JPS58216719A - ガスから水素を除去する方法 - Google Patents
ガスから水素を除去する方法Info
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- JPS58216719A JPS58216719A JP58040521A JP4052183A JPS58216719A JP S58216719 A JPS58216719 A JP S58216719A JP 58040521 A JP58040521 A JP 58040521A JP 4052183 A JP4052183 A JP 4052183A JP S58216719 A JPS58216719 A JP S58216719A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/8966—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with germanium, tin or lead
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
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- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/62—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead
- B01J23/622—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead with germanium, tin or lead
- B01J23/626—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead with germanium, tin or lead with tin
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は気体から水素の除去の方法、及び特に周辺温度
で湿性空気流から水素の除去の方法に関する。
で湿性空気流から水素の除去の方法に関する。
空＠流から水素の除去に対する従来の触媒法は触媒の使
用を含み、そこでは空気流と触媒床を比較的託い温度、
例えば１００か５１５０℃に加熱しなければならない。
用を含み、そこでは空気流と触媒床を比較的託い温度、
例えば１００か５１５０℃に加熱しなければならない。
これは大きな流量の゛空気が含まれる場合には著しいエ
ネルギーの消耗、並びに余分のコスト、そして通常には
周辺温度で処理空気流を戻すために必要とするように、
必要な加熱器と流出空気を冷却するための装置の複雑さ
を含む。
ネルギーの消耗、並びに余分のコスト、そして通常には
周辺温度で処理空気流を戻すために必要とするように、
必要な加熱器と流出空気を冷却するための装置の複雑さ
を含む。
；水素は多くの給源、例えば水素発生装置及び蓄電池充
電の操作から空気流中に発生する。閉じた大気空間では
、水素爆発又は火災の危険を打消すために、水素濃度を
下方爆発限界＜ Ｌ、Ｅ、Ｌ、 ）以下、例えばり、Ｅ
、Ｌ、の５０から６０％に保つことが必須である。
電の操作から空気流中に発生する。閉じた大気空間では
、水素爆発又は火災の危険を打消すために、水素濃度を
下方爆発限界＜ Ｌ、Ｅ、Ｌ、 ）以下、例えばり、Ｅ
、Ｌ、の５０から６０％に保つことが必須である。
本出願人は現在周辺温度で操作でき、従って処理空気流
の加熱と冷却に関連した操作と資本コストを軽減する空
気流から水素の除去のための方法を開発した。
の加熱と冷却に関連した操作と資本コストを軽減する空
気流から水素の除去のための方法を開発した。
従って、本発明はまた酸素を含む気体を周辺温度で０．
２５から２．５重１係の白金及び０．２５から２５重量
係のパラジウムを含浸させた酸化スズとアルミナのキャ
リアを含む触媒と接触させることを含む前記の気体から
水素の除去のｆこめの方法を供する。
２５から２．５重１係の白金及び０．２５から２５重量
係のパラジウムを含浸させた酸化スズとアルミナのキャ
リアを含む触媒と接触させることを含む前記の気体から
水素の除去のｆこめの方法を供する。
本発明の方法は湿性空気、例えば２０から１００係の範
囲内の相対湿度を有する空気から水素の除去に特に適し
ている。
囲内の相対湿度を有する空気から水素の除去に特に適し
ている。
本発明の方法で処理する気体は周辺温度、例えば１０か
６６０℃の範囲内、特に約２０ ’０である。
６６０℃の範囲内、特に約２０ ’０である。
この触媒キャリアは好ましくは１ｏから５ｏ重ｉ！′係
のアルミナ三水和物、更に好ましくは２０重この触媒キ
ャリアにはまたｏ、２５から２．５重量％の周期律表の
第１族の一つ又はそれ以上の他の金属を含浸させること
ができる。第１族金属の総葉は好ましくは約６憲童係を
越えるべきではない。
のアルミナ三水和物、更に好ましくは２０重この触媒キ
ャリアにはまたｏ、２５から２．５重量％の周期律表の
第１族の一つ又はそれ以上の他の金属を含浸させること
ができる。第１族金属の総葉は好ましくは約６憲童係を
越えるべきではない。
本発明では触媒は酸素の存在で水素の酸化が周辺温度ま
で進むことができる程十分に活性であり、従って処理空
気流の加熱と冷却に関連した操作と資本コストを軽減す
る。
で進むことができる程十分に活性であり、従って処理空
気流の加熱と冷却に関連した操作と資本コストを軽減す
る。
本発明の方法の好適用途では、水素含有空気流を閉じた
空間から取出し、触媒を含む装置に通過させ、ここで水
素を水に酸化しそして次に水素を含まない空気を閉じた
空間に戻す。
空間から取出し、触媒を含む装置に通過させ、ここで水
素を水に酸化しそして次に水素を含まない空気を閉じた
空間に戻す。
本発明の方法をまた窒素のような他の気体から水素を除
去するために使用でき、そしてこの場合には少し過剰の
酸素を加える必要がある。更にまた本発明の方法を水素
の添加後に不活性気体から少量の酸素の除去のために使
用できる。
去するために使用でき、そしてこの場合には少し過剰の
酸素を加える必要がある。更にまた本発明の方法を水素
の添加後に不活性気体から少量の酸素の除去のために使
用できる。
本発明に使用する触媒の調製のための好適方法の概観を
下記に示す。
下記に示す。
市販の酸化スズ（メタスズ酸として知られる）を均質に
ｆで１０〜５０係のアルミナ三水和物（２０％が好適レ
ベルである）と乾式混合する。
ｆで１０〜５０係のアルミナ三水和物（２０％が好適レ
ベルである）と乾式混合する。
次に結果の粉末を必要な形状のペレットに圧縮する。
矢にこのペレットを１〜４時間１２０から２５０℃の範
囲内の温度で乾燥しそして最後に６時間４５０から５５
０℃の範囲内の温度でか焼するが、５００℃か好適であ
る。
囲内の温度で乾燥しそして最後に６時間４５０から５５
０℃の範囲内の温度でか焼するが、５００℃か好適であ
る。
仄に、好適な塩である水酸化テトラアミン第一白金［Ｐ
ｔ（ＮＨ４） ４］（ＯＨ） ２及び硝酸テトラアミン
パラジウム［Ｐａ（ＮＨ３）４（ＮＯａ）２の水溶液を
使用してか焼したベースペレットに０．２５から２．５
重量％の白金（Ｐｔ ）及び０．２５から２．５重量％
のパラジウム（Ｐｄ ）を含浸させる。他のＰｔ及びＰ
ｄ可溶性塩を使用できる。イオン交換法又は回転蒸発技
術を使用してこのベースの上に金属溶液な含浸できる。
ｔ（ＮＨ４） ４］（ＯＨ） ２及び硝酸テトラアミン
パラジウム［Ｐａ（ＮＨ３）４（ＮＯａ）２の水溶液を
使用してか焼したベースペレットに０．２５から２．５
重量％の白金（Ｐｔ ）及び０．２５から２．５重量％
のパラジウム（Ｐｄ ）を含浸させる。他のＰｔ及びＰ
ｄ可溶性塩を使用できる。イオン交換法又は回転蒸発技
術を使用してこのベースの上に金属溶液な含浸できる。
すべての金属塩がペース上に吸収されそして触媒ペレッ
トが表面上乾燥する時に、このペレットを２から５時間
空気中で１００から１８０℃の範囲内の温度で乾燥しそ
して次に２から５時間６５０から５００℃で空気中でか
焼した。
トが表面上乾燥する時に、このペレットを２から５時間
空気中で１００から１８０℃の範囲内の温度で乾燥しそ
して次に２から５時間６５０から５００℃で空気中でか
焼した。
前記のように製造したか焼ベレットを２００から４５０
℃の温度で２から５時間５チ水累、９５係窒素ｖ／ｖの
気流中で還元する。気体容積対触媒容槓比１’ＯＯ，：
１を使用する。この時間の末期に水素流を停止しそして
窒素中でこの触媒を４０から１００℃の温度に冷却する
にまかせる。冷却した時に、窒素中の１から１０係の気
体混合物を触媒と接触させそして最初の接触で見られた
発熱がゼロに戻り低下するまで触媒上に流す。冷却した
時に、触媒は使用可能な状態である。
℃の温度で２から５時間５チ水累、９５係窒素ｖ／ｖの
気流中で還元する。気体容積対触媒容槓比１’ＯＯ，：
１を使用する。この時間の末期に水素流を停止しそして
窒素中でこの触媒を４０から１００℃の温度に冷却する
にまかせる。冷却した時に、窒素中の１から１０係の気
体混合物を触媒と接触させそして最初の接触で見られた
発熱がゼロに戻り低下するまで触媒上に流す。冷却した
時に、触媒は使用可能な状態である。
前記のよ’＞ｆｃ製造したペレットに対する別法として
任意の寸法の押出物としてこの触媒を調製できるが、た
だし好適な寸、法は下記の方法により、直径２ ｖｔｗ
、 Ｘ長さ１ｃＩＩＬの押出物である。（ａｔからの混
和した均質粉末なドウが形成されるまで希硝酸で混練す
る。次にこのドウを押出して好適な寸法の押出物を生ず
る。結果の湿性押出物を乾燥し、か焼しそして白金及び
パラジウムを含浸させそしてペレットの製造に対して前
記と同じ方法で還元する。
任意の寸法の押出物としてこの触媒を調製できるが、た
だし好適な寸、法は下記の方法により、直径２ ｖｔｗ
、 Ｘ長さ１ｃＩＩＬの押出物である。（ａｔからの混
和した均質粉末なドウが形成されるまで希硝酸で混練す
る。次にこのドウを押出して好適な寸法の押出物を生ず
る。結果の湿性押出物を乾燥し、か焼しそして白金及び
パラジウムを含浸させそしてペレットの製造に対して前
記と同じ方法で還元する。
本発明を更に図面の第１図に関して説明するが、これは
触媒を含有しかつこれに水素含有空気流を接触させるた
めの装置の一具体例を示す。水素を除去することが望ま
れる閉じた空間１がら空気送風機又はファン１１によっ
て水素含有空気流を引出しそして容器３の中に入口管２
に沿って送る。
触媒を含有しかつこれに水素含有空気流を接触させるた
めの装置の一具体例を示す。水素を除去することが望ま
れる閉じた空間１がら空気送風機又はファン１１によっ
て水素含有空気流を引出しそして容器３の中に入口管２
に沿って送る。
この容器は汚染した空気に存在しかつその蒸気が除去さ
れない場合には触媒の酸化活性の劣化を引起こす有機蒸
気の除去のために活性炭のプレフィルタ−床４又は類似
の材料を含む。処理されるべき空気流が触媒の性能に影
響する汚染物を含まないならばこのプレフィルタ−を含
むことが不必要であることは認められよう。
れない場合には触媒の酸化活性の劣化を引起こす有機蒸
気の除去のために活性炭のプレフィルタ−床４又は類似
の材料を含む。処理されるべき空気流が触媒の性能に影
響する汚染物を含まないならばこのプレフィルタ−を含
むことが不必要であることは認められよう。
この空気流は容器３を通して床５の触媒部分の中に上方
へ送られる。この・触媒部分の長さ対直径比は床を越え
て圧力低下を最小にするために好ましくは最小にされる
が、触媒と空気／水素流の有効な接触を促進するために
十分な大きさのものでなければならない。実際には、約
１：１の長さ対直径の比が適切であることが判る。空気
流の空間速度（下記の通り定義する：触媒床の容積で割
った、時間当り触媒を通過した空気／水素の容積の数値
Ｎｔ、１０．Ｄ ００カラ３０，０００ ｈ−１（Ｄ範
囲内にあることが有効であると判明し、約２０．０００
・ｈ−１が好適な数値である。この範囲の下端の空間速
度は空気流から水素の完全な除去の、ために使用され、
一方この範囲の上端に近い数値は水素の一部の除去が必
要である時の入選択される。
へ送られる。この・触媒部分の長さ対直径比は床を越え
て圧力低下を最小にするために好ましくは最小にされる
が、触媒と空気／水素流の有効な接触を促進するために
十分な大きさのものでなければならない。実際には、約
１：１の長さ対直径の比が適切であることが判る。空気
流の空間速度（下記の通り定義する：触媒床の容積で割
った、時間当り触媒を通過した空気／水素の容積の数値
Ｎｔ、１０．Ｄ ００カラ３０，０００ ｈ−１（Ｄ範
囲内にあることが有効であると判明し、約２０．０００
・ｈ−１が好適な数値である。この範囲の下端の空間速
度は空気流から水素の完全な除去の、ために使用され、
一方この範囲の上端に近い数値は水素の一部の除去が必
要である時の入選択される。
そこで実質上水素を含まない空気流は向流水入口８及び
出口９により冷却される任意の空気チラー７を介して出
口管６に容器３から送られる。この空気チラーは特定の
状況で必要であり例えば高い水素濃度、例えば１から２
容量係が入口空気中、に存在し、しかも水素が触媒床上
で酸化される時の発熱反応による結果の温度上昇は空気
が閉じた空間に戻される時には有害な場合である。次に
この処理した空気流を水素分析器１０の感知要素の上に
送り、このため水素を除去するための装置の効能を監視
できる。アラームコンタクトをこの水素分析器に設け、
このためこのコンタクトはファン１１を切断しそして処
理し゛た空気中の水素濃度が当面の限界以上に上昇する
場合には可聴警報を与える。同様に第二の水素分析器を
使用して入口空気中の水素濃度を測定して入口空気中の
水素濃度が下方爆発限界に達した場合に第一の分析器に
組込まれたものと同一の性能を発揮する。次にこの空気
流を送風機又はファン１１を介して送る。
出口９により冷却される任意の空気チラー７を介して出
口管６に容器３から送られる。この空気チラーは特定の
状況で必要であり例えば高い水素濃度、例えば１から２
容量係が入口空気中、に存在し、しかも水素が触媒床上
で酸化される時の発熱反応による結果の温度上昇は空気
が閉じた空間に戻される時には有害な場合である。次に
この処理した空気流を水素分析器１０の感知要素の上に
送り、このため水素を除去するための装置の効能を監視
できる。アラームコンタクトをこの水素分析器に設け、
このためこのコンタクトはファン１１を切断しそして処
理し゛た空気中の水素濃度が当面の限界以上に上昇する
場合には可聴警報を与える。同様に第二の水素分析器を
使用して入口空気中の水素濃度を測定して入口空気中の
水素濃度が下方爆発限界に達した場合に第一の分析器に
組込まれたものと同一の性能を発揮する。次にこの空気
流を送風機又はファン１１を介して送る。
床を通して所望の空気流速及び床／管路圧力損失に関し
てこのファンを選択する。最後に空気流を出口管を通し
て送りそして戻りの個所が入口管２からできるだけ遠く
に位置することを確保して、閉じた空間に戻す。
てこのファンを選択する。最後に空気流を出口管を通し
て送りそして戻りの個所が入口管２からできるだけ遠く
に位置することを確保して、閉じた空間に戻す。
本発明を更に下記の例に関して説明する。
旦」
２５１／分の流速で２％ｖ／ｖの濃度の水素含有空気を
１５０α３の容積を有する触媒床の上に送った（空間速
度−１０，０００ｈ−１）。床中に含まれる触媒は下記
の組成を有した： アルミナ Ａ輸Ｏ，として １３６０％Ｖ酸化スズ
５ｎ０２として ８４．５％Ｌ〜パラジウム
ｐｄとして ２．０係Ｗ／白 金 ｐｔ
として ０．５ ％ ｗ／この空気を大気圧
に２０℃の温度に保ち、そしてその相対湿度を５０％に
調節した。実験を６１７゜時間の間続け、その時間の開
法を離れる空気流中の水素濃度を連続的に監視すると水
素を検出でき−なかった（検出限界０．０１％Ｖ／Ｖ）
。出口空気の温度はこの時間中約１５０℃であった。
１５０α３の容積を有する触媒床の上に送った（空間速
度−１０，０００ｈ−１）。床中に含まれる触媒は下記
の組成を有した： アルミナ Ａ輸Ｏ，として １３６０％Ｖ酸化スズ
５ｎ０２として ８４．５％Ｌ〜パラジウム
ｐｄとして ２．０係Ｗ／白 金 ｐｔ
として ０．５ ％ ｗ／この空気を大気圧
に２０℃の温度に保ち、そしてその相対湿度を５０％に
調節した。実験を６１７゜時間の間続け、その時間の開
法を離れる空気流中の水素濃度を連続的に監視すると水
素を検出でき−なかった（検出限界０．０１％Ｖ／Ｖ）
。出口空気の温度はこの時間中約１５０℃であった。
例２
５０１／分の流速で０．２％ｖ／ｖの濃度で水素含有空
気を、１５０ｃＩｒＬ３の容積を有する例と同一の触媒
を含有する触媒床の上に通過させた（空間速度＝２０，
０００ ｈ−１）。この空気を大気圧で２０℃の温度に
保ちそしてその相対湿度を５０優に調節した。この実験
を１０２時間の間続け、その時間の間中気流中の水素濃
度を連続的に監視すると０．０４から０．０９ ％ ｖ
／ｖの範囲内にあることが判明した。床を離れる空気の
温度はこの時間の間２５℃であった。
気を、１５０ｃＩｒＬ３の容積を有する例と同一の触媒
を含有する触媒床の上に通過させた（空間速度＝２０，
０００ ｈ−１）。この空気を大気圧で２０℃の温度に
保ちそしてその相対湿度を５０優に調節した。この実験
を１０２時間の間続け、その時間の間中気流中の水素濃
度を連続的に監視すると０．０４から０．０９ ％ ｖ
／ｖの範囲内にあることが判明した。床を離れる空気の
温度はこの時間の間２５℃であった。
第１図は触媒を含有しかつこれに水素含有空気を接触さ
せるための本発明の装置の一具体例を示す。 １・・・空間 ２・・・入口管 ３・・・容器 ５・・
・床６・・・出口管 ７・・・空気チラー ８・・・流
水人口９・・・流水出口 １０・・・水素分析器 １１
・・・ファン 代理人 浅 村 皓 外４名 図面の浄ｈ（内容に変更なし） 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５８ 年特許願第 ４０５２１ 号３、補
正をする者 事件との関係 特イ出願人 ４、代理人 ５６補止命令の日付 昭和５８ 年６月２８日 ６、補正により増加する発明の数
せるための本発明の装置の一具体例を示す。 １・・・空間 ２・・・入口管 ３・・・容器 ５・・
・床６・・・出口管 ７・・・空気チラー ８・・・流
水人口９・・・流水出口 １０・・・水素分析器 １１
・・・ファン 代理人 浅 村 皓 外４名 図面の浄ｈ（内容に変更なし） 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５８ 年特許願第 ４０５２１ 号３、補
正をする者 事件との関係 特イ出願人 ４、代理人 ５６補止命令の日付 昭和５８ 年６月２８日 ６、補正により増加する発明の数
Claims (1)
- 酸素をも含むガスから水素を除去する方法において、上
記ガスを周囲温度で、酸化錫とアルミナとの担体に、０
．２５〜２．５重量係の白金と０．２５〜２．５重量係
のパラジウムとを含浸させた触媒と接触させることを特
徴とする、ガスから水素を除去する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8207233 | 1982-03-12 | ||
| GB8207233 | 1982-03-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58216719A true JPS58216719A (ja) | 1983-12-16 |
| JPS6363017B2 JPS6363017B2 (ja) | 1988-12-06 |
Family
ID=10528958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58040521A Granted JPS58216719A (ja) | 1982-03-12 | 1983-03-11 | ガスから水素を除去する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4459270A (ja) |
| EP (1) | EP0089183B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58216719A (ja) |
| AT (1) | ATE28171T1 (ja) |
| DE (1) | DE3372356D1 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3371871D1 (en) * | 1982-10-18 | 1987-07-09 | Mp United Drug Co Ltd | Purification of gases |
| US4579723A (en) * | 1985-03-28 | 1986-04-01 | The Boc Group, Inc. | Methods for purifying inert gas streams |
| US4713091A (en) * | 1985-10-30 | 1987-12-15 | University Of Cincinnati | Adsorption of gases by amine and phosphine complexed Mn(II) and compounds |
| US4668255A (en) * | 1985-10-30 | 1987-05-26 | University Of Cincinnati | Adsorption of gases by amine complexed Mn (II) |
| GB8716565D0 (en) * | 1987-07-14 | 1987-08-19 | British Petroleum Co Plc | Catalyst |
| DE3816012A1 (de) * | 1987-08-14 | 1989-11-16 | Siemens Ag | Vorrichtung zur rekombination von wasserstoff und sauerstoff |
| US4830844A (en) * | 1987-10-06 | 1989-05-16 | Phillips Petroleum Company | Oxidation of carbon monoxide and catalyst composition therefor |
| GB8807732D0 (en) * | 1988-03-31 | 1988-05-05 | Bp Chem Int Ltd | Hydrocarbon dehydrogenation reactions |
| US4869883A (en) * | 1988-06-24 | 1989-09-26 | Air Products And Chemicals, Inc. | Inert gas purifier for bulk nitrogen without the use of hydrogen or other reducing gases |
| FR2643362B1 (fr) * | 1989-02-22 | 1993-04-09 | Air Liquide | Procede d'elaboration d'une liaison verre-metal et appareil pour sa mise en oeuvre |
| US5071818A (en) * | 1991-03-21 | 1991-12-10 | Phillips Petroleum Company | Process for preparation of tin dioxide containing catalyst composition |
| US5733518A (en) * | 1992-04-27 | 1998-03-31 | Sun Company, Inc. (R&M) | Process and catalyst for dehydrogenation of organic compounds |
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