JPS60106530A - 選択的酸素吸着剤 - Google Patents
選択的酸素吸着剤Info
- Publication number
- JPS60106530A JPS60106530A JP58212550A JP21255083A JPS60106530A JP S60106530 A JPS60106530 A JP S60106530A JP 58212550 A JP58212550 A JP 58212550A JP 21255083 A JP21255083 A JP 21255083A JP S60106530 A JPS60106530 A JP S60106530A
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- Japan
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- oxygen
- silica
- zeolite
- adsorption
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (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】
なシリカを担持してなる選択的酸素吸着剤に関する。
匠来、空気から酸素と窒素を分離する方法として空気を
極低温に冷却し、酸素と窒素の沸点の違いにより分離す
るいわゆる深冷分離法が行なわれているが−、この方法
は欅低温と高圧ヲ要するため、設備費、運転費が高く、
大容量の製造に限定される。
極低温に冷却し、酸素と窒素の沸点の違いにより分離す
るいわゆる深冷分離法が行なわれているが−、この方法
は欅低温と高圧ヲ要するため、設備費、運転費が高く、
大容量の製造に限定される。
□ 常温で比較的小規模の装置で空気を分離する方法と
してゼオライト類金吸別剤として使用する圧力スイング
法(PsA法Jが近年、脚光をあびてきているが、ゼオ
ライト類は酸素よシも窒素の吸着量が多く、窒素選択吸
着剤として一部するためPOA法においては、一般的に
は酸素富化空気が得られる。例えfZI’ 、ナトリウ
ムA型ゼオライトヲ吸着剤としてー.30℃のような低
温冷却下でPSA法により選択分離する゛方法(%開昭
34 − /A.37/り号公報】がある。
してゼオライト類金吸別剤として使用する圧力スイング
法(PsA法Jが近年、脚光をあびてきているが、ゼオ
ライト類は酸素よシも窒素の吸着量が多く、窒素選択吸
着剤として一部するためPOA法においては、一般的に
は酸素富化空気が得られる。例えfZI’ 、ナトリウ
ムA型ゼオライトヲ吸着剤としてー.30℃のような低
温冷却下でPSA法により選択分離する゛方法(%開昭
34 − /A.37/り号公報】がある。
しかしながら、ナトリウムA型ゼオライトは上記の如く
、酸素または窒素の伊)択的吸着性は余りない。
、酸素または窒素の伊)択的吸着性は余りない。
酸素と窒素の分子短径はコ.gKと3・、7′j−と云
われており、窒素のそれの方がわずかに大きい。
われており、窒素のそれの方がわずかに大きい。
従って、ナトリウムA型ゼオライトの細孔径が一般にタ
スであるところから、その細孔径を変えることによって
、両者の吸着能は変わるはずであり、事実例えばナトリ
ウムの一部をカリウムに部分置換した酸素選択的吸着剤
の提案がなされている(%1昭35−74’り/ダ9号
公報、Ili開昭!l、−/l、1133号公報)。
スであるところから、その細孔径を変えることによって
、両者の吸着能は変わるはずであり、事実例えばナトリ
ウムの一部をカリウムに部分置換した酸素選択的吸着剤
の提案がなされている(%1昭35−74’り/ダ9号
公報、Ili開昭!l、−/l、1133号公報)。
このように本発明者らはナトリウムA型ゼオライトの酸
素の選択的吸着をはかるべく鋭意研究した結果、イオン
交換によらない全く別の手段、すなわち微細シリカを担
持させたものが優れた吸着特性を有することを知見し本
発明を完成した。
素の選択的吸着をはかるべく鋭意研究した結果、イオン
交換によらない全く別の手段、すなわち微細シリカを担
持させたものが優れた吸着特性を有することを知見し本
発明を完成した。
すなわち、本発明はナトリウムA型ゼオライトに微細な
シリカを担持した選択的酸素吸着剤に係る。
シリカを担持した選択的酸素吸着剤に係る。
ナトリウムA型ゼオライトは次の一般式%式%)
で表わされる結晶性アルミノシリケートであり、本発明
において用いられるものは、特に、その製法が如伺なる
方法で得られたものであっても差支えない。工業的には
洗剤用ビルダーとして製造かつ市販されているものが好
ましい。
において用いられるものは、特に、その製法が如伺なる
方法で得られたものであっても差支えない。工業的には
洗剤用ビルダーとして製造かつ市販されているものが好
ましい。
本発明にかかる吸着剛線上記の如きA型ゼオライトに微
細なシリカを担持してなるが、その霊はゼオライトに対
してコ重量%より多く20京iiチ以下の範囲が実用的
で好ましい。この理由は約2重量%以上の場合は担持さ
せる方法にもよるが一般に酸素選択吸着性がなくなる傾
向にあり、逆に約20重量タトLトヨコ?場合には、そ
の竜に対して効果が飽和するのみならず酸素の吸着量も
低減する傾向にあるからである。従って、特に3〜tS
重量%の担持量が好適といえる。
細なシリカを担持してなるが、その霊はゼオライトに対
してコ重量%より多く20京iiチ以下の範囲が実用的
で好ましい。この理由は約2重量%以上の場合は担持さ
せる方法にもよるが一般に酸素選択吸着性がなくなる傾
向にあり、逆に約20重量タトLトヨコ?場合には、そ
の竜に対して効果が飽和するのみならず酸素の吸着量も
低減する傾向にあるからである。従って、特に3〜tS
重量%の担持量が好適といえる。
担持したシリカは微細で、かつ水和シリカでなければな
らない。シリカゾルまたはシリカゲルのいずれも担持さ
せることができるが、多くの場合シリカゾルよシ担持さ
せたものが好ましい。
らない。シリカゾルまたはシリカゲルのいずれも担持さ
せることができるが、多くの場合シリカゾルよシ担持さ
せたものが好ましい。
本発明で担持したシリカというのはナトリウムA型ゼオ
ライトの粒子に微細なシリカを沈積させたことを意味す
るが、この場合、濃密に沈積して連続的皮膜として形成
されるものから不連続に破断のある多孔性シリカの沈積
まで含まれる。
ライトの粒子に微細なシリカを沈積させたことを意味す
るが、この場合、濃密に沈積して連続的皮膜として形成
されるものから不連続に破断のある多孔性シリカの沈積
まで含まれる。
本発明にかかる上記の如き選択的酸素吸着剤は以下の製
法によって得ることができる。
法によって得ることができる。
すなわち、ナトリウムA型ゼオライトのスラリーに微細
なシリカを存在させて該ゼオジイト粒子に微細シリカを
沈積させる方法によって得ることができる。
なシリカを存在させて該ゼオジイト粒子に微細シリカを
沈積させる方法によって得ることができる。
従りて、ゼオライトスシリ−はできるだけアグロメレー
トがないように均一に分散させたスラリーであることが
望ましい。
トがないように均一に分散させたスラリーであることが
望ましい。
分散方法は公知の手段を特に問題なく適用でき、例えば
通常攪拌はもちろん、扁速攪拌、湿式粉砕、セン断分散
、超晋波分散など所望に応じて適宜1更用できる。
通常攪拌はもちろん、扁速攪拌、湿式粉砕、セン断分散
、超晋波分散など所望に応じて適宜1更用できる。
次に、微細なシリカを該スラリーに存在させる方法は幾
りかの態様がある。まず第1として、該スラリーに珪酸
アルカリ水溶液全添加し、次いで酸性化剤を添加して微
細なシリカを生成せしめる方法がある。第2の方法とし
て該スラリー−に珪酸アルカリ水溶液と酸性化剤とを別
々に、かり同時に徐々に添加して微細なシリカを生成せ
しめる方法があり、第3の方法として上記いずれかの方
法またはイオン交換樹脂により予め別に微細な7リカt
−gti製しておき、そのシリカを該スラリーに添加す
る方法がある。
りかの態様がある。まず第1として、該スラリーに珪酸
アルカリ水溶液全添加し、次いで酸性化剤を添加して微
細なシリカを生成せしめる方法がある。第2の方法とし
て該スラリー−に珪酸アルカリ水溶液と酸性化剤とを別
々に、かり同時に徐々に添加して微細なシリカを生成せ
しめる方法があり、第3の方法として上記いずれかの方
法またはイオン交換樹脂により予め別に微細な7リカt
−gti製しておき、そのシリカを該スラリーに添加す
る方法がある。
本発明にかかる吸着剤はいずれの態様でも差支えないが
第1または第一の方法が一般的に好ましい。
第1または第一の方法が一般的に好ましい。
な2、ここに酸性化剤としては例えは塩酸、硫酸、炭酸
ガスなどの無機酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸、グリオキザ
ル酸などの有機酸、その他エチルカーボネート等、珪酸
アルカリ水溶液と反応してシリカを生成せしめるもので
あれば特に限定されるものではない。
ガスなどの無機酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸、グリオキザ
ル酸などの有機酸、その他エチルカーボネート等、珪酸
アルカリ水溶液と反応してシリカを生成せしめるもので
あれば特に限定されるものではない。
シリカの生成条件は特に限定はない。一般に温度60℃
以上で徐々に反応させる場合はシリカゾルが生成し、温
度が低く速やかに反応させるとシリカゲルが生成し易い
。
以上で徐々に反応させる場合はシリカゾルが生成し、温
度が低く速やかに反応させるとシリカゲルが生成し易い
。
特に、ナトリウムA型ゼオライトは酸性においては分解
して最後には非晶質になるのでシリカの生成においてス
ラリーのpHはN要であり、ざ、5以下、好ましくは9
.S以下にならないようなアルカリ領域でシリカを生成
させることが重要である。
して最後には非晶質になるのでシリカの生成においてス
ラリーのpHはN要であり、ざ、5以下、好ましくは9
.S以下にならないようなアルカリ領域でシリカを生成
させることが重要である。
従って特にpH10〜//の範囲で反応させることがよ
く、また、この範囲はtJlflなシリカゾルが生成し
やすいこともあって好ましい。
く、また、この範囲はtJlflなシリカゾルが生成し
やすいこともあって好ましい。
次いでシリカを沈積させた後は常法によシ固液分離し水
洗して乾燥した後、更にゼオライト構造水を除去すべく
約qso℃以上に加熱乾燥して製品とする。
洗して乾燥した後、更にゼオライト構造水を除去すべく
約qso℃以上に加熱乾燥して製品とする。
得られた乾燥品は所望の粒度に粉砕または分級してその
まま使用で舞るが、多くの場合所望の有機または無機結
合剤のもとにて造粒成型して用いることが望ましい。
まま使用で舞るが、多くの場合所望の有機または無機結
合剤のもとにて造粒成型して用いることが望ましい。
本発明にかかる吸着剤は゛窒素の吸着を実質的に阻止し
て酸素のみが吸着能の低下をもたらすことなく吸着でき
るので、選択的酸素吸着性のあるものである。
て酸素のみが吸着能の低下をもたらすことなく吸着でき
るので、選択的酸素吸着性のあるものである。
これは他のA型ゼオライト、x型ゼオライトまたはモル
デナイトの如きゼオライトについて同様なシリカ処理を
施しても上記のような効果はなく優れた酸素吸着剤とい
える。
デナイトの如きゼオライトについて同様なシリカ処理を
施しても上記のような効果はなく優れた酸素吸着剤とい
える。
以下に実施例を掲げて本発明を具体的に説明する。
実施例/
ナトリウムA型ゼオライトの20重量%スラリー’km
製した後このスラリーに810.としてS重量%の3号
珪酸ソーダ水溶液と希硫酸(5重量% H,EIO4)
とを別々に、かつ同時に徐々に添加してシリカの沈積処
理を行′ノて微細なシリカを担持させた。そのときのス
ラIJ −pHおよびシリカ担持量を変化させたものの
試料全それぞれ調製した。各試料について下記の試験法
によシ吸着性能を測定したところ第1表の如くでありた
。
製した後このスラリーに810.としてS重量%の3号
珪酸ソーダ水溶液と希硫酸(5重量% H,EIO4)
とを別々に、かつ同時に徐々に添加してシリカの沈積処
理を行′ノて微細なシリカを担持させた。そのときのス
ラIJ −pHおよびシリカ担持量を変化させたものの
試料全それぞれ調製した。各試料について下記の試験法
によシ吸着性能を測定したところ第1表の如くでありた
。
第1図に示す装置を構成して試料/ 01lfカラムl
に充填し、真空ポンプ3で/トールまで減圧した後、温
度−0℃においてボンベダよシ珪酸カリウム水溶液(K
、O:9.0重量%、sto、:コo、r重量%)ig
−を用いた以外は実施例コと同様にして造粒成型した酸
素吸着剤を得た。このものを実施例1と同様に酸素およ
び窒素吸着能を測定したところ、第3表の結果が得られ
た。
に充填し、真空ポンプ3で/トールまで減圧した後、温
度−0℃においてボンベダよシ珪酸カリウム水溶液(K
、O:9.0重量%、sto、:コo、r重量%)ig
−を用いた以外は実施例コと同様にして造粒成型した酸
素吸着剤を得た。このものを実施例1と同様に酸素およ
び窒素吸着能を測定したところ、第3表の結果が得られ
た。
第 3 表
実施例ダ
実施例コにおいてtN塩酸水溶液の代りにo 、 ar
rcrJ7Lのグリオキザール水溶液を用いた以外は実
施例コと同様にして造粒成型物を得た。
rcrJ7Lのグリオキザール水溶液を用いた以外は実
施例コと同様にして造粒成型物を得た。
このものを実施例1と同様にして、酸素および窒素吸着
能を測定したところ第4表の結果が得られた。
能を測定したところ第4表の結果が得られた。
第9表
試験例1
第1図に示す装置を用いてカラムlに試料l0II′t
−充填し真空ポンプ3で/トールまで減圧した後20℃
において100m11分の流速で空気を通してカラムl
を通過した空気中の酸素濃度の経時変化を酸素濃度計7
で測定し、これを自動記録計gで記録したところ、第2
図の如き結果が得られた。使用した試料は試料At (
一点鎖線で示す)、試料&り及びlθ(実線で示す)及
びブランク(試料JK//、鎖線で示す)である。
−充填し真空ポンプ3で/トールまで減圧した後20℃
において100m11分の流速で空気を通してカラムl
を通過した空気中の酸素濃度の経時変化を酸素濃度計7
で測定し、これを自動記録計gで記録したところ、第2
図の如き結果が得られた。使用した試料は試料At (
一点鎖線で示す)、試料&り及びlθ(実線で示す)及
びブランク(試料JK//、鎖線で示す)である。
試験例コ
第3図の如き圧力スイング式空気分離装置を構成して、
下記の要領で酸素濃度を測定し友。
下記の要領で酸素濃度を測定し友。
3は真空ポンプ、7鉱酸索漠度計、ざは自動記録針であ
る。即ち、コンプレッサー9および真空ポンプ3は連続
運転しながら、先ずノくルプSCt開いてカラム1af
減圧し、次にノ(ルフ。
る。即ち、コンプレッサー9および真空ポンプ3は連続
運転しながら、先ずノくルプSCt開いてカラム1af
減圧し、次にノ(ルフ。
5cを閉じ、パルプs a + j b e開いてカラ
ム/aで空気中の酸素t−吸着し、窒素富化空気を得、
これを酸素濃度計7で測定し、自動記録計ざで記録させ
る。この時)くルプSfを開きカラム1af減圧してお
き、カラム/aでの吸着が完了し、パルプja、jb’
(j閉じた時に)(ルフ。
ム/aで空気中の酸素t−吸着し、窒素富化空気を得、
これを酸素濃度計7で測定し、自動記録計ざで記録させ
る。この時)くルプSfを開きカラム1af減圧してお
き、カラム/aでの吸着が完了し、パルプja、jb’
(j閉じた時に)(ルフ。
kA、!;elf開いてカラみlbで空気中の酸素の吸
着會行ない、以後この操作を繰り返した。
着會行ない、以後この操作を繰り返した。
このような操作において、カラム/aおよびカラム/b
にそれぞれtootの試料(試料1KQJe充填し、真
空ポンプ3で/)−)しに減圧し、温度2 k ℃にお
いてコンプレッサー9で’tsovnノ/分の空気を供
給し、カラムIf&、/bを通過した空気中の酸素を酸
素濃度計7で測定し、これを自動記録計8で測定したと
ころ13〜/&容量チの減少を示した。
にそれぞれtootの試料(試料1KQJe充填し、真
空ポンプ3で/)−)しに減圧し、温度2 k ℃にお
いてコンプレッサー9で’tsovnノ/分の空気を供
給し、カラムIf&、/bを通過した空気中の酸素を酸
素濃度計7で測定し、これを自動記録計8で測定したと
ころ13〜/&容量チの減少を示した。
なお、試料//(ブランク)を用いて同様に操作したと
ころ酸素濃度は15〜25容量チの間を変動し、選択吸
着性を示さなかった。
ころ酸素濃度は15〜25容量チの間を変動し、選択吸
着性を示さなかった。
比較例1
カルシウムAmゼオライト(sAゼオライト)、ナトリ
ウムxmゼオライトおよびモルデナイト(合成品)t−
実実施ココ同様の条件でシリカ沈酸素濃度の経時変化を
測定したところ、酸素濃度の低下は認められず選択的酸
素吸着性能を示さなかった。
ウムxmゼオライトおよびモルデナイト(合成品)t−
実実施ココ同様の条件でシリカ沈酸素濃度の経時変化を
測定したところ、酸素濃度の低下は認められず選択的酸
素吸着性能を示さなかった。
第1図ej酸素および窒素のガスを試料に通過させて試
料吸着剤のそれぞれのガスの吸着能を測定するための装
置図、第一図は吸着剤による空気中の酸素濃度の経時変
化を表わした図、第3図は圧力スイング式空気分離装置
の概略図である。 図中: 1. t a 、 t b・・カラム、コ・・
導管、3・・真空ポンプ、ダ・・ボンベ1.t、ja。 !rb、!;c、gd、re、!rf・・AILtプ、
6・・送風機、7・・酸素濃度計、g・・自動記a計、
?・・コンプレッサー。 特許出願人 日本化学工業株式会社− 第2図 経過時間(分)
料吸着剤のそれぞれのガスの吸着能を測定するための装
置図、第一図は吸着剤による空気中の酸素濃度の経時変
化を表わした図、第3図は圧力スイング式空気分離装置
の概略図である。 図中: 1. t a 、 t b・・カラム、コ・・
導管、3・・真空ポンプ、ダ・・ボンベ1.t、ja。 !rb、!;c、gd、re、!rf・・AILtプ、
6・・送風機、7・・酸素濃度計、g・・自動記a計、
?・・コンプレッサー。 特許出願人 日本化学工業株式会社− 第2図 経過時間(分)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l ナトリウムA型ゼオライトに微細なシリカを担持し
てなることを特徴とする選択的酸素吸着剤。 コ 微細なシリカがナトリウムA型ゼオライトに対して
S10.として2重量%より多く20重量%以下である
特許請求の範囲第1項記載の選択的酸素吸着剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58212550A JPS60106530A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 選択的酸素吸着剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58212550A JPS60106530A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 選択的酸素吸着剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60106530A true JPS60106530A (ja) | 1985-06-12 |
JPH0362457B2 JPH0362457B2 (ja) | 1991-09-26 |
Family
ID=16624539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58212550A Granted JPS60106530A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 選択的酸素吸着剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60106530A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02139034A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-29 | Res Dev Corp Of Japan | 吸着剤 |
WO2023123596A1 (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | 大连科利德光电子材料有限公司 | 一种氧气吸附剂、制备方法和降低氧化亚氮原料气中氧含量的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56130226A (en) * | 1980-03-17 | 1981-10-13 | Hitachi Ltd | Production of adsorbent |
JPS57123816A (en) * | 1980-11-21 | 1982-08-02 | British Petroleum Co | Improved manufacture of zeolite aggregated mass |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP58212550A patent/JPS60106530A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56130226A (en) * | 1980-03-17 | 1981-10-13 | Hitachi Ltd | Production of adsorbent |
JPS57123816A (en) * | 1980-11-21 | 1982-08-02 | British Petroleum Co | Improved manufacture of zeolite aggregated mass |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH02139034A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-29 | Res Dev Corp Of Japan | 吸着剤 |
WO2023123596A1 (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | 大连科利德光电子材料有限公司 | 一种氧气吸附剂、制备方法和降低氧化亚氮原料气中氧含量的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0362457B2 (ja) | 1991-09-26 |
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