JP6999910B2 - 塩化水素除去剤 - Google Patents
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Description
(1)炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの混合物を含むことを特徴とする塩化水素除去剤である。
(2)上記混合物中の、炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの質量比が、100:5~50である、上記(1)記載の塩化水素除去剤、
(3)上記混合物中の、炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの質量比が、100:10~30である、上記(1)記載の塩化水素除去剤、
(4)上記混合物中の、炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの質量比が、100:15~25である、上記(1)記載の塩化水素除去剤、
(5)塩化水素含有ガスに含まれる塩化水素除去用の、上記(1)~(4)のいずれか一つに記載の塩化水素除去剤、
(6)熱分解ガス、燃焼排ガス又は乾留ガスに含まれる塩化水素除去用の、上記(1)~(4)のいずれか一つに記載の塩化水素除去剤、
(7)バイオマス熱分解ガスに含まれる塩化水素除去用の、上記(1)~(4)のいずれか一つに記載の塩化水素除去剤
を挙げることができる。
(8)塩化水素含有ガスから、塩化水素除去剤を使用して塩化水素を除去する方法であって、該塩化水素除去剤が、炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの混合物を含むことを特徴とする方法である。
(9)上記混合物中の、炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの質量比が、100:5~50である、上記(8)記載の方法、
(10)上記混合物中の、炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの質量比が、100:10~30である、上記(8)記載の方法、
(11)上記混合物中の、炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの質量比が、100:15~25である、上記(8)記載の方法、
(12)上記塩化水素の除去が、100~350℃の温度で実行される、上記(8)~(11)のいずれか一つに記載の方法、
(13)上記塩化水素の除去が、150~250℃の温度で実行される、上記(8)~(11)のいずれか一つに記載の方法、
(14)上記塩化水素の除去が、200~250℃の温度で実行される、上記(8)~(11)のいずれか一つに記載の方法、
(15)上記塩化水素の除去が、0.090~0.150MPaの圧力で実行される、上記(8)~(14)のいずれか一つに記載の方法、
(16)上記塩化水素の除去が、0.100~0.120MPaの圧力で実行される、上記(8)~(14)のいずれか一つに記載の方法、
(17)上記塩化水素含有ガスが、熱分解ガス、燃焼排ガス又は乾留ガスである、上記(8)~(16)のいずれか一つに記載の方法、
(18)上記塩化水素含有ガスが、バイオマス熱分解ガスである、上記(8)~(16)のいずれか一つに記載の方法
を挙げることができる。
炭酸カルシウム:関東化学株式会社製、特級、粉末(平均粒径:12~15μm)
合成イモゴライト:戸田工業株式会社製ハスクレイGIII(商標)、(細孔容積:1cm3/g、比表面積:約500m2/g)
実験に使用した塩化水素除去装置(A)の概略図を図1に示した。該装置(A)は、流通系の塩化水素除去装置であり、外径12.7mm、内径10.7mm及び高さ約50mmのステンレス鋼製の円筒形装置である。該塩化水素除去装置(A)内部の下部には焼結フィルター(3)が設置されており、その上にグラスウール(4)を敷き、該グラスウール(4)の上に塩化水素除去剤(6)を充填し、その上を、更に、グラスウール(4)で覆い、その上部に、気相部分(8)を介して焼結フィルター(3)を設置した。ここで、塩化水素除去剤(6)を充填した部分の高さ及び気相部分(8)の高さは、塩化水素除去剤(6)の充填量に依存して変化するが、夫々、約25~28mm及び約20~23mmである。塩化水素の除去に使用されるガスは、塩化水素除去装置(A)へのガス導入口(1)から取り入れられて、塩化水素除去装置(A)内を上昇して塩化水素の除去後に、ガス排出口(2)から取り出される。円筒形装置の外側には加熱装置(5)、ここではリボンヒーターが設けられている。また、塩化水素除去装置(A)上部の気相部分(8)には温度及び圧力測定装置(7)が設けられており、塩化水素除去装置(A)内部の温度及び圧力を測定できる。
塩化水素除去剤として、炭酸カルシウム1.0g(100質量部)に対して、合成イモゴライト0.1g(10質量部)を使用した。これらを軽くかき混ぜて混合し、塩化水素除去装置(A)の所定位置(6)に充填した。その後、塩化水素除去装置(A)内に窒素ガスを200ミリリットル/分で流通させて、塩化水素除去装置(A)内を窒素雰囲気(無酸素雰囲気)とし、次いで、該窒素ガスの流通を維持しつつ、加熱装置(5)であるリボンヒーターにより塩化水素除去装置(A)内の温度を200℃に昇温した。該温度が一定になったことを確認した後、窒素ガスから、塩化水素含有窒素ガス(HCl:1,160体積ppm、N2:balance)に切り替えて、これを塩化水素除去装置(A)内に、同じく200ミリリットル/分で流通させて、塩化水素除去装置(A)内の温度を200℃に維持しつつ、塩化水素の除去を実施した。このときの塩化水素除去装置(A)内の圧力は、0.015MPaG(絶対圧で0.116MPa)であった。
塩化水素除去剤を、炭酸カルシウム1.0gと合成イモゴライト0.1gとの混合物から、炭酸カルシウム1.0gのみに変更して使用した以外は、実施例1と同一にして塩化水素の除去を実施した。図3には、塩化水素含有窒素ガスの流通開始時から、30秒間毎に純水中に溶出した塩化水素量(体積ppm)の変化を示した。該比較例における塩化水素除去剤の破過時間は、2.5分であった。
塩化水素除去剤を、炭酸カルシウム1.0gと合成イモゴライト0.1gとの混合物から、合成イモゴライト0.1gのみに変更して使用した以外は、実施例1と同一にして塩化水素の除去を実施した。図4には、塩化水素含有窒素ガスの流通開始時から、30秒間毎に純水中に溶出した塩化水素量(体積ppm)の変化を示した。該塩化水素除去剤の破過時間は、4.5分であった。
塩化水素除去装置(A)内の温度を150℃にした以外は、実施例1と同一にして実施した。該塩化水素除去剤の破過時間は、15.5分であった。塩化水素除去剤100質量部あたり、塩素0.52質量部を除去することができた。
塩化水素除去装置(A)内の温度を150℃にした以外は、比較例1と同一にして実施した。該塩化水素除去剤の破過時間は、2.0分であった。塩化水素除去剤100質量部あたり、塩素0.07質量部を除去することができた。ここで、比較例1と同様に、比較例3の塩化水素除去剤量を、実施例2の塩化水素除去剤中の炭酸カルシウム相当量に換算すると、塩素除去量は0.06質量部となる。
塩化水素除去装置(A)内の温度を150℃にした以外は、比較例2と同一にして実施した。該塩化水素除去剤の破過時間は、9.0分であった。塩化水素除去剤100質量部あたり、塩素3.30質量部を除去することができた。ここで、比較例2と同様に、比較例4の塩化水素除去剤量を、実施例2の塩化水素除去剤中の合成イモゴライト相当量に換算すると、塩素除去量は0.30質量部となる。
塩化水素除去装置(A)内の温度を100℃にした以外は、実施例1と同一にして実施した。該塩化水素除去剤の破過時間は、15.0分であった。塩化水素除去剤100質量部あたり、塩素0.50質量部を除去することができた。
塩化水素除去装置(A)内の温度を100℃にした以外は、比較例1と同一にして実施した。該塩化水素除去剤の破過時間は、1.5分であった。塩化水素除去剤100質量部あたり、塩素0.06質量部を除去することができた。ここで、比較例1と同様に、比較例5の塩化水素除去剤量を、実施例3の塩化水素除去剤中の炭酸カルシウム相当量に換算すると、塩素除去量は0.05質量部となる。
塩化水素除去装置(A)内の温度を100℃にした以外は、比較例2と同一にして実施した。該塩化水素除去剤の破過時間は、11.0分であった。塩化水素除去剤100質量部あたり、塩素4.04質量部を除去することができた。ここで、比較例2と同様に、比較例6の塩化水素除去剤量を、実施例3の塩化水素除去剤中の合成イモゴライト相当量に換算すると、塩素除去量は0.37質量部となる。
塩化水素除去剤として、炭酸カルシウム1.0g(100質量部)と、合成イモゴライト0.05g(5質量部)との混合物を使用した以外は、実施例1と同一にして塩化水素の除去を実施した。該塩化水素除去剤の破過時間は、9.5分であった。塩化水素除去剤100質量部あたり、塩素0.33質量部を除去することができた。
塩化水素除去剤として、炭酸カルシウム1.0g(100質量部)と、合成イモゴライト0.15g(15.0質量部)との混合物を使用した以外は、実施例1と同一にして塩化水素の除去を実施した。該塩化水素除去剤の破過時間は、25.5分であった。塩化水素除去剤100質量部あたり、塩素0.81質量部を除去することができた。
塩化水素除去剤として、炭酸カルシウム1.0g(100質量部)と、合成イモゴライト0.20g(20.0質量部)との混合物を使用した以外は、実施例1と同一にして塩化水素の除去を実施した。該塩化水素除去剤の破過時間は、27.0分であった。塩化水素除去剤100質量部あたり、塩素0.83質量部を除去することができた。
1 ガス導入口
2 ガス排出口
3 焼結フィルター
4 グラスウール
5 加熱装置(リボンヒーター)
6 塩化水素除去剤
7 温度及び圧力測定装置
8 気相部分
Claims (8)
- 炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの単純混合物を含み、かつ、塩化水素除去温度が、100~250℃であることを特徴とする塩化水素除去剤。
- 上記混合物中の、炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの質量比が、100:5~50である、請求項1記載の塩化水素除去剤。
- 塩化水素含有ガスに含まれる塩化水素除去用の、請求項1又は2記載の塩化水素除去剤。
- バイオマス熱分解ガスに含まれる塩化水素除去用の、請求項1又は2記載の塩化水素除去剤。
- 塩化水素含有ガスから、塩化水素除去剤を使用して塩化水素を除去する方法であって、該塩化水素除去剤が、炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの単純混合物を含み、かつ、上記塩化水素の除去が、100~250℃の温度で実行されることを特徴とする方法。
- 上記混合物中の、炭酸カルシウムと、イモゴライト及び/又は合成イモゴライトとの質量比が、100:5~50である、請求項5記載の方法。
- 上記塩化水素の除去が、0.100~0.120MPaの圧力で実行される、請求項5又は6記載の方法。
- 上記塩化水素含有ガスが、バイオマス熱分解ガスである、請求項5~7のいずれか一つに記載の方法。
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