ、硫酸溶液に加えこれにダイヤフラムポンプで空気を送り、気体バックに捕集する。
3)濃度調整方法:バック内気体の適量を除去剤を通して排気減容した後、これに清浄空気を追加して、希釈する。
除去剤性能試験方法
除去剤性能試験には、図2に示す除去剤性能評価試験装置を用いた。図2の除去剤性能評価試験装置は図1の装置を同様の構成を有しており、図1に示した部分と同一の部分については同じ符号を付している。
<実施例1>
アルカリ変量による除去剤の着色状態
表1の条件で、担体にアルカリを加えてよく混合して乾燥した後、さらにFe(III)を添加し乾燥して硫化水素ガス除去剤を得た。用いた担体とアルカリとFe(III)は下記の通りである。
担体:活性アルミナ(NKH−D、表面積340m3/g、粒径42−60#(≒0.5mm)、比重0.652g/ml、住友化学)、各試料No.の採取量10ml=6.52g
アルカリ:1.0mol/LKOH溶液
Fe(III):0.50mol/LFe(NO3)3溶液、0.1molFe/担体1L
得られた硫化水素ガス除去剤を用いて除去剤性能試験を実施し、除去剤の着色長さ等の着色状態を評価した。その結果を表1に示す。
Fe(III)とアルカリを変量したときの除去剤の着色状態
表2の条件で、担体にアルカリを加えてよく混合して乾燥した後、さらにFe(III)を添加し乾燥して硫化水素ガス除去剤を得た。用いた担体とアルカリとFe(III)は下記の通りである。
担体:活性アルミナ(NKH−D、表面積340m3/g、粒径42−60#(≒0.5mm)、比重0.652g/ml、住友化学)、各試料No.の採取量10ml=6.52g
アルカリ:4.0mol/LKOH溶液
Fe(III):0.10および0.20mol/LFe2(SO4)3溶液(Fe換算で0.20および0.40mol/L)
得られた硫化水素ガス除去剤を用いて除去剤性能試験を実施し、除去剤の着色長さ等の着色状態を評価した。その結果を表2に示す。
各種Fe(III)と各種アルカリによる除去剤の着色状態
表3−5の条件で、担体にアルカリを加えてよく混合して乾燥した後、さらにFe(III)を添加し乾燥して硫化水素ガス除去剤を得た。用いた担体とアルカリとFe(III)は下記の通りである。
(1)担体:活性アルミナ(NKH−D、表面積340m3/g、粒径42−60#(≒0.5mm)、比重0.652g/ml、住友化学)、各試料No.の採取量10ml=6.52g
アルカリ:表3に示す
Fe(III):0.10mol/LFe2(SO4)3・nH2O(含有率80%とした。Fe換算0.20mol/L)
得られた硫化水素ガス除去剤を用いて除去剤性能試験を実施し、除去剤の着色長さ等の着色状態を評価した。その表3に示す。
アルカリ:表4に示す
Fe(III):0.20mol/LFeCl3
除去剤性能試験の結果を表4に示す。
アルカリ:表5に示す
Fe(III):0.20mol/LFe(NO3)3
除去剤性能試験の結果を表5に示す。
珪藻土を担体とした除去剤の着色状態
表6−8の条件で、担体にアルカリを加えてよく混合して乾燥した後、さらにFe(III)を添加し乾燥して硫化水素ガス除去剤を得た。用いた担体とアルカリとFe(III)は下記の通りである。
(1)担体:珪藻土(検知剤用、表面積1〜2m3/g、粒径40−60#、比重0.427g/ml、西尾工業)、各試料No.の採取量4.27g
アルカリ:表6に示す
Fe(III):0.10mol/LFe2(SO4)3
得られた硫化水素ガス除去剤を用いて除去剤性能試験を実施し、除去剤の着色長さ等の着色状態を評価した。その結果を表6に示す。
アルカリ:表7に示す
Fe(III):FeCl3 0.10mol/LFe (FeCl3は、乾燥時、熱分解して酸化鉄に変化する)
除去剤性能試験の結果を表7に示す。
アルカリ:表8に示す
Fe(III):Fe(NO3)3、 0.10mol/LFe (Fe(NO3)3は、乾燥時、熱分解して酸化鉄に変化する)
除去剤性能試験の結果を表8に示す。
その他の担体を用いた除去剤の着色状態
表9−11の条件で、担体にアルカリを加えてよく混合して乾燥した後、さらにFe(III)を添加し乾燥して硫化水素ガス除去剤を得た。用いた担体とアルカリとFe(III)は下記の通りである。
(1)担体:モレキュラーシーブ 13X(合成ゼオライト、粒径60−80#、比重0.721g/ml)
アルカリ:4.0mol/LKOH溶液 5.0ml/7.21g13X→2.0molKOH/担体1L
Fe(III):0.10mol/LFe2(SO4)3溶液 5.0ml/7.21g13X→0.10molFe/担体1L
得られた硫化水素ガス除去剤を用いて除去剤性能試験を実施し、除去剤の着色長さ等の着色状態を評価した。その結果を表9に示す。
アルカリ:2.0mol/LK2CO3溶液 5.0ml/7.21g13X→1.0molK2CO3/担体1L
Fe(III):0.10mol/LFe2(SO4)3溶液 5.0ml/7.21g13X→0.10molFe/担体1L
除去剤性能試験の結果を表10に示す。
アルカリ:4.0mol/LKOH溶液 10ml/6.77gゼオライト→4.0molKOH/担体1L
Fe(III):0.10mol/LFe2(SO4)3溶液 2.5ml/6.77gゼオライト→0.05molFe/担体1L
除去剤性能試験の結果を表11に示す。
2 カラム部
21 ガラス細管
3 導入口
4 排気口
5 吸引手段
51 遠心式排風機
52 定容真空吸引式ポンプ
10 反応層
20 未反応層
Claims (9)
- 鉄塩(III)およびアルカリがモル比で鉄:アルカリ=1:10〜1:20の範囲で担体に担持共存されていることを特徴とする硫化水素ガス除去剤。
- 担体が、アルミナ、珪藻土、モレキュラーシーブ、または、ゼオライトであることを特徴とする請求項1に記載の硫化水素ガス除去剤。
- 鉄塩(III)が、硫酸鉄(III)、硝酸鉄(III)および塩化鉄(III)から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2に記載の硫化水素ガス除去剤。
- アルカリが、ナトリウムもしくはカリウムの水酸化物、炭酸塩、リン酸塩およびアルミン酸塩から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の硫化水素ガス除去剤。
- 担体にアルカリ溶液を接触させた後、アルカリの担持量がモル比で共存担持させる鉄の10〜20倍になるように鉄塩(III)溶液を前記担体に接触させることにより、担体に鉄塩(III)およびアルカリを担持共存させることを特徴とする硫化水素ガス除去剤の製造方法。
- 担体が、アルミナ、珪藻土、モレキュラーシーブ、または、ゼオライトであることを特徴とする請求項5に記載の硫化水素ガス除去剤の製造方法。
- 請求項1から4のいずれかの硫化水素ガス除去剤を用いた硫化水素ガスの検知方法であって、前記硫化水素ガス除去剤に担持された鉄塩(III)およびアルカリと、硫化水素ガスとの化学反応による硫化物の生成に伴う硫化水素ガス除去剤の変色によって硫化水素ガスの有無を検知することを特徴とする硫化水素ガスの検知方法。
- 請求項1から4のいずれかの硫化水素ガス除去剤を内部に充填したカラム部と、前記カラム部に硫化水素ガスを含む空気を導入する導入口と、前記カラム部により硫化水素ガスが除去された空気を排気する排気口と、前記硫化水素を含む空気を導入口からカラム部に導入し排気口から排気する吸引手段を備えていることを特徴とする硫化水素ガス除去装置。
- 硫化水素ガス除去剤を充填するカラム部は、両端に導入口と排気口を有する透明または半透明の筒状体であり、硫化水素ガスによる硫化水素ガス除去剤の変色が視認可能とされていることを特徴とする請求項8に記載の硫化水素ガス除去装置。
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