JP3223545B2 - Ｃｏ２の吸着方法 - Google Patents
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
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- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、CO2の吸着方法に関す
る。更に詳しくは、ゼオライトを用いたCO2の吸着方法
に関する。
る。更に詳しくは、ゼオライトを用いたCO2の吸着方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大気中のCO2濃度の増加による地
球の温暖化が問題になっている。そのため、各国では、
CO2排出の総量規制を検討している。そして、CO2排出量
削減の一つとして、排ガスからのCO2の吸着除去が考え
られている。
球の温暖化が問題になっている。そのため、各国では、
CO2排出の総量規制を検討している。そして、CO2排出量
削減の一つとして、排ガスからのCO2の吸着除去が考え
られている。
【０００３】ところで、ゼオライト、特にゼオライトＡ
がCO2を良く吸着することは知られているが、CO2吸着除
去装置を小型化するために、更なる吸着量の増大が望ま
れている。
がCO2を良く吸着することは知られているが、CO2吸着除
去装置を小型化するために、更なる吸着量の増大が望ま
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、CO2
の吸着量を増大し、しかも比較的低温においてCO2をゼ
オライトに吸着させる方法を提供することにある。
の吸着量を増大し、しかも比較的低温においてCO2をゼ
オライトに吸着させる方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
CO2またはCO2含有ガスを約20〜100℃においてNi担持ゼ
オライトＡと接触させ、CO2を吸着させることにより達
成される。
CO2またはCO2含有ガスを約20〜100℃においてNi担持ゼ
オライトＡと接触させ、CO2を吸着させることにより達
成される。
【０００６】Ni担持ゼオライトＡは、次のようにして製
造される。 (1)Niの塩化物、硝酸塩、硫酸塩などの水溶液として用
いられるNiイオンを有する水溶液中にゼオライトを加え
て加熱還流し、ゼオライト中の金属(Na，K，Ca，Ba)をN
iとイオン交換させて担持するイオン交換法により製造
される。
造される。 (1)Niの塩化物、硝酸塩、硫酸塩などの水溶液として用
いられるNiイオンを有する水溶液中にゼオライトを加え
て加熱還流し、ゼオライト中の金属(Na，K，Ca，Ba)をN
iとイオン交換させて担持するイオン交換法により製造
される。
【０００７】ゼオライトＡは酸に弱いので、それと反応
させる場合には、Niイオン水溶液は一般にアンミン錯体
水溶液の形で用いられる。
させる場合には、Niイオン水溶液は一般にアンミン錯体
水溶液の形で用いられる。
【０００８】イオン交換反応は、約0.1〜0.5モル濃度の
Niイオン水溶液をイオン交換液とし、そのイオン交換液
100ml当り約1〜30g、好ましくは約2〜20gのゼオライト
を加え、約2〜4時間加熱還流または24時間以上浸漬する
ことにより行われ、これによりゼオライト中に約0.5〜1
0ミリモル/gのNiが担持される。
Niイオン水溶液をイオン交換液とし、そのイオン交換液
100ml当り約1〜30g、好ましくは約2〜20gのゼオライト
を加え、約2〜4時間加熱還流または24時間以上浸漬する
ことにより行われ、これによりゼオライト中に約0.5〜1
0ミリモル/gのNiが担持される。
【０００９】(2)アルミン酸ナトリウム水溶液とけい酸
ナトリウム水溶液とを反応させて合成ゼオライトＡを製
造するに際し、ゼオライト合成母液中にNiの無機塩水溶
液を添加して反応させ、Niを担持させたゼオライトＡを
製造する。
ナトリウム水溶液とを反応させて合成ゼオライトＡを製
造するに際し、ゼオライト合成母液中にNiの無機塩水溶
液を添加して反応させ、Niを担持させたゼオライトＡを
製造する。
【００１０】アルミン酸ナトリウム水溶液とけい酸ナト
リウム水溶液(水ガラスの水溶液を含む)との反応は、従
来の反応方法によって行われるが、その際前記(1)で用
いられたNiイオンを有する水溶液に相当するものが、Ni
の無機塩水溶液として用いられる。
リウム水溶液(水ガラスの水溶液を含む)との反応は、従
来の反応方法によって行われるが、その際前記(1)で用
いられたNiイオンを有する水溶液に相当するものが、Ni
の無機塩水溶液として用いられる。
【００１１】Niは、酸化物換算でアルミン酸ナトリウム
に由来するAl2O3に対して約0.1〜0.4のモル比で用いら
れる。これ以下では、Niの担持量が少なすぎ、一方これ
以上のモル比のものは合成が困難となる。また、Al2O3
に対して、SiO2は約1.8〜2.2、好ましくは約1.8〜2.0、
H2Oは約200〜300、好ましくは約220〜250のモル比で用
いられる。
に由来するAl2O3に対して約0.1〜0.4のモル比で用いら
れる。これ以下では、Niの担持量が少なすぎ、一方これ
以上のモル比のものは合成が困難となる。また、Al2O3
に対して、SiO2は約1.8〜2.2、好ましくは約1.8〜2.0、
H2Oは約200〜300、好ましくは約220〜250のモル比で用
いられる。
【００１２】反応は、強撹拌条件下で、アルミン酸ナト
リウム水溶液にけい酸ナトリウム水溶液を瞬時に加え、
更にNiの無機塩水溶液を加え、このようにして得られた
合成母液を約30〜60分間撹拌し、その後耐圧容器に入
れ、室温〜約120℃で約5〜60時間、好ましくは約100〜1
20℃で約5〜40時間保持することによって行われる。
リウム水溶液にけい酸ナトリウム水溶液を瞬時に加え、
更にNiの無機塩水溶液を加え、このようにして得られた
合成母液を約30〜60分間撹拌し、その後耐圧容器に入
れ、室温〜約120℃で約5〜60時間、好ましくは約100〜1
20℃で約5〜40時間保持することによって行われる。
【００１３】このようにして得られたNi担持ゼオライト
Ａを吸着塔内などに充填し、そこにCO2またはCO2含有ガ
スを導入し、約20〜100℃で接触させることにより、CO2
が有効に吸着される。
Ａを吸着塔内などに充填し、そこにCO2またはCO2含有ガ
スを導入し、約20〜100℃で接触させることにより、CO2
が有効に吸着される。
【００１４】
【発明の効果】Ni担持ゼオライトＡを吸着剤として用い
ることにより、約20〜100℃という低温でのCO2の吸着が
有効に行われる。そして、吸着剤単位容積当りのCO2吸
着量を増加させる。
ることにより、約20〜100℃という低温でのCO2の吸着が
有効に行われる。そして、吸着剤単位容積当りのCO2吸
着量を増加させる。
【００１５】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００１６】実施例１ 28%アンモニア水10mlを水で希釈したアンモニア水50ml
中に、18ミリモルのNi(NO3)2・6H2Oを水に溶解させた水
溶液50mlを滴下し、Niアンミン錯体水溶液を調製した。
このNiアンミン錯体水溶液100mlをイオン交換液とし、
これに20gのゼオライトＡを加えて2時間還流し、Niイオ
ン交換担持ゼオライトＡ(Ni担持量1.4ミリモル/g)を得
た。
中に、18ミリモルのNi(NO3)2・6H2Oを水に溶解させた水
溶液50mlを滴下し、Niアンミン錯体水溶液を調製した。
このNiアンミン錯体水溶液100mlをイオン交換液とし、
これに20gのゼオライトＡを加えて2時間還流し、Niイオ
ン交換担持ゼオライトＡ(Ni担持量1.4ミリモル/g)を得
た。
【００１７】CO2吸着試験：一端側を閉じたステンレス
鋼製チューブを吸着塔に用い、その中にNiイオン交換担
持ゼオライトＡを充填し、吸着塔内にCO2を導入後、チ
ューブの他端側を閉じた。この吸着塔に接続された圧力
センサにより圧力変動を検出し、その圧力変動から吸着
量を算出した。
鋼製チューブを吸着塔に用い、その中にNiイオン交換担
持ゼオライトＡを充填し、吸着塔内にCO2を導入後、チ
ューブの他端側を閉じた。この吸着塔に接続された圧力
センサにより圧力変動を検出し、その圧力変動から吸着
量を算出した。
【００１８】実施例２ 水ガラスNa2O・nSiO2、アルミン酸ナトリウムNa2O・Al2
O3およびNi(NO3)2・6H2Oを水溶液として、酸化物換算で
1.0 Al2O3・1.8 SiO2・0.1 NiO・220 H2Oのモル比にな
るように混合し、撹拌した。この合成母液を耐圧容器に
入れ、120℃に5時間加熱して、Ni含有ゼオライトＡを得
た。このNi含有ゼオライトＡを用いてのCO2吸着試験
が、実施例１と同様に行われた。
O3およびNi(NO3)2・6H2Oを水溶液として、酸化物換算で
1.0 Al2O3・1.8 SiO2・0.1 NiO・220 H2Oのモル比にな
るように混合し、撹拌した。この合成母液を耐圧容器に
入れ、120℃に5時間加熱して、Ni含有ゼオライトＡを得
た。このNi含有ゼオライトＡを用いてのCO2吸着試験
が、実施例１と同様に行われた。
【００１９】実施例３ 水ガラスNa2O・nSiO2、アルミン酸ナトリウムNa2O・Al2
O3およびNi(NO3)2・6H2Oを水溶液として、酸化物換算で
1.0 Al2O3・1.8 SiO2・0.4 NiO・220 H2Oのモル比にな
るように混合し、撹拌した。この合成母液を耐圧容器に
入れ、120℃に10時間加熱して、Ni含有ゼオライトＡを
得た。このNi含有ゼオライトＡを用いてのCO2吸着試験
が、実施例１と同様に行われた。
O3およびNi(NO3)2・6H2Oを水溶液として、酸化物換算で
1.0 Al2O3・1.8 SiO2・0.4 NiO・220 H2Oのモル比にな
るように混合し、撹拌した。この合成母液を耐圧容器に
入れ、120℃に10時間加熱して、Ni含有ゼオライトＡを
得た。このNi含有ゼオライトＡを用いてのCO2吸着試験
が、実施例１と同様に行われた。
【００２０】比較例 Na含有ゼオライトＡ(和光純薬製品MS-4A)について、実
施例１と同様のCO2吸着試験が行われた。
施例１と同様のCO2吸着試験が行われた。
【００２１】298Kで行われたCO2吸着試験での吸着圧力
(/kPa)に対するCO2吸着容量[/cm3(STP)・cm~3(吸着剤)]
との関係は、図１のグラフに示される。
(/kPa)に対するCO2吸着容量[/cm3(STP)・cm~3(吸着剤)]
との関係は、図１のグラフに示される。
【００２２】また、CO2吸着試験と同様の方法で、N2とH
2についても吸着量を測定した。298Ｋ、203kPaにおける
CO2とN2、CO2とH2の吸着容量の比ｑ(CO2/N2)、ｑ(CO2/H
2)は、次の表に示される。
2についても吸着量を測定した。298Ｋ、203kPaにおける
CO2とN2、CO2とH2の吸着容量の比ｑ(CO2/N2)、ｑ(CO2/H
2)は、次の表に示される。
【００２３】以上の結果から、次のようなことがいえ
る。 (1)各実施例では、比較例に比べ、CO2吸着量が増加して
いる。即ち、実施例１では吸着圧力50kPa以下での吸着
量増大が著しく、実施例２では吸着圧力50kPa以上での
吸着量増大が著しく、更に実施例３では吸着圧力全般に
わたって吸着量増大が著しいことを示している。従っ
て、低分圧のCO2を吸着するには実施例１または３の吸
着剤を、また高分圧のCO2を吸着するには実施例２また
は３の吸着剤をそれぞれ用いれば効果的である。 (2)混合ガスからのCO2の吸着除去を考えると、特にCO2-
H2系混合ガスの場合に吸着分離性能に向上がみられ、ま
た実施例２においては、CO2-N2系混合ガスの場合にも吸
着分離性能の向上がみられるので、それは室温下などの
低温条件下での吸着分離を可能とさせる。
る。 (1)各実施例では、比較例に比べ、CO2吸着量が増加して
いる。即ち、実施例１では吸着圧力50kPa以下での吸着
量増大が著しく、実施例２では吸着圧力50kPa以上での
吸着量増大が著しく、更に実施例３では吸着圧力全般に
わたって吸着量増大が著しいことを示している。従っ
て、低分圧のCO2を吸着するには実施例１または３の吸
着剤を、また高分圧のCO2を吸着するには実施例２また
は３の吸着剤をそれぞれ用いれば効果的である。 (2)混合ガスからのCO2の吸着除去を考えると、特にCO2-
H2系混合ガスの場合に吸着分離性能に向上がみられ、ま
た実施例２においては、CO2-N2系混合ガスの場合にも吸
着分離性能の向上がみられるので、それは室温下などの
低温条件下での吸着分離を可能とさせる。
【図１】各実施例および比較例での298KにおけるCO2吸
着等温線を示すグラフである。
着等温線を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 CO2またはCO2含有ガスを約20〜100℃に
おいてNi担持ゼオライトＡと接触させることを特徴とす
るCO2の吸着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32150991A JP3223545B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | Ｃｏ２の吸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32150991A JP3223545B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | Ｃｏ２の吸着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05131116A JPH05131116A (ja) | 1993-05-28 |
| JP3223545B2 true JP3223545B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=18133365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32150991A Expired - Fee Related JP3223545B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | Ｃｏ２の吸着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223545B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP32150991A patent/JP3223545B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05131116A (ja) | 1993-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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