TW381977B - Process for removing nitrogen oxides from gases - Google Patents

Description

五 、發明説明（ A7 B7 8. 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 補 技鞋者考處。然而，由成本之觀點，在周溫之操作令人 感興趣β令人驚奇地，實驗室實驗，例如，使用SudcheBk 公司製造之觸媒T2525,其包括Ηη02於氣化鋁上•及其 他含Μη〇β觸媒於其他之撑體材料上，已潁示殘量之H0在 2 ®溫以高産率吸收。 載髏氣體亦可為氣或較佳為含至少殘量之氧，因為氣促進氮氣 化物之化學吸附（chemis.orption)。例如，其亦可為稀有氣體。 有利地，元素遇期表第6至第8次族金靨之金鼷氣化 物，特別是商業可得觸媒，可用於依照本發明之方法中。 較佳為，其為二氣化錳，本身或為該金靥之氣化物之混 合物，其較佳為具有如氣化鋁或矽石之撑體材料之顆粒。 對於氮氣化物之吸收，低於100*0,較佳為〇至 之操作溫度為有利的，而且3至4010之溫度待別有利。 氮氧化物之化學吸附之有利空間速度（space velocity) 為3001Γ1至12000h_1之間，特別是500至？ 00011-1之間。 在處理氣體經其流動之反應器床中，發生氮氣化物在 HnO 2上之化學吸附，後者因此轉化成Μη (K0 3 ) 2。氮 氣化物之移除在一或更多餹含二氣化錳或含二氣化錳或 塗二氣化錳之材料之反應器床中有利地進行，反廳器床 在達到限制負載之前進行氤氧化,物之化學吸附及再生。 對於再生，關於此點並無反應性之溫暖氣體，較佳為 氤氣，在100至30〇υ,較佳為130至17〇υ之溫度•有利 地流經反鼴器。 自氣體移除氮氣化物之裝置之設計視暱用之整塍條件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公楚） (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1Τ A7 —----- B7 --------- - I 丨— .....—-------—· 五、發明説明（'） ’ 本發明傺鼷於一種自流動移除《氣化物之方法，此流 胃為氣體分離設備之進料氣體或産物或産物混合物或處 理梳體《氮氣化物自此氣流之移除為必要的，因為對於 空氣分離設備（ASP)之産物純度之要求漸漸輓格。其特 別醮用於這些産物之使用者，例如，如半導體之製造者 。特別地，在低於ot之低溫，如發生於ASP之低溫部份 ，亦發生H 0與大氣氣之反應而産生具有-1 〇 2 Ό之沸黏之 及具有- ιιυ之沸點之》<2〇4 ,而且這些氮氣化 物可累積於ASP之低溫部份，及以固體形式造成堵塞。 此外，經常在工業位置測畺空氣中增加之氮氣化物含量 ，及ASP之設計必須基於逹抽人空氣之6莫耳PP·。 —部份之氮氣化物可在空氣之純化時移除，而且在這 些情形中，不送入ASP之低溫部份。然而，邸使如此，少 部份可造成堵塞或促成ASP産物之污染。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如果吸附單元用於純化，對應空氣中之雜質之吸附薄I 之量必須主要依照C〇2濃度而計算，而且H0並未完全吸 附。此外，H0亦趨於與其他之化學化合物形成爆炸性化 合物，例如，未飽和烴或HH3，及其可迪成ASP之損壤。 此外，氤氣化物舆大氣水份一起形成酸，其可損壞吸附 劑及ASP位其他成份。這些酸造成用以將空氣純化之吸 附床之老化及設備之腐蝕。 因此，本發明之目的為防止氮氣化物在ASP之負面影 依照本發明，此目的由一種方法完成，其中氮氣化物 -3 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公麓） A7 B7 經濟部卜央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（+ 而定。對於低於0.1莫耳ppn程度之殘置氮氣化物之移除 ，或者如果氮氣化物僅零星地存在於載體氣體中或者如 果操作中適當長度之暫停為可能的，可有利地使用單一 反應器床。 如果裝置之連缠操作為必要的，較佳為使用多數之反 應器床.但是至少兩値。至少一値反應器床然後進行化 學趿附，及其他之反器床再生。使用之反應器床循序 進行化學吸附，使得連缅氮氧化物移除為可能的。 金鼷氣化物可以頼粒在反應器床形成一層吸收劑或較 佳為吸附劑或狺合床之其他顆粒之顆粒形式使用。優點 為簞床滿足多數功能或甚至如果為吸附床，其可與吸附 劑之顆粒一起再生。 此方法可有利地用於高純度氣體之回收，例如，用於 半導體之製造。如氤氣化物之反_性組份必須自此高純 度氣體移除至低莫耳PPb範圍之殘量。

實 1JL 使用511<1(；116111丨6公司製造之25 25型1411〇2於/\12〇3上之 含Μη 0 2觸媒，在室溫與大氣壓力及採用以下數據進行實 驗室實驗： 空間速度 ，約4000h ^ HO含量 20莫耳PPb

〇2含量 500莫耳PPB 其餘 N2、C0、H2、烴 在經過200値進行小時（running hours)移除N0後，殘餘 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規招（210X297公浼） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 . 五、發明説明（> ) 藉由在金腸氣化物上之化學吸附移除。本發明之特別有 具艤實施例為附靨申請專利範圍之標的。 氤氣化物自氣體之移除本質上已知。在出販之刊物中 :Hamid Arastoopour與 Hossein Hariri之使用強力金屬 氯化物在氣之存在下之HOx移除，工業工程化學方法説 明發展，1 98 1 , 20,第223-228頁，敘述一種煙道氣體 之純化方法。為此目的，開發一氣化氮在二氣化錳上之 化學吸附，其基於以下之化學反應方程式：

MnO 2 +2H0 + 0 2 <~>Mn(H0 3 ) 2 在此情形，在高溫之平衡（Τ> 100 -1 50 Ό)為方程式之左 手側，使得熱再生為可能的。 除了 Arastoopour提及之反應，以下之二氧化猛與二 氣化氮之化學反應亦為可能的：

MnO 2 +2N0 2 <~~>Mn (N0 3 ) 2 在引用之出販刑物中，此方法敘述為不利的，因為Μη02 之吸收力低。然而，此缺點對於在ASP之入口氣體及産物 與處理氣體之純化中之使用為不重要的，因為僅數莫耳 ppm之ΝΟχ濃度實質上比在煙道氣體之情形小，例如，其 為500- 1 000莫耳ρρπ。然而，令人驚奇地，即使在低濃度 ,N0X可以髙效率移除，即使熱，力學地考廉，成功轉化 之機率低>104之因數。 空氣或可自空氣回收之氣體，在反應器中使用Μ n02 在低於loot：至周溫之範圍之溫度，藉由純度在數莫耳 ppm範圍内之氮氣化物之移除之鈍化，目前未被熟悉此 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公炝） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 五、發明説明（r A7 B7 r 一 rf

NO量降至2莫耳ppb 。在此實驗室實驗中，調整空間速 度至約4000h-1 ,使得約100公升/小時之含N0氣體通過 25毫升之含Μπ02材料。原則上，使用不同之操作數據甚 至可逹到更低之殘餘NO含量。 ---------^-------訂------線 JK. (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公t ) 五 、發明説明（ A7 B7 8. 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 補 技鞋者考處。然而，由成本之觀點，在周溫之操作令人 感興趣β令人驚奇地，實驗室實驗，例如，使用SudcheBk 公司製造之觸媒T2525,其包括Ηη02於氣化鋁上•及其 他含Μη〇β觸媒於其他之撑體材料上，已潁示殘量之H0在 2 ®溫以高産率吸收。 載髏氣體亦可為氣或較佳為含至少殘量之氧，因為氣促進氮氣 化物之化學吸附（chemis.orption)。例如，其亦可為稀有氣體。 有利地，元素遇期表第6至第8次族金靨之金鼷氣化 物，特別是商業可得觸媒，可用於依照本發明之方法中。 較佳為，其為二氣化錳，本身或為該金靥之氣化物之混 合物，其較佳為具有如氣化鋁或矽石之撑體材料之顆粒。 對於氮氣化物之吸收，低於100*0,較佳為〇至 之操作溫度為有利的，而且3至4010之溫度待別有利。 氮氧化物之化學吸附之有利空間速度（space velocity) 為3001Γ1至12000h_1之間，特別是500至？ 00011-1之間。 在處理氣體經其流動之反應器床中，發生氮氣化物在 HnO 2上之化學吸附，後者因此轉化成Μη (K0 3 ) 2。氮 氣化物之移除在一或更多餹含二氣化錳或含二氣化錳或 塗二氣化錳之材料之反應器床中有利地進行，反廳器床 在達到限制負載之前進行氤氧化,物之化學吸附及再生。 對於再生，關於此點並無反應性之溫暖氣體，較佳為 氤氣，在100至30〇υ,較佳為130至17〇υ之溫度•有利 地流經反鼴器。 自氣體移除氮氣化物之裝置之設計視暱用之整塍條件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公楚） (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1Τ A7 B7 經濟部卜央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（+ 而定。對於低於0.1莫耳ppn程度之殘置氮氣化物之移除 ，或者如果氮氣化物僅零星地存在於載體氣體中或者如 果操作中適當長度之暫停為可能的，可有利地使用單一 反應器床。 如果裝置之連缠操作為必要的，較佳為使用多數之反 應器床.但是至少兩値。至少一値反應器床然後進行化 學趿附，及其他之反器床再生。使用之反應器床循序 進行化學吸附，使得連缅氮氧化物移除為可能的。 金鼷氣化物可以頼粒在反應器床形成一層吸收劑或較 佳為吸附劑或狺合床之其他顆粒之顆粒形式使用。優點 為簞床滿足多數功能或甚至如果為吸附床，其可與吸附 劑之顆粒一起再生。 此方法可有利地用於高純度氣體之回收，例如，用於 半導體之製造。如氤氣化物之反_性組份必須自此高純 度氣體移除至低莫耳PPb範圍之殘量。

實 1JL 使用511<1(；116111丨6公司製造之25 25型1411〇2於/\12〇3上之 含Μη 0 2觸媒，在室溫與大氣壓力及採用以下數據進行實 驗室實驗： 空間速度 ，約4000h ^ HO含量 20莫耳PPb

〇2含量 500莫耳PPB 其餘 N2、C0、H2、烴 在經過200値進行小時（running hours)移除N0後，殘餘 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規招（210X297公浼） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5 五、發明説明（r A7 B7 r 一 rf

NO量降至2莫耳ppb 。在此實驗室實驗中，調整空間速 度至約4000h-1 ,使得約100公升/小時之含N0氣體通過 25毫升之含Μπ02材料。原則上，使用不同之操作數據甚 至可逹到更低之殘餘NO含量。 ---------^-------訂------線 JK. (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公t )

Claims (1)

1. 告本 A8 B8 C8 DB

   7、申請專利範圍 第87108138號「自氣體移除氮氧化物之方法」專利案 (88年8月修正） 巧申請專 1 . 一種 設備 流體 由二 括二 物質 之空 2 .如申 為氮 3 .如申 金靥 施加 4 .如申 氮氧 5 ·如申 氮氣 6 .如申 氮氧 行。 利範圍 自流體移除 之進料氣體 ，其特徴為 氧化錳之化 氧化鐘，或 且反應傺在 間速度進行 請專利範圍 或氣或含氧 請專利範圍 氣化物本身 至具有如氧 請專利範圍 化物之移除 請專利範圍 化物之移除 請專利範圍 化物之移除 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氮氧化物之方法，此流體為空氣分離 或一種産物或産物混合物或一種處理 氮氧化物偽在一或多個反應器床内藉 學吸附作用移除，該等反應器床内包 含二氧化錳之物質或塗有二氧化錳之 低於溫度下，以300至12000 h-1 第1項之方 或為稀有氣 第1項之方 或為該金屬 化鋁或矽石 第1至第3 傺在0至1D0 第1至第3 偽在3至40 第1至第3 傺在500至 法，其中 BM 體。 法，其中 之氧化物 之撐體材 項中任一 C間之溫 項中任一 Ό間之溫 項中任一 8 00 0H·1 1- 本紙張尺度適用争國國家標準（〇奶）八4規格（210><297公釐） 流體可特別地亦 二氣化錳可為該 之混合物，及可 料之顆粒。 項之方法，其中 度下進行。 項之方法，其中 度下進行。 項之方法，其中 之空間速度下進 告本 A8 B8 C8 DB

   7、申請專利範圍 第87108138號「自氣體移除氮氧化物之方法」專利案 (88年8月修正） 巧申請專 1 . 一種 設備 流體 由二 括二 物質 之空 2 .如申 為氮 3 .如申 金靥 施加 4 .如申 氮氧 5 ·如申 氮氣 6 .如申 氮氧 行。 利範圍 自流體移除 之進料氣體 ，其特徴為 氧化錳之化 氧化鐘，或 且反應傺在 間速度進行 請專利範圍 或氣或含氧 請專利範圍 氣化物本身 至具有如氧 請專利範圍 化物之移除 請專利範圍 化物之移除 請專利範圍 化物之移除 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氮氧化物之方法，此流體為空氣分離 或一種産物或産物混合物或一種處理 氮氧化物偽在一或多個反應器床内藉 學吸附作用移除，該等反應器床内包 含二氧化錳之物質或塗有二氧化錳之 低於溫度下，以300至12000 h-1 第1項之方 或為稀有氣 第1項之方 或為該金屬 化鋁或矽石 第1至第3 傺在0至1D0 第1至第3 偽在3至40 第1至第3 傺在500至 法，其中 BM 體。 法，其中 之氧化物 之撐體材 項中任一 C間之溫 項中任一 Ό間之溫 項中任一 8 00 0H·1 1- 本紙張尺度適用争國國家標準（〇奶）八4規格（210><297公釐） 流體可特別地亦 二氣化錳可為該 之混合物，及可 料之顆粒。 項之方法，其中 度下進行。 項之方法，其中 度下進行。 項之方法，其中 之空間速度下進 六、申請專利範圍 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 7. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中 該反應器床係在達到限制負載之前進行再生，且傺於 溫度為100至300¾下將非反應性之氮氣氣體流經欲再 生之反應器來進行。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中當氮氧化物以低 於0. 1莫耳ΡΡίπ之徹量或僅短時間存在於載體氣體中， 或者在應用此方法時可以暫停操作以進行反應器床再 生時，則僅使用一個反應器床。 9. 如申請專利範圍第7項之方法，其中係將複數之反應 器床（其為至少兩値反應器床）連接在一起，使得當 有一或多値反應器床進行再生時，同時仍有其它反應 器床能交替地進行氮氧化物之化學吸附，來達到氮氧 化物移除之連鑕操作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中 金屬氣化物俗以顆粒形式被採用，其方式傺使得該等 顆粒在反應器床形成一層吸收劑或為吸附劑或與床之 其他顆粒相混合。 11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法可用於極 高純度氣體之回收。 12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該極高純度氣體 意圖用於半導體之製造。 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）