JPS63274452A - 窒素製造用帯磁吸着剤 - Google Patents
窒素製造用帯磁吸着剤Info
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- JPS63274452A JPS63274452A JP62106240A JP10624087A JPS63274452A JP S63274452 A JPS63274452 A JP S63274452A JP 62106240 A JP62106240 A JP 62106240A JP 10624087 A JP10624087 A JP 10624087A JP S63274452 A JPS63274452 A JP S63274452A
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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
- C01B21/0461—Carbon based materials
-
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/02—Preparation of oxygen
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〕
この発明に、圧力界イング吸着法により空気中の窒素と
酸素とを分離して窒素を製造する場合に使用する帯磁吸
着剤に関するものである。
酸素とを分離して窒素を製造する場合に使用する帯磁吸
着剤に関するものである。
従来、空気から窒素を製造するために空気中の窒素と酸
素とを分離する方法として、分子ふるい炭素からなる吸
着剤を吸着塔内に収容し、圧縮機により５〜９．５ ｋ
ｇ／ｃａに圧縮された空気を前記吸着塔内に供給して、
空気中の酸素を前記吸着剤に吸着させ、前記吸着塔から
窒素を排出する圧力スイング吸着法が知られている。圧
力スイング吸着法の場合の酸素の除去率は、使用する分
子ふるい炭素吸着剤の性能によって大きく左右されるの
で、酸素の吸着除去に最適な分子ふるい炭素吸着剤をい
かにして製造するかが問題になる。
素とを分離する方法として、分子ふるい炭素からなる吸
着剤を吸着塔内に収容し、圧縮機により５〜９．５ ｋ
ｇ／ｃａに圧縮された空気を前記吸着塔内に供給して、
空気中の酸素を前記吸着剤に吸着させ、前記吸着塔から
窒素を排出する圧力スイング吸着法が知られている。圧
力スイング吸着法の場合の酸素の除去率は、使用する分
子ふるい炭素吸着剤の性能によって大きく左右されるの
で、酸素の吸着除去に最適な分子ふるい炭素吸着剤をい
かにして製造するかが問題になる。
圧力スイング吸着法による窒素製造に用いる公知の吸着
剤すなわち分子ふるい炭素に対する窒素および酸素の吸
着等温平衡線はほぼ等しく、窒素と酸素の吸着容量には
大差がなく、２つのガスの分子ふるい炭素の細孔内への
拡散速度の差が分離原理になっている。すなわち、窒素
より酸素の方が分子ふるい炭素の細孔内に速く拡散する
ので、短時間の吸着では酸素の方が主として吸着される
。
剤すなわち分子ふるい炭素に対する窒素および酸素の吸
着等温平衡線はほぼ等しく、窒素と酸素の吸着容量には
大差がなく、２つのガスの分子ふるい炭素の細孔内への
拡散速度の差が分離原理になっている。すなわち、窒素
より酸素の方が分子ふるい炭素の細孔内に速く拡散する
ので、短時間の吸着では酸素の方が主として吸着される
。
したがって、圧力スイング吸着法の場合は、分子ふるい
炭素による空気分離のメカニズムに酸素と窒素の拡散速
度の差にもとすくものであり、従来の通常の吸着法によ
る分離操作が吸着質の選択吸着性の差を利用しているこ
とと本質的に異なっている。
炭素による空気分離のメカニズムに酸素と窒素の拡散速
度の差にもとすくものであり、従来の通常の吸着法によ
る分離操作が吸着質の選択吸着性の差を利用しているこ
とと本質的に異なっている。
しかるに、前記従来の窒素製造用分子ふるい炭素吸着剤
の場合は、酸素と窒素の分離能が主として酸素と窒素の
拡散速度の差により支配されるので、選択的な吸着性に
乏しく、また分子ふるい炭素吸着剤の最適細孔サイズは
、約４〜５Ａ（オングストローム）という著しく狭い範
囲の超ミクロン孔であるが、このような著しく狭い範囲
の超ミクロン孔を有する分子ふるい炭素吸着剤の製造コ
ストは相当高くなる。
の場合は、酸素と窒素の分離能が主として酸素と窒素の
拡散速度の差により支配されるので、選択的な吸着性に
乏しく、また分子ふるい炭素吸着剤の最適細孔サイズは
、約４〜５Ａ（オングストローム）という著しく狭い範
囲の超ミクロン孔であるが、このような著しく狭い範囲
の超ミクロン孔を有する分子ふるい炭素吸着剤の製造コ
ストは相当高くなる。
一方、圧力スイング吸着法により窒素を製造する場合に
使用する分子ふるい吸着剤としては、低圧力下で酸素を
選択的に吸着し、かつ酸素の平衡吸着量および拡散速度
が大きく、しかも酸素と窒素の拡散速度の比が大きいも
のが適している。
使用する分子ふるい吸着剤としては、低圧力下で酸素を
選択的に吸着し、かつ酸素の平衡吸着量および拡散速度
が大きく、しかも酸素と窒素の拡散速度の比が大きいも
のが適している。
この発明は、前述の問題を有利に解決した窒素製造用帯
磁吸着剤を提供することを目的とするものであって、こ
の発明の要旨とするところは、分子ふるい炭素からなる
粒状吸着剤１に磁石粒子２が添加されていることを特徴
とする窒素製造用帯磁吸着剤にある。
磁吸着剤を提供することを目的とするものであって、こ
の発明の要旨とするところは、分子ふるい炭素からなる
粒状吸着剤１に磁石粒子２が添加されていることを特徴
とする窒素製造用帯磁吸着剤にある。
前記帯磁吸着剤は、粒状に整形された分子ふるい炭素か
らなる吸着剤の表面部に粉本磁石を塗布コーティングに
より被覆して構成したものであってもよく、あるいは吸
着質となる炭化物に適宜の量の磁性体微粒子を添加混合
し、次いで造粒、熱処理後にその磁性粉体を着磁化した
ものであってもよい。
らなる吸着剤の表面部に粉本磁石を塗布コーティングに
より被覆して構成したものであってもよく、あるいは吸
着質となる炭化物に適宜の量の磁性体微粒子を添加混合
し、次いで造粒、熱処理後にその磁性粉体を着磁化した
ものであってもよい。
次にこの発明の窒素製造用帯磁吸着剤の作用について説
明する。
明する。
窒素製造の原料である空気中のガス成分である酸素およ
び窒素の磁化率には、下記のように大きな差がある。
び窒素の磁化率には、下記のように大きな差がある。
酸 素 Ｉ Ｑ４Ｘ１０ Ｃ，ｇ、Ｓ、Ｃｍ、Ｕ窒
素 −〇、４Ｘ１０ Ｃ，ｇ、Ｓ、１．ｍ
、Ｕこの酸素の常磁性を利用して、窒素と分離しようと
するのがこの発明の基本的な特徴である。
素 −〇、４Ｘ１０ Ｃ，ｇ、Ｓ、１．ｍ
、Ｕこの酸素の常磁性を利用して、窒素と分離しようと
するのがこの発明の基本的な特徴である。
分子ふるい炭素と磁石粒子として複合化した粒状帯磁吸
着剤は、その表面外部および粒状吸着剤内に磁界をもち
、酸素ガスに対し優れた選択吸着性を発揮し、そのため
粒状吸着剤表面の酸素分圧を高め、粒状吸着剤内の細孔
への拡散速度を促進する作用をする。
着剤は、その表面外部および粒状吸着剤内に磁界をもち
、酸素ガスに対し優れた選択吸着性を発揮し、そのため
粒状吸着剤表面の酸素分圧を高め、粒状吸着剤内の細孔
への拡散速度を促進する作用をする。
さらに、磁界内の分子ふるい炭素吸着質の酸素吸着量は
、磁気によシ増加し、これに加えて、吸着剤の粒子表面
および粒子内の磁界内に吸引分離された富酸素膜の形成
により、酸素吸着量の増加の現象が発生する。
、磁気によシ増加し、これに加えて、吸着剤の粒子表面
および粒子内の磁界内に吸引分離された富酸素膜の形成
により、酸素吸着量の増加の現象が発生する。
またこの発明の窒素製造用帯磁吸着剤の場合は、分子ふ
るい炭素からなる粒状吸着剤１における細孔が、４〜１
０Ｘという比較的広い範囲の超ミクロン孔であっても、
４〜５Ａという著しく狭い範囲の超ミクロン孔を有する
従来の分子ふるい炭素のみからなる粒状吸着剤と同等以
上の酸素選択吸着性を発揮する。
るい炭素からなる粒状吸着剤１における細孔が、４〜１
０Ｘという比較的広い範囲の超ミクロン孔であっても、
４〜５Ａという著しく狭い範囲の超ミクロン孔を有する
従来の分子ふるい炭素のみからなる粒状吸着剤と同等以
上の酸素選択吸着性を発揮する。
このように磁気が酸素に与える影響により、酸素と窒素
の拡散速度の比が必然的に大きくなシ。
の拡散速度の比が必然的に大きくなシ。
この拡散速度比の増加にともない、吸着塔内における吸
着帯の長さを短かくすることができる。
着帯の長さを短かくすることができる。
次にこの発明の実施例について説明する。
第１図はこの発明の第１実施例に係る窒素製造用帯磁吸
着剤を示すものであって、直径３〜５謔。
着剤を示すものであって、直径３〜５謔。
長さ５〜７ｆｉのペレット状に整形された分子ふるい炭
素からなる粒状吸着剤１の外周表面に、粒径１〜５ミク
ロンのフェライト磁石粒子または希土類磁石粒子からな
る磁石粒子２および１気性接着剤４の混合物が塗布形成
されたのち乾燥され、前記ペレット状の分子ふるい炭素
からなる粒状吸着剤１の外周表面に微粒状の磁石粒子２
の層が一体に設けられている。
素からなる粒状吸着剤１の外周表面に、粒径１〜５ミク
ロンのフェライト磁石粒子または希土類磁石粒子からな
る磁石粒子２および１気性接着剤４の混合物が塗布形成
されたのち乾燥され、前記ペレット状の分子ふるい炭素
からなる粒状吸着剤１の外周表面に微粒状の磁石粒子２
の層が一体に設けられている。
前記通気性接着剤としては、例えば乾燥後に通気性を発
揮する殿粉糊を使用する。また前記混合物をペレット状
の分子ふるい炭素からなる粒状吸着剤１の外周表面に塗
布形成する手段としては、前記混合物を粒状吸着剤１の
外周表面に吹付けてもよく、あるいは粒状吸着剤と前記
混合物とを攪拌混合してもよい。
揮する殿粉糊を使用する。また前記混合物をペレット状
の分子ふるい炭素からなる粒状吸着剤１の外周表面に塗
布形成する手段としては、前記混合物を粒状吸着剤１の
外周表面に吹付けてもよく、あるいは粒状吸着剤と前記
混合物とを攪拌混合してもよい。
第２図はこの発明の第２実施例に係る窒素製造用帯磁吸
着剤を示すものであって、分子ふるい炭素８０重量％と
粒径１〜５ミクロンのフェライトまたは希土類金属から
なる微粒状の磁性体粒子２０重量％とが均一に混合され
、次いで直径３〜５ｍ。
着剤を示すものであって、分子ふるい炭素８０重量％と
粒径１〜５ミクロンのフェライトまたは希土類金属から
なる微粒状の磁性体粒子２０重量％とが均一に混合され
、次いで直径３〜５ｍ。
長さ５〜７於翼のペレット状に整形されたのち加熱され
て乾燥され、次にそのペレット状の粒状吸着剤１が磁界
内に置かれることにより、前記磁性体粒子に着磁されて
磁石粒子２が構成される。
て乾燥され、次にそのペレット状の粒状吸着剤１が磁界
内に置かれることにより、前記磁性体粒子に着磁されて
磁石粒子２が構成される。
第１図および第２図において、破線３は磁気の影響する
磁界の範囲を示すものである。
磁界の範囲を示すものである。
なおこの発明は上記実施例に限定されるものではなく、
この発明の技術思想の範囲内で種々の変形実施すること
ができる。
この発明の技術思想の範囲内で種々の変形実施すること
ができる。
この発明によれば、分子ふるい炭素からなる粒状吸着剤
１に磁石粒子２を添加して、分子ふるい炭素と磁石とを
複合化した窒素製造用帯磁吸着剤を構成したので、分子
ふるい炭素による酸素選択吸着性の他に磁気による酸素
選択吸着性が加味され、そのため従来の窒素製造用分子
ふるい炭素吸着剤に比べて、低圧力下においても、酸素
ガスに対し著しく強い選択性を有する吸着能を発揮させ
ることができるので、空気中の窒素と酸素との分離効率
を向上させることができ、さらに分子ふるい炭素からな
る粒状吸着剤１における細孔が、比較的広い範囲の超ミ
クロン孔であっても、分子ふるい炭素および磁気の併用
によシ優れた酸素選択吸着性を発揮するので、前記粒状
吸着剤１における細孔を著しく狭い範囲の超ミクロン孔
にする必要はなく、そのため窒素製造用帯磁吸着剤を低
コストで製造できる等の効果が得られる。
１に磁石粒子２を添加して、分子ふるい炭素と磁石とを
複合化した窒素製造用帯磁吸着剤を構成したので、分子
ふるい炭素による酸素選択吸着性の他に磁気による酸素
選択吸着性が加味され、そのため従来の窒素製造用分子
ふるい炭素吸着剤に比べて、低圧力下においても、酸素
ガスに対し著しく強い選択性を有する吸着能を発揮させ
ることができるので、空気中の窒素と酸素との分離効率
を向上させることができ、さらに分子ふるい炭素からな
る粒状吸着剤１における細孔が、比較的広い範囲の超ミ
クロン孔であっても、分子ふるい炭素および磁気の併用
によシ優れた酸素選択吸着性を発揮するので、前記粒状
吸着剤１における細孔を著しく狭い範囲の超ミクロン孔
にする必要はなく、そのため窒素製造用帯磁吸着剤を低
コストで製造できる等の効果が得られる。
第１図は磁気粒子塗布被覆タイプの窒素製造用帯磁吸着
剤を示す断面図、第２図は磁石粒子混入タイプの窒素製
造用帯磁吸着剤を示す断面図である。 図において、１に分子ふるい炭素力）らなる粒状吸着剤
、２は微粒状の磁石粒子、６は磁界の範囲を示す破線で
ある。
剤を示す断面図、第２図は磁石粒子混入タイプの窒素製
造用帯磁吸着剤を示す断面図である。 図において、１に分子ふるい炭素力）らなる粒状吸着剤
、２は微粒状の磁石粒子、６は磁界の範囲を示す破線で
ある。
Claims (1)
- 分子ふるい炭素からなる粒状吸着剤１に磁石粒子２が添
加されていることを特徴とする窒素製造用帯磁吸着剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62106240A JPS63274452A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 窒素製造用帯磁吸着剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62106240A JPS63274452A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 窒素製造用帯磁吸着剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63274452A true JPS63274452A (ja) | 1988-11-11 |
Family
ID=14428591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62106240A Pending JPS63274452A (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 窒素製造用帯磁吸着剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63274452A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000038831A1 (en) * | 1998-12-31 | 2000-07-06 | Hexablock, Inc. | Magneto absorbent |
| CN104511270A (zh) * | 2013-10-07 | 2015-04-15 | 财团法人工业技术研究院 | 用于吸附稀土元素的铁氧磁体吸附材及其吸附方法 |
| CN105903441A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-08-31 | 浙江海洋大学 | 一种纳晶纤维素磁性粒子的制备方法 |
| CN105903449A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-08-31 | 浙江海洋大学 | 一种羧基化纳晶纤维素磁性粒子吸附溶液中重金属的方法 |
| CN105903448A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-08-31 | 浙江海洋大学 | 一种纳晶纤维素磁性粒子吸附剂的制备方法 |
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| CN107138272A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-09-08 | 航天凯天环保科技股份有限公司 | 一种喷涂废气磁化净化方法及装置 |
-
1987
- 1987-05-01 JP JP62106240A patent/JPS63274452A/ja active Pending
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| CN105903448A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-08-31 | 浙江海洋大学 | 一种纳晶纤维素磁性粒子吸附剂的制备方法 |
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