JPS58124539A - 気体分離用吸着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 更に詳しくは、気体中の複数成分を、特に圧力差を利用
して夫々分離するに遣し九ゼオフィト吸着剤に関する。

化学工業の分野に於いて、複数成分を含む混合気体から
夫々の成分を分離すること祉重要な操作である。

混合気体を各成分に分離する方法は、種々提案され実施
されているが、特定成分を選択的に吸着する吸着剤を用
いた分離方法が一般的である。

吸着剤を用いるこのような分離方法には、温度差を利用
して気体の吸．脱着を行なわせて分離する方法、圧力差
を利用して同様に分離する方法がある。

近時、汚水の清浄化や、廃棄物焼却の際にも酸素含有量
の高い空気が多用されている。

この様な空気は通常空気中の酸素を濃縮して得るが、そ
の濃縮は、ゼオライト尋の吸着剤を用い、圧力差を用い
てこれを行なういわゆるＰＲ１８８ＵＲＩＢ！工ＩＧ　
ＡＤ８０ＲＰＴ工ＯＮ法（ｐ工人Ｎ法圧力差振動吸着分
離法−）が通常である。

圧力差吸着に用いる吸着剤の具備すべき性能として、被
吸着気体の吸着容量が大で、かつ吸，脱着速度が大であ
ることが要求される。

本発明者等は、特に前記し九Ｐ８ム法に用いるに適した
ゼオライト吸着剤について種々検討した結果、特定の条
件を具備し九ゼオライトがＰ８ム法に効果的に用い得る
ことを見出し本発明を完成しえ。

即ち本発明は、ナトリクムム型ゼオライトのナトリウム
イオンな５ａＬｓ以上の交換率でカルシウムイオンと交
換し、成形後のマクロ孔容積が（１５ｍｌ／ｆ以上とな
るように成形し九圧力差振動気体分離用ゼオライト吸着
剤Ｋｌｌするものである。

次に本発明のゼオライト吸着剤の製造法を詳述する。

カルシウムイオンとイオン交換するナトリウムム型ゼオ
ライトは通常の方法即ち、シリカ源及びアルミナ深更に
アルカリとで熱水結晶化して得九ものである。

この様な方法で得た直置ゼオライトは平均結晶寸法とし
て立方体の一辺が５〜７μである。得られたＡ屋ゼオラ
イトはカルシウムイオンを含む溶液と接触させ、ム型ゼ
第２イト中のイオン交換可能なナトリウムをカルシウム
イオンと交換する。

本発明では、前記イオン交換の交換率が８０−以上であ
ることが必須である。

れば＊に制限される亀のでなく、例えば特公昭ＡＢ−６
１８．５５−６１？各号公報に記載の方法で行なうこと
ができ、イオン交換率は、被交換ナトリウムイオン及び
交換カルシウムイオンの量的関係で決めることができる
。

従来から、ｐｓム法で窒素ガスと酸素ガスを分離ｆる際
に用いる吸着剤としてカルシウムイオン交換したいわゆ
る５ム厘ゼオライトを用いることは公知である。しかし
これらの５ム型ゼオライトのカルシウムイオン交換率は
通常６５〜７５９Ｇである。本発明は前記カルシウム交
換率をａｏ１以上好ましくは？０チ以上と高交換率とし
たことが特いるに極めて好適な吸着剤としたところに特
徴がある。

カルシウムイオン交換したム聾ゼオライトは、次に述べ
る方法で成形する。

イオン交換したム型ゼオライトは通常粉末状で得られる
が、これに粘結剤として粘土系結合剤、カルボキシメチ
ルセルロース等の有機系結合鋼及び水等を混合し充分混
錬した後押出成形などの通常の成形法で成形する。

本発明で限定し九成形の条件即ち、成形体のマクロ孔容
積を１５ＩＩＩ／Ｆ以上とするには、前記した成形原料
の混錬の際の水分、有機物尋後の焼成工種で揮散する物
質の量を調節することにより行なうことができる。

例えば、成形原料中の水分量でこれを行なう場合原料ゼ
オライ）１００重量部に対して水を少なくとも８０重量
部とする仁とＫよシ前記し九条件は満九される。

本発明でいうマクロ孔容積とは、カルシウムイオン交換
したム朦ゼオライトが、本来持つミクロ細孔容積（通常
的ｍｓ＊／））以外の成形体細孔容積を指し、本発明で
は水銀圧入法で一定し九億を用いる。

マクロ孔容積が１５　ｄ／ｆより少ないと、Ｐｓム法に
よる気体分離能が著しく低下する。

又、マクロ孔容積を必要以上に大きくしても、前記した
分離能祉、それに従って増大せず、逆に成形体の機械的
強度が減少するので本発明では、α５ｍ／Ｆ程度が限度
である。

成形体の形状、大きさは、特に制限されないが円柱状１
球状又は破砕しえものでも良く、（Ｌｌ〜４２の大きさ
で良い。

得られ九成形体は乾燥し、粒度を調整しＰＳＡ法による
気体分離用吸着剤として供される。

本発明の吸着剤を用いてＰ８ム法による気体分離を行な
う方法は、例えば複数基の吸着塔に本発明の吸着剤を充
填し、被処理気体による加圧吸着。

減圧脱着、洗浄再生を繰返す通常のＰ８ム法である。

本発明の吸着剤は、気体のＰ８五法による分離に用いた
際、被吸着物の吸着能力が大きく、又、吸。

脱着速度が大きい。

次に実施例で更に本発明を詳述する。

実施例及び比較例 ナトリウムム薯ゼオライトは、東洋１達工業株式会社製
”ゼオラム４ム”粉末を用いえ。

前記ゼオライト粉末を、この１００重量部に対して１規
定のカルシウムイオンを含む塩化食ルシウム水溶液に浸
漬し８０℃〜？Ｏ”Ｃで６０分攪拌してイオン交換を行
なった。

又比較例として、カルシウムイオン含有量を減少盲せた
水溶液を用いて同様にイオン交換を行なった。得られ九
カルシウムイオン交換ゼオライト１００重量部、粘土２
０重量部、カルボキシメチルセルロール５重量部及び水
８５〜９５重量部を混合し混錬しパンチングメタルを介
して押出し５％−のパンチ穴を一回通過させたのち、ｔ
５％φ又はＳ％φのパンチ穴を通過させて成形した。

成形体は、２〜７ｚの長さであった。

得られた成形体は、乾麺空気流通下１５０℃で水分が約
５０−以下となるまで加温し九後１４１０μ〜２３８０
μ（Ｊ工ｓ　　Ｚａａｏｌ−１？６５）に粒度調整した
。

内ｉｌｌ　ＯＯ％＄、長さ１０００％０吸着塔２本を１
組として６０秒毎の切換で５嬌七〇から０勢−Ｇの圧力
差をもってＰｇＡ法により空気中の酸素分離を行な−）
九。

各吸着試料による分離試験結果を表−１に示した。

冑、各試料は、塔に充填後乾燥空気流中で約４５０℃で
焼成し、用いた。

表−１ 素回収率（Ｒ） 側動旺空紡Ｉｘ大気制−−１ 手続補正書 昭和６７年２　月１゛７日 特許庁長官　島　１）春　樹　殿 １事件の表示 昭和５７年特許願第　５４０６号 ２発明の名称 気体分離用吸着剤 ６補正の対象 明細書 ７補正の内容 明細書のタイプ印書 ８添付書類の目鍮 タイプ印書した明細書　　１通

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ナトリウム上ｌ１−ｖ第２イトのナトリウムイオンを８
   ０−以上の交換率でカルシウムイオンと交換し、成形後
   のマクロ孔容積が１１　Ｓ　ｌｌ／９以上となるように
   成形した圧力差振動気体分離用ゼオライト吸着剤。