JPH06114262A - 炭素吸着床の火災を防止するための炭素質吸着剤 - Google Patents
炭素吸着床の火災を防止するための炭素質吸着剤Info
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- JPH06114262A JPH06114262A JP5043927A JP4392793A JPH06114262A JP H06114262 A JPH06114262 A JP H06114262A JP 5043927 A JP5043927 A JP 5043927A JP 4392793 A JP4392793 A JP 4392793A JP H06114262 A JPH06114262 A JP H06114262A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 吸着床の局部的温度暴走や燃焼の生じない、
ガス流から揮発性の有機化合物を吸収する方法を提供す
ることである。 【構成】 ポリスルホン化架橋合成コポリマーの多孔性
の被熱分解粒子から成る、炭素質吸着剤粒子の吸着床に
酸化可能な有機化合物を含むガス流を接触させて、酸化
可能なガス流から酸化可能な有機化合物、例えばシクロ
ヘキサノンを除去する。
ガス流から揮発性の有機化合物を吸収する方法を提供す
ることである。 【構成】 ポリスルホン化架橋合成コポリマーの多孔性
の被熱分解粒子から成る、炭素質吸着剤粒子の吸着床に
酸化可能な有機化合物を含むガス流を接触させて、酸化
可能なガス流から酸化可能な有機化合物、例えばシクロ
ヘキサノンを除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス流から揮発性有機
化合物を吸着する方法に関する。
化合物を吸着する方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】活性炭技術は、溶剤回収および空気汚染
除去のための方法に広く使用されている。いくつかの応
用、例えば空気流からの有機蒸気の吸着において、吸着
された有機化合物を含有する活性炭吸着床が酸素の存在
下に運転されている。
除去のための方法に広く使用されている。いくつかの応
用、例えば空気流からの有機蒸気の吸着において、吸着
された有機化合物を含有する活性炭吸着床が酸素の存在
下に運転されている。
【０００３】制御できない発熱反応および吸着床の燃焼
に関する出来事が、酸化可能な有機化合物、例えばケト
ン、アルデヒドまたは有機酸が、酸素の存在下に活性炭
吸着床に吸着される条件下に報告されてきた。例えば、
Ｅ．Ｃ．Ａｋｕｂｕｉｒｏ，Ｎ．Ｊ．Ｗａｇｎｅｒ，
“Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ＡｃｔｉｖａｔｅｄＣ
ａｒｂｏｎ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｔｏｗａｒｄ Ａｄ
ｓｏｒｂｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃｓ”，Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．
Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．３１，３３９−３４６（１９９
２）；Ａ．Ａ．Ｎａｕｊｏｋａｓ，“Ｓｐｏｎｔａｎｅ
ｏｕｓ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ
Ｂｅｄｓ”，Ｐｌａｎｔ／Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｐｒ
ｏｇｒｅｓｓ Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．２（Ａｐｒｉｌ １
９８５）；Ａ．Ａ．Ｎａｕｊｏｋａｓ，“Ｐｒｅｖｅｎ
ｔｉｎｇ Ｃａｒｂｏｎ Ｂｅｄ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏ
ｎ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ”，Ｌｏｓｓ Ｐｒｅｖ．１９７
８（１２），１２８−１３５、参照。
に関する出来事が、酸化可能な有機化合物、例えばケト
ン、アルデヒドまたは有機酸が、酸素の存在下に活性炭
吸着床に吸着される条件下に報告されてきた。例えば、
Ｅ．Ｃ．Ａｋｕｂｕｉｒｏ，Ｎ．Ｊ．Ｗａｇｎｅｒ，
“Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ＡｃｔｉｖａｔｅｄＣ
ａｒｂｏｎ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｔｏｗａｒｄ Ａｄ
ｓｏｒｂｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃｓ”，Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．
Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．３１，３３９−３４６（１９９
２）；Ａ．Ａ．Ｎａｕｊｏｋａｓ，“Ｓｐｏｎｔａｎｅ
ｏｕｓ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎ
Ｂｅｄｓ”，Ｐｌａｎｔ／Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｐｒ
ｏｇｒｅｓｓ Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．２（Ａｐｒｉｌ １
９８５）；Ａ．Ａ．Ｎａｕｊｏｋａｓ，“Ｐｒｅｖｅｎ
ｔｉｎｇ Ｃａｒｂｏｎ Ｂｅｄ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏ
ｎ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ”，Ｌｏｓｓ Ｐｒｅｖ．１９７
８（１２），１２８−１３５、参照。
【０００４】燃焼現象は、活性炭吸着床吸着がシクロヘ
キサノンを回収するために使用される応用に特に厳しい
問題を提供する。例えばＭ．Ｍｉｚｕｔａｎｉ，Ｍ．Ｍ
ｉｎｅｍｏｔｏ ａｎｄ Ｍ．Ｈｉｒａｏ，“Ｐｒｅｖ
ｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅＩｇｎｉｔｉｏｎ Ｐｈｅ
ｎｏｍｅｎｏｎ ｏｆ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｃａｒｂ
ｏｎ Ｂｅｄｓ Ｄｕｒｉｎｇ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏ
ｆ ＳｏｌｖｅｎｔＣｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｃｙｃｌｏ
ｈｅｘａｎｏｎｅ”，Ｋａｇａｋｕ Ｋｏｇａｋｕ Ｒ
ｏｎｂｕｓｈｕ，１６（１），２３−３０（１９９
０）；Ｙ．Ｔａｋｅｕｃｈｉ，Ｍ．Ｍｉｚｕｔａｎｉ
ａｎｄ Ｈ．Ｉｋｅｄａ，“Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏ
ｆ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｃａｒｂｏｎ Ｂｅｄ Ｉｇ
ｎｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ Ｄｕ
ｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ Ｃｙｃｌ
ｏｈｅｘａｎｏｎｅ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｊａｐａ
ｎ Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．１，６８−７４（１９９
０）、参照。
キサノンを回収するために使用される応用に特に厳しい
問題を提供する。例えばＭ．Ｍｉｚｕｔａｎｉ，Ｍ．Ｍ
ｉｎｅｍｏｔｏ ａｎｄ Ｍ．Ｈｉｒａｏ，“Ｐｒｅｖ
ｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅＩｇｎｉｔｉｏｎ Ｐｈｅ
ｎｏｍｅｎｏｎ ｏｆ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｃａｒｂ
ｏｎ Ｂｅｄｓ Ｄｕｒｉｎｇ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏ
ｆ ＳｏｌｖｅｎｔＣｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｃｙｃｌｏ
ｈｅｘａｎｏｎｅ”，Ｋａｇａｋｕ Ｋｏｇａｋｕ Ｒ
ｏｎｂｕｓｈｕ，１６（１），２３−３０（１９９
０）；Ｙ．Ｔａｋｅｕｃｈｉ，Ｍ．Ｍｉｚｕｔａｎｉ
ａｎｄ Ｈ．Ｉｋｅｄａ，“Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏ
ｆ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｃａｒｂｏｎ Ｂｅｄ Ｉｇ
ｎｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ Ｄｕ
ｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ Ｃｙｃｌ
ｏｈｅｘａｎｏｎｅ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｊａｐａ
ｎ Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．１，６８−７４（１９９
０）、参照。
【０００５】炭素吸着床の燃焼問題は、ガス流への水分
の添加（例えば上記Ｔａｋｅｕｃｈｉ等の文献参照）、
および操業停止の間に不活性ガスを使用する吸着床のパ
ージ（例えば、上記Ｍｉｚｕｔａｎｉ等の文献参照）に
的をしぼられてきた。しかしながら、これらの試みの各
々は吸着床の運転効率に有害に影響する。すなわち、ガ
ス流中の水分は、有機化合物を吸着するための吸着剤の
能力を減少させ、不活性パージガス流は、吸着床の物質
移動領域が吸着床の出口へ向かうことを効果的に強制す
る。
の添加（例えば上記Ｔａｋｅｕｃｈｉ等の文献参照）、
および操業停止の間に不活性ガスを使用する吸着床のパ
ージ（例えば、上記Ｍｉｚｕｔａｎｉ等の文献参照）に
的をしぼられてきた。しかしながら、これらの試みの各
々は吸着床の運転効率に有害に影響する。すなわち、ガ
ス流中の水分は、有機化合物を吸着するための吸着剤の
能力を減少させ、不活性パージガス流は、吸着床の物質
移動領域が吸着床の出口へ向かうことを効果的に強制す
る。
【０００６】発明の概要 酸化するガス流から酸化可能な有機化合物を除去する方
法を開示する。その方法は、吸着剤粒子がポリスルホン
化架橋合成コポリマーの多孔性被熱分解粒子から成る、
炭素質吸着剤粒子の吸着床とガス流を接触させて、吸着
剤粒子上に酸化可能な有機化合物を吸着することから成
る。吸着された酸化可能な有機化合物と結合して熱分解
されたコポリマーの吸着剤粒子は、同一条件下の活性炭
粒子に比べて酸化剤の存在下に減少された酸化活性を示
す。被熱分解コポリマーの吸着剤粒子とその上に吸着さ
れた酸化可能な有機化合物の組合せの低い酸化活性によ
り、吸着床は局在化された温度逸脱を進展しなく、吸着
床は燃焼の局在化された領域を含まないままである。
法を開示する。その方法は、吸着剤粒子がポリスルホン
化架橋合成コポリマーの多孔性被熱分解粒子から成る、
炭素質吸着剤粒子の吸着床とガス流を接触させて、吸着
剤粒子上に酸化可能な有機化合物を吸着することから成
る。吸着された酸化可能な有機化合物と結合して熱分解
されたコポリマーの吸着剤粒子は、同一条件下の活性炭
粒子に比べて酸化剤の存在下に減少された酸化活性を示
す。被熱分解コポリマーの吸着剤粒子とその上に吸着さ
れた酸化可能な有機化合物の組合せの低い酸化活性によ
り、吸着床は局在化された温度逸脱を進展しなく、吸着
床は燃焼の局在化された領域を含まないままである。
【０００７】好ましい実施態様において、酸化可能な有
機化合物は、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチ
ルエチルケトン、ジイソブチルケトン、ジエチルケト
ン、エチルブチルケトン、ジアセトンアルコール、シク
ロヘキサノン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒ
ド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、酢酸ブチ
ル、メチルイソブチルカルビノール、酢酸、プロピオン
酸および酪酸より成る群から選ばれる。
機化合物は、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチ
ルエチルケトン、ジイソブチルケトン、ジエチルケト
ン、エチルブチルケトン、ジアセトンアルコール、シク
ロヘキサノン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒ
ド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、酢酸ブチ
ル、メチルイソブチルカルビノール、酢酸、プロピオン
酸および酪酸より成る群から選ばれる。
【０００８】特に好ましくて都合の良い実施態様におい
て、酸化可能な有機化合物は、シクロヘキサノンまたは
ブチルアルデヒドである。好ましい実施態様において、
合成コポリマーはビニル芳香族コポリマーである。
て、酸化可能な有機化合物は、シクロヘキサノンまたは
ブチルアルデヒドである。好ましい実施態様において、
合成コポリマーはビニル芳香族コポリマーである。
【０００９】好ましい実施態様において、ポリスルホン
化コポリマーは、熱分解に先立って、モノスルホン化に
より同じコポリマーに導入されうる硫黄含量の最小で少
なくとも１．０４倍を含有する。好ましい実施態様にお
いて、吸着剤粒子は、吸着剤ｇ当り約０．０５ｍｌより
大きいかまたは等しいマクロ細孔容積を示す。
化コポリマーは、熱分解に先立って、モノスルホン化に
より同じコポリマーに導入されうる硫黄含量の最小で少
なくとも１．０４倍を含有する。好ましい実施態様にお
いて、吸着剤粒子は、吸着剤ｇ当り約０．０５ｍｌより
大きいかまたは等しいマクロ細孔容積を示す。
【００１０】好ましい実施態様において、粒子は温度約
３００〜約１２００℃にて不活性雰囲気中で約１５分間
〜約２時間熱分解される。好ましい実施態様において、
吸着剤粒子は約９０ｍ2 表面積／ｇ吸着剤より大きい比
表面積を示す。
３００〜約１２００℃にて不活性雰囲気中で約１５分間
〜約２時間熱分解される。好ましい実施態様において、
吸着剤粒子は約９０ｍ2 表面積／ｇ吸着剤より大きい比
表面積を示す。
【００１１】好ましい実施態様において、吸着された酸
化可能な有機化合物は、吸着床の吸着剤粒子から脱着さ
れ、収集されて化合物を回収する。本発明の方法により
回収された酸化可能な有機化合物は、同一条件下に活性
炭吸着剤を使用して回収された同一化合物に比べて、化
合物の酸化生成物による汚染に関して減少された水準を
示す。
化可能な有機化合物は、吸着床の吸着剤粒子から脱着さ
れ、収集されて化合物を回収する。本発明の方法により
回収された酸化可能な有機化合物は、同一条件下に活性
炭吸着剤を使用して回収された同一化合物に比べて、化
合物の酸化生成物による汚染に関して減少された水準を
示す。
【００１２】本発明および最善の態様の詳細な説明 本明細書に使用されるとき、術語「容易に酸化可能な有
機化合物」は、適度の温度、すなわち約５０〜約１５０
℃で、活性炭の存在下に酸素と反応する有機化合物を意
味する。有機化合物が容易に酸化可能な有機化合物であ
るかどうかを決定するための有機化合物を評価するため
の模範的な方法は、Ａ．Ａ．ＮａｕｊｏｋａｓによりＬ
ｏｓｓ Ｐｒｅｖ １９７８，１２の１２９頁に示され
ている。すなわち、有機化合物（空気中に０．２５容積
％）を１００℃または１２５℃のどちらかの初期吸着床
温度で表面ガス流速２５ｃｍ／ｓで活性炭（ユニオンカ
ーバイト社ＪＸＣ４／６メッシュ）吸着床（直径５ｃｍ
×長さ９０ｃｍ）へ導入する。吸着床からの出口流のＣ
Ｏ濃度および吸着床温度を監視して吸着床の温度上昇お
よび出口流中のＣＯの存在の増加を吸着床の酸化活性の
指示として取り上げる。有機化合物を吸収した吸着剤の
かたまりの温度が監視され、そして発熱が酸化活性の指
示として取り上げられる、化合物が容易に酸化可能であ
るかどうかを決定するための有機化合物を評価するため
の第２の模範的な方法を、以下に示す実施例３で説明す
る。
機化合物」は、適度の温度、すなわち約５０〜約１５０
℃で、活性炭の存在下に酸素と反応する有機化合物を意
味する。有機化合物が容易に酸化可能な有機化合物であ
るかどうかを決定するための有機化合物を評価するため
の模範的な方法は、Ａ．Ａ．ＮａｕｊｏｋａｓによりＬ
ｏｓｓ Ｐｒｅｖ １９７８，１２の１２９頁に示され
ている。すなわち、有機化合物（空気中に０．２５容積
％）を１００℃または１２５℃のどちらかの初期吸着床
温度で表面ガス流速２５ｃｍ／ｓで活性炭（ユニオンカ
ーバイト社ＪＸＣ４／６メッシュ）吸着床（直径５ｃｍ
×長さ９０ｃｍ）へ導入する。吸着床からの出口流のＣ
Ｏ濃度および吸着床温度を監視して吸着床の温度上昇お
よび出口流中のＣＯの存在の増加を吸着床の酸化活性の
指示として取り上げる。有機化合物を吸収した吸着剤の
かたまりの温度が監視され、そして発熱が酸化活性の指
示として取り上げられる、化合物が容易に酸化可能であ
るかどうかを決定するための有機化合物を評価するため
の第２の模範的な方法を、以下に示す実施例３で説明す
る。
【００１３】特に関心を引く容易に酸化可能な有機化合
物は、酸素化された脂肪族または脂環式有機化合物、例
えばケトン、エーテル、アルデヒド、アルコールおよび
有機酸である。
物は、酸素化された脂肪族または脂環式有機化合物、例
えばケトン、エーテル、アルデヒド、アルコールおよび
有機酸である。
【００１４】模範的に容易に酸化可能な有機化合物とし
ては、例えば、アセトン、メチルイソブチルケトン、メ
チルエチルケトン、エチルブチルケトン、ジイソブチル
ケトン、ジエチルケトン、ジアセトンアルコール、シク
ロヘキサノン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒ
ド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、酢酸ブチ
ル、メチルイソブチルカルビノール、酢酸、プロピオン
酸および酪酸が挙げられる。
ては、例えば、アセトン、メチルイソブチルケトン、メ
チルエチルケトン、エチルブチルケトン、ジイソブチル
ケトン、ジエチルケトン、ジアセトンアルコール、シク
ロヘキサノン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒ
ド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、酢酸ブチ
ル、メチルイソブチルカルビノール、酢酸、プロピオン
酸および酪酸が挙げられる。
【００１５】本発明の方法の好ましい実施態様におい
て、容易に酸化可能な有機化合物はケトン、アルデヒド
またはカルボン酸であり、そして分子当り１〜１０個の
炭素原子を有し、例えばメチルイソブチルケトン、ジイ
ソブチルケトン、エチルブチルケトン、メチルエチルケ
トン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピオン
アルデヒド、ブチルアルデヒド、プロピオン酸および酪
酸である。本発明の方法の特に都合の良い実施態様にお
いて、容易に酸化可能な有機化合物はシクロヘキサノン
またはブチルアルデヒドを含む。
て、容易に酸化可能な有機化合物はケトン、アルデヒド
またはカルボン酸であり、そして分子当り１〜１０個の
炭素原子を有し、例えばメチルイソブチルケトン、ジイ
ソブチルケトン、エチルブチルケトン、メチルエチルケ
トン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピオン
アルデヒド、ブチルアルデヒド、プロピオン酸および酪
酸である。本発明の方法の特に都合の良い実施態様にお
いて、容易に酸化可能な有機化合物はシクロヘキサノン
またはブチルアルデヒドを含む。
【００１６】ガス流中に含有される酸化剤は、それ自身
気相であり得てそして／またはガス流中に飛沫同伴され
る不連続液相の全てまたは一部を形成し得る。適当な酸
化剤としては、例えば酸素、過酸化物、過塩素酸塩、お
よび過マンガン酸塩が挙げられる。本発明の方法は、揮
発性の酸化可能な有機化合物と酸化剤の両方を含む如何
なるガス流からの揮発性の酸化可能な有機化合物の除去
および回収に応用されるときにも好都合であるが、その
方法は空気流を製造する方法から揮発性の容易に酸化可
能な有機化合物の除去、例えば溶剤回収および／または
空気汚染除去システムにおいて特に実用的かつ経済的に
重要なものである。
気相であり得てそして／またはガス流中に飛沫同伴され
る不連続液相の全てまたは一部を形成し得る。適当な酸
化剤としては、例えば酸素、過酸化物、過塩素酸塩、お
よび過マンガン酸塩が挙げられる。本発明の方法は、揮
発性の酸化可能な有機化合物と酸化剤の両方を含む如何
なるガス流からの揮発性の酸化可能な有機化合物の除去
および回収に応用されるときにも好都合であるが、その
方法は空気流を製造する方法から揮発性の容易に酸化可
能な有機化合物の除去、例えば溶剤回収および／または
空気汚染除去システムにおいて特に実用的かつ経済的に
重要なものである。
【００１７】本発明の方法の吸着剤吸着床の炭素質吸着
剤粒子は、ポリスルホン化架橋合成コポリマーの多孔性
被熱分解粒子である。適当な架橋合成コポリマー粒子
は、２種類またはそれ以上のエチレン性不飽和モノマー
を共重合して調製され、前記モノマーの少なくとも１種
類は、分子当り２個またはそれ以上のエチレン性不飽和
位置を有する架橋性モノマーである。
剤粒子は、ポリスルホン化架橋合成コポリマーの多孔性
被熱分解粒子である。適当な架橋合成コポリマー粒子
は、２種類またはそれ以上のエチレン性不飽和モノマー
を共重合して調製され、前記モノマーの少なくとも１種
類は、分子当り２個またはそれ以上のエチレン性不飽和
位置を有する架橋性モノマーである。
【００１８】好ましくは、合成コポリマーはビニル芳香
族コポリマーから成る。適当なビニル芳香族コポリマー
は、少なくとも５０％、好ましくは９０％、最も好まし
くは９８％のモノマー単位は、ビニル芳香族モノマーか
ら誘導される。適当なビニル芳香族モノマーとしては、
例えば、スチレン、ｐ−メチルスチレン、エチルビニル
ベンゼン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼンおよび
ジイソプロペニルベンゼンが挙げられる。
族コポリマーから成る。適当なビニル芳香族コポリマー
は、少なくとも５０％、好ましくは９０％、最も好まし
くは９８％のモノマー単位は、ビニル芳香族モノマーか
ら誘導される。適当なビニル芳香族モノマーとしては、
例えば、スチレン、ｐ−メチルスチレン、エチルビニル
ベンゼン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼンおよび
ジイソプロペニルベンゼンが挙げられる。
【００１９】好ましいビニル芳香族コポリマーは、分子
当り一つのエチレン性不飽和位置を有するビニル芳香族
モノマー、好ましくはスチレンまたはスチレンとエチル
ビニルベンゼンの混合物、および分子当り２個またはそ
れ以上のエチレン性不飽和位置を有するビニル芳香族架
橋性モノマー、好ましくはジビニルベンゼンまたはジイ
ソプロペニルベンゼンを重合して調製されたものであ
る。コポリマー中の架橋性モノマーの濃度は、コポリマ
ーの約２〜９８重量％であり、好ましくはコポリマーの
約３９〜約８０％である。
当り一つのエチレン性不飽和位置を有するビニル芳香族
モノマー、好ましくはスチレンまたはスチレンとエチル
ビニルベンゼンの混合物、および分子当り２個またはそ
れ以上のエチレン性不飽和位置を有するビニル芳香族架
橋性モノマー、好ましくはジビニルベンゼンまたはジイ
ソプロペニルベンゼンを重合して調製されたものであ
る。コポリマー中の架橋性モノマーの濃度は、コポリマ
ーの約２〜９８重量％であり、好ましくはコポリマーの
約３９〜約８０％である。
【００２０】好ましくは、架橋合成コポリマー粒子は、
約０．０５ｍｌマクロ微細孔容積／ｇ吸着剤より大き
い、好ましくは約０．１０ｍｌマクロ微細孔容積／ｇ吸
着剤〜約０．３０ｍｌマクロ微細孔容積／ｇ吸着剤を示
すマクロ微細孔粒子である。本明細書で言及されると
き、マクロ微細孔は、微細孔径が窒素多孔度測定法によ
り測定されて、５００Åより大きい平均微細孔径により
特徴付けられる微細孔である。適当なマクロ微細孔性架
橋合成コポリマー粒子は、米国特許第４，２５６，８４
０号明細書に記載されているように、例えば沈殿剤の存
在下に懸濁重合により調製することができ、その開示は
これへの参照により本明細書中に取り入れられている。
適当な粒子はまた他の方法、例えば米国特許第３，１２
２，５１４号明細書に記載されている教示により作製で
きることは当業者には明らかであろう。
約０．０５ｍｌマクロ微細孔容積／ｇ吸着剤より大き
い、好ましくは約０．１０ｍｌマクロ微細孔容積／ｇ吸
着剤〜約０．３０ｍｌマクロ微細孔容積／ｇ吸着剤を示
すマクロ微細孔粒子である。本明細書で言及されると
き、マクロ微細孔は、微細孔径が窒素多孔度測定法によ
り測定されて、５００Åより大きい平均微細孔径により
特徴付けられる微細孔である。適当なマクロ微細孔性架
橋合成コポリマー粒子は、米国特許第４，２５６，８４
０号明細書に記載されているように、例えば沈殿剤の存
在下に懸濁重合により調製することができ、その開示は
これへの参照により本明細書中に取り入れられている。
適当な粒子はまた他の方法、例えば米国特許第３，１２
２，５１４号明細書に記載されている教示により作製で
きることは当業者には明らかであろう。
【００２１】架橋コポリマー粒子は、米国特許第４，８
３９，３３１号に記載されているようにポリスルホン化
により安定化され、その開示はこれへの参照により本明
細書に取り入れられている。本明細書中に使用されると
き、スルホン化は、ビニル芳香族コポリマーの影響され
易い芳香族核当り平均１個より多いスルホネート基を導
入することに対し十分に活発であるスルホン化工程のこ
とを称し、コポリマーの適当なポリスルホン化粒子は、
ポリスルホン化によりコポリマー中に導入された硫黄に
対する微量分析値が、従来のモノスルホン化により導入
される硫黄に対する値の少なくとも１．０４倍、好まし
くは少なくとも１．０７倍、より好ましくは少なくとも
１．１６倍である粒子である。架橋ビニル芳香族コポリ
マーの粒子は、例えば粒子を発煙硫酸または、高められ
た温度、例えば約１００〜約１５０℃で発煙硫酸と接触
させることによりスルホン化することができる。
３９，３３１号に記載されているようにポリスルホン化
により安定化され、その開示はこれへの参照により本明
細書に取り入れられている。本明細書中に使用されると
き、スルホン化は、ビニル芳香族コポリマーの影響され
易い芳香族核当り平均１個より多いスルホネート基を導
入することに対し十分に活発であるスルホン化工程のこ
とを称し、コポリマーの適当なポリスルホン化粒子は、
ポリスルホン化によりコポリマー中に導入された硫黄に
対する微量分析値が、従来のモノスルホン化により導入
される硫黄に対する値の少なくとも１．０４倍、好まし
くは少なくとも１．０７倍、より好ましくは少なくとも
１．１６倍である粒子である。架橋ビニル芳香族コポリ
マーの粒子は、例えば粒子を発煙硫酸または、高められ
た温度、例えば約１００〜約１５０℃で発煙硫酸と接触
させることによりスルホン化することができる。
【００２２】ポリスルホン化粒子の熱分解は、米国特許
第４，０４０，９９０号明細書に教示されているどの方
法によっても行うことができ、その開示はこれへの参照
により本明細書中に取り入れられている。特許´９９０
号明細書に記載されているように、マクロ微孔性の安定
化された架橋コポリマー粒子の熱分解は、粒子にミクロ
微細孔を導入し、その結果多様な細孔径分布を示す粒子
を生じる。本明細書中に使用されるとき、メソ微細孔は
２０Å〜５００Åの平均微細孔径により特徴付けられる
微細孔であり、ミクロ微細孔は２０Å以下の平均微細孔
径により特徴付けられる微細孔であり、それぞれの微細
孔径は窒素多孔度計法により測定される。
第４，０４０，９９０号明細書に教示されているどの方
法によっても行うことができ、その開示はこれへの参照
により本明細書中に取り入れられている。特許´９９０
号明細書に記載されているように、マクロ微孔性の安定
化された架橋コポリマー粒子の熱分解は、粒子にミクロ
微細孔を導入し、その結果多様な細孔径分布を示す粒子
を生じる。本明細書中に使用されるとき、メソ微細孔は
２０Å〜５００Åの平均微細孔径により特徴付けられる
微細孔であり、ミクロ微細孔は２０Å以下の平均微細孔
径により特徴付けられる微細孔であり、それぞれの微細
孔径は窒素多孔度計法により測定される。
【００２３】熱分解条件は、粒子に所望の比ミクロ細孔
容積および所望の比表面積を与えるために選ばれる。適
当な被熱分解吸着剤粒子は、約０．０２ｍｌミクロ細孔
容積／ｇ吸着剤より大きいかまたは等しい値を示し、好
ましくは約０．０５ｍｌミクロ微細孔容積／ｇ吸着剤よ
り大きいかまたは等しい値を示し、より好ましくは約
０．１ｍｌミクロ微細孔容積／ｇ吸着剤よりも大きいか
または等しい値を示す。適当な被熱分解吸着剤粒子は、
約９０ｍ2 ／ｇ吸着剤より大きいかまたは等しい比表面
積を示し、好ましくは約１７０ｍ2 ／ｇ吸着剤より大き
いかまたは等しい比表面積を示し、より好ましくは約３
００ｍ2 ／ｇ吸着剤より大きいかまたは等しい比表面積
を示す。好ましくは、熱分解は、温度約３００〜約１２
００℃、より好ましくは約３００〜約８００℃、時間約
１５分間〜約２時間の制御された熱分解である。
容積および所望の比表面積を与えるために選ばれる。適
当な被熱分解吸着剤粒子は、約０．０２ｍｌミクロ細孔
容積／ｇ吸着剤より大きいかまたは等しい値を示し、好
ましくは約０．０５ｍｌミクロ微細孔容積／ｇ吸着剤よ
り大きいかまたは等しい値を示し、より好ましくは約
０．１ｍｌミクロ微細孔容積／ｇ吸着剤よりも大きいか
または等しい値を示す。適当な被熱分解吸着剤粒子は、
約９０ｍ2 ／ｇ吸着剤より大きいかまたは等しい比表面
積を示し、好ましくは約１７０ｍ2 ／ｇ吸着剤より大き
いかまたは等しい比表面積を示し、より好ましくは約３
００ｍ2 ／ｇ吸着剤より大きいかまたは等しい比表面積
を示す。好ましくは、熱分解は、温度約３００〜約１２
００℃、より好ましくは約３００〜約８００℃、時間約
１５分間〜約２時間の制御された熱分解である。
【００２４】熱分解されたポリスルホン化材料は、その
まま使用してもよく、または場合によっては温度約３０
０〜約１２００℃またはそれ以上で、酸素、蒸気、水、
アンモニア、一酸化炭素、二酸化炭素などを包含するさ
まざまな活性化ガスに暴すようなこの技術分野に知られ
ている方法によって活性化してもよい。また、窒素のよ
うな不活性ガス中よりもむしろ活性化ガスの存在下に熱
分解を行うこともできる。約８００℃以下の温度では、
熱分解は速度論的に優位を占める工程であり、活性化ガ
スの効果は比較的短い熱分解時間では少ししか見られな
い。約８００℃以上の熱分解温度、または温度約３００
〜約８００℃で活性化ガスに長く暴すことによって、熱
分解と活性化の両方を達成することができる。
まま使用してもよく、または場合によっては温度約３０
０〜約１２００℃またはそれ以上で、酸素、蒸気、水、
アンモニア、一酸化炭素、二酸化炭素などを包含するさ
まざまな活性化ガスに暴すようなこの技術分野に知られ
ている方法によって活性化してもよい。また、窒素のよ
うな不活性ガス中よりもむしろ活性化ガスの存在下に熱
分解を行うこともできる。約８００℃以下の温度では、
熱分解は速度論的に優位を占める工程であり、活性化ガ
スの効果は比較的短い熱分解時間では少ししか見られな
い。約８００℃以上の熱分解温度、または温度約３００
〜約８００℃で活性化ガスに長く暴すことによって、熱
分解と活性化の両方を達成することができる。
【００２５】好ましくは、本発明の方法に使用されるポ
リスルホン化コポリマー粒子は、不活性雰囲気中で熱分
解されて活性化ガスに暴すことにより活性化されない。
適当な炭素質吸着剤粒子、例えばＡｍｂｅｒｓｏｒｂ
（商標）５６３吸着剤、Ａｍｂｅｒｓｏｒｂ（商標）５
７２吸着剤は、ロームアンドハース社、フィラデルフィ
ア、ＰＡから市販されている。
リスルホン化コポリマー粒子は、不活性雰囲気中で熱分
解されて活性化ガスに暴すことにより活性化されない。
適当な炭素質吸着剤粒子、例えばＡｍｂｅｒｓｏｒｂ
（商標）５６３吸着剤、Ａｍｂｅｒｓｏｒｂ（商標）５
７２吸着剤は、ロームアンドハース社、フィラデルフィ
ア、ＰＡから市販されている。
【００２６】容易に酸化可能な有機化合物および酸化剤
を含むガス流は、例えば、炭素質吸着剤粒子の吸着床を
有する、管状反応器中で、ポリスルホン化架橋合成コポ
リマーの上記の多孔性の被熱分解粒子から成る粒子と、
吸着床の吸着剤粒子上に酸化可能な化合物の吸着を可能
にするのに有効な条件下に接触させられる。被熱分解コ
ポリマーの吸着剤粒子上に吸着された酸化可能な有機化
合物と組合せて吸着床の被熱分解コポリマー吸着剤粒子
は、同一条件下の活性炭吸着剤の粒子に比べて、吸着床
を通って流れるガス流中に存在する酸化剤の存在下に減
少させられた酸化活性を示す。
を含むガス流は、例えば、炭素質吸着剤粒子の吸着床を
有する、管状反応器中で、ポリスルホン化架橋合成コポ
リマーの上記の多孔性の被熱分解粒子から成る粒子と、
吸着床の吸着剤粒子上に酸化可能な化合物の吸着を可能
にするのに有効な条件下に接触させられる。被熱分解コ
ポリマーの吸着剤粒子上に吸着された酸化可能な有機化
合物と組合せて吸着床の被熱分解コポリマー吸着剤粒子
は、同一条件下の活性炭吸着剤の粒子に比べて、吸着床
を通って流れるガス流中に存在する酸化剤の存在下に減
少させられた酸化活性を示す。
【００２７】炭素質吸着剤の吸着床は、上記の比熱分解
コポリマー吸着剤粒子と活性化された吸着剤粒子の実質
的に均質な混合物から成り、被熱分解コポリマー吸着剤
粒子と関連した上文で議論された利点は、混合物中のこ
れらの被熱分解コポリマー吸着剤粒子の相対的な量を増
大すると共に増大する。
コポリマー吸着剤粒子と活性化された吸着剤粒子の実質
的に均質な混合物から成り、被熱分解コポリマー吸着剤
粒子と関連した上文で議論された利点は、混合物中のこ
れらの被熱分解コポリマー吸着剤粒子の相対的な量を増
大すると共に増大する。
【００２８】炭素質吸着剤を使用してガス流から有機化
合物を除去する方法は知られている。例えば、ＬｕＲｃ
ｈｉｓ，Ｇ．Ｍ．，“Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ Ｐａｒｔ II：Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｄｅｓｉ
ｇｎ：，Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ.,Ｊｕｌｙ、１９７３参照。
そして本発明の吸着剤吸着床および関連した方法の装置
は明示することができ、本発明の方法のプロセスパラメ
ータはこの技術の従来の実務によって最適化することが
できる。しかし、活性炭吸着剤の吸着床を使用して酸化
剤含有ガス流から酸化可能な有機化合物を除去するとき
に遭遇する酸化および燃焼の問題により課される複雑化
はない。本発明の方法は、実質的に断熱的条件下に運転
される熱的に絶縁された吸着床において特に好都合であ
る。
合物を除去する方法は知られている。例えば、ＬｕＲｃ
ｈｉｓ，Ｇ．Ｍ．，“Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ Ｐａｒｔ II：Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｄｅｓｉ
ｇｎ：，Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ.,Ｊｕｌｙ、１９７３参照。
そして本発明の吸着剤吸着床および関連した方法の装置
は明示することができ、本発明の方法のプロセスパラメ
ータはこの技術の従来の実務によって最適化することが
できる。しかし、活性炭吸着剤の吸着床を使用して酸化
剤含有ガス流から酸化可能な有機化合物を除去するとき
に遭遇する酸化および燃焼の問題により課される複雑化
はない。本発明の方法は、実質的に断熱的条件下に運転
される熱的に絶縁された吸着床において特に好都合であ
る。
【００２９】吸着された酸化可能な有機化合物は、吸着
床の吸着剤粒子から、例えば加熱および／または蒸気ま
たは窒素による置換により脱着することができ、そして
収集されて酸化可能な有機化合物を回収することができ
る。本発明の方法により生成された回収された酸化可能
な有機化合物は、酸化可能な有機化合物の酸化生成物を
実質的に含まない。
床の吸着剤粒子から、例えば加熱および／または蒸気ま
たは窒素による置換により脱着することができ、そして
収集されて酸化可能な有機化合物を回収することができ
る。本発明の方法により生成された回収された酸化可能
な有機化合物は、酸化可能な有機化合物の酸化生成物を
実質的に含まない。
【００３０】実施例 実施例 １ 空気中の、室温でのいくつかのそれぞれの炭素質の吸着
剤（被熱分解コポリマー吸着剤Ａ、ＢおよびＣ並びに、
各々以下に記載する活性炭吸着剤ＡＡ、ＢＢおよびＣ
Ｃ）の存在下のシクロヘキサンの酸化の相対的な量を測
定した。
剤（被熱分解コポリマー吸着剤Ａ、ＢおよびＣ並びに、
各々以下に記載する活性炭吸着剤ＡＡ、ＢＢおよびＣ
Ｃ）の存在下のシクロヘキサンの酸化の相対的な量を測
定した。
【００３１】吸着剤に静的蒸気技術を使用してシクロヘ
キサンを負荷した。すなわち、吸着剤試料（５ｇ）を、
最初周囲の圧力で、上記の容積（５０ｍｌ）の液状シク
ロヘキサンと共に実験室のデシケーター中に密封して室
温で１２００時間維持した。
キサンを負荷した。すなわち、吸着剤試料（５ｇ）を、
最初周囲の圧力で、上記の容積（５０ｍｌ）の液状シク
ロヘキサンと共に実験室のデシケーター中に密封して室
温で１２００時間維持した。
【００３２】実験に使用した被熱分解コポリマー吸着剤
は、これへの参照により本明細書中に取り入れられてい
る米国特許第４，８３９，３３１号（特許´３３１号）
明細書に教示されているそれぞれの方法により各々作製
した。各方法の詳細な説明は、以下に示す特許´３３１
号明細書のそれぞれの部分に記載されている（各方法の
概要もまた以下に記載する）。
は、これへの参照により本明細書中に取り入れられてい
る米国特許第４，８３９，３３１号（特許´３３１号）
明細書に教示されているそれぞれの方法により各々作製
した。各方法の詳細な説明は、以下に示す特許´３３１
号明細書のそれぞれの部分に記載されている（各方法の
概要もまた以下に記載する）。
【００３３】架橋ビニル芳香族粒子を、特許´３３１号
明細書の実施例１に示されている方法により、すなわち
沈殿剤としてメチルアミルアルコール３３．４％使用し
て、スチレンと粒子中にジビニルベンゼン１８．５％を
得るのに十分な市販（５５％）のジビニルベンゼンの混
合物の重合により作製した。そのように製造した粒子を
特許´３３１号明細書の実施例３に示されている方法に
より、すなわち１２０℃で発煙硫酸と粒子を接触させる
ことによりポリスルホン化した。ポリスルホン化された
粒子を次いで次のように熱分解または熱分解および活性
化に付した。
明細書の実施例１に示されている方法により、すなわち
沈殿剤としてメチルアミルアルコール３３．４％使用し
て、スチレンと粒子中にジビニルベンゼン１８．５％を
得るのに十分な市販（５５％）のジビニルベンゼンの混
合物の重合により作製した。そのように製造した粒子を
特許´３３１号明細書の実施例３に示されている方法に
より、すなわち１２０℃で発煙硫酸と粒子を接触させる
ことによりポリスルホン化した。ポリスルホン化された
粒子を次いで次のように熱分解または熱分解および活性
化に付した。
【００３４】熱分解されるコポリマーの粒子「Ａ」は試
料５Ａに対し特許´３３１号明細書の実施例５に示され
ている条件下に、すなわち窒素中５００℃の熱分解によ
り熱分解した。熱分解されるコポリマーの粒子「Ｂ」
は、試料４Ａに対し特許´３３１号明細書の実施例４
（ｉ）に示されている条件下に、すなわち窒素中８００
℃の熱分解により熱分解した。そして熱分解されるコポ
リマーの粒子「Ｃ」は、試料１４Ｂに対し特許´３３１
号明細書の実施例１４に示されている条件下に、すなわ
ち窒素中８００℃の熱分解、続いて８００℃の蒸気活性
化により、熱分解および活性化した。
料５Ａに対し特許´３３１号明細書の実施例５に示され
ている条件下に、すなわち窒素中５００℃の熱分解によ
り熱分解した。熱分解されるコポリマーの粒子「Ｂ」
は、試料４Ａに対し特許´３３１号明細書の実施例４
（ｉ）に示されている条件下に、すなわち窒素中８００
℃の熱分解により熱分解した。そして熱分解されるコポ
リマーの粒子「Ｃ」は、試料１４Ｂに対し特許´３３１
号明細書の実施例１４に示されている条件下に、すなわ
ち窒素中８００℃の熱分解、続いて８００℃の蒸気活性
化により、熱分解および活性化した。
【００３５】被熱分解コポリマーの吸着剤粒子Ａ、Ｂお
よびＣを特徴付ける物理的性質、すなわちＢＥＴ表面積
（平方米表面積／ｇ吸着剤（ｍ2 ／ｇ）として表わされ
る）およびそれぞれのミクロ微細孔、メソ微細孔および
マクロ微細孔容積（各々ｍｌ微細孔容積／ｇ吸着剤（ｍ
ｌ／ｇ）として表される）を、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉ
ｃｓ ＡＳＡＰ−２４００多孔度計を使用する窒素多孔
度計法により測定し、以下の表１に示す。
よびＣを特徴付ける物理的性質、すなわちＢＥＴ表面積
（平方米表面積／ｇ吸着剤（ｍ2 ／ｇ）として表わされ
る）およびそれぞれのミクロ微細孔、メソ微細孔および
マクロ微細孔容積（各々ｍｌ微細孔容積／ｇ吸着剤（ｍ
ｌ／ｇ）として表される）を、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉ
ｃｓ ＡＳＡＰ−２４００多孔度計を使用する窒素多孔
度計法により測定し、以下の表１に示す。
【００３６】
【表１】 表１ ──────────────────────────────────── 被熱分解 ミクロ微細孔 メ ソ微細孔 マクロ微細孔 コポリマー 表面積 容 積 容 積 容 積 吸着剤 （ｍ2 ／ｇ） （ｍｌ／ｇ） （ｍｌ／ｇ） （ｍｌ／ｇ） ──────────────────────────────────── Ａ ７０２ ０．２６ ０．１４ ０．２３ Ｂ ６７７ ０．２５ ０．１３ ０．２１ Ｃ １２９１ ０．４９ ０．１９ ０．２４ ────────────────────────────────────
【００３７】実験に使用した活性炭試料は、さまざまな
商業源（以下の表２に固定されている）から得た。蒸気
曝露された吸着剤を容量２５ｍｌの小瓶中へ移し秤量し
た。ＨＰＬＣ等級のアセトンのアリコート（１０ｍｌ）
を小瓶に添加した。小瓶を不活性フッ素ポリマー裏打ち
栓を使用して栓をして機械的平床実験室振盪機によって
一夜撹拌した。１８時間振盪後、試料瓶の内容物を注射
器先端に付けた０．４５Ｕｍフィルター（Ｍｉｌｌ ｉ
ｐｏｒｅ Ｍｉｌｌｅｘ（商標）ＨＶ）を使用して取り
出し、新しい容量２５ｍｌの試料瓶に移し、各々を不活
性フッ素ポリマー裏打ち栓で栓をした。
商業源（以下の表２に固定されている）から得た。蒸気
曝露された吸着剤を容量２５ｍｌの小瓶中へ移し秤量し
た。ＨＰＬＣ等級のアセトンのアリコート（１０ｍｌ）
を小瓶に添加した。小瓶を不活性フッ素ポリマー裏打ち
栓を使用して栓をして機械的平床実験室振盪機によって
一夜撹拌した。１８時間振盪後、試料瓶の内容物を注射
器先端に付けた０．４５Ｕｍフィルター（Ｍｉｌｌ ｉ
ｐｏｒｅ Ｍｉｌｌｅｘ（商標）ＨＶ）を使用して取り
出し、新しい容量２５ｍｌの試料瓶に移し、各々を不活
性フッ素ポリマー裏打ち栓で栓をした。
【００３８】濾液試料をシクロヘキサンの酸化生成物、
すなわちシクロヘキサンジオンおよびアジピン酸の存在
についてガスクロマトグラフィおよびマススペクトロス
コピーにより分析した。シクロヘキサンジオンは１ピー
クに溶離され、シクロヘキサンジオンの１，２、１，３
および１，４異性体に分解することができなく、従って
全シクロヘキサンジオンとして報告する。各試料につい
てシクロヘキサンジオンとアジピン酸に対するクロマト
グラフィのピークの面積計数を、各試料中のシクロヘキ
サノンの量に関してシクロヘキサンジオンおよびアジピ
ン酸の量の評価を提供するために、それぞれの試料に対
するシクロヘキサノンのピークの面積計数で割った。
すなわちシクロヘキサンジオンおよびアジピン酸の存在
についてガスクロマトグラフィおよびマススペクトロス
コピーにより分析した。シクロヘキサンジオンは１ピー
クに溶離され、シクロヘキサンジオンの１，２、１，３
および１，４異性体に分解することができなく、従って
全シクロヘキサンジオンとして報告する。各試料につい
てシクロヘキサンジオンとアジピン酸に対するクロマト
グラフィのピークの面積計数を、各試料中のシクロヘキ
サノンの量に関してシクロヘキサンジオンおよびアジピ
ン酸の量の評価を提供するために、それぞれの試料に対
するシクロヘキサノンのピークの面積計数で割った。
【００３９】結果（％として表示される、各試料に関す
るシクロヘキサノンのピークの面積に対するシクロヘキ
サンジオンおよびアジピン酸のピークのそれぞれの面積
の比）を表２に示す。
るシクロヘキサノンのピークの面積に対するシクロヘキ
サンジオンおよびアジピン酸のピークのそれぞれの面積
の比）を表２に示す。
【００４０】
【表２】 表２ ──────────────────────────────────── 全シクロヘキサンジオン アジピン酸 吸着剤 シクロヘキサノン（％） シクロヘキサノン（％） ──────────────────────────────────── 被熱分解コポリマー吸着剤 Ａ ０．８４ ０．００ 被熱分解コポリマー吸着剤 Ｂ １．０８ ０．００ 被熱分解コポリマー吸着剤 Ｃ ０．５７ ０．００ 活性炭吸着剤 ＡＡ1 ６．０７ １．４４ 活性炭吸着剤 ＢＢ2 ３．０６ １．７５ 活性炭吸着剤 ＣＣ3 ４．３７ ０．００ ──────────────────────────────────── （注）１．ＢＰＬ １２×３０（カルゴンカーボン社） ２．Ｎｕｃｈａｒ ＢＸ−７５４０（ウエストバコ ケ
ミカル社） ３．ＳＡｒ−Ｏ（呉羽化学工業（株））
ミカル社） ３．ＳＡｒ−Ｏ（呉羽化学工業（株））
【００４１】実施例 ２ いくつかのそれぞれの炭素質吸着剤（上記実施例１に記
載された、被熱分解コポリマー吸着剤Ａ、ＢおよびＣ並
びに活性炭吸着剤ＡＡおよびＢＢ、並びに以下の表３に
同定される活性炭吸着剤ＤＤ）の存在下に、空気中７５
℃で、次の事項：１）吸着剤試料に静的蒸気状態下に１
１２時間負荷をかけた、２）各蒸気曝露した吸着剤をア
セトンによる抽出、濾過および分析に先立って２４時間
７５℃で熟成させた、および３）０．３２ｍｍ×１５ｍ
のＤＢ Ｗａｘカラムをクロマトグラフ分析に使用した
ことを除いて、実質的に上記実施例１に示した方法に従
って、シクロヘキサノンの酸化の相対的な量を測定し
た。シクロヘキサノンジオンは、非常に少量の１，３お
よび１，４の異性体が検出されたがほとんどが１，２−
シクロヘキサンジオンとして存在することが測定され
た。結果（％として表示される、それぞれの試料のシク
ロヘキサンの面積計数に対する１，２−シクロヘキサン
ジオンおよびアジピン酸のそれぞれの面積計数の比）を
表３に示す。
載された、被熱分解コポリマー吸着剤Ａ、ＢおよびＣ並
びに活性炭吸着剤ＡＡおよびＢＢ、並びに以下の表３に
同定される活性炭吸着剤ＤＤ）の存在下に、空気中７５
℃で、次の事項：１）吸着剤試料に静的蒸気状態下に１
１２時間負荷をかけた、２）各蒸気曝露した吸着剤をア
セトンによる抽出、濾過および分析に先立って２４時間
７５℃で熟成させた、および３）０．３２ｍｍ×１５ｍ
のＤＢ Ｗａｘカラムをクロマトグラフ分析に使用した
ことを除いて、実質的に上記実施例１に示した方法に従
って、シクロヘキサノンの酸化の相対的な量を測定し
た。シクロヘキサノンジオンは、非常に少量の１，３お
よび１，４の異性体が検出されたがほとんどが１，２−
シクロヘキサンジオンとして存在することが測定され
た。結果（％として表示される、それぞれの試料のシク
ロヘキサンの面積計数に対する１，２−シクロヘキサン
ジオンおよびアジピン酸のそれぞれの面積計数の比）を
表３に示す。
【００４２】
【表３】 表３ ──────────────────────────────────── １，２−シクロヘキサンジオン アジピン酸 吸着剤 シクロヘキサノン（％） シクロヘキサノン（％） ──────────────────────────────────── 被熱分解コポリマー吸着剤 Ａ ２．５８ ０．１３ 被熱分解コポリマー吸着剤 Ｂ ２．４５ ０．２２ 被熱分解コポリマー吸着剤 Ｃ ２．２１ ０．１２ 活性炭吸着剤 ＡＡ １２．９９ ２．６７ 活性炭吸着剤 ＢＢ ６．５８ ２．１２ 活性炭吸着剤 ＤＤ1 ５．２０ ０．１７ ──────────────────────────────────── １．ＢＡＣ−ＭＰ （クレハ化学（株））
【００４３】実施例 ３ 炭素質吸着剤試料をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に対
する反応性について試験した。被熱分解コポリマー吸着
剤Ａ（上記実施例１に記載した）の試料（４００ｃｃ）
を８０℃で一夜乾燥した。乾燥した吸着剤の秤量された
試料３００ｃｃを容量１リットルの三角フラスコ中に入
れた。脱イオン水１５ｇとメチルエチルケトン２２．５
ｇの混合物を調製してフラスコに添加し、吸着剤／水／
ケトン混合物を含有するフラスコを５分間激しく撹拌し
た。吸着剤／水／ケトン混合物を８０℃まで一夜予熱さ
れた容量６６５ｍｌのジュワー瓶に移した。ジュワー瓶
を瓶内の吸着剤／水／ケトン混合物の中心に取付けられ
た第１の熱電対を使用して８０℃にセットされる対流炉
中に入れ、第２の熱電対を瓶の外側に取付けた。それぞ
れの熱電対により示された温度を記録した。結果を以下
の表４に発熱温度、すなわち第２の熱電対で同時に記録
された温度を超えた第１の熱電対の温度による最大値、
および発熱開始時間、すなわち報告された発熱温度に達
するまでに費消された時間として報告する。
する反応性について試験した。被熱分解コポリマー吸着
剤Ａ（上記実施例１に記載した）の試料（４００ｃｃ）
を８０℃で一夜乾燥した。乾燥した吸着剤の秤量された
試料３００ｃｃを容量１リットルの三角フラスコ中に入
れた。脱イオン水１５ｇとメチルエチルケトン２２．５
ｇの混合物を調製してフラスコに添加し、吸着剤／水／
ケトン混合物を含有するフラスコを５分間激しく撹拌し
た。吸着剤／水／ケトン混合物を８０℃まで一夜予熱さ
れた容量６６５ｍｌのジュワー瓶に移した。ジュワー瓶
を瓶内の吸着剤／水／ケトン混合物の中心に取付けられ
た第１の熱電対を使用して８０℃にセットされる対流炉
中に入れ、第２の熱電対を瓶の外側に取付けた。それぞ
れの熱電対により示された温度を記録した。結果を以下
の表４に発熱温度、すなわち第２の熱電対で同時に記録
された温度を超えた第１の熱電対の温度による最大値、
および発熱開始時間、すなわち報告された発熱温度に達
するまでに費消された時間として報告する。
【００４４】それぞれ、上記の実施例１および２に記載
された、被熱分解コポリマー吸着剤並びに活性炭吸着剤
ＡＡおよびＤＤの試料を、被熱分解コポリマー吸着剤Ａ
について上文に概説した手順によりＭＥＫ反応性につい
て試験した。結果を表４に各試料について発熱温度
（℃）および発熱開始時間（ｈ）として報告する。
された、被熱分解コポリマー吸着剤並びに活性炭吸着剤
ＡＡおよびＤＤの試料を、被熱分解コポリマー吸着剤Ａ
について上文に概説した手順によりＭＥＫ反応性につい
て試験した。結果を表４に各試料について発熱温度
（℃）および発熱開始時間（ｈ）として報告する。
【００４５】
【表４】 表４ ──────────────────────────────────── 吸着剤 発熱温度（℃） 発熱開始（ｈ） ──────────────────────────────────── 被熱分解コポリマー吸着剤 Ａ １３ ４５ 被熱分解コポリマー吸着剤 Ｃ ３１ ３６ 活性炭吸着剤 ＡＡ ７１ ５ 活性炭吸着剤 ＤＤ ３９ ２２ ────────────────────────────────────
【００４６】発明の効果 本発明の方法は、容易に酸化可能な揮発性の有機化合
物、特に還境を保護しそして生産資源を回収するために
空気流を製造する工程からシクロヘキサノンの除去およ
び／または回収に特に実用的でかつ経済的に重要なもの
である。
物、特に還境を保護しそして生産資源を回収するために
空気流を製造する工程からシクロヘキサノンの除去およ
び／または回収に特に実用的でかつ経済的に重要なもの
である。
Claims (22)
- 【請求項１】 ガス流から容易に酸化可能な有機化合物
を除去する方法であって、前記ガス流が酸化剤を含有す
るものであり、 そのガス流を、吸着剤粒子がポリスルホン化架橋合成コ
ポリマーの多孔性の被熱分解粒子からなる炭素質吸着剤
粒子と接触させて前記吸着剤粒子上に前記酸化可能な化
合物を吸着することを特徴とする、前記方法。 - 【請求項２】 前記容易に酸化可能な有機化合物が、温
度約８０〜１５０℃で活性炭の存在下に空気中で酸化さ
れる化合物である請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 容易に酸化可能な化合物が、ケトン、エ
ステル、エーテル、アルデヒド、アルコールおよび有機
酸より成る群から選ばれる、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 酸化可能な有機化合物が、アセトン、メ
チルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ジイソブ
チルケトン、ジエチルケトン、エチルブチルケトン、ジ
アセトンアルコール、シクロヘキサノン、アセトアルデ
ヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、クロ
トンアルデヒド、酢酸ブチル、メチルイソブチルカルビ
ノール、酢酸、プロピオン酸および酪酸より成る群から
選ばれる、請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記容易に酸化可能な有機化合物が、メ
チルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルエ
チルケトン、エチルブチルケトン、ジエチルケトン、シ
クロヘキサノン、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデ
ヒド、プロピオン酸および酪酸より成る群から選ばれ
る、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記容易に酸化可能な有機化合物が、シ
クロヘキサノンまたはブチルアルデヒドである、請求項
５に記載の方法。 - 【請求項７】 ガス流が、空気流および酸素から成る酸
化剤を含んでいる、請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 ガス流を、温度約２０〜約７５℃で吸着
床へ導入する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 実質的に均一な温度分布を、接触の間じ
ゅう吸着床で維持する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】 吸着された容易に酸化可能な有機化合
物と結合して前記吸着剤粒子が、同じ条件下に活性炭吸
着剤に関して酸化剤の存在下に減少させられた酸化活性
を示す、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１１】 可溶化された架橋合成コポリマーの吸
着剤粒子の熱分解粒子が、同じ条件下に活性炭吸着剤粒
子の吸着床に比べて吸着床の自然発火について減少され
た傾向を示す、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 吸着床が燃焼の局在化領域のない、請
求項１に記載の方法。 - 【請求項１３】 合成コポリマーがビニル芳香族コポリ
マーである、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１４】 ビニル芳香族コポリマーが、モノビニ
ル芳香族モノマーとジビニル芳香族ポリマーとの重合反
応生成物から成る、請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 ポリスルホン化コポリマーが、熱分解
に先立ち、モノスルホン化により同じコポリマーに導入
されうる硫黄含量の最小約１．０４倍を含有する、請求
項１に記載の方法。 - 【請求項１６】 粒子を、温度約１３０〜約１２００℃
で不活性雰囲気中にて約１５分間〜約２時間熱分解す
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１７】 吸着剤粒子が、吸着剤ｇ当り約０．０
５ｍｌより多いかまたは等しいマクロ細孔容積を示す、
請求項１に記載の方法。 - 【請求項１８】 吸着剤粒子が約９０ｍ2 ／ｇ吸着剤よ
り大きいかまたは等しい比表面積を示す、請求項１に記
載の方法。 - 【請求項１９】 ガス流を炭素質吸着剤の吸着床と接触
させて酸化可能な有機化合物を吸着することから成る、
酸素含有ガス流から酸化可能な有機化合物を除去する方
法であって、 ポリスルホン化架橋合成コポリマーの多孔性被熱分解粒
子を使用することを特徴とする、改良された前記方法。 - 【請求項２０】 酸素含有ガス流から酸化可能な有機化
合物を回収する方法であって、 ガス流を、吸着剤粒子がポリスルホン化架橋合成コポリ
マーの多孔性被熱分解粒子から成る、炭素質吸着剤粒子
の吸着床と接触させて前記吸着剤粒子上に前記酸化可能
な化合物を吸着し、 前記吸着剤粒子から前記酸化可能な有機化合物を脱着
し、そして脱着された酸化可能な有機化合物を収集して
その化合物を回収し、 ここで、前記回収された酸化可能な有機化合物が、活性
炭吸着剤を使用して回収された同じ化合物に比べて化合
物の酸化生成物による汚染について低い水準を示すこと
を特徴とする、前記方法。 - 【請求項２１】 ガス流が空気流である、請求項２０に
記載の方法。 - 【請求項２２】 酸化可能な有機化合物がシクロヘキサ
ノンであって、酸化可能な有機化合物の酸化生成物がシ
クロヘキサンジオンおよびアジピン酸から成る、請求項
２０に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/947,187 US5217505A (en) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Carbonaceous adsorbents for prevention of carbon bed fires |
| US947187 | 1992-09-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06114262A true JPH06114262A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=25485689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5043927A Withdrawn JPH06114262A (ja) | 1992-09-18 | 1993-03-04 | 炭素吸着床の火災を防止するための炭素質吸着剤 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5217505A (ja) |
| EP (1) | EP0588459A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06114262A (ja) |
| KR (1) | KR940006631A (ja) |
| CN (1) | CN1084097A (ja) |
| AU (1) | AU3319993A (ja) |
| BR (1) | BR9300772A (ja) |
| CA (1) | CA2089127A1 (ja) |
| FI (1) | FI930800A7 (ja) |
| MX (1) | MX9300862A (ja) |
| NO (1) | NO930619L (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4901488A (en) * | 1987-11-12 | 1990-02-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fire/smoke protection structure for a plastic pipe or cable channel portion in a floor or wall |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4425913A1 (de) * | 1994-07-21 | 1996-01-25 | Hoechst Ag | Verfahren und Filter zur Entfernung von organischen Stoffen und Ozon aus Gasen |
| US5837741A (en) * | 1995-08-23 | 1998-11-17 | Syracuse University | Composite microporous carbons for fuel gas storage |
| JPH1043540A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-17 | Seibu Giken:Kk | 有機ガス吸着除去用シートおよび有機ガス吸着除去素子 |
| US7217754B2 (en) * | 1997-02-26 | 2007-05-15 | Integument Technologies, Inc. | Polymer composites and methods for making and using same |
| AU734159B2 (en) | 1997-02-26 | 2001-06-07 | Integument Technologies, Inc. | Polymer composites and methods for making and using same |
| US6548590B1 (en) | 2000-03-22 | 2003-04-15 | Integument Technologies, Inc. | Polymer and inorganic-organic hybrid composites and methods for making and using same |
| US6439138B1 (en) * | 1998-05-29 | 2002-08-27 | Hamon Research-Cottrell, Inc. | Char for contaminant removal in resource recovery unit |
| US6425941B1 (en) | 2000-08-17 | 2002-07-30 | Envirotrol, Inc. | Oxidation resistant granular activated carbon |
| FR2848562B1 (fr) * | 2002-12-11 | 2006-07-07 | Ceca Sa | Procede de piegeage de composes libres contenus dans une composition polymerique |
| CA2974946C (en) | 2015-01-27 | 2023-01-10 | Dow Global Technologies Llc | Separation of nitrogen from hydrocarbon gas using pyrolyzed sulfonated macroporous ion exchange resin |
| BR112017016169A2 (pt) | 2015-01-27 | 2018-04-17 | Dow Global Technologies Llc | separação de hidrocarbonetos adsorvente macroporoso formado em ponte de alquileno |
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|---|---|---|---|---|
| US4382124B1 (en) * | 1958-07-18 | 1994-10-04 | Rohm & Haas | Process for preparing macroreticular resins, copolymers and products of said process |
| US4224415A (en) * | 1958-07-18 | 1980-09-23 | Rohm And Haas Company | Polymerization processes and products therefrom |
| US4040990A (en) * | 1975-02-18 | 1977-08-09 | Rohm And Haas Company | Partially pyrolyzed macroporous polymer particles having multimodal pore distribution with macropores ranging from 50-100,000 angstroms |
| US4758521A (en) * | 1985-02-15 | 1988-07-19 | Union Carbide Corporation | Assay of ketones in ambient air |
| WO1989005691A1 (en) * | 1987-12-24 | 1989-06-29 | Allied-Signal Inc. | Hydrophobic carbon molecular sieves |
| US4839331A (en) * | 1988-01-29 | 1989-06-13 | Rohm And Haas Company | Carbonaceous adsorbents from pyrolyzed polysulfonated polymers |
-
1992
- 1992-09-18 US US07/947,187 patent/US5217505A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
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- 1993-02-23 NO NO930619A patent/NO930619L/no unknown
- 1993-02-23 FI FI930800A patent/FI930800A7/fi not_active Application Discontinuation
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- 1993-03-05 BR BR9300772A patent/BR9300772A/pt not_active Application Discontinuation
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- 1993-04-10 CN CN93104212A patent/CN1084097A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| US4901488A (en) * | 1987-11-12 | 1990-02-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fire/smoke protection structure for a plastic pipe or cable channel portion in a floor or wall |
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| US5217505A (en) | 1993-06-08 |
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