KR840005056A - 산소 및 질소의 제조방법 및 그를 위한 막 - Google Patents

산소 및 질소의 제조방법 및 그를 위한 막 Download PDF

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Abstract

내용 없음

Description

산소 및 질소의 제조방법 및 그를 위한 막
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 신규막 및 용이 운반공정을 나타낸 개략도.
제2도는 본 발명의 신규막 및 용이 운반공정을 구체화한 장치의 개략도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 막모듈 2,3 : 생성기체구멍
4 : 진공펌프 5 : 팬

Claims (28)

  1. 산소-함유 기체로부터 산소를 흡착할 수 있도록 산소-착화능력을 갖는 금속-유기화합물을 포함하는 막과 산소-함유 기체를 접촉시켜 막으로 하여금 막의 한쪽에서 산소-함유 기체를 공급기체로 분리하고 막의 다른 한쪽에서는 생성기체로 분리한 다음, 막의 생성기체측으로부터 산소를 탈착 및 수집하므로써 산소를 제조하는 공정에 있어서, 금속-유기 화합물이 용매 또는 용매 혼합물과 액시얼 염기를 함유하는 용액중에서 막지지체에 존재하고, 상기 용매 또는 용매 혼합물이 금속-유기화합물과 액시얼 염기를 용해할 수 있고, 액시얼 염기가 금속-유기 화합물에 배위원자를 제공할 수 있으며, 상기 금속-유기화합물이 다음 구조식중 어느 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 산소의 제조방법.
    상기에서, M은 코발트, 철, 구리, 니켈, 망간, 루테늄 또는 로듐으로부터 선정된 금속이고 ; X는 -O-, -S-,또는이며 ; R은 수소, 알킬, 아릴, 할로겐, 알콕시 또는 질소-함유 기이며 ; Y는 할로겐화물, 질산염, 티오시아네이트 또는 시안화물.
  2. 제1항에 있어서, 탈착반응이 막의 공급기체측 온도보다 생성기체측의 온도를 더높게 유지하므로써
    이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 탈착공정이 막의 공급기체측에서의 산소 분압보다 생성기체측의 산소분압을 더낮게 유지하므로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 산소-함유 기체가 공기인 것을 특징으로 하는 방법
  5. 제4항에 있어서, 막의 공급기체측으로부터 질소를 수집하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 막 지지체가 미소기공 중합체 필름인 것을 특징으로 하는방법.
  7. 제6항에 있어서, 미소기공 중합체 필름 막 지지체가 폴리설폰, 폴리아마이드, 셀룰로오스에스테르및 기타 셀룰로오스 유도체, 폴리할로겐화 탄화수소(예, 폴리테트라플루오로에틸렌), 폴리비닐할로겐화물, 폴리비닐리덴할로겐화물, 폴리에스테르, 나일론, 폴리우레탄, 폴리올레핀(예, 폴리프로필렌), 폴리카보네이트, 폴리사카라이드, 폴리유기실란과 폴리유기실록산(예, 실리콘 고무)으로부터 선정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 막지지체가 비기공 중합체 필름인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제3항에 있어서, 막의 생성기체측에서의 산소분압이 공급기체측의 산소분압보다 적어도 약 10mmHg 낮은 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제3항에 있어서, 막의 공급기체측에서의 산소분압이 대기압 또는 그 이하이고, 생성기체측에서의 산소분압은 공급기체측의 산소분압보다 적어도 약 10mmHg 더 낮은 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제3항에 있어서, 막의 공급기체측에서의 산소분압이 대기압보다 적어도 약 10mmHg 더높고 생성기체측에서의 산소분압이 대기압인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 반응이 약 -50℃ 내지 +100℃에서 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제2항에 있어서, 막의 공급기체측에서의 온도가 -50℃ 내지 +95℃이며 생성기체측에서의 온도는 공급기체측의 온도보다 적어도 약 5℃ 더 높은 것을 특징으로 하는 방법
  14. 제1항에 있어서, 금속이 코발트인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 용매 또는 용매 혼합물이 락톤, 설폭사이드, 니트릴, 아민, 아마이드, 에스테르, 에테르 및 기타 질소-함유 액체로부터 선정되며 ; 액시얼 염기가 2차 또는 3차 질소원자-함유 루이스 염기, 이미다졸, 케톤, 아마이드, 아민, 설폭사이드 피리딘 및 피라진으로부터 선정되고 ; 산소담체가 금속-함유 비스(아세틸아세톤) 에틸렌디아민, N, N'-비스(살리실리덴)에틸렌디아민, 건조-공동(cave) 화합물과 N, N'-치환-에틸렌디아민으로부터 선정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 용매 또는 용매 혼합물이 최소한 하나의 감마-부티로락톤, 디메틸설폭사이드, 프로필렌카보네이트, 디에틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아마이드, 감마-발레로락톤, 델타-발레로락톤, 입실론-카프로락톤, 트리부틸포스페이트, 디메틸포름아마이드, 디글림 및 벤조니트릴중 적어도 하나로부선정되며; 액시얼염기는 액시얼 염기는 1-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 디메틸설폭사이드, N,N'-디에틸에틸렌디아민, 4-디메틸아미노피리딘, 4-아미노피리딘, 4,4-비피 리딘, 4-메톡시피리딘, 4-메틸아미노피리딘, 3,4-루티딘, 3,5-루티딘, 피리딘, 4-메틸피리딘, 4-시아노피리딘, 피라진, 4-피롤리디노피리딘 및 N-메틸피라지늄 할로겐화물로부터 선정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 금속-유기 화합물이 N, N'-비스(실리실리덴이미노)디-n-프로필아민 코발트(Ⅱ)인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제16항에 있어서, 금속-유기 화합물이 N, N'-비스(3-메톡시살리실리덴)에틸렌디아민 코발트(Ⅱ)인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제16항에 있어서, 금속-유기 화합물이 N, N'-비스(3-메톡시살리실리덴)테트라메틸에틸렌디아민코발트(Ⅱ)인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제16항에 있어서, 금속-유기 화합물이 하기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
    식중, R1,은 분지쇄 또는 직쇄 탄화수소, 또는 헤테로 원자-함유 가교이고 ; R2는 수소 또는 메틸이며 ; R3는 메틸 또는 벤질이며 ; R4는 탄소수 2-3을 갖는 알킬.
  21. 산소 함유 기체로부터 산소를 흡착하도록 하기 위해 산소 착화능력이 있는 금속-유기 화합물을 함유하는 막과 산소-함유 기체를 접촉시킨 후, 상기 막의 한쪽에서 산소-함유 기체를 공급기체로 분리하고, 상기 막의 다른 한족면에서는 생성기체로 분리한 다음, 상기 막의 생성기체측으로부터 산소를 탈착 및 수집하여 산소를 제조하는 방법에 있어서, 금속-유기 화합물이 최소한 하나의 감마-부티로락톤, 디메틸설폭사이드, 프로필렌카보네이트, 디에틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아마이드, 포름아마이드, 감마-카프로락톤, 트리부틸포스페이트, 디글림 및 벤조니트릴 중에서 선정된 용매 또는 용매 혼합물을 함유하는 용액중에서 막 지지체내에 존재하고, 금속-유기 화합물이 다음 구조식 중 어느 하나를 갖는 5배위 금속-함유 복합체인 것을 특징으로 하는 산소의 제조방법.
    식중, M은 코발트, 철, 구리, 니켈, 망간, 루테늄 또는 로듐으로부터 선정된 금속이고 ; X는 -O-, -S-,또는이고 ; R은 수소, 알킬, 아릴, 할로겐, 알콕시 또는 질소-함유 기이고 ; Y는 할로겐화물, 질산염, 티오시아네이트 또는 시안화물.
  22. 막 지지체, 용매 또는 용매 혼합물, 액시얼 염기와 산소-착화능력을 갖는 금속-유기 화합물로 구성된 산소제조용 막에 있어서, 막 지지체가 폴리설폰, 폴리아마이드, 셀룰로오스 에스테르 및 기타 셀룰로오스 유도체, 폴리할로겐화 탄화수소(예, 폴리테트라플루오로에틸렌), 폴리비닐 할로겐화물, 폴리비닐리덴 할로겐화물, 폴리에스테르, 나일론, 폴리우레탄, 폴리올레핀(예, 폴리프로필렌), 폴리카보네이트, 폴리사카라이드, 폴리유기실란과 폴리유기실록산(예, 실리콘고무)으로부터 선정된 미소기공 중합체 필름이며 ; 용매 또는 용매 혼합물이 락톤, 락탐, 설폭사이드, 니트릴, 아민, 아마이드, 에스테르, 에테르 및 기타 질소-함유 액체로부터 선정되며 ; 액시얼 염기가 2차 또는 3차 질소 원자를 함유하는 루이스염기, 이미다졸, 케톤, 아마이드, 아민, 설폭사이드, 피라진 및 피리딘으로부터 선정되며 ; 금속-유기 화합물이 다음 구조식을 갖는 금속-함유 복합체인 것을 특징으로 하는 막.
    식중, M은 코발트, 철, 구리, 니켈, 망간, 루테늄 또는 로듐이고 ; X는 -O-, -S-,또는이며 ; R은 수소, 알킬, 아릴, 할로겐, 알콕시 또는 질소-함유 기이고 ; Y는 할로겐화물, 질산염, 티오시아네이트 또는 시안화물.
  23. 제22항에 있어서, 용매가 최소한 하나의 감마-부티로락톤, 디메틸설폭사이드, 프로필렌 카보네이트, 디에틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아마이드, 감마-발레로락톤, 델타-발레로락톤, 디메틸포름아마이드, 포름아마이드, 입실론-카프로락톤, 트리부틸포스페이트, 디글림 및 벤조니트릴중에서 선정되며 ; 액시얼 염기가 최소한 하나의 1-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 디메틸설폭사이드, N, N'-디에틸에틸렌디아민, 4-디메틸아미노피리딘, 4-아미노피리딘, 4, 4-비피리딘, 4-메톡시피리딘, 4-메틸아미노피리딘, 3,4-루티딘, 3,5-루티딘, 피리딘, 4-메틸피리딘, 4-시아노피리딘, 피라진, 4-피롤리디노피리딘 및 N-메틸피라지늄 할로겐화물중에서 선정되고 ; 금속-유기 화합물이 N, N'-비스(살리실리덴이미노)디-n-프로필아민 코발트(Ⅱ) , N, N'- 비스(3-메톡시살리실리덴)에틸렌디아민코발트(Ⅱ), N, N'-비스(3-메톡시살리실리덴) 테트라메틸에틸렌디아민코발트(Ⅱ)와 하기 구조식의 화합물로부터 선정되는 것을 특징으로 하는 막.
    식중, R1은 분지쇄 또는 직쇄 탄화수소 또는 헤테로원자-함유 가교이고, R2는 수소 또는 메틸이고 ; R3는 메틸 또는 벤질이며 ; R4는 탄소수 2-3의 알킬.
  24. 제22항에 있어서, 용매가 감마-부티로락톤 및 N-메틸피롤리돈 및 이들의 혼합물로부터 선택되며, 액시얼 염기가 4-디메틸아미노피리딘이며 금속-유기 화합물이 N, N'-비스(3-메톡시살리실리덴)테트라메틸에틸렌디아민코발트(Ⅱ)인 것을 특징으로 하는 막.
  25. 제22항에 있어서, 금속-유기 화합물이 N, N'-비스(3-메톡시살리실리덴)테트라메틸에틸렌디아민코발트(Ⅱ)인 것을 특징으로 하는 막.
  26. 제22항에 있어서, 용매가 감마-부티로락톤 및 N-메틸피롤리돈과 이들의 혼합물로부터 선정되며, 액시얼 염기는 4-아미노피리딘과 4-시아노피리딘이며, 금속-유기 화합물이 N,N'-비스(3-메톡시살리실리덴)테트라메틸에틸렌디아민코발트(Ⅱ)인 것을 특징으로 하는 막.
  27. 제22항에 있어서, 용매 또는 용매 혼합물이 20중량% 이하의 물과 유기 또는 무기산 또는 염기로부터 선정된 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 막.
  28. 막 지지체, 용매 또는 용매 혼합물 및 산소-착화능력이 있는 금속-유기 화합물로 구성된 산소 제조용 막에 있어서, 용매 또는 용매 혼합물이 락톤, 락탐, 설폭사이드, 니트릴, 아마이드, 아민, 질소-함유액체, 에스테르, 에테르, 물 및 이들의 혼합물로부터 선정되며 ; 금속-유기 화합물이 하기 구조식을 갖는 5배위 금속-함유 복합체인 것을 특징으로 하는 막.
    식중, M은 코발트, 철, 구리, 니켈, 망간, 루테늄 또는 로듐이고 ; X는 -O-, -S-,또는이고; R은 수소, 알킬, 아릴, 할로겐, 알콕시 또는 질소-함유기이며 ; Y는 할로겐화물, 질산염, 티오시아네이트 또는 시안화물.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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