JPH0422848B2 - - Google Patents
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- JPH0422848B2 JPH0422848B2 JP2463983A JP2463983A JPH0422848B2 JP H0422848 B2 JPH0422848 B2 JP H0422848B2 JP 2463983 A JP2463983 A JP 2463983A JP 2463983 A JP2463983 A JP 2463983A JP H0422848 B2 JPH0422848 B2 JP H0422848B2
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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
- C01B23/00—Noble gases; Compounds thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
本発明はアルゴン回収方法に係り、特にアルゴ
ン−酸素吹錬（Argon Oxygen
Decarburization略称AOD）炉などからの排ガス
に含まれるアルゴンのみを分離精製して回収する
方法に関する。 AOD炉におけるアルゴン・酸素吹錬法は、高
価なクロムを酸化させることなしに脱炭すること
ができ、良好な品質の製品を得られるので、高ク
ロム鋼の新しい溶鋼法として注目を浴び、精錬に
採用されている。 このAOD炉排ガス中のアルゴンは、60〜80％
と高濃度で含まれしかも高価なことから、該排ガ
スから分離回収され再使用される方法に在る。そ
のようなアルゴン回収方法として、例えば特公昭
52−28750には、排ガス中の一酸化炭素を酸化し、
生成した二酸化炭素を深冷法によつて固化し分離
することによつて、アルゴンを回収する方法が提
案され、特公昭50−8999には、AOD炉排ガス中
の一酸化炭素を銅・アンモニア錯体を用いて、ま
た、二酸化炭素をアルカリを用いれそれぞれ除く
ことによつて、アルゴンを回収する方法が開示さ
れている。前者の方法は、−100℃程度までの深冷
処理を必要とするので、装置構造の点に難を有す
る。一方、後者は、吸収と放散の操作を要するた
め、ユーテイリテイに難点を生じる。 本発明は、従来法における上記のような事情を
考慮し、効率良く経済的かつ工業的に実施できる
アルゴンの回収方法を提供することを目的にして
いる。それは、排ガス組成物に含まれる水素を、
共存する酸素を消費しつゝ吸着されやすい水分に
変えて、一酸化炭素等とともに、圧力差を利用し
た吸・脱着法に付き該ガス組成物から分離するこ
とにより、アルゴンを濃縮し回収する構想からな
る。 すなわち、本発明の特徴は、アルゴン・酸素吹
錬炉から排出され、アルゴンを主成分とし一酸化
炭素、水素および酸素等を含有してなる排ガス組
成物からアルゴンを回収する方法において、ガス
組成物を触媒に接触させることによつてそれに含
まれた水素を選択的に燃焼させる接触燃焼工程、
および、該工程を経たガス組成物からアルゴンを
除く成分を加圧下において吸着剤に吸着させるこ
とによつてアルゴンを濃縮し採取する吸着工程を
含むことである。 詳しくは、前記した水素の燃焼処理は、ガス組
成物の空間速度15000h-1以下、燃焼温度（触媒温
度）100〜250℃の条件を保持しつゝ実施される。 本発明におけるAOD炉排出ガス組成物からの
アルゴン回収の流れは、第１図に示される。 AOD炉１４にはその底部に接続された配管２
１と２２からそれぞれアルゴンと酸素とが吹込ま
れる。そして、該炉１４から排出されるガス組成
物は、管２３によつて除塵器２に導かれ、こゝで
ダストを除かれ、さらに冷却器３において冷され
たのち、ブロワ４によつて排ガスタンク５に貯え
られる。 次いで、該タンク５から送り出された排ガス
は、接触燃焼器６および吸着塔９等からなるアル
ゴン回収装置１０において、アルゴン以外の他の
含有成分を実質的に除去され、精製されたアルゴ
ンとして配管３５，２１を経て再びAOD炉１４
に供給される。 第２図には、前記アルゴン回収装置の構成系統
が例示される。第２図において、管２７により、
第１図の排ガスタンク５からとり出された排ガス
組成物が接触燃焼器６に導かれる。こゝでは、触
媒の作用によつてガス組成物中の水素が選択的に
燃焼される。その反応には該組成物に含有される
酸素のほか、必要に応じ管３０から補給される酸
素が使用される。 接触燃焼処理をうけた排ガス組成物は、圧縮機
７によつて加圧され、それによつて生じた熱を冷
却器８により除去される。それから、該ガス組成
物は管３２、電磁弁５１，５５または５９を通つ
てそれぞれ吸着塔９ａ，９ｂ、または９ｃに圧入
される。これらの吸着塔における加圧吸着処理に
よつて不純物を吸着除去され濃縮されたアルゴン
は、電磁弁５３，５７、または６１から管３３を
経て製品ガスタンク１１に貯えられ、管３５を介
して随時とり出される。 水素を燃焼する触媒としては白金・アルミナ、
パラジウム・アルミナなどがあるが、白金は、水
素と一酸化炭素の共存系に対しては、一酸化炭素
により強く被毒し顕著な活性低下を来すので好ま
しくない。一方、パラジウムは、白金に比較し一
酸化炭素による活性低下が少ないので、水素・一
酸化炭素共存系に対する触媒として、適当であ
る。これらの知見に基づき本発明においては、触
媒燃焼器にパラジウム・アルミナ触媒が使用され
る。該触媒によつて、一酸化炭素の共存下におい
ても水素を微少残留濃度にまで低減できる。実際
上は水素含量に対し酸素を化学当量よりやゝ過剰
になるように補給することによつて、水素を実質
的に除くことが可能かつ有利である。なお、触媒
担体はアルゴンに限定されず、他の公知の担体も
用いられる。 また、前記吸着塔には、アルゴンに比較して水
分、一酸化炭素、二酸化炭素や水分を、選択的に
吸着しやすい吸着剤が充填され、例えばゼオライ
ト５Ａなどが使用できる。前記ゼオライト５Ａの
排ガス成分に対する吸着選択性は、水素＜アルゴ
ン＝酸素＜窒素＜一酸化炭素＜炭化水素＜二酸化
炭素＜水分の順となり、水素及び酸素以外の成分
が吸着除去できる。なお、以下の実施例ではゼオ
ライト５Ａが用いられた。吸着圧力は、吸着剤の
性能に依存するが、ゲージ圧数気圧程度でよい。 次に、吸着操作すなわち圧力差吸脱着法による
サイクルは、第２図に示される３基一連の吸着塔
の例において、第１表のような６工程からなり、
各塔は均圧、加圧、吸着、脱着およびバージの５
段階を踏む。 均圧段階 パージにより吸着剤が再生された常圧
下の吸着塔内に、吸着段階にある他塔で濃縮さ
れた一部のアルゴンが導入され、両塔内の圧力
が平均化される。これによつて、次の加圧、吸
着段階に入るガス組成は、もとの排ガス組成物
よりもアルゴンに富むことになり、回収される
アルゴンの濃縮度と収率の向上を図ることがで
きる。 加圧段階 燃焼処理ずみの排ガス組成物が、均圧
化された塔内に所望の吸着操作圧力に達するま
で圧入される。 吸着段階 排ガス組成物中の一酸化炭素、二酸化
炭素、窒素および水分が吸着され、それによつ
て濃縮されて末吸着で残るアルゴンが、塔頂か
ら抜き出され回収される。 脱着段階 塔内圧力が大気圧まで降下されるとと
もに、前段階で吸着された一酸化炭素、二酸化
炭素、窒素および水分が放出される。塔内が大
気圧以下に減圧されて操業されることは、有効
である。 パージ段階 大気圧下にある塔内へ塔頂から、吸
着段階にある他塔の濃縮アルゴンの一部が導入
され、吸着剤を洗浄し再生させたのち、塔底か
らパージされる。
ン−酸素吹錬（Argon Oxygen
Decarburization略称AOD）炉などからの排ガス
に含まれるアルゴンのみを分離精製して回収する
方法に関する。 AOD炉におけるアルゴン・酸素吹錬法は、高
価なクロムを酸化させることなしに脱炭すること
ができ、良好な品質の製品を得られるので、高ク
ロム鋼の新しい溶鋼法として注目を浴び、精錬に
採用されている。 このAOD炉排ガス中のアルゴンは、60〜80％
と高濃度で含まれしかも高価なことから、該排ガ
スから分離回収され再使用される方法に在る。そ
のようなアルゴン回収方法として、例えば特公昭
52−28750には、排ガス中の一酸化炭素を酸化し、
生成した二酸化炭素を深冷法によつて固化し分離
することによつて、アルゴンを回収する方法が提
案され、特公昭50−8999には、AOD炉排ガス中
の一酸化炭素を銅・アンモニア錯体を用いて、ま
た、二酸化炭素をアルカリを用いれそれぞれ除く
ことによつて、アルゴンを回収する方法が開示さ
れている。前者の方法は、−100℃程度までの深冷
処理を必要とするので、装置構造の点に難を有す
る。一方、後者は、吸収と放散の操作を要するた
め、ユーテイリテイに難点を生じる。 本発明は、従来法における上記のような事情を
考慮し、効率良く経済的かつ工業的に実施できる
アルゴンの回収方法を提供することを目的にして
いる。それは、排ガス組成物に含まれる水素を、
共存する酸素を消費しつゝ吸着されやすい水分に
変えて、一酸化炭素等とともに、圧力差を利用し
た吸・脱着法に付き該ガス組成物から分離するこ
とにより、アルゴンを濃縮し回収する構想からな
る。 すなわち、本発明の特徴は、アルゴン・酸素吹
錬炉から排出され、アルゴンを主成分とし一酸化
炭素、水素および酸素等を含有してなる排ガス組
成物からアルゴンを回収する方法において、ガス
組成物を触媒に接触させることによつてそれに含
まれた水素を選択的に燃焼させる接触燃焼工程、
および、該工程を経たガス組成物からアルゴンを
除く成分を加圧下において吸着剤に吸着させるこ
とによつてアルゴンを濃縮し採取する吸着工程を
含むことである。 詳しくは、前記した水素の燃焼処理は、ガス組
成物の空間速度15000h-1以下、燃焼温度（触媒温
度）100〜250℃の条件を保持しつゝ実施される。 本発明におけるAOD炉排出ガス組成物からの
アルゴン回収の流れは、第１図に示される。 AOD炉１４にはその底部に接続された配管２
１と２２からそれぞれアルゴンと酸素とが吹込ま
れる。そして、該炉１４から排出されるガス組成
物は、管２３によつて除塵器２に導かれ、こゝで
ダストを除かれ、さらに冷却器３において冷され
たのち、ブロワ４によつて排ガスタンク５に貯え
られる。 次いで、該タンク５から送り出された排ガス
は、接触燃焼器６および吸着塔９等からなるアル
ゴン回収装置１０において、アルゴン以外の他の
含有成分を実質的に除去され、精製されたアルゴ
ンとして配管３５，２１を経て再びAOD炉１４
に供給される。 第２図には、前記アルゴン回収装置の構成系統
が例示される。第２図において、管２７により、
第１図の排ガスタンク５からとり出された排ガス
組成物が接触燃焼器６に導かれる。こゝでは、触
媒の作用によつてガス組成物中の水素が選択的に
燃焼される。その反応には該組成物に含有される
酸素のほか、必要に応じ管３０から補給される酸
素が使用される。 接触燃焼処理をうけた排ガス組成物は、圧縮機
７によつて加圧され、それによつて生じた熱を冷
却器８により除去される。それから、該ガス組成
物は管３２、電磁弁５１，５５または５９を通つ
てそれぞれ吸着塔９ａ，９ｂ、または９ｃに圧入
される。これらの吸着塔における加圧吸着処理に
よつて不純物を吸着除去され濃縮されたアルゴン
は、電磁弁５３，５７、または６１から管３３を
経て製品ガスタンク１１に貯えられ、管３５を介
して随時とり出される。 水素を燃焼する触媒としては白金・アルミナ、
パラジウム・アルミナなどがあるが、白金は、水
素と一酸化炭素の共存系に対しては、一酸化炭素
により強く被毒し顕著な活性低下を来すので好ま
しくない。一方、パラジウムは、白金に比較し一
酸化炭素による活性低下が少ないので、水素・一
酸化炭素共存系に対する触媒として、適当であ
る。これらの知見に基づき本発明においては、触
媒燃焼器にパラジウム・アルミナ触媒が使用され
る。該触媒によつて、一酸化炭素の共存下におい
ても水素を微少残留濃度にまで低減できる。実際
上は水素含量に対し酸素を化学当量よりやゝ過剰
になるように補給することによつて、水素を実質
的に除くことが可能かつ有利である。なお、触媒
担体はアルゴンに限定されず、他の公知の担体も
用いられる。 また、前記吸着塔には、アルゴンに比較して水
分、一酸化炭素、二酸化炭素や水分を、選択的に
吸着しやすい吸着剤が充填され、例えばゼオライ
ト５Ａなどが使用できる。前記ゼオライト５Ａの
排ガス成分に対する吸着選択性は、水素＜アルゴ
ン＝酸素＜窒素＜一酸化炭素＜炭化水素＜二酸化
炭素＜水分の順となり、水素及び酸素以外の成分
が吸着除去できる。なお、以下の実施例ではゼオ
ライト５Ａが用いられた。吸着圧力は、吸着剤の
性能に依存するが、ゲージ圧数気圧程度でよい。 次に、吸着操作すなわち圧力差吸脱着法による
サイクルは、第２図に示される３基一連の吸着塔
の例において、第１表のような６工程からなり、
各塔は均圧、加圧、吸着、脱着およびバージの５
段階を踏む。 均圧段階 パージにより吸着剤が再生された常圧
下の吸着塔内に、吸着段階にある他塔で濃縮さ
れた一部のアルゴンが導入され、両塔内の圧力
が平均化される。これによつて、次の加圧、吸
着段階に入るガス組成は、もとの排ガス組成物
よりもアルゴンに富むことになり、回収される
アルゴンの濃縮度と収率の向上を図ることがで
きる。 加圧段階 燃焼処理ずみの排ガス組成物が、均圧
化された塔内に所望の吸着操作圧力に達するま
で圧入される。 吸着段階 排ガス組成物中の一酸化炭素、二酸化
炭素、窒素および水分が吸着され、それによつ
て濃縮されて末吸着で残るアルゴンが、塔頂か
ら抜き出され回収される。 脱着段階 塔内圧力が大気圧まで降下されるとと
もに、前段階で吸着された一酸化炭素、二酸化
炭素、窒素および水分が放出される。塔内が大
気圧以下に減圧されて操業されることは、有効
である。 パージ段階 大気圧下にある塔内へ塔頂から、吸
着段階にある他塔の濃縮アルゴンの一部が導入
され、吸着剤を洗浄し再生させたのち、塔底か
らパージされる。
【表】
次に、第２図に示される吸着塔の運転操作の手
順を、第１表に従つて具体的に述べる。 第１工程では、吸着塔９ａ，９ｂ、および９ｃ
はそれぞれ吸着、均圧、そして脱着段階に入る。
その際、電磁弁５３，５４，５８、および６０は
開放、電磁弁５１，５２，５５，５６，５７，５
９，６１，６２，６３、および６４は閉じられ
る。この弁操作によつて、吸着塔９ａ内にある排
ガス組成物から一酸化炭素、二酸化炭素、窒素お
よび水分が吸着剤に吸着され、残つたアルゴンは
電磁弁５３、管３３を通り製品ガスタンク１１に
入る。 一方、吸着塔９ｂは均圧段階にあり、吸着塔９
ａから電磁弁５４、管３４、電磁弁５８を経て導
入される一部の濃縮アルゴンによつて、大気圧状
態から昇圧される。さらに、脱着段階にある吸着
塔９ｃにおいては、前段階で吸着された排ガスの
成分が電磁弁６０およびガス排出管３６を介して
排出され、それに伴い塔内圧は降下している。 第２工程においては、吸着炉９ａは引続き吸着
段階にあり、吸着塔９ｂ，９ｃはそれぞれ加圧、
パージ段階に入る。その際、電磁弁５３，５４，
５５，６０および６２は開かれ、同５１，５２，
５６，５７，５８，５９、および６１は閉じられ
る。この弁操作によつて、前工程で均圧された吸
着塔９ｂには、排ガス組成物が圧縮機７、冷却器
８、ガス送入管３２および電磁弁５５を経て供給
され加圧される。さらに、パージ段階に入つた吸
着塔９ｃには、吸着塔９ａから電磁弁５４、管３
４および電磁弁６２を通つて濃縮アルゴンが導入
され、吸着剤の再生を行う。再生処理後のパージ
ガスは、電磁弁６０、管３６を経て系外に排出さ
れる。 第３工程においては、吸着塔９ａ，９ｂ、およ
び９ｃは、それぞれ脱着、吸着、および均圧段階
に入る。この場合には、電磁弁５２，５７，５８
および６２が開かれ、同５１，５３，５４，５
５，５６，５９，６０および６１は閉じられる。
この弁操作によつて、吸着塔９ａからは、前段階
で吸着された排ガス組成物の成分が電磁弁５２お
よびガス排出管３６を経て排出され、同時に塔内
圧は大気圧まで次第に低下する。吸着塔９ｂは吸
着段階にあつて、該塔からは濃縮されたアルゴン
が電磁弁５７、管３３を通つて製品ガスタンク１
１に回収される。また、吸着塔９ｃは均圧段階に
入り、吸着塔９ｂから濃縮アルゴンの一部が電磁
弁５８と６２を経て導入される。 同様にして、第４工程においては、吸着塔９
ａ，９ｂ、および９ｃはそれぞれパージ、吸着、
加圧段階として操作される。その際には、電磁弁
のうち５２，５４，５７，５８および５９が開か
れ、５１，５３，５５，５６，６０および６１が
閉じられる。 第５工程においては、吸着塔９ａと９ｂはそれ
ぞれ均圧、脱着段階として、吸着塔９ｃは吸着段
階として操作される。その際に電磁弁５４，５
６，６１および６２は開かれ、５１，５２，５
３，５５，５７，５８，５９および６０は閉じら
れる。 また、第６工程においては、吸着塔９ａ，９
ｂ、および９ｃはそれぞれ加圧、パージ、および
吸着段階として操作される。このとき、電磁弁の
うち５１，５６，５８，６１および６２が開か
れ、同５１，５３，５４，５５，５７，５９およ
び６０が閉じられる。 前述の説明において、均圧段階およびバージ段
階にある吸着塔に導入される濃縮アルゴンは、吸
着段階にある吸着塔から供給されたが、また、製
品ガスタンクから電磁弁６４を通じて供給するこ
ともできる。 さらに、第５図に示されるように、管３６に真
空ポンプ１２を接続し、吸着されたガス成分を減
圧下に脱着させることができる。この方法によれ
ば、吸着剤が効率よく再生されるので、前述のパ
ージ段階は省略されてよく、従つてアルゴンの回
収率が向上する。 本発明においては、吸着塔の数はなんら限定さ
れず、第４図と第５図とは実施形態の例を示して
いるにずぎない。 さて、AOD炉から排出されるガスは、主成分
アルゴンをはじめ、一酸化炭素、二酸化炭素、窒
素、酸素、水素および水などを含む組成物であ
る。第１表に記された組成範囲のガス組成物につ
いて、パラジウム・アルミナ触媒が充填された燃
焼器における触媒層温度（燃焼温度）とガスの空
間速度とを第２表の範囲に設定して実測した結
果、排ガス組成物の空間速度と、水素の燃焼終了
温度TE Hおよび一酸化炭素の燃焼開始温度Tg cpとの
関係として、第３図が得られた。また、空間速度
15000h-1において、水素および一酸化炭素の未反
応で残存する分率Ｃ／C0の燃焼温度への依存性
は、第４図のようであつた。こゝで、C0は排ガ
ス組成物に含まれていたそれぞれのガスの初濃
度、Ｃは燃焼処理後のそれぞれのガス濃度であ
る。
順を、第１表に従つて具体的に述べる。 第１工程では、吸着塔９ａ，９ｂ、および９ｃ
はそれぞれ吸着、均圧、そして脱着段階に入る。
その際、電磁弁５３，５４，５８、および６０は
開放、電磁弁５１，５２，５５，５６，５７，５
９，６１，６２，６３、および６４は閉じられ
る。この弁操作によつて、吸着塔９ａ内にある排
ガス組成物から一酸化炭素、二酸化炭素、窒素お
よび水分が吸着剤に吸着され、残つたアルゴンは
電磁弁５３、管３３を通り製品ガスタンク１１に
入る。 一方、吸着塔９ｂは均圧段階にあり、吸着塔９
ａから電磁弁５４、管３４、電磁弁５８を経て導
入される一部の濃縮アルゴンによつて、大気圧状
態から昇圧される。さらに、脱着段階にある吸着
塔９ｃにおいては、前段階で吸着された排ガスの
成分が電磁弁６０およびガス排出管３６を介して
排出され、それに伴い塔内圧は降下している。 第２工程においては、吸着炉９ａは引続き吸着
段階にあり、吸着塔９ｂ，９ｃはそれぞれ加圧、
パージ段階に入る。その際、電磁弁５３，５４，
５５，６０および６２は開かれ、同５１，５２，
５６，５７，５８，５９、および６１は閉じられ
る。この弁操作によつて、前工程で均圧された吸
着塔９ｂには、排ガス組成物が圧縮機７、冷却器
８、ガス送入管３２および電磁弁５５を経て供給
され加圧される。さらに、パージ段階に入つた吸
着塔９ｃには、吸着塔９ａから電磁弁５４、管３
４および電磁弁６２を通つて濃縮アルゴンが導入
され、吸着剤の再生を行う。再生処理後のパージ
ガスは、電磁弁６０、管３６を経て系外に排出さ
れる。 第３工程においては、吸着塔９ａ，９ｂ、およ
び９ｃは、それぞれ脱着、吸着、および均圧段階
に入る。この場合には、電磁弁５２，５７，５８
および６２が開かれ、同５１，５３，５４，５
５，５６，５９，６０および６１は閉じられる。
この弁操作によつて、吸着塔９ａからは、前段階
で吸着された排ガス組成物の成分が電磁弁５２お
よびガス排出管３６を経て排出され、同時に塔内
圧は大気圧まで次第に低下する。吸着塔９ｂは吸
着段階にあつて、該塔からは濃縮されたアルゴン
が電磁弁５７、管３３を通つて製品ガスタンク１
１に回収される。また、吸着塔９ｃは均圧段階に
入り、吸着塔９ｂから濃縮アルゴンの一部が電磁
弁５８と６２を経て導入される。 同様にして、第４工程においては、吸着塔９
ａ，９ｂ、および９ｃはそれぞれパージ、吸着、
加圧段階として操作される。その際には、電磁弁
のうち５２，５４，５７，５８および５９が開か
れ、５１，５３，５５，５６，６０および６１が
閉じられる。 第５工程においては、吸着塔９ａと９ｂはそれ
ぞれ均圧、脱着段階として、吸着塔９ｃは吸着段
階として操作される。その際に電磁弁５４，５
６，６１および６２は開かれ、５１，５２，５
３，５５，５７，５８，５９および６０は閉じら
れる。 また、第６工程においては、吸着塔９ａ，９
ｂ、および９ｃはそれぞれ加圧、パージ、および
吸着段階として操作される。このとき、電磁弁の
うち５１，５６，５８，６１および６２が開か
れ、同５１，５３，５４，５５，５７，５９およ
び６０が閉じられる。 前述の説明において、均圧段階およびバージ段
階にある吸着塔に導入される濃縮アルゴンは、吸
着段階にある吸着塔から供給されたが、また、製
品ガスタンクから電磁弁６４を通じて供給するこ
ともできる。 さらに、第５図に示されるように、管３６に真
空ポンプ１２を接続し、吸着されたガス成分を減
圧下に脱着させることができる。この方法によれ
ば、吸着剤が効率よく再生されるので、前述のパ
ージ段階は省略されてよく、従つてアルゴンの回
収率が向上する。 本発明においては、吸着塔の数はなんら限定さ
れず、第４図と第５図とは実施形態の例を示して
いるにずぎない。 さて、AOD炉から排出されるガスは、主成分
アルゴンをはじめ、一酸化炭素、二酸化炭素、窒
素、酸素、水素および水などを含む組成物であ
る。第１表に記された組成範囲のガス組成物につ
いて、パラジウム・アルミナ触媒が充填された燃
焼器における触媒層温度（燃焼温度）とガスの空
間速度とを第２表の範囲に設定して実測した結
果、排ガス組成物の空間速度と、水素の燃焼終了
温度TE Hおよび一酸化炭素の燃焼開始温度Tg cpとの
関係として、第３図が得られた。また、空間速度
15000h-1において、水素および一酸化炭素の未反
応で残存する分率Ｃ／C0の燃焼温度への依存性
は、第４図のようであつた。こゝで、C0は排ガ
ス組成物に含まれていたそれぞれのガスの初濃
度、Ｃは燃焼処理後のそれぞれのガス濃度であ
る。
【表】
これらの図面から、次のことが知られる。
空間速度15000h-1以上において水素を完全に燃
焼させるには触媒層の温度250℃以上に高める必
要がある。その場合には、水素の燃焼が完了する
以前に一酸化炭素の燃焼も起るので、燃焼に伴う
発熱量が大きく触媒層温度の上昇を招くうえに、
該処理後、次の吸着工程に入る前に該ガス組成物
から大量の熱エネルギーを除かねばならない。一
方、ガスの空間速度15000h-1以下においては、触
媒層温度が100℃以下になると水素の燃焼が十分
に行なわれない。 従つて、水素を選択的に燃焼させるためには、
空間速度15000h-1以下、燃焼（触媒層）温度100
〜250℃の条件が保持されることが好ましい。 上記のような条件ならびに第１表に準じた操作
法に従つて、AOD炉からの排ガス組成物を処理
した。そのときのガス組成および装置条件は第３
表のとおりである。
焼させるには触媒層の温度250℃以上に高める必
要がある。その場合には、水素の燃焼が完了する
以前に一酸化炭素の燃焼も起るので、燃焼に伴う
発熱量が大きく触媒層温度の上昇を招くうえに、
該処理後、次の吸着工程に入る前に該ガス組成物
から大量の熱エネルギーを除かねばならない。一
方、ガスの空間速度15000h-1以下においては、触
媒層温度が100℃以下になると水素の燃焼が十分
に行なわれない。 従つて、水素を選択的に燃焼させるためには、
空間速度15000h-1以下、燃焼（触媒層）温度100
〜250℃の条件が保持されることが好ましい。 上記のような条件ならびに第１表に準じた操作
法に従つて、AOD炉からの排ガス組成物を処理
した。そのときのガス組成および装置条件は第３
表のとおりである。
【表】
実測した結果、接触燃焼器の出口から採用され
たガス組成物に含まれた水素は濃度0.01％以下、
酸素は濃度0.1％以下であつた。また、該ガス組
成物を吸着処理することによつて、アルゴンが濃
度95〜99.5％、収率50〜65％で回収された。な
お、回収されたアルゴンガス中の組成は、窒素が
3.5％以下、酸素が0.1％以下、一酸化炭素が0.1％
以下、水素が0.01％以下であつた。 さらに、脱着段階において吸着塔内を50〜150
mmHgまで減圧にして操業し、パージ段階を省略
して実施した結果、濃度95〜99.5％のアルゴンが
収率50〜75％で回収された。 前述のように、アルゴン−酸素吹錬炉からの排
出ガス組成物に、本発明の接触燃焼処理および圧
力差吸着処理の２段処理を適用することによつて
水素を含まない高濃度アルゴン高収率で回収する
ことができる。なお、一酸化炭素も濃縮されるの
で、回収して燃料、化学原料として利用する途が
開かれる。
たガス組成物に含まれた水素は濃度0.01％以下、
酸素は濃度0.1％以下であつた。また、該ガス組
成物を吸着処理することによつて、アルゴンが濃
度95〜99.5％、収率50〜65％で回収された。な
お、回収されたアルゴンガス中の組成は、窒素が
3.5％以下、酸素が0.1％以下、一酸化炭素が0.1％
以下、水素が0.01％以下であつた。 さらに、脱着段階において吸着塔内を50〜150
mmHgまで減圧にして操業し、パージ段階を省略
して実施した結果、濃度95〜99.5％のアルゴンが
収率50〜75％で回収された。 前述のように、アルゴン−酸素吹錬炉からの排
出ガス組成物に、本発明の接触燃焼処理および圧
力差吸着処理の２段処理を適用することによつて
水素を含まない高濃度アルゴン高収率で回収する
ことができる。なお、一酸化炭素も濃縮されるの
で、回収して燃料、化学原料として利用する途が
開かれる。
第１図はアルゴン−酸素吹錬炉に本発明を適用
した場合の流れ図、第２図は接触燃焼工程と圧力
差吸脱着工程の説明用系統図であり、第３図は接
触燃焼工程のガス空間速度と水素燃焼点および一
酸化燃焼開始点との関係を示し、第４図は空間速
度15000h-1における水素および一酸化炭素の燃焼
の触媒層温度への依存性を示す。また、第５図
は、脱着を減圧下で行う場合の圧力差吸脱着工程
の系統図の例である。 １４……アルゴン−酸素吹錬炉、２……除塵
器、３……冷却器、４……ブロワ、５……タン
ク、６……接触燃焼装置、７……圧縮機、８……
冷却器、９……吸着塔、１１……製品ガスタン
ク、１２……真空ポンプ、５１〜６４……電磁
弁、６５，６６……絞り弁。
した場合の流れ図、第２図は接触燃焼工程と圧力
差吸脱着工程の説明用系統図であり、第３図は接
触燃焼工程のガス空間速度と水素燃焼点および一
酸化燃焼開始点との関係を示し、第４図は空間速
度15000h-1における水素および一酸化炭素の燃焼
の触媒層温度への依存性を示す。また、第５図
は、脱着を減圧下で行う場合の圧力差吸脱着工程
の系統図の例である。 １４……アルゴン−酸素吹錬炉、２……除塵
器、３……冷却器、４……ブロワ、５……タン
ク、６……接触燃焼装置、７……圧縮機、８……
冷却器、９……吸着塔、１１……製品ガスタン
ク、１２……真空ポンプ、５１〜６４……電磁
弁、６５，６６……絞り弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルゴン−酸素吹錬炉から排出されたアルゴ
ンを主成分とし一酸化炭素、水素および酸素等を
含有してなる排ガス組成物からアルゴンを回収す
る方法において、温度が100℃から250℃に保持さ
れた触媒層に空間速度が15000h-1以下の排ガス組
成物を接触させて水素を選択的に燃焼させる接触
燃焼工程と、該工程を経たガス組成物からアルゴ
ンを除く成分を加圧下において吸着剤に吸着させ
ることによつてアルゴンを濃縮し採集する吸着工
程を含むことを特徴とするアルゴンの回収方法。 ２ 触媒としてパラジウムを用いることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のアルゴンの回収
方法。 ３ 合成ゼオライト系吸着剤が充填された複数個
の吸着塔を用い、且つ、 前記吸着工程が、吸着塔に排ガス組成物を圧入
する（加圧）段階、アルゴンを除く該ガス組成物
の成分を加圧下に吸着させることによつてアルゴ
ンを濃縮し取出す（吸着）段階、吸着塔内を大気
圧まで減圧することによつて前記被吸着成分を脱
着する（脱着）段階、脱着後の吸着剤を前記濃縮
されたアルゴンの一部を用いて洗い再生する（パ
ージ）段階、および、吸着剤が再生された塔と吸
着を終えた塔とを連通させることによつて両塔内
圧力を均等にする（均圧）段階から成ることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のアルゴンの
回収方法。 ４ 脱着段階において、吸着塔内を大気圧以下に
まで減圧することによつて被吸着成分を脱着する
とともに吸着剤を再生し、前記パージ段階を省略
したことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
のアルゴンの回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2463983A JPS59152210A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | アルゴンの回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2463983A JPS59152210A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | アルゴンの回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59152210A JPS59152210A (ja) | 1984-08-30 |
| JPH0422848B2 true JPH0422848B2 (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=12143697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2463983A Granted JPS59152210A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | アルゴンの回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59152210A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60239309A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-28 | Seitetsu Kagaku Co Ltd | アルゴンの回収方法 |
| JPS61236603A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-21 | Nippon Cement Co Ltd | 非酸化物粉末の連続合成装置 |
| JPS62207813A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Ａｒ−Ｏ↓２精錬炉の排ガス処理装置 |
| JP2761917B2 (ja) * | 1989-04-15 | 1998-06-04 | 日本酸素株式会社 | アルゴンの回収方法 |
| US5106399A (en) * | 1991-02-25 | 1992-04-21 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Argon purification system |
| US6797421B2 (en) * | 2002-01-11 | 2004-09-28 | Utc Fuel Cells, Llc | Method and apparatus for preventing water in fuel cell power plants from freezing during storage |
| JP4733960B2 (ja) * | 2004-10-18 | 2011-07-27 | 大陽日酸株式会社 | 熱スイング吸着方式による不純物含有アルゴンガスの精製方法および精製装置 |
| JP4832163B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2011-12-07 | 日本パワーファスニング株式会社 | 石膏ボード締結用の自己穿孔ねじ |
| JP4875957B2 (ja) * | 2006-10-10 | 2012-02-15 | 株式会社トープラ | タッピンねじ |
| US7645431B2 (en) | 2007-10-23 | 2010-01-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Purification of noble gases using online regeneration of getter beds |
| JP2013049605A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 不活性ガス精製方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54149396A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-22 | Hitachi Ltd | Recovering method for argon gas from exhaust gas in argon-oxygen blowing process |
-
1983
- 1983-02-18 JP JP2463983A patent/JPS59152210A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59152210A (ja) | 1984-08-30 |
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