JPH07172803A - 酸素ガス回収方法及び酸素ガス回収装置 - Google Patents

酸素ガス回収方法及び酸素ガス回収装置

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JPH07172803A
JPH07172803A JP9571592A JP9571592A JPH07172803A JP H07172803 A JPH07172803 A JP H07172803A JP 9571592 A JP9571592 A JP 9571592A JP 9571592 A JP9571592 A JP 9571592A JP H07172803 A JPH07172803 A JP H07172803A
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JP
Japan
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oxygen
perovskite
type compound
temperature
voltage
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Pending
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JP9571592A
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English (en)
Inventor
Shoji Doi
祥司 土肥
Koji Moriya
浩二 守家
Katsutoshi Nakayama
勝利 中山
Shigeru Morikawa
茂 森川
Takashi Kobayashi
小林  孝
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02Preparation of oxygen

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸素回収にあたり酸素脱離時の脱離温度が同
一の場合は、酸素の脱離量(回収量)を増加させること
が可能であり、さらに同一の回収量を得たい場合はその
脱離温度を低下させることが可能な酸素ガスの回収方法
及びこれに使用される酸素ガスの回収装置を得る。 【構成】 常温より高い温度状態で、酸素イオンが電荷
担体である混合導電性を示すペロブスカイト型化合物に
電圧を印加するとともに、ペロブスカイト型化合物の陰
極側部位に酸素含有ガスを接触させて前記陰極側部位よ
り酸素を吸着させ、前記吸着された酸素を前記ペロブス
カイト型化合物の陽極側部位より脱離させて、前記酸素
を回収する。この回収方法を使用する装置としては、ペ
ロブスカイト型化合物が配設される酸素ガス処理層4の
両側に、原料ガス室5と製品ガス室6とを備え、さら
に、温度調整手段3と電圧印加手段8とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素ガスの回収方法及
びこの方法を使用する酸素ガス回収装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の原料ガスである酸素含有
ガスより酸素富化ガスを得る酸素ガスの回収方法として
は以下に示すようなものが知られている。即ち、第一の
方法は酸素富化膜によって大気から酸素濃度の高い空気
を得る方法であり、第二の方法はゼオライトなどの窒素
吸着物質を利用して大気中から酸素を分離して回収する
方法であり、さらに第三の方法は固体電解質の加熱・冷
却(Δ900℃前後(約1000℃)でイオン伝導性を
示す材料が使用される)により大気中の酸素を窒素等か
ら分離して回収する方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には夫々下記のような欠点がある。第一の方法で
は、酸素富化膜に圧力差を付けるため多くの動力が必要
でランニングコストが高くなり、また酸素富化膜の耐熱
性の面から250℃程度以下でないと実用化できず用途
が狭い。第二の方法では、加圧・減圧をくり返すため、
圧縮機の可動部や摺動部の磨耗・疲労は避けられず、メ
ンテナンスの時間間隔が短い。第三の方法では、加熱に
要するエネルギーが多い割りには酸素の輸送能力が低
い。従って、このような温度(使用できる温度域に限界
がある)、エネルギー、装置的な問題点を解消するため
に、ペロブスカイト型化合物を利用することが提案され
ている。この方法においては、ペロブスカイト型化合物
の酸素吸着能が利用され、所定温度域においてこの化合
物に酸素を吸着させるとともに、前記所定温度域よりも
高温の温度に化合物を設定し、吸着された酸素を化合物
より脱離させて、酸素の回収が図られる。しかしなが
ら、この方法を採用する場合は、温度的、装置的な問題
点は解消されるものの、化合物を比較的高温に維持し
て、酸素の脱離を図る必要があるという問題が残存す
る。
【0004】従って本発明の目的は、酸素回収にあたり
酸素脱離時の脱離温度が同一の場合は、酸素の脱離量
(回収量)を増加させることが可能であり、さらに同一
の回収量を得たい場合はその脱離温度を低下させること
が可能な酸素ガスの回収方法及びこれに使用される酸素
ガスの回収装置を得ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本願の酸素ガス回収方法の特徴手段は、常温より高い
温度状態で、酸素イオンが電荷担体である混合導電性を
示すペロブスカイト型化合物に電圧を印加するととも
に、ペロブスカイト型化合物の陰極側部位に酸素含有ガ
スを接触させて陰極側部位より酸素を吸着させ、吸着さ
れた酸素をペロブスカイト型化合物の陽極側部位より脱
離させて、酸素を回収することにある。さらに、本願の
第二発明による酸素ガス回収方法の特徴手段は、酸素吸
着状態にあり、且つある酸素イオンが電荷担体である混
合導電性を示すペロブスカイト型化合物を常温より高い
温度に維持するとともに、ペロブスカイト型化合物に電
圧印加して、ペロブスカイト型化合物より酸素を脱離さ
せて回収することにある。一方本願の酸素ガス回収装置
の特徴構成は、これが、酸素イオンが電荷担体である混
合導電性を示すペロブスカイト型化合物が配設される酸
素ガス処理層の一方の側に酸素含有ガスが導入される原
料ガス室を、他方の側に酸素ガスが導出される製品ガス
室を備えるとともに、ペロブスカイト型化合物を常温よ
り高い温度に維持する温度調整手段と、原料ガス室に面
するペロブスカイト型化合物部位を陰極に、製品ガス室
に面するペロブスカイト型化合物部位を陽極に設定する
電圧印加手段を備えて構成されていることにある。そし
て、これらの作用・効果は次の通りである。
【0006】
【作用】ある種のペロブスカイト型化合物は、酸素イオ
ンと電子キャリアーがともに電荷担体である混合導電性
を示す。こういったペロブスカイト型化合物は、これに
電圧を印加することによりペロブスカイト型化合物の結
晶構造中にとりこまれて酸素がイオン状態で動きやすく
なり、これから制御よく酸素ガスを脱離することができ
る。従って、本願第一の方法においては、こういった化
合物を所定の温度状態、且つ電圧印加状態に維持すると
ともに、負極側より酸素を吸着させ、陽極側に移動さ
せ、さらに、陽極側よりこのような酸素を脱離させるこ
とで、酸素を回収することができる。そして、本願第二
の方法においては、酸素が何らかの要因によって吸着さ
れている状態の化合物を、所定の温度状態で電圧印加状
態に維持することにより、陽極側より酸素を回収するこ
とができる。第一の方法を使用する酸素の回収装置とし
ては、酸素ガス処理層両側に原料ガス室と製品ガス室と
を設け、さらに温度調整手段と電圧印加手段とを備え、
原料ガス室に酸素含有ガスを供給すると、このガスより
酸素を奪って、製品ガス室側に酸素が供給され、酸素の
回収をおこなうことができる。
【0007】
【発明の効果】従って、こういった方法、装置において
は、酸素の回収がペロブスカイト型化合物によっておこ
なわれるため、簡単な構成でこれを実行することが可能
である。この場合、酸素回収にあたり酸素脱離時の脱離
温度が同一の場合は、酸素の脱離量(回収量)を増加さ
せることが可能となり、同一の回収量を得たい場合はそ
の脱離温度を低下させることが可能となった。
【0008】
【実施例】以下、本願の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1には、本願の酸素ガス回収方法を使用する酸素
ガス回収装置1の構成が示されている。この装置1は、
単一の容器2の周部に温度調節手段としての加熱装置3
を備えて構成されており、前記容器2の中央部には層状
に成形されたペロブスカイト型化合物が配設される酸素
ガス処理層4を備えている。そして、この酸素ガス処理
層4の一方の側に、酸素含有ガスが導入される原料ガス
室5が備えられ、他方の側に酸素ガスが導出される製品
ガス室6が備えられている。ここで、酸素ガス処理層4
には、層状に成形されたLa0.2Sr0.8CoOδ(δ=
1〜3)系組成のぺロブスカイト型化合物焼結体が収納
されている。そして、この焼結体には2本のリード線7
が接続されており、電圧を焼結体に印加できるようにな
っている。即ち、印加電圧を加える電圧印加手段として
の印加装置8が焼結体に備えられ、この印加装置8によ
り、原料ガス室5に面するペロブスカイト型化合物部位
が陰極に、製品ガス室6に面するペロブスカイト型化合
物部位が陽極に設定される。
【0009】以下に、ペロブスカイト型化合物の特性に
ついて説明する。La0.2Sr0.8CoOδ(δ=1〜
3)系組成のペロブスカイト型化合物は、酸素イオンと
電子キャリアーがともに電荷担体である混合導電性を有
する。従って、この性質を利用して上述の装置構成によ
って電圧を印加すると、ぺロブスカイト型化合物結晶構
造中にとりこまれて酸素がイオン状態で動きやすくな
り、制御よく酸素ガスを脱離することができる。従っ
て、収蔵・吸着された酸素を昇温加熱で脱離する場合と
比べて、一定温度で制御よく一定量の酸素を所定部位に
脱離することが可能となる(電圧印加がある場合と無い
場合とで、脱離温度は250℃程度低下する)。
【0010】即ち酸素ガス回収装置においては、原料ガ
ス供給口2aより原料ガス室5に酸素含有ガスが供給さ
れ、前述の酸素ガス処理層4において酸素のみが選択的
に製品ガス室6側に導かれて、製品ガス出口2bから送
り出されるのである。以下に運転条件を箇条書きする。 ペロブスカイト型化合物 La0.2Sr0.8CoOδ
(δ=1〜3) 酸素吸着温度 300℃ 酸素脱離温度 500℃ 印加電流量 100mA 脱離酸素量 10cc/1g化合物当
【0011】〔実験結果〕本願に関して、発明者らがお
こなった実験の結果を以下に示す。 1.電圧印加と非印加の場合の比較 図2には、La0.2Sr0.8CoOδ(δ=1〜3)(酸
素イオンが電荷担体である混合導電性を示すペロブスカ
イト型化合物の一例)に於ける、電圧を印加した場合と
印加しない場合との脱離酸素量の比較が示されている。
ここで、酸素の吸着温度は300℃であり、脱離温度は
500℃である。グラフは夫々以下のような条件を示
す。 A 電圧を印加しない場合 B 10mAの電流を、酸素吸着側を負極に脱離側を陽
極として、酸素と酸素脱離方向が同じ状態で流した場合 C 10mAの電流を、酸素吸着側を陽極に脱離側を負
極として、酸素と酸素脱離方向が逆の状態で流した場合 結果順方向の場合(B)の酸素脱離量は、印加がない場
合の倍程度となった。 2.脱離酸素量と電流値の関係 図3には、前述の実験と同様な化合物に於ける電流値と
脱離酸素量の関係が示されている。結果、電流値が0〜
10mAの場合は脱離量は電流量の増加に従って、脱離
酸素量も増加するが、10mA以上においてはほぼ一定
の値(10cc/化合物1g当たり)となる。
【0012】〔別実施例〕上記の実施例においては、主
に、La0.2Sr0.8CoOδ(δ=1〜3)について説
明したが、このような特性を示すペロブスカイト型化合
物としては、LaxSr1-xCoOδ(式中x=0〜0.
8,δ=1〜3)等もある。従ってこのような化合物を
総称して、酸素イオンが電荷担体である混合導電性を示
すペロブスカイト型化合物と称する。
【0013】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】酸素ガス回収装置の構成を示す図
【図2】電圧を印加した場合と印加しない場合の脱離酸
素量の比較を示す図
【図3】電流値と脱離酸素量の関係を示す図
【符号の説明】
3 温度調節手段 4 酸素ガス処理層 5 原料ガス室 6 製品ガス室 8 電圧印加手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 茂 京都府京都市下京区中堂寺南町17 株式会 社関西新技術研究所内 (72)発明者 小林 孝 京都府京都市下京区中堂寺南町17 株式会 社関西新技術研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 常温より高い温度状態で、酸素イオンが
    電荷担体である混合導電性を示すペロブスカイト型化合
    物に電圧を印加するとともに、前記ペロブスカイト型化
    合物の陰極側部位に酸素含有ガスを接触させて前記陰極
    側部位より酸素を吸着させ、前記吸着された酸素を前記
    ペロブスカイト型化合物の陽極側部位より脱離させて、
    前記酸素を回収する酸素ガス回収方法。
  2. 【請求項2】 酸素吸着状態にある酸素イオンが電荷担
    体である混合導電性を示すペロブスカイト型化合物を常
    温より高い温度に維持するとともに、前記ペロブスカイ
    ト型化合物に電圧印加して、前記ペロブスカイト型化合
    物より酸素を脱離させて、回収する酸素ガス回収方法。
  3. 【請求項3】 前記ペロブスカイト型化合物が、Lax
    Sr1-xCoOδ(式中、xは0〜0.8、δは1〜
    3)であり、処理温度が500℃である請求項1または
    2に記載の酸素ガス回収方法。
  4. 【請求項4】 酸素イオンが電荷担体である混合導電性
    を示すペロブスカイト型化合物が配設される酸素ガス処
    理層(4)の一方の側に酸素含有ガスが導入される原料
    ガス室(5)を、他方の側に酸素ガスが導出される製品
    ガス室(6)を備えるとともに、前記ペロブスカイト型
    化合物を常温より高い温度に維持する温度調節手段
    (3)と、前記原料ガス室(5)に面するペロブスカイ
    ト型化合物部位を陰極に、前記製品ガス室(6)に面す
    るペロブスカイト型化合物部位を陽極に設定する電圧印
    加手段(8)を備えた酸素ガス回収装置。
JP9571592A 1992-04-16 1992-04-16 酸素ガス回収方法及び酸素ガス回収装置 Pending JPH07172803A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000128507A (ja) * 1998-10-20 2000-05-09 Boc Group Inc:The 炭化水素部分酸化方法
JP2000335903A (ja) * 1999-04-13 2000-12-05 Boc Group Inc:The 炭化水素の部分酸化法
JP2013100727A (ja) * 2011-11-07 2013-05-23 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関のノック制御装置
JP2016117061A (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 ユニヴェルシテ・ジョセフ・フーリエ 酸素トラップを再生する方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000128507A (ja) * 1998-10-20 2000-05-09 Boc Group Inc:The 炭化水素部分酸化方法
JP2000335903A (ja) * 1999-04-13 2000-12-05 Boc Group Inc:The 炭化水素の部分酸化法
JP2013100727A (ja) * 2011-11-07 2013-05-23 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関のノック制御装置
JP2016117061A (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 ユニヴェルシテ・ジョセフ・フーリエ 酸素トラップを再生する方法

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