JPH0894598A - セラミックスの窒素と二酸化炭素の分離能を簡便に評価する測定装置 - Google Patents
セラミックスの窒素と二酸化炭素の分離能を簡便に評価する測定装置Info
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- JPH0894598A JPH0894598A JP30593193A JP30593193A JPH0894598A JP H0894598 A JPH0894598 A JP H0894598A JP 30593193 A JP30593193 A JP 30593193A JP 30593193 A JP30593193 A JP 30593193A JP H0894598 A JPH0894598 A JP H0894598A
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Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、温度を制御したセラミックスの窒
素と二酸化炭素の分離能を簡便に測定し、迅速に評価で
きる測定装置を提供するものであり、セラミックスガス
分離材の開発に多大な貢献をするものである。 【構成】 本発明の窒素／二酸化炭素分離能測定装置
は、試料充填部、試料加熱部、分析部、記録部、窒素／
二酸化炭素注入部の５つの構成から成る。本測定装置を
用いたセラミックスの窒素／二酸化炭素分離能測定時間
は数分程度であり、非常に迅速な測定である。また、分
離能の評価は窒素と二酸化炭素のそれぞれのリテンショ
ンタイムを比較するのみで判定するのでこれも簡便かつ
迅速である。
素と二酸化炭素の分離能を簡便に測定し、迅速に評価で
きる測定装置を提供するものであり、セラミックスガス
分離材の開発に多大な貢献をするものである。 【構成】 本発明の窒素／二酸化炭素分離能測定装置
は、試料充填部、試料加熱部、分析部、記録部、窒素／
二酸化炭素注入部の５つの構成から成る。本測定装置を
用いたセラミックスの窒素／二酸化炭素分離能測定時間
は数分程度であり、非常に迅速な測定である。また、分
離能の評価は窒素と二酸化炭素のそれぞれのリテンショ
ンタイムを比較するのみで判定するのでこれも簡便かつ
迅速である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】今日、地球規模の温暖化が大きな
社会問題となりつつあり、その主要原因物質のひとつは
工場等から排出される二酸化炭素であると言われてい
る。地球温暖化を解決するには、既に排出された二酸化
炭素を回収して固定したり、排ガス発生源での高濃度か
つ高温二酸化炭素の分離・回収等の技術開発が急務であ
る。高温二酸化炭素の分離・回収には有機系分離材料で
は耐熱性に問題があり、使用することができない。した
がって、熱的に安定なセラミックスが分離材料の有力候
補に挙がるが、その二酸化炭素分離能評価は出来る限り
簡便かつ迅速に行えることが望まれる。しかるに、本発
明は、窒素と二酸化炭素の分離能を簡便かつ迅速に評価
する装置を提供するものである。
社会問題となりつつあり、その主要原因物質のひとつは
工場等から排出される二酸化炭素であると言われてい
る。地球温暖化を解決するには、既に排出された二酸化
炭素を回収して固定したり、排ガス発生源での高濃度か
つ高温二酸化炭素の分離・回収等の技術開発が急務であ
る。高温二酸化炭素の分離・回収には有機系分離材料で
は耐熱性に問題があり、使用することができない。した
がって、熱的に安定なセラミックスが分離材料の有力候
補に挙がるが、その二酸化炭素分離能評価は出来る限り
簡便かつ迅速に行えることが望まれる。しかるに、本発
明は、窒素と二酸化炭素の分離能を簡便かつ迅速に評価
する装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミックスの窒素と二酸化炭素
の分離能は、ガス吸着量測定装置によりそれぞれの吸着
等温線を測定して評価している。ガス吸着量測定装置に
よる吸着等温線の測定は、定圧定容のガスを試料に１パ
ルス毎に導入し、各パルス毎に吸着平衡に達するまで放
置する。１パルス毎の吸着平衡に達するまでの時間は、
短くて数分間、長いと１時間程度にもなる。したがっ
て、吸着等温線を測定する時間は非常に長く、１試料を
測定するのに２４時間を費やすこともよくある。また、
ガス吸着量測定装置は非常に高価な物である。
の分離能は、ガス吸着量測定装置によりそれぞれの吸着
等温線を測定して評価している。ガス吸着量測定装置に
よる吸着等温線の測定は、定圧定容のガスを試料に１パ
ルス毎に導入し、各パルス毎に吸着平衡に達するまで放
置する。１パルス毎の吸着平衡に達するまでの時間は、
短くて数分間、長いと１時間程度にもなる。したがっ
て、吸着等温線を測定する時間は非常に長く、１試料を
測定するのに２４時間を費やすこともよくある。また、
ガス吸着量測定装置は非常に高価な物である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】工場等の固定発生源か
ら排出される高温状態の窒素と二酸化炭素を分離するセ
ラミックス分離材を開発する場合、評価に多大な経費や
時間を費やすことなく、簡便かつ迅速に行えることが求
められている。本発明は、セラミックスの窒素と二酸化
炭素の分離能を簡便かつ迅速に測定する装置を提供する
ものである。
ら排出される高温状態の窒素と二酸化炭素を分離するセ
ラミックス分離材を開発する場合、評価に多大な経費や
時間を費やすことなく、簡便かつ迅速に行えることが求
められている。本発明は、セラミックスの窒素と二酸化
炭素の分離能を簡便かつ迅速に測定する装置を提供する
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、セラミックス
の窒素と二酸化炭素の分離能を簡便かつ迅速に測定する
装置を提供するものである。
の窒素と二酸化炭素の分離能を簡便かつ迅速に測定する
装置を提供するものである。
【０００５】セラミックスにガスを接触させるとガスは
セラミックスの表面に吸着し、しばらくしてから脱離す
る。ガス吸着はセラミックスの温度の低いときは物理吸
着と化学吸着の両方が生じるが、温度が高くなると化学
吸着のみが生じることになる。これを換言すれば、物理
吸着は弱い吸着であり、化学吸着は強い吸着である。ガ
スがセラミックス表面に吸着してから脱離するまでの時
間をリテンションタイムと定義すると、リテンションタ
イムはガスの吸着能あるいは脱離能の強さに相当する。
すなわち、リテンションタイムが長い場合はガスがセラ
ミックス表面に強く吸着しており、容易に脱離しない状
態であることを示唆している。一方、リテンションタイ
ムが短い場合はガスとセラミックス表面との相互作用は
弱く、ガスは容易にセラミックス表面から脱離すること
を示唆している。したがって、セラミックスに対する窒
素と二酸化炭素のそれぞれのリテンションタイムを測定
し、それらの差を求め、その差が大きいほど窒素と二酸
化炭素の分離能は優れていることになる。
セラミックスの表面に吸着し、しばらくしてから脱離す
る。ガス吸着はセラミックスの温度の低いときは物理吸
着と化学吸着の両方が生じるが、温度が高くなると化学
吸着のみが生じることになる。これを換言すれば、物理
吸着は弱い吸着であり、化学吸着は強い吸着である。ガ
スがセラミックス表面に吸着してから脱離するまでの時
間をリテンションタイムと定義すると、リテンションタ
イムはガスの吸着能あるいは脱離能の強さに相当する。
すなわち、リテンションタイムが長い場合はガスがセラ
ミックス表面に強く吸着しており、容易に脱離しない状
態であることを示唆している。一方、リテンションタイ
ムが短い場合はガスとセラミックス表面との相互作用は
弱く、ガスは容易にセラミックス表面から脱離すること
を示唆している。したがって、セラミックスに対する窒
素と二酸化炭素のそれぞれのリテンションタイムを測定
し、それらの差を求め、その差が大きいほど窒素と二酸
化炭素の分離能は優れていることになる。
【０００６】以上の原理を利用して作成した本発明の測
定装置を図１に示す。装置は試料充填部（１）、試料加
熱部（２）、分析部（４）、記録部（５）、窒素／二酸
化炭素注入部（６）から成る。試料充填部はセラミック
ス試料を充填する部分であり、内径３ｍｍφ、長さ１ｍ
程度のステンレス製あるいはガラス製のパイプである。
パイプの材質および規格は、測定する試料の種類あるい
は測定条件により適当に選べばよい。直管でもＵ字管で
も形状は構わない。試料加熱部は電気炉であり、試料温
度を一定に保持する温度制御装置（３）の付いているこ
とが望ましい。また、電気炉の規格は測定する温度によ
り適当に選べばよい。分析部はＴＣＤ付ガスクロマトグ
ラフイ であり、デ−タはペンレコ−ダに記録させる。ガ
スクロマトグラフイ の検出器にはＦＩＤとＴＣＤの２種
類があるが、前者は無機ガスに対して全く感知しないこ
とから、後者の検出器を有するガスクロマトグラフイ を
用いる。ラインはステンレス製あるいはガラス製のパイ
プでつながれており、キャリア−ガスとしてヘリウムを
２０ｍｌ／ｍｉｎ程度流す。試料充填部の前にパイプに
横穴を開けてゴム栓を取り付けた窒素／二酸化炭素注入
部がある。ここからマイクロシリンジに採った窒素と二
酸化炭素の混合ガスを打ち込み、測定を開始する。窒素
／二酸化炭素注入部にガスサンプラ−を取り付ければガ
スの注入はより容易になる。
定装置を図１に示す。装置は試料充填部（１）、試料加
熱部（２）、分析部（４）、記録部（５）、窒素／二酸
化炭素注入部（６）から成る。試料充填部はセラミック
ス試料を充填する部分であり、内径３ｍｍφ、長さ１ｍ
程度のステンレス製あるいはガラス製のパイプである。
パイプの材質および規格は、測定する試料の種類あるい
は測定条件により適当に選べばよい。直管でもＵ字管で
も形状は構わない。試料加熱部は電気炉であり、試料温
度を一定に保持する温度制御装置（３）の付いているこ
とが望ましい。また、電気炉の規格は測定する温度によ
り適当に選べばよい。分析部はＴＣＤ付ガスクロマトグ
ラフイ であり、デ−タはペンレコ−ダに記録させる。ガ
スクロマトグラフイ の検出器にはＦＩＤとＴＣＤの２種
類があるが、前者は無機ガスに対して全く感知しないこ
とから、後者の検出器を有するガスクロマトグラフイ を
用いる。ラインはステンレス製あるいはガラス製のパイ
プでつながれており、キャリア−ガスとしてヘリウムを
２０ｍｌ／ｍｉｎ程度流す。試料充填部の前にパイプに
横穴を開けてゴム栓を取り付けた窒素／二酸化炭素注入
部がある。ここからマイクロシリンジに採った窒素と二
酸化炭素の混合ガスを打ち込み、測定を開始する。窒素
／二酸化炭素注入部にガスサンプラ−を取り付ければガ
スの注入はより容易になる。
【０００７】本発明の測定装置を用いれば測定時間は、
１試料当たり短い場合で５分、長い場合でも１０分程度
で終了する。また、分離能はペンレコ−ダに描かれた窒
素と二酸化炭素のそれぞれのリテンションタイムを調べ
るだけでよいので評価も非常に早く、簡単である。
１試料当たり短い場合で５分、長い場合でも１０分程度
で終了する。また、分離能はペンレコ−ダに描かれた窒
素と二酸化炭素のそれぞれのリテンションタイムを調べ
るだけでよいので評価も非常に早く、簡単である。
【０００８】本発明の窒素／二酸化炭素分離能測定装置
を用いて測定した実例を以下の実施例にて示す。
を用いて測定した実例を以下の実施例にて示す。
【０００９】
【００１０】実施例 １ セラミックス試料にシリカゲルの５．０ｇを選び、内径
３ｍｍφ、長さ１ｍのステンレス製カラムに充填し、１
００℃に加熱した。キャリア−ガスを２０ｍｌ／ｍｉｎ
流し、窒素と二酸化炭素の１ｍｌづつをマイクロシリン
ジに採り、窒素／二酸化炭素注入部より試料中に打ち込
んだ。打ち込んだ時間を０分とし、シリカゲルから脱離
してくる窒素および二酸化炭素をガスクロマトグラフイ
で測定し、リテンションタイムを調べた。得られたチャ
−トを図２に示すが、窒素（７）と二酸化炭素（８）の
リテンションタイムは、前者が０．５４分、後者が１．
２９分であり、この結果シリカゲルは１００℃において
両者のガスを分離することが可能であることが判明し
た。測定時間は２分程度である。
３ｍｍφ、長さ１ｍのステンレス製カラムに充填し、１
００℃に加熱した。キャリア−ガスを２０ｍｌ／ｍｉｎ
流し、窒素と二酸化炭素の１ｍｌづつをマイクロシリン
ジに採り、窒素／二酸化炭素注入部より試料中に打ち込
んだ。打ち込んだ時間を０分とし、シリカゲルから脱離
してくる窒素および二酸化炭素をガスクロマトグラフイ
で測定し、リテンションタイムを調べた。得られたチャ
−トを図２に示すが、窒素（７）と二酸化炭素（８）の
リテンションタイムは、前者が０．５４分、後者が１．
２９分であり、この結果シリカゲルは１００℃において
両者のガスを分離することが可能であることが判明し
た。測定時間は２分程度である。
【００１１】実施例 ２ セラミックス試料にモレキュラ−シ−ブ１３Ｘの４．０
ｇを選び、内径３ｍｍφ、長さ１ｍのステンレス製カラ
ムに充填し、３００℃に加熱した。キャリア−ガスを２
０ｍｌ／ｍｉｎ流し、窒素と二酸化炭素の１ｍｌづつを
マイクロシリンジに採り、窒素／二酸化炭素注入部より
試料中に打ち込んだ。打ち込んだ時間を０分とし、シリ
カゲルから脱離してくる窒素および二酸化炭素をガスク
ロマトグラフイ で測定し、リテンションタイムを調べ
た。得られたチャ−トを図３に示すが、窒素（７）と二
酸化炭素（８）のリテンションタイムは、前者が０．８
５分、後者が３．００分であり、この結果モレキュラ−
シ−ブ１３Ｘは３００℃において両者のガスを分離する
ことが可能であることが判明した。測定時間は４分程度
である。
ｇを選び、内径３ｍｍφ、長さ１ｍのステンレス製カラ
ムに充填し、３００℃に加熱した。キャリア−ガスを２
０ｍｌ／ｍｉｎ流し、窒素と二酸化炭素の１ｍｌづつを
マイクロシリンジに採り、窒素／二酸化炭素注入部より
試料中に打ち込んだ。打ち込んだ時間を０分とし、シリ
カゲルから脱離してくる窒素および二酸化炭素をガスク
ロマトグラフイ で測定し、リテンションタイムを調べ
た。得られたチャ−トを図３に示すが、窒素（７）と二
酸化炭素（８）のリテンションタイムは、前者が０．８
５分、後者が３．００分であり、この結果モレキュラ−
シ−ブ１３Ｘは３００℃において両者のガスを分離する
ことが可能であることが判明した。測定時間は４分程度
である。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、窒素／二酸化炭素分離材を開
発するときに必要な性能評価を簡便かつ迅速に測定する
ことのできる装置を提供するものであり、セラミックス
分離材の製品開発に多大な貢献を及ぼすものと考えられ
る。
発するときに必要な性能評価を簡便かつ迅速に測定する
ことのできる装置を提供するものであり、セラミックス
分離材の製品開発に多大な貢献を及ぼすものと考えられ
る。
【図１】本発明の構成図。
【図２】１００℃に加熱したシリカゲルの窒素と二酸化
炭素のクロマトグラフ。
炭素のクロマトグラフ。
【図３】３００℃に加熱したモレキュラ−シ−ブ１３Ｘ
の窒素と二酸化炭素のクロマトグラフ。
の窒素と二酸化炭素のクロマトグラフ。
１ 試料充填部 ２ 試料加熱部 ３ 温度制御装置 ４ 分析部 ５ 記録部 ６ 窒素／二酸化炭素注入部 ７ 窒素のクロマトグラフ ８ 二酸化炭素のクロマトグラフ
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミックスの窒素と二酸化炭素の分離
能を簡便に評価する測定装置。 - 【請求項２】 該測定装置は試料充填部、試料加熱部、
分析部、記録部、窒素／二酸化炭素注入部から成る、請
求項１に記載の分離能を簡便に評価する測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5305931A JP2642856B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | セラミックスの窒素と二酸化炭素の分離能を簡便に評価する測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5305931A JP2642856B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | セラミックスの窒素と二酸化炭素の分離能を簡便に評価する測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894598A true JPH0894598A (ja) | 1996-04-12 |
| JP2642856B2 JP2642856B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=17951026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5305931A Expired - Lifetime JP2642856B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | セラミックスの窒素と二酸化炭素の分離能を簡便に評価する測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2642856B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115728123A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-03-03 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种模拟热采过程中硫化氢产出的评价实验方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03110444A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-10 | Mitsubishi Kasei Corp | 固体吸着剤の吸着性能測定方法および装置 |
| JPH04166763A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-12 | Nippon Carbon Co Ltd | 吸着型ガスクロマトグラフィー充填剤及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-11-10 JP JP5305931A patent/JP2642856B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03110444A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-10 | Mitsubishi Kasei Corp | 固体吸着剤の吸着性能測定方法および装置 |
| JPH04166763A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-12 | Nippon Carbon Co Ltd | 吸着型ガスクロマトグラフィー充填剤及びその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115728123A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-03-03 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种模拟热采过程中硫化氢产出的评价实验方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2642856B2 (ja) | 1997-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |