JPS594439A - 不活性ガスの精製方法 - Google Patents
不活性ガスの精製方法Info
- Publication number
- JPS594439A JPS594439A JP57113641A JP11364182A JPS594439A JP S594439 A JPS594439 A JP S594439A JP 57113641 A JP57113641 A JP 57113641A JP 11364182 A JP11364182 A JP 11364182A JP S594439 A JPS594439 A JP S594439A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- inert gas
- oxygen
- metal complex
- bis
- 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.)
- Granted
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
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】
この発明は希ガス、窒素ガスなどの不活性ガスの精製方
法に閣するものである。
法に閣するものである。
一般は不活性ガスすなわち窒素ガスやアルゴン、クリプ
トン、キセノンなどの希ガスは、空気液化精留法によっ
て採取されている。
トン、キセノンなどの希ガスは、空気液化精留法によっ
て採取されている。
とζろがこの空気液化精留法によって採取される不活性
ガス中には、酸素、−酸化窒素などの不純物ガスが含ま
れている。
ガス中には、酸素、−酸化窒素などの不純物ガスが含ま
れている。
そこで、従来アルゴン、クリプトンなどの希ガスの精製
は、第１図に示すように空気分靜器ｌの酸素留分から引
き抜かれた希ガスの大部分を占める不純物Ｍ、素を精留
塔２で蒸発放出させてこの希ガスを製綱し、数−程度に
まで酸素濃度を低下させ、次いでこれに酸素濃度当量の
水素を添加し、 、。
は、第１図に示すように空気分靜器ｌの酸素留分から引
き抜かれた希ガスの大部分を占める不純物Ｍ、素を精留
塔２で蒸発放出させてこの希ガスを製綱し、数−程度に
まで酸素濃度を低下させ、次いでこれに酸素濃度当量の
水素を添加し、 、。
予めへ２５０℃程度まで昇温された触媒筒（例え ′
］ばｐｒｌ系またはＨｉ系の触媒）３に通し、反応させ
て酸素を水の形で除去固定する方法で行なったシ、上記
数チ程度にまで酸素濃度を低下さｔた希ガスを活性化銅
筒内を通し酸化物の形で酸素を除去固定する方法で行な
っている。
］ばｐｒｌ系またはＨｉ系の触媒）３に通し、反応させ
て酸素を水の形で除去固定する方法で行なったシ、上記
数チ程度にまで酸素濃度を低下さｔた希ガスを活性化銅
筒内を通し酸化物の形で酸素を除去固定する方法で行な
っている。
ところが、これらの方法において、触媒筒は、活性な状
態を保つために高温にする必要があり、活性化網筒の場
合には、その再生時に昇温し、水素ガスなどの還元性ガ
スで酸化銅を還元する必要があり、どうしても加熱工程
が必要となり、精製コストの上昇を招いてしまう。
態を保つために高温にする必要があり、活性化網筒の場
合には、その再生時に昇温し、水素ガスなどの還元性ガ
スで酸化銅を還元する必要があり、どうしても加熱工程
が必要となり、精製コストの上昇を招いてしまう。
一方、−酸化窒素の除去については、触媒存在下５００
℃程度まで加熱し、窒素と酸素に分解して行なう方法が
あるが、この方法では低濃度の一酸化窒素を確実に除去
することがむずかしいのが現状である。
℃程度まで加熱し、窒素と酸素に分解して行なう方法が
あるが、この方法では低濃度の一酸化窒素を確実に除去
することがむずかしいのが現状である。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
はＩ（、ガス等の還元ガスを使用することなく、又加熱
工程を設けることなく確実に不純物ガスを除去すること
のできる不活性ガスの精製方法を提供することにあり、
常磁性ガスを取込むことのできる金属錯体を使用して不
活性ガス中の酸素、−酸化窒素を選択的にしかも常温で
除去するようにしたものである。
はＩ（、ガス等の還元ガスを使用することなく、又加熱
工程を設けることなく確実に不純物ガスを除去すること
のできる不活性ガスの精製方法を提供することにあり、
常磁性ガスを取込むことのできる金属錯体を使用して不
活性ガス中の酸素、−酸化窒素を選択的にしかも常温で
除去するようにしたものである。
この発明に使われる金属錯体は、酸素担体として知られ
ているビス（サリチルアルデヒド）エチレンジイミンコ
バルト（■）（以下、ｃｏ −Ｑｘ と略称′する）あ
るいはサリチルアルデヒドの３−位にアルコキシまたは
ハロゲンを官能基として導入した金属錯体つまりビス（
３−アルコキシサリチルアルデヒド）エチレンジイミン
コバルト（［Ｔｌ（以下、３ Ｒｏ Ｑｏ −ｏｘ
と略称する）およびビス（３−ハロゲノサリチルアル
デヒド）エチレンジイミンコバルト（Ｉｌ＋ （以下、
３−Ｘ−Ｃｏ−０ｘ と略称する）のうち一つ以上を選
択して用いる。これらの金属錯体は、酸素、−酸化窒素
などの常磁性ガスと選択的にしかも常温で反応して結合
する性質を持っている。従って、第２図に示すようにこ
れらの金属錯体を充填した触媒筒１０に精留塔２から放
出された不活性ガスを通せばこの不活性ガス中の不純物
ガス（酸素、−酸化窒素）が選択的に金属錯体に固定さ
れ、不活性ガスの精製が行なわれる。また、この金属錯
体と不純物ガス（常磁性ガス）との結合は、従来の吸着
剤におけるような共有結合などの結合力とは比較になら
ない程弱いものである。そのため、この金属錯体に吸収
されたガスの放出、換言すればこの金属錯体の再生は、
８０℃程度の比較的低い温度に保つだけで十分に行なう
ことができる。従って、この金属錯体によれば高温状態
下でなくても、不活性ガスの１製を行なうことができる
もｔｙｌ’ｃある。なお、との金属錯体の再生（酸素寸
たは一酸化窒素の放出）は、この金属錯体を昇温あるい
は真空引きす州すあるいは両者の組み合亡により、よシ
迅速にしかも清浄な状態で打力うことができ、この金属
錯体を再び次の吸収、除去工程に供することができるの
で、この金属錯体における酸素または一酸化窒素の吸収
、放出のサイクルを早めることができる。
ているビス（サリチルアルデヒド）エチレンジイミンコ
バルト（■）（以下、ｃｏ −Ｑｘ と略称′する）あ
るいはサリチルアルデヒドの３−位にアルコキシまたは
ハロゲンを官能基として導入した金属錯体つまりビス（
３−アルコキシサリチルアルデヒド）エチレンジイミン
コバルト（［Ｔｌ（以下、３ Ｒｏ Ｑｏ −ｏｘ
と略称する）およびビス（３−ハロゲノサリチルアル
デヒド）エチレンジイミンコバルト（Ｉｌ＋ （以下、
３−Ｘ−Ｃｏ−０ｘ と略称する）のうち一つ以上を選
択して用いる。これらの金属錯体は、酸素、−酸化窒素
などの常磁性ガスと選択的にしかも常温で反応して結合
する性質を持っている。従って、第２図に示すようにこ
れらの金属錯体を充填した触媒筒１０に精留塔２から放
出された不活性ガスを通せばこの不活性ガス中の不純物
ガス（酸素、−酸化窒素）が選択的に金属錯体に固定さ
れ、不活性ガスの精製が行なわれる。また、この金属錯
体と不純物ガス（常磁性ガス）との結合は、従来の吸着
剤におけるような共有結合などの結合力とは比較になら
ない程弱いものである。そのため、この金属錯体に吸収
されたガスの放出、換言すればこの金属錯体の再生は、
８０℃程度の比較的低い温度に保つだけで十分に行なう
ことができる。従って、この金属錯体によれば高温状態
下でなくても、不活性ガスの１製を行なうことができる
もｔｙｌ’ｃある。なお、との金属錯体の再生（酸素寸
たは一酸化窒素の放出）は、この金属錯体を昇温あるい
は真空引きす州すあるいは両者の組み合亡により、よシ
迅速にしかも清浄な状態で打力うことができ、この金属
錯体を再び次の吸収、除去工程に供することができるの
で、この金属錯体における酸素または一酸化窒素の吸収
、放出のサイクルを早めることができる。
そして、このサイクルはこのように熱でサイクルさぜる
ばかりでなく、圧力でサイクルさ亡るととも可能である
。この金属錯体を造粒するには、この金属錯体をプレス
成型した後破砕してその粒度をそろえて行なうが、８〜
２０メツシュ程度に粒度をそろえたものが最も有効であ
り、理論性能（この金属錯体２モルに対し酸素または一
酸化窒素１モルが反応）に近い値まで達することが判っ
ている。また、この金属錯体カラムのサイクル切替時に
生する粉化の問題は、この金属錯体にバインダとしてデ
ンプン、コロイダルシリカ、粘土などを添加して成型し
たものを使用すれば解決することができる。また、上記
３種の金属錯体の使い分けは、母体となっているＱｏ−
ｏｘに比べ、３−ＲＯ−ＣＯ−ＯＸの方が吸収、除去速
度が速く、またアルコキシの炭素数が増えるにつれてそ
の効果が増す傾向にある。従って３−ＲＯ−（：！ｏ−
Ｑｘを使用すれば、少量の金属錯体でサイクル時間を短
くする方法がとれる。
ばかりでなく、圧力でサイクルさ亡るととも可能である
。この金属錯体を造粒するには、この金属錯体をプレス
成型した後破砕してその粒度をそろえて行なうが、８〜
２０メツシュ程度に粒度をそろえたものが最も有効であ
り、理論性能（この金属錯体２モルに対し酸素または一
酸化窒素１モルが反応）に近い値まで達することが判っ
ている。また、この金属錯体カラムのサイクル切替時に
生する粉化の問題は、この金属錯体にバインダとしてデ
ンプン、コロイダルシリカ、粘土などを添加して成型し
たものを使用すれば解決することができる。また、上記
３種の金属錯体の使い分けは、母体となっているＱｏ−
ｏｘに比べ、３−ＲＯ−ＣＯ−ＯＸの方が吸収、除去速
度が速く、またアルコキシの炭素数が増えるにつれてそ
の効果が増す傾向にある。従って３−ＲＯ−（：！ｏ−
Ｑｘを使用すれば、少量の金属錯体でサイクル時間を短
くする方法がとれる。
以上説明したように、この発明に係る不活性ガスの精製
方法は、希ガス、窒素ガスなどの不活性ガス中の酸素、
−酸化窒素などの不純物ガス（常磁性をもつ）の除去、
精製をビス（サリチルアルデヒド）エチレ・ンジイミン
コバルト（ＩＩ）などの金属錯体により行なうものなの
で、 （１） 室温８度の低温度で吸収除去可能、（２）吸
収、除去時または再生時の水素添加が不要、（３）再生
は比較的低温（８０℃程度）で行なえる、（４）高純度
精製が可能である（特に再生時に真空引Δｉ、−［１用
した時はｈｒｔ訝でを）る）、などの利点を有−ノーる
ものである。
方法は、希ガス、窒素ガスなどの不活性ガス中の酸素、
−酸化窒素などの不純物ガス（常磁性をもつ）の除去、
精製をビス（サリチルアルデヒド）エチレ・ンジイミン
コバルト（ＩＩ）などの金属錯体により行なうものなの
で、 （１） 室温８度の低温度で吸収除去可能、（２）吸
収、除去時または再生時の水素添加が不要、（３）再生
は比較的低温（８０℃程度）で行なえる、（４）高純度
精製が可能である（特に再生時に真空引Δｉ、−［１用
した時はｈｒｔ訝でを）る）、などの利点を有−ノーる
ものである。
次にこの発明の効果を’Ｊ（ｈ ＝、？するために実施
された実験例について説明する。
された実験例について説明する。
実施例
金属錯体として：３−ＲＯ−Ｏｎ−ＯＸの９ち工Ｉ−へ
゛シ３（りのもの即ち３．Ｌ ｔ ＯＯＯＱ Ｘ をバ
インダを添加ずろことなく加圧成型し、８〜２０メツシ
ユにも’／、 ｔｘｃを揃えたものを使用した。これを
第３図に示すように、田、温州１１内の［Ｊ字管状のガ
ラス管１２に充填し、とれに不純物ガスを含む不７占１
′１；ガスをボンベ１３から流Ｊ＋ｔＲ？ １４を介し
て流入１〜．１．＋１１１不純物ガス濃度を分析計１５
を使って測定し２だ。
゛シ３（りのもの即ち３．Ｌ ｔ ＯＯＯＱ Ｘ をバ
インダを添加ずろことなく加圧成型し、８〜２０メツシ
ユにも’／、 ｔｘｃを揃えたものを使用した。これを
第３図に示すように、田、温州１１内の［Ｊ字管状のガ
ラス管１２に充填し、とれに不純物ガスを含む不７占１
′１；ガスをボンベ１３から流Ｊ＋ｔＲ？ １４を介し
て流入１〜．１．＋１１１不純物ガス濃度を分析計１５
を使って測定し２だ。
まず第１に不活性ガスとして１チＯｉ／Ｎｔ撞１（１〜
ガスを使い、分ルｉ’＋４１１５として酸素分析■ト（
日本碍子株式会社製）を１１２つて出［」酸素濃度を測
定した。その結果、３−川しＯＯｏ ＯＸ通］１＆後の
窒素ガス中の酸素濃度が２〜２０ ｐＨｍ程度というご
く少ないシ直どなっていることが確認された。
ガスを使い、分ルｉ’＋４１１５として酸素分析■ト（
日本碍子株式会社製）を１１２つて出［」酸素濃度を測
定した。その結果、３−川しＯＯｏ ＯＸ通］１＆後の
窒素ガス中の酸素濃度が２〜２０ ｐＨｍ程度というご
く少ないシ直どなっていることが確認された。
第２に不活性ガスとし−（約１０（１０ｐ＋・月、１
ｏ ／ Ｎ 、 Ｉ、’、’、’＜準ガスを使い、分析
Ｂ１と１７て化学発光式の酸化窒素分析■（を使って１
（汀」−酸化窒素濃ＩＷを測定した。
ｏ ／ Ｎ 、 Ｉ、’、’、’＜準ガスを使い、分析
Ｂ１と１７て化学発光式の酸化窒素分析■（を使って１
（汀」−酸化窒素濃ＩＷを測定した。
その結果、３− ａｔｏ−Ｃｏ−ｏｘ通過後の窒素ガス
中の一酸化窒素濃度が１１）１■以下のごく少ない鼠と
ｋつでいることがｔｉｒｅ；認された。
中の一酸化窒素濃度が１１）１■以下のごく少ない鼠と
ｋつでいることがｔｉｒｅ；認された。
１プこ、この３−川ｔＱ−Ｃｏ−Ｏｘへの流入ガスを１
；空気、１１；２係０２／Ｎ、とし、窒素ガス中の酸素
分圧の違いによって３’−Ｋ ｔＯＯＯＱ ｘの酸素吸
収、放出がどのようＶＣ影響をうけるかをみることによ
って、この３ＫｔＯに ａ Ｑ ｘの再生１］ト；力
について調べた。その結果、第４図に示すように、１賀
素濃度が低下するにつれて低温度、特に８０℃以Ｆでそ
の再生が可能であり、従って８０゛Ｃ程度の温度でＩ＋
５生ずれば、この３−ｇｔｏ−ｃ。
；空気、１１；２係０２／Ｎ、とし、窒素ガス中の酸素
分圧の違いによって３’−Ｋ ｔＯＯＯＱ ｘの酸素吸
収、放出がどのようＶＣ影響をうけるかをみることによ
って、この３ＫｔＯに ａ Ｑ ｘの再生１］ト；力
について調べた。その結果、第４図に示すように、１賀
素濃度が低下するにつれて低温度、特に８０℃以Ｆでそ
の再生が可能であり、従って８０゛Ｃ程度の温度でＩ＋
５生ずれば、この３−ｇｔｏ−ｃ。
−Ｑ ｘを繰り返し再生使用しても、その１ぼ素吸収性
能の劣化がないことが確に２された。
能の劣化がないことが確に２された。
第１図鈷Ｊ、従来の不活性ガスの精製方法を説明するだ
めのフローシート、第２図はこの発明を説明するだめの
フローシート、第３図１この発明の効果を確に３するだ
めに行なわＪＩだ実験のフローシート、第４ＩＸｌｌ−
Ｊ−酸素分圧を変えた場合の金属錯体（３−円ｔ（’）
−０Ｑ−ＯＸ ）の酸素吸収ノ攻出曲紳である。 １１目・、自人日本酸素株式会社 第１図 ］
めのフローシート、第２図はこの発明を説明するだめの
フローシート、第３図１この発明の効果を確に３するだ
めに行なわＪＩだ実験のフローシート、第４ＩＸｌｌ−
Ｊ−酸素分圧を変えた場合の金属錯体（３−円ｔ（’）
−０Ｑ−ＯＸ ）の酸素吸収ノ攻出曲紳である。 １１目・、自人日本酸素株式会社 第１図 ］
Claims (1)
- 酸素や一酸化窒素などの常磁性不純物ガスを含む希ガス
、窒素ガスなどの不活性ガスをビス（サリチルアルデヒ
ド）エチレンジイミンコノル） （Ｉｌｌ、ビス（３−
アルコキシサリチルアルデヒド）エチレンジイミンコバ
ルト（［１１６るいはビス（３−ハロゲノサリチルアル
デヒド）エチレンジイミンコノくルト（ＩＩ）のうち１
種類以上の金属錯体に接触させて、上記不純物ガスを吸
収、除去する工程と、１００℃以下の温度で真空引きを
併用して上記金属錯体に吸収固定された不純物ガスを放
出させてこの金属錯体の再生を行なう工程とからなる不
活性ガスの精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113641A JPS594439A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 不活性ガスの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57113641A JPS594439A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 不活性ガスの精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS594439A true JPS594439A (ja) | 1984-01-11 |
| JPH025457B2 JPH025457B2 (ja) | 1990-02-02 |
Family
ID=14617381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57113641A Granted JPS594439A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 不活性ガスの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594439A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61174286A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-05 | Agency Of Ind Science & Technol | シツフ塩基コバルト錯体の酸素吸脱着剤としての使用方法 |
| JPS61174947A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸素吸脱着剤 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0481587U (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-15 |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP57113641A patent/JPS594439A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61174286A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-05 | Agency Of Ind Science & Technol | シツフ塩基コバルト錯体の酸素吸脱着剤としての使用方法 |
| JPS61174947A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸素吸脱着剤 |
| JPH0324402B2 (ja) * | 1985-01-30 | 1991-04-03 | Kogyo Gijutsuin | |
| JPH0338889B2 (ja) * | 1985-01-30 | 1991-06-12 | Kogyo Gijutsuin |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH025457B2 (ja) | 1990-02-02 |
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