JPS6245690A - 水素及び一酸化炭素を含むガスの製造方法 - Google Patents

水素及び一酸化炭素を含むガスの製造方法

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Publication number
JPS6245690A
JPS6245690A JP60186439A JP18643985A JPS6245690A JP S6245690 A JPS6245690 A JP S6245690A JP 60186439 A JP60186439 A JP 60186439A JP 18643985 A JP18643985 A JP 18643985A JP S6245690 A JPS6245690 A JP S6245690A
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JP
Japan
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adsorbent
magnesia
organic matter
adsorbed
gas
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Expired - Lifetime
Application number
JP60186439A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimasa Igari
猪狩 俶将
Shoichiro Yokoyama
横山 正一郎
Haruhiko Inoue
晴彦 井上
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.)
Kunimine Industries Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Kunimine Industries Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6245690A publication Critical patent/JPS6245690A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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】 〔技術分野〕 本発明は、水素及び一酸化炭素を含むガスの製造方法に
関するものである。
〔従来技術〕
従来、水素及び一酸化炭素を含む合成ガスは、一般に、
水性ガス発生炉において、炭素と水蒸気とを反応させる
か、又は炭化水素と水蒸気とを反応させることによって
製造されている。また、石炭を加熱ガス化することによ
っても、水素及び一酸化炭素を含むガスを得ることがで
きる。しかしながら、これらの方法では、ガス製造コス
ト面において未だ問題が残り、製造コストのより安い合
成ガスの製造方法の開発が望まれている。
〔目  的〕
本発明は、前記従来技術とは全く異ったプロセスにより
、水素と一酸化炭素を主成分とするガスを安価に製造し
得る新規な方法を提供することを目的とする。
〔構  成〕
本発明によれば、有機物を吸着したマグネシア吸着剤を
、非酸化性雰囲気中で、少なくとも600℃の温度で焼
成し、該有機物をマグネシア吸着剤表面で熱分解するこ
とを特徴とする水素及び一酸化炭素を含むガスの製造方
法が提供される。
本発明におけるマグネシア吸着剤は従来公知のものであ
り、マグネシア形成可能のマグネシウム化合物、例えば
、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸
マグネシウム等をその形態に応じて、400〜700℃
の比較的低温で30分から数時間焼成することにより得
ることができる。このマグネシア吸着剤は、通常、粉末
状(平均粒径約1〜10μI)で用いられ、一般には、
その98%以上が100メツシユ以下、好ましくは30
0メツシユ以下の粒度を有する。このマグネシア吸着剤
は、マグネシア単独又は充填剤との混合物の形で用いら
れる。
、この場合、充填剤としては、耐火性の無機酸化物又は
粘土鉱物の粉末が用いられ、従来公知のものが使用され
、このようなものの具体例としては。
例えば、珪藻土、パーライト、ゼオライト、カオリン、
アルミナ、シリカ、チタニア、酸化鉄等が挙げられる。
この充填剤は1通常、粉末状(平均粒径約4〜15μ=
+)で用いられ、一般には、その98%以上が100メ
ツシュ以下、好ましくは300メツシユ以下であるが、
前記マグネシア吸着剤よりも大きな平均粒径で用いられ
るのが一般的である。
従来、このようなマグネシア吸着剤は、パルプ廃液、食
品工場廃液等の有機物含有工場廃液や、糖液、ステビア
抽出液等の着色有機不純物含有水溶液等の各種の有機物
含有水溶液の吸着処理剤として用いられている。そして
、このような有機物を吸着したマグネシア吸着剤は、吸
着処理後、その吸着有機物を燃焼除去するために、酸化
雰囲気下で400〜550℃の温度で焼成される。
本発明者らは、前記マグネシア吸着剤による有機物含有
水溶液の処理について長年研究を続けてきたが、今回、
有機物を吸着したマグネシア吸着剤は、水素と一酸化炭
素を含む合成ガス製造用原料として有効利用し得ること
を見出した。即ち、この有機物を吸着したマグネシア吸
着剤を非酸化性雰囲気中で焼成する時には、600℃以
上の温度において、吸着有機物はマグネシア吸着剤表面
上で円滑に熱分解されると共に、水素と一酸化炭素に富
む熱分解ガスを多量生成する。しかも、意外なことには
、この際に用いる600℃以」二の焼成温度は、従来の
有機物を吸着したマグネシア吸着剤の酸化雰囲気rpで
の再生用の焼成温度400〜550℃から見れば、高す
ぎて、再生温度として不適当な範囲の温度であるが、非
酸化性雰囲気中での焼成ではそのようなことはなく、実
際には、前記の非酸化性雰囲気中での焼成後、酸化性雰
囲気中で400〜550℃で短時間焼成することにより
、十分な吸着能を有するマグネシア吸着剤に再生するこ
とができる。
本発明を工業的に実施する場合の基本プロセスは、マグ
ネシア吸着剤を用いる有機物吸着工程と、その有機物を
吸着したマグネシア吸着剤を非酸化性雰囲気中で焼成す
る吸着有機物熱分解工程と、吸着有機物の熱分解された
後のマグネシア吸着剤を酸化性雰囲気中で焼成する吸着
剤再生工程を含むものである。以下、各工程について詳
述する。
〔有機物吸着工程〕
この工程は、有機物を含む水溶液をマグネシア吸着剤と
接触させて、その有機物をマグネシア吸着剤に吸着させ
る工程である。実際には、従来一般に行われている。マ
グネシア吸着剤を用いる各種着色有機不純物含有水溶液
の処理工程、例えば、精糖工場の糖液の清浄化処理や、
パルプ工場廃液の処理、ステビア葉抽出液の清浄化処理
等の処理工程が、この有機物吸着工程に相当する。特に
本発明の場合、水素及び一酸化炭素含有割合の高い熱分
解ガスを条横発生する観点からすると、パルプ廃液のよ
うなりゲニンスルホン酸含有水溶液を吸着処理するのが
好ましい。
〔吸着有機物熱分解工程〕
この工程は、前記有機物吸着工程で得られた有機物を吸
着したマグネシア吸着剤を、非酸化性雰囲気中で、少な
くとも600℃の温度、好ましくは700〜800℃の
温度で焼成する工程であり、この工程により、マグネシ
ア吸着剤に吸着したイT機物は熱分解を受ける。この場
合、吸着有機物の熱分解は円滑に進行し、多量の熱分解
ガスが得られるが。
その理由は、有機物はマグネシア吸着剤に吸着された状
態で熱分解を受け、その際にマグネシア吸着剤がその熱
分解に対して触媒的作用と同時に、熱媒体としての作用
を示すことによるものと考えられる。その上、有機物を
マグネシア吸着剤に吸着させた状態で600℃以上の温
度で熱分解させる時には、意外なことには、熱分解ガス
中に含まれる水素の割合が著しく増加する。このことは
、熱分解ガスの工業的価値を著しく高めるもので、本発
明の場合、焼成温度をコントロールすることにより、水
素の割合を、はぼ一酸化炭素と同等の割合にまで高める
ことがir■能である。これに対し、有機物をマグネシ
ア吸着剤に吸着させない状態で、そのままql−に熱分
解しても、有機物のガス化熱分解率は低く、水素と一酸
化炭素に富む熱分解ガスを収率よく得ることはできない
前記、熱分解工程で用いる非酸化性雰囲気は、窒素ガス
やアルゴンガス、水素ガス等の不活性ガスを用いて形成
し得る他、燃焼廃ガス等を用いて形成することができ、
また、得られた熱分解ガスを循環して形成することもで
きる。場合によっては、減圧ないし真空条件を採用する
ことも可能である。一般的には、雰囲気中の酸素濃度を
5容旦%以下、好ましくは0.1容量%以下に保持すれ
ばよい。
また、おどろくことに、吸着工程から得られた有機物を
吸着したマグネシア吸着剤の水スラリーを脱水するため
に、加圧脱水のみで乾燥工程を省略した場合とか、ある
程度の乾燥でとどめた場合は、脱水ケーキ中の含水率力
(上昇する。この状態で同上の分解を行うと、絶乾状態
の場合より著るしく水素の割合を向」ニさせることがで
きる。ケーキの水分は少くとも30%(+、l八)以上
、好ましくは40から80%に保持すればよい。
〔吸着剤再生工程〕
この工程は、前記熱分解工程終了後のマグネシア吸着剤
を、酸化性界HQ nlで、温度400〜550℃。
好ましくは、450〜500℃程度で焼成する工程であ
り、この工程により、吸着剤は再生され、再び前記有機
物吸着工程におけるマグネシア吸着剤として使用口■能
なものとなる。前記熱分解工程からの吸着剤には、熱分
解残渣としての炭素分や、タール分が付着しているが、
この再生工程により、それらの残渣台は燃焼除去される
。酸化性雰囲気としては、通常、空気が用いられ、一般
には、酸素濃度は特に限定されないが、燃焼排ガス中1
%以上あればよい。
〔効  果〕
本発明により得られる熱分解ガスは、主成分として、水
素、一酸化炭素及び二酸化炭素を含むものであり、しか
も、有機物の熱分解ガスでありながら、水素の割合が多
いという特徴を有する。その上、本発明で用いるガス製
造原料は、従来の合成ガスの製造に用いられる石炭や、
炭化水M(メタンや、ナフサ等)とは異なり、吸着剤に
吸着された有機物、即ち、工場廃液等に含まれる公害性
の有機不純物であることから、本発明は、公害性物質の
無害化処理ということができ、得られる熱分解ガスはそ
の副産物として認識し得るものである。
本発明で得られるガスは、前記したように、水素と一酸
化炭素と二酸化炭素を主成分とするもの、即ち、従来の
水性ガス化反応により得られる合成ガスと類似の組成を
有するものである。従って、本発明により得られるガス
は、従来の合成ガスと同様に、脱炭酸処理して、水素と
一酸化炭素を主成分とするガスとし、メタノール合成用
ガスとして有効利用することができるし、また、シフト
反応処理して、ガス中に含まれる一酸化炭素を二酸化炭
素とした後、脱炭酸処理して、水素を主成分とするガス
として、種々の分野に利用することできる。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1 市販の粉末状マグネシア吸着剤(水酸化マグネシウムを
温度500℃で焼成したもの)を用いて、廃atr*水
溶液(有機物含旦25重景%)を吸着処理した。
この場合の処理は、廃糖蜜水溶液に対し、6重量%のマ
グネシア吸着剤を添加し、60℃で1時間攪拌すること
によって行った。この吸着処理後、吸着剤を濾過分離し
、60℃の温水で洗浄し、次いで遠心処理により脱水し
、温度105℃で乾燥した。
得られた吸着剤に吸着された有機物量は、吸着剤(Mg
O)を基準として、40重景%であった。
次に、この有機物を吸着した吸着剤を、実験に際し、1
05℃で再乾燥し、乳鉢で粉砕した後、熱分解処理に付
した、この場合、熱分解処理は、キャリヤーガスとして
、アルゴンを流通させた電気炉において、試料ボートに
入れたサンプル(約5mg)を、60秒間高温に加熱焼
成し、生成した熱分解ガスを連続的にガスクロマ1へグ
ラフィーにより分析することによって行った。その結果
を表−1の実験No、 1〜6に示す、 また、比較のために、廃糖蜜を105℃で乾固して得た
固形物(約5m g )を前記と同様にして熱分解処理
した。その結果を表−1の実験N007.8に示す。
なお、以下の表において示すガス化分解率は、吸着有機
物に対する生成ガスの割合(1旦%)を示し、ガス発生
量は、吸着有機物1kg当りのガス発生11(Q)を示
す。また、その他のガスには、エタン、プロパン、エチ
レン、プロピレン、アセチレン等の炭化水素ガスが含ま
れる。
実施例2 亜硫酸パルプ黒液(固形分13.88%)に対し、実施
例1で示したマグネシア吸着剤8重量%添加し、攪拌し
ながら60℃で1時間吸着処理を行った。この吸着処理
後、吸着剤を濾過分離し、次いで遠心処理により脱水し
、温度105℃で乾燥した。得られた吸着剤に吸着され
た有機物量は、吸着剤(MgO)を基準として、17.
01景%であった。
次に、この有機物を吸着した吸着剤を実施例1と同様に
して熱分解処理に付した。その結果を表−2の実験No
、1〜6に示す。
また、比較のために、パルプ黒液を105℃で乾固して
得た固形物を前記と同様にして熱分解処理した。その結
果を表−2の実験N007.8に示す。
実施例3 実施例2で用いた有機物を吸着した吸着剤に水を加えて
湿潤させたものを実施例1と同様に熱分解処理に付した
。その結果を表−3の実験NQI〜3に示す。なお、N
α1は絶乾状態、Nα2はそのものを飽和水蒸気中で吸
湿させた場合、またNa3は、水を加えて調製した場合
である。
表−3 実施例4 前記実施例2の熱分解処理の実験No、2.4及び6で
得られた熱分解残渣(炭素分、タール分)を含む吸着剤
を、450℃で空気中で20分間焼成し、熱分解残渣を
燃焼除去して、それぞれ再生吸着剤A−2、A−4、A
−6を得た。
次に、このようにして得た再生吸着剤を用いて、その吸
着能を試験した。この場合の吸着能の試験は、モデル廃
水として、リグニンスルホン酸ナトリウム0 、2 :
’II量%含む水溶液に再生吸着剤0.25重1%添加
し、攪拌下、室温で1時間吸着処理することによって行
った。その結果を、新鮮吸着剤を100とする相対1人
着能として、次表に示す。
表−4 表−4に示した結果から、本発明の熱分解工程から得ら
れた吸着剤を酸化雰囲気中で焼成して得た再生吸着剤は
、十分な吸着能を有することがわかる。
特許出願人 工業技術院長 等々力  達(ほか1名) 復代理人  弁 理 士  池 浦 敏 明手叙Jネ市
正7外 1、I]<件の表示 昭和60年特許願第186439号 2、発明の名称 水素及び一酸化炭素を含むカスの製造方法;3.補正を
する者 11件との関係  特許出願人 住 所  東京都千代田区霞が関1丁目3番1号氏 名
  (114)工業技術院長 等々力  達(ほか1名
) 4、復代理人 〒151 住 所  東京都渋谷区代々木1丁目58番10号5、
補正命令の日付    自  発 6、補正により増加する発明の数  O8、補正の内容 本願明細書中において次の通り補正を行います。
(1)特許請求の範囲を別紙の通り補正します。
(2)第6頁第io行ノ「6oo℃ノ温度、」と、「好
マシくは」との間に、「通常600−1000℃、Jを
挿入L4す。
(3)第8頁第7行の「以上、」と、「好ましくは」と
の間に、「通常30〜90%、」を挿入します。
(4)第11頁第9行の「1〜6」を、「1〜8」に訂
正します。
(5)第11頁第12行のrNc+7,8Jを、rNo
9.IOJに訂正します。
(6)第12頁の表−1を次の通り訂正します。
(7)第13真下から第4行の「l〜6」を、「1〜8
」に訂正します。
(8)第13頁末行のrNo7,8Jを、rNo9.I
OJに訂正します。
(9)第14頁の表−2を次の通り訂正します。
(10)第15頁第3行の「同様に熱分解」を、「同様
に800℃で熱分解」に訂正します・ (11)第16頁の末行の実施例4の後に1次の実施例
5を追加します。
「実施例5 実施例1で用いた有機物を吸着した吸着剤において、そ
の含水率を変化させたものを実施例1と同様にして温度
900℃で熱分解処理に付した。その結果を次表に示す
表−4 「特許請求の範囲 (1)有機物を吸着したマグネシア吸着剤を、非酸化性
雰囲気中で、少なくとも600℃の温度で焼成し、1懐
石機物をマグネシア吸着剤表面で熱分解することを特徴
とする水素及び一酸化炭素を含むガスの製造方θ、。
(2)、該有機物を吸着したマグネシア吸着剤が30〜
!301!<h″C%の水を含有する特許請求の範囲第
1項の方法。
(:3)該焼成後のマグネシア吸着剤を、酸化雰囲気下
、温度400〜550℃で焼成して再生する特許請求の
範囲第1項の方法。」

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)有機物を吸着したマグネシア吸着剤を、非酸化性
    雰囲気中で、少なくとも600℃の温度で焼成し、該有
    機物をマグネシア吸着剤表面で熱分解することを特徴と
    する水素及び一酸化炭素を含むガスの製造方法。
  2. (2)該焼成後のマグネシア吸着剤を、酸化雰囲気下、
    温度400〜550℃で焼成して再生する特許請求の範
    囲第1項の方法。
JP60186439A 1985-08-23 1985-08-24 水素及び一酸化炭素を含むガスの製造方法 Expired - Lifetime JPS6245690A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05192567A (ja) * 1991-12-27 1993-08-03 Kunnetsupu Sekkai Kogyo Kk 濾過材及びその製造方法
JP2015180637A (ja) * 2009-01-06 2015-10-15 アルケマ フランス バイオマス由来のメチルメタクリレートの製造方法

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