JPS6040889B2 - 塩基性ガスの除去剤 - Google Patents

塩基性ガスの除去剤

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JPS6040889B2
JPS6040889B2 JP52011937A JP1193777A JPS6040889B2 JP S6040889 B2 JPS6040889 B2 JP S6040889B2 JP 52011937 A JP52011937 A JP 52011937A JP 1193777 A JP1193777 A JP 1193777A JP S6040889 B2 JPS6040889 B2 JP S6040889B2
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clay
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JP52011937A
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紀夫 相部
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Takeda Chemical Industries Ltd
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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス中の塩基性ガスを選択的に吸着または分解
する塩基性ガスの除去剤に関する。
塩基性ガスの除去剤として、スルホン化炭、イオン交モ
奥脇脂、シリカゲルなどの吸着除去剤が知られているが
、これはいずれも塩基性ガスの吸着容量が小さい。また
、硫酸第一鉄と酸性白土とから成る吸着剤(特開昭51
−50磯9)も知られているが、塩基性ガスの吸着容量
が充分でなく、粒子強度が低く、かつガス中の水分によ
って粒子が膨潤・崩壊するなどの欠点がある。本発明者
らは、上記のような問題点について種々検討した結果、
硫酸第一鉄と粘度類との混合物に過酸化水素を加えて成
型することによって塩基性ガスの除去性能、粒子強度お
よび耐水性が大幅に向上すること、またこれに第3成分
として無機酸類、多孔性物質を添加すれば、塩基性ガス
の除去性能が向上することを知見し、本発明を完成した
すなわち本発明は、 ‘1’硫酸第一鉄と粘土類との混合物に過酸化水素水溶
液を加えて成型してなる塩基性ガスの除去剤(2} 第
3成分として多孔性物質および/または無機酸類を添加
したのち成型してなる上記{1)に記載の除去剤である
上記硫酸第一鉄は無水物のほか、1水塩、4水塩、5水
塩、7水塩など結晶水を含有した結晶でもよく、また検
晶水の一部を除いて得られるものでもよい。
上記粘土類としては、含水ケイ酸アルミニウムを主成分
とする粘度、たとえばカオリナィト(例:木櫛粘土、蛙
石粘土、蛇目粘土、カオリン)、デツカサイト、ハロイ
サイト、セリサイト、バイロフイライト、モンモリロナ
ィト(例:ペントナィト、酸性白土、活性白土)、水性
化鉄を主成分とする天然物、たとえば、ヘマタィト、リ
モナィトなどが挙げられる。
上記無機酸としては、硫酸、ホゥ酸、リン酸、塩化、フ
ッ酸、硝酸、亜硫酸水、炭酸水などが挙げられる。
上記多孔買物質としては、活性炭、コークス、アミナ、
シリカゲル、ゼオライト、ケイソウ士、軽石、イオン交
換体、などが挙げられる。
本発明の除去剤の硫酸第一鉄を粘土の重量割合は、硫酸
鉄が5〜95%、好ましくは、10〜90%、粘土類が
5〜95%、好ましく10〜90%である。
過酸化水素の添加量は、硫酸第一鉄と粘土類の混合物に
対して0.05〜15重量%、好ましくは0.1〜10
重量%である。多孔性物質、無機酸頚を添加する場合は
、これらの量は硫酸第一鉄と粘土類との混合物に対して
それぞれ0.05〜15重量%、好ましくは0.1〜1
の重量%である。本発明の除去剤には必要によりたとえ
ば硫酸第2鉄、塩化第1鉄、リン酸塩第2銑鉄などの硫
酸第一鉄以外の種々の金属の硫酸塩、ハロゲン化物、リ
ン酸塩等を添加してもよい。
これらの添加してもよい。これらの添加量は硫酸第一鉄
と粘土の混合物に対してそれぞれ0.1〜10重量%で
ある。本発明の除去剤は、たとえば硫酸第一鉄、粘土類
、必要により多孔性物質を混合し、微粉砕したあと、こ
の微粉砕混合物に無機酸を含有するか、または含有しな
い過酸化水素水溶液を加え、充分線合し、これを、たと
えば球状、円柱状などの形状に成型して、約20〜15
000、好ましくは、約30〜130ooで乾燥するこ
とにより得ることができる。
上記の乾燥は不活性ガス(たとえばN2、C02など)
、または酸素含有ガス(たとえば、空気、燃焼排ガス)
などの気流中150〜500oCで加熱することにより
おこなってもよい。
塩基・性ガスを除去剤に接触させる場合、ガスの空間速
度は、約50〜1000仇r‐1、好ましくは約200
〜500倣r‐1であり、また温度は、約0〜1300
0、好ましくは約15〜100ooである。
ガスと除去剤との接触は通常の気固接触形式でよく、た
とえば、流動床、移動床、固定床などいずれであっても
よい。ここで、塩基性ガスとは、アンモニアおよび1分
子中に窒素原子を1ケ以上有するアミン類を指すが、た
とえばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミンな
どのアルキルアミン類、ジメチルアミン、ジエチルアミ
ン、メチルエチルアミンなどのジアルキルアミン類、ト
リメチルアミン、ジメチルエチルアミン、メチルジエチ
ルアミン、トリェチルアミンなどのトリアルキルアソ類
、ヒドラジン、メチレンジアミン、エチレンジアミンな
どのアルキレンジアミン類、ヒドロキシルアミン、メタ
ノールアミン、エタノールアミンなどのヒドロキシアル
キルアミソ類、アニリンなどの芳香族アミソ類、ピリジ
ンなどの含窒素複索環式化合物などの沸点が20000
以下のものについては特に本発明の効果が発癒される。
上記化合物を含有する気体の場合、塩基性ガスの濃度は
如何なるものでもよいが、約lppm〜10000岬p
mのものが好ましい。
本発明の除去剤は塩基性ガスと接触により、ほとんどの
場合吸着によって除去するが、たとえばヒドラジン、ヒ
ドロキシルアミン等はN2ガスに分解することによって
気体中から除去する。
塩基性ガスの吸着によってその除去効率が低下した除去
剤は、加熱下で塩基性ガスを脱離すれば、塩基性ガスの
除去効率は回復し、再度塩基性ガスの除去操作に使用さ
れる。この除去剤の加熱再生に際し、再生温度は、10
0〜600つ○、好ましくは、約150〜45びCであ
り、加熱再生は窒素・炭酸ガスなどの不活性ガス、空気
などの酸素含有ガス、窒素酸化物および/または亜硫酸
ガス含有ガスなどの雰囲気中でおこなわれる。加熱再生
を窒素酸化物含有ガス雰囲気でおこなう場合は{1’式
に示すように加熱脱離してくる塩基性ガスを無害なガス
に変換できる。
(反応例:アンモニアの場合) 母NO+4NH3→印28日20 (1
}また加熱再生を空気などの酸素含有ガス雰囲気でおこ
なう場合は、加熱脱離してくる塩基性ガスをマンガン系
または白金族系などの触媒層に流通すれば、■式で示す
反応で無害なガスに変換できる。
(反応例:アンモニアの場合) NH3十3′402→1/2N2十3′2日20
t2)その他、加熱脱離してくる塩基性ガスを銅
系などの触媒層に流通して窒素酸化物を生成させ、これ
を常法に従って硝酸酸とする方法、また加熱脱鰍してく
る塩基性ガスを冷却して高濃度の塩基性ガスを回収する
方法などをおこなうことができる。
つぎに本発明具体例として実施例をあげる。
実施例 1硫酸第一鉄(FeS04・7日20)450
夕を酸性白土150夕との混合物を微粉砕した。この微
粉砕濠合物60のこ対して、水12泌または0.06夕
、0.3夕および1.2夕の日202を含有する水溶液
12汎‘を加え、よく練合して3側めの円柱状に成型し
、5000で乾燥した。このようにして得られた除去剤
A〜DについてNH3吸着性能および粒子強度の試験を
以下の通りおこなつた。
{i} NH3吸着性能試験除去剤A〜Dの各1夕を内
径25肋Jのガラス製カラムに充填し、このカラムを2
yoの陣温水槽中の装置にセットし、このカラムにWo
l%のNH3を含有する空気(温度:2500、相対湿
度:55%)を線流速1反か/secで3時間流通し、
日3を吸着させた。
このようにして得られた試料をアルカリ蒸留し、蟹出N
H3をIN−日2S04で吸収させ、この吸収液をIN
−NaOHで逆適定して、NH3吸着量算出した。結果
は、第1表の通りである。‘ii} 粒子強度試験 除去剤A〜Dの各15夕をJIS−K1474(197
5)の粒度試験法に準じてameshの筋で5分間ふる
い分け、筋上に残った試料10.0夕を内径25肋、長
さ305肋のステンレス製円筒に直径5ノ16インチの
鋼球12個とともに入れ、円筒容器にふたをして、円筒
の中心部を軸2球PMで5分間、プロペラ状に垂直に回
転させ、試料に衝撃を与える。
試料と鋼球とを分け、JIS−K1474(1975)
の粒度試験法に準じてgheshの輪で5分間ふるいけ
、節上に残った試料重量を測定し、次式によって粒子強
度日(%)を算出した。H=晋X100S:試料重量(
10.0夕) W:筋上に残った試料重量(夕) 第1表 日202添加効果 実施例 2 硫酸第一鉄(FeS04・7日20)900夕と酸性白
土300夕との混合物を微粉砕した。
この微粉砕混合物60のこ対して、第2表に示す無機酸
−0.3夕を含有する水溶液12M、または無機酸0.
3夕および日202一0.3夕を含有する水溶液12の
とを加え、よく練合して3肌での円柱状に成型し、50
午0で乾燥した。このようにして得られた除去剤E〜N
および実施例1の除去剤Dについて、実施例1と同様な
NH3吸着性能および粒子強度の試験をおこない結果第
2表に示した。第2表 無機酸おょひ日202添
加効果実施例 3硫酸第一鉄(FeS04・7日20)
900夕の酸性白土300夕との混合物を微粉砕した。
この微粉砕混合物60のこ第3表に示す微粉末状の多孔
性物質0.39を加えよく混合した微粉砕した。これに
比02−0.3夕を含有する水溶液12の上または無機
酸−0.3夕および日202−0.3夕を含有する水溶
液12私を加*えよく練合して3収めの円柱状に成型し
、50ooで乾燥した。このようにして得られた除去剤
○〜Zおよび実施例1の除去剤Dについて、実施例1と
同様なNH3吸着性能およ粒子強度の試験をおこない、
結果を第3表に示した。
第3表 多孔性物質.無機酸および日202の添
加効果(鞘 多孔質物質および無機酸の添加量は、硫酸
第一鉄と酸性白士との混合物重量に対して、いずれも0
.5wt%である。実施例 4 硫酸第一鉄(FeS04・7日20)450夕とペント
ナィト、カオリン、活性白土、またはリモナィトの各粘
土200夕との混合物をそれぞれ微粉砕した。
これらの微粉砕混合物の各60のこ対して水12の‘、
または日202−0.3夕を含有する水溶液12の‘加
え、よく綾合して3収めの円柱状に成型し、5000で
乾燥した。このようにして得られた除去剤a〜h‘こつ
いて実施例1と同様なNH3吸着性能および粒子強度の
試験をおこない、結果を第4表に示した。
第4表 実施例 5 実施例1の除去剤BおよびDの各loMを内径15側め
のガラス管に充填し、このカラムを25ooの陣温水槽
中の装置にセットし、このカラムに10蛇pmのNH3
、NH2・NQ、CH3・NH2、または(CH3)2
NHを含有する空気(温度:2500、相対湿度:55
%)を空気速度400肺r‐1で50時間流通し、カラ
ム出入口ガス中の各成分ガスの濃度を測定し、各時間に
おける各成分ガスの除去率を求め、その結果を第5表に
示した。
実施例 6 実施例3の除去剤○、Q、UおよびWの各10の‘につ
いて実施例5と同様な方法で10蛇pmのNH3を含有
する空気を空間速度4000hr‐1で5風時間流通し
、各時間におけるNH3除去率を求め、その結果を第6
表に示した(第1回目NH3除去)つぎに、試料を充填
したカラムを環状電気炉内にセットし、空気を空間速度
10皿r‐1(25℃換算)で流通しながら、2250
0まで昇温し、この温度で1時間保ち、吸着したNH3
を脱離し、除去剤を再生した。
第5表 各手重塩基性ガスの除去 この再生済の除去剤を25q0まで冷却して、前と同じ
条件下でNH3除去テストをおこなった(第2回目NH
3除去)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 硫酸第一鉄と粘度類との混合物に過酸化水素水溶液
    を加えて成型してなる塩基性ガスの除去剤。 2 第3成分として多孔性物質および/または無機酸類
    を添加したのち成型してなる特許請求の範囲第1項記載
    の除去剤。
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