JPS626850B2 - - Google Patents

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除去
することができる塩基性ガスの除去剤に関する。 塩基ガスの除去方法として、（）水または酸
水溶液で吸収する方法、（）触媒を用いて高温
で酸化分解する方法、（）硫酸鉄などを主成分
とする除去剤、スルホン化石炭を主成分とする除
去剤などを用いる方法、（）酸を担持した活性
炭を用いる方法などが知られている。しかしなが
ら、（）の吸収法は、低濃度の塩基性ガスの完
全除去は困難でまた大量の排水を出すという問題
も抱えている。（）の酸化分解法では、約300℃
以上の高温を必要とし、イオウ化合物などの共存
ガスによつて触媒が被毒されやすく、また酸化分
解反応では、たとえば塩基性ガスがアンモニアの
場合、NH₃＋５／40₂→NO＋３／2H₂Oなどの副
反応により窒素酸化物の生成を伴ない、二次公害
の恐れがある。（）の除去剤を用いる方法で
は、塩基性ガスの除去容量が充分でなく、かつガ
ス中の水分による粒子の崩壊が起る。（）の除
去剤は塩基性ガスと共存する炭化水素類をも吸着
するため、塩基性ガスの除去能力の低下が著し
く、また水溶液での洗浄による再生が不可能であ
るなどの欠点がある。 酸を担持した活性炭を用いて塩基性ガスを除去
する方法も古くから知られているが、塩基性ガス
と共存する炭化水素類をも吸着し、塩基性ガスの
除去能力が著しく低下し、水溶液による再生が不
可能であることなどの欠点がある。 本発明者らは、上記のような欠点について種々
検討した結果、アロフエンを主体とした担体に酸
を担持することによつて塩基性ガスを効率的に除
去でき、かつ塩基性ガスの除去性能の低下した該
除去剤を酸水溶液でほぼ完全に再生できることを
見出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は、アロフエンを主体とする
担体に該担体に対する重量割合で0.5〜80％の酸
を担持させてなる塩基性ガスの除去剤である。 上記アロフエンは非晶質のアルミノケイ酸塩で
その光の屈折率は1.47〜1.49であり、日本をはじ
め世界の火山地帯に分布する火山灰土の粘土の一
種である。日本に産する天然のアロフエンとして
はたとえばいわゆる北上土、寺内土、大沢土、倉
吉土、小波瀬土、鹿沼土、日向土などがあげられ
る。 前記アロフエンを主体とする担体とはその60重
量％以上がアロフエンであるものをいい、アロフ
エン単独もしくは60重量％以上のアロフエンと40
重量％以下の他成分の混合物であつてもよい。ア
ロフエン単独の場合は１〜20mmの粒子径で強度の
強いものが好ましく用いられる。また混合物の場
合はたとえば天然のアロフエンを微粉砕し、これ
にたとえば通常の粘土類、リグニン、セツコウ、
デンプンなどの結合剤を添加して練合成型し、乾
燥し、必要によりさらに200〜1000℃で焼成した
ものでもよい。 アロフエンを主体とする担体に担持させる酸と
してはたとえば塩酸、硝酸、硫酸、ホウ酸、リン
酸、次リン酸、亜リン酸、次亜リン酸などの無機
酸、および酢酸、シユウ酸、クエン酸などの有機
酸があげられるが、なかでも硫酸、リン酸が好ま
しく用いられる。 アロフエンを主体とする担体に担持させる酸の
量は該担体に対する重量割合で0.5〜80％、好ま
しくは１〜60％である。 酸を担持せしめる方法としてはたとえばアロフ
エンを主体とする担体を酸水溶液に浸して該担体
に酸を含浸せしめついで乾燥する方法、該担体に
酸もしくは酸水溶液を散分し必要により乾燥する
方法などがあげられる。またアロフエンに結合剤
などを加えて成型する場合は成型前に酸を担持せ
しめることもできる。 塩基性ガスを含有するガスを本除去剤に接触さ
せる場合、ガスの空間速度は、約50〜
10000hr^-1、好ましくは約200〜5000hr^-1であり、
また温度は、約０〜150℃、好ましくは約15〜120
℃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
床などいずれであつてもよい。 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
し、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
リエチルアミンなどのトリアルキルアミン類、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ン類、アニリンなどの芳
香族アミン類、ピリジンなどの含窒素複素環式化
合物などがあげられるが、それらのうち沸点が
200℃以下のものについては、特に本発明の効果
が顕著に発揮される。 塩基性ガスとの接触によつてその塩基性ガス除
去性能が低下した除去剤は酸水溶液に接触させる
ことによつて容易に再生できる。もちろん酸水溶
液に接触させる前段として水に接触させ、塩基性
化合物またはその塩を回収することも可能であ
る。この場合、水に接触させた後、さらに酸水溶
液で処理し、本担体に酸を担持させることによつ
て塩基性ガスの除去性能はほぼ完全に回復でき
る。必要に応じ酸水溶液に接触させた除去剤は、
乾燥させてもよい。この場合の除去剤に対する酸
水溶液の所要量は重量基準で使用する酸水溶液中
の酸濃度によつて異なるが、通常は、1.0以上、
好ましくは５〜20で、酸濃度は１〜80^wt％、好ま
しくは５〜50^wt％である。 酸水溶液の温度は、０〜100℃、好ましくは10
〜60℃である。 つぎに本発明の具体例として実施例を挙げる。 実施例 １ 天然物である４〜6meshの日向土に硫酸を１、
３、５、10、20、40および60^wt％、塩酸、リン
酸、硝酸、シユウ酸およびクエン酸をそれぞれ
10^wt％担持させた。（いずれも含水率は20^wt％と
した。）また対照として４〜6meshの日向土に水
を20^wt％担持したものを調整した。 このようにして得られた各試料７mlを1.5cm〓
のカラムに充填し、線流速20cm／sec、温度20
℃、ガスの相対湿度60％でアンモニア80ppm含
有の空気を流通して、アンモニア除去率の経時変
化を測定し、その結果を第１表に示した。

【表】 実施例 ２ 天然物である４〜6meshの日向土および鹿沼土
に硫酸およびリン酸を20^wt％担持させた。いずれ
も含水率は40^wt％とした。 また、天然鹿沼土450ｇと木節土25ｇとベント
ナイト25ｇを混合粉砕して、適量の水を加えて練
合し、３mm〓に加圧成型し、100℃で乾燥し、４
cm〓の石英管に充填し、２／minの空気を流通
しながら800℃まで加熱し、この温度で30分間保
ち冷却して得られる成型焼成物に硫酸およびリン
酸を20^wt％担持させた。（含水率40％）さらに対
照として、含水率40％の天然日向土、天然鹿沼土
および成型焼成鹿沼土をも調製した。 これら各試料を1.6cm〓のカラムに10cm層高に
なるように充填し、アンモニアまたはトリメチル
アミンを30ppm含有する25℃の空気（相対湿度
80％）を線流通40cm／secで流通し、アンモニア
およびトリメチルアミン除去率の経時変化を求
め、結果を第２表および第３表に示した。

【表】

【表】

【表】 実施例 ３ 実施例２の天然日向土（４〜6mesh）に硫酸を
20^wt％担持した除去剤で実施例２の条件でアンモ
ニアおよびトリメチルアミン含有ガスを50時間処
理し、アンモニアおよびトリメチルアミンの除去
性能が低下した試料（約20ml）に40^wt％硫酸水溶
液100mlを加え、12時間放置後過し、50℃で６
時間乾燥し、実施例２と同一の条件下でアンモニ
アおよびトリメチルアミンの除去テストを行なつ
た。結果は、第４表および第５表の通りである。

【表】

【表】 実施例 ４ 天然物である16〜24meshの日向土およびBET
表面積960m²／ｇの16〜24meshの活性炭に硫酸を
10^wt％担持した。含水率は約20^wt％である。 これら試料を1.6cm〓のカラムにそれぞれ２cm
層高になるように充填し、ベンゼン30ppm、お
よびトリメチルアミン10ppmを含有する25℃の
空気（相対湿度80％）を線流速40cm／secで流通
し、ベンゼンおよびトリメチルアミンの除去テス
トを行なつた。結果は、第６表の通りである。

【表】 実施例 ５ 実施例４においてベンゼンおよびトリメチルア
ミン含空気を10時間処理した日向土および活性炭
（約４ml）に20mlの水を加え１日間放置後、過
し20^wt％硫酸水溶液10ml加えて12時間放置後、
過し、50℃で６時間乾燥した。 このようにして得られた日向土および活性炭に
ついて、実施例４と同一の条件下でベンゼンおよ
びトリメチルアミンの除去テストを行なつた。結
果は、第７表の通りである。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アロフエンを主体とする担体に該担体に対す
   る重量割合で0.5〜80％の酸を担持させてなる塩
   基性ガスの除去剤。