JPH05301011A - 塩化水素ガスの濃縮方法 - Google Patents

塩化水素ガスの濃縮方法

Info

Publication number
JPH05301011A
JPH05301011A JP4107004A JP10700492A JPH05301011A JP H05301011 A JPH05301011 A JP H05301011A JP 4107004 A JP4107004 A JP 4107004A JP 10700492 A JP10700492 A JP 10700492A JP H05301011 A JPH05301011 A JP H05301011A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen chloride
gas
adsorbent
adsorption
pressure
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
Application number
JP4107004A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Hirayama
照夫 平山
Shinji Takenaka
慎司 竹中
Kunihiro Yamada
国博 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority to JP4107004A priority Critical patent/JPH05301011A/ja
Publication of JPH05301011A publication Critical patent/JPH05301011A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B7/00Halogens; Halogen acids
    • C01B7/01Chlorine; Hydrogen chloride
    • C01B7/07Purification ; Separation
    • C01B7/0706Purification ; Separation of hydrogen chloride
    • C01B7/0718Purification ; Separation of hydrogen chloride by adsorption

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特定の吸着剤を用い、導入したガスよりも塩
化水素濃度の高い排出ガスを得る。 【構成】 特定の吸着剤に塩化水素含有ガスを導入して
塩素を吸着させ、その後その吸着剤に導入時より低い圧
力にする。吸着剤としてはゼオライト、非ゼオライト系
多孔質酸性酸化物又は活性炭が好ましく用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は圧力スイング吸着法を利
用する塩化水素の濃縮方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】塩化水素は非常に重要な工業中間原料で
多くの化学産業で使用されており、各所に塩化水素の分
離や濃縮のための設備が存在する。従来塩化水素を含む
混合ガスより塩化水素を分離する方法としては、(1)
高圧低温の蒸留による分離法、(2)溶媒による吸着
法、(3)水と接触させ塩酸として分離する方法、
(4)活性炭吸着塔による塩化水素分離法などがある。
しかし、(1)の方法では高圧低温の過酷な条件であ
り、エネルギー消費量も多く経済的に有利な方法とは言
えない。(2)の方法では塩化水素純度は低く、高純度
の塩化水素ガスを必要とするプロセスには使用できな
い。(3)の方法では塩化水素は水溶液の塩酸として回
収されるため多くの場合用途がない。(4)の場合では
高純度の塩化水素ガスは得られるが、吸着剤の高温再生
が必要なため操作が複雑となる。このように塩化水素を
含有するガスから塩化水素を分離する場合、現状では経
済的かつ効率的に分離する有効な方法はない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は高圧ガス、環
境問題等の法規制を受けず、また経済的かつ効率的に塩
化水素含有ガスから塩化水素を分離し濃縮する方法を提
供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】ガスを分離する方法とし
て良く用いられる手段に圧力スイング吸着法がある。酸
素・窒素の純度アップや一酸化炭素・水素の純度アップ
に使用されるのが通常である。検討に先立って塩化水素
に関する先行技術の調査を行ったところ、酸性ガスの吸
着分離(特開昭62−110744)において、吸着剤
に塩基性アルカリ金属化合物及び塩基性アルカリ土類金
属化合物の中から選ばれた少なくとも1種と非ゼオライ
ト系多孔質酸化物との複合体を用いた塩化水素と窒素の
分離例があるのみであり、一酸化炭素を含む塩化水素混
合ガスから塩化水素を分離し濃縮する方法に関する文献
や技術は存在しない。
【0005】そこで本発明者らは一酸化炭素を含む塩化
水素を含有するガスを圧力スイング吸着により塩化水素
を分離できないかという点について鋭意検討し、吸着剤
にゼオライト、非ゼオライト系多孔質酸性酸化物、活性
炭又は分子ふるいカーボンを用いることにより塩化水素
を有効に分離することが可能であることを見出し本発明
に至った。
【0006】即ち、本発明は塩化水素を吸着しうる吸着
剤を充填した吸着塔に、塩化水素を含有するガスを導入
して特に塩化水素を吸着させ、その後ガスの導入を停止
し、吸着のためにガスを導入した時よりも低い圧力にす
ることで、吸着されていた塩化水素ガスを脱着し、導入
ガスの塩化水素濃度より高い塩化水素濃度のガスを得る
とともに吸着剤は再生される技術であり、このようにし
て再生された吸着剤は再び前出の塩化水素ガス吸着に使
用することができる塩化水素ガスの濃縮方法である。
【0007】本発明の方法が適用される塩化水素を含有
するガスには塩化水素以外のガスとしては酸素、窒素、
二酸化炭素、一酸化炭素、水素、アルゴン、メタンなど
の炭化水素等が存在してよいが、圧力スイング吸着法で
これらを含むガスから塩化水素を分離するには、これら
のガスと吸着剤との吸着親和力が塩化水素に対する場合
より充分に差があるものを選択する必要がある。
【0008】そこで本発明に使用する塩化水素の吸着剤
としては、合成および天然ゼオライト、非ゼオライト系
多孔質酸性酸化物や活性炭および分子ふるいカーボンの
ような炭素質吸着剤が選択される。たとえばゼオライト
としてはA型、X型、Y型、L型、ZSM型、モルデナ
イトなどが挙げられる。非ゼオライト系多孔質酸性酸化
物としてはアルミナ、シリカゲル、シリカアルミナ、チ
タニア、マグネシア等が挙げられる。活性炭としては果
実殻系、木材系、石炭系、石油系、泥炭系などが吸着剤
として使用できる。
【0009】これらの吸着剤に対しては塩化水素は前記
の各ガスに比較しより強い親和力を有しているので、こ
れらの吸着剤を充填した吸着塔に塩化水素を含有するガ
スを導入すると塩化水素は他のガスより優先的に吸着さ
れるので、吸着塔のガス出口側では塩化水素濃度の低い
ガスが、時にはほとんど検出されない程度までのガスが
得られる。
【0010】吸着剤に吸着させる塩化水素を含有するガ
スの塩化水素濃度には特に制限はないが通常10〜95
%塩化水素濃度が適用される。塩化水素濃度が低い場合
には脱着による再生操作までの吸着時間を長く取ること
ができる。なおこの吸着操作の操作圧力は後の塩化水素
の脱着操作より高い圧力にする。操作温度は充填する吸
着剤の種類・導入ガスに含まれる塩化水素以外のガスの
種類や経済的な問題で決定される。
【0011】たとえば、シリカゲルを吸着剤として使用
した場合には、常温付近でも充分な塩化水素吸着を行う
ことができる。 一方、充填物の劣化防止や設備の材質
劣化を防止するために原料ガス中の水分は低い方が良
く、1000ppm 以下が望ましい。吸着塔への塩化
水素の吸着が進み、飽和状態に近づいたところで原料と
しての塩化水素を含有するガスの吸着塔への供給を停止
する。続いて吸着塔の操作圧力を降下させ、吸着してい
る塩化水素およびその他のガスを脱着させる。この時の
操作圧力は吸着時の圧力以下とし、必要に応じては真空
ポンプにより大気圧以下にすることも有効である。
【0012】また操作温度は任意であるが、基本的には
吸着時の温度と同じとする方が経済的である。もちろん
経済的に有効であればいわゆるサーマルスイング方式を
取ることも可能である。
【0013】更に、脱着操作時に少量の不活性ガス、好
ましくは窒素ガスを通気させることは吸着剤から塩化水
素ガスの脱着が促進され好ましい態様である。この脱着
操作により導入ガスにおけるよりも塩化水素濃度の高い
ガスを得ることができるとともに、塩化水素を吸着した
吸着剤は脱塩化水素されるので再生することができ、再
び次の吸着操作を繰り返し行うことができる。
【0014】次に工業規模におけるより具体的な形での
実施の状態について説明する。図1はその形態を示す。
図1では塩化水素を含有する原料ガスは管1よりガス圧
縮機2に送られ、ここで所定圧力まで昇圧された後、切
換弁3を経て、3基の吸着塔4a,4b,4cの内の第
1の吸着塔4aに送り込まれる。
【0015】3基の吸着塔4a,4b,4cは各々前出
の塩化水素を優先的に吸着する吸着剤が充填されてお
り、加圧状態で導入された原料ガス中の塩化水素が優先
的に吸着され、吸着塔4aの出口には塩化水素の含有率
の低いガス、時にはほとんど検出できない程度に低い塩
化水素濃度のガス(以下処理済ガスとする)が得られ
る。
【0016】この脱塩化水素ガスは切換弁5、弁6を経
てブロワ7に送られ排出される。この時、第2の吸着塔
4bでは、第1の吸着塔4aから吐出した処理済ガスの
一部が流量調節機構8、切換弁9を経て第2の吸着塔4
b内に導入され、この塔内の圧力が処理済ガスによって
高められる昇圧工程が実施されており、また第3の吸着
塔4cではこの塔内の真空ポンプ10とが切換弁11,
12aを経て接続され、この塔内の吸着剤が減圧状態で
再生処理される再生工程が実施されている。
【0017】そして所定量の塩化水素を吸着して飽和寸
前となった吸着塔4aは、切換弁3の切り換えによって
原料ガスの導入が停止されると共に、切換弁13の切り
換えによって塔内が真空ポンプ10で排気されて減圧状
態となり、吸着剤に吸着された塩化水素が脱着され、吸
着剤が再生される(再生工程)。
【0018】この再生工程で製品としての塩化水素濃度
の高いガスを真空ポンプ10の吐出口から得ることがで
き、この塩化水素を高濃度に含有したガスは下流の消費
工程に送られる。この時第2の吸着塔4bでは、原料ガ
スが切換弁14を経て導入され、この塔の出口から処理
済ガスが吐出し、切換弁15、弁6を経てブロワ7に送
られ、さらに消費工程へ送られる。
【0019】また第3の吸着塔4cでは第2の吸着塔4
bから吐出される処理済ガスの一部が流量調節機構8、
切換弁16を経て導入され、この塔内の圧力が処理済ガ
スによって高められる昇圧工程が実施されている。
【0020】その後第3の吸着塔4cでは切換弁17を
経て原料ガスが導入され、処理済ガスが切換弁18、弁
6を経てブロワ7に送られ排出される。これと同時に第
1の吸着塔4aでは、第3の吸着塔4cから吐出される
処理済ガスの一部が流量調節機構8、切換弁19を経て
導入され、この塔内の圧力が処理済ガスによって高めら
れる昇圧工程が実施されている。
【0021】この時第2の吸着塔4bでは、切換弁14
の切り換えにより原料ガスの導入が停止されると共に、
切換弁20の切り換えによって塔内が真空ポンプ10で
排気されて減圧状態になり、吸着剤に吸着された塩化水
素が脱着され、吸着剤が再生される。
【0022】以下同様に、この一連操作を3基の吸着塔
4a,4b,4cについて交互に繰り返すことによって
塩化水素を含有する原料ガスより塩化水素を分離し、原
料ガス中の塩化水素濃度以上の塩化水素濃度のガスを連
続的に得ることができる。
【0023】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例1 シリカゲル(富士デビソン製、組成 SiO2:99.
7%,Fe23:0.008%,Al23:0.02
5,CaO:0.01:,Na2O:0.05)43g
を充填したステンレス製の吸着カラムに25℃にて塩化
水素(90%)・一酸化炭素(10%)の組成ガスを1
atmの条件下、200ml/minで7分間通気し
た。この間カラムから流出するガスをガスクロマトグラ
フ分析を行いガス組成を分析したところ塩化水素は50
0ppm検出された。通気完了後原料ガスの供給を停止
し、真空ポンプで吸着カラムを60mmHgの圧力に1
0分間おき、塩化水素を脱着させて脱着したガスの分析
をしたところ塩化水素濃度99%であった。この脱着後
の吸着カラムに再び初めと同様の組成のガスを同条件で
通気したところ、やはり7分間は流出するガスの塩化水
素濃度は500ppmであった。
【0024】実施例2 シリカゲル(富士デビソン製、組成 SiO2:99.
7%,Fe23:0.008%,Al23:0.02
5,CaO:0.01:,Na2O:0.05)43g
を充填したステンレス製の吸着カラムに25℃にて塩化
水素(90%)・一酸化炭素(10%)の組成ガスを5
atmの条件下、200ml/minで15分間通気し
た。この間カラムから流出するガスをガスクロマトグラ
フ分析を行いガス組成を分析したところ塩化水素は50
0ppm検出された。通気完了後原料ガスの供給を停止
し、真空ポンプで吸着カラムを60mmHgの圧力に1
0分間おき、塩化水素を脱着させて脱着したガスの分析
をしたところ塩化水素濃度98%であった。この脱着後
の吸着カラムに再び初めと同様の組成のガスを同条件で
通気したところ、やはり15分間は流出するガスの塩化
水素濃度は500ppmであった。
【0025】実施例3 合成Y型ゼオライト(ZEOCHEM製)40gを充填
したステンレス製の吸着カラムに60℃にて塩化水素
(90%)・一酸化炭素(5%)・窒素(5%)の組成
のガスを1atmの圧力に調節して200ml/min
で7分間通気した。この間カラムから流出するガスをガ
スクロマトグラフ分析を行いガス組成を分析したところ
塩化水素ガスは500ppm検出された。通気完了後原
料ガスの供給を停止し、真空ポンプで吸着カラムを60
mmHgの圧力に5分間おき、塩化水素ガスを脱着させ
た。脱着したガスを分析したところ塩化水素濃度99%
であった。この脱着後の吸着カラムに再び初めと同様の
組成のガスを同条件で通気したところ、やはり7分間は
流出するガスの塩化水素濃度は500ppmであった。
【0026】実施例4 活性炭PCB(東洋カルゴン製)23gを充填したステ
ンレス製の吸着カラムに25℃にて塩化水素(90%)
・一酸化炭素(5%)・酸素(5%)の組成のガスを1
atmの圧力に調節して200ml/minで11分間
通気した。この間カラムから流出するガスをガスクロマ
トグラフ分析を行いガス組成を分析したところ塩化水素
ガスは500ppm検出された。通気完了後原料ガスの
供給を停止し、真空ポンプで吸着カラムを60mmHg
の圧力に10分間おき、塩化水素ガスを脱着させて脱着
したガスを分析したところ塩化水素濃度99%であっ
た。この脱着後の吸着カラムに再び初めと同様の組成の
ガスを同条件で通気したところ、やはり11分間は流出
するガスの塩化水素濃度は500ppmであった。
【0027】実施例6 分子ふるいカーボンMSC(武田薬品製)20gを充填
したステンレス製の吸着カラムに25℃にて塩化水素
(90%)・一酸化炭素(5%)・二酸化炭素(5%)
の組成のガスを1atmの圧力に調節して200ml/
minで11分間通気した。この間カラムから流出する
ガスをガスクロマトグラフ分析を行いガス組成を分析し
たところ塩化水素ガスは500ppm検出された。通気
完了後原料ガスの供給を停止し、真空ポンプで吸着カラ
ムを60mmHgの圧力に10分間おき、塩化水素ガス
を脱着させて脱着したガスを分析したところ塩化水素濃
度99%であった。この脱着後の吸着カラムに再び初め
と同様の組成のガスを同条件で通気したところ、やはり
10分間は流出するガスの塩化水素濃度は500ppm
であった。
【0028】
【発明の効果】本発明は圧力スイング吸着法を適用する
ことにより、塩化水素を含有するガスから塩化水素を容
易に分離、濃縮する方法を提供するもので、その工業的
価値は非常に大きい。本発明は吸着剤を用いて塩化水素
ガスを回収する技術であって、高圧ガスを取扱う法律の
規制を受けず、また溶剤の再生も要しない方法である。
本発明は塩化水素を利用する設備において付属設備とし
て実施される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を特に連続的に行なうために複数の吸着
塔を用いる設備の模式図である。
【符号の説明】
1 原料ガス供給管 2 圧縮機 4a,4b,4c 吸着塔 6 弁 7 ブロワー 8 流量調節機構 10 真空ポンプ 3、5、9、11、12a、12b、13〜20 切
換弁

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩化水素を吸着しうる吸着剤を充填した吸
    着塔に、塩化水素を含有するガスを導入して塩化水素を
    吸着させ、その後ガスの導入を停止し、ガス導入時より
    も低い圧力下で脱着を行ない、導入ガスの塩化水素濃度
    より高い塩化水素濃度のガスを得るとともに吸着剤を再
    生することを特徴とする塩化水素ガスの濃縮方法。
  2. 【請求項2】塩化水素を吸着しうる吸着剤がゼオライト
    である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】塩化水素を吸着しうる吸着剤が非ゼオライ
    ト系多孔質酸性酸化物である請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】塩化水素を吸着しうる吸着剤が活性炭であ
    る請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】活性炭が分子ふるいカーボンである請求項
    4記載の方法。
  6. 【請求項6】塩化水素を含有する導入ガスの少なくも1
    成分が一酸化炭素である請求項1記載の方法。
JP4107004A 1992-04-24 1992-04-24 塩化水素ガスの濃縮方法 Pending JPH05301011A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4107004A JPH05301011A (ja) 1992-04-24 1992-04-24 塩化水素ガスの濃縮方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4107004A JPH05301011A (ja) 1992-04-24 1992-04-24 塩化水素ガスの濃縮方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05301011A true JPH05301011A (ja) 1993-11-16

Family

ID=14448055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4107004A Pending JPH05301011A (ja) 1992-04-24 1992-04-24 塩化水素ガスの濃縮方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05301011A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015182927A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 住友精化株式会社 塩化水素精製方法および塩化水素精製装置
JP2016150869A (ja) * 2015-02-17 2016-08-22 住友精化株式会社 塩化水素の製造方法
CN112591711A (zh) * 2020-12-16 2021-04-02 浙江天采云集科技股份有限公司 一种HF/HCl混合气体高纯度高收率的FTrPSA分离与净化提取方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015182927A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 住友精化株式会社 塩化水素精製方法および塩化水素精製装置
JP2016150869A (ja) * 2015-02-17 2016-08-22 住友精化株式会社 塩化水素の製造方法
CN112591711A (zh) * 2020-12-16 2021-04-02 浙江天采云集科技股份有限公司 一种HF/HCl混合气体高纯度高收率的FTrPSA分离与净化提取方法
CN112591711B (zh) * 2020-12-16 2022-05-20 浙江天采云集科技股份有限公司 一种HF/HCl混合气体高纯度高收率的FTrPSA分离与净化提取方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3072129B2 (ja) 塩素ガスの濃縮方法
AU649823B2 (en) Process for the purification of the inert gases
US4775394A (en) Process for separation of high purity gas from mixed gas
US4376640A (en) Repressurization of pressure swing adsorption system
US5531809A (en) Pretreatment layer for CO-VSA
CA1188231A (en) Repressurization for pressure swing adsorption system
JPH10114508A (ja) 不活性ガス流れを精製する方法
JPS6137968B2 (ja)
JP2002346329A (ja) ガス混合物中の二酸化炭素含量を減少させる方法
EP0545559A2 (en) Separation of gas mixtures
JPH0268111A (ja) 改良された圧力スイング吸着法
JP4450944B2 (ja) パーフルオロカーボンの回収方法及び分解方法
JPH05301011A (ja) 塩化水素ガスの濃縮方法
CN1224046A (zh) 浓缩和提纯高炉气中一氧化碳的变压吸附工艺
EP4227263A1 (en) Method for removing oxygen molecule and method for purifying carbon monoxide
JP3080687B2 (ja) 塩素ガスの濃縮方法
JP2909253B2 (ja) 塩素ガスの濃縮方法
JPS62117612A (ja) 吸着塔の再生方法
CA1176994A (en) Repressurization for pressure swing adsorption system
JP2909254B2 (ja) 塩素ガスの濃縮方法
EP0055669A1 (en) Repressurization for pressure swing adsorption system
JP2587334B2 (ja) Ch4を含まないcoガスの分離方法
JPS62193623A (ja) 易吸着物質を高純度ガスとして取り出す方法
JPH0616407A (ja) 一酸化炭素ガスの精製方法
JPS62241523A (ja) 回収効率に優れる一酸化炭素の分離精製方法