JPH03127608A - ガス吸収装置及びガス吸収方法 - Google Patents
ガス吸収装置及びガス吸収方法Info
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- JPH03127608A JPH03127608A JP1263811A JP26381189A JPH03127608A JP H03127608 A JPH03127608 A JP H03127608A JP 1263811 A JP1263811 A JP 1263811A JP 26381189 A JP26381189 A JP 26381189A JP H03127608 A JPH03127608 A JP H03127608A
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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
産業上の利用分野
本発明は、ガス吸収装置及びガス吸収方法に係り、工場
内ガス、排気ガス等のガス中の有害成分又は、回収しな
いガス成分を選別除去する分野、例えば、鉄鋼酸洗ライ
ンの工場内ガスからＨＣｌを除去したり、排煙から、Ｓ
０２の除去、セロファン製造工程のガスからＨ，Ｓの除
去等に利用可能なガス吸収装置及びガス吸収方法に関す
る。 従来の技術 工場、排ガス等の大量に発生するガス中から。 特定ガス成分を除去する方法としては、一般に、直接燃
焼式、触媒方式、薬液吸収方式が挙げられる。 特に薬液吸収方式では、薬液と発生ガスをいかに接触さ
せるかが装置設計上から重要である。現在、使用されて
いる方法は、■薬液中にガスをインジェクションする方
法、■薬液をスプレーし、発生ガスを向流し、■薬液滴
とガスを反応する方法、■反応塔に充填物を装入し、薬
液をスプレーし、充填物表面上に付着した薬液と発生ガ
スを接触吸収させる方法があるが、いずれの方法も薬液
と発生ガスを接触させる点で充分でなく、ガス吸収装置
が大型化する。 発明が解決しようとする課題 木兄１！ＩＩはガスと薬液の接触を増大させる効率的な
装置及び方法を提供するもので、三次元網目状に構成さ
れた焼結性金属多孔体を利用することによって、接触面
積を大とするだけでなく、多孔体の空孔中をガスが通過
する時骨格近傍で発生する渦流視覚を利用し、ガスと多
孔体骨格上にある液膜の接触反応チャンスを増大させる
ことが出来る。又、空孔部に生成する極めて薄い液膜が
通過ガスの圧損を大１１Ｊにあげないで、ガス／液体の
吸収を増大させる。 又、金属多孔体の通電又は誘導加熱が容易に出来るので
、骨格りの液膜を最適反応温度に温度制御することによ
って、反応効率を増大出来る等の利点もある。 課題を解決するための手段及び作用 本発明は、 （１）３次元の連通した空孔を形成した空孔率が７０体
積％以上、空孔径０．５〜１０ｍｍ、比表面積３００〜
２０００げ／ｄ、カサ比重０．３〜２．０の三次元網目
状の焼結金属多孔体の少なくとも金属骨格表面上に吸収
薬液の被膜を形成せしめてなるガス吸収装置、 （２）請求項（１）記載の装置内に、ガス又はガスと吸
収薬液を通過せしめて１通過ガス中の特定ガス成分を吸
収ガス薬液中に吸収、除去することを特徴とするガス吸
収方法、 （３）平均粒径が５０ル以下の鉄系粉末を３次元網目状
有機高分子材の骨格に塗着し、乾燥し、熱処理して３次
元網目状有機高分子材の骨格を除去し。 鉄系粉末を焼結して製造した３次元の連通した空孔を形
成した空孔率が７０体積％以上、空孔径０．５〜１０ｍ
ｇ、比表面ａ ３００〜２０００ｍ″／ｍ″、カサ比重
０．３〜２．０の三次元網目状の焼結金属多孔体の少な
くとも金属骨格表面上に吸収薬液の被膜を形成せしめて
なるガス吸収装置。 （４）平均粒径が５０←以下の鉄系粉末を含有する泥漿
を、型枠内に密着して配した多数の有機高分子球体の球
と球との間隙に流し込み、乾燥し、熱処理して有機高分
子球体を除去し、鉄系粉末を燃結して３次元の連通した
空孔を形成した空孔率が７０体積％以上、空孔径０．５
〜１０ｍ５．比表面積３００〜２０００ｒｎ’ ／ ｒ
ｎ’ 、カサ比ｆｉ ０．３〜２．０１７）三次元網目
状の焼結金属多孔体の少なくとも金属骨格表面上に吸収
薬液の被膜を形成せしめてなるガス吸収装置。 （５）燃焼金属多孔体を通電又は誘導加熱し、骨格部を
反応温度に制御する請求項（２）記載の方法。 である。 以下詳細に説明する。 本発明のガス吸収装置は三次元の連通した空孔を形成し
たいわゆる三次元網目状の焼結金属多孔体の金属骨格表
面上に吸収薬液の被膜を形成したものである。 これらの金属多孔体は、たとえば下記の製造方法によっ
て好適に製造することができる。 ■特願昭８３−１８５８８４ ■ ／／ ８３−１８５８８５ ■ ／／ ８３−１１３７８５３ ■ ／ｌ ８３−２１０６４２ ■特願平１−９７８２２ 本発明のガス吸収とは、気体が単に液体中に溶解する場
合（物理吸収）と、溶解した気体が液体と化学反応を起
こす場合（化学吸収）との両者を含むものである。 金属多孔体を構成する金属としては、使用する薬液やガ
スの種類に応じて耐食性を考慮して選択する。 本発明ではガスと吸収薬液の接触を接触面積。 反応チャンスを増大させ、ガスの圧損を大巾に上げない
ため、焼結金属多孔体の空孔率を７０体積％以上、空孔
径０．５〜１０ｍｍ、比表面１ａ３（１０〜２０００ｒ
ｎ’ ／ ｍ″、カサ比重を０．３〜２．０とする。 このような三次元網目状の焼結金属多孔体の代表的製造
法を下記に説明する。 先ず請求項（３）の本発明の多孔体の製造方法の例を説
明する０本発明の多孔体を製造する際は。 例えば平均粒径が５０外以下でＣを２．１〜４．５％含
有する鉄粉を用いる。 一般の粉末合金は高圧プレスで酸形して焼成するが、請
求項（３）では高圧プレスを用いないで、３次元網目状
有機高分子材の骨格にスラリー状とした鉄粉を塗着せし
めて焼成する。高圧プレスを用いない本発明法で、平均
粒径が５０終以上では。 ３次元網目状有機高分子材の骨格に塗着しづらく、又粒
子間の結合力が不十分となる。従って本発明では平均粒
径が５０１Ｌ以下の鉄粉を用いる。 又１本発明では粒子間の結合力を高めるために、液相焼
結化を促進させる。Ｃを２．１％以上含有する急冷粒銑
は粉砕し易いために微細な鉄粉がボールミル等で容易に
製造でき、かつ焼結に際しては低融点のレデブライト共
晶量が多いため液相焼結化し易く、粒子間の強固な結合
が得られ易い、しかしＣを４．５％以上含有する鉄粉は
焼結時の熱応力により熱歪割れが発生し易い。 この鉄粉を、酸素含有量が第（り式となるように調整す
る。 ［０］＝ ４／３（［Ｃ］−２）〜４／３（［Ｃ］ ＋
７）・・・（１）
内ガス、排気ガス等のガス中の有害成分又は、回収しな
いガス成分を選別除去する分野、例えば、鉄鋼酸洗ライ
ンの工場内ガスからＨＣｌを除去したり、排煙から、Ｓ
０２の除去、セロファン製造工程のガスからＨ，Ｓの除
去等に利用可能なガス吸収装置及びガス吸収方法に関す
る。 従来の技術 工場、排ガス等の大量に発生するガス中から。 特定ガス成分を除去する方法としては、一般に、直接燃
焼式、触媒方式、薬液吸収方式が挙げられる。 特に薬液吸収方式では、薬液と発生ガスをいかに接触さ
せるかが装置設計上から重要である。現在、使用されて
いる方法は、■薬液中にガスをインジェクションする方
法、■薬液をスプレーし、発生ガスを向流し、■薬液滴
とガスを反応する方法、■反応塔に充填物を装入し、薬
液をスプレーし、充填物表面上に付着した薬液と発生ガ
スを接触吸収させる方法があるが、いずれの方法も薬液
と発生ガスを接触させる点で充分でなく、ガス吸収装置
が大型化する。 発明が解決しようとする課題 木兄１！ＩＩはガスと薬液の接触を増大させる効率的な
装置及び方法を提供するもので、三次元網目状に構成さ
れた焼結性金属多孔体を利用することによって、接触面
積を大とするだけでなく、多孔体の空孔中をガスが通過
する時骨格近傍で発生する渦流視覚を利用し、ガスと多
孔体骨格上にある液膜の接触反応チャンスを増大させる
ことが出来る。又、空孔部に生成する極めて薄い液膜が
通過ガスの圧損を大１１Ｊにあげないで、ガス／液体の
吸収を増大させる。 又、金属多孔体の通電又は誘導加熱が容易に出来るので
、骨格りの液膜を最適反応温度に温度制御することによ
って、反応効率を増大出来る等の利点もある。 課題を解決するための手段及び作用 本発明は、 （１）３次元の連通した空孔を形成した空孔率が７０体
積％以上、空孔径０．５〜１０ｍｍ、比表面積３００〜
２０００げ／ｄ、カサ比重０．３〜２．０の三次元網目
状の焼結金属多孔体の少なくとも金属骨格表面上に吸収
薬液の被膜を形成せしめてなるガス吸収装置、 （２）請求項（１）記載の装置内に、ガス又はガスと吸
収薬液を通過せしめて１通過ガス中の特定ガス成分を吸
収ガス薬液中に吸収、除去することを特徴とするガス吸
収方法、 （３）平均粒径が５０ル以下の鉄系粉末を３次元網目状
有機高分子材の骨格に塗着し、乾燥し、熱処理して３次
元網目状有機高分子材の骨格を除去し。 鉄系粉末を焼結して製造した３次元の連通した空孔を形
成した空孔率が７０体積％以上、空孔径０．５〜１０ｍ
ｇ、比表面ａ ３００〜２０００ｍ″／ｍ″、カサ比重
０．３〜２．０の三次元網目状の焼結金属多孔体の少な
くとも金属骨格表面上に吸収薬液の被膜を形成せしめて
なるガス吸収装置。 （４）平均粒径が５０←以下の鉄系粉末を含有する泥漿
を、型枠内に密着して配した多数の有機高分子球体の球
と球との間隙に流し込み、乾燥し、熱処理して有機高分
子球体を除去し、鉄系粉末を燃結して３次元の連通した
空孔を形成した空孔率が７０体積％以上、空孔径０．５
〜１０ｍ５．比表面積３００〜２０００ｒｎ’ ／ ｒ
ｎ’ 、カサ比ｆｉ ０．３〜２．０１７）三次元網目
状の焼結金属多孔体の少なくとも金属骨格表面上に吸収
薬液の被膜を形成せしめてなるガス吸収装置。 （５）燃焼金属多孔体を通電又は誘導加熱し、骨格部を
反応温度に制御する請求項（２）記載の方法。 である。 以下詳細に説明する。 本発明のガス吸収装置は三次元の連通した空孔を形成し
たいわゆる三次元網目状の焼結金属多孔体の金属骨格表
面上に吸収薬液の被膜を形成したものである。 これらの金属多孔体は、たとえば下記の製造方法によっ
て好適に製造することができる。 ■特願昭８３−１８５８８４ ■ ／／ ８３−１８５８８５ ■ ／／ ８３−１１３７８５３ ■ ／ｌ ８３−２１０６４２ ■特願平１−９７８２２ 本発明のガス吸収とは、気体が単に液体中に溶解する場
合（物理吸収）と、溶解した気体が液体と化学反応を起
こす場合（化学吸収）との両者を含むものである。 金属多孔体を構成する金属としては、使用する薬液やガ
スの種類に応じて耐食性を考慮して選択する。 本発明ではガスと吸収薬液の接触を接触面積。 反応チャンスを増大させ、ガスの圧損を大巾に上げない
ため、焼結金属多孔体の空孔率を７０体積％以上、空孔
径０．５〜１０ｍｍ、比表面１ａ３（１０〜２０００ｒ
ｎ’ ／ ｍ″、カサ比重を０．３〜２．０とする。 このような三次元網目状の焼結金属多孔体の代表的製造
法を下記に説明する。 先ず請求項（３）の本発明の多孔体の製造方法の例を説
明する０本発明の多孔体を製造する際は。 例えば平均粒径が５０外以下でＣを２．１〜４．５％含
有する鉄粉を用いる。 一般の粉末合金は高圧プレスで酸形して焼成するが、請
求項（３）では高圧プレスを用いないで、３次元網目状
有機高分子材の骨格にスラリー状とした鉄粉を塗着せし
めて焼成する。高圧プレスを用いない本発明法で、平均
粒径が５０終以上では。 ３次元網目状有機高分子材の骨格に塗着しづらく、又粒
子間の結合力が不十分となる。従って本発明では平均粒
径が５０１Ｌ以下の鉄粉を用いる。 又１本発明では粒子間の結合力を高めるために、液相焼
結化を促進させる。Ｃを２．１％以上含有する急冷粒銑
は粉砕し易いために微細な鉄粉がボールミル等で容易に
製造でき、かつ焼結に際しては低融点のレデブライト共
晶量が多いため液相焼結化し易く、粒子間の強固な結合
が得られ易い、しかしＣを４．５％以上含有する鉄粉は
焼結時の熱応力により熱歪割れが発生し易い。 この鉄粉を、酸素含有量が第（り式となるように調整す
る。 ［０］＝ ４／３（［Ｃ］−２）〜４／３（［Ｃ］ ＋
７）・・・（１）
【Ｏｌ：表面酸化した鉄粉末の酸素
含有量（Ｃ１：表面酸化した鉄粉末の炭素含有量この酸
素含有量の調整によって鉄粉末には炭素と酸素が適正量
含有されるが、焼結に際して炭素と酸素が反応して靭性
の優れた組成の鉄の焼結骨格を＃或する。 ［０１量が４／３（［０１−２）以下では、焼結に際し
て脱炭が不十分で、靭性の優れた多孔体は生成され難い
、又【０】量が４／３（［Ｃ］ ＋ ７）以上では鉄系
焼結体の骨格に未還元酸化物が多く、多孔体は壊れ易く
又強度も低い０本発明者等の知見によると、
含有量（Ｃ１：表面酸化した鉄粉末の炭素含有量この酸
素含有量の調整によって鉄粉末には炭素と酸素が適正量
含有されるが、焼結に際して炭素と酸素が反応して靭性
の優れた組成の鉄の焼結骨格を＃或する。 ［０１量が４／３（［０１−２）以下では、焼結に際し
て脱炭が不十分で、靭性の優れた多孔体は生成され難い
、又【０】量が４／３（［Ｃ］ ＋ ７）以上では鉄系
焼結体の骨格に未還元酸化物が多く、多孔体は壊れ易く
又強度も低い０本発明者等の知見によると、
【０】を第
１式に保つ事により、靭性に優れた鉄の多孔体の製造が
安定する。鉄粉の酸素含有量の調整は鉄粉の表面を酸化
する事によって達成できる。この鉄粉の表面酸化は湿式
粉砕を行っても達成できるし、又表面酸化していない銑
鉄の鉄粉を１例えば水と共に煮沸し、あるいは例えば大
気中で低温加熱する事により得る事ができる（又酸化鉄
の添加によって可能）、この表面酸化せしめた鉄粉を結
合剤と混練して３次元網目状有機高分子材の骨格に塗着
する。 結合剤としては、有機系あるいは無機系のバインダーを
用いることができる。有機系バインダーとしては例えば
ＣＭＣ、ポリアクリル酸等が使用でき、又無機系バイン
ダーとして水ガラス等が使用できる。 ３次元網目状有機高分子材としては３次元に連通孔を有
する高分子多孔体で、例えばウレタンフオーム、合成ｍ
＃Ｉの三次元織物等が使用できる。 塗着は例えば、スプレー法や浸漬法によって行うことが
できる。 本発明では、上記の塗着生成物を加熱して、鉄粉の［０
１と［０１を反応せしめると共に焼結反応をせしめる。 従って一般の粉末合金を製造する真空炉や還元炉を用い
てもよいが、加熱炉は非酸化性の例えばＡｒやヘガス雰
囲気で十分である０例えばウレタンフオームの骨格は１
８０〜３５０℃で約３０分加熱すると除去される。又塗
着物は６００〜１２００℃の加熱によって自己還元焼結
して、鉄系の骨格で３次元の連通した空孔を形成した鉄
系の多孔体が得られる。この方法で例えばウレタンフオ
ームの孔径を選定する事によって、空孔が所望の大きさ
の鉄系の多孔体が得られるし、またウレタンフオームの
骨格へ塗着するスラリーン状の鉄粉の厚さを例えば複数
回浸漬する事によって７Ａ整すると空孔率が７０体積％
〜９０体積％の鉄系の多孔体が得られる。この方法で、
Ｓ：、 Ｍｎ、 Ｘｉ、 Ｃｒ、 Ｍｏ。 Ｃｕ、ＡＱ等のｌ又は２以上を含有した通常の合金鋼に
相当する成分の鉄条孔体を製造する際には、予めこれ等
の合金成分を含有する銑鉄を製造し、これを５０ル以下
に粉砕して前記の鉄粉として用いてもよいし、あるいは
これ等の合金の粉末や合金鉄の粉末で５０ｐ以下のもの
を調合してスラリーに混入させて遠戚する事もできる。 次に請求項（４）を特徴する請求項（４）では鉄系の多
孔体を下記の方法で製造する。第２図及び第３図はその
製造方法の例を示す図である。 内部に多数の有機高分子球体６を亙いに密着して充填し
た型枠７を準備する。この有機高分子球体６は後の熱処
理に際して、熱分解し消失して空孔を形成する。有機高
分子球体は従って、この消失に際して、ガスの発生量が
少なく容易に熱分解して消失するものが望ましい、有機
高分子球体として比重の大きいものを使用すると、脱脂
に際してガスの発生量が多く１例えば鉄系の焼結の骨格
が薄肉の場合はこのガスの圧力によって鉄系の焼結の骨
格には割れや変形や脱落が発生するに至る。 例えばスチレン１膨張発泡体（積水化学株製）やエクス
パンセルプラスチック微小中空球体（ジャパンフェライ
ト■！！８りやエポキシバルーン（エマーソンカミング
社製）等は、使用に先立って発泡処理（薄気、熱水等に
よる加熱処理）する事によって、見掛は比重が０．３０
以下の中空のあるいは多数の微細な気泡を有する有機高
分子球体となる。これ等の発泡処理をして見掛は比重を
０．３０以下とした有機高分子球体６を用いると、熱処
理に際してガスの発生量が少ないために、鉄系の焼結の
骨格には割れや変形や脱落が発生することはない。 第２図に示す如く、例えば多数の有機高分子球体６を型
枠７内に装入し、加圧すると、有機高分子球体６は相互
に密着する。また第３図に示す如く、例えば有機高分子
球体６の相互の接点を接着剤８で接着すると、有ｍ高分
子球体６は相互に密着する０本発明では、多数の有機高
分子球体６を互いに密着して配した型枠７内に、鉄系粉
末と結合液とを混練したスラリー状の混線液を流し込み
、有機高分子球体６の相互の隙間に混線液を配する。こ
の際の混線液は請求項（３）で述べた方法で製造する。 混練液を流し込んだ型枠は、乾燥し、熱処理する。熱処
理に際して、有機高分子球体６は １８０〜３５０℃で
約３０分加熱すると除去され、また混線液は８００〜１
２００℃の加熱によって自己還元焼結して、鉄系の骨格
で３次元の連通した空孔を形成した、空孔率が７０体積
％以上の鉄系の多孔体が得られる。 このようにして得られた多孔体の断面の模式図を第１図
に示す、１は鉄骨格部、２は空孔、３は連通空道部、４
は金属粉末間に焼結後生じたミクロ空孔である。 鉄骨表面は粒度が大であり、薬液が付着しやす〈１反応
活性を高めている。骨格近傍には細かい枝が生じている
ためＦ！４流が発生し易く、この点も反応活性を高めて
いる。 又、網目状であり、又ミクロ空孔があるため、比表面積
が大であり、反応活性を高めている。 さらに、骨格内部に有機高分子骨格が焼失してできた
１００〜３００ルφの連通空道部（ミクロ空孔）が存在
し、薬液はその空道部を毛管現象により連通し、全骨格
へと拡散し、多孔体全域の各骨格部及びその表面に均等
に配分されてゆく、そのため、吸収薬液が金属多孔体骨
格表面に均一拡散しやすい。 なお、空孔径０．５ｍ／ｍ 〜１０ｍ／ｍとしたのは、
０．５層へ以下になると空孔内に生成する液膜が結合
してしまい液滴として空孔内に生成するケースがあり、
この場合は圧損が大巾に増大するので、装置上好ましく
ない、１０鵬／漏以上では骨格表面の液膜は当然存在す
るが空孔内の液膜が表面張力上、生成しづらくなり反応
効率の低下を示すので好ましくない。 又、空孔率７０％以Ｌ、比表面積を３００〜２０００ｍ
？／ｍ２／ｍ３、カサ比重９．３〜２．０としたのは１
反応活性上の好ましい範囲で、請求項（３）〜（４）の
方法で容易にこの範囲のものを製造することができる。 本発明の多孔体は１強度に優れる外、切断、加工、溶接
が容易であり、所望の形状に加工し、たとえばガス及び
吸収薬液の導入、及び排出部等の必要部分以外の側壁を
板で密閉すれば、容易にガス吸収装置を製造できる。 各種ガス吸収例を第１表に示すが、本発明はこれらに適
用可能である。 （以下余白） 又、従来のガス吸収塔に用いられる充填物と本発明の金
属多孔体の１例を比較すると第２表のようになる。 第２表 実施例 平均粒径１０ｇの酸化銑鉄粉末（Ｃ：３．０％、Ｍｎ：
０．３％、Ｓｉ：０．１％、Ｐ ：０．０２％、ｓ ：
０．０１％。 酸素：６％）に平均粒径５ルのＣｒ、 Ｎｉ粉末を重量
比で１８％、８％それぞれ添加し、ポバールを結合剤と
して網目状ウレタンフオームに塗着し、熱処理して空孔
径７ｍ／ｍ、空孔率９５％、からなるステンレス系焼結
多孔体を製造し、第４図に示す反応塔（１厘立方体）に
圧損５０ｍｍ Ｈ２０／ｍになる様装置し、Ｓ０２を５
ｏｏｐｐ廖含有する発電所燃焼排ガス１１を２＋ｇ／ｓ
ｅｃの流速で通過させ、多孔体１５上部から、Ｐ）１７
．５のＭｇ（ＯＨｈ溶液１３を薬液散布ノズル！４より
５０旦／分で滴下させ、処理ガス１２の脱硫率を測定し
た所、８８．０％の脱硫率を示した。薬液は排水口１６
より排出される。 一方、市販の反応塔充填材（東洋ゴム工業■、バイレッ
クス−２００）を充填した所、脱硫効率は４０．０％で
あった。 発明の効果 本発明のガス吸収？を置は反応効率が大であるため、装
置が小型化し、薬液の減少、コストの低減が可能である
。
１式に保つ事により、靭性に優れた鉄の多孔体の製造が
安定する。鉄粉の酸素含有量の調整は鉄粉の表面を酸化
する事によって達成できる。この鉄粉の表面酸化は湿式
粉砕を行っても達成できるし、又表面酸化していない銑
鉄の鉄粉を１例えば水と共に煮沸し、あるいは例えば大
気中で低温加熱する事により得る事ができる（又酸化鉄
の添加によって可能）、この表面酸化せしめた鉄粉を結
合剤と混練して３次元網目状有機高分子材の骨格に塗着
する。 結合剤としては、有機系あるいは無機系のバインダーを
用いることができる。有機系バインダーとしては例えば
ＣＭＣ、ポリアクリル酸等が使用でき、又無機系バイン
ダーとして水ガラス等が使用できる。 ３次元網目状有機高分子材としては３次元に連通孔を有
する高分子多孔体で、例えばウレタンフオーム、合成ｍ
＃Ｉの三次元織物等が使用できる。 塗着は例えば、スプレー法や浸漬法によって行うことが
できる。 本発明では、上記の塗着生成物を加熱して、鉄粉の［０
１と［０１を反応せしめると共に焼結反応をせしめる。 従って一般の粉末合金を製造する真空炉や還元炉を用い
てもよいが、加熱炉は非酸化性の例えばＡｒやヘガス雰
囲気で十分である０例えばウレタンフオームの骨格は１
８０〜３５０℃で約３０分加熱すると除去される。又塗
着物は６００〜１２００℃の加熱によって自己還元焼結
して、鉄系の骨格で３次元の連通した空孔を形成した鉄
系の多孔体が得られる。この方法で例えばウレタンフオ
ームの孔径を選定する事によって、空孔が所望の大きさ
の鉄系の多孔体が得られるし、またウレタンフオームの
骨格へ塗着するスラリーン状の鉄粉の厚さを例えば複数
回浸漬する事によって７Ａ整すると空孔率が７０体積％
〜９０体積％の鉄系の多孔体が得られる。この方法で、
Ｓ：、 Ｍｎ、 Ｘｉ、 Ｃｒ、 Ｍｏ。 Ｃｕ、ＡＱ等のｌ又は２以上を含有した通常の合金鋼に
相当する成分の鉄条孔体を製造する際には、予めこれ等
の合金成分を含有する銑鉄を製造し、これを５０ル以下
に粉砕して前記の鉄粉として用いてもよいし、あるいは
これ等の合金の粉末や合金鉄の粉末で５０ｐ以下のもの
を調合してスラリーに混入させて遠戚する事もできる。 次に請求項（４）を特徴する請求項（４）では鉄系の多
孔体を下記の方法で製造する。第２図及び第３図はその
製造方法の例を示す図である。 内部に多数の有機高分子球体６を亙いに密着して充填し
た型枠７を準備する。この有機高分子球体６は後の熱処
理に際して、熱分解し消失して空孔を形成する。有機高
分子球体は従って、この消失に際して、ガスの発生量が
少なく容易に熱分解して消失するものが望ましい、有機
高分子球体として比重の大きいものを使用すると、脱脂
に際してガスの発生量が多く１例えば鉄系の焼結の骨格
が薄肉の場合はこのガスの圧力によって鉄系の焼結の骨
格には割れや変形や脱落が発生するに至る。 例えばスチレン１膨張発泡体（積水化学株製）やエクス
パンセルプラスチック微小中空球体（ジャパンフェライ
ト■！！８りやエポキシバルーン（エマーソンカミング
社製）等は、使用に先立って発泡処理（薄気、熱水等に
よる加熱処理）する事によって、見掛は比重が０．３０
以下の中空のあるいは多数の微細な気泡を有する有機高
分子球体となる。これ等の発泡処理をして見掛は比重を
０．３０以下とした有機高分子球体６を用いると、熱処
理に際してガスの発生量が少ないために、鉄系の焼結の
骨格には割れや変形や脱落が発生することはない。 第２図に示す如く、例えば多数の有機高分子球体６を型
枠７内に装入し、加圧すると、有機高分子球体６は相互
に密着する。また第３図に示す如く、例えば有機高分子
球体６の相互の接点を接着剤８で接着すると、有ｍ高分
子球体６は相互に密着する０本発明では、多数の有機高
分子球体６を互いに密着して配した型枠７内に、鉄系粉
末と結合液とを混練したスラリー状の混線液を流し込み
、有機高分子球体６の相互の隙間に混線液を配する。こ
の際の混線液は請求項（３）で述べた方法で製造する。 混練液を流し込んだ型枠は、乾燥し、熱処理する。熱処
理に際して、有機高分子球体６は １８０〜３５０℃で
約３０分加熱すると除去され、また混線液は８００〜１
２００℃の加熱によって自己還元焼結して、鉄系の骨格
で３次元の連通した空孔を形成した、空孔率が７０体積
％以上の鉄系の多孔体が得られる。 このようにして得られた多孔体の断面の模式図を第１図
に示す、１は鉄骨格部、２は空孔、３は連通空道部、４
は金属粉末間に焼結後生じたミクロ空孔である。 鉄骨表面は粒度が大であり、薬液が付着しやす〈１反応
活性を高めている。骨格近傍には細かい枝が生じている
ためＦ！４流が発生し易く、この点も反応活性を高めて
いる。 又、網目状であり、又ミクロ空孔があるため、比表面積
が大であり、反応活性を高めている。 さらに、骨格内部に有機高分子骨格が焼失してできた
１００〜３００ルφの連通空道部（ミクロ空孔）が存在
し、薬液はその空道部を毛管現象により連通し、全骨格
へと拡散し、多孔体全域の各骨格部及びその表面に均等
に配分されてゆく、そのため、吸収薬液が金属多孔体骨
格表面に均一拡散しやすい。 なお、空孔径０．５ｍ／ｍ 〜１０ｍ／ｍとしたのは、
０．５層へ以下になると空孔内に生成する液膜が結合
してしまい液滴として空孔内に生成するケースがあり、
この場合は圧損が大巾に増大するので、装置上好ましく
ない、１０鵬／漏以上では骨格表面の液膜は当然存在す
るが空孔内の液膜が表面張力上、生成しづらくなり反応
効率の低下を示すので好ましくない。 又、空孔率７０％以Ｌ、比表面積を３００〜２０００ｍ
？／ｍ２／ｍ３、カサ比重９．３〜２．０としたのは１
反応活性上の好ましい範囲で、請求項（３）〜（４）の
方法で容易にこの範囲のものを製造することができる。 本発明の多孔体は１強度に優れる外、切断、加工、溶接
が容易であり、所望の形状に加工し、たとえばガス及び
吸収薬液の導入、及び排出部等の必要部分以外の側壁を
板で密閉すれば、容易にガス吸収装置を製造できる。 各種ガス吸収例を第１表に示すが、本発明はこれらに適
用可能である。 （以下余白） 又、従来のガス吸収塔に用いられる充填物と本発明の金
属多孔体の１例を比較すると第２表のようになる。 第２表 実施例 平均粒径１０ｇの酸化銑鉄粉末（Ｃ：３．０％、Ｍｎ：
０．３％、Ｓｉ：０．１％、Ｐ ：０．０２％、ｓ ：
０．０１％。 酸素：６％）に平均粒径５ルのＣｒ、 Ｎｉ粉末を重量
比で１８％、８％それぞれ添加し、ポバールを結合剤と
して網目状ウレタンフオームに塗着し、熱処理して空孔
径７ｍ／ｍ、空孔率９５％、からなるステンレス系焼結
多孔体を製造し、第４図に示す反応塔（１厘立方体）に
圧損５０ｍｍ Ｈ２０／ｍになる様装置し、Ｓ０２を５
ｏｏｐｐ廖含有する発電所燃焼排ガス１１を２＋ｇ／ｓ
ｅｃの流速で通過させ、多孔体１５上部から、Ｐ）１７
．５のＭｇ（ＯＨｈ溶液１３を薬液散布ノズル！４より
５０旦／分で滴下させ、処理ガス１２の脱硫率を測定し
た所、８８．０％の脱硫率を示した。薬液は排水口１６
より排出される。 一方、市販の反応塔充填材（東洋ゴム工業■、バイレッ
クス−２００）を充填した所、脱硫効率は４０．０％で
あった。 発明の効果 本発明のガス吸収？を置は反応効率が大であるため、装
置が小型化し、薬液の減少、コストの低減が可能である
。
第１図は、三次元網目状金属多孔体の断面模式図、第２
〜３図は請求項４の金属多孔体の製造方法を説明する図
、第４図は実施例の説明図（縦断面図）である。 １・−・鉄骨絡線、２◆・・空孔、３・・・連通空道部
、４・・◆ミクロ空孔、６・・・有機高分子球体、７− −−空隙、１０− −・処理ガス、 ノズル、１５・ψ ・・型枠、８・・・接着剤、９・ ・・密接、 １１・・・排ガス、１２・１３・・・薬液
、１４・−・薬液散布 ・多孔体、１６・・・薬液排水口。
〜３図は請求項４の金属多孔体の製造方法を説明する図
、第４図は実施例の説明図（縦断面図）である。 １・−・鉄骨絡線、２◆・・空孔、３・・・連通空道部
、４・・◆ミクロ空孔、６・・・有機高分子球体、７− −−空隙、１０− −・処理ガス、 ノズル、１５・ψ ・・型枠、８・・・接着剤、９・ ・・密接、 １１・・・排ガス、１２・１３・・・薬液
、１４・−・薬液散布 ・多孔体、１６・・・薬液排水口。
Claims (5)
- （１）３次元の連通した空孔を形成した空孔率が７０体
積％以上、空孔径０．５〜１０ｍｍ、比表面積３００〜
２０００ｍ＾２／ｍ＾３、カサ比重０．３〜２．０の三
次元網目状の焼結金属多孔体の少なくとも金属骨格表面
上に吸収薬液の被膜を形成せしめてなるガス吸収装置。 - （２）請求項（１）記載の装置内に、ガス又はガスと吸
収薬液を通過せしめて、通過ガス中の特定ガス成分を吸
収ガス薬液中に吸収、除去することを特徴とするガス吸
収方法。 - （３）平均粒径が５０μ以下の鉄系粉末を３次元網目状
有機高分子材の骨格に塗着し、乾燥し、熱処理して３次
元網目状有機高分子材の骨格を除去し、鉄系粉末を焼結
して製造した３次元の連通した空孔を形成した空孔率が
７０体積％以上、空孔径０．５〜１０ｍｍ、比表面積５
００〜２０００ｍ＾２／ｍ＾３、カサ比重０．３〜２．
０の三次元網目状の焼結金属多孔体の少なくとも金属骨
格表面上に吸収薬液の被膜を形成せしめてなるガス吸収
装置。 - （４）平均粒径が５０μ以下の鉄系粉末を含有する泥漿
を、型枠内に密着して配した多数の有機高分子球体の球
と球との間隙に流し込み、乾燥し、熱処理して有機高分
子球体を除去し、鉄系粉末を燃結して製造した３次元の
連通した空孔を形成した空孔率が７０体積％以上、空孔
径０．５〜１０ｍｍ、比表面積３００〜２０００ｍ＾２
／ｍ＾３、カサ比重０．３〜２．０の三次元網目状の焼
結金属多孔体の少なくとも金属骨格表面上に吸収薬液の
被膜を形成せしめてなるガス吸収装置。 - （５）燃焼金属多孔体を通電又は誘導加熱し、骨格部を
反応温度に制御する請求項（２）記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1263811A JPH03127608A (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | ガス吸収装置及びガス吸収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1263811A JPH03127608A (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | ガス吸収装置及びガス吸収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03127608A true JPH03127608A (ja) | 1991-05-30 |
Family
ID=17394570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1263811A Pending JPH03127608A (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | ガス吸収装置及びガス吸収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03127608A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08291304A (ja) * | 1995-02-23 | 1996-11-05 | Mitsubishi Materials Corp | 大きな比表面積を有する多孔質金属板材 |
| JPH08333605A (ja) * | 1995-04-03 | 1996-12-17 | Mitsubishi Materials Corp | 大きな比表面積を有する多孔質金属板材 |
| WO1997015379A1 (en) * | 1995-10-26 | 1997-05-01 | Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland | Catalytic burner element, combustion engine comprising such a burner element, and device provided with such a combustion engine |
| JPH09143511A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-03 | Mitsubishi Materials Corp | 大きな比表面積を有する多孔質金属体 |
-
1989
- 1989-10-12 JP JP1263811A patent/JPH03127608A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08291304A (ja) * | 1995-02-23 | 1996-11-05 | Mitsubishi Materials Corp | 大きな比表面積を有する多孔質金属板材 |
| JPH08333605A (ja) * | 1995-04-03 | 1996-12-17 | Mitsubishi Materials Corp | 大きな比表面積を有する多孔質金属板材 |
| WO1997015379A1 (en) * | 1995-10-26 | 1997-05-01 | Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland | Catalytic burner element, combustion engine comprising such a burner element, and device provided with such a combustion engine |
| NL1001511C2 (nl) * | 1995-10-26 | 1997-05-02 | Stichting Energie | Katalytisch branderelement, verbrandingsmotor omvattende een dergelijk branderelement alsmede inrichting voorzien van een dergelijke verbrandingsmotor. |
| JPH09143511A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-03 | Mitsubishi Materials Corp | 大きな比表面積を有する多孔質金属体 |
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