JPS61181891A - 一酸化炭素の分離回収方法 - Google Patents
一酸化炭素の分離回収方法Info
- Publication number
- JPS61181891A JPS61181891A JP2074885A JP2074885A JPS61181891A JP S61181891 A JPS61181891 A JP S61181891A JP 2074885 A JP2074885 A JP 2074885A JP 2074885 A JP2074885 A JP 2074885A JP S61181891 A JPS61181891 A JP S61181891A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- carbon monoxide
- adsorbent
- separating
- zeolite
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/04—Purification or separation of nitrogen
- C01B21/0405—Purification or separation processes
- C01B21/0433—Physical processing only
- C01B21/045—Physical processing only by adsorption in solids
- C01B21/0455—Physical processing only by adsorption in solids characterised by the adsorbent
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】
産業上の利用分野
この発明は、合成化学の原料、冶金関係等に用いられる
一酸化炭素を高炉ガス、または転炉ガス等の製鉄所副生
ガスから分離回収する方法に関する。
一酸化炭素を高炉ガス、または転炉ガス等の製鉄所副生
ガスから分離回収する方法に関する。
従来技術とその問題点
高炉ガス、または転炉ガス等の製鉄所副生ガスには高濃
度の一酸化炭素が含有されており、これらの副生ガスか
ら一酸化炭素を回収することは工業的に有益であるが、
これらの副生ガス中には通常多量の窒素が含まれている
。一酸化炭素と窒素の物理的性貿は近似していることか
ら、一酸化炭素と窒素を工業的に低コストで分離するこ
とは非常に難しく、副生ガスから一酸化炭素を分離回収
する際にもこの窒素との分離が大きな問題となる。
度の一酸化炭素が含有されており、これらの副生ガスか
ら一酸化炭素を回収することは工業的に有益であるが、
これらの副生ガス中には通常多量の窒素が含まれている
。一酸化炭素と窒素の物理的性貿は近似していることか
ら、一酸化炭素と窒素を工業的に低コストで分離するこ
とは非常に難しく、副生ガスから一酸化炭素を分離回収
する際にもこの窒素との分離が大きな問題となる。
従来の一酸化炭素と窒素の分離方法としては、吸収法、
深冷法、吸着法等が知られている。このうち、吸収法と
深冷法は高収率で高純度の一酸化炭素を製造できる点で
吸着法よ）もすぐれているが、製造コストが高くつく欠
点がある。一方、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）Ｋ基づい
た吸着法は、吸収法および深冷法に比べ原理的に製造コ
ストは安くつくが、一酸化炭素を高純度、高収率で分離
できる吸着剤がなく、未だ確立された技術とは言い難い
。
深冷法、吸着法等が知られている。このうち、吸収法と
深冷法は高収率で高純度の一酸化炭素を製造できる点で
吸着法よ）もすぐれているが、製造コストが高くつく欠
点がある。一方、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）Ｋ基づい
た吸着法は、吸収法および深冷法に比べ原理的に製造コ
ストは安くつくが、一酸化炭素を高純度、高収率で分離
できる吸着剤がなく、未だ確立された技術とは言い難い
。
現在知られているカス吸着剤としては、シリカゲル、活
性炭、活性アルミナ、ゼオライト等があり、一酸化炭素
と窒素の分離に有効な吸着剤としては、■分子ふるい効
果を有するゼオライトと、■比表面積の大きな吸着剤（
高分子材料、活性炭等）に金属塩を担持せしめたものが
あげられる。
性炭、活性アルミナ、ゼオライト等があり、一酸化炭素
と窒素の分離に有効な吸着剤としては、■分子ふるい効
果を有するゼオライトと、■比表面積の大きな吸着剤（
高分子材料、活性炭等）に金属塩を担持せしめたものが
あげられる。
しかし、■の金属塩を担持せしめた吸着剤の場合は、も
とより高分子材料や活性炭には分子ふるい性がなく、い
わゆる化学吸着に基づくため多食の金属塩を担持する必
要があり、その結果として吸着ガス成分の脱着が困難で
製品収率が低下するなど実用上の問題点が多い。他方、
■のゼオライトによる分離法は、一酸化炭素と窒素の吸
着速度差を利用するが、一酸化炭素に対する吸着選択性
が不十分なため一酸化炭素の純度を上げると製品収率が
層端に低下し、逆に製品収率を上げると一酸化炭素の純
度が低下するという欠点があり、好ましくなかった。
とより高分子材料や活性炭には分子ふるい性がなく、い
わゆる化学吸着に基づくため多食の金属塩を担持する必
要があり、その結果として吸着ガス成分の脱着が困難で
製品収率が低下するなど実用上の問題点が多い。他方、
■のゼオライトによる分離法は、一酸化炭素と窒素の吸
着速度差を利用するが、一酸化炭素に対する吸着選択性
が不十分なため一酸化炭素の純度を上げると製品収率が
層端に低下し、逆に製品収率を上げると一酸化炭素の純
度が低下するという欠点があり、好ましくなかった。
上記以外に、銅全イすン交換担持した七ｐデナイトを吸
着剤として用い、混合ガス中に不純物として含有される
分圧が３ ＭＩ Ｈｇ以下の一酸化炭素を除去する方法
がある（特開昭４７−１４６２ ）。しかしこの方法で
は、吸着剤の再生を高温の中性ガス（窒素）あるいは還
元性ガス（水素）流通下で行なう必要があるため、等温
条件下での圧力スイング吸着法に適用することは困難で
ある。また他の方法として、イすン交換により成分とし
て一価の銅イオンを含む高シリカ合成層すフィトを混合
ガスからの一酸化炭素除去に使用する方法が知られてい
る（米国特許第４，０１９，８７９号明細書）。しかし
この方法は、置換された鋼イすンを不安定な一価の状態
に保つため還元処理を行なう必要があるなど、実用上の
問題点が多い。
着剤として用い、混合ガス中に不純物として含有される
分圧が３ ＭＩ Ｈｇ以下の一酸化炭素を除去する方法
がある（特開昭４７−１４６２ ）。しかしこの方法で
は、吸着剤の再生を高温の中性ガス（窒素）あるいは還
元性ガス（水素）流通下で行なう必要があるため、等温
条件下での圧力スイング吸着法に適用することは困難で
ある。また他の方法として、イすン交換により成分とし
て一価の銅イオンを含む高シリカ合成層すフィトを混合
ガスからの一酸化炭素除去に使用する方法が知られてい
る（米国特許第４，０１９，８７９号明細書）。しかし
この方法は、置換された鋼イすンを不安定な一価の状態
に保つため還元処理を行なう必要があるなど、実用上の
問題点が多い。
発明の目的
この発明は、吸着剤を用いて一酸化炭素を分離回収する
方法における従来の前記問題点を解決する丸めになされ
たもので、一酸化炭素と窒素の分離に極めて有効な吸着
剤を用い、圧力スイング吸着法により一酸化炭素を効率
的に分離回収する方法を提案することを目的とするもの
である。
方法における従来の前記問題点を解決する丸めになされ
たもので、一酸化炭素と窒素の分離に極めて有効な吸着
剤を用い、圧力スイング吸着法により一酸化炭素を効率
的に分離回収する方法を提案することを目的とするもの
である。
発明の構成
この発明に係る一酸化炭素の分離回収方法は、一酸化炭
素ガスおよび窒素ガスを含む高炉ガスや転炉ガヌ等の原
料ガヌから一酸化炭素を吸着法により分離回収するに際
し、吸着剤として天然ゼオライトもしくは合成ゼオライ
トにハロゲン化第二銅を担持後加熱活性化した吸着剤を
用いて効率よく高純度の一酸化炭素を回収することを特
徴とするものである。
素ガスおよび窒素ガスを含む高炉ガスや転炉ガヌ等の原
料ガヌから一酸化炭素を吸着法により分離回収するに際
し、吸着剤として天然ゼオライトもしくは合成ゼオライ
トにハロゲン化第二銅を担持後加熱活性化した吸着剤を
用いて効率よく高純度の一酸化炭素を回収することを特
徴とするものである。
すなわちこの発明は、一酸化炭素分離用の吸着剤として
、適当量のハロゲン化第二銅を担持し九後不活性雰囲気
下で加熱処理を行なって活性化した天然ゼオライトもし
くは合成ゼオライトを用い、圧力スイング吸着法により
一酸化炭素を分離回収する方法である。
、適当量のハロゲン化第二銅を担持し九後不活性雰囲気
下で加熱処理を行なって活性化した天然ゼオライトもし
くは合成ゼオライトを用い、圧力スイング吸着法により
一酸化炭素を分離回収する方法である。
この発明において、ゼすライ）ＩＣハロゲン（１に鋼を
担持させた理由は、ハロゲン化第二銅の担持によりゼオ
ライトへの一酸化炭素の選択的な吸着能力が高まるため
、ハロゲン化第二銅無担持の場合と比べ高純度の一酸化
炭素を高収率で回収することが可能となるからである。
担持させた理由は、ハロゲン化第二銅の担持によりゼオ
ライトへの一酸化炭素の選択的な吸着能力が高まるため
、ハロゲン化第二銅無担持の場合と比べ高純度の一酸化
炭素を高収率で回収することが可能となるからである。
ゼオライトとしては広い範囲のものが使用できるが、天
然ゼオライトもしくは合成モルデナイトが適当である。
然ゼオライトもしくは合成モルデナイトが適当である。
ゼオライト表面にハロゲン化第二銅を担持する方法とし
ては、含浸法、イオン交換法等のいずれでもよいが、所
定濃度に調整したハロゲン化第二銅溶液中に所定重量の
ゼオライトを含浸せしめた後、減圧下で乾燥を行なって
ゼオライト表面にハロゲン化第二銅を乾固し担持する方
法が簡便である。
ては、含浸法、イオン交換法等のいずれでもよいが、所
定濃度に調整したハロゲン化第二銅溶液中に所定重量の
ゼオライトを含浸せしめた後、減圧下で乾燥を行なって
ゼオライト表面にハロゲン化第二銅を乾固し担持する方
法が簡便である。
ハロゲン化第二銅の担持量としては、ゼオライトに対し
金属鋼換算ｆｆ１（以下「銅量」という）で０．０４〜
２．５重量％、好ましくは鋼量で０．２−１．５重量％
が適当である。すなわち、ハロゲン化第二銅担持量が銅
量で０．０４重量％未満ではゼオライトに対する一酸化
炭素の吸着能力の増加が僅かで、ガス分離性能が不十分
なものとなる。また、銅量で２．５重量％を超えると、
吸着し九一酸化炭素の脱着が常温では困難となるため、
圧力スイング吸着法で使用される吸着剤としては好まし
くない。ハロゲン化第二銅としては塩化第二銅が適当で
ある。
金属鋼換算ｆｆ１（以下「銅量」という）で０．０４〜
２．５重量％、好ましくは鋼量で０．２−１．５重量％
が適当である。すなわち、ハロゲン化第二銅担持量が銅
量で０．０４重量％未満ではゼオライトに対する一酸化
炭素の吸着能力の増加が僅かで、ガス分離性能が不十分
なものとなる。また、銅量で２．５重量％を超えると、
吸着し九一酸化炭素の脱着が常温では困難となるため、
圧力スイング吸着法で使用される吸着剤としては好まし
くない。ハロゲン化第二銅としては塩化第二銅が適当で
ある。
ハロゲン化第二銅を担持したゼオライトの活性化のため
の加熱処理は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行なうこ
とが望ましいが、減圧下で実施してもよい。加熱ガスと
しては燃焼炉排ガス等を利用することもできる。加熱処
理温度としては２００〜７００″Ｃ１好ましくは３５０
〜６００”Ｃの範囲が適当でるる。すなわち、加熱処理
温度が２００°Ｃ未満ではゼオライトに含まれる結晶水
が完全に除去されないため吸着剤の活性化は不十分なも
のとなシ、また７００°Ｃを超える温度ではゼオライト
の熱分解が始まるため吸着剤の性能劣化が起こるからで
ある。なお、加熱処理時間は処理温度、不活性ガス量等
の条件により異なるが、通常０．５時間以上である。す
なわち、０．５時間未満の加熱処理時間ではゼオワイド
の活性化が不十分かつ不均一なものとなる恵め好オしく
ない。以下、この発明の実施例について説明する。
の加熱処理は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行なうこ
とが望ましいが、減圧下で実施してもよい。加熱ガスと
しては燃焼炉排ガス等を利用することもできる。加熱処
理温度としては２００〜７００″Ｃ１好ましくは３５０
〜６００”Ｃの範囲が適当でるる。すなわち、加熱処理
温度が２００°Ｃ未満ではゼオライトに含まれる結晶水
が完全に除去されないため吸着剤の活性化は不十分なも
のとなシ、また７００°Ｃを超える温度ではゼオライト
の熱分解が始まるため吸着剤の性能劣化が起こるからで
ある。なお、加熱処理時間は処理温度、不活性ガス量等
の条件により異なるが、通常０．５時間以上である。す
なわち、０．５時間未満の加熱処理時間ではゼオワイド
の活性化が不十分かつ不均一なものとなる恵め好オしく
ない。以下、この発明の実施例について説明する。
実 施 例
天然モルデナイトを粉砕して粒度２０〜３２メツシユに
分級し、それぞれ鋼量で０．１４ 、０．２８ 、０．
７０ 。
分級し、それぞれ鋼量で０．１４ 、０．２８ 、０．
７０ 。
１．９０．２．６０重量％になるように塩化第二銅を担
持し九後、０．１Ｎｌ／ｍｉｎの窒素ガス気流下で温度
４００℃、１時間の加熱処理を行ない得られた吸着剤０
．０２神を内容積０．０４６ｉのステンレス鋼製吸着塔
に充填し、純度９９．９％の一酸化炭素を使用して温度
２０”Ｃ。
持し九後、０．１Ｎｌ／ｍｉｎの窒素ガス気流下で温度
４００℃、１時間の加熱処理を行ない得られた吸着剤０
．０２神を内容積０．０４６ｉのステンレス鋼製吸着塔
に充填し、純度９９．９％の一酸化炭素を使用して温度
２０”Ｃ。
平衡圧力２ａｔａで一酸化炭素吸着量の測定を行なうと
ともに、吸着平衡到達後放圧し６ｇ ｔｏｒｒまでの減
圧を行ない一酸化炭素脱着量を測定した。また、窒素に
ついても同様の吸脱着試験を行なった。
ともに、吸着平衡到達後放圧し６ｇ ｔｏｒｒまでの減
圧を行ない一酸化炭素脱着量を測定した。また、窒素に
ついても同様の吸脱着試験を行なった。
本実施例の結果を第１表に示す。なお、第１表には、比
較のための塩化第二銅を担持しない天然七μデナイトに
ついても上記と同様の加熱処理を行なった後、同様の方
法に従って一酸化炭素、窒素の吸脱着試験を行なった結
果を、比較例として併せて示し九。
較のための塩化第二銅を担持しない天然七μデナイトに
ついても上記と同様の加熱処理を行なった後、同様の方
法に従って一酸化炭素、窒素の吸脱着試験を行なった結
果を、比較例として併せて示し九。
第１表に示す結果より明らかなごとく、天然モルデナイ
トに銅量で０．０４重量％以上の塩化第二銅を担持して
調製した吸着剤への一酸化炭素吸着量は、いずれも塩化
第二銅無担持の比較例と比べ増大している。しかし、塩
化第二銅担持量が銅量で２．５重量％を超える試験悪５
の場合には吸着剤への一酸化炭素吸着量は多いものの、
５Ｑ ｔｏｒｒまで減圧を行なった時の一酸化炭素脱着
率が低下し始めた。一方、窒素の吸脱着に対しては、塩
化第二銅の担持は影響を与えないことがわかる。
トに銅量で０．０４重量％以上の塩化第二銅を担持して
調製した吸着剤への一酸化炭素吸着量は、いずれも塩化
第二銅無担持の比較例と比べ増大している。しかし、塩
化第二銅担持量が銅量で２．５重量％を超える試験悪５
の場合には吸着剤への一酸化炭素吸着量は多いものの、
５Ｑ ｔｏｒｒまで減圧を行なった時の一酸化炭素脱着
率が低下し始めた。一方、窒素の吸脱着に対しては、塩
化第二銅の担持は影響を与えないことがわかる。
第１表
発明の効果
上記の実施例からも明らかなごとく、この発明方法によ
れば、窒素吸着量を増加させずに一酸化炭素吸着量を増
大して一酸化炭素と窒素を効果的に分離する吸着剤を調
製することができるので、窒素と共に多量の一酸化炭素
を含む原料ガスから圧力スイング吸着法により高純度の
一酸化炭素を高収率で回収することができる。また、こ
の発明方法で用いる吸着剤は、ゼオライトに対してハロ
ゲン化第二銅を担持した後不活性雰囲気下で加熱処理を
行なって調製したものであり、圧力スイング吸着法によ
る一酸化炭素の吸脱着が等温条件下で容易に行なわれる
とともに、吸着剤の劣化が実質的に超こらないため吸着
剤の再生が不要であるなど、コスト的にも安価につく利
点がある。
れば、窒素吸着量を増加させずに一酸化炭素吸着量を増
大して一酸化炭素と窒素を効果的に分離する吸着剤を調
製することができるので、窒素と共に多量の一酸化炭素
を含む原料ガスから圧力スイング吸着法により高純度の
一酸化炭素を高収率で回収することができる。また、こ
の発明方法で用いる吸着剤は、ゼオライトに対してハロ
ゲン化第二銅を担持した後不活性雰囲気下で加熱処理を
行なって調製したものであり、圧力スイング吸着法によ
る一酸化炭素の吸脱着が等温条件下で容易に行なわれる
とともに、吸着剤の劣化が実質的に超こらないため吸着
剤の再生が不要であるなど、コスト的にも安価につく利
点がある。
出願人 住友金属工業株式会社
同 住金化工株式会社
同 共同酸素株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一酸化炭素ガスおよび窒素ガスを含む原料ガスから
一酸化炭素を吸着法により分離回収する方法において、
天然ゼオライトもしくは合成ゼオライトにハロゲン化第
二銅を担持後活性化した吸着剤を用いることを特徴とす
る一酸化炭素の分離回収方法。 ２ 天然ゼオライトもしくは合成ゼオライトとして、天
然モルデナイトもしくは合成モルデナイトを使用するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の一酸化炭素
の分離回収方法。 ３ ハロゲン化第二銅として、塩化第二銅を使用するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項および第２項記載
の一酸化炭素の分離回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074885A JPS61181891A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 一酸化炭素の分離回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074885A JPS61181891A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 一酸化炭素の分離回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61181891A true JPS61181891A (ja) | 1986-08-14 |
Family
ID=12035809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2074885A Pending JPS61181891A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 一酸化炭素の分離回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61181891A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010048008A (ko) * | 1999-11-24 | 2001-06-15 | 이성구 | 전기분해 응집 시스템 |
-
1985
- 1985-02-05 JP JP2074885A patent/JPS61181891A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010048008A (ko) * | 1999-11-24 | 2001-06-15 | 이성구 | 전기분해 응집 시스템 |
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