JPH05177115A - 一酸化炭素及び水素の除去方法及び装置 - Google Patents
一酸化炭素及び水素の除去方法及び装置Info
- Publication number
- JPH05177115A JPH05177115A JP3346230A JP34623091A JPH05177115A JP H05177115 A JPH05177115 A JP H05177115A JP 3346230 A JP3346230 A JP 3346230A JP 34623091 A JP34623091 A JP 34623091A JP H05177115 A JPH05177115 A JP H05177115A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- hydrogen
- carbon monoxide
- manganese
- copper
- 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
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 89
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- HPDFFVBPXCTEDN-UHFFFAOYSA-N copper manganese Chemical compound [Mn].[Cu] HPDFFVBPXCTEDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 10
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 abstract description 3
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 20
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 14
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 13
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04163—Hot end purification of the feed air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04163—Hot end purification of the feed air
- F25J3/04169—Hot end purification of the feed air by adsorption of the impurities
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/82—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a reactor with combustion or catalytic reaction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
- F25J2215/42—Nitrogen or special cases, e.g. multiple or low purity N2
- F25J2215/44—Ultra high purity nitrogen, i.e. generally less than 1 ppb impurities
-
- 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
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 一酸化炭素及び水素を二酸化炭素及び水に転
化する酸化触媒としての能力の高いパラジウム触媒の延
命を図るとともに、効率よく、経済的に一酸化炭素及び
水素を除去することができる方法及び装置を提供する。 【構成】 ガスの流れの上流側から順に、鉄−マンガン
あるいは銅−マンガン触媒の充填層１１、パラジウム触
媒の充填層１２、及び前記両触媒層で生成した二酸化炭
素及び水を吸着する吸着剤層１３を配設する。
化する酸化触媒としての能力の高いパラジウム触媒の延
命を図るとともに、効率よく、経済的に一酸化炭素及び
水素を除去することができる方法及び装置を提供する。 【構成】 ガスの流れの上流側から順に、鉄−マンガン
あるいは銅−マンガン触媒の充填層１１、パラジウム触
媒の充填層１２、及び前記両触媒層で生成した二酸化炭
素及び水を吸着する吸着剤層１３を配設する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス中の一酸化炭素及
び水素の除去方法及び装置に関し、特に、大気を圧縮し
て冷却し、深冷液化分離を行う空気液化分離装置に供給
する原料空気中の一酸化炭素及び水素を除去する方法及
び装置に関する。
び水素の除去方法及び装置に関し、特に、大気を圧縮し
て冷却し、深冷液化分離を行う空気液化分離装置に供給
する原料空気中の一酸化炭素及び水素を除去する方法及
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸素，窒素等を製造する空気液化分離装
置においては、原料空気中に含まれる水分，二酸化炭素
等の不純物成分を、モレキュラーシーブス等の吸着剤に
吸着させて除去しているが、大気中に含まれる１〜５ｐ
ｐｍ程度の微量の一酸化炭素及び５〜１０ｐｐｍ程度の
水素は、通常の水分，二酸化炭素除去用の吸着剤では吸
着除去することができず、また、一酸化炭素は、その沸
点が窒素の沸点に近いため、精留により分離することが
困難であり、また、水素は、分離することは可能である
が、精留設備が複雑になるため、通常は、一酸化炭素や
水素が製品中に不純物として混入してしまう不都合があ
った。
置においては、原料空気中に含まれる水分，二酸化炭素
等の不純物成分を、モレキュラーシーブス等の吸着剤に
吸着させて除去しているが、大気中に含まれる１〜５ｐ
ｐｍ程度の微量の一酸化炭素及び５〜１０ｐｐｍ程度の
水素は、通常の水分，二酸化炭素除去用の吸着剤では吸
着除去することができず、また、一酸化炭素は、その沸
点が窒素の沸点に近いため、精留により分離することが
困難であり、また、水素は、分離することは可能である
が、精留設備が複雑になるため、通常は、一酸化炭素や
水素が製品中に不純物として混入してしまう不都合があ
った。
【０００３】このため、原料空気を酸化触媒により処理
して一酸化炭素を二酸化炭素に、水素を水に転化した
後、吸着器によって吸着除去することが行われている
が、大気中に含まれている硫黄酸化物等の触媒毒により
触媒が劣化するという問題がある。この触媒の劣化を抑
制する一手段として、例えば特開平２−９５４１０号公
報には、一酸化炭素のみの除去を目的として、原料空気
の入口側に白金触媒を、出口側にパラジウム触媒を充填
した二層充填式の触媒層が開示されている。
して一酸化炭素を二酸化炭素に、水素を水に転化した
後、吸着器によって吸着除去することが行われている
が、大気中に含まれている硫黄酸化物等の触媒毒により
触媒が劣化するという問題がある。この触媒の劣化を抑
制する一手段として、例えば特開平２−９５４１０号公
報には、一酸化炭素のみの除去を目的として、原料空気
の入口側に白金触媒を、出口側にパラジウム触媒を充填
した二層充填式の触媒層が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記白
金触媒は、パラジウム触媒に比べて触媒毒による性能劣
化は少ないものの、触媒毒を吸着する能力は低く、触媒
毒耐性の弱いパラジウム触媒の保護的役割としての限界
点は低い。また、白金触媒は、非常にコストが高いとい
う問題もある。
金触媒は、パラジウム触媒に比べて触媒毒による性能劣
化は少ないものの、触媒毒を吸着する能力は低く、触媒
毒耐性の弱いパラジウム触媒の保護的役割としての限界
点は低い。また、白金触媒は、非常にコストが高いとい
う問題もある。
【０００５】そこで本発明は、酸化触媒としての能力の
高いパラジウム触媒の延命を図るとともに、効率よく、
経済的に一酸化炭素及び水素を除去することができる方
法及び装置を提供することを目的としている。
高いパラジウム触媒の延命を図るとともに、効率よく、
経済的に一酸化炭素及び水素を除去することができる方
法及び装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明の一酸化炭素及び水素の除去方法は、一酸
化炭素及び水素を含むガスを、鉄−マンガンあるいは銅
−マンガン触媒により処理した後、パラジウム触媒によ
り処理して前記一酸化炭素を二酸化炭素に、水素を水に
それぞれ転化し、次いで吸着除去することを特徴として
いる。
ため、本発明の一酸化炭素及び水素の除去方法は、一酸
化炭素及び水素を含むガスを、鉄−マンガンあるいは銅
−マンガン触媒により処理した後、パラジウム触媒によ
り処理して前記一酸化炭素を二酸化炭素に、水素を水に
それぞれ転化し、次いで吸着除去することを特徴として
いる。
【０００７】また、本発明の一酸化炭素及び水素の除去
装置は、ガスの流れの上流側から順に、鉄−マンガンあ
るいは銅−マンガン触媒の充填層、次いでパラジウム触
媒の充填層を配設したことを特徴としている。
装置は、ガスの流れの上流側から順に、鉄−マンガンあ
るいは銅−マンガン触媒の充填層、次いでパラジウム触
媒の充填層を配設したことを特徴としている。
【０００８】さらに本発明は、上記構成の一酸化炭素及
び水素の除去装置を、原料空気前処理用吸着器の前段に
設けたことを特徴とする空気液化分離装置における一酸
化炭素及び水素の除去装置も含むものである。
び水素の除去装置を、原料空気前処理用吸着器の前段に
設けたことを特徴とする空気液化分離装置における一酸
化炭素及び水素の除去装置も含むものである。
【０００９】
【作 用】上記鉄−マンガンあるいは銅−マンガン触媒
は、一酸化炭素を二酸化炭素に転化するとともに、その
層の入口側において、触媒毒となる硫黄酸化物等を化学
吸着により除去する。これにより、パラジウム触媒が触
媒毒により劣化することを防止できるとともに、パラジ
ウム触媒を、より酸化活性の必要な水素酸化用に用いる
ことができる。
は、一酸化炭素を二酸化炭素に転化するとともに、その
層の入口側において、触媒毒となる硫黄酸化物等を化学
吸着により除去する。これにより、パラジウム触媒が触
媒毒により劣化することを防止できるとともに、パラジ
ウム触媒を、より酸化活性の必要な水素酸化用に用いる
ことができる。
【００１０】また、鉄−マンガンや銅−マンガン触媒
は、白金触媒に比べて触媒毒を化学吸着する能力が高
く、価格も大幅に安価であるため、触媒毒による活性低
下後は、白金触媒のように再生を行わずに新品と交換し
ても、コスト的に十分見合うと同時に、酸化触媒として
の性能に優れたパラジウム触媒の大幅な延命を低コスト
で行える。
は、白金触媒に比べて触媒毒を化学吸着する能力が高
く、価格も大幅に安価であるため、触媒毒による活性低
下後は、白金触媒のように再生を行わずに新品と交換し
ても、コスト的に十分見合うと同時に、酸化触媒として
の性能に優れたパラジウム触媒の大幅な延命を低コスト
で行える。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を、図面に示す実施例に基づい
て、さらに詳細に説明する。
て、さらに詳細に説明する。
【００１２】図１は、空気液化分離装置に供給する原料
空気中の一酸化炭素及び水素を除去する系統を示すもの
で、原料空気は、濾過器１から吸入されて圧縮機２で圧
縮された後、触媒筒３，冷却器４，吸着器５を経て空気
分離部６に供給される。
空気中の一酸化炭素及び水素を除去する系統を示すもの
で、原料空気は、濾過器１から吸入されて圧縮機２で圧
縮された後、触媒筒３，冷却器４，吸着器５を経て空気
分離部６に供給される。
【００１３】上記触媒筒３には、原料空気の入口側に鉄
−マンガンあるいは銅−マンガン触媒の充填層１１が設
けられ、出口側にパラジウム触媒の充填層１２が設けら
れている。なお、触媒層１１において、鉄は単体，各種
酸化鉄、銅は単体，各種酸化銅、マンガンも同様に各種
のものを含むものである。
−マンガンあるいは銅−マンガン触媒の充填層１１が設
けられ、出口側にパラジウム触媒の充填層１２が設けら
れている。なお、触媒層１１において、鉄は単体，各種
酸化鉄、銅は単体，各種酸化銅、マンガンも同様に各種
のものを含むものである。
【００１４】この触媒筒３に導入された原料空気中の一
酸化炭素は、鉄−マンガンあるいは銅−マンガン触媒の
充填層１１を通過する際に、該空気中の酸素と反応して
二酸化炭素に転化する。同時に、原料空気中に含まれる
触媒毒成分、例えば二酸化硫黄が、鉄−マンガンあるい
は銅−マンガン触媒と反応し、化学吸着により除去され
る。なお、この化学吸着により、鉄−マンガンあるいは
銅−マンガン触媒は、入口側から徐々に劣化するが、該
劣化の速度は小さいので、一定期間使用することができ
る。
酸化炭素は、鉄−マンガンあるいは銅−マンガン触媒の
充填層１１を通過する際に、該空気中の酸素と反応して
二酸化炭素に転化する。同時に、原料空気中に含まれる
触媒毒成分、例えば二酸化硫黄が、鉄−マンガンあるい
は銅−マンガン触媒と反応し、化学吸着により除去され
る。なお、この化学吸着により、鉄−マンガンあるいは
銅−マンガン触媒は、入口側から徐々に劣化するが、該
劣化の速度は小さいので、一定期間使用することができ
る。
【００１５】鉄−マンガンあるいは銅−マンガン触媒の
充填層１１を通過した原料空気中の水素は、主に次のパ
ラジウム触媒の充填層１２で水に転化される。このと
き、前記鉄−マンガンあるいは銅−マンガン触媒の充填
層１１でパラジウム触媒の触媒毒となる二酸化硫黄等が
除去されているので、パラジウム触媒が触媒毒により劣
化することを抑制できるとともに、一酸化炭素の大部分
が二酸化炭素に転化しているので、該パラジウム触媒を
略水素酸化専用に機能させることができる。
充填層１１を通過した原料空気中の水素は、主に次のパ
ラジウム触媒の充填層１２で水に転化される。このと
き、前記鉄−マンガンあるいは銅−マンガン触媒の充填
層１１でパラジウム触媒の触媒毒となる二酸化硫黄等が
除去されているので、パラジウム触媒が触媒毒により劣
化することを抑制できるとともに、一酸化炭素の大部分
が二酸化炭素に転化しているので、該パラジウム触媒を
略水素酸化専用に機能させることができる。
【００１６】また、前記吸着器５は、周知のように、複
数基を吸着工程と再生工程とに切換えて使用するもので
あり、各吸着器５内には、原料空気中に含まれる二酸化
炭素や水を吸着するモレキュラーシーブス等の吸着剤を
充填した吸着剤層１３が設けられている。
数基を吸着工程と再生工程とに切換えて使用するもので
あり、各吸着器５内には、原料空気中に含まれる二酸化
炭素や水を吸着するモレキュラーシーブス等の吸着剤を
充填した吸着剤層１３が設けられている。
【００１７】このように、原料空気入口側に鉄−マンガ
ンあるいは銅−マンガン触媒の充填層１１を設け、その
下流側にパラジウム触媒の充填層１２を設けることによ
り、原料空気中の一酸化炭素及び水素を一括して効率よ
く除去でき、空気分離部６から得られる製品中の一酸化
炭素や水素の含有量を大幅に低減することができる。さ
らに、パラジウム触媒が触媒毒により劣化することを抑
えることができるので、長期に亙って安定して使用する
ことができる。
ンあるいは銅−マンガン触媒の充填層１１を設け、その
下流側にパラジウム触媒の充填層１２を設けることによ
り、原料空気中の一酸化炭素及び水素を一括して効率よ
く除去でき、空気分離部６から得られる製品中の一酸化
炭素や水素の含有量を大幅に低減することができる。さ
らに、パラジウム触媒が触媒毒により劣化することを抑
えることができるので、長期に亙って安定して使用する
ことができる。
【００１８】加えて、鉄−マンガンあるいは銅−マンガ
ン触媒は、白金触媒に比べて極めて安価であるから、パ
ラジウム触媒の延命とともに、触媒にかかるコストを大
幅に低減することができ、触媒毒による活性低下後も、
白金触媒のように再生操作を行わずに新品と交換しても
コスト的に十分見合うものである。
ン触媒は、白金触媒に比べて極めて安価であるから、パ
ラジウム触媒の延命とともに、触媒にかかるコストを大
幅に低減することができ、触媒毒による活性低下後も、
白金触媒のように再生操作を行わずに新品と交換しても
コスト的に十分見合うものである。
【００１９】図２は、触媒筒３に導入する原料空気を触
媒反応に適した温度に加熱するための手段を設けた例を
示すものである。なお、前記実施例と同一要素のものに
は同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
媒反応に適した温度に加熱するための手段を設けた例を
示すものである。なお、前記実施例と同一要素のものに
は同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２０】原料空気の加熱手段は、熱交換器２１とヒ
ーター２２とからなるもので、熱交換器２１では、触媒
筒３に向かう原料空気と触媒反応を終えた原料空気とが
熱交換を行い、触媒筒３に向かう原料空気が昇温すると
ともに、触媒反応を終えた原料空気が降温する。
ーター２２とからなるもので、熱交換器２１では、触媒
筒３に向かう原料空気と触媒反応を終えた原料空気とが
熱交換を行い、触媒筒３に向かう原料空気が昇温すると
ともに、触媒反応を終えた原料空気が降温する。
【００２１】なお、原料空気は、圧縮機２で約５ｋｇ／
ｃｍ2 Ｇに圧縮されることにより、約９０℃に昇温する
ので、上記加熱手段は、反応速度等の条件により必要に
応じて設ければよい。一方、冷却器４は、触媒による酸
化反応により昇温した原料空気を吸着器５における吸着
温度に冷却するためのものであり、冷却水による冷却や
冷凍機を用いた冷却が行われる。
ｃｍ2 Ｇに圧縮されることにより、約９０℃に昇温する
ので、上記加熱手段は、反応速度等の条件により必要に
応じて設ければよい。一方、冷却器４は、触媒による酸
化反応により昇温した原料空気を吸着器５における吸着
温度に冷却するためのものであり、冷却水による冷却や
冷凍機を用いた冷却が行われる。
【００２２】実験例 上記図２の装置において、銅−マンガン触媒として、Ｃ
ｕＯ−Ｍｎ2 Ｏ3 触媒を使用し、原料空気圧力５ｋｇ／
ｃｍ2 Ｇ，温度１２０℃，Ｓｖ＝５０００ｈ-1の条件
で、空気中の一酸化炭素を除去する実験を行った。その
結果、入口濃度５ｐｐｍに対し、出口濃度は０．１ｐｐ
ｍであった。
ｕＯ−Ｍｎ2 Ｏ3 触媒を使用し、原料空気圧力５ｋｇ／
ｃｍ2 Ｇ，温度１２０℃，Ｓｖ＝５０００ｈ-1の条件
で、空気中の一酸化炭素を除去する実験を行った。その
結果、入口濃度５ｐｐｍに対し、出口濃度は０．１ｐｐ
ｍであった。
【００２３】なお、触媒として、上記鉄−マンガンある
いは銅−マンガン触媒及びパラジウム触媒に加えて他の
適当な触媒を加えることもでき、吸着器に充填する吸着
剤も適宜最適なものを選定することができる。
いは銅−マンガン触媒及びパラジウム触媒に加えて他の
適当な触媒を加えることもでき、吸着器に充填する吸着
剤も適宜最適なものを選定することができる。
【００２４】また、鉄−マンガンあるいは銅−マンガン
触媒の前段に、あるいはこれに代えて、過マンガン酸カ
リウム水溶液を、アルミナゲルを主体とする担体に浸漬
させて調製した過マンガン酸カリウム／酸化アルミニウ
ムを充填し、これを触媒毒物質の除去専用に用いても良
い。
触媒の前段に、あるいはこれに代えて、過マンガン酸カ
リウム水溶液を、アルミナゲルを主体とする担体に浸漬
させて調製した過マンガン酸カリウム／酸化アルミニウ
ムを充填し、これを触媒毒物質の除去専用に用いても良
い。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一酸化炭素及び水素を効率よく除去することが可能であ
り、また、パラジウム触媒が触媒毒により劣化すること
を抑えることができるので、長期に亙って安定して使用
することができる。加えて、鉄−マンガンあるいは銅−
マンガン触媒は、白金触媒に比べて極めて安価であるか
ら、パラジウム触媒の延命とともに、触媒にかかるコス
トを大幅に低減することができる。また、触媒毒による
活性低下後も、白金触媒のように再生して使用せずに、
交換使用しても良く、この点でも実際使用上、極めて好
適である。
一酸化炭素及び水素を効率よく除去することが可能であ
り、また、パラジウム触媒が触媒毒により劣化すること
を抑えることができるので、長期に亙って安定して使用
することができる。加えて、鉄−マンガンあるいは銅−
マンガン触媒は、白金触媒に比べて極めて安価であるか
ら、パラジウム触媒の延命とともに、触媒にかかるコス
トを大幅に低減することができる。また、触媒毒による
活性低下後も、白金触媒のように再生して使用せずに、
交換使用しても良く、この点でも実際使用上、極めて好
適である。
【００２６】したがって、本発明は、半導体工業等で使
用する極めて高純度の窒素ガスを製造する空気液化分離
装置の原料空気精製用として最適である。
用する極めて高純度の窒素ガスを製造する空気液化分離
装置の原料空気精製用として最適である。
【図１】 本発明の除去装置の一実施例を示す系統図で
ある。
ある。
【図２】 他の実施例を示す系統図である。
１…濾過器 ２…圧縮機 ３…触媒筒 ４…冷却
器 ５…吸着器 ６…空気分離部 １１…鉄−マンガンあるいは銅−マ
ンガン触媒の充填層 １２…パラジウム触媒の充填層 １３…吸着剤層
２１…熱交換器 ２２…ヒーター
器 ５…吸着器 ６…空気分離部 １１…鉄−マンガンあるいは銅−マ
ンガン触媒の充填層 １２…パラジウム触媒の充填層 １３…吸着剤層
２１…熱交換器 ２２…ヒーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２５Ｊ 3/08 8925−4Ｄ
Claims (3)
- 【請求項１】 ガス中に含まれる一酸化炭素及び水素を
除去する方法において、前記ガスを、鉄−マンガンある
いは銅−マンガン触媒により処理した後、パラジウム触
媒により処理して前記一酸化炭素を二酸化炭素に、水素
を水にそれぞれ転化し、次いで吸着除去することを特徴
とする一酸化炭素及び水素の除去方法。 - 【請求項２】 ガス中に含まれる一酸化炭素及び水素を
除去する装置において、前記ガスの流れの上流側から順
に、鉄−マンガンあるいは銅−マンガン触媒の充填層、
次いでパラジウム触媒の充填層を配設したことを特徴と
する一酸化炭素及び水素の除去装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の一酸化炭素及び水素の除
去装置を、原料空気前処理用吸着器の前段に設けたこと
を特徴とする空気液化分離装置における一酸化炭素及び
水素の除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3346230A JPH05177115A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 一酸化炭素及び水素の除去方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3346230A JPH05177115A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 一酸化炭素及び水素の除去方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05177115A true JPH05177115A (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=18381996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3346230A Pending JPH05177115A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 一酸化炭素及び水素の除去方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05177115A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1190181A (ja) * | 1997-09-24 | 1999-04-06 | Osaka Oxygen Ind Ltd | 空気清浄装置 |
| US6096278A (en) * | 1997-07-04 | 2000-08-01 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process and device for treating gas flows |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP3346230A patent/JPH05177115A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6096278A (en) * | 1997-07-04 | 2000-08-01 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process and device for treating gas flows |
| JPH1190181A (ja) * | 1997-09-24 | 1999-04-06 | Osaka Oxygen Ind Ltd | 空気清浄装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0172121B1 (ko) | 개스의 저온 정제법 | |
| JP3634115B2 (ja) | ガス精製方法及び装置 | |
| KR960002190B1 (ko) | 불활성 기체의 정제 방법 | |
| JP6185423B2 (ja) | ガス流からの水素及び一酸化炭素不純物の除去 | |
| EP0832678A2 (en) | Inert gas purification | |
| US6096278A (en) | Process and device for treating gas flows | |
| JPH09142813A (ja) | 不純物酸素および一酸化炭素のうちの少なくとも１種について実質的に精製された流れの製造方法および装置 | |
| JP2000167389A (ja) | ガスの精製方法 | |
| US6660240B1 (en) | Gas processing agent and manufacturing method therefor, gas purification method, gas purifier and gas purification apparatus | |
| US6589493B2 (en) | Gas purification-treating agents and gas purifying apparatuses | |
| JPH02120212A (ja) | 不活性ガスの精製装置 | |
| JP2003103132A (ja) | 圧力スィング吸着によるガス精製 | |
| JP3462604B2 (ja) | 不活性ガスの精製方法および装置 | |
| US5662873A (en) | Process for the elimination of impurities contained in a gaseous compound | |
| JPH05177115A (ja) | 一酸化炭素及び水素の除去方法及び装置 | |
| JPH0857240A (ja) | ガスの精製方法及び装置 | |
| JP3201923B2 (ja) | 高純度窒素ガスの製造方法および製造装置 | |
| JP3300896B2 (ja) | 微量酸素の除去方法 | |
| JP2000211904A (ja) | ガスの精製方法 | |
| CA2217272C (en) | Regeneration of adsorbent beds | |
| JPH05337319A (ja) | 不活性ガス中の一酸化炭素の除去方法 | |
| KR101190461B1 (ko) | 고순도 및 초-고순도 기체의 제조 | |
| JP3213851B2 (ja) | 不活性ガス中の一酸化炭素の除去方法 | |
| JP2902317B2 (ja) | 不活性ガスの常温精製方法および装置 | |
| KR100438266B1 (ko) | 기체상 화합물에 함유된 불순물을 제거하는 방법 |