JPS6247059B2 - - Google Patents
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- JPS6247059B2 JPS6247059B2 JP55021710A JP2171080A JPS6247059B2 JP S6247059 B2 JPS6247059 B2 JP S6247059B2 JP 55021710 A JP55021710 A JP 55021710A JP 2171080 A JP2171080 A JP 2171080A JP S6247059 B2 JPS6247059 B2 JP S6247059B2
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Classifications
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一酸化炭素（以下、COと記す）の
吸収液に関し、さらに詳しくはCOを含有する各
種ガス源からCOを分離、濃縮して回収するため
の吸収液に関する。
吸収液に関し、さらに詳しくはCOを含有する各
種ガス源からCOを分離、濃縮して回収するため
の吸収液に関する。
化学工業や製鉄工業等において、合成用原料ガ
スの製造または省エネルギといつた考えのもと
に、例えばプロセス排ガスからCOを分離、濃縮
して回収することが大きな技術的課題となつてい
る。
スの製造または省エネルギといつた考えのもと
に、例えばプロセス排ガスからCOを分離、濃縮
して回収することが大きな技術的課題となつてい
る。
COを含有するガス源からCOを分離、濃縮する
方法には、現在、第１銅塩の溶液等の吸収液を使
用する吸収液法、およびこれとは原理的に異る深
冷分離法が知られている。後者の深冷分離法は、
複雑な冷却、熱回収システムから構成されてお
り、操作温度が低温であるため、装置材料として
高価なものを使用する必要があり、また低温を得
るために、動力消費量が大きくなるという欠点が
ある。
方法には、現在、第１銅塩の溶液等の吸収液を使
用する吸収液法、およびこれとは原理的に異る深
冷分離法が知られている。後者の深冷分離法は、
複雑な冷却、熱回収システムから構成されてお
り、操作温度が低温であるため、装置材料として
高価なものを使用する必要があり、また低温を得
るために、動力消費量が大きくなるという欠点が
ある。
一方、吸収液法に使用されるCO吸収液として
は、従来アンモニア性第１銅塩水溶液または塩酸
性第１銅塩水溶液が用いられてきたが、いずれ
も、水溶液単位体積あたりのCO吸収量が小さい
という問題があつた。これらの吸収液において
は、CO吸収に直接関与する一価の銅を溶液中に
可溶化させるために、クロロ錯体あるいはアンミ
ン錯体を形成させているものと考えられる。また
最近、塩化第１銅（以下、CuClと記す）と無水
塩化アルミニウム（以下、AlCl3と記す）の錯体
（CuAlCl4）をトルエンに溶解せしめたCO吸収液
が開発され、注目をあつめている。この吸収液は
溶液単位体積あたりのCO吸収量が水溶液系のも
のに較べて非常に高いという特長を有する。この
ため実際のCO分離、濃縮プロセスに適用する場
合、吸収塔における操作で高圧、低温を必要とせ
ず、常温、常圧で運転が可能なため、装置に耐圧
材料等を必要としないこと、およびCOの吸収負
荷が大きいため、溶液循環量が小さくて済むなど
の利点を有している。しかし、上記のような吸収
液は、その構成成分であるAlCl3が水または水蒸
気と接触して定量的に加水分解を受け、それに伴
いCO吸収量も低下するという問題がある。
は、従来アンモニア性第１銅塩水溶液または塩酸
性第１銅塩水溶液が用いられてきたが、いずれ
も、水溶液単位体積あたりのCO吸収量が小さい
という問題があつた。これらの吸収液において
は、CO吸収に直接関与する一価の銅を溶液中に
可溶化させるために、クロロ錯体あるいはアンミ
ン錯体を形成させているものと考えられる。また
最近、塩化第１銅（以下、CuClと記す）と無水
塩化アルミニウム（以下、AlCl3と記す）の錯体
（CuAlCl4）をトルエンに溶解せしめたCO吸収液
が開発され、注目をあつめている。この吸収液は
溶液単位体積あたりのCO吸収量が水溶液系のも
のに較べて非常に高いという特長を有する。この
ため実際のCO分離、濃縮プロセスに適用する場
合、吸収塔における操作で高圧、低温を必要とせ
ず、常温、常圧で運転が可能なため、装置に耐圧
材料等を必要としないこと、およびCOの吸収負
荷が大きいため、溶液循環量が小さくて済むなど
の利点を有している。しかし、上記のような吸収
液は、その構成成分であるAlCl3が水または水蒸
気と接触して定量的に加水分解を受け、それに伴
いCO吸収量も低下するという問題がある。
本発明の目的は、水または水蒸気と接触しても
加水分解を受けにくく、高い一酸化炭素吸収性能
を維持する吸収液を提供することにある。
加水分解を受けにくく、高い一酸化炭素吸収性能
を維持する吸収液を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の吸収液は、
塩化第１銅とジメチルスルホキシドとを含むこと
を特徴とする。
塩化第１銅とジメチルスルホキシドとを含むこと
を特徴とする。
本発明の吸収液はスラリ、均一溶液のいずれの
状態でも使用可能であるが、操作の容易性という
観点からは均一溶液の方が好ましい。吸収液中の
塩化第１銅等の分散性を改善するために、本発明
においては前記成分にさらに三塩化バナジウムを
添加することが望ましい。
状態でも使用可能であるが、操作の容易性という
観点からは均一溶液の方が好ましい。吸収液中の
塩化第１銅等の分散性を改善するために、本発明
においては前記成分にさらに三塩化バナジウムを
添加することが望ましい。
上記各成分の構成比は、塩化第１銅およびジメ
チルスルホキシドからなる系では、塩化第１銅：
ジメチルスルホキシドのモル比で１：４〜60の範
囲が適当であり、特に１：６〜25の範囲が好まし
い。
チルスルホキシドからなる系では、塩化第１銅：
ジメチルスルホキシドのモル比で１：４〜60の範
囲が適当であり、特に１：６〜25の範囲が好まし
い。
三塩化バナジウムを含む系の構成比では、塩化
第１銅：三塩化バナジウム：ジメチルスルホキシ
ドのモル比で１：0.01〜0.5：４〜60の範囲が適
当であり、特に１：0.02〜0.2：６〜25の範囲が
好ましい。
第１銅：三塩化バナジウム：ジメチルスルホキシ
ドのモル比で１：0.01〜0.5：４〜60の範囲が適
当であり、特に１：0.02〜0.2：６〜25の範囲が
好ましい。
本発明において、吸収液中の各成分の分散性を
向上させるために適当な界面活性剤などを添加す
ることができる。本発明の構成成分の選択に当つ
ては、吸収液の粘度が小さく、安定性がよいこ
と、また構成成分がCO含有ガスと接触する際、
またはCOを分離する際に系外に揮散しないもの
であることが好ましい。
向上させるために適当な界面活性剤などを添加す
ることができる。本発明の構成成分の選択に当つ
ては、吸収液の粘度が小さく、安定性がよいこ
と、また構成成分がCO含有ガスと接触する際、
またはCOを分離する際に系外に揮散しないもの
であることが好ましい。
次に、本発明の吸収液を使用してCO含有ガス
中のCOを吸収分離し、濃縮COとして回収する際
の操作条件について説明する。
中のCOを吸収分離し、濃縮COとして回収する際
の操作条件について説明する。
第１図は、本発明の吸収液を用いたCOの分
離、濃縮プロセスの原理的なフローシートであ
る。図において、CO含有ガスは、必要に応じて
前処理装置１で前処理され、原料ガスライン１１
を通じ、吸収塔２に入り、吸収塔内の吸収液と接
触し、COが選択的に吸収される。吸収塔排ガス
は、飛洙同伴成分を適宜除去されたのち、排ガス
ライン２１を通じ大気中に放出される。一方、
COを吸収した液は、吸収ライン３１から熱交換
器４をへて分離塔３に送られ、ここで昇温または
減圧されることにより、COを放散する。分離塔
からの排ガスは高濃度のCOを含有するが、飛洙
同伴成分を除去した後、ガスライン４１をへて回
収され、製品ガスとなる。COを分離した吸収液
は、ライン５１から吸収塔２にもどり循環使用さ
れる。
離、濃縮プロセスの原理的なフローシートであ
る。図において、CO含有ガスは、必要に応じて
前処理装置１で前処理され、原料ガスライン１１
を通じ、吸収塔２に入り、吸収塔内の吸収液と接
触し、COが選択的に吸収される。吸収塔排ガス
は、飛洙同伴成分を適宜除去されたのち、排ガス
ライン２１を通じ大気中に放出される。一方、
COを吸収した液は、吸収ライン３１から熱交換
器４をへて分離塔３に送られ、ここで昇温または
減圧されることにより、COを放散する。分離塔
からの排ガスは高濃度のCOを含有するが、飛洙
同伴成分を除去した後、ガスライン４１をへて回
収され、製品ガスとなる。COを分離した吸収液
は、ライン５１から吸収塔２にもどり循環使用さ
れる。
本発明の吸収液を、実際のCO濃縮、分離プロ
セスに適用する場合の操作温度および圧力は、
CO含有ガス中のCO含有割合、接触時間、吸収液
の組成等に応じて変化することができる。一般に
吸収温度を低下させるとCO吸収量は増加する
が、低温生成のための冷却装置が必要となり、ま
た吸収液の粘度が増加し、時には吸収液が凝固す
ることがある。一方、吸収温度を余り高くすると
CO吸収量が小さくなる。上記の点から吸収温度
は一般に10〜80℃とすることが好ましい。さらに
吸収圧力は高い方がCO吸収量が大きくなり、ま
た吸収速度も高くなるが、ガスの圧縮機が必要に
なり、さらに装置を耐圧構造にせねばならず、建
設費が高くなる。このような点から、吸収圧力
は、一般にゲージ圧で０〜20Kg／cm2とすることが
好ましい。
セスに適用する場合の操作温度および圧力は、
CO含有ガス中のCO含有割合、接触時間、吸収液
の組成等に応じて変化することができる。一般に
吸収温度を低下させるとCO吸収量は増加する
が、低温生成のための冷却装置が必要となり、ま
た吸収液の粘度が増加し、時には吸収液が凝固す
ることがある。一方、吸収温度を余り高くすると
CO吸収量が小さくなる。上記の点から吸収温度
は一般に10〜80℃とすることが好ましい。さらに
吸収圧力は高い方がCO吸収量が大きくなり、ま
た吸収速度も高くなるが、ガスの圧縮機が必要に
なり、さらに装置を耐圧構造にせねばならず、建
設費が高くなる。このような点から、吸収圧力
は、一般にゲージ圧で０〜20Kg／cm2とすることが
好ましい。
COを吸収した吸収液は、吸収温度よりも温度
を上げ、もしくは圧力を下げることにより、また
は不活性の媒体（例えば水蒸気、ベンゼン蒸気
等）と接触させることにより、さらにはCOの用
途によつては水素ガス等と接触させることによ
り、COを放散し、再生される。上記放散の操作
は単独でも組合せて行つてもよい。放散された
COを捕集すれば濃縮COガスを得ることができる
が、これらのガスは燃料または化学合成用原料ガ
スとして有効に使用される。
を上げ、もしくは圧力を下げることにより、また
は不活性の媒体（例えば水蒸気、ベンゼン蒸気
等）と接触させることにより、さらにはCOの用
途によつては水素ガス等と接触させることによ
り、COを放散し、再生される。上記放散の操作
は単独でも組合せて行つてもよい。放散された
COを捕集すれば濃縮COガスを得ることができる
が、これらのガスは燃料または化学合成用原料ガ
スとして有効に使用される。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。なお、実施例中のガスの体積はいずれも標準
状態（０℃、1atm）の値である。
る。なお、実施例中のガスの体積はいずれも標準
状態（０℃、1atm）の値である。
実施例 １
容積100mlの円筒状ガラス容器に、CuClを9.90
ｇ（0.1モル）採取し、ジメチルスルホキシドを
55.0ｇ（0.7モル）添加した後、80℃で３時間加
熱したところ、スラリ状の溶液が得られた。この
溶液を30℃に冷却したのち、同温度に保ちなが
ら、CO20％、N280％（容量％）からなる組成の
ガスを常圧で連続的に吹き込み、本条件下での
COの平衡吸収量を求めた。その結果、本吸収液
は１ml当たり8.9mlのCOを吸収した。比較のため
に、CuCl9.9ｇ（0.1モル）を8NHCl水溶液50mlに
溶解させたもの（従来の塩酸酸性第１銅溶液）の
同一条件下におけるCO平衡吸収量を求めたとこ
ろ、吸収液１ml当たり4.5mlのCOを吸収するにす
ぎなかつた。
ｇ（0.1モル）採取し、ジメチルスルホキシドを
55.0ｇ（0.7モル）添加した後、80℃で３時間加
熱したところ、スラリ状の溶液が得られた。この
溶液を30℃に冷却したのち、同温度に保ちなが
ら、CO20％、N280％（容量％）からなる組成の
ガスを常圧で連続的に吹き込み、本条件下での
COの平衡吸収量を求めた。その結果、本吸収液
は１ml当たり8.9mlのCOを吸収した。比較のため
に、CuCl9.9ｇ（0.1モル）を8NHCl水溶液50mlに
溶解させたもの（従来の塩酸酸性第１銅溶液）の
同一条件下におけるCO平衡吸収量を求めたとこ
ろ、吸収液１ml当たり4.5mlのCOを吸収するにす
ぎなかつた。
実施例 ２
容積100mlの円筒状ガラス容器に、CuClを4.45
ｇ（0.1モル）採取し、これにジメチルスルホキ
シドを55.0ｇ（0.7モル）添加したのち、80℃で
３時間加熱した。次にこれを30℃に冷却したの
ち、実施例１と同一条件でCO平衡吸収量を測定
したところ、吸収液１ml当たり5.8mlのCOを吸収
した。
ｇ（0.1モル）採取し、これにジメチルスルホキ
シドを55.0ｇ（0.7モル）添加したのち、80℃で
３時間加熱した。次にこれを30℃に冷却したの
ち、実施例１と同一条件でCO平衡吸収量を測定
したところ、吸収液１ml当たり5.8mlのCOを吸収
した。
実施例 ３
実施例１で得られた、平衡量のCOを吸収した
液を100℃に加熱し、50mmHgの減圧状態にしたと
ころ、吸収液１ml当たり、8.7mlのCOが回収され
た。
液を100℃に加熱し、50mmHgの減圧状態にしたと
ころ、吸収液１ml当たり、8.7mlのCOが回収され
た。
実施例 ４
容積100mlの円筒状ガラス容器に、CuClを9.90
ｇ（0.1モル）を採取し、ジメチルスルホキシド
を5.50ｇ（0.7モル）添加し、さらにこれにVCl3
を1.17ｇ（0.0075モル）添加したところ、緑色の
均一溶液が得られた。この吸収液について、実施
例１と同一条件でCO平衡吸収量を測定したとこ
ろ、吸収液１ml当たり12.8mlのCOを吸収した。
ｇ（0.1モル）を採取し、ジメチルスルホキシド
を5.50ｇ（0.7モル）添加し、さらにこれにVCl3
を1.17ｇ（0.0075モル）添加したところ、緑色の
均一溶液が得られた。この吸収液について、実施
例１と同一条件でCO平衡吸収量を測定したとこ
ろ、吸収液１ml当たり12.8mlのCOを吸収した。
実施例 ５
実施例４で得られた、平衡量のCOを吸収した
液を100℃に加熱し、50mmHgの減圧状態にしたと
ころ、吸収液１ml当たり12.4mlのCOが回収され
た。
液を100℃に加熱し、50mmHgの減圧状態にしたと
ころ、吸収液１ml当たり12.4mlのCOが回収され
た。
実施例 ６
実施例４で示した同一組成の吸収液を新たに調
整し、これに２％（容量％）の水を添加した後、
30℃にて24時間放置した。その後、実施例１と同
一条件でCO平衡吸収量を測定した。その結果、
吸収液１ml当たり12.8mlのCOを吸収し、水を添
加しても性能に全く変化がないことが分つた。
整し、これに２％（容量％）の水を添加した後、
30℃にて24時間放置した。その後、実施例１と同
一条件でCO平衡吸収量を測定した。その結果、
吸収液１ml当たり12.8mlのCOを吸収し、水を添
加しても性能に全く変化がないことが分つた。
実施例 ７
容積100mlの円筒状ガラス容器に、CuClを9.90
ｇ（0.1モル）採取し、ジメチルスルホキシドを
55.0ｇ（0.7モル）添加し、さらにこれにVCl3を
4.68ｇ（0.03モル）添加したところ、実施例４と
同様に緑色の均一溶液が得られた。この吸収液に
関し、実施例１と同一条件でCO平衡吸収量を測
定したところ、吸収液１ml当たり8.7mlのCOを吸
収した。
ｇ（0.1モル）採取し、ジメチルスルホキシドを
55.0ｇ（0.7モル）添加し、さらにこれにVCl3を
4.68ｇ（0.03モル）添加したところ、実施例４と
同様に緑色の均一溶液が得られた。この吸収液に
関し、実施例１と同一条件でCO平衡吸収量を測
定したところ、吸収液１ml当たり8.7mlのCOを吸
収した。
以上、本発明によれば、COを含有する各種の
ガス源からCOを効率良くかつ安定して分離、濃
縮することができる。すなわち、本発明の吸収液
は水に対して安定で、しかもCO吸収量が非常に
高いため、従来のように水分除去のための前処理
が不要になり、また吸収塔の操作で高圧、低温を
必要とせず、常圧、常温で運転することができ
る。しかもCO吸収負荷を大きくとることができ
るため、溶液循環量が小さくて済み、効率および
経済性の高いCO分離、濃縮プロセスとすること
ができる。
ガス源からCOを効率良くかつ安定して分離、濃
縮することができる。すなわち、本発明の吸収液
は水に対して安定で、しかもCO吸収量が非常に
高いため、従来のように水分除去のための前処理
が不要になり、また吸収塔の操作で高圧、低温を
必要とせず、常圧、常温で運転することができ
る。しかもCO吸収負荷を大きくとることができ
るため、溶液循環量が小さくて済み、効率および
経済性の高いCO分離、濃縮プロセスとすること
ができる。
第１図は、本発明の吸収液を用いた一酸化炭素
分離、濃縮プロセスの一実施例を示すフローシー
トである。 ２……吸収塔、３……分離塔、４……熱交換
器、１１……ガス供給ライン。
分離、濃縮プロセスの一実施例を示すフローシー
トである。 ２……吸収塔、３……分離塔、４……熱交換
器、１１……ガス供給ライン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 塩化第１銅とジメチルスルホキシドを含むこ
とを特徴とする一酸化炭素の吸収液。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記吸収液
はさらに三塩化バナジウムを含むことを特徴とす
る一酸化炭素の吸収液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171080A JPS56118722A (en) | 1980-02-25 | 1980-02-25 | Absorbent liquid for carbon monoxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171080A JPS56118722A (en) | 1980-02-25 | 1980-02-25 | Absorbent liquid for carbon monoxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56118722A JPS56118722A (en) | 1981-09-17 |
| JPS6247059B2 true JPS6247059B2 (ja) | 1987-10-06 |
Family
ID=12062609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2171080A Granted JPS56118722A (en) | 1980-02-25 | 1980-02-25 | Absorbent liquid for carbon monoxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56118722A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61268338A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-27 | Agency Of Ind Science & Technol | 気体の選択的分離法 |
-
1980
- 1980-02-25 JP JP2171080A patent/JPS56118722A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56118722A (en) | 1981-09-17 |
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