JP3500354B2 - 硫化物ガス吸収材および硫化物ガスの除去装置 - Google Patents
硫化物ガス吸収材および硫化物ガスの除去装置Info
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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
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- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は硫化物ガス吸収材お
よび硫化物ガスの除去装置に係わり、特に炭酸ガスと硫
化物ガスとが含有される混合ガス中から、硫化物ガスだ
けでなく炭酸ガスをも除去する硫化物ガス吸収材および
硫化物ガスの除去装置に関する。
よび硫化物ガスの除去装置に係わり、特に炭酸ガスと硫
化物ガスとが含有される混合ガス中から、硫化物ガスだ
けでなく炭酸ガスをも除去する硫化物ガス吸収材および
硫化物ガスの除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス中からの硫化物ガス分離に用いられ
る方法としては、石灰・石膏法の湿式プロセスが知られ
ている。しかしながら、この湿式プロセスは導入ガス温
度の上限が７０℃と低く、高温系へのリサイクルを要す
るガスの場合には、熱交換等による冷却工程と昇温工程
とを必要とする為、消費エネルギーが大きく、幅広い利
用が妨げられていた。
る方法としては、石灰・石膏法の湿式プロセスが知られ
ている。しかしながら、この湿式プロセスは導入ガス温
度の上限が７０℃と低く、高温系へのリサイクルを要す
るガスの場合には、熱交換等による冷却工程と昇温工程
とを必要とする為、消費エネルギーが大きく、幅広い利
用が妨げられていた。
【０００３】一方、乾式プロセスとしては酸化鉄などを
用いた高温プロセス等が知られている。この方法では、
導入ガスの温度が高くてもそのままで処理できる為に、
高温系へのリサイクルの観点から有益である。しかしな
がら、前期酸化鉄は炭酸ガスとまったく反応しない為
に、硫化物ガスと炭酸ガスとの２種類のガスを除去しよ
うとするにはそれぞれ独立した吸収材及び反応容器を具
備しなければならないという問題がある。
用いた高温プロセス等が知られている。この方法では、
導入ガスの温度が高くてもそのままで処理できる為に、
高温系へのリサイクルの観点から有益である。しかしな
がら、前期酸化鉄は炭酸ガスとまったく反応しない為
に、硫化物ガスと炭酸ガスとの２種類のガスを除去しよ
うとするにはそれぞれ独立した吸収材及び反応容器を具
備しなければならないという問題がある。
【０００４】炭酸ガスと硫化物ガスの２種類のガスを同
時に除去する材料として、特開平１１−２５３７３８号
公報にリチウムジルコネート吸収材が開示されている。
当吸収材は、２種類のガスと反応性を有するものの、ガ
ス吸収性能のそのものの低さ、及びそれら２つが同じ温
度領域で同時に反応することに起因する、個々のガスと
の反応場の減少から、効率的にガスの除去ができないと
いう問題があった。
時に除去する材料として、特開平１１−２５３７３８号
公報にリチウムジルコネート吸収材が開示されている。
当吸収材は、２種類のガスと反応性を有するものの、ガ
ス吸収性能のそのものの低さ、及びそれら２つが同じ温
度領域で同時に反応することに起因する、個々のガスと
の反応場の減少から、効率的にガスの除去ができないと
いう問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決するためになされたもので、硫化物ガス及び炭酸ガ
スの効率的な同時除去方法とガス吸収材を提供するもの
である。
解決するためになされたもので、硫化物ガス及び炭酸ガ
スの効率的な同時除去方法とガス吸収材を提供するもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の硫化物ガス吸収
材は、リチウムオルトシリケートからなり、亜硫酸ガス
を炭酸ガスと同時に吸収することを特徴とする。
材は、リチウムオルトシリケートからなり、亜硫酸ガス
を炭酸ガスと同時に吸収することを特徴とする。
【０００７】本発明の硫化物ガスの除去装置は、硫化物
ガスと炭酸ガスとを少なくとも含有する混合ガスの流路
と、前記流路中の上流側に配置されたリチウムオルトシ
リケートからなる炭酸ガス吸収材と、前記流路中の下流
側に配置されたリチウムジルコネートからなる硫化物ガ
ス吸収材とからなることを特徴とする。
ガスと炭酸ガスとを少なくとも含有する混合ガスの流路
と、前記流路中の上流側に配置されたリチウムオルトシ
リケートからなる炭酸ガス吸収材と、前記流路中の下流
側に配置されたリチウムジルコネートからなる硫化物ガ
ス吸収材とからなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】リチウムオルトシリケートが、以
下の２点の特性を有することを見出し、本発明にいたっ
た。
下の２点の特性を有することを見出し、本発明にいたっ
た。
【０００９】すなわち、まず第１は、リチウムオルトシ
リケートは、炭酸ガスを吸収する温度域において硫化物
ガス（亜硫酸ガス）を同時に吸収することが可能な点で
ある。第２は、リチウムオルトシリケートが炭酸ガス吸
収能が高く、また炭酸ガス吸収能の高い温度域とリチウ
ムジルコネートが高効率で硫化物ガス（ＣＯＳ、Ｈ
2Ｓ）を吸収する温度域が近い点である。
リケートは、炭酸ガスを吸収する温度域において硫化物
ガス（亜硫酸ガス）を同時に吸収することが可能な点で
ある。第２は、リチウムオルトシリケートが炭酸ガス吸
収能が高く、また炭酸ガス吸収能の高い温度域とリチウ
ムジルコネートが高効率で硫化物ガス（ＣＯＳ、Ｈ
2Ｓ）を吸収する温度域が近い点である。
【００１０】本発明の硫化物ガス吸収材は第１の特性に
基づき、本発明の硫化物ガス除去装置は第２の特性に基
づいて為されたものであり、以下により詳細に説明す
る。
基づき、本発明の硫化物ガス除去装置は第２の特性に基
づいて為されたものであり、以下により詳細に説明す
る。
【００１１】まず、本発明の硫化物ガス吸収材について
説明する。
説明する。
【００１２】本発明の硫化物ガス吸収材は、吸収材の主
成分であるリチウムオルトシリケート（Ｌｉ4ＳｉＯ4）
は硫化物ガスと反応する。具体的には、硫化水素（Ｈ2
Ｓ）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）、亜硫酸ガス（Ｓ
Ｏ2）それぞれに対し、式（１）、（２）、（３）の様
にガス吸収反応をする。 Ｌｉ4ＳｉＯ4＋Ｈ2Ｓ→Ｌｉ2ＳｉＯ3＋Ｌｉ2Ｓ＋Ｈ2Ｏ （１） Ｌｉ4ＳｉＯ4＋２ＣＯＳ→２Ｌｉ2Ｓ＋ＳｉＯ2＋２ＣＯ2 （２） ２Ｌｉ4ＳｉＯ4＋２ＳＯ2＋Ｏ2→２Ｌｉ2ＳＯ4＋２Ｌｉ2ＳｉＯ3 （３） さらに、リチウムオルトシリケートは、炭酸ガスと下記
式（４）の様に反応する。 Ｌｉ4ＳｉＯ4＋ＣＯ2→Ｌｉ2ＣＯ4＋Ｌｉ2ＳｉＯ3 （４） このうち、式（１）、式（２）については、高温側（例
えば共存ガスであるＨ 2Ｏの分圧、ＣＯ2の分圧がそれぞ
れ０．１ａｔｍ、０．３ａｔｍの場合、８００℃を超え
る温度）であるほど特に起こりやすいのに対し、式
（３）、式（４）については、低温側（反応に関わるガ
スの濃度によって異なるが、例えばＳＯ2濃度１ｐｐｍ
以上、Ｏ2濃度１０ｐｐｍの場合には、式（３）の反応
は約４００℃〜約７００℃程度で起こりやすく、式
（４）の反応、ＣＯ2濃度約１ａｔｍ以上の場合には、
は約４００℃〜約７００℃程度）で特に起こりやすい。
成分であるリチウムオルトシリケート（Ｌｉ4ＳｉＯ4）
は硫化物ガスと反応する。具体的には、硫化水素（Ｈ2
Ｓ）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）、亜硫酸ガス（Ｓ
Ｏ2）それぞれに対し、式（１）、（２）、（３）の様
にガス吸収反応をする。 Ｌｉ4ＳｉＯ4＋Ｈ2Ｓ→Ｌｉ2ＳｉＯ3＋Ｌｉ2Ｓ＋Ｈ2Ｏ （１） Ｌｉ4ＳｉＯ4＋２ＣＯＳ→２Ｌｉ2Ｓ＋ＳｉＯ2＋２ＣＯ2 （２） ２Ｌｉ4ＳｉＯ4＋２ＳＯ2＋Ｏ2→２Ｌｉ2ＳＯ4＋２Ｌｉ2ＳｉＯ3 （３） さらに、リチウムオルトシリケートは、炭酸ガスと下記
式（４）の様に反応する。 Ｌｉ4ＳｉＯ4＋ＣＯ2→Ｌｉ2ＣＯ4＋Ｌｉ2ＳｉＯ3 （４） このうち、式（１）、式（２）については、高温側（例
えば共存ガスであるＨ 2Ｏの分圧、ＣＯ2の分圧がそれぞ
れ０．１ａｔｍ、０．３ａｔｍの場合、８００℃を超え
る温度）であるほど特に起こりやすいのに対し、式
（３）、式（４）については、低温側（反応に関わるガ
スの濃度によって異なるが、例えばＳＯ2濃度１ｐｐｍ
以上、Ｏ2濃度１０ｐｐｍの場合には、式（３）の反応
は約４００℃〜約７００℃程度で起こりやすく、式
（４）の反応、ＣＯ2濃度約１ａｔｍ以上の場合には、
は約４００℃〜約７００℃程度）で特に起こりやすい。
【００１３】図１に本発明の硫化物ガス吸収材を用いた
硫化物ガス除去装置の模式図を示すが、つまり、例え
ば、流路１中に、大気中に亜硫酸ガスおよび炭酸ガスが
混入した混合ガスが矢印で示す方向に流れる時、この混
合ガスの温度を４００℃〜７００℃程度に調整すること
で、硫化物ガス吸収材２の式（３）および（４）に示す
反応によって亜硫酸ガスと炭酸ガスを除去することが可
能になり、流路下流側から排出されるガス中の亜硫酸ガ
スと炭酸ガスの濃度を低減することが可能になる。
硫化物ガス除去装置の模式図を示すが、つまり、例え
ば、流路１中に、大気中に亜硫酸ガスおよび炭酸ガスが
混入した混合ガスが矢印で示す方向に流れる時、この混
合ガスの温度を４００℃〜７００℃程度に調整すること
で、硫化物ガス吸収材２の式（３）および（４）に示す
反応によって亜硫酸ガスと炭酸ガスを除去することが可
能になり、流路下流側から排出されるガス中の亜硫酸ガ
スと炭酸ガスの濃度を低減することが可能になる。
【００１４】次に、本発明の硫化物ガス除去装置につい
て説明する。
て説明する。
【００１５】本発明の硫化物ガス除去装置は、前述した
リチウムオルトシリケートの第２の特性、すなわちリチ
ウムオルトシリケートが高い炭酸ガス吸収能を有する特
性と、リチウムジルコネートの硫化物ガスおよび炭酸ガ
スを吸収する特性を利用したものである。
リチウムオルトシリケートの第２の特性、すなわちリチ
ウムオルトシリケートが高い炭酸ガス吸収能を有する特
性と、リチウムジルコネートの硫化物ガスおよび炭酸ガ
スを吸収する特性を利用したものである。
【００１６】図２は、本発明の硫化物ガス除去装置の模
式図である。
式図である。
【００１７】図中流路１には、矢印方向に硫化物ガス
（硫化水素（Ｈ2Ｓ）および硫化カルボニル（ＣＯＳ）
の少なくとも１種）と炭酸ガスとを含有する混合ガスが
４００℃〜６００℃程度の温度で導入される。流路１中
には、流路１の上流側にリチウムオルトシリケートが配
置された炭酸ガス除去領域２が、流路１の下流側にはリ
チウムジルコネートが配置され、残留炭酸ガスおよび硫
化物ガス除去領域３がある。また、必要に応じ、炭酸ガ
ス除去領域２と硫化物ガス除去領域３との間に、リチウ
ムジルコネートおよびリチウムジルコネートとの混合体
からなる領域４を設けても良い。
（硫化水素（Ｈ2Ｓ）および硫化カルボニル（ＣＯＳ）
の少なくとも１種）と炭酸ガスとを含有する混合ガスが
４００℃〜６００℃程度の温度で導入される。流路１中
には、流路１の上流側にリチウムオルトシリケートが配
置された炭酸ガス除去領域２が、流路１の下流側にはリ
チウムジルコネートが配置され、残留炭酸ガスおよび硫
化物ガス除去領域３がある。また、必要に応じ、炭酸ガ
ス除去領域２と硫化物ガス除去領域３との間に、リチウ
ムジルコネートおよびリチウムジルコネートとの混合体
からなる領域４を設けても良い。
【００１８】混合ガス中の炭酸ガスは、リチウムオルト
シリケートと前述した式（４）の反応により除去され、
さらに、残留炭酸ガスと硫化物ガスはリチウムジルコネ
ートとの反応により除去される。
シリケートと前述した式（４）の反応により除去され、
さらに、残留炭酸ガスと硫化物ガスはリチウムジルコネ
ートとの反応により除去される。
【００１９】リチウムジルコネートと硫化水素との反応
を式（５）に、リチウムジルコネートと硫化カルボニル
との反応を式（６）に、リチウムジルコネートと炭酸ガ
スとの反応を式（７）に示す。 Ｌｉ2ＺｒＯ3＋Ｈ2Ｓ→Ｌｉ2Ｓ＋ＺｒＯ2＋Ｈ2Ｏ （５） Ｌｉ2ＺｒＯ3＋ＣＯＳ→Ｌｉ2Ｓ＋ＺｒＯ2＋ＣＯ2 （６） Ｌｉ2ＺｒＯ3＋ＣＯ2→Ｌｉ2ＣＯ3＋ＺｒＯ2 （７） 式（５）、（６）に示す反応は５００℃〜７００℃を超
える温度域、式（７）に示す反応は４００℃〜６００℃
の温度域で生じる。
を式（５）に、リチウムジルコネートと硫化カルボニル
との反応を式（６）に、リチウムジルコネートと炭酸ガ
スとの反応を式（７）に示す。 Ｌｉ2ＺｒＯ3＋Ｈ2Ｓ→Ｌｉ2Ｓ＋ＺｒＯ2＋Ｈ2Ｏ （５） Ｌｉ2ＺｒＯ3＋ＣＯＳ→Ｌｉ2Ｓ＋ＺｒＯ2＋ＣＯ2 （６） Ｌｉ2ＺｒＯ3＋ＣＯ2→Ｌｉ2ＣＯ3＋ＺｒＯ2 （７） 式（５）、（６）に示す反応は５００℃〜７００℃を超
える温度域、式（７）に示す反応は４００℃〜６００℃
の温度域で生じる。
【００２０】また、式（５）〜（７）に示す反応は可逆
的なものであり、式（５）、（６）に示す反応の逆反応
は約７００℃以上の温度域で、式（７）で示す反応は約
６００℃を超える温度で生じる。式式（８）〜（１０）
にその逆反応を示す。 Ｌｉ2Ｓ＋ＺｒＯ2＋Ｈ2Ｏ→Ｌｉ2ＺｒＯ3＋Ｈ2Ｓ （８） Ｌｉ2Ｓ＋ＺｒＯ2＋ＣＯ2→Ｌｉ2ＺｒＯ3＋ＣＯＳ （９） Ｌｉ2ＣＯ3＋ＺｒＯ2→Ｌｉ2ＺｒＯ3＋ＣＯ2 （１０） リチウムジルコネートと硫化物ガスあるいは炭酸ガスと
の反応温度と、逆反応の反応温度との境界温度に近づく
にしたがって反応速度は低下する。そのため６００℃近
傍の温度域で特に硫化物ガスの吸収効率が高く、また５
００℃近傍の温度域で特に炭酸ガスの吸収効率が高くな
る。したがって、リチウムジルコネートのみを用い、硫
化物ガスの除去効率を考慮して例えば６００℃程度で混
合ガスと反応させると、炭酸ガス除去率が低下する。混
合ガス温度を６００℃から５００℃に低下させること
で、炭酸ガスの除去率は向上するが、このように混合ガ
ス温度を低下させるにしたがって、硫化物ガスの除去効
率が低下してしまう。
的なものであり、式（５）、（６）に示す反応の逆反応
は約７００℃以上の温度域で、式（７）で示す反応は約
６００℃を超える温度で生じる。式式（８）〜（１０）
にその逆反応を示す。 Ｌｉ2Ｓ＋ＺｒＯ2＋Ｈ2Ｏ→Ｌｉ2ＺｒＯ3＋Ｈ2Ｓ （８） Ｌｉ2Ｓ＋ＺｒＯ2＋ＣＯ2→Ｌｉ2ＺｒＯ3＋ＣＯＳ （９） Ｌｉ2ＣＯ3＋ＺｒＯ2→Ｌｉ2ＺｒＯ3＋ＣＯ2 （１０） リチウムジルコネートと硫化物ガスあるいは炭酸ガスと
の反応温度と、逆反応の反応温度との境界温度に近づく
にしたがって反応速度は低下する。そのため６００℃近
傍の温度域で特に硫化物ガスの吸収効率が高く、また５
００℃近傍の温度域で特に炭酸ガスの吸収効率が高くな
る。したがって、リチウムジルコネートのみを用い、硫
化物ガスの除去効率を考慮して例えば６００℃程度で混
合ガスと反応させると、炭酸ガス除去率が低下する。混
合ガス温度を６００℃から５００℃に低下させること
で、炭酸ガスの除去率は向上するが、このように混合ガ
ス温度を低下させるにしたがって、硫化物ガスの除去効
率が低下してしまう。
【００２１】本発明の硫化物ガス除去装置は、リチウム
オルトシリケートが高効率で炭酸ガスを吸収する温度
と、リチウムジルコネートが高効率で硫化物ガスを吸収
する温度とが略同じ温度領域（約６００℃）にあること
を利用することで、混合ガス中の炭酸ガスも硫化物ガス
も効率的に除去することができる。
オルトシリケートが高効率で炭酸ガスを吸収する温度
と、リチウムジルコネートが高効率で硫化物ガスを吸収
する温度とが略同じ温度領域（約６００℃）にあること
を利用することで、混合ガス中の炭酸ガスも硫化物ガス
も効率的に除去することができる。
【００２２】すなわち、６００℃近傍の温度域に調整さ
れた混合ガスを、炭酸ガス吸収材および硫化物ガス吸収
材が配置された流路に導入することで、硫化物ガスと同
時に炭酸ガスを吸収・除去することが可能になる。
れた混合ガスを、炭酸ガス吸収材および硫化物ガス吸収
材が配置された流路に導入することで、硫化物ガスと同
時に炭酸ガスを吸収・除去することが可能になる。
【００２３】また、本発明の硫化物ガス除去装置におい
ては、リチウムオルトシリケートを流路の上流側に、リ
チウムジルコネートを下流側に配置する。
ては、リチウムオルトシリケートを流路の上流側に、リ
チウムジルコネートを下流側に配置する。
【００２４】これは、リチウムジルコネートは、６００
℃近傍の温度においても炭酸ガス吸収反応が生じるた
め、炭酸ガス濃度の高い流路の上流側で使用すると、リ
チウムジルコネートが炭酸ガスとの反応に消費されてし
まい、硫化物ガスの吸収効率が低下するためである。そ
のため、本発明においては、炭酸ガス吸収材を予めリチ
ウムシリケートによって除去し、炭酸ガス濃度の低い混
合ガス中でリチウムジルコネートによって硫化物ガスを
除去することで、流路から排出されるガス中の硫化物ガ
スおよび炭酸ガス濃度を低減させることが可能になる。
℃近傍の温度においても炭酸ガス吸収反応が生じるた
め、炭酸ガス濃度の高い流路の上流側で使用すると、リ
チウムジルコネートが炭酸ガスとの反応に消費されてし
まい、硫化物ガスの吸収効率が低下するためである。そ
のため、本発明においては、炭酸ガス吸収材を予めリチ
ウムシリケートによって除去し、炭酸ガス濃度の低い混
合ガス中でリチウムジルコネートによって硫化物ガスを
除去することで、流路から排出されるガス中の硫化物ガ
スおよび炭酸ガス濃度を低減させることが可能になる。
【００２５】次に、リチウムオルトシリケートおよびリ
チウムジルコネートの製造方法を説明する。
チウムジルコネートの製造方法を説明する。
【００２６】リチウムジルコネートは、式（１０）に示
す前述の逆反応を利用して作製される。 Ｌｉ2ＣＯ3＋ＺｒＯ2→Ｌｉ2ＺｒＯ3＋ＣＯ2 （１０） すなわち、炭酸リチウムとジルコニアとを６００℃を超
える温度、好ましくは７００℃以上の温度で加熱する
と、炭酸リチウム中のリチウム元素がジルコニア中を拡
散してリチウムジルコネートが合成される。
す前述の逆反応を利用して作製される。 Ｌｉ2ＣＯ3＋ＺｒＯ2→Ｌｉ2ＺｒＯ3＋ＣＯ2 （１０） すなわち、炭酸リチウムとジルコニアとを６００℃を超
える温度、好ましくは７００℃以上の温度で加熱する
と、炭酸リチウム中のリチウム元素がジルコニア中を拡
散してリチウムジルコネートが合成される。
【００２７】またリチウムオルトシリケートは、式（１
１）に示される反応によって合成される。 ２Ｌｉ2ＣＯ3＋ＳｉＯ2→Ｌｉ4ＳｉＯ4＋２ＣＯ2 （１１） これも、炭酸リチウムとシリカとを７００℃を超える温
度、好ましくは８００℃以上の温度で加熱すると、炭酸
リチウム中のリチウム元素がシリカ中を拡散してリチウ
ムオルトシリケートを合成する。
１）に示される反応によって合成される。 ２Ｌｉ2ＣＯ3＋ＳｉＯ2→Ｌｉ4ＳｉＯ4＋２ＣＯ2 （１１） これも、炭酸リチウムとシリカとを７００℃を超える温
度、好ましくは８００℃以上の温度で加熱すると、炭酸
リチウム中のリチウム元素がシリカ中を拡散してリチウ
ムオルトシリケートを合成する。
【００２８】この時使用されるシリカ、あるいはジルコ
ニアは平均粒径１μｍ〜１０μｍ程度のものを使用する
ことが好ましい。これは、得られるリチウムジルコネー
トあるいはリチウムシリケートの平均粒径を１０μｍ程
度以下に調整するためである。リチウムジルコネートあ
るいはリチウムシリケートの平均粒径が１０μｍよりも
大きいと炭酸ガスあるいは硫化物ガスとの接触面積が小
さくなり、これらのガスの吸収効率が低下する。原料と
するシリカあるいはジルコニアの平均粒径が１μｍより
も大きいと、合成時の加熱などに粒子成長し、その結果
得られたリチウムジルコネートあるいはリチウムシリケ
ートの粒径が大きくなりすぎる恐れがある。
ニアは平均粒径１μｍ〜１０μｍ程度のものを使用する
ことが好ましい。これは、得られるリチウムジルコネー
トあるいはリチウムシリケートの平均粒径を１０μｍ程
度以下に調整するためである。リチウムジルコネートあ
るいはリチウムシリケートの平均粒径が１０μｍよりも
大きいと炭酸ガスあるいは硫化物ガスとの接触面積が小
さくなり、これらのガスの吸収効率が低下する。原料と
するシリカあるいはジルコニアの平均粒径が１μｍより
も大きいと、合成時の加熱などに粒子成長し、その結果
得られたリチウムジルコネートあるいはリチウムシリケ
ートの粒径が大きくなりすぎる恐れがある。
【００２９】また、このようにして合成されたリチウム
シリケートあるいはリチウムジルコニウムは、粉末状の
まま、硫化ガス除去装置内に搭載しても良いが、例え
ば、この粉末をハニカム状の支持体表面に付着させて使
用したり、あるいはこの粉末を圧縮成形するなどした成
形体として使用することも可能である。
シリケートあるいはリチウムジルコニウムは、粉末状の
まま、硫化ガス除去装置内に搭載しても良いが、例え
ば、この粉末をハニカム状の支持体表面に付着させて使
用したり、あるいはこの粉末を圧縮成形するなどした成
形体として使用することも可能である。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００３１】（実施例１）出発原料として、Ｌｉ2ＣＯ3
粉末とＳｉＯ2粉末を２：１のモル比で秤量し、乾式混
合後、大気中にて８００℃で１０時間焼成し、リチウム
オルトシリケート（Ｌｉ4ＳｉＯ4）からなる炭酸ガス吸
収材を得た。
粉末とＳｉＯ2粉末を２：１のモル比で秤量し、乾式混
合後、大気中にて８００℃で１０時間焼成し、リチウム
オルトシリケート（Ｌｉ4ＳｉＯ4）からなる炭酸ガス吸
収材を得た。
【００３２】また、出発原料としてＬｉ2ＣＯ3粉末とＺ
ｒＯ2粉末を１：１のモル比で秤量し、乾式混合後、大
気中にて８００℃で１０時間焼成し、リチウムジルコネ
ート（Ｌｉ2ＺｒＯ3）からなる硫化ガス吸収材を得た。
ｒＯ2粉末を１：１のモル比で秤量し、乾式混合後、大
気中にて８００℃で１０時間焼成し、リチウムジルコネ
ート（Ｌｉ2ＺｒＯ3）からなる硫化ガス吸収材を得た。
【００３３】得られた炭酸ガス吸収材２５０ｇを図２に
示すような除去装置の内径５ｃｍの円筒状流路の上流が
わに充填し、また、流路の下流側に得られた硫化物ガス
吸収材を２５０ｇ充填した。
示すような除去装置の内径５ｃｍの円筒状流路の上流が
わに充填し、また、流路の下流側に得られた硫化物ガス
吸収材を２５０ｇ充填した。
【００３４】硫化物ガス・炭酸ガスの除去性能を調べる
為、表１に示す様な濃度のガスを総量毎分１リットルで
流通させ試験を行った。また同表中には、試験開始1分
後、１５分後、３０分後における出口でのそれぞれのガ
スの除去率(注)を示した。試験は、温度、ガスの種類及
び濃度を変えて５回実施した。
為、表１に示す様な濃度のガスを総量毎分１リットルで
流通させ試験を行った。また同表中には、試験開始1分
後、１５分後、３０分後における出口でのそれぞれのガ
スの除去率(注)を示した。試験は、温度、ガスの種類及
び濃度を変えて５回実施した。
【００３５】注）ガス除去率(％)＝（入口ガスの濃度―
出口ガスの濃度）／入口ガスの濃度
出口ガスの濃度）／入口ガスの濃度
【表１】
（比較例１）実施例１と同様にして得られたリチウムジ
ルコネートのみを、実施例１と同じ流路中に５００ｇ充
填した。
ルコネートのみを、実施例１と同じ流路中に５００ｇ充
填した。
【００３６】これについても、硫化物ガス・炭酸ガスの
除去性能を調べる為、表２に示す様な濃度のガスを総量
毎分１リットルで流通させ試験を行った。また同表中に
は、試験開始1分後、１５分後、３０分後における出口
でのそれぞれのガスの除去率を示した。試験は、温度、
ガスの種類及び濃度を変えて３回実施した。
除去性能を調べる為、表２に示す様な濃度のガスを総量
毎分１リットルで流通させ試験を行った。また同表中に
は、試験開始1分後、１５分後、３０分後における出口
でのそれぞれのガスの除去率を示した。試験は、温度、
ガスの種類及び濃度を変えて３回実施した。
【表２】
（実施例２）実施例１と同様にして得られたリチウムオ
ルトシリケートのみを、実施例１と同じ流路中に５００
ｇ充填した。
ルトシリケートのみを、実施例１と同じ流路中に５００
ｇ充填した。
【００３７】これについても、硫化物ガス・炭酸ガスの
除去性能を調べる為、表３に示す様な濃度のガスを総量
毎分１リットルで流通させ試験を行った。また同表中に
は、試験開始1分後、１５分後、３０分後における出口
でのそれぞれのガスの除去率を示した。試験は、温度、
ガスの種類及び濃度を変えて２回実施した。
除去性能を調べる為、表３に示す様な濃度のガスを総量
毎分１リットルで流通させ試験を行った。また同表中に
は、試験開始1分後、１５分後、３０分後における出口
でのそれぞれのガスの除去率を示した。試験は、温度、
ガスの種類及び濃度を変えて２回実施した。
【表３】
表１乃至３の結果から、リチウムジルコネートのみで硫
化物ガスおよび炭酸ガスを除去すると、硫化物の除去率
は高いものの、炭酸ガスの除去率は低い。これに対し、
リチウムオルトシリケートを炭酸ガス吸収材とし、リチ
ウムジルコネートを硫化物ガス吸収材として使用した除
去装置では、炭酸ガスおよび硫化物ガスの両成分を高い
効率で除去していることが分かる。
化物ガスおよび炭酸ガスを除去すると、硫化物の除去率
は高いものの、炭酸ガスの除去率は低い。これに対し、
リチウムオルトシリケートを炭酸ガス吸収材とし、リチ
ウムジルコネートを硫化物ガス吸収材として使用した除
去装置では、炭酸ガスおよび硫化物ガスの両成分を高い
効率で除去していることが分かる。
【００３８】
【発明の効果】本発明の硫化物ガス吸収材、及び硫化物
ガス除去装置によれば、硫化物ガスと同時に、炭酸ガス
を効率よく除去することが可能になる。
ガス除去装置によれば、硫化物ガスと同時に、炭酸ガス
を効率よく除去することが可能になる。
【図１】 本発明の硫化物ガス吸収材を用いた硫化物ガ
ス除去装置の概念図。
ス除去装置の概念図。
【図２】 本発明の硫化物ガス除去装置の概念図。
１…流路
２…硫化物ガス吸収材
３…炭酸ガス吸収材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ０１Ｄ 53/52 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２４Ｚ
53/62 １２６
53/81 １３５Ｚ
Ｂ０１Ｊ 20/06
(72)発明者 吉川 佐和子
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地
株式会社東芝 研究開発センター内
(72)発明者 越崎 健司
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地
株式会社東芝 研究開発センター内
(56)参考文献 特開 平11−253738（ＪＰ，Ａ)
特開2000−262837（ＪＰ，Ａ)
特開2001−232186（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−207494（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01J 20/00 - 20/34
B01D 53/34
Claims (2)
- 【請求項１】リチウムオルトシリケートからなり、亜硫
酸ガスを炭酸ガスと同時に吸収することを特徴とする硫
化物ガス吸収材。 - 【請求項２】硫化物ガスと炭酸ガスとを少なくとも含有
する混合ガスの流路と、前記流路中の上流側に配置され
たリチウムオルトシリケートからなる炭酸ガス吸収材
と、前記流路中の下流側に配置されたリチウムジルコネ
ートからなる硫化物ガス吸収材とからなることを特徴と
する硫化物ガスの除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000300989A JP3500354B2 (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 硫化物ガス吸収材および硫化物ガスの除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000300989A JP3500354B2 (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 硫化物ガス吸収材および硫化物ガスの除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002102688A JP2002102688A (ja) | 2002-04-09 |
| JP3500354B2 true JP3500354B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=18782585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000300989A Expired - Lifetime JP3500354B2 (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 硫化物ガス吸収材および硫化物ガスの除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3500354B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10255124A1 (de) * | 2002-11-26 | 2004-06-03 | Degussa Ag | Pyrogenes Oxidpulver, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung in einem Separator für eine elektrochemische Zelle |
| WO2024048577A1 (ja) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 日本碍子株式会社 | 酸性ガス吸着装置 |
-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000300989A patent/JP3500354B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002102688A (ja) | 2002-04-09 |
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