JP2017080665A - Adsorbent, production method of adsorbent, carbon monoxide removal device and carbon monoxide removal method - Google Patents
Adsorbent, production method of adsorbent, carbon monoxide removal device and carbon monoxide removal method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017080665A JP2017080665A JP2015210568A JP2015210568A JP2017080665A JP 2017080665 A JP2017080665 A JP 2017080665A JP 2015210568 A JP2015210568 A JP 2015210568A JP 2015210568 A JP2015210568 A JP 2015210568A JP 2017080665 A JP2017080665 A JP 2017080665A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon monoxide
- gas
- adsorbent
- adsorption
- adsorption tower
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、吸着剤、吸着剤の製造方法、一酸化炭素除去装置、および一酸化炭素除去方法に関する。 The present invention relates to an adsorbent, a method for producing an adsorbent, a carbon monoxide removal apparatus, and a carbon monoxide removal method.
近年、ベースガスに不純物として含まれる一酸化炭素を除去するニーズが増加している。例えば、深冷分離法により空気から窒素ガスを製造する場合、深冷分離を行う前にあらかじめ空気に含まれる一酸化炭素を除去する必要がある。また、ボイラーなどに使用済みのガスを再利用する場合においても、ガスに含まれる一酸化炭素を除去する必要がある。 In recent years, there is an increasing need to remove carbon monoxide contained as an impurity in a base gas. For example, when nitrogen gas is produced from air by a cryogenic separation method, it is necessary to remove carbon monoxide contained in air in advance before performing the cryogenic separation. Further, even when the used gas for boilers is reused, it is necessary to remove carbon monoxide contained in the gas.
ガスから一酸化炭素を除去する方法としては、一酸化炭素を吸着剤に吸着させることにより除去する方法が知られている。
例えば、特許文献１には、カルシウム−Ｘゼオライト、カルシウム−Ａゼオライト、あるいはナトリウム−Ｘゼオライトを吸着剤として用いた一酸化炭素の除去方法が開示されている。
As a method of removing carbon monoxide from a gas, a method of removing carbon monoxide by adsorbing it on an adsorbent is known.
For example, Patent Document 1 discloses a method for removing carbon monoxide using calcium-X zeolite, calcium-A zeolite, or sodium-X zeolite as an adsorbent.
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、−２００℃程度の極低温環境下で一酸化炭素を吸着するため、高価な極低温設備が必要となるといった問題があった。 However, the method disclosed in Patent Document 1 has a problem that expensive cryogenic equipment is required because carbon monoxide is adsorbed in a cryogenic environment of about -200 ° C.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡易な方法により優れた一酸化炭素吸着能力を発揮させることができる吸着剤、この吸着剤の製造方法、この吸着剤を用いた一酸化炭素除去装置、およびこの吸着剤を用いた一酸化炭素除去方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an adsorbent capable of exhibiting excellent carbon monoxide adsorption ability by a simple method, a method for producing the adsorbent, and one using the adsorbent. It is an object of the present invention to provide a carbon oxide removing device and a carbon monoxide removing method using the adsorbent.
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、
銅イオンを含むＹ型ゼオライト（Ｃｕ−Ｙ）であって、
温度が２５℃、圧力が１０００Ｐａにおける一酸化炭素の平衡吸着量が３００ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であることを特徴とする吸着剤である。
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1
Y-type zeolite (Cu-Y) containing copper ions,
The adsorbent is characterized in that the equilibrium adsorption amount of carbon monoxide at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 1000 Pa is 300 mmol / kg or more.
また、請求項２に係る発明は、
一酸化炭素を吸着する吸着剤の製造方法であって、
還元ガス雰囲気下において、銅イオンを含むＹ型ゼオライト（Ｃｕ−Ｙ）を３００〜４００℃に加熱することを特徴とする吸着剤の製造方法である。
The invention according to claim 2
A method for producing an adsorbent that adsorbs carbon monoxide,
In a reducing gas atmosphere, an Y-type zeolite (Cu-Y) containing copper ions is heated to 300 to 400 ° C.
また、請求項３に係る発明は、
前記還元ガスが、一酸化炭素または水素を含むガスである請求項２に記載の吸着剤の製造方法である。
The invention according to
The method for producing an adsorbent according to claim 2, wherein the reducing gas is a gas containing carbon monoxide or hydrogen.
また、請求項４に係る発明は、
温度スイング吸着法により、ガス中から一酸化炭素を除去する装置であって、
請求項１に記載の吸着剤が充填された１以上の吸着塔と、
一酸化炭素を含むガスを前記吸着塔の一端側に供給する原料ガス導入経路と、
前記吸着塔の他端側から一酸化炭素を除去したガスを取り出す製品ガス導出経路と、
前記製品ガス導出経路から分岐され、一酸化炭素を除去したガスの一部を再生ガスとして前記吸着塔の他端側に供給する再生ガス供給経路と、を備え、
前記再生ガス供給経路に、前記再生ガスを加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする一酸化炭素除去装置である。
The invention according to claim 4
An apparatus for removing carbon monoxide from a gas by a temperature swing adsorption method,
One or more adsorption towers filled with the adsorbent according to claim 1;
A source gas introduction path for supplying a gas containing carbon monoxide to one end of the adsorption tower;
A product gas lead-out path for taking out gas from which carbon monoxide has been removed from the other end of the adsorption tower;
A regeneration gas supply path branched from the product gas lead-out path and supplying a part of the gas from which carbon monoxide has been removed to the other end side of the adsorption tower as a regeneration gas;
The carbon monoxide removing apparatus, wherein a heating means for heating the regeneration gas is provided in the regeneration gas supply path.
また、請求項５に係る発明は、
前記加熱手段が、前記吸着塔に設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の一酸化炭素除去装置である。
The invention according to claim 5
The carbon monoxide removing apparatus according to claim 4, wherein the heating unit is provided in the adsorption tower.
また、請求項６に係る発明は、
温度スイング吸着法により、ガス中から一酸化炭素を除去する方法であって、
請求項１に記載の吸着剤が充填された１以上の吸着塔の一端側から一酸化炭素を含むガスを供給し、前記吸着剤に一酸化炭素を吸着させて除去した後、前記吸着塔の他端側から一酸化炭素を除去したガスを取り出す、除去工程と、
一酸化炭素を除去したガスの一部を再生ガスとして前記吸着塔の他端側から供給し、前記吸着剤を１００〜４００℃に加熱して当該吸着剤から一酸化炭素を脱離させた後、前記吸着塔の一端側から一酸化炭素を排出する再生工程と、を含むことを特徴とする一酸化炭素除去方法である。
The invention according to claim 6
A method of removing carbon monoxide from a gas by a temperature swing adsorption method,
A gas containing carbon monoxide is supplied from one end of one or more adsorption towers filled with the adsorbent according to claim 1, and the adsorbent is adsorbed and removed to remove carbon monoxide. Removing a gas from which carbon monoxide has been removed from the other end side;
A part of the gas from which carbon monoxide has been removed is supplied as a regeneration gas from the other end of the adsorption tower, and the adsorbent is heated to 100 to 400 ° C. to desorb carbon monoxide from the adsorbent. And a regeneration step of discharging carbon monoxide from one end side of the adsorption tower.
本発明の吸着剤は、銅イオンを含むＹ型ゼオライト（Ｃｕ−Ｙ）であって、温度が２５℃、圧力が１０００Ｐａにおける一酸化炭素の平衡吸着量が３００ｍｍｏｌ／ｋｇ以上である。そのため、簡易な方法により優れた一酸化炭素吸着能力を発揮させることができる。 The adsorbent of the present invention is Y-type zeolite (Cu-Y) containing copper ions, and the equilibrium adsorption amount of carbon monoxide at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 1000 Pa is 300 mmol / kg or more. Therefore, an excellent carbon monoxide adsorption ability can be exhibited by a simple method.
また、本発明の吸着剤の製造方法は、一酸化炭素を吸着する吸着剤の製造方法であって、還元ガス雰囲気下において、銅イオンを含むＹ型ゼオライト（Ｃｕ−Ｙ）を３００〜４００℃に加熱する構成となっている。そのため、簡易な方法により優れた一酸化炭素吸着能力を発揮させることができる吸着剤を製造することができる。 Moreover, the manufacturing method of the adsorbent of this invention is a manufacturing method of the adsorbent which adsorb | sucks carbon monoxide, Comprising: Y-type zeolite (Cu-Y) containing a copper ion is 300-400 degreeC in a reducing gas atmosphere. It is the structure which heats to. Therefore, an adsorbent capable of exhibiting excellent carbon monoxide adsorption ability can be produced by a simple method.
また、本発明の一酸化炭素除去装置は、上述した吸着剤が充填された１以上の吸着塔と、一酸化炭素を含むガスを吸着塔の一端側に供給する原料ガス導入経路と、吸着塔の他端側から一酸化炭素を除去したガスを取り出す製品ガス導出経路と、製品ガス導出経路から分岐され、一酸化炭素を除去したガスの一部を再生ガスとして吸着塔の他端側に供給する再生ガス供給経路と、を備え、再生ガス供給経路に、再生ガスを加熱する加熱手段が設けられている構成となっている。そのため、簡易な方法により一酸化炭素を高効率に除去することができる。 The carbon monoxide removal apparatus of the present invention includes one or more adsorption towers filled with the adsorbent described above, a raw material gas introduction path for supplying a gas containing carbon monoxide to one end side of the adsorption tower, and an adsorption tower. A product gas lead-out path for extracting the gas from which carbon monoxide has been removed from the other end of the gas, and a part of the gas branched from the product gas lead-out path, from which the carbon monoxide has been removed, are supplied as the regeneration gas to the other end of the adsorption tower The regeneration gas supply path is provided, and the regeneration gas supply path is provided with heating means for heating the regeneration gas. Therefore, carbon monoxide can be removed with high efficiency by a simple method.
また、本発明の一酸化炭素除去方法は、上述した吸着剤が充填された１以上の吸着塔の一端側から一酸化炭素を含むガスを供給し、吸着剤に一酸化炭素を吸着させて除去した後、吸着塔の他端側から一酸化炭素を除去したガスを取り出す、除去工程と、一酸化炭素を除去したガスの一部を再生ガスとして吸着塔の他端側から供給し、吸着剤を１００〜４００℃に加熱して当該吸着剤から一酸化炭素を脱離させた後、吸着塔の一端側から一酸化炭素を排出する再生工程と、を含む構成となっている。そのため、簡易な方法により一酸化炭素を高効率に除去することができる。 Moreover, the carbon monoxide removal method of the present invention supplies a gas containing carbon monoxide from one end side of one or more adsorption towers filled with the adsorbent described above, and adsorbs the carbon monoxide to the adsorbent for removal. Then, a gas from which the carbon monoxide has been removed is taken out from the other end side of the adsorption tower, and a part of the gas from which the carbon monoxide has been removed is supplied as a regeneration gas from the other end side of the adsorption tower, and the adsorbent Is heated to 100 to 400 ° C. to desorb carbon monoxide from the adsorbent, followed by a regeneration step of discharging carbon monoxide from one end of the adsorption tower. Therefore, carbon monoxide can be removed with high efficiency by a simple method.
以下、本発明を適用した一実施形態である吸着剤、この吸着剤の製造方法、この吸着剤を用いた一酸化炭素除去装置、およびこの装置を用いた一酸化炭素除去方法について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。 Hereinafter, an adsorbent which is an embodiment to which the present invention is applied, a method for producing the adsorbent, a carbon monoxide removing apparatus using the adsorbent, and a carbon monoxide removing method using the apparatus will be described in detail. . In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent.
＜吸着剤の製造方法＞
先ず、本発明を適用した一実施形態である吸着剤の製造方法について説明する。本実施形態の吸着剤の製造方法は、Ｙ型ゼオライトのイオン交換するイオン交換工程と、Ｙ型ゼオライトを加熱することにより活性化する還元工程と、から構成されている。本実施形態の吸着剤の製造方法によれば、一酸化炭素の吸着能力に優れる吸着剤を製造することができる。
<Method for producing adsorbent>
First, the manufacturing method of the adsorbent which is one embodiment to which the present invention is applied will be described. The method for producing an adsorbent according to the present embodiment includes an ion exchange step for ion-exchange of Y-type zeolite and a reduction step for activating by heating the Y-type zeolite. According to the method for producing an adsorbent of the present embodiment, an adsorbent excellent in carbon monoxide adsorption ability can be produced.
イオン交換工程は、いわゆるＹ型ゼオライトに含まれる陽イオンを銅イオンに交換する工程である。本実施形態では、上記Ｙ型ゼオライトとして、ナトリウムイオンを陽イオンとして含むＹ型ゼオライト（以下、「Ｎａ−Ｙゼオライト」と記載することがある）を用いた例について説明する。 The ion exchange step is a step of exchanging cations contained in so-called Y-type zeolite with copper ions. In the present embodiment, an example in which a Y-type zeolite containing sodium ions as a cation (hereinafter sometimes referred to as “Na-Y zeolite”) is used as the Y-type zeolite will be described.
具体的には、先ず、Ｎａ−Ｙゼオライトを酢酸銅水溶液に浸漬した後（以下、「浸漬工程」と記載することがある）、室温下で撹拌する（以下、「撹拌工程」と記載することがある）。その後、イオン交換水で洗浄する（以下、「洗浄工程」と記載することがある）。これにより、Ｎａ−Ｙゼオライトのナトリウムイオンが銅イオンに交換される。 Specifically, first, Na-Y zeolite is immersed in an aqueous copper acetate solution (hereinafter sometimes referred to as “immersion step”), and then stirred at room temperature (hereinafter referred to as “stirring step”). There). Then, it wash | cleans with ion-exchange water (Hereafter, it may describe as a "washing process."). Thereby, the sodium ion of Na-Y zeolite is exchanged for a copper ion.
次に、これを吸引濾過することにより、銅イオンを含むＹ型ゼオライト（以下、「Ｃｕ−Ｙゼオライト」と記載することがある）を回収する。ナトリウムイオンから銅イオンへの交換率（以下、単に「交換率」と記載することがある）を増加させると、一酸化炭素の吸着能力に優れる吸着剤を製造することができる。交換率を増加させる方法は各種あるが、上述の浸漬工程における酢酸銅水溶液の濃度、ならびに浸漬時間、撹拌工程における撹拌時間、およびイオン交換の回数を任意に調整することにより、交換率を増加させることができる。
例えば、上述の浸漬工程、撹拌工程、洗浄工程の一連の工程を複数回繰り返すことにより、交換率を増加させることができる。
Next, this is suction filtered to recover Y-type zeolite containing copper ions (hereinafter sometimes referred to as “Cu-Y zeolite”). When the exchange rate from sodium ions to copper ions (hereinafter sometimes simply referred to as “exchange rate”) is increased, an adsorbent excellent in carbon monoxide adsorption ability can be produced. There are various methods for increasing the exchange rate, but the exchange rate is increased by arbitrarily adjusting the concentration of the aqueous copper acetate solution in the above-described immersion step, the immersion time, the stirring time in the stirring step, and the number of ion exchanges. be able to.
For example, the exchange rate can be increased by repeating a series of steps of the above-described dipping step, stirring step, and washing step a plurality of times.
イオン交換工程に用いるＮａ−Ｙゼオライトは、シリカと、アルミナと、を含み構成される。シリカとアルミナのモル比（以下、「シリカ／アルミナモル比」と記載することがある）の上限値としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、５０が好ましく、２０がより好ましい。シリカ／アルミナモル比が上限値以下であることにより、イオン交換サイトであるアルミナの量が増えるため、イオン交換量が増加する。 Na-Y zeolite used in the ion exchange step includes silica and alumina. The upper limit of the molar ratio of silica to alumina (hereinafter sometimes referred to as “silica / alumina molar ratio”) is not particularly limited, but specifically, for example, 50 is preferable and 20 is more preferable. When the silica / alumina molar ratio is less than or equal to the upper limit value, the amount of alumina that is an ion exchange site increases, and thus the amount of ion exchange increases.
還元工程は、上述のイオン交換工程により回収したＣｕ−Ｙゼオライトを加熱して活性化する工程である。
具体的には、先ず、上述のイオン交換工程により回収したＣｕ−Ｙゼオライトを乾燥した後、還元ガス雰囲気下において加熱することで活性化する。
還元ガスとしては、特に限定されないが、具体的には、例えば、一酸化炭素または水素などを含むガスが挙げられる。
A reduction process is a process of heating and activating Cu-Y zeolite collected by the above-mentioned ion exchange process.
Specifically, first, the Cu—Y zeolite recovered by the ion exchange step described above is dried and then activated by heating in a reducing gas atmosphere.
Although it does not specifically limit as reducing gas, Specifically, the gas containing carbon monoxide or hydrogen etc. is mentioned, for example.
加熱温度としては、Ｃｕ−Ｙゼオライトを活性化することができるものであれば特に限定されるものではない。加熱温度の下限値としては、具体的には、例えば、３００℃が好ましい。これにより、吸着剤の一酸化炭素の吸着能力を向上させることができる。 The heating temperature is not particularly limited as long as it can activate Cu-Y zeolite. Specifically, the lower limit of the heating temperature is preferably 300 ° C., for example. Thereby, the adsorption capacity of carbon monoxide can be improved.
また、加熱温度の上限値としては、具体的には、例えば、４００℃が好ましい。これにより、ヒーターの電力量を抑えつつ、かつ、活性化の際に用いる部材を劣化させることなく、吸着剤を活性化することができる。 Moreover, as an upper limit of heating temperature, specifically, for example, 400 ° C. is preferable. Thereby, it is possible to activate the adsorbent while suppressing the amount of power of the heater and without deteriorating the member used for activation.
加熱時間としては、加熱によりＣｕ−Ｙゼオライトを活性化できる時間であれば特に限定されない。具体的には、例えば、１〜３時間であってもよい。 The heating time is not particularly limited as long as it can activate Cu-Y zeolite by heating. Specifically, for example, it may be 1 to 3 hours.
なお、本発明において「活性化」とは、吸着剤の再生処理とは異なり、吸着剤を使用する前に１度だけ処理を行うことで、吸着剤が本来有している吸着性能を発現させることをいう。
以上の工程により、本実施形態の吸着剤を製造することができる。
In the present invention, “activation” is different from the adsorbent regeneration treatment, and the adsorption performance inherent in the adsorbent is expressed by performing the treatment only once before using the adsorbent. That means.
The adsorbent of this embodiment can be manufactured by the above process.
＜吸着剤＞
次に、上述した吸着剤の製造方法により製造した本実施形態の吸着剤について説明する。本実施形態の吸着剤は、銅イオンを含むＹゼオライトであって、ガス中の一酸化炭素の吸着能力に優れる。
<Adsorbent>
Next, the adsorbent of this embodiment manufactured by the above-described adsorbent manufacturing method will be described. The adsorbent of this embodiment is Y zeolite containing copper ions, and is excellent in the ability to adsorb carbon monoxide in the gas.
この吸着剤は、一酸化炭素を吸着することにより吸着能力が低下するが、加熱することにより一酸化炭素を脱離させ、吸着能力を再生することができる。吸着剤を再生する際の加熱温度（以下、「再生温度」と記載することがある）の上限値としては、４００℃が好ましい。再生温度が上限値以下であることにより、吸着剤に吸着した一酸化炭素を効率よく脱離することができ、再生後の吸着剤の活性が維持される。加熱温度が上限値以上の場合、ヒーターの電力が増加するため好ましくない。また、バルブ等の部材を劣化させる原因にもなる。 This adsorbent has a reduced adsorption capacity by adsorbing carbon monoxide, but can be desorbed by heating to regenerate the adsorption capacity. The upper limit of the heating temperature (hereinafter sometimes referred to as “regeneration temperature”) when regenerating the adsorbent is preferably 400 ° C. When the regeneration temperature is not more than the upper limit value, carbon monoxide adsorbed on the adsorbent can be efficiently desorbed, and the activity of the adsorbent after regeneration is maintained. When the heating temperature is equal to or higher than the upper limit value, the heater power increases, which is not preferable. Moreover, it becomes a cause which degrades members, such as a valve.
また、再生温度の下限値としては、１００℃が好ましく、１５０℃がより好ましい。再生温度が下限値以上であることにより、吸着剤に吸着した一酸化炭素を効率よく脱離することができる。再生温度が下限値以下の場合、吸着剤から一酸化炭素が脱離する速度が遅くなり、当該脱離が十分に行われない。したがって、再生後の吸着剤の吸着能力が著しく低下する。 Moreover, as a lower limit of regeneration temperature, 100 degreeC is preferable and 150 degreeC is more preferable. When the regeneration temperature is equal to or higher than the lower limit, carbon monoxide adsorbed on the adsorbent can be efficiently desorbed. When the regeneration temperature is lower than the lower limit value, the rate at which carbon monoxide is desorbed from the adsorbent becomes slow, and the desorption is not sufficiently performed. Therefore, the adsorption capacity of the adsorbent after regeneration is significantly reduced.
本実施形態の吸着剤の吸着量としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、温度が２５℃、圧力が１０００Ｐａにおける一酸化炭素の平衡吸着量が３００ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であるのが好ましく、４００ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であるのがより好ましい。 The adsorption amount of the adsorbent of the present embodiment is not particularly limited. Specifically, for example, the equilibrium adsorption amount of carbon monoxide at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 1000 Pa is preferably 300 mmol / kg or more. 400 mmol / kg or more is more preferable.
なお、吸着量は、定容式のガス吸着量測定装置を用いて、温度を２５℃一定にして行っている。 The adsorption amount is set at a constant temperature of 25 ° C. using a constant volume gas adsorption amount measuring device.
＜一酸化炭素除去装置＞
次に、上述した吸着剤を用いた本実施形態の一酸化炭素除去装置１について説明する。図１は、本発明を適用した一実施形態である一酸化炭素除去装置１の構成を示す系統図である。図１に示すように、本実施形態の一酸化炭素除去装置１は、２機の吸着塔２Ａ，２Ｂと、原料ガス導入経路Ｌ１と、製品ガス導出経路Ｌ２と、再生ガス供給経路Ｌ３と、加熱手段３と、を備えて概略構成されている。本実施形態の一酸化炭素除去装置１は、温度スイング吸着（ＴＳＡ；Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）法により、ガス中の一酸化炭素を除去するための装置である。
<Carbon monoxide removal equipment>
Next, the carbon monoxide removal apparatus 1 using the adsorbent described above will be described. FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of a carbon monoxide removal apparatus 1 which is an embodiment to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the carbon monoxide removal apparatus 1 of the present embodiment includes two
吸着塔２Ａ，２Ｂは、耐熱性及び耐圧性を備えた筒状の反応容器である。容器の形状については、特に限定されるものではない。 The adsorption towers 2A and 2B are cylindrical reaction vessels having heat resistance and pressure resistance. The shape of the container is not particularly limited.
吸着塔２Ａ，２Ｂの内部には、一酸化炭素を吸着するために上述の吸着剤が充填されている。この吸着剤により、ガス中に含まれる一酸化炭素を除去することができる。また、この吸着剤は、一酸化炭素を吸着することにより吸着能力が低下するが、加熱することにより一酸化炭素を脱離させ、吸着能力を再生することができる。
The
吸着塔２Ａおよび吸着塔２Ｂの一端側には、原料ガス導入経路Ｌ１から分岐した原料ガス導入経路Ｌ１ＡおよびＬ１Ｂがそれぞれ接続されている。これにより、原料ガス導入経路Ｌ１を介して、一酸化炭素を含むガス（以下、「原料ガス」と記載することがある）を吸着塔２Ａ，２Ｂに供給することができる。
Source gas introduction paths L1A and L1B branched from the source gas introduction path L1 are connected to one end sides of the
また、吸着塔２Ａおよび吸着塔２Ｂの他端側には、製品ガス導出経路Ｌ２から分岐した製品ガス導出経路Ｌ２ＡおよびＬ２Ｂがそれぞれ接続されている。これにより、吸着塔２Ａ，２Ｂにおいて一酸化炭素を除去した原料ガス（以下、「製品ガス」と記載することがある）を、製品ガス導出経路Ｌ２を介して、吸着塔２Ａ，２Ｂから外部に供給することができる。
Further, product gas lead-out paths L2A and L2B branched from the product gas lead-out path L2 are connected to the other ends of the
原料ガス導入経路Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂには、それぞれ開閉バルブＶ１Ａ，Ｖ１Ｂが設けられている。また、製品ガス導出経路Ｌ２Ａ，Ｌ２Ｂには、それぞれ開閉バルブＶ２Ａ，Ｖ２Ｂが設けられている。開閉バルブＶ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂの開閉状態を操作することにより、吸着塔２Ａおよび吸着塔２Ｂのうち、どちらか一方にのみ原料ガスを供給することができる。例えば、吸着塔２Ａにだけ原料ガスを供給する場合は、開閉バルブＶ１Ａ，Ｖ２Ａを開状態にし、開閉バルブＶ１Ｂ，Ｖ２Ｂを閉状態にする。
Opening and closing valves V1A and V1B are provided in the source gas introduction paths L1A and L1B, respectively. In addition, on-off valves V2A and V2B are provided in the product gas lead-out paths L2A and L2B, respectively. By operating the open / close state of the open / close valves V1A, V1B, V2A, V2B, the source gas can be supplied to only one of the
再生ガス供給経路Ｌ３は、一端が製品ガス導出経路Ｌ２と接続しており、他端が再生ガス供給経路Ｌ３Ａと再生ガス供給経路Ｌ３Ｂとに分岐している。再生ガス供給経路Ｌ３Ａは、製品ガス導出経路Ｌ２Ａ上であって、吸着塔２Ａの他端側と開閉バルブＶ２Ａの間で接続されている。また、再生ガス供給経路Ｌ３Ｂは、製品ガス導出経路Ｌ２Ｂ上であって、吸着塔２Ｂの他端側２Ｂｂと開閉バルブＶ２Ｂの間で接続されている。
The regeneration gas supply path L3 has one end connected to the product gas lead-out path L2, and the other end branched to a regeneration gas supply path L3A and a regeneration gas supply path L3B. The regeneration gas supply path L3A is on the product gas outlet path L2A and is connected between the other end side of the
再生ガス供給経路Ｌ３には製品ガス導出経路Ｌ２から製品ガスの一部が供給されており、再生ガス供給経路Ｌ３を介して、製品ガスを吸着塔２Ａおよび吸着塔２Ｂに供給することができる。
A part of the product gas is supplied to the regeneration gas supply path L3 from the product gas outlet path L2, and the product gas can be supplied to the
再生ガス供給経路Ｌ３Ａおよび再生ガス供給経路Ｌ３Ｂには、それぞれ開閉バルブＶ３Ａおよび開閉バルブＶ３Ｂが設けられている。開閉バルブＶ３Ａ，Ｖ３Ｂの開閉状態を操作することにより、吸着塔２Ａおよび吸着塔２Ｂのうち、どちらか一方にのみ製品ガスを供給することができる。例えば、吸着塔２Ｂにだけ製品ガスを供給する場合は、開閉バルブＶ３Ｂを開状態にし、開閉バルブＶ３Ａを閉状態にする。
The regeneration gas supply path L3A and the regeneration gas supply path L3B are provided with an opening / closing valve V3A and an opening / closing valve V3B, respectively. By operating the open / close state of the open / close valves V3A, V3B, the product gas can be supplied to only one of the
加熱手段３は、再生ガス供給経路Ｌ３上に設けられている。加熱手段３は、一次側から製品ガスの一部が供給されており、供給された製品ガスを加熱し、加熱された製品ガスを二次側に供給する。したがって、再生ガス供給経路Ｌ３から吸着塔２Ａ，２Ｂに供給される製品ガスの温度は高い。 The heating means 3 is provided on the regeneration gas supply path L3. The heating means 3 is supplied with a part of the product gas from the primary side, heats the supplied product gas, and supplies the heated product gas to the secondary side. Therefore, the temperature of the product gas supplied from the regeneration gas supply path L3 to the adsorption towers 2A and 2B is high.
吸着塔２Ａまたは吸着塔２Ｂに加熱された製品ガス、すなわち再生ガスを供給することにより、吸着塔２Ａ，２Ｂ内の吸着剤が加熱され、吸着剤から一酸化炭素が脱離する。脱離した一酸化炭素は再生ガスと混ざり、混合ガス（以下、「排気ガス」と記載することがある）として排出される。
By supplying the heated product gas, that is, the regeneration gas, to the
原料ガス導入経路Ｌ１Ａ上であって、吸着塔２Ａの一端側と開閉バルブＶ１Ａの間には、排気経路Ｌ４Ａが接続されている。また、原料ガス導入経路Ｌ１Ｂ上であって、吸着塔２Ｂの一端側２Ｂａと開閉バルブＶ１Ｂの間には、排気経路Ｌ４Ｂが接続されている。
On the source gas introduction path L1A, an exhaust path L4A is connected between one end side of the
排気経路Ｌ４Ａおよび排気経路Ｌ４Ｂは途中で接続され、排気経路Ｌ４となる。排気経路Ｌ４により、排気ガスを外部に排出することができる。 The exhaust path L4A and the exhaust path L4B are connected on the way to become an exhaust path L4. Exhaust gas can be discharged to the outside through the exhaust path L4.
排気経路Ｌ４Ａおよび排気経路Ｌ４Ｂには、それぞれ開閉バルブＶ４Ａおよび開閉バルブＶ４Ｂが設けられている。開閉バルブＶ４Ａ，Ｖ４Ｂの開閉状態を操作することにより、排気ガスを外部に排出することができる。例えば、排気ガスを外部に排出する場合は、開閉バルブＶ４Ｂを開状態にし、開閉バルブＶ４Ａを閉状態にする。 An open / close valve V4A and an open / close valve V4B are provided in the exhaust path L4A and the exhaust path L4B, respectively. By operating the open / close state of the open / close valves V4A and V4B, the exhaust gas can be discharged to the outside. For example, when exhaust gas is discharged to the outside, the opening / closing valve V4B is opened and the opening / closing valve V4A is closed.
さらに、上述した開閉バルブＶ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ４Ａ，Ｖ４Ｂの開閉状態を操作することにより、一方の吸着塔でガス中の一酸化炭素の除去する処理（精製処理）を行うと同時に、他方の吸着塔から吸着剤に吸着した一酸化炭素を排気経路Ｌ４へ供給する処理（再生処理）を行うことができる。例えば、吸着塔２Ａで精製処理を行い、吸着塔２Ｂで再生処理を行う場合は、開閉バルブＶ１Ａ，Ｖ２Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ４Ｂを開状態にし、開閉バルブＶ１Ｂ，Ｖ２Ｂ，Ｖ３Ａ，Ｖ４Ａを閉状態にする。
Further, by operating the open / close state of the above-described open / close valves V1A, V1B, V2A, V2B, V3A, V3B, V4A, V4B, a process (purification process) for removing carbon monoxide in the gas in one adsorption tower. At the same time, a process (regeneration process) for supplying carbon monoxide adsorbed to the adsorbent from the other adsorption tower to the exhaust path L4 can be performed. For example, when the purification process is performed in the
＜一酸化炭素除去方法＞
次に、上述した一酸化炭素除去装置１を用いた本実施形態の一酸化炭素除去方法について説明する。本実施形態の一酸化炭素除去方法は、吸着塔２Ａおよび吸着塔２Ｂを並列に接続し、一方の吸着塔において原料ガス中の一酸化炭素を除去する除去処理を行い、他方の吸着塔において吸着剤を再生する再生処理を行う。上記除去処理と再生処理を吸着塔２Ａおよび吸着塔２Ｂの間で交互に切り替えることにより、全体として一酸化炭素を連続除去することができる。本実施形態では、吸着塔２Ａにおいて除去処理を行い、吸着塔２Ｂで再生処理を行う方法を例として説明する。
<Method for removing carbon monoxide>
Next, the carbon monoxide removal method of this embodiment using the carbon monoxide removal apparatus 1 described above will be described. In the carbon monoxide removal method of the present embodiment, the
（除去処理）
先ず、開閉バルブＶ１Ａ，Ｖ２Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ４Ｂを開状態にし、開閉バルブＶ１Ｂ，Ｖ２Ｂ，Ｖ３Ａ，Ｖ４Ａを閉状態にする。これにより、原料ガス導入経路Ｌ１から供給された原料ガスを、原料ガス導入経路Ｌ１Ａを介して吸着塔２Ａに供給する。その後、吸着塔２Ａ内の吸着剤により原料ガスから一酸化炭素を除去し、製品ガスを精製する。除去した一酸化炭素は吸着剤に吸着される。その後、製品ガスを製品ガス導出経路Ｌ２Ａおよび製品ガス導出経路Ｌ２を介して外部へ供給する。
(Removal process)
First, the open / close valves V1A, V2A, V3B, V4B are opened, and the open / close valves V1B, V2B, V3A, V4A are closed. Thereby, the source gas supplied from the source gas introduction path L1 is supplied to the
（再生処理）
一方、製品ガス導出経路Ｌ２から製品ガスを外部へ供給している間、再生ガス供給経路Ｌ３を介して製品ガスの一部を加熱手段３に供給する。加熱手段３は、供給された製品ガス（再生ガス）を加熱し、再生ガス供給経路Ｌ３および再生ガス供給経路Ｌ３Ｂを介して加熱した製品ガスを吸着塔２Ｂへ供給する。
(Reproduction processing)
On the other hand, part of the product gas is supplied to the heating means 3 through the regeneration gas supply path L3 while the product gas is being supplied from the product gas lead-out path L2. The heating means 3 heats the supplied product gas (regeneration gas) and supplies the heated product gas to the
次に、吸着塔２Ｂにおいて、再生ガスが吸着塔２Ｂ内の吸着剤を１００〜４００℃に加熱することにより、吸着剤から一酸化炭素を脱離させ、吸着剤の吸着能力を再生する。脱離した一酸化炭素は再生ガスに混ざり、排気ガスとして排気経路Ｌ４Ｂおよび排気経路Ｌ４を介して外部へ排出される。
Next, in the
以上の処理により、吸着塔２Ａにおいて除去処理を行い、吸着塔２Ｂにおいて再生処理を行うことができる。次に、開閉バルブＶ１Ｂ，Ｖ２Ｂ，Ｖ３Ａ，Ｖ４Ａを開状態にし、開閉バルブＶ１Ａ，Ｖ２Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ４Ｂを閉状態にする。これにより、吸着塔２Ａにおいて再生処理を行い、吸着塔２Ｂにおいて除去処理を行うことができる。これを交互に切り替えることにより、全体として一酸化炭素を連続除去することができる。
By the above process, the removal process can be performed in the
以上説明したように、本実施形態の吸着剤によれば、銅イオンを含むＹゼオライトであって、温度が２５℃、圧力が１０００Ｐａにおける一酸化炭素の平衡吸着量が３００ｍｍｏｌ／ｋｇ以上である。そのため、簡易な方法により優れた一酸化炭素吸着能力を発揮させることができる。 As described above, according to the adsorbent of the present embodiment, Y zeolite containing copper ions, the equilibrium adsorption amount of carbon monoxide at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 1000 Pa is 300 mmol / kg or more. Therefore, an excellent carbon monoxide adsorption ability can be exhibited by a simple method.
また、本実施形態の吸着剤の製造方法によれば、一酸化炭素を吸着する吸着剤の製造方法であって、還元ガス雰囲気下において、銅イオンを含むＹゼオライトを３００〜４００℃に加熱する構成となっている。そのため、簡易な方法により優れた一酸化炭素吸着能力を発揮させることができる吸着剤を製造することができる。 Moreover, according to the manufacturing method of the adsorbent of this embodiment, it is a manufacturing method of the adsorbent which adsorb | sucks carbon monoxide, Comprising: Y zeolite containing a copper ion is heated to 300-400 degreeC in reducing gas atmosphere. It has a configuration. Therefore, an adsorbent capable of exhibiting excellent carbon monoxide adsorption ability can be produced by a simple method.
また、本実施形態の一酸化炭素除去装置１は、上述した吸着剤が充填された２機の吸着塔２Ａ，２Ｂと、一酸化炭素を含むガスを吸着塔２Ａ，２Ｂの一端側に供給する原料ガス導入経路Ｌ１と、吸着塔２Ａ，２Ｂの他端側から一酸化炭素を除去したガスを取り出す製品ガス導出経路Ｌ２と、製品ガス導出経路Ｌ２から分岐され、一酸化炭素を除去したガスの一部を再生ガスとして吸着塔２Ａ，２Ｂの他端側に供給する再生ガス供給経路Ｌ３と、を備え、再生ガス供給経路Ｌ３に、再生ガスを加熱する加熱手段３が設けられている構成となっている。そのため、簡易な方法により一酸化炭素を高効率に除去することができる。
Moreover, the carbon monoxide removal apparatus 1 of this embodiment supplies the two
また、本実施形態の一酸化炭素除去方法は、上述した吸着剤が充填された２機の吸着塔２Ａ，２Ｂの一端側から一酸化炭素を含むガスを供給し、吸着剤に一酸化炭素を吸着させて除去した後、吸着塔２Ａ，２Ｂの他端側から一酸化炭素を除去したガスを取り出す、除去工程と、一酸化炭素を除去したガスの一部を再生ガスとして吸着塔２Ａ，２Ｂの他端側から供給し、吸着剤を１００〜４００℃に加熱して当該吸着剤から一酸化炭素を脱離させた後、吸着塔２Ａ，２Ｂの一端側から一酸化炭素を排出する再生工程と、を含む構成となっている。そのため、簡易な方法により一酸化炭素を高効率に除去することができる。
Moreover, the carbon monoxide removal method of this embodiment supplies the gas containing carbon monoxide from the one end side of the 2
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上述した一酸化炭素除去装置１は、加熱手段３により加熱した製品ガスを吸着塔２Ａもしくは吸着塔２Ｂに流通することにより、吸着塔２Ａもしくは吸着塔２Ｂに充填された吸着剤から一酸化炭素を脱離させる例について説明した。しかしながら、この実施形態に限られるものではなく、吸着塔２Ａ，２Ｂに設けた加熱手段により吸着塔２Ａ，２Ｂを加熱して吸着剤から一酸化炭素を脱離させてもよい。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention. For example, the above-described carbon monoxide removal apparatus 1 circulates the product gas heated by the heating means 3 to the
＜実施例１＞
実施例１として、Ｃｕ−Ｙゼオライトを製造し、一酸化炭素の吸着量を評価した。
先ず、イオン交換工程として、シリカ／アルミナモル比が１１．９のＮａ−Ｙゼオライトを、０．５ｍｏｌ／Ｌの酢酸銅水溶液に浸漬させ、室温下で１時間攪拌した。その後、イオン交換水で洗浄し、吸引濾過をしてＣｕ−Ｙゼオライトを回収した。同様のイオン交換工程を繰り返し４回実施した後、１５０℃で乾燥させてＣｕ−Ｙゼオライトを調製した。
<Example 1>
As Example 1, Cu-Y zeolite was produced and the amount of carbon monoxide adsorbed was evaluated.
First, as an ion exchange process, Na-Y zeolite having a silica / alumina molar ratio of 11.9 was immersed in a 0.5 mol / L aqueous solution of copper acetate and stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, it was washed with ion-exchanged water and suction filtered to recover Cu-Y zeolite. The same ion exchange process was repeated four times, and then dried at 150 ° C. to prepare Cu—Y zeolite.
キレート滴定法により、調製したＣｕ−Ｙゼオライトの銅イオンの含有量を求めたところ、交換率は８５％であった。なお、キレート試薬としてエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ；Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｄｉａｍｉｎｅ Ｔｅｔｒａ Ａｃｉｄ）を用いた。 When the copper ion content of the prepared Cu-Y zeolite was determined by chelate titration method, the exchange rate was 85%. In addition, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA; Ethylene Diamine Tetra Acid) was used as a chelating reagent.
次に、還元工程として、調製したＣｕ−Ｙゼオライトを吸着塔に充填した後、還元ガス雰囲気下において、吸着塔を４００℃で加熱することにより活性化した。なお、還元ガスはとして１体積％の水素を含む窒素ガスを用いた。昇温速度は５０℃／ｈで行った。目的の温度まで昇温した後、１０時間保持した。
以上の工程により、Ｃｕ−Ｙゼオライト（還元工程あり）を製造した。
Next, as a reduction step, the prepared Cu-Y zeolite was filled in an adsorption tower, and then activated by heating the adsorption tower at 400 ° C in a reducing gas atmosphere. As the reducing gas, nitrogen gas containing 1% by volume of hydrogen was used. The heating rate was 50 ° C./h. After raising the temperature to the target temperature, it was maintained for 10 hours.
Through the above steps, Cu-Y zeolite (with a reduction step) was produced.
次に、定容式吸着量測定装置を用いて、上述した製造方法により製造したＣｕ−Ｙゼオライト（還元工程あり）について、２５℃における一酸化炭素の平衡吸着量を測定した。図２は、Ｃｕ−Ｙゼオライトにおける平衡圧と一酸化炭素吸着量の関係を示すグラフである。また、図２には、比較として上述した還元工程を行わなかったこと以外は上述した製造方法と同様にして製造したＣｕ−Ｙゼオライト（還元工程なし）の結果を併せて示した。 Next, the equilibrium adsorption amount of carbon monoxide at 25 ° C. was measured for the Cu—Y zeolite produced by the production method described above (with a reduction step) using a constant volume adsorption amount measurement device. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the equilibrium pressure and the amount of carbon monoxide adsorbed in Cu—Y zeolite. Moreover, in FIG. 2, the result of the Cu-Y zeolite (without the reduction process) manufactured similarly to the manufacturing method mentioned above except having not performed the reduction process mentioned above as a comparison was shown collectively.
図２に示すように、還元工程を行うことにより、一酸化炭素の吸着量が増加することを確認した。 As shown in FIG. 2, it was confirmed that the amount of carbon monoxide adsorbed increased by performing the reduction step.
＜実施例２＞
実施例２として、還元温度の異なるＣｕ−Ｙゼオライトを製造し、温度が２５℃、圧力が１０００Ｐａにおける一酸化炭素の平衡吸着量を評価した。
先ず、実施例１と同様にして、還元温度がそれぞれ２００℃、３００℃，４００℃，５００℃のＣｕ−Ｙゼオライトを製造した。
<Example 2>
As Example 2, Cu—Y zeolite having different reduction temperatures was produced, and the equilibrium adsorption amount of carbon monoxide at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 1000 Pa was evaluated.
First, in the same manner as in Example 1, Cu—Y zeolite having reduction temperatures of 200 ° C., 300 ° C., 400 ° C., and 500 ° C., respectively, was produced.
各Ｃｕ−Ｙゼオライトに対して、実施例１と同様に一酸化炭素の吸着量の測定を行った。図３に、温度が２５℃で、平衡圧が１０００Ｐａのときの一酸化炭素の吸着量を示す。還元温度が３００〜５００℃の場合は吸着量が３００ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であり、一酸化炭素の吸着能力に優れていた。 The amount of carbon monoxide adsorbed was measured in the same manner as in Example 1 for each Cu-Y zeolite. FIG. 3 shows the adsorption amount of carbon monoxide when the temperature is 25 ° C. and the equilibrium pressure is 1000 Pa. When the reduction temperature was 300 to 500 ° C., the adsorption amount was 300 mmol / kg or more, and the carbon monoxide adsorption ability was excellent.
しかしながら、還元温度が５００℃を超える場合、ヒーターの電力量や、還元工程の際に用いる部材の耐熱性を考慮すると好ましくない。そのため、Ｃｕ−Ｙゼオライトの還元温度は、３００〜４００℃が好ましいことを確認した。 However, when the reduction temperature exceeds 500 ° C., it is not preferable in consideration of the electric energy of the heater and the heat resistance of the member used in the reduction process. Therefore, it was confirmed that the reduction temperature of Cu-Y zeolite is preferably 300 to 400 ° C.
＜実施例３＞
実施例３として、Ｃｕ−Ｙゼオライトを製造し、異なる再生温度により吸着剤を再生したときの一酸化炭素の吸着量を評価した。
先ず、実施例１と同様にして、還元温度が４００℃のＣｕ−Ｙゼオライトを製造した。
次に、再生温度が１００℃，１５０℃，２００℃，３００℃，４００℃における一酸化炭度の吸着量を測定した。
図４に、温度が２５℃で、平衡圧が１０００Ｐａのときの一酸化炭素の吸着量を示す。
<Example 3>
As Example 3, Cu—Y zeolite was produced, and the amount of carbon monoxide adsorbed when the adsorbent was regenerated at different regeneration temperatures was evaluated.
First, a Cu—Y zeolite having a reduction temperature of 400 ° C. was produced in the same manner as in Example 1.
Next, the adsorption amount of carbon monoxide was measured at regeneration temperatures of 100 ° C., 150 ° C., 200 ° C., 300 ° C., and 400 ° C.
FIG. 4 shows the adsorption amount of carbon monoxide when the temperature is 25 ° C. and the equilibrium pressure is 1000 Pa.
再生温度が１００〜４００℃の場合は吸着量が３００ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であり、一酸化炭素の吸着能力に優れていた。
しかしながら、還元温度が４００℃を超える場合、ヒーターの電力量や、一酸化炭素除去装置の耐熱性を考慮すると好ましくない。そのため、Ｃｕ−Ｙゼオライトの再生温度は、１００〜４００℃が好ましいことを確認した。
When the regeneration temperature was 100 to 400 ° C., the adsorption amount was 300 mmol / kg or more, and the carbon monoxide adsorption ability was excellent.
However, when the reduction temperature exceeds 400 ° C., it is not preferable in consideration of the electric energy of the heater and the heat resistance of the carbon monoxide removing device. Therefore, it was confirmed that the regeneration temperature of Cu-Y zeolite is preferably 100 to 400 ° C.
＜実施例４＞
実施例４として、Ｃｕ−Ｙゼオライトを製造し、異なる還元ガスを用いて吸着剤を還元したときの一酸化炭素の吸着量を評価した。
還元工程として、実施例１と同様に一酸化炭素（ＣＯ）を１％含む窒素ガスを還元ガスとして用いてＣｕ−Ｙゼオライト製造した。その他に、一酸化炭素（ＣＯ）の代わりにそれぞれ酸素（Ｏ２）、アルゴン（Ａｒ）、メタン（ＣＨ４）を１％含む窒素ガス、および窒素ガスのみ（Ｎ２）を還元ガスとして用いたこと以外は実施例１と同様にしてＣｕ−Ｙゼオライト製造した。
<Example 4>
As Example 4, Cu—Y zeolite was produced, and the amount of carbon monoxide adsorbed when the adsorbent was reduced using different reducing gases was evaluated.
As a reduction process, Cu-Y zeolite was produced using nitrogen gas containing 1% of carbon monoxide (CO) as the reduction gas in the same manner as in Example 1. In addition, instead of carbon monoxide (CO), nitrogen gas containing 1% of oxygen (O 2 ), argon (Ar), methane (CH 4 ), respectively, and nitrogen gas alone (N 2 ) were used as the reducing gas. Except for this, Cu-Y zeolite was produced in the same manner as in Example 1.
各Ｃｕ−Ｙゼオライトに対して、実施例１と同様に一酸化炭素の吸着量の測定を行った。表１に、温度が２５℃で、平衡圧が１０００Ｐａのときの一酸化炭素の吸着量を示す。
還元ガスとして一酸化炭素（ＣＯ）を１％含む窒素ガスを用いた場合は吸着量が４２７ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であり、一酸化炭素の吸着能力に優れていた。
The amount of carbon monoxide adsorbed was measured in the same manner as in Example 1 for each Cu-Y zeolite. Table 1 shows the adsorption amount of carbon monoxide when the temperature is 25 ° C. and the equilibrium pressure is 1000 Pa.
When nitrogen gas containing 1% of carbon monoxide (CO) was used as the reducing gas, the adsorption amount was 427 mmol / kg or more, and the carbon monoxide adsorption ability was excellent.
本発明の吸着剤、吸着剤の製造方法、一酸化炭素除去装置、および一酸化炭素除去方法を用いることで、ボイラーなどに使用済みのガスを再利用する場合に、ガスに含まれる微量の一酸化炭素を除去することができる。 By using the adsorbent, the adsorbent production method, the carbon monoxide removal apparatus, and the carbon monoxide removal method of the present invention, when a used gas for a boiler or the like is reused, a minute amount contained in the gas is detected. Carbon oxide can be removed.
１…一酸化炭素除去装置
２Ａ，２Ｂ…吸着塔
３…加熱手段
Ｌ１，Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂ…原料ガス導入経路
Ｌ２，Ｌ２Ａ，Ｌ２Ｂ…製品ガス導出経路
Ｌ３，Ｌ３Ａ，Ｌ３Ｂ…再生ガス供給経路
Ｌ４，Ｌ４Ａ，Ｌ４Ｂ…排気経路
Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ３Ａ，Ｖ３Ｂ，Ｖ４Ａ，Ｖ４Ｂ…開閉バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carbon
Claims (6)
温度が２５℃、圧力が１０００Ｐａにおける一酸化炭素の平衡吸着量が３００ｍｍｏｌ／ｋｇ以上であることを特徴とする吸着剤。 Y-type zeolite (Cu-Y) containing copper ions,
An adsorbent characterized in that an equilibrium adsorption amount of carbon monoxide at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 1000 Pa is 300 mmol / kg or more.
還元ガス雰囲気下において、銅イオンを含むＹ型ゼオライト（Ｃｕ−Ｙ）を３００〜４００℃に加熱することを特徴とする吸着剤の製造方法。 A method for producing an adsorbent that adsorbs carbon monoxide,
A method for producing an adsorbent, comprising heating Y-type zeolite (Cu-Y) containing copper ions to 300 to 400 ° C in a reducing gas atmosphere.
請求項１に記載の吸着剤が充填された１以上の吸着塔と、
一酸化炭素を含むガスを前記吸着塔の一端側に供給する原料ガス導入経路と、
前記吸着塔の他端側から一酸化炭素を除去したガスを取り出す製品ガス導出経路と、
前記製品ガス導出経路から分岐され、一酸化炭素を除去したガスの一部を再生ガスとして前記吸着塔の他端側に供給する再生ガス供給経路と、を備え、
前記再生ガス供給経路に、前記再生ガスを加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする一酸化炭素除去装置。 An apparatus for removing carbon monoxide from a gas by a temperature swing adsorption method,
One or more adsorption towers filled with the adsorbent according to claim 1;
A source gas introduction path for supplying a gas containing carbon monoxide to one end of the adsorption tower;
A product gas lead-out path for taking out gas from which carbon monoxide has been removed from the other end of the adsorption tower;
A regeneration gas supply path branched from the product gas lead-out path and supplying a part of the gas from which carbon monoxide has been removed to the other end side of the adsorption tower as a regeneration gas;
A carbon monoxide removing apparatus, wherein a heating means for heating the regeneration gas is provided in the regeneration gas supply path.
請求項１に記載の吸着剤が充填された１以上の吸着塔の一端側から一酸化炭素を含むガスを供給し、前記吸着剤に一酸化炭素を吸着させて除去した後、前記吸着塔の他端側から一酸化炭素を除去したガスを取り出す、除去工程と、
一酸化炭素を除去したガスの一部を再生ガスとして前記吸着塔の他端側から供給し、前記吸着剤を１００〜４００℃に加熱して当該吸着剤から一酸化炭素を脱離させた後、前記吸着塔の一端側から一酸化炭素を排出する再生工程と、を含むことを特徴とする一酸化炭素除去方法。 A method of removing carbon monoxide from a gas by a temperature swing adsorption method,
A gas containing carbon monoxide is supplied from one end of one or more adsorption towers filled with the adsorbent according to claim 1, and the adsorbent is adsorbed and removed to remove carbon monoxide. Removing a gas from which carbon monoxide has been removed from the other end side;
A part of the gas from which carbon monoxide has been removed is supplied as a regeneration gas from the other end of the adsorption tower, and the adsorbent is heated to 100 to 400 ° C. to desorb carbon monoxide from the adsorbent. And a regeneration step of discharging carbon monoxide from one end side of the adsorption tower.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015210568A JP2017080665A (en) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | Adsorbent, production method of adsorbent, carbon monoxide removal device and carbon monoxide removal method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015210568A JP2017080665A (en) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | Adsorbent, production method of adsorbent, carbon monoxide removal device and carbon monoxide removal method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017080665A true JP2017080665A (en) | 2017-05-18 |
Family
ID=58713901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015210568A Pending JP2017080665A (en) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | Adsorbent, production method of adsorbent, carbon monoxide removal device and carbon monoxide removal method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017080665A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020529956A (en) * | 2017-08-03 | 2020-10-15 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Continuous production method of gaseous hydrogen flow |
| JP2021146332A (en) * | 2020-03-16 | 2021-09-27 | コリア インスティテュート オブ エナジー リサーチKorea Institute Of Energy Research | Zeolite absorbent capable of selectively capturing carbon monoxide, its manufacturing method and method of selectively capturing carbon monoxide |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118431A (en) * | 1984-07-04 | 1986-01-27 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Adsorbent of carbon monoxide |
| JPS61232210A (en) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method of separating co |
| JPS62212211A (en) * | 1985-11-19 | 1987-09-18 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Selective adsorbent of co and production thereof |
| CN1103816A (en) * | 1993-12-16 | 1995-06-21 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Zeolite adsorbing agent for carbon monoxide with high selectivity |
| US5551257A (en) * | 1992-10-01 | 1996-09-03 | The Boc Group, Inc. | Production of ultrahigh purity nitrogen |
| JPH10128073A (en) * | 1996-10-29 | 1998-05-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Separation of n(14) ammonia and n(15) ammonia using copper ion exchanged zeolite |
| JP2008212845A (en) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Carbon monoxide adsorbent, gas purification method, and gas purifier |
| WO2008111488A1 (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Process for the concentration of xenon and equipment therefor |
| CN101947430A (en) * | 2010-10-11 | 2011-01-19 | 孙玉坤 | Gas separation adsorbent for pressure swing adsorption process and preparation method and application thereof |
| JP2011167629A (en) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | Method and apparatus for separating hydrogen gas |
-
2015
- 2015-10-27 JP JP2015210568A patent/JP2017080665A/en active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118431A (en) * | 1984-07-04 | 1986-01-27 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Adsorbent of carbon monoxide |
| JPS61232210A (en) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method of separating co |
| JPS62212211A (en) * | 1985-11-19 | 1987-09-18 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Selective adsorbent of co and production thereof |
| US5551257A (en) * | 1992-10-01 | 1996-09-03 | The Boc Group, Inc. | Production of ultrahigh purity nitrogen |
| CN1103816A (en) * | 1993-12-16 | 1995-06-21 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Zeolite adsorbing agent for carbon monoxide with high selectivity |
| JPH10128073A (en) * | 1996-10-29 | 1998-05-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Separation of n(14) ammonia and n(15) ammonia using copper ion exchanged zeolite |
| JP2008212845A (en) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Carbon monoxide adsorbent, gas purification method, and gas purifier |
| WO2008111488A1 (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Process for the concentration of xenon and equipment therefor |
| JP2011167629A (en) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | Method and apparatus for separating hydrogen gas |
| CN101947430A (en) * | 2010-10-11 | 2011-01-19 | 孙玉坤 | Gas separation adsorbent for pressure swing adsorption process and preparation method and application thereof |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020529956A (en) * | 2017-08-03 | 2020-10-15 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Continuous production method of gaseous hydrogen flow |
| JP7245818B2 (en) | 2017-08-03 | 2023-03-24 | レール・リキード－ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Method for continuous production of gaseous hydrogen stream |
| JP2021146332A (en) * | 2020-03-16 | 2021-09-27 | コリア インスティテュート オブ エナジー リサーチKorea Institute Of Energy Research | Zeolite absorbent capable of selectively capturing carbon monoxide, its manufacturing method and method of selectively capturing carbon monoxide |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3693626B2 (en) | Adsorbent | |
| JP5608184B2 (en) | Zeolite adsorbent, process for obtaining it and use for removing carbonate from gas streams | |
| JP5298292B2 (en) | A temperature swing method VOC concentration and a low-temperature liquefied VOC recovery method in which moisture is removed using an adsorbent and cold energy is recovered. | |
| JP2013177303A (en) | Method for preparing zeolite | |
| JP2017087108A (en) | Hydrogen gas purification system and hydrogen gas purifying method | |
| JP2010042381A (en) | Xenon sorbent, method for enriching xenon, xenon concentrator, and air liquefaction separation apparatus | |
| CN103569979B (en) | The purification process and purification devices of argon gas | |
| JP2011167629A (en) | Method and apparatus for separating hydrogen gas | |
| JP2017080665A (en) | Adsorbent, production method of adsorbent, carbon monoxide removal device and carbon monoxide removal method | |
| JP2008161743A (en) | Low temperature liquefied voc recovery method for performing removal of moisture and recovery of cold using adsorbent | |
| JP2008212845A (en) | Carbon monoxide adsorbent, gas purification method, and gas purifier | |
| JP2007015910A (en) | Method for production of high-purity hydrogen | |
| JP6549969B2 (en) | Air purification apparatus and air purification method | |
| JP2007015909A (en) | Method for production of high-purity hydrogen | |
| JP5683390B2 (en) | Helium gas purification method and purification apparatus | |
| JP2011173059A (en) | Carbon dioxide adsorbent and carbon dioxide recovery apparatus using the same | |
| JP2017077533A (en) | Adsorbent, hydrogen gas purification device, and hydrogen gas purification method | |
| JP6413167B2 (en) | Helium gas purification apparatus and helium gas purification method | |
| JP2004256328A (en) | Apparatus and method for refining hydrogen gas | |
| JP2017077534A (en) | Hydrogen gas purification device and hydrogen gas purification method | |
| TW201802402A (en) | Air conditioner, air conditioning system, method for removing carbon dioxide, adsorbent, and carbon dioxide remover | |
| JP2009022874A (en) | Hydrogen sulfide removing method and gas refining apparatus | |
| JP5745434B2 (en) | Argon gas purification method and purification apparatus | |
| JP2002191924A (en) | Method and apparatus for removing carbon dioxide | |
| JP6695375B2 (en) | Purified gas manufacturing apparatus and purified gas manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180726 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20181102 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190408 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190416 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191015 |