JPS61107941A - Adsorptive separation agent - Google Patents

Adsorptive separation agent

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JPS61107941A
JPS61107941A JP20984384A JP20984384A JPS61107941A JP S61107941 A JPS61107941 A JP S61107941A JP 20984384 A JP20984384 A JP 20984384A JP 20984384 A JP20984384 A JP 20984384A JP S61107941 A JPS61107941 A JP S61107941A
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JP
Japan
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gas
zeolite
methane
ion exchange
nitrogen
Prior art date
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Pending
Application number
JP20984384A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazunari Igawa
井川 一成
Wataru Inaoka
稲岡 亘
Kiyoharu Hashiba
羽柴 清晴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To effectively remove N1-gas in methane gas, by containing a Ca-ion in clinoptilite zeolite of which the available adsorbing fine pore size is 3.7Angstrom in such an amount that the mol ratio of CaO/Al2O3 is 0.4-0.75. CONSTITUTION:A Ca-ion containing a cation is introduced into clinoptilite zeolite of which the available adsorbing fine pore size is 3.7Angstrom in such a value that the mol ratio of CaO/Al2O3 is 0.45-0.75 by adapting an ion exchange method. As the source of the Ca-ion, inorg. salts having large solubility such as CaCl2, Ca(NO3)2 or the like are used. As the ion exchange method, a batchwise, column passing type or recirculation method may be employed but it is necessary to set such a condition that the Ca-content enters the aforementioned range in an ion exchange equilibrium state. After the completion of ion exchange, the obtained product is sufficiently washed with water until coexisting anions are not detected.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は混合ガスの分離・精製に用いられる吸着分離剤
に関するものであり、特に動力学的直径が近似している
ガス分子の混合物を分離するのに適したゼオライト吸着
剤を提供するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an adsorption/separation agent used for separating and purifying mixed gases, and in particular for separating a mixture of gas molecules having similar kinetic diameters. The present invention provides a zeolite adsorbent suitable for

(従来の技術) ガスの利用分野は一般家庭から産業界に至るまであらゆ
る場所に及んでおり、また利用されているガスの種類も
多岐にわたっている。特に産業界の著しい発達に伴って
、高純度ガスあるいは濃縮ガスが多量に要求される様に
なってきた。
(Prior Art) Gas is used in all sorts of places, from households to industries, and the types of gas used are wide-ranging. In particular, with the remarkable development of the industrial world, large quantities of high purity gas or concentrated gas have come to be required.

それに伴りて主成分ガス中の微量の不純物ガス成分を除
去する技術、即ち精製波WIまたは濃縮技術の開発が急
務となっている。また空気中の酸素あるいは窒素濃縮に
代表される分離に重点が置かれている分野に於ても、で
きるだけ分離効率の良い経済的なシステムが求められて
いる。
Accordingly, there is an urgent need to develop a technology for removing minute amounts of impurity gas components from the main component gas, that is, a purification wave WI or concentration technology. Furthermore, even in fields where emphasis is placed on separation, typified by the concentration of oxygen or nitrogen in the air, there is a need for economical systems with as high separation efficiency as possible.

いずれの場合に於ても、吸着剤の性能が極めて重要な役
割を果すことから、対象としている糸に適した剛着剤の
開発が重要な鍵とたっている。
In either case, the performance of the adsorbent plays an extremely important role, so the development of a binding agent suitable for the target yarn is an important key.

特に分子オーダーの一定の細孔径を有するゼオライトは
これらの吸着剤として有望であり、すでに実用化されて
いるものもある。
In particular, zeolites having a fixed pore size on the molecular order are promising as adsorbents for these, and some have already been put into practical use.

通常のガス分離あるいは精製方法においては深冷分離法
がよく知られている。この方法では純度の高いガスが得
られるという利点はあるものの、多量のエネルギーを必
要とする欠点を有する。
Cryogenic separation methods are well known among common gas separation or purification methods. Although this method has the advantage of producing highly pure gas, it has the disadvantage of requiring a large amount of energy.

一方、ゼオライトを吸着分離剤として用いた分離方法は
空気中の酸素と窒素の分離をはじめとして、空気中の炭
酸ガスの除去、天然ガスの脱硫など数多くのプロセスが
実用化されている。
On the other hand, many separation methods using zeolite as an adsorption/separation agent have been put into practical use, including the separation of oxygen and nitrogen from the air, the removal of carbon dioxide from the air, and the desulfurization of natural gas.

これに用いられるゼオライトは殆どの場合、対象として
いるガス分子の動力学的直径に比べその細孔径は大きい
。例えば空気中の酸素−窒素の分離に用いられているC
aA 、 X 1モルデナイトがそれKあたる。酸素と
窒素の動力学的直径は各々144AとAl54Aであり
、CaA、 X、モルデナイトの細孔径は〜sA、eA
、7Aである。従ってこの分離方法は、ゼオライトの細
孔径による分子ふるいではなく、ガス分子のゼオライト
への吸着容量または吸着速度差を利用した分離方法であ
る。
In most cases, the zeolite used for this purpose has a pore diameter larger than the kinetic diameter of the target gas molecule. For example, C is used to separate oxygen and nitrogen in the air.
aA, X 1 mordenite corresponds to K. The kinetic diameters of oxygen and nitrogen are 144A and Al54A, respectively, and the pore diameters of CaA, X, and mordenite are ~sA, eA
, 7A. Therefore, this separation method utilizes the adsorption capacity or adsorption rate difference of gas molecules to the zeolite, rather than using molecular sieving based on the pore diameter of the zeolite.

ゼオライトの分子ふるい作用を利用した分離方法として
実用化されているものに、ナフサ分解ガスのエチレン中
の水分除去用KKAを、またイソパラフィンとn−パラ
フィンの分離にCaAのゼオライトを用いた例がある。
Examples of separation methods that have been put into practical use that utilize the molecular sieving action of zeolite include KKA for removing water in ethylene from naphtha cracked gas, and CaA zeolite for separating isoparaffin and n-paraffin. .

これらの場合には分離しようとするガス分子と主成分ガ
ス分子の動力学的直径にはかなりの差があるので分離は
比較的容易である。
In these cases, separation is relatively easy because there is a considerable difference in the dynamic diameters of the gas molecules to be separated and the main component gas molecules.

ところでゼオライトの有効細孔径は、結晶構造と含有陽
イオン種によって決まるので、任意の大きさの有効細孔
径をもクゼオライトを造ることは困難である。従って、
いかなる大きさの分子同志でもゼオライトを用いて分離
できるわけではない。
However, since the effective pore diameter of zeolite is determined by the crystal structure and the cation species contained, it is difficult to produce kuzeolite with an arbitrary effective pore diameter. Therefore,
It is not possible to separate molecules of any size using zeolites.

(本発明が解決しようとする問題点) 動力学的直径が、17A未満のガス分子とエフA以上の
ガス分子を分離できるゼオライトは5−7Aの有効細孔
径を持つと定義すると、従来L7Aの有効細孔径をもつ
ゼオライトは存在しなかった。
(Problems to be Solved by the Present Invention) If we define that a zeolite that can separate gas molecules with a dynamic diameter of less than 17A and gas molecules with a dynamic diameter of FA or more has an effective pore diameter of 5-7A, the conventional L7A There was no zeolite with effective pore size.

ここでいうガス分子の動力学的直径とは、[Zeoli
te Mo1ecular 5ieves J (D、
W。
The dynamic diameter of gas molecules here is [Zeoli
te Mo1ecular 5ieves J (D,
W.

Breck著、1974年)636ページに記載されて
いる数値に基づくガス分子の大きさである。
This is the size of the gas molecule based on the numerical value listed on page 636 (by Breck, 1974).

特定のゼオライトを用いてその有効細孔径を変える方法
としては、ゼオライトの陽イオン種を変えることがもっ
とも一般的ではあるが、ゼオライトと陽イオン種と組み
合わせただけでは、得られたものは室温においては厳密
な有効細孔径の制御が困難である。有効細孔径が大きい
場合には、細孔径を小さくする手段として吸着温度を下
げる方法がある。
The most common way to change the effective pore size using a specific zeolite is to change the cationic species in the zeolite, but if you just combine the zeolite and the cationic species, the resulting product will not work at room temperature. It is difficult to precisely control the effective pore diameter. When the effective pore diameter is large, one way to reduce the pore diameter is to lower the adsorption temperature.

温度を下げることにより、ゼオライトの格子酸素と、特
に陽イオンの熱振動が抑えられる為に細孔径をより小さ
くでき、かつ厳密にすることが可能になり目的の値に近
づけうる。その結果、室温に於ては分離不可能であった
分子同志が低温で分離可能になってくる。
By lowering the temperature, the thermal vibrations of the zeolite's lattice oxygen and, in particular, the cations can be suppressed, making it possible to make the pore diameter smaller and more precise, thereby bringing it closer to the desired value. As a result, molecules that cannot be separated at room temperature can now be separated at low temperatures.

例えば、前記[Zeolite Mo1ecularS
ieves Jの639ページに記述されている如く、
NaAをもちいて室温に於ては、その分子ふるい作用で
は分離不可能な窒素と酸素の分離が一100℃以下では
可能になる。
For example, the above-mentioned [Zeolite Molecular S
As stated on page 639 of ieves J.
Using NaA, it becomes possible to separate nitrogen and oxygen, which cannot be separated by molecular sieving at room temperature, at temperatures below 1100°C.

この考えを用いれば、本目的である17Aの細孔径を有
するゼオライトは、室温において4人の有効細孔径をも
つNaAを用いて温度を下げれば実現可能であることが
推定できる。ところで、通常の工業的なガスの吸着分離
法として、室温あるいはそれ以上の温度で行う方法が、
運転に必要な装置類が少く、最も効率的である。
Using this idea, it can be estimated that the objective zeolite having a pore size of 17A can be realized by using NaA having an effective pore size of 4 at room temperature and lowering the temperature. By the way, as a normal industrial gas adsorption separation method, the method is carried out at room temperature or higher temperature.
It requires less equipment to operate and is the most efficient.

従ってNaAを低温まで冷却して吸着分離剤として用い
るシステムは経済的観点から実現は困難である。既存の
吸着分離剤としては前記したNaAをはじめとしてCa
A、X%Y1モルデナイト等があるが、本発明の目的に
適するものはない。
Therefore, from an economical point of view, it is difficult to realize a system in which NaA is cooled to a low temperature and used as an adsorption/separation agent. Existing adsorption/separation agents include the above-mentioned NaA and Ca.
A, X%Y1 mordenite, etc., but none suitable for the purpose of the present invention.

このような事情から本発明者等は、特に工業的・経済的
合理性の観点から実現可能なL7Aの有効細孔径なもつ
ゼオライトを造り、動力学的直径がA7A7Aのガス分
子とL7A7Aのガス分子を分離すべく鋭意検討の結果
、本発明を達成した。
Under these circumstances, the present inventors created a zeolite with an effective pore size of L7A, which is feasible from the viewpoint of industrial and economic rationality, and created a zeolite with a dynamic diameter of A7A7A and a L7A7A gas molecule. As a result of intensive studies to separate the two, the present invention has been achieved.

(問題点を解決する為の手段) 本発明の方法は、従来工業的吸着分離剤としてほとんど
用いられていなかった特定のゼオライトに、ある陽イオ
ン種を限定された割合で導入することによってそのゼオ
ライトの有効細孔径を五7AK調整することKある。窒
素分子とメタン分子の動力学的直径はそれぞれ164A
(Means for Solving the Problems) The method of the present invention involves introducing a certain cation species in a limited proportion into a specific zeolite, which has rarely been used as an industrial adsorption/separation agent in the past. It is possible to adjust the effective pore size of the material. The kinetic diameters of nitrogen molecules and methane molecules are each 164A.
.

18Aであることから、本発明のゼオライトが&7Aの
細孔径を有するとの判定は窒素とメタンの吸着特性を測
定することKより可能である。
18A, it is possible to determine that the zeolite of the present invention has a pore diameter of &7A by measuring the adsorption characteristics of nitrogen and methane.

本発明に用いられるゼオライトはクリノプチロライト型
ゼオライトである。クリノプチロライトは天然にも産出
するが合成することも可能であり、その典型的な組成は
、一般式(Nat、K2)0・AI!03 ・10Si
へ ・8H80で表わされる単斜晶糸(属するゼオライ
トで、その有効細孔径は五5Aであると言われている。
The zeolite used in the present invention is a clinoptilolite type zeolite. Clinoptilolite occurs naturally, but it can also be synthesized, and its typical composition is the general formula (Nat, K2)0・AI! 03 ・10Si
・Monoclinic thread represented by 8H80 (belongs to zeolite), and its effective pore diameter is said to be 55A.

しかしながら、天然クリノプチロライトをそのままのカ
ラムに充填して窒素とメタンの混合ガスを流通すると、
窒素もメタンも吸着される現象を示し、メタンから窒素
を有効に吸着分離することは不可能であった。
However, if natural clinoptilolite is packed in a column as it is and a mixed gas of nitrogen and methane is passed through it,
Both nitrogen and methane were adsorbed, and it was impossible to effectively adsorb and separate nitrogen from methane.

本発明者らはゼオライトの結晶構造とイオン交換特性及
び吸着特性に関する研究結果をもとく鋭意検討を重ねた
結果、クリノプチロライト構造中にカルシウムイオンを
導入することにより、メタンガス中の窒素ガスを有効に
除去出来る事を見出し1本発明を完成するに至った。 
 ゛以下本発明をさらに詳細に説明する。
The present inventors have conducted intensive studies based on research results regarding the crystal structure, ion exchange characteristics, and adsorption characteristics of zeolite, and have found that by introducing calcium ions into the clinoptilolite structure, nitrogen gas in methane gas can be removed. They discovered that it can be effectively removed and completed the present invention.
゛The present invention will be explained in more detail below.

本発明のゼオライト吸着分離剤はクリノプチロライト型
、でオライドを基本としたものであり、天然産のもの、
合成品どちらでもよいが、陽イオンとして含有されるカ
ルシウム(Ca)イオンの量がCaO/ AI、Os比
で表わして(L4〜(L75であることが必須である。
The zeolite adsorption/separation agent of the present invention is of the clinoptilolite type and is based on olide, and is naturally produced.
Either synthetic product may be used, but it is essential that the amount of calcium (Ca) ions contained as cations is in the range of (L4 to (L75) expressed as a CaO/AI, Os ratio.

更に好ましい範囲はCaO/ AllOs比が145〜
α60の範囲である。CaO/ AlxOs比がこの範
囲を外れるとその有効細孔径がL7Aより大きくずれる
為、A7A未満の分子とi7A以上の分子との分離性が
極端に悪くなる。またカルシウムイオンを全く含有しな
いクリノプチロライトの有効細孔径は約4A近くKもな
る。クリノプチロライト型ゼオライトに含有されるカル
シウムイオンの量が前記範囲に入っていればその他の陽
イオンの種類、量は特に限定されない。
A more preferable range is a CaO/AllOs ratio of 145 to
It is in the range of α60. When the CaO/AlxOs ratio is out of this range, the effective pore diameter deviates from L7A to a large extent, resulting in extremely poor separation between molecules of less than A7A and molecules of i7A or more. Furthermore, the effective pore diameter of clinoptilolite, which does not contain any calcium ions, is approximately 4A. The types and amounts of other cations are not particularly limited as long as the amount of calcium ions contained in the clinoptilolite zeolite is within the above range.

カルシウムイオンをクリノプチロライトに導入する方法
は通常、イオン交換法が採用される。
An ion exchange method is usually used to introduce calcium ions into clinoptilolite.

カルシウムイオン源としては塩化カルシウム、硝酸カル
シウムなど溶解度の大きい無機塩類などが用いられ、そ
の濃度及び量は交換後のカルシウム量が上記範囲に入る
ように選択される。
As the calcium ion source, inorganic salts with high solubility such as calcium chloride and calcium nitrate are used, and the concentration and amount thereof are selected so that the amount of calcium after exchange falls within the above range.

イオン交換の方法はバッチ式、カラム流a式、循環式な
どいずれの方法でもよいが、イオン交換平衡状態でカル
シウム量が上記範囲内に入るような条件を設定する必要
がある。イオン交換平衡に達していないと細孔径にバラ
ツキが生じる原因となる為、交換液の温度を高め平衡到
達時間を出来るだけ早める方法が有利でらり、50℃以
上の温度で交換することが好ましい。
The ion exchange method may be any method such as a batch method, a column flow method, or a circulation method, but it is necessary to set conditions such that the amount of calcium falls within the above range in an ion exchange equilibrium state. If ion exchange equilibrium has not been reached, it will cause variations in pore diameter, so it is advantageous to raise the temperature of the exchange solution and speed up the time to reach equilibrium as much as possible, and it is preferable to exchange at a temperature of 50°C or higher. .

イオン交換終了後は共存する陰イオンが検出されなくな
るまで、水または温湯で十分洗滌する。
After ion exchange, thoroughly wash with water or warm water until no coexisting anions are detected.

洗滌後は100〜150℃の温度で乾燥する。After washing, dry at a temperature of 100 to 150°C.

その後、加熱活性化して吸着分離剤として用いる。Thereafter, it is activated by heating and used as an adsorption/separation agent.

(作 用) カルシウムイオンのみが本目的に有効な陽イオンである
ということに関しての正しい理論は、未だ明らかではな
いが、クリノプチロライトの構造を考慮することによっ
てその機構が推定できる。クリノプチロライトの細孔構
造は、10員酸素環と2つの8員酸素環から成り立って
おり、その大きさから考えて、メタンは8員酸素環は通
過しにくく、10員酸素環のみを通過すると思われる。
(Function) Although the correct theory regarding the fact that calcium ions are the only cations effective for this purpose is not yet clear, the mechanism can be inferred by considering the structure of clinoptilolite. The pore structure of clinoptilolite consists of a 10-membered oxygen ring and two 8-membered oxygen rings. Considering its size, methane has difficulty passing through the 8-membered oxygen ring, and only passes through the 10-membered oxygen ring. It seems that it will pass.

一方窒素は10員、8員両酸素環を通過する。ゼオライ
ト結晶内に入ったカルシウムイオンは、優先的に10員
酸素環にとり込まれることによってその有効細孔径がL
7Aとなり、メタンの通過を不可能にしていると思われ
る。
On the other hand, nitrogen passes through both the 10- and 8-membered oxygen rings. Calcium ions that have entered the zeolite crystal are preferentially incorporated into the 10-membered oxygen ring, increasing the effective pore size to L.
7A, which seems to make it impossible for methane to pass through.

本発明の方法によって得られる吸着剤の有効細孔径は、
一定温度、圧力下におけるそれぞれのガスの吸着特性か
ら判断することができる。
The effective pore diameter of the adsorbent obtained by the method of the present invention is
This can be determined from the adsorption characteristics of each gas under constant temperature and pressure.

メタンと窒素の吸着特性を測定する方法は以下に詳記す
るが、一定条件下におけるそれぞれのガスの静的吸着容
量を測定する方法と、メタンと窒素の混合ガスを本発明
のゼオライト吸着剤を充填した塔に流通して出口ガスの
組成を分析する動的吸着特性を測定する方法である。 
 ・即ち、静的吸着容量測定法においては、窒素を吸着
すると同時にメタンの吸着量が小さい程ゼオライトの有
効吸着細孔径は&7AK近く、メタンの吸着量が大きい
根細孔径は五7Aより大きくなる。また動的吸着特性測
定法においてはメタンと窒素の分離性で評価することが
でき、分離性が良い程その吸着剤の有効吸着細孔径はエ
フAに近いと言える。
The methods for measuring the adsorption characteristics of methane and nitrogen are described in detail below, but there are two methods: measuring the static adsorption capacity of each gas under certain conditions, and a method of measuring the methane and nitrogen mixed gas using the zeolite adsorbent of the present invention. This is a method of measuring dynamic adsorption characteristics in which the composition of the outlet gas is analyzed by flowing it through a packed column.
- That is, in the static adsorption capacity measurement method, the smaller the amount of methane adsorbed while adsorbing nitrogen, the effective adsorption pore diameter of the zeolite is closer to &7AK, and the root pore diameter where the amount of methane adsorbed is larger than 57A. Furthermore, in the dynamic adsorption characteristic measuring method, evaluation can be made based on the separability of methane and nitrogen, and it can be said that the better the separability is, the closer the effective adsorption pore diameter of the adsorbent is to F-A.

(発明の効果) 本発明の方法によって造られる有効細孔径が五7人のゼ
オライト吸着剤は動力学的直径がL7A7&の分子とL
7A7&の分子を分離することができる。その−例とし
てメタンガス中の微量成分である窒素ガスを効率的に吸
着除去することができ、上記の方法によって確認できる
。この特性の応用例としてはCOGガスまたは炭砿排ガ
ス中の窒素を効率的に除去してメタンガスを有効に使用
することができる。またこの例にとどまらず、例えばメ
タンガス中の硫化水素の除去またはキセノン中のアルゴ
ンの除去などが可能で多る。
(Effect of the invention) The zeolite adsorbent with an effective pore size of 57 people produced by the method of the present invention has molecules with a kinetic diameter of L7A7&
The molecules of 7A7& can be separated. As an example, nitrogen gas, which is a trace component in methane gas, can be efficiently adsorbed and removed, and this can be confirmed by the method described above. An example of the application of this characteristic is that nitrogen in COG gas or coal mine exhaust gas can be efficiently removed and methane gas can be used effectively. Further, the present invention is not limited to this example, and there are many other possible methods, such as removing hydrogen sulfide from methane gas or removing argon from xenon.

このように従来は困難であった混合ガス中の有効成分の
分離、精製、濃縮に適用できる。
In this way, it can be applied to the separation, purification, and concentration of active components in mixed gases, which have been difficult in the past.

(実施例) 以下実施例により本発明を説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。
(Examples) The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

また実施例中で測定した静的又は動的吸着容量法は以下
の如くである。
Further, the static or dynamic adsorption capacity method measured in the examples is as follows.

静的吸着容量測定法: 定容法吸着量測定装置において、試料的11を350℃
で、2時間真空活性化処理後、30℃まで冷却してから
メタン(tたは窒素)ガスを装置内に導入して、y 6
o mmHgの圧力にしてから50分後の吸着容量(N
cc/I )を測定した。
Static adsorption capacity measurement method: Sample 11 was heated to 350°C using a constant volume adsorption capacity measurement device.
After vacuum activation treatment for 2 hours, methane (t or nitrogen) gas was introduced into the apparatus after cooling to 30°C, and y 6
Adsorption capacity (N
cc/I) was measured.

動的吸着特性測定法: 内径2.8C11のステンレス製充填塔に吸着剤的5o
apを充填した後、350℃で2時間真空活性化した後
、ヘリウムガスを充填して20℃まで冷却する。その後
メタン85%、窒素15%の混合ガスを50 Ncc 
/ minの流量で流通して出口ガス組成をガスクロマ
トグラフで分析し、充填塔内のヘリウムガスが置換され
、出口メタンガス濃度が入ロメタンガス濃度ト等しくな
ってから出口ガス中に窒素ガスが検出されるまでの有効
ガス処理量(Nl/1g)を算出してメタンと窒素の分
離性を評価した。
Dynamic adsorption characteristics measurement method: Adsorbent-like 5O was placed in a stainless steel packed column with an inner diameter of 2.8C11
After filling with AP, vacuum activation was performed at 350°C for 2 hours, and then helium gas was filled and cooled to 20°C. Then add 50 Ncc of mixed gas of 85% methane and 15% nitrogen.
The composition of the outlet gas was analyzed using a gas chromatograph, and nitrogen gas was detected in the outlet gas after the helium gas in the packed tower was replaced and the outlet methane gas concentration became equal to the inlet methane gas concentration. The separability of methane and nitrogen was evaluated by calculating the effective gas processing amount (Nl/1g).

実施例1 SiQ、 7 L 4 wt%、A1.0.12.1 
wt%、1’J3.Q L O5wt%、MgO[L 
71 wt%、K、0& 88 wt%、CaOt 4
2 wt%を成分として含有する天然クリノプチロライ
ト1kgを、水1aゆに塩化カルシウム(含量7454
 wt%)ta5kIPを溶解した水溶液中に入れ、6
0℃で3時間、攪拌下でイオン交換を行った。次いで塩
素イオンが検出されなくなるまで洗浄し、110℃で乾
燥して次の組成、 5iO17s a wt%、A1.0.12.7 wt
%、NatOL56Wi%、Mg01155 wt%、
K2〇五25wt%(:aQ 五94 wt%のものを
得た。Cab/ A1tOiモル比は[L56であった
。このうち5ooIIを動的吸着特性測定法に従って、
動的試験に供した結果、有効ガス処理量はz 4 N1
7kgでありた。
Example 1 SiQ, 7 L 4 wt%, A1.0.12.1
wt%, 1'J3. Q L O5wt%, MgO[L
71 wt%, K, 0 & 88 wt%, CaOt4
1 kg of natural clinoptilolite containing 2 wt% as a component was added to 1 aa of water with calcium chloride (content 7454
wt%) in an aqueous solution containing ta5kIP, and
Ion exchange was performed at 0° C. for 3 hours with stirring. It was then washed until no chloride ions were detected and dried at 110°C to form the following composition: 5iO17s a wt%, A1.0.12.7 wt
%, NatOL56Wi%, Mg01155 wt%,
K205 25 wt% (: aQ 594 wt%) was obtained. The Cab/A1tOi molar ratio was [L56. Of these, 5ooII was determined according to the dynamic adsorption property measurement method.
As a result of dynamic testing, the effective gas throughput was z 4 N1
It weighed 7 kg.

更に、この試料を静的吸着容量測定法にしたがってメタ
ンと窒素の吸着量を測定したところ、メタン4.2 N
cc/I−窒素1t1Ncc/IIであった。
Furthermore, when the amount of methane and nitrogen adsorbed on this sample was measured according to the static adsorption capacity measurement method, it was found that methane was 4.2 N.
cc/I-Nitrogen 1t1Ncc/II.

実施例2 実施例1で得たカルシウム交換クリノプチロライト5o
aIIを、水50口9に塩化カルシウム(含量7434
wt%)925JIを溶解した水溶液中に入れて、実施
例1と同一条件下でイオン交換を行い、5iO17a 
3wt%、AI 、 0゜1t6wt%、Na、Ot 
o s wt%、MgO[L 40wt%、K、Ol 
74 wt%、C2Q t 81 wt%の化学組成の
ものを得た。Cab/ AlzOsモル比は(L69で
あった。このうち300Iを動的吸着特性測定法にした
がって動的試験に供した結果、有効ガス処理量は& I
 N17kgであった。この試料を静的吸着容量測定法
にしたがってメタンと窒素の吸着量を測定したところ、
メタン2−7Ncc/Is窒素a y Ncc/Iでh
りた。
Example 2 Calcium-exchanged clinoptilolite 5o obtained in Example 1
aII, calcium chloride (content 7434
(wt%) 925JI was placed in an aqueous solution, and ion exchange was performed under the same conditions as in Example 1 to obtain 5iO17a.
3wt%, AI, 0°1t6wt%, Na, Ot
o s wt%, MgO[L 40wt%, K, Ol
A product with a chemical composition of 74 wt% and C2Q t 81 wt% was obtained. The Cab/AlzOs molar ratio was (L69).As a result of subjecting 300I of this to a dynamic test according to the dynamic adsorption property measurement method, the effective gas throughput was &I
It was 17 kg of N. The amount of methane and nitrogen adsorbed on this sample was measured using the static adsorption capacity measurement method.
Methane 2-7Ncc/Is Nitrogen a y Ncc/I h
It was.

比較例1 実施例1で原料として使用したCaO/Al、0゜モル
比=α24のクリノプチロライト5oapをとり、動的
吸着特性測定法にしたがって動的試験に供した結果、有
効ガス処理量はλBNl/に9でありた。
Comparative Example 1 5 oap of clinoptilolite of CaO/Al, 0° molar ratio = α24, used as raw material in Example 1 was taken and subjected to a dynamic test according to the dynamic adsorption characteristic measurement method. As a result, the effective gas throughput was was 9 in λBNl/.

比較例2 実施例1で原料として使用したCaO/Al、O。Comparative example 2 CaO/Al, O used as raw materials in Example 1.

モル比=α24のクリノプチロライト10jlを、水1
aatHc塩化ナトリウム61を溶解した水溶液中に入
れ、80℃でS時間攪拌下でイオン交換を行った後、塩
素イオンが検出されなくなるまで洗浄した。この操作を
引き続いて2回繰返した。次いで110℃で乾燥して次
の組成SiQ、 648 wt%、A11031t o
 wt%、Nan。
10 liters of clinoptilolite with a molar ratio of α24, 1 liter of water
It was placed in an aqueous solution in which aatHc sodium chloride 61 was dissolved, and ion exchange was performed at 80° C. with stirring for S hours, followed by washing until no chlorine ions were detected. This operation was repeated twice in succession. It was then dried at 110°C to form the following composition SiQ, 648 wt%, A11031t o
wt%, Nan.

S、 63 wt%、MgOα18wt%、K、0 (
L 65 wt%、C;IQ a 19 wt%のもの
を得た。Cab/Altosモル比は[105であった
。これを静的吸着容量測定法にしたがってメタンと窒素
の吸着量を測定したところ、メタン1S、s Ncc/
I 、窒素9.4Ncc/Iであった。
S, 63 wt%, MgOα18 wt%, K, 0 (
A product with L 65 wt%, C; IQ a 19 wt% was obtained. The Cab/Altos molar ratio was [105]. When the amount of adsorption of methane and nitrogen was measured according to the static adsorption capacity measurement method, methane 1S, s Ncc/
I, nitrogen was 9.4 Ncc/I.

特許出願人 東洋曹達工業株式会社 手続補正丹 昭和60年12月3 日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1小件の表示 昭和j 9 ”「特許願第209ε343号2光明の名
称 吸る分離剤 3 rdi止、をする者 東洋’AI’)+’lL土菓株式会社 特許情報部電話
?S弓(505)!1471 11補正6行令のト]付 自発 5補正の対象                   
 、4゜6補正の内容 (1)  特許請求の範囲を別紙のとおりに補正する。
Patent Applicant Toyo Soda Kogyo Co., Ltd. Procedural Amendment Tan December 3, 1985 Commissioner of the Patent Office Michibu Uga 1. Indication of small matter Showa J. 9” “Patent Application No. 209ε343 2. Name of Komei Separating Agent 3 Person who stops RDI Toyo 'AI') + 'lL Toka Co., Ltd. Patent Information Department Telephone? S-Yumi (505)! 1471 11th Amendment 6th Order G] Subject to spontaneous 5th amendment
, 4.6 Contents of amendment (1) The claims are amended as shown in the attached sheet.

(2)  明細書第10頁第7行の次に行を改めて[本
発明の実施にあたり、カルシウムイオン交換を行う際の
、及び吸着分離剤として使用する際のクリノプチロライ
ト型ゼオライトの形状は、粉末状、破砕状または結合剤
と共に混線、造粒、焼成した成形体のいずれのものでも
よく、その性能が変わることはない。」を加入する。
(2) The next line after line 7 on page 10 of the specification has been changed. It may be in the form of powder, crushed, or mixed with a binder, granulated, or fired, and its performance will not change. ” to join.

(3)  同第15頁第15行の次に行を改めて[実施
例3 実施例1で使用した天然クリノプチロライトを200メ
ツシユ以下に粉砕し、この粉末をスラリー0度15 w
t%になるように2 wt%塩化カルシウム水溶液中に
入れ、60″Cで3時間攪拌を行った。次いで塩素イオ
ンが検出されなくなるまで洗浄し、110°Cで乾燥し
て次の組成、Sin、 ?5.2wt%、 A40.1
2.5 wtチ、 Na、0 2.97wtチ、  M
gQ(L 50 wtチ、  xto 五54 wt慢
(3) Change the next line after line 15 on page 15 [Example 3 The natural clinoptilolite used in Example 1 was ground to 200 mesh or less, and this powder was made into a slurry 0 degrees 15 w.
t% in a 2 wt% calcium chloride aqueous solution and stirred at 60"C for 3 hours. Next, it was washed until no chlorine ions were detected, dried at 110°C, and the following composition: Sin , ?5.2wt%, A40.1
2.5 wt Chi, Na, 0 2.97 wt Chi, M
gQ(L 50 wt Chi, xto 554 wt arrogant.

Ca0442wt%でありCaO/A40sモル比−1
lL50の乾燥粉末を得た。
Ca0442wt% and CaO/A40s molar ratio -1
50 mL of dry powder was obtained.

この粉末100重量部に結合剤10部と水を加えて十分
混練し、直径1.5〜AOnの球状忙成形した。この成
形体を105℃で乾燥後、550℃で2時間焼成を行っ
た。
10 parts of a binder and water were added to 100 parts by weight of this powder, thoroughly kneaded, and molded into a spherical shape with a diameter of 1.5 to AOn. After drying this molded body at 105°C, it was fired at 550°C for 2 hours.

このうち500gを動的吸着特性測定法に従って、動的
試験に供した結果、有効ガス処理量はa 4 Nt/に
9であった。更にこの試料を静的吸着容量測定法圧した
がってメタンと窒素の吸着量を測定したところ、メタン
λONcc/g、窒素11.0 Mac/9であった。
Of this, 500 g was subjected to a dynamic test according to the dynamic adsorption characteristic measurement method, and as a result, the effective gas throughput was 9 in a 4 Nt/. Furthermore, when this sample was subjected to a static adsorption capacity measurement method and the adsorption amount of methane and nitrogen was measured, it was found that methane was λONcc/g and nitrogen was 11.0 Mac/9.

」を加入する。” to join.

2特許請求の範囲 (1)  陽イオンとして含有されるカルシウムイオン
の量がcao/Al、o、モル比でa4〜a、75であ
るクリノプチロライト型ゼオライトからなる吸着分離剤
2 Claims (1) An adsorption/separation agent made of clinoptilolite type zeolite, in which the amount of calcium ions contained as cations is in the cao/Al,o molar ratio of a4 to a,75.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)陽イオンとして含有されるカルシウムイオンの量
がCaO/Al_2O_3モル比で0.4〜0.75で
あり、有効吸着細孔径が3.7Aであるクリノプチロラ
イト型ゼオライトからなる吸着分離剤。
(1) Adsorption separation made of clinoptilolite type zeolite in which the amount of calcium ions contained as cations is 0.4 to 0.75 in CaO/Al_2O_3 molar ratio and the effective adsorption pore diameter is 3.7A. agent.
JP20984384A 1984-10-08 1984-10-08 Adsorptive separation agent Pending JPS61107941A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4964889A (en) * 1989-12-04 1990-10-23 Uop Selective adsorption on magnesium-containing clinoptilolites
JP2001252358A (en) * 2000-03-10 2001-09-18 Nippon Sanso Corp Method and device for anesthesia using xenon
JP2011231007A (en) * 2011-08-02 2011-11-17 Tosoh Corp Clinoptilolite and nitrogen adsorbent using the same
KR20140116113A (en) 2011-12-20 2014-10-01 도소 가부시키가이샤 Strontium-exchanged clinoptilolite

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4964889A (en) * 1989-12-04 1990-10-23 Uop Selective adsorption on magnesium-containing clinoptilolites
JP2001252358A (en) * 2000-03-10 2001-09-18 Nippon Sanso Corp Method and device for anesthesia using xenon
JP2011231007A (en) * 2011-08-02 2011-11-17 Tosoh Corp Clinoptilolite and nitrogen adsorbent using the same
KR20140116113A (en) 2011-12-20 2014-10-01 도소 가부시키가이샤 Strontium-exchanged clinoptilolite
US9504996B2 (en) 2011-12-20 2016-11-29 Tosoh Corporation Strontium-exchanged clinoptilolite

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