JPH119933A - 気体からの窒素酸化物除去方法 - Google Patents
気体からの窒素酸化物除去方法Info
- Publication number
- JPH119933A JPH119933A JP10160811A JP16081198A JPH119933A JP H119933 A JPH119933 A JP H119933A JP 10160811 A JP10160811 A JP 10160811A JP 16081198 A JP16081198 A JP 16081198A JP H119933 A JPH119933 A JP H119933A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- nitrogen oxides
- reaction
- packed bed
- nitrogen
- 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.)
- Pending
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 129
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 31
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 5
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/56—Nitrogen oxides
- B01D53/565—Nitrogen oxides by treating the gases with solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
- B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/402—Dinitrogen oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 極低温設備内における流路閉塞などの窒素酸
化物の否定的作用を防止することのできる窒素酸化物除
去方法を提供する。 【解決手段】 空気分離設備の装入空気又は製品流又は
混合製品流又はプロセス流などの気体流から窒素酸化物
を金属酸化物での化学吸着によって除去する。金属酸化
物は第６〜第８亜族の金属からなり、特に好ましくは二
酸化マンガンが使用される。吸着の好ましい運転温度は
１０〜４０℃、金属酸化物の再生は１３０〜１７０℃の
窒素で可能である。金属酸化物は、再生可能な単数又は
複数の反応充填層として準備できる。この方法は、例え
ば半導体製造プロセス用ガスとして有用な超純粋ガスを
製造するのに適用できる。
化物の否定的作用を防止することのできる窒素酸化物除
去方法を提供する。 【解決手段】 空気分離設備の装入空気又は製品流又は
混合製品流又はプロセス流などの気体流から窒素酸化物
を金属酸化物での化学吸着によって除去する。金属酸化
物は第６〜第８亜族の金属からなり、特に好ましくは二
酸化マンガンが使用される。吸着の好ましい運転温度は
１０〜４０℃、金属酸化物の再生は１３０〜１７０℃の
窒素で可能である。金属酸化物は、再生可能な単数又は
複数の反応充填層として準備できる。この方法は、例え
ば半導体製造プロセス用ガスとして有用な超純粋ガスを
製造するのに適用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は気体から窒素酸化物
を除去する方法に関し、特に空気分離設備の装入空気又
は製品流又は混合製品流又はプロセス流から窒素酸化物
を除去するための方法に関するものである。
を除去する方法に関し、特に空気分離設備の装入空気又
は製品流又は混合製品流又はプロセス流から窒素酸化物
を除去するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の気体流から窒素酸化物を除去す
る必要性は、空気分離設備（以下、ＬＺＡと称す）の製
品ガスの純度に対する条件がますます厳しくなる状況下
で高まりつつある。このような条件は、例えば特に半導
体製造業等のこれら製品ガスの使用者から多く要求され
ている。また特に０℃以下の低温においては空気中の酸
素によってＮＯが沸点−１０２℃のＮ２Ｏ３や沸点−１
１℃のＮ２Ｏ４に変換され、更にこれら窒素酸化物はＬ
ＺＡの極低温部内で濃縮されて固体となり、流路の閉塞
を生じることがある。更に工業地帯では環境空気中に高
い窒素酸化物含有量がしばしば測定されることがある
が、ＬＺＡの設計に際しては装入原料としての吸引空気
中で窒素酸化物濃度６ mol ppm以下を基準としなければ
ならない事情がある。
る必要性は、空気分離設備（以下、ＬＺＡと称す）の製
品ガスの純度に対する条件がますます厳しくなる状況下
で高まりつつある。このような条件は、例えば特に半導
体製造業等のこれら製品ガスの使用者から多く要求され
ている。また特に０℃以下の低温においては空気中の酸
素によってＮＯが沸点−１０２℃のＮ２Ｏ３や沸点−１
１℃のＮ２Ｏ４に変換され、更にこれら窒素酸化物はＬ
ＺＡの極低温部内で濃縮されて固体となり、流路の閉塞
を生じることがある。更に工業地帯では環境空気中に高
い窒素酸化物含有量がしばしば測定されることがある
が、ＬＺＡの設計に際しては装入原料としての吸引空気
中で窒素酸化物濃度６ mol ppm以下を基準としなければ
ならない事情がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】窒素酸化物の一部を装
入空気の予備浄化時に取り除くことは可能であり、この
場合、取り除かれた一部の窒素酸化物はＬＺＡの低温部
に達することはない。しかしながら、僅かに残留する微
少量の窒素酸化物がＬＺＡの流路閉塞を生じることがあ
り、或いは製品流の汚れを促進する恐れがある。
入空気の予備浄化時に取り除くことは可能であり、この
場合、取り除かれた一部の窒素酸化物はＬＺＡの低温部
に達することはない。しかしながら、僅かに残留する微
少量の窒素酸化物がＬＺＡの流路閉塞を生じることがあ
り、或いは製品流の汚れを促進する恐れがある。
【０００４】予備浄化に吸着設備を利用する場合、吸着
剤の量は空気中の不純物濃度、主にＣＯ２ 濃度度に応
じて定める必要があり、ＮＯを吸着し尽くすことはでき
ない。またＮＯは、他の化合物、例えば不飽和炭化水素
又はＮＨ３ と結合して爆発性化合物を形成する傾向が
あり、これらの化合物はＬＺＡ内に損害を与える恐れが
ある。更に、窒素酸化物は大気中の湿気に出会うと酸を
形成し、これらの酸がＬＺＡの吸着器及びその他の部分
に損害を与えることもある。これらの酸は、空気を浄化
するために装入される吸着器充填材の劣化を促進し、そ
れによって設備内に腐食が発生することもある。
剤の量は空気中の不純物濃度、主にＣＯ２ 濃度度に応
じて定める必要があり、ＮＯを吸着し尽くすことはでき
ない。またＮＯは、他の化合物、例えば不飽和炭化水素
又はＮＨ３ と結合して爆発性化合物を形成する傾向が
あり、これらの化合物はＬＺＡ内に損害を与える恐れが
ある。更に、窒素酸化物は大気中の湿気に出会うと酸を
形成し、これらの酸がＬＺＡの吸着器及びその他の部分
に損害を与えることもある。これらの酸は、空気を浄化
するために装入される吸着器充填材の劣化を促進し、そ
れによって設備内に腐食が発生することもある。
【０００５】そこで本発明の課題は、ＬＺＡをはじめと
する極低温設備内における流路閉塞などの窒素酸化物の
否定的作用を防止することのできる窒素酸化物除去方法
を提供することである。
する極低温設備内における流路閉塞などの窒素酸化物の
否定的作用を防止することのできる窒素酸化物除去方法
を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題を解決するために、空気分離設備の装入空気又は製品
流又は混合製品流又はプロセス流から窒素酸化物を除去
するに際し、窒素酸化物を金属酸化物による化学吸着に
よって除去するものである。本発明の特に有利な態様は
各従属請求項に記載の通りである。
題を解決するために、空気分離設備の装入空気又は製品
流又は混合製品流又はプロセス流から窒素酸化物を除去
するに際し、窒素酸化物を金属酸化物による化学吸着に
よって除去するものである。本発明の特に有利な態様は
各従属請求項に記載の通りである。
【０００７】
【発明の実施の形態】気体から窒素酸化物を除去するこ
と自体は公知である。ハミド・アラストオプール及びホ
ッサイン・ハリリの論文「酸素存在下における高い容量
の金属酸化物によるＮＯｘの除去法」(Ind. Eng. Chem.
Process Des. Dev. 1981, 20, 223〜228頁)には排煙浄
化法が述べられている。この場合、下記の化学反応式に
基づいて二酸化マンガンにおける一酸化窒素の化学吸着
が利用されている。
と自体は公知である。ハミド・アラストオプール及びホ
ッサイン・ハリリの論文「酸素存在下における高い容量
の金属酸化物によるＮＯｘの除去法」(Ind. Eng. Chem.
Process Des. Dev. 1981, 20, 223〜228頁)には排煙浄
化法が述べられている。この場合、下記の化学反応式に
基づいて二酸化マンガンにおける一酸化窒素の化学吸着
が利用されている。
【０００８】
【数１】ＭｎＯ２＋２ＮＯ＋Ｏ２←→Ｍｎ(ＮＯ３)２
【０００９】この場合の均衡は、高温（Ｔ＞１００〜１
５０℃）のときは式の左項にあり、これによって加熱再
生が可能となる。
５０℃）のときは式の左項にあり、これによって加熱再
生が可能となる。
【００１０】ハミド・アラストオプールが指摘した反応
の他に、二酸化マンガンと窒素酸化物との下記化学反応
も考えられる。
の他に、二酸化マンガンと窒素酸化物との下記化学反応
も考えられる。
【００１１】
【数２】ＭｎＯ２＋２ＮＯ２←→Ｍｎ(ＮＯ３)２
【００１２】この可能性について、上記論文ではＭｎＯ
２ の吸収能が低いので不利であると述べている。しか
しながら、このような不都合は、ＬＺＡにおいて装入ガ
スや製品ガス及びプロセスガスなどの浄化に適用するう
えではさほど問題にならない。というのも、数 mol ppm
のＮＯｘ濃度は、排煙処理の場合の例えば５００〜１０
００ mol ppmよりも遙かに低濃度だからである。一方、
気体運動学的に見て効率的変換の確率は係数＞１０４だ
け低いのではあるが、本発明者らの研究の結果、意外な
ことに、濃度が低い場合にもＮＯｘは高い効率で除去可
能であることが知見できた。
２ の吸収能が低いので不利であると述べている。しか
しながら、このような不都合は、ＬＺＡにおいて装入ガ
スや製品ガス及びプロセスガスなどの浄化に適用するう
えではさほど問題にならない。というのも、数 mol ppm
のＮＯｘ濃度は、排煙処理の場合の例えば５００〜１０
００ mol ppmよりも遙かに低濃度だからである。一方、
気体運動学的に見て効率的変換の確率は係数＞１０４だ
け低いのではあるが、本発明者らの研究の結果、意外な
ことに、濃度が低い場合にもＮＯｘは高い効率で除去可
能であることが知見できた。
【００１３】反応器内で１００℃以下から周囲温度範囲
内に至る温度において数 mol ppmの濃度の窒素酸化物不
純物を含有する空気又は空気から製出可能な気体をＭｎ
Ｏ２によって浄化することは、これまでは当業者の検討
外であった。但し、経費の観点からは周囲温度での操業
は興味あるものである。例えばアルミナ系のＭｎＯ ２
からなるゼートヒェミェ社製Ｔ2525触媒と、他の担体材
料を有する別のＭｎＯ２ 含有触媒とを使った実験室で
の実験結果は、意外なことに微量のＮＯが周囲温度にお
いて高い収率で吸収されることを示した。
内に至る温度において数 mol ppmの濃度の窒素酸化物不
純物を含有する空気又は空気から製出可能な気体をＭｎ
Ｏ２によって浄化することは、これまでは当業者の検討
外であった。但し、経費の観点からは周囲温度での操業
は興味あるものである。例えばアルミナ系のＭｎＯ ２
からなるゼートヒェミェ社製Ｔ2525触媒と、他の担体材
料を有する別のＭｎＯ２ 含有触媒とを使った実験室で
の実験結果は、意外なことに微量のＮＯが周囲温度にお
いて高い収率で吸収されることを示した。
【００１４】この場合、酸素が窒素酸化物の化学吸着を
促進するので、担体ガスは酸素とすることもでき、又は
好ましくは少なくとも微量の酸素を含有するものとす
る。担体ガスは例えば希ガスとすることもできる。
促進するので、担体ガスは酸素とすることもでき、又は
好ましくは少なくとも微量の酸素を含有するものとす
る。担体ガスは例えば希ガスとすることもできる。
【００１５】本発明による方法では、有利には周期表第
６〜第８亜族の金属からなる金属酸化物、好ましくは二
酸化マンガン、特に市販の金属酸化物触媒を、単独又は
前記金属の混合酸化物として使用される。この単独又は
混合酸化物は好ましくはアルミナ又は酸化ケイ素からな
る担体粒子に被着された形態で用いられる。
６〜第８亜族の金属からなる金属酸化物、好ましくは二
酸化マンガン、特に市販の金属酸化物触媒を、単独又は
前記金属の混合酸化物として使用される。この単独又は
混合酸化物は好ましくはアルミナ又は酸化ケイ素からな
る担体粒子に被着された形態で用いられる。
【００１６】窒素酸化物の吸収には、１００℃以下、好
ましくは０〜１００℃の運転温度が有利であり、特に３
〜４０℃の運転温度が有利である。
ましくは０〜１００℃の運転温度が有利であり、特に３
〜４０℃の運転温度が有利である。
【００１７】窒素酸化物の化学吸着に好ましい空間速度
は３００ｈ−１〜１２０００ｈ−１、特に５００〜８０
００ｈ−１である。
は３００ｈ−１〜１２０００ｈ−１、特に５００〜８０
００ｈ−１である。
【００１８】プロセスガスを貫流させる反応充填層でＭ
ｎＯ２ による窒素酸化物の化学吸着が起き、Ｍｎ(ＮＯ
３)２に変換される。窒素酸化物の除去は、有利には二
酸化マンガン又は二酸化マンガン含有材料又は二酸化マ
ンガン被覆材料を含む単数又は複数の反応充填層内で行
われ、反応充填層が窒素酸化物の化学吸着反応を引き起
こし、しかもこの反応充填層はローディングに達する前
に再生される。
ｎＯ２ による窒素酸化物の化学吸着が起き、Ｍｎ(ＮＯ
３)２に変換される。窒素酸化物の除去は、有利には二
酸化マンガン又は二酸化マンガン含有材料又は二酸化マ
ンガン被覆材料を含む単数又は複数の反応充填層内で行
われ、反応充填層が窒素酸化物の化学吸着反応を引き起
こし、しかもこの反応充填層はローディングに達する前
に再生される。
【００１９】再生のためには、有利には、これに関連し
て化学的作用のない暖かな気体、好ましくは窒素が１０
０〜３００℃、好ましくは１３０〜１７０℃の温度で反
応充填層に通される。
て化学的作用のない暖かな気体、好ましくは窒素が１０
０〜３００℃、好ましくは１３０〜１７０℃の温度で反
応充填層に通される。
【００２０】気体から窒素酸化物を除去する装置の構成
は適用の境界条件に依存している。０．１ mol ppm未満
のオーダの微量な窒素酸化物を除去する場合、又は窒素
酸化物が担体ガス中に散在的に短時間しか存在しない場
合、又は再生処理を可能とする適宜に長い操業休止が許
容される場合には、本発明の方法の実施には単一の反応
充填層を使用することができる。
は適用の境界条件に依存している。０．１ mol ppm未満
のオーダの微量な窒素酸化物を除去する場合、又は窒素
酸化物が担体ガス中に散在的に短時間しか存在しない場
合、又は再生処理を可能とする適宜に長い操業休止が許
容される場合には、本発明の方法の実施には単一の反応
充填層を使用することができる。
【００２１】設備装置の連続操業が必要な場合は、好ま
しくは複数の反応充填層、但し少なくとも２つの反応充
填層が使用される。この場合、少なくとも一方の反応充
填層が化学吸着を行う間に他の単数又は複数の反応充填
層が再生される。このようにして各反応充填層が化学吸
着を順次行い、連続的な窒素酸化物除去処理が可能とな
る。
しくは複数の反応充填層、但し少なくとも２つの反応充
填層が使用される。この場合、少なくとも一方の反応充
填層が化学吸着を行う間に他の単数又は複数の反応充填
層が再生される。このようにして各反応充填層が化学吸
着を順次行い、連続的な窒素酸化物除去処理が可能とな
る。
【００２２】本発明は種々の反応器、吸収器又は吸着器
で実施可能であり、これら容器の内部で反応充填層が複
数の粒子層を形成するように、又は他の粒子と混合され
た反応充填層を形成するように、吸着材としての前記金
属酸化物は粒子の形態で使用することが好ましい。この
場合、単一の充填層が幾つかの機能を果たし、又は吸着
器の場合には吸着器の別の吸着剤粒子と一緒に再生する
ことも可能となる点で有利である。
で実施可能であり、これら容器の内部で反応充填層が複
数の粒子層を形成するように、又は他の粒子と混合され
た反応充填層を形成するように、吸着材としての前記金
属酸化物は粒子の形態で使用することが好ましい。この
場合、単一の充填層が幾つかの機能を果たし、又は吸着
器の場合には吸着器の別の吸着剤粒子と一緒に再生する
ことも可能となる点で有利である。
【００２３】本発明による方法は、有利には超純粋ガス
の製出、特に半導体製造プロセス用ガスの製造に有利に
利用可能である。このような超純粋ガスからは、窒素酸
化物等の反応性成分は、更に一層低い mol ppm範囲の極
微量になるまで除去されなければならないことは述べる
までもない。
の製出、特に半導体製造プロセス用ガスの製造に有利に
利用可能である。このような超純粋ガスからは、窒素酸
化物等の反応性成分は、更に一層低い mol ppm範囲の極
微量になるまで除去されなければならないことは述べる
までもない。
【００２４】
【実施例】ＭｎＯ２を含有するＡｌ２Ｏ３系のゼートヒ
ェミェ社製Ｔ2525型ＭｎＯ２含有触媒を用い、室温およ
び大気圧下において、下記条件の装入気体 空間速度：約４０００ｈ−１ ＮＯ含量： ２０mol ppm Ｏ２含量： ５００mol ppm 残り ：Ｎ２、ＣＯ、Ｈ２、炭化水素 について窒素酸化物除去試験（実験室内）を行った。こ
の試験では、２００時間の運転後、２ mol ppmのＮＯ残
量に達するという極めて良好なＮＯ除去成績を示した。
尚、この試験では、約１００Ｌ／ｈのＮＯ含有気体が２
５ｍＬのＭｎＯ２含有材料を介して導かれるように、約
４０００ｈ−１の空間速度が設定された。他の運転デー
タでも基本的に極微量のＮＯ残量を達成できることも確
認された。
ェミェ社製Ｔ2525型ＭｎＯ２含有触媒を用い、室温およ
び大気圧下において、下記条件の装入気体 空間速度：約４０００ｈ−１ ＮＯ含量： ２０mol ppm Ｏ２含量： ５００mol ppm 残り ：Ｎ２、ＣＯ、Ｈ２、炭化水素 について窒素酸化物除去試験（実験室内）を行った。こ
の試験では、２００時間の運転後、２ mol ppmのＮＯ残
量に達するという極めて良好なＮＯ除去成績を示した。
尚、この試験では、約１００Ｌ／ｈのＮＯ含有気体が２
５ｍＬのＭｎＯ２含有材料を介して導かれるように、約
４０００ｈ−１の空間速度が設定された。他の運転デー
タでも基本的に極微量のＮＯ残量を達成できることも確
認された。
【００２５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
空気分離設備の装入空気又は製品流又は混合製品流又は
プロセス流から窒素酸化物を除去するに際し、窒素酸化
物を金属酸化物による化学吸着によって除去するので、
空気分離設備をはじめとする極低温プロセス設備に流す
気体から窒素酸化物を数 mol ppm未満の極微量にまで除
去することができ、これら設備内における流路の閉塞な
ど、窒素酸化物による不都合な弊害を未然に防止するこ
とが可能となる。
空気分離設備の装入空気又は製品流又は混合製品流又は
プロセス流から窒素酸化物を除去するに際し、窒素酸化
物を金属酸化物による化学吸着によって除去するので、
空気分離設備をはじめとする極低温プロセス設備に流す
気体から窒素酸化物を数 mol ppm未満の極微量にまで除
去することができ、これら設備内における流路の閉塞な
ど、窒素酸化物による不都合な弊害を未然に防止するこ
とが可能となる。
Claims (12)
- 【請求項１】 空気分離設備の装入空気又は製品流又は
混合製品流又はプロセス流から窒素酸化物を除去するに
際し、窒素酸化物を金属酸化物を用いた化学吸着によっ
て除去することを特徴とする気体からの窒素酸化物除去
方法。 - 【請求項２】 処理対象気体が、窒素、酸素、酸素含有
気体、又は希ガスであることを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項３】 金属酸化物が第６〜第８亜族の金属又は
二酸化マンガンの単独若しくは混合酸化物であり、この
金属酸化物をアルミナ又は酸化ケイ素からなる担体粒子
に被着した形態で用いることを特徴とする請求項１また
は２に記載の方法。 - 【請求項４】 １００℃以下または０〜１００℃若しく
は３〜４０℃の運転温度にて窒素酸化物の除去を行うこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項５】 １００℃以下の運転温度で、３００〜１
２０００ｈ−１または５００〜８０００ｈ−１の空間速
度にて窒素酸化物の除去を行うことを特徴とする請求項
１〜４のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 二酸化マンガン又は二酸化マンガン含有
材料又は二酸化マンガン被覆材料を含む単数又は複数の
反応充填層内で窒素酸化物の除去を行い、反応充填層
を、窒素酸化物の化学吸着の後、ローディング前に再生
することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記
載の方法。 - 【請求項７】 再生時に非反応性の気体または窒素を１
００〜３００℃または１３０〜１７０℃の温度で再生対
象の反応充填層に通流することを特徴とする請求項６に
記載の方法。 - 【請求項８】 反応充填層に通流されてくる処理対象気
体中に窒素酸化物が０．１ mol ppm未満の微量濃度又は
短時間しか存在しない場合もしくは反応充填層の再生を
可能とする設備操業休止が許容される場合に単一の反応
充填層のみを使用することを特徴とする請求項７記載の
方法。 - 【請求項９】 少なくとも二つの反応充填層で交互に窒
素酸化物の化学吸着を行い、いずれか一方の反応充填層
で化学吸着を行う間に他方の反応充填層の再生を行うこ
とによって窒素酸化物の連続的な除去操作を達成するよ
うに前記各反応充填層を接続して用いることを特徴とす
る請求項７記載の方法。 - 【請求項１０】 前記反応充填層が反応器、吸収器又は
吸着器の充填層であり、前記金属酸化物を粒子の形態と
し、該粒子が層を形成するか又は充填層の他の粒子と混
合されるように、前記反応器、吸収器又は吸着器内に金
属酸化物の粒子を装入することを特徴とする請求項１〜
９のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１１】 超純粋ガスの製造に対する請求項１〜
１０のいずれか１項に記載された方法の使用。 - 【請求項１２】 超純ガスが半導体製造プロセス用ガス
であることを特徴とする請求項１１に記載の使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19724286.3 | 1997-06-09 | ||
| DE19724286A DE19724286A1 (de) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus Gasen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH119933A true JPH119933A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=7831940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10160811A Pending JPH119933A (ja) | 1997-06-09 | 1998-06-09 | 気体からの窒素酸化物除去方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030124041A1 (ja) |
| EP (1) | EP0884084A3 (ja) |
| JP (1) | JPH119933A (ja) |
| KR (1) | KR19990006737A (ja) |
| CA (1) | CA2240121A1 (ja) |
| DE (1) | DE19724286A1 (ja) |
| SG (1) | SG79973A1 (ja) |
| TW (1) | TW381977B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102597173A (zh) | 2009-09-08 | 2012-07-18 | 俄亥俄州立大学研究基金会 | 具有原位co2捕集的合成燃料和化学品生产 |
| CA3020406A1 (en) | 2016-04-12 | 2017-10-19 | Ohio State Innovation Foundation | Chemical looping syngas production from carbonaceous fuels |
| US11090624B2 (en) | 2017-07-31 | 2021-08-17 | Ohio State Innovation Foundation | Reactor system with unequal reactor assembly operating pressures |
| US10549236B2 (en) * | 2018-01-29 | 2020-02-04 | Ohio State Innovation Foundation | Systems, methods and materials for NOx decomposition with metal oxide materials |
| WO2020033500A1 (en) | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Ohio State Innovation Foundation | Systems, methods and materials for hydrogen sulfide conversion |
| WO2020150438A1 (en) | 2019-01-17 | 2020-07-23 | Ohio State Innovation Foundation | Systems, methods and materials for stable phase syngas generation |
| US11453626B2 (en) | 2019-04-09 | 2022-09-27 | Ohio State Innovation Foundation | Alkene generation using metal sulfide particles |
| WO2021034888A1 (en) | 2019-08-19 | 2021-02-25 | Ohio State Innovation Foundation | Mesoporous support-immobilized metal oxide-based nanoparticles |
| WO2021046156A1 (en) | 2019-09-03 | 2021-03-11 | Ohio State Innovation Foundation | Redox reaction facilitated carbon dioxide capture from flue gas and conversion to carbon monoxide |
| GB2593593B (en) * | 2019-10-29 | 2024-07-03 | Huaneng Clean Energy Res Inst | Low-temperature adsorption denitration method for flue gas |
| CN110743313A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-04 | 中国华能集团有限公司 | 一种烟气低温吸附脱硝方法 |
| WO2022006112A1 (en) | 2020-06-29 | 2022-01-06 | Ohio State Innovation Foundation | Systems and methods for high reactant conversion through multiple reactant flow ratio staging |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3953575A (en) * | 1973-11-21 | 1976-04-27 | American Gas Association | Iron oxide sorbents for regenerative sorption of Nox |
| US4151124A (en) * | 1977-12-16 | 1979-04-24 | Institute Of Gas Technology | Sorbent composition and process for preparing it |
| US4164545A (en) * | 1978-10-03 | 1979-08-14 | Phillips Petroleum Company | Use of manganese dioxide absorbent in treating waste gases |
| DE3731899A1 (de) * | 1987-09-23 | 1989-04-27 | Klaus Prof Mangold | Verfahren zum abscheiden von stickoxiden aus abgasen von feuerungsanlagen |
| EP0455491A3 (en) * | 1990-05-03 | 1992-03-18 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd., | Catalysts and methods for denitrization |
| US5366710A (en) * | 1993-05-10 | 1994-11-22 | Shell Oil Company | Process for removing nitrogen oxides and sulfur oxides from gaseous stream |
| DE19623791A1 (de) * | 1996-06-14 | 1997-12-18 | Linde Ag | Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus Gasen |
-
1997
- 1997-06-09 DE DE19724286A patent/DE19724286A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-05-26 TW TW087108138A patent/TW381977B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-06-01 SG SG9801168A patent/SG79973A1/en unknown
- 1998-06-04 CA CA002240121A patent/CA2240121A1/en not_active Abandoned
- 1998-06-05 EP EP98110344A patent/EP0884084A3/de not_active Withdrawn
- 1998-06-08 KR KR1019980021016A patent/KR19990006737A/ko not_active Withdrawn
- 1998-06-09 JP JP10160811A patent/JPH119933A/ja active Pending
-
2002
- 2002-12-24 US US10/326,970 patent/US20030124041A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0884084A3 (de) | 1999-03-17 |
| TW381977B (en) | 2000-02-11 |
| US20030124041A1 (en) | 2003-07-03 |
| SG79973A1 (en) | 2001-04-17 |
| CA2240121A1 (en) | 1998-12-09 |
| DE19724286A1 (de) | 1998-12-10 |
| KR19990006737A (ko) | 1999-01-25 |
| EP0884084A2 (de) | 1998-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2473379C2 (ru) | Способ выделения диоксида углерода из дымовых газов и соответствующее устройство | |
| EP1115471B1 (en) | Process and catalyst/sorber for treating sulfur compound containing effluent | |
| US6610264B1 (en) | Process and system for desulfurizing a gas stream | |
| US6506351B1 (en) | Removal of nitrogen oxides from gas streams | |
| TWI460003B (zh) | 氣體之純化方法及氣體純化裝置 | |
| CN1113680C (zh) | 变温吸附 | |
| CN101811680B (zh) | 气体的纯化方法及纯化装置 | |
| KR20070110079A (ko) | 금속제조에서의 광석 및/또는 다른 금속함유 물질의소결처리에 의해 생성된 배기가스 정화방법 | |
| CN1705504A (zh) | 纯化二氧化碳的方法 | |
| CN103240098B (zh) | 一种脱除烟气中硫氧化物和氮氧化物的催化剂组合物及方法 | |
| US20080206120A1 (en) | Method For Purifying Waste Gases of a Glass Melting Process, Particularly For Glasses For Lcd Display | |
| JPH119933A (ja) | 気体からの窒素酸化物除去方法 | |
| US20090200207A1 (en) | Absorption Composition and Process for Removing Mercury | |
| CN101693193A (zh) | 一种稀土-Cu-Fe活性炭吸附剂及制备方法和应用 | |
| CN1224046A (zh) | 浓缩和提纯高炉气中一氧化碳的变压吸附工艺 | |
| TWI398292B (zh) | 氣體精製器以及氣體精製方法 | |
| SU1582975A3 (ru) | Способ очистки газов от меркаптанов | |
| RU2040312C1 (ru) | Способ очистки дренажных газов от оксидов азота и устройство для его осуществления | |
| JPH0812602A (ja) | トリフルオロメタンの精製法 | |
| JPH0673613B2 (ja) | 排ガスの浄化方法 | |
| JP4157328B2 (ja) | 膜分離装置 | |
| JPH06210139A (ja) | 排ガスの処理方法 | |
| JPH08206445A (ja) | 排ガスの浄化方法 | |
| CA2597808C (en) | Process and catalyst/sorber for treating sulfur compound containing effluent | |
| JPH03118820A (ja) | 窒素酸化物の分解除去方法とその装置 |