JPS59107916A - 一酸化炭素の製造法 - 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】 この発明は、−酸化炭素と窒素を主成分とする混合ガス
から吸着分離法を用いて高純度の一酸化炭素を製造する
方法に関する。

従来、−酸化炭素の分離方法としては、深冷分離法、調
液洗浄法、及びＣ０８ＯＲＢ法等がある。

しかし、−酸化炭素と窒素が混在するような系に深冷分
離法を用いた場合、−酸化炭素と窒素の沸点が近接して
いるため分離するのが困難で、又純度の高い一酸化炭素
をうるにはばく大な段数をもつ精留塔が必要で製造コス
トが高くなり実用的でない。又調液洗浄法は溶液に腐食
性があるため設備費が高く、かつ製造コストも高いため
現在ｉｔとんど使用されていない。さらに、Ｃ０８ＯＲ
Ｂ法は非常にすぐれた吸収法であるが、吸収液がＨ２Ｓ
。

ＮＨ，、）Ｉ、０等によって劣化するため、前処理とし
ＣＨ２５，ＮＨ３，Ｈ，０等の除去設備が必要で、設備
費が高くなりコスト的に有利な方法ではない。

又、一般的な経済的ガス分離方法として吸着分離法があ
るが、−酸化炭素と窒素を含む混合力スから一酸化炭素
を分離するために吸着分離法を用いた製造法はみられな
い。

その理由は、一般に市販されている吸着剤例えば活性炭
、活性アルミナ、ゼオフィト系吸着剤では一酸化炭素と
窒素の分離がほとんど出来ないことにある。

従来の吸着分離操作で一酸化炭素と窒素が分離できない
理由は、各種吸着剤に対する一酸化炭素と窒素の吸着容
量の差を利用しようとしていたことにある。すなわち、
−酸化炭素と窒素の物性が非常に近似しているため吸着
容量に差がなく分離できなかったためである。

この発明は、かかる現状に鑑み、経済的な吸着分離法に
より一酸化炭素と窒素を含むガスから一酸化炭素を分離
する方法を提案するものであり、その特徴は平均細孔径
３〜４＾程度の分子ふるい効果をもつ活性炭に対する一
酸化炭素と窒素の吸着速度差を利用することにより、−
酸化炭素と窒素の分離を可能にしたことにある。なお、
該吸着剤に対する一酸化炭素の吸着速度は窒素の吸着速
度の約４０倍程度である。

すなわち、この発明は、−酸化炭素と窒素を主成分とす
る混合ガスを分子ふるい効果をもつ活性炭を吸着剤とす
る圧力スイング吸着装置に導入し、該吸着剤に対する一
酸化炭素と窒素の吸着速度差を利用して一酸化炭素と窒
素を分離し高純度−酸化炭素をうることを要旨とする。

この発明の実施においては、圧縮機で一酸化炭素と窒素
を主成分とする混合ガスを昇圧し平均細孔径８〜４Ａ程
度の分子ふるい効果をもつ活性炭を吸着剤とする圧力ス
イング装置に導入する。

すると、−酸化炭素は選択的に吸着し窒素を放出する。

しかし、−酸化炭素を吸着しうる時間には限度があや、
窒素の吸着が始まるまでは吸着が続けられる。

吸着された一酸化炭素は吸着装置内の圧力を低下させれ
ば取り出すことができる。なお、−酸化炭素を連続的に
製造するには最低２塔の吸着塔をもつ圧力スイング吸着
装置が必要である。

又、分子ふるい効果をもつ活性炭を用いても、平均細孔
径がそれよりも大きい場合は、−酸化炭素と窒素の吸着
速度に差がな〈実施できない。これは、−酸化炭素の分
子径２．８久、窒素の分子径８＾より該吸着剤の細孔径
がかなり大きいためである。

次に、この発明の実施例として、転炉副生ガスを原料と
して一酸化炭素を製造する場合を第１図に基いて説明す
る。

転炉（１）で副生される転炉ガスを圧縮機（２）で４ψ
讐に昇圧し、前処理圧力スイング吸着装置（３）に導入
する。この吸着装置は吸着剤として活性アルミナ除去す
る。この前処理圧力スイング吸着装置（３）を出た後の
転炉ガス組成を第１表に示す。

第　　　１　　　表 （単位　％） この第１表に示したガス組成は一酸化炭素と窒素を主成
分とする混合ガスの典型的な組成である。

なお、上記吸着袋ａ（３）で使用している吸着剤は真空
ポンプ（４）を駆動して再生する。

前処理圧力スイング吸着装置（３）を出た転炉ガスはパ
ルプ（５）を通って細孔径８〜４Ｘ程度の分子ふるい効
果をもつ活性炭を吸着剤とする圧力スイング吸着塔（７
）に導入する。ここで吸着剤に吸着されない転炉ガスは
パルプ（８）を通って転炉ガス配管ａ１にもどす。又こ
の際の転炉ガスの組成を第２表に示す。

この第２表から明らかなように、転炉ガスのカロリーは
１８５０　ＫｃａＡ！／　Ｎｎｆ程度あり、未処理の転
炉ガスのカロリー１８７０Ｋｃａｌ／ＮｒｒＩと比べて
大差なく転炉ガス配管αＱにもどすことが可能である。

次いで、細孔径８〜４＾の分子ふるい効果をもつ活性炭
に窒素の吸着が始まる前にパルプ（５）及び（８）を閉
じ、同時にパルプ（６）及び（９）を開き前処理圧力ス
イング吸着装置（３）を通った転炉ガスを細孔径３〜４
＾程度の分子ふるい効果をもつ活性炭を吸着剤とする圧
力スイング吸着塔Ｑ７）に導入する。

上記圧力スイング吸着塔（７）に吸着された成分はパル
プ（６）を開きバファータンクｑ→に導入する。次いで
パルプ＠を閉じパルプα→を開き真空ポンプ（ト）を運
転することにより、さらに該吸着剤に吸着されている成
分ガスを脱着しパフブータンク０Ｑに導入する。そして
、真空引きが完了後パルプｑ４を閉じる。又他方の圧力
スイング吸着塔α乃に吸着されている成分も、前記操作
と同様にパルプａηを閉じパルプ（至）を開いて真空ボ
ンデａυを運転してパフブータンクα・に導入する。な
お、ここで吸着されなかった転炉ガスは前記同様パルプ
（９）を通って転炉ガス配管ａＯにもどす。

上記のごとくしてパフブータンクｔＳに貯蔵されたガヌ
、すなわち−酸化炭素を主成分とするガス組成を第３表
に示す。

第８表より明らかなように、この発明の実施により純度
９７％の一酸化炭素をうろことができた。

なお、この際の一酸化炭素の収率は約５０％であつこの
発明は、−酸化炭素と窒素を主成分とする混合ガスであ
れば、ｚ基或の圧力スイング吸着装置だけで連続して一
酸化炭素を製造することができ、従来の製造方法に比べ
安価に製造することができる。又圧力スイング吸着装置
を使用するため、瞬時に起動、停止させることが可能で
、−酸化炭素を起動後すぐから製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を転炉副生ガスを原料として実施する
場合の一酸化炭素製造設備の説明図である。 図中、ｌ・・・転炉、２・・・圧縮機、８・・・前処理
圧力スイング吸着装置、４・・・真空ポン１．５．６．
８．９゜１１、１２．１８．１４・・・パルプ、７．１
７・・・圧力メイング吸着装置、１０・・・転炉ガヌ配
管、１６・・・バファータンク。 出願人　　共同酸素株式会社 代理人　　　押　　１）　良　　　へ　　。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一酸化炭素と窒素を主成分とする混合ガスを分子ふるい
   効果をもつ活性炭を吸着剤とする圧力スイング吸着装置
   に導入し、該吸着剤に対する一酸化炭素と窒素の吸着速
   度差を利用して一酸化炭素と窒素を分離し高純度−酸化
   炭素をうろことを特徴とする一酸化炭素の製造法。