JPH0117409B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0117409B2 JPH0117409B2 JP59138772A JP13877284A JPH0117409B2 JP H0117409 B2 JPH0117409 B2 JP H0117409B2 JP 59138772 A JP59138772 A JP 59138772A JP 13877284 A JP13877284 A JP 13877284A JP H0117409 B2 JPH0117409 B2 JP H0117409B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adsorption
- zeolite
- gas
- adsorbent
- ion exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
この発明は少なくともN2とCOを主成分とする
混合ガス、例えばH2、CO、CO2、N2、O2、H2O
を主成分とする混合ガスからCOを特異的に吸着、
分離する吸着剤に関するものである。 上記のような混合ガスから、COを分離、濃縮
または精製若しくは除去して工業的に有用なガス
を製造することが行われている。固体吸着剤を用
い気相法で分離、回収する場合の吸着剤として例
えば活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオラ
イト等が検討されている。例えば特開昭58−
156517号公報には、COの吸着剤としてハロゲン
化銅()と活性炭とから構成される固体吸着剤
が示されているが、長期間安定して使用できると
いう実績は報告されていない。また米国特許
4019879号には、シリカ対アルミナ比が20〜200と
極めて高いゼオライトにCu()を担持させたも
のが示されている。しかし、このようなシリカ対
アルミナ比が高いゼオライトでは、一般にイオン
交換可能なカチオン数が減少するといわれてお
り、必然的に単位重量あたりのCO吸着量が減少
する欠点が考えられる。 この発明は、上記のような実情にかんがみてな
されたものであつて、吸着能が高いCOの吸着剤
を提供することを目的とするものである。 この発明のCOの吸着剤はシリカ対アルミナ比
が10以下のY型、A型又はX型ゼオライトに、
Cu()、Agの1又は2以上の混合物を担持させ
た、少なくともN2とCOを主成分とする混合ガス
からCOを吸着、分離するものである。 この発明の吸着剤はCOを含有する天然ガス、
ナフサなどの改質ガス、石炭、コークス及び重質
油などのガス化ガス、製鉄所の副生ガスとくに高
炉ガス、転炉ガスまたは製油所、石油化学工場の
副生ガス等のガスから、例えばPSA法(圧力変
動式吸着分離方法)によりCOを吸着分離するの
に用いるものである。 以下の実施例及び比較例に示す如くCOとN2の
吸着比(υCO/υN2)が本発明のCu()Y、
AgY、AgXでは約6以上と極めて高くなる。こ
の吸着比が大きくなる要因として、本発明のdブ
ロツク元素の銅族元素で、かつ1価の金属である
Cu()、Ag、カチオンはCOとの親和性を有す
ることが考えられる。 これら特定の金属で置換されたゼオライトの
中、AgY(75%交換)を用いて、転炉ガスとほぼ
同組成のCO74%、CO29%、H23%、N2バランス
の標準ガスの吸着−脱着操作を6回繰り返した。
その吸着量(20℃、常圧)は、1回目の52.3ml/
gから6回目の41.7ml/gに、20%低下してい
た。これは常温でありながら銀イオンは水素によ
り金属にまで還元されたためである。このことか
らAgYの如く被還元性の強い金属を用いた吸着
剤の場合には、水素を含有しない混合ガスの分離
に適していると思われる。 実施例ではCu()YをH2によつてCu()
Yに還元したが、COによつても還元することが
できる。 なお、後記実施例では、比較的入手しやすい
A、X、Y型ゼオライトについて説明するが、こ
のゼオライトはシリカ対アルミナ比が10以下で、
COの吸着可能な3.8Å以上の有効細経を有するも
のである。 また、金属の担持方法も、イオン交換法でな
く、含浸法でもよい。含浸法による金属の担持
は、所定の金属塩の溶液中にゼオライトを浸し
て、撹拌しながら蒸発乾固してできる(白崎高
保、藤堂尚之編「触媒調整」講談社サイエンテイ
フイツク、P330〜337、1974)。 また、Naゼオライトに1価の銅を担持させる
にはCuを液体アンモニア中に溶解し、イオン
交換しても得ることができる。 実施例 Y型ゼオライト(Na2O・Al2O3・4.8SiO2・
8.9H2O)をベースとして、次の9種類の遷移金
属イオンでイオン交換して吸着剤を作製した。即
ち、FeCl2、Ni(NO3)2、MnCl2、Co(NO3)2、
CdCl2、Rh(NO3)2、RuCl3、CuCl2、AgNO3の
0,5N溶液を作成し、それぞれ100ml丸底フラス
コにゼオライト10gと、0,5N溶液50mlを加え、
丸底フラスコにコンデンサーを取りつけて、マン
トルヒータで100℃で加熱還流を2時間行つた。
静置後デカンテーシヨンにより上澄みを回収し、
さらに0,5N溶液50mlを加え同様に還流を行つ
た。還流操作は合計3回行い、ゼオライトは純水
で十分に水洗し、110℃で乾燥後、粉砕し、電気
炉で450℃で2時間焼成して吸着剤を作製した。
なお回収した上澄み液と液を混合し、炎光分析
して放出したNaの量の求めて、各ゼオライトの
イオン交換率を測定した。またCu()−Y型ゼ
オライトは、180℃で30分間水素雰囲気下で還元
してCu()−Yとした。また測定したイオン交
換率は以下の表中に示した。 これらの吸着剤を、150℃、10-3mmHgで1時間
完全に脱水処理してから、20℃、常圧でN2、
CO、CO2、O2、H2の吸着量を測定した。その結
果を次に示す。なお、以下に示す表中のガス吸着
量は全て、イオン交換率と各ガス成分の吸着量
が、例えばAgYについて行つた図に示す如く、
ほぼ直線性を示すことから、イオン交換率50%で
の吸着量に換算して示してある。 Cu()、Agを担持させた第1表に示すY型ゼ
オライトは、比較例として示す第2表の遷移金属
を担持させてないNaY及び上記以外の金属を担
持させた第3表に示すものに比べ、COとN2の吸
着比が高くなつている。また、本発明のものは
COとN2の吸着比が参考例と比べて高くなつてい
る。
混合ガス、例えばH2、CO、CO2、N2、O2、H2O
を主成分とする混合ガスからCOを特異的に吸着、
分離する吸着剤に関するものである。 上記のような混合ガスから、COを分離、濃縮
または精製若しくは除去して工業的に有用なガス
を製造することが行われている。固体吸着剤を用
い気相法で分離、回収する場合の吸着剤として例
えば活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオラ
イト等が検討されている。例えば特開昭58−
156517号公報には、COの吸着剤としてハロゲン
化銅()と活性炭とから構成される固体吸着剤
が示されているが、長期間安定して使用できると
いう実績は報告されていない。また米国特許
4019879号には、シリカ対アルミナ比が20〜200と
極めて高いゼオライトにCu()を担持させたも
のが示されている。しかし、このようなシリカ対
アルミナ比が高いゼオライトでは、一般にイオン
交換可能なカチオン数が減少するといわれてお
り、必然的に単位重量あたりのCO吸着量が減少
する欠点が考えられる。 この発明は、上記のような実情にかんがみてな
されたものであつて、吸着能が高いCOの吸着剤
を提供することを目的とするものである。 この発明のCOの吸着剤はシリカ対アルミナ比
が10以下のY型、A型又はX型ゼオライトに、
Cu()、Agの1又は2以上の混合物を担持させ
た、少なくともN2とCOを主成分とする混合ガス
からCOを吸着、分離するものである。 この発明の吸着剤はCOを含有する天然ガス、
ナフサなどの改質ガス、石炭、コークス及び重質
油などのガス化ガス、製鉄所の副生ガスとくに高
炉ガス、転炉ガスまたは製油所、石油化学工場の
副生ガス等のガスから、例えばPSA法(圧力変
動式吸着分離方法)によりCOを吸着分離するの
に用いるものである。 以下の実施例及び比較例に示す如くCOとN2の
吸着比(υCO/υN2)が本発明のCu()Y、
AgY、AgXでは約6以上と極めて高くなる。こ
の吸着比が大きくなる要因として、本発明のdブ
ロツク元素の銅族元素で、かつ1価の金属である
Cu()、Ag、カチオンはCOとの親和性を有す
ることが考えられる。 これら特定の金属で置換されたゼオライトの
中、AgY(75%交換)を用いて、転炉ガスとほぼ
同組成のCO74%、CO29%、H23%、N2バランス
の標準ガスの吸着−脱着操作を6回繰り返した。
その吸着量(20℃、常圧)は、1回目の52.3ml/
gから6回目の41.7ml/gに、20%低下してい
た。これは常温でありながら銀イオンは水素によ
り金属にまで還元されたためである。このことか
らAgYの如く被還元性の強い金属を用いた吸着
剤の場合には、水素を含有しない混合ガスの分離
に適していると思われる。 実施例ではCu()YをH2によつてCu()
Yに還元したが、COによつても還元することが
できる。 なお、後記実施例では、比較的入手しやすい
A、X、Y型ゼオライトについて説明するが、こ
のゼオライトはシリカ対アルミナ比が10以下で、
COの吸着可能な3.8Å以上の有効細経を有するも
のである。 また、金属の担持方法も、イオン交換法でな
く、含浸法でもよい。含浸法による金属の担持
は、所定の金属塩の溶液中にゼオライトを浸し
て、撹拌しながら蒸発乾固してできる(白崎高
保、藤堂尚之編「触媒調整」講談社サイエンテイ
フイツク、P330〜337、1974)。 また、Naゼオライトに1価の銅を担持させる
にはCuを液体アンモニア中に溶解し、イオン
交換しても得ることができる。 実施例 Y型ゼオライト(Na2O・Al2O3・4.8SiO2・
8.9H2O)をベースとして、次の9種類の遷移金
属イオンでイオン交換して吸着剤を作製した。即
ち、FeCl2、Ni(NO3)2、MnCl2、Co(NO3)2、
CdCl2、Rh(NO3)2、RuCl3、CuCl2、AgNO3の
0,5N溶液を作成し、それぞれ100ml丸底フラス
コにゼオライト10gと、0,5N溶液50mlを加え、
丸底フラスコにコンデンサーを取りつけて、マン
トルヒータで100℃で加熱還流を2時間行つた。
静置後デカンテーシヨンにより上澄みを回収し、
さらに0,5N溶液50mlを加え同様に還流を行つ
た。還流操作は合計3回行い、ゼオライトは純水
で十分に水洗し、110℃で乾燥後、粉砕し、電気
炉で450℃で2時間焼成して吸着剤を作製した。
なお回収した上澄み液と液を混合し、炎光分析
して放出したNaの量の求めて、各ゼオライトの
イオン交換率を測定した。またCu()−Y型ゼ
オライトは、180℃で30分間水素雰囲気下で還元
してCu()−Yとした。また測定したイオン交
換率は以下の表中に示した。 これらの吸着剤を、150℃、10-3mmHgで1時間
完全に脱水処理してから、20℃、常圧でN2、
CO、CO2、O2、H2の吸着量を測定した。その結
果を次に示す。なお、以下に示す表中のガス吸着
量は全て、イオン交換率と各ガス成分の吸着量
が、例えばAgYについて行つた図に示す如く、
ほぼ直線性を示すことから、イオン交換率50%で
の吸着量に換算して示してある。 Cu()、Agを担持させた第1表に示すY型ゼ
オライトは、比較例として示す第2表の遷移金属
を担持させてないNaY及び上記以外の金属を担
持させた第3表に示すものに比べ、COとN2の吸
着比が高くなつている。また、本発明のものは
COとN2の吸着比が参考例と比べて高くなつてい
る。
【表】
【表】
【表】
実施例
次の3種類のゼオライトに銀イオンをイオン交
換して作成した吸着剤について、吸着量の測定を
行つた結果を次に示す。イオン交換方法及び吸着
量の測定方法は上記実施例と同じである。 A型ゼオライト(本発明):Na2O・Al2O3・
2SiO2・4.5H2O モルデナイト(比較例):Na2O・Al2O3・9〜
10SiO2・6H2O X型ゼオライト(本発明):Na2O・Al2O3・
2.5SiO2・6H2O Agを担持させた第4表に示す各種ゼオライト
は、比較例として示す第5表の遷移金属を担持さ
せてないゼオライトに比べCOとN2との吸着比が
高くなつている。
換して作成した吸着剤について、吸着量の測定を
行つた結果を次に示す。イオン交換方法及び吸着
量の測定方法は上記実施例と同じである。 A型ゼオライト(本発明):Na2O・Al2O3・
2SiO2・4.5H2O モルデナイト(比較例):Na2O・Al2O3・9〜
10SiO2・6H2O X型ゼオライト(本発明):Na2O・Al2O3・
2.5SiO2・6H2O Agを担持させた第4表に示す各種ゼオライト
は、比較例として示す第5表の遷移金属を担持さ
せてないゼオライトに比べCOとN2との吸着比が
高くなつている。
【表】
図面はゼオライトのイオン交換率とCO吸着量
との関係を示す説明図である。
との関係を示す説明図である。
Claims (1)
- 1 シリカ対アルミナ比が10以下のY型、A型又
はX型ゼオライトに、Cu()、Agの1又は2以
上の混合物を担持させてなる、少なくともN2と
COを主成分とする混合ガスからなるCOを吸着、
分離するCOの吸着剤。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59138772A JPS6118431A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | Coの吸着剤 |
| CA000486259A CA1252451A (en) | 1984-07-04 | 1985-07-03 | Method of separating carbon monoxide and carbon monoxide adsorbent used in this method |
| EP85108247A EP0170884B1 (en) | 1984-07-04 | 1985-07-03 | Method of separating carbon monoxide |
| DE8585108247T DE3567579D1 (en) | 1984-07-04 | 1985-07-03 | Method of separating carbon monoxide |
| US06/948,394 US4743276A (en) | 1984-07-04 | 1986-12-31 | Method of separating carbon monoxide and carbon monoxide adsorbent used in this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59138772A JPS6118431A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | Coの吸着剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6118431A JPS6118431A (ja) | 1986-01-27 |
| JPH0117409B2 true JPH0117409B2 (ja) | 1989-03-30 |
Family
ID=15229834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59138772A Granted JPS6118431A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | Coの吸着剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6118431A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5702838A (en) * | 1995-08-18 | 1997-12-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cell device equipped with catalyst material for removing carbon monoxide and method for removing carbon monoxide |
| KR20020051049A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 신현준 | 일산화탄소 가스의 제거용 흡착제 및 제거방법 |
| JP4872211B2 (ja) * | 2004-12-15 | 2012-02-08 | パナソニック株式会社 | 気体吸着材および断熱体 |
| US7455718B2 (en) * | 2005-06-30 | 2008-11-25 | Praxair Technology, Inc. | Silver-exchanged zeolites and methods of manufacture therefor |
| JP2017080665A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 大陽日酸株式会社 | 吸着剤、吸着剤の製造方法、一酸化炭素除去装置、および一酸化炭素除去方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60156548A (ja) * | 1984-01-27 | 1985-08-16 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 一酸化炭素捕集剤及びその製法 |
-
1984
- 1984-07-04 JP JP59138772A patent/JPS6118431A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6118431A (ja) | 1986-01-27 |
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