JPS61259753A - 水分・酸素除去カラム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、１つのカラムの内に水分検知剤を含む水分除
去剤及び酸素除去剤が充填されている水分及び酸素除去
カラムに関する。

希ガスまたはその他のガス中の水分・酸素を分離する手
段として、例えば貴金属触媒を使用して。

水素と酸素を反応させて酸素を除去したのち、゛合成ゼ
オライト・活性アルミナ等を使用して、水分を除去する
方法、低温にて除去する方法、パラジウム膜を使用して
、水素中の水分・酸素を除去する方法等が行なわれてい
る。しかし、これ等の方法は、装置が高価であつ之り、
水素中の水分・酸素しか除去できなかったり、水素以外
のガス中の酸素を除去する場合には、水素を添加する必
要があったり、高温または低温にする尼め、装置が大型
化するなどの欠点があった。

本発明はこれらの欠点を解消するものである。

本発明は、１つのカラム内に水分除去能力が色の変化で
検知できる水分検知剤を含む水分除去剤と、酸素除去能
力が色の変化で検知できる酸素除去剤を充填されており
、前記水分検知剤は塩化コバルトを担持した合成ゼオラ
イトからなり、そして前記酸素除去剤はシリカゲル、ア
ルミナゲル。

モｖｑユラシーブス、天然ゼオライト又はそれらの混合
物からなる群から選ばれることを特徴とするガス中の水
分及び酸素除去カラムに関する。

その水分検知剤は、合成ゼオライト（例えば９Ｘ、ｌ０
Ａ）　　と塩化コバルトを溶解させうる低沸点溶媒（例
えば、アセトンメタノール、水）に塩化コバルトを溶解
させ混合して乾燥することを特徴とする水分検知剤であ
る。一般に塩化コバルトの有効径以上の細孔を有する合
成ゼオライトを使用することが好ましい。

また、塩化コバルトを溶解させる溶媒は沸点が１５０℃
以下であることが望ましい。その理由としては、塩化コ
バルトを溶媒に溶かした溶液に合成ゼオライトを含浸さ
せ、その後溶媒を除去する時２００℃程度で長時間乾燥
させると塩化コバルトが水分によって色の変化を示さな
くなるからである。

以上の事実により溶媒として用いるものはアセトン、ア
ルコール、水などが好ましい。塩化コバルトの溶液は塩
化コバルトが０．５％ｗｔ含まれておればよいが、より
好ましくはほぼ飽和溶液の時がよい。

合成ゼオライトを塩化コバルト溶液に含浸させる時間と
しては３０分間以上あればよいが後の色具合からいえば
数時間程度室いた方が好ましい。

この時、合成ゼオライトを含んだ溶液は攪拌しても静置
してもどちらでもよい。

合成ゼオライトに塩化コバルトを担持したものを溶液か
ら取り出し空気中又は乾燥空気中で１５０℃程度又はそ
れ以下の温度で数時間以上かけて溶媒水を除去する。そ
の結果美しい青色にコーティングされた合成ゼオライト
が出来る。

酸素除去剤は表面積の大きい担体２例えばシリカゲル、
アルミナゲル、モレキユラシーブス、天然ゼオライトに
硝酸マンガンを担持せしめることが好ましい。この方法
は、公知である各種の手段によることが出来るが、本発
明者等は、硝酸マンガンの水溶液に担体を含浸する方法
によった。含浸後、担体は乾燥され、酸素含有ガス、例
えば空気中で１４０〜２００℃の温度で加熱する。この
処理によって、硝酸マンガンは酸化マンガン（ＩＶ）と
なる。すなわち Ｍｎ（ＮＯ３）２・６Ｈ２０＝ＭｎＯ２＋２ＮＯ２＋６
Ｈ２０の反応によって、担体表面に担持せしめたＭｎ（
Ｎｏ　）　　は、　ＭｎＯ□に変化する。

水分除去剤は、シリカゲル、活性アルミナ、合成ゼオラ
イト等を使用することが出来るが１本発明者等は、低露
点域での吸着能力の点で合成ゼオライト（細孔直径が例
えば、３．４．５　Ａなどのもの）を使用した。

第１図に示すような耐熱性のガラス、石英管等１に水分
除去剤２、水分検知剤３．酸素除去剤４及び耐熱性のあ
るサポート材（アルミナゲルなど）５を入れ両端と配管
７を真空継手６で接続し、加熱真空脱気、乾燥窒素ガス
を流しながらの加熱処理などで水分除去剤２．水分検知
剤３の再生を行なったのち、水素、−酸化炭素などの還
元性ガスまたはこれ等を窒素・アルゴンなどで希釈した
ガスなどいずれも乾燥状態で第１図のガス流れ方向に流
しながら、加熱し、還元処理する。この方法で製造した
水分・酸素除去カラムにＣＡ、ＴＯＮ製ウルトラトール
などの継手を介して、ステンレス管と接続し、水分・酸
素を含んだガス、例えばアルゴン、ヘリウム、窒素、水
素、メタン、エタン。

エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン等のガスを第
１図のガス流れ方向に流すと、最初に水分除去剤２によ
って、水分を除去され、次に酸素除去剤４によって酸素
を除去され精製されたガスが出口から出てくる。水分除
去能力のある層が徐々に上層に移行し、水分検知剤３の
層になると、こ　　　　　　：の検知剤の色が青色から
薄紫又は薄クリーム色に変化することにより、水分除去
能力の低下を判断出来る。また酸素除去剤４は、酸素と
吸着すると淡緑色から茶褐色に変化することにより、酸
素除去能力の低下を判断出来る。

水分−５０℃、酸素４０ｐｐ′ｒｒＬ　を含む窒素ガス
を３１／ｍｉｎの流量、入口圧力１．０　Ｘ？／ｃｍ２
Ｇで流し、水分除去剤２の第一層４０　ｃｃ　、水分検
知剤３．，７５　ｃｃ　、　　水分除去剤２の第二層５
ｅｅ、酸素除去剤’＋　５０　ｃｃを内径２０ｍ１ｍ　
のパイレックスガラスに充填した水分・酸素除去カラム
を通したあとのガスを露点計及び酸素分析計で分析する
と、水分−７５℃以下、　酸素０．００５　ｐｐｍ以下
となった。またこのガスを長時間処理すると、水分検知
剤３の層が薄紫又は薄クリーム色となり、また酸素除去
剤４は、茶褐色に層が変わり、明らかにカラムの寿命を
判断出来た。

実施例　１ 水分除去剤と水分検知剤を例えば容量比９：１で混合し
たのち充填し、酸素除去剤を充填したカラムを同様な再
生処理及び還元処理した後、上記と同一ガスを流すと、
同じく出自ガス中の水分は一７５°Ｃ以下、酸素は０．
００５　ｐｐｍ以下となった。また水分除去剤に混入さ
せた水分検知剤の色が薄紫又は薄クリーム色に変化する
ことにより、水分除去能力の残っている層の量を明確に
判明出来た。

本発明による水分・酸素除去カラムは、製造方法が簡単
で特殊な製造用の装置も不要のため、安価であり、常温
で、他の添加ガスも不用のため非虐にコンパクトである
。

残存水分−７５℃以下、残存酸素０．００５ｐｐｍ以下
の除去性能があり、色の変化で交換時期が容易に判明出
来る。

さらに、とのカラムは、再生処理、還元処理を行なうこ
とにより、くり返し使用が可能である。

くり返し使用が出来るという利点から、一つの装置の中
に再生及び還元処理機構を内蔵することにより、このカ
ラムを２本並列にし、水分・酸素除去と再生・還元処理
を交互に行なうようにすれば、長期間の連続使用も行な
うことができる。

さらに、例えば酸素除去だけを目的とする場合には、本
発明の酸素除去剤だけを充填したカラムを使用し、残存
酸素濃度を０．００５７）％以下とし、色の変化で寿命
を判断するといった使用方法も出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略図である。 特許出願人　大阪酸素工業株式会社 （外５名） 第１図 手続補正書 昭和６０年６月ンｆ日 ２、発明の名称 水分・酸素除去カラム ６、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 名称　大阪酸素工業株式会社 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の〔特許請求の範囲〕と〔発明の詳細な説明〕の
欄６補正の内容　　　　　　２） 別紙の通り　　　　　　　　　、請Ｕ （別紙） （１）特許請求の範囲を次のように訂正する。 「　１つのカラム内に水分除去能力が色の変化で検知で
きる水分検知剤を含む水分除去剤と、酸素除去能力が色
の変化で検知出来る酸素除去剤り充填されており、前記
水分検知剤は塩化コバルトを担持した合成ゼオライトか
らなり、そして前記酸素除去剤は酸化マンガンを担持し
たシリカゲル、アルミナゲル、モレキユラシーブス、天
然ゼオライト又はそれらの混合物からなる群から選ばれ
ることを特徴とするガス中の水分及び酸素除去カラム。 」 （２）明細書を次のように訂正する。 頁　　　　行　　　　訂正前　　　　　　訂正後６　　
　２　　アセトン　　　　　アセトン、５　　　　８　
　ラール　　　　　　　ウール以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １つのカラム内に水分除去能力が色の変化で検知できる
   水分検知剤を含む水分除去剤と、酸素除去能力が色の変
   化で検知出来る酸素除去剤を充填されており、前記水分
   検知剤は塩化コバルトを担持した合成ゼオライトからな
   り、そして前記酸素除去剤はシリカゲル、アルミナゲル
   、モレキユラシーブス、天然ゼオライト又はそれらの混
   合物からなる群から選ばれることを特徴とするガス中の
   水分及び酸素除去カラム。