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JPH0672005B2 - Method for adsorption and separation of carbon monoxide - Google Patents
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JPH0672005B2 - Method for adsorption and separation of carbon monoxide - Google Patents

Method for adsorption and separation of carbon monoxide

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JPH0672005B2
JPH0672005B2 JP60250174A JP25017485A JPH0672005B2 JP H0672005 B2 JPH0672005 B2 JP H0672005B2 JP 60250174 A JP60250174 A JP 60250174A JP 25017485 A JP25017485 A JP 25017485A JP H0672005 B2 JPH0672005 B2 JP H0672005B2
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alumina
hydrogel
alumina hydrogel
carbon monoxide
adsorption
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佐知夫 浅岡
俊一 東
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Chiyoda Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は一酸化炭素含有ガスから、それに含まれる一酸
化炭素を吸着分離する方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for adsorbing and separating carbon monoxide contained in a gas containing carbon monoxide.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、混合ガスから一酸化炭素(CO)を分離濃縮するた
めの方法としては、深冷分離法、化学吸収法、吸着法等
が提案、実施されている。
Conventionally, as a method for separating and concentrating carbon monoxide (CO) from a mixed gas, a cryogenic separation method, a chemical absorption method, an adsorption method, etc. have been proposed and implemented.

深冷分離法は、ガス精製の分野で古くから使用されてい
る方法で、その原理は成分の沸点の差を利用した蒸留と
同じであるが、沸点の差の少ない成分間の分離、例え
ば、COと窒素の分離を経済的に精度高く行うことは難か
しい。製鉄所の副生ガス、例えば転炉ガスは、CO以外の
主成分が窒素であることから、この技術が、高純度COの
製造には不向であることは明らかである。また、この深
冷分離法は、低温を用いるため、多大のエネルギーを必
要とし、かつ、物理的な分離法のため分離精度が低いと
いう問題点がある。化学吸収法は、COガスを化学的に溶
液に選択吸収させ、これを除去または回収する方法であ
る。例えば、銅アンモニア洗浄法は、アンモニア用原料
ガスからCOを除去するために開発されたものであり、銅
(I)イオンと炭酸または蟻酸を含んだアンモニア水溶
液を吸収液として用いている。また、銅アルミニウム四
塩化物トルエン溶液法、塩酸酸性塩化銅(I)水溶液法
なども化学吸収法として知られている。その他、化学吸
収法に関する技術としては、特開昭56-46890号、同57-1
9013号、同57-42521号、同57-105230号、同57-145018
号、同58-32005号、同58-69710号、同58-208116号、同5
8-219914号、同59-36522号、同56-161821号、同59-3820
8号、同54-71788号、同56-15936号、同56-15937号、同5
8-24321号、同58-99110号、同58-135118号などにおいて
Cu(I)を1価のまま安定化させる工夫をした吸収液が
提案されている。しかし、この化学吸収法は、吸収液を
用いるため、溶液の安定性に問題が生じやすく、逆にそ
れを防止するためには、非常に煩雑な操作を強いられる
という欠点がある。例えば、成分の1部が系外へ飛散し
たり、水と不可逆的に反応し沈殿を生成したり、腐食性
ガスを生じたりする。いずれにしても化学吸収法は、そ
の操作の基本が溶液吸収、脱離であるため、多くの場
合、温度変化に依存することとなり、そのため溶液の安
定性を根本的に解決することは難かしい。
The cryogenic separation method is a method that has been used for a long time in the field of gas purification, and its principle is the same as distillation using the difference in the boiling points of the components, but the separation between the components with a small difference in the boiling points, for example, It is difficult to accurately separate CO and nitrogen economically. It is clear that this technology is unsuitable for the production of high-purity CO, because the main component of the by-product gas of a steel mill, such as a converter gas, is nitrogen, other than CO. Further, this deep-cooling separation method has a problem that it requires a large amount of energy because it uses a low temperature, and the separation accuracy is low because it is a physical separation method. The chemical absorption method is a method of chemically selectively absorbing CO gas into a solution and removing or recovering it. For example, the copper-ammonia cleaning method was developed to remove CO from a raw material gas for ammonia, and uses an aqueous ammonia solution containing copper (I) ions and carbonic acid or formic acid as an absorbing liquid. Further, a copper aluminum tetrachloride toluene solution method, a hydrochloric acid-acidified copper (I) chloride aqueous solution method and the like are also known as chemical absorption methods. Other technologies related to the chemical absorption method are disclosed in JP-A-56-46890 and JP-A-57-1.
9013, 57-42521, 57-105230, 57-145018
No. 58, No. 58-32005, No. 58-69710, No. 58-208116, No. 5
8-219914, 59-36522, 56-161821, 59-3820
No. 8, No. 54-71788, No. 56-15936, No. 56-15937, No. 5
8-24321, 58-99110, 58-135118, etc.
An absorbing solution designed to stabilize Cu (I) in a monovalent state has been proposed. However, since this chemical absorption method uses an absorbing solution, it tends to cause a problem in stability of the solution, and conversely, in order to prevent it, a very complicated operation is required. For example, a part of the components may scatter out of the system, react irreversibly with water to form a precipitate, or generate a corrosive gas. In any case, the chemical absorption method depends on the temperature change in many cases because the basic operation is the solution absorption and desorption, so it is difficult to fundamentally solve the stability of the solution. .

吸着法は、ゼオライトや活性炭などの多孔質体を用いる
もので、主として物理吸着を利用するものと、化学的結
合を利用する化学吸着法がある。物理吸着法に関して
は、例えば、ゼオライトを用いる方法(特開昭59-22625
号、同59-49818号公報)や、分子ふるい効果を持つ活性
炭を用いる方法(特開昭59-107916号公報)等が知られ
ており、また化学吸着法に関しては、ゼオライトにCuイ
オンを担持し、還元処理したものを用いる方法(米国特
許第4019879号、同第4034065号明細書等)や、Cu(I)
錯体を有機高分子又は活性炭に担持して耐水性を持たせ
たものを用いる方法(特開昭58-49436号、同58-104009
号、同58-124516号、同58-156517号、同59-105841号公
報等)等が知られている。しかし、従来の化学吸着法に
用いられる吸着分離剤は、耐水性に劣るとか、一酸化炭
素吸着の選択性が悪い等の欠点を有する。
The adsorption method uses a porous material such as zeolite or activated carbon, and mainly includes a method utilizing physical adsorption and a chemical adsorption method utilizing chemical bonding. Regarding the physical adsorption method, for example, a method using zeolite (Japanese Patent Laid-Open No. 59-22625).
No. 59-49818), a method of using activated carbon having a molecular sieving effect (JP-A-59-107916), and the like. Regarding the chemisorption method, zeolite is loaded with Cu ions. Then, a method using a reduced product (US Pat. Nos. 4019879 and 4034065, etc.) and Cu (I)
A method in which a complex is supported on an organic polymer or activated carbon to have water resistance (Japanese Patent Laid-Open Nos. 58-49436 and 58-104009).
No. 58-124516, No. 58-156517, No. 59-105841) and the like. However, the adsorption separator used in the conventional chemical adsorption method has drawbacks such as poor water resistance and poor carbon monoxide adsorption selectivity.

本発明者らは、先に、耐水性及び一酸化炭素の選択吸着
性に改善された化学吸着分離剤として、ハロゲン化銅
(I)とハロゲン化アルミニウム(III)との錯体を多
孔性担体に担持させたものを提案した(特開昭60-90036
号、同60-90037号、同60-90041号公報)。しかし、これ
らの吸着分離剤は、その必須成分として、ハロゲン化銅
の他に、ハロゲン化アルミニウムを用いる必要があると
共に、その製造に際し、有機溶剤を用いることが必要で
あるため、吸着分離剤コストが高くなるという問題を含
む。
The present inventors have previously made a complex of copper (I) halide and aluminum (III) halide as a porous carrier as a chemisorption separating agent having improved water resistance and selective adsorption of carbon monoxide. A supported product was proposed (JP-A-60-90036).
No. 60-90037, No. 60-90041). However, these adsorption / separation agents need to use aluminum halide as an essential component in addition to copper halide, and an organic solvent must be used in the production thereof. Including the problem that

〔目的〕〔Purpose〕

本発明は、従来の一酸化炭素吸着分離剤に見られる前記
欠点の克服された吸着分離剤を用いる一酸化炭素の吸着
分離方法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a method for adsorptive separation of carbon monoxide using an adsorptive separation agent that overcomes the above-mentioned drawbacks found in conventional carbon monoxide adsorption and separation agents.

〔構成〕〔Constitution〕

本発明によれば、一酸化炭素含有ガスを、非錯体状のハ
ロゲン化第一銅とアルミナとの複合体に接触させて該一
酸化炭素を該複合体に吸着させた後、該複合体を該吸着
時よりも低められた圧力又は高められた温度条件下に保
持して、該複合体に吸着した一酸化炭素を脱離させる方
法において、該アルミナが、 a)アルミナヒドロゲル形成物質からアルミナヒドロゲ
ルを得る工程、 b)アルミナヒドロゲルのpHをアルミナヒドロゲル溶解
領域とベーマイトゲル沈殿領域との間を交互に変動させ
ると共に、アルミナヒドロゲル溶解領域及びベーマイト
ゲル沈殿領域の少なくとも一方の領域へのpH変動に際し
て、アルミナヒドロゲル形成物質を添加し、結法成長し
たアルミナヒドロゲルを得る工程、又は/及びアルミナ
ヒドロゲルをベーマイトゲル沈殿領域に保持しながらア
ルミナヒドロゲル形成物質を連続流ないし間欠流に添加
し、結晶成長したアルミナヒドロゲルを得る工点、 c)結晶成長したアルミナヒドロゲルを洗浄と乾燥ない
し焼成の組合せ操作によりアアルミナヒドロゲルないし
アルミナを得る工程、 の組合せにより形成された細孔容積0.3〜1.2cc/g、平均
細孔径50〜150Åを有するアルミナであることを特徴と
する一酸化炭素の吸着分離方法が提供される。
According to the present invention, a carbon monoxide-containing gas is contacted with a non-complexed cuprous halide-alumina complex to adsorb the carbon monoxide to the complex, and then the complex is formed. In the method for desorbing carbon monoxide adsorbed on the composite by maintaining the pressure under an elevated temperature condition or a pressure lower than that during the adsorption, the alumina comprises: a) an alumina hydrogel forming substance to an alumina hydrogel. B) Altering the pH of the alumina hydrogel alternately between the alumina hydrogel dissolution region and the boehmite gel precipitation region, and changing the pH to at least one of the alumina hydrogel dissolution region and the boehmite gel precipitation region, A step of adding an alumina hydrogel-forming substance to obtain a method-grown alumina hydrogel, and / or the alumina hydrogel is a boehmite gel. Alumina hydrogel-forming substance is added to a continuous flow or an intermittent flow while keeping it in the region to obtain a crystal-grown alumina hydrogel, c) The crystal-grown alumina hydrogel is washed and dried or calcined by a combined operation. To the step of obtaining alumina, the method of adsorption and separation of carbon monoxide is characterized in that it is alumina having a pore volume of 0.3 to 1.2 cc / g and an average pore diameter of 50 to 150Å.

本発明で用いる一酸化炭素吸着分離剤(以下、単に分離
剤とも言う)は、ハロゲン化アルミニウムとは錯体を形
成していない非錯体状ハロゲン化第一銅(以下、単にハ
ロゲン化第一銅と言う)とアルミナとの複合体からなる
が、本発明者らの研究によれば、ハロゲン化第一銅を複
合化させるためのアルミナとしては、 a)アルミナヒドロゲル形成物質からアルミナヒドロゲ
ルを得る工程、 b)アルミナヒドロゲルのpHをアルミナヒドロゲル溶解
領域とベーマイトゲル沈殿領域との間を交互に変動させ
ると共に、アルミナヒドロゲル溶解領域及びベーマイト
ゲル沈殿領域の少なくとも一方の領域へのpH変動に際し
て、アルミナヒドロゲル形成物質を添加し、結晶成長し
たアルミナヒドロゲルを得る工程、又は/及びアルミナ
ヒドロゲルをベーマイトゲル沈殿領域に保持しながらア
ルミナヒドロゲル形成物質を連続流ないし間欠流にて添
加し、結晶成長したアルミナゲルを得る工程、 c)結晶成長したアルミナヒドロゲルを洗浄と乾燥ない
し焼成の組合せ操作によりアアルミナキセロゲルないし
アルミナを得る工程、 の組合せにより形成されたアルミナの使用が好ましいこ
とが見出された。このアルミナは、数オングストローム
程度の直径のマイクロポアーを実質的に有せず、従って
モレキュラーシービング能がなく、かつ低温で安定なブ
レステッド酸点あるいは高温で生成しやすいルイス酸点
のいずれかの酸点を持ち、しかも細孔径が大きく、高表
面積の性質を持つため、ハロゲン化第一銅を非常に濃度
高くかつ均一に担持する能力を有する。
The carbon monoxide adsorption separating agent used in the present invention (hereinafter, also simply referred to as a separating agent) is a non-complexed cuprous halide (hereinafter simply referred to as a cuprous halide) which does not form a complex with aluminum halide. According to the research conducted by the inventors of the present invention, as an alumina for complexing cuprous halide, a) a step of obtaining an alumina hydrogel from an alumina hydrogel-forming substance, b) Altering the pH of the alumina hydrogel alternately between the alumina hydrogel dissolution region and the boehmite gel precipitation region, and at the time of changing the pH to at least one of the alumina hydrogel dissolution region and the boehmite gel precipitation region, an alumina hydrogel forming substance. Is added to obtain a crystal-grown alumina hydrogel, and / or the alumina hydrogel is vaporized. A step of adding an alumina hydrogel-forming substance in a continuous flow or an intermittent flow while maintaining it in the gel precipitation region to obtain a crystal-grown alumina gel, c) combining the crystal-grown alumina hydrogel with washing and drying or calcination. It has been found that the use of alumina formed by a combination of xerogel or a process of obtaining alumina is preferred. This alumina has substantially no micropores having a diameter of several angstroms, and therefore has no molecular sieving ability and has either a Bressted acid point that is stable at low temperature or a Lewis acid point that is easily generated at high temperature. Since it has acid sites, large pore size, and high surface area, it has the ability to support cuprous halide in a highly concentrated and uniform manner.

さらには、このアルミナは、ハロゲン化第一銅の周囲の
配位状態を大きくは変化させずに、ハロゲン化第一銅を
保持する特質を有す。この結果、担持分散されたハロゲ
ン化第一銅は、安定に保たれる。そして、この安定なハ
ロゲン化第一銅を含むアルミナ複合体は、ハロゲン化第
一銅による化学吸収能を低下させずにその高選択性をそ
のまま発揮する。ゼオライトのようなゼオリテックな細
孔を持つもの、活性炭のようなマイクロ細孔を有するも
の、その他モレキュラーシービング能を有するものは、
細孔内表面へのハロゲン化第一銅の溶液が入り込み難い
ため、一酸化炭素の高選択吸着性を十分に発揮すること
ができないとともに、かかる微細孔は不必要な成分も物
理吸着する傾向にあるため常温での吸脱着操作による分
離には不向となる。
Furthermore, this alumina has the property of retaining the cuprous halide without significantly changing the coordination state around the cuprous halide. As a result, the supported and dispersed cuprous halide is kept stable. Then, this stable alumina composite containing cuprous halide exhibits its high selectivity as it is without lowering the chemical absorption capacity of the cuprous halide. Those with zeolite-like pores such as zeolite, those with micropores such as activated carbon, and others with molecular sieving ability are
Since the solution of cuprous halide does not easily enter the inner surface of the pores, it is not possible to sufficiently exhibit high selective adsorption of carbon monoxide, and such fine pores tend to physically adsorb unnecessary components. Therefore, it is not suitable for separation by adsorption / desorption operation at room temperature.

前記のような特定工程の組合せによれば、細孔容積0.3
〜1.2cc/g、特に、0.5〜0.9cc/g及び平均細孔径(直
径)50〜150オングストローム、特に100〜130オングス
トロームの物性を持つアルミナを容易に調製することが
でき、このようなアルミナは、ハロゲン化第一銅を複合
化させるための担体として極めて好適のものである。こ
のアルミナは、通常成形体として使用する。成形体の形
状は、円柱状、球状等いずれの形状にも成形できる。従
って、使用条件に応じて適宜選択することができる。一
般には、直径1/16インチ又は1/32インチの円柱状の成形
体を用いる。
According to the combination of the specific steps as described above, the pore volume is 0.3
~ 1.2 cc / g, especially 0.5-0.9 cc / g and average pore diameter (diameter) 50-150 angstroms, especially alumina having physical properties of 100-130 angstroms can be easily prepared. It is extremely suitable as a carrier for complexing cuprous halide. This alumina is usually used as a molded body. The shape of the molded body can be any shape such as a columnar shape or a spherical shape. Therefore, it can be appropriately selected according to the usage conditions. Generally, a cylindrical molded body having a diameter of 1/16 inch or 1/32 inch is used.

前記のような工程によりアルミナを製造する場合、一酸
化炭素吸着性能のすぐれた分離剤原料とするためには、
得られるアルミナの細孔容積及び細孔径を適切な範囲に
規定することが重要である。即ち、一酸化炭素分離剤に
関しては、その細孔容積が小さ過ぎると、細孔内部の銅
(I)と原料ガスとの接触効率が低下し、吸着能が劣
る。また細孔容積が大きくなるにつれて、細孔内に残留
する未吸着原料ガス(低濃度COガス)の量が増加するた
め、大き過ぎると回収製品COガスの純度を低下させる原
因となる。一方、細孔径に関しては、細孔径が小さくな
ると、モレキュラーシービング能が発現し、またCO2、H2
O、O2等を吸着しやすくなり、しかもハロゲン化第一銅の
担持によって容易に細孔がつぶれてしまう。そのため、
調製後の状態で細孔径としては、20オングストローム以
上であることが好ましい。また当然のことであるが、表
面積は、細孔容積と細孔径によって支配される。ハロゲ
ン化第一銅が均一に分散、担持されているためには高表
面積であることが好ましい。一酸化炭素吸着分離剤のか
かるこのような物性は、特定のアルミナの物性にほぼ完
全に支配される。前記工程からなる特定のアルミナ製造
法は、分離剤の物性をその一酸化炭素吸着に好適な範囲
に規定し得るものである。即ち、前記工程からなるアル
ミナ製造法では、細孔容積が0.3〜1.2cc/g、特に0.5〜
0.9cc/g及び平均細孔径が50〜150Å、特に100〜130Åの
範囲に調節されたアルミナを容易に得ることができる。
In the case of producing alumina by the above-mentioned steps, in order to obtain a raw material for a separating agent having excellent carbon monoxide adsorption performance,
It is important to define the pore volume and pore diameter of the obtained alumina within an appropriate range. That is, regarding the carbon monoxide separating agent, when the pore volume is too small, the contact efficiency between the copper (I) inside the pores and the raw material gas is lowered, and the adsorption ability is poor. Further, as the pore volume increases, the amount of unadsorbed raw material gas (low-concentration CO gas) remaining in the pores increases, and if it is too large, it causes the purity of the recovered product CO gas to decrease. On the other hand, regarding the pore size, as the pore size becomes smaller, the molecular sieving ability is expressed, and CO 2 , H 2
O, O 2 and the like are easily adsorbed, and the pores are easily collapsed by supporting the cuprous halide. for that reason,
The pore size after preparation is preferably 20 angstroms or more. Also, of course, the surface area is governed by the pore volume and pore diameter. It is preferable that the cuprous halide has a high surface area in order to be uniformly dispersed and supported. Such physical properties of the carbon monoxide adsorptive separating agent are almost completely controlled by the physical properties of the specific alumina. The specific method for producing alumina comprising the above-mentioned steps can regulate the physical properties of the separating agent within a range suitable for its carbon monoxide adsorption. That is, in the alumina production method comprising the above steps, the pore volume is 0.3 to 1.2 cc / g, especially 0.5 to
Alumina whose 0.9 cc / g and average pore diameter are adjusted to 50 to 150Å, particularly 100 to 130Å, can be easily obtained.

また、ハロゲン化第一銅の複合化用担体としてアルミナ
を用いる場合、その化学的性質も重要な特性である。こ
の化学的性質は、その調製法の相違により異なってくる
ことが一般的であり、例えば、同一原料を用いた場合に
も、沈殿法、熟成法、焼結法などの如き異なった製造法
を用いて製造すると、得られるアルミナの酸性度、酸強
度分布等が異なってくる。この性質は、分離剤の調製に
大きな影響を与え、ハロゲン化第一銅を担持せしめると
きに、その担持能や分散性に差が生じるので適正に制御
することが必要である。従来、多孔質アルミナ成形体の
製造方法は、アルミナヒドロゲルを生成する先駆物質で
あるアルミナヒドロゲル形成物質から種子となるアルミ
ナヒドロゲルを生成し、この結晶粒子を成長させ、これ
らをゾルあるいはゲル状物質とした後、洗浄、脱水成
形、乾燥、焼成などの工程により、目的とする多孔性ア
ルミナ成形体を製造しているものが一般的である。この
製造操作において、化学的性質を制御するために重要な
工程は、ゾルあるいはゲル状物質を得る工程である。従
来、多孔質アルミナ成形体を生成する先駆物質であるア
ルミナヒドロゲル形成物質から種子となるアルミナヒド
ロゲルを生成し、このアルミナヒドロゲルを成長させ、
これらのゲル状物質を得るゲル化工程における種子とな
るアルミナヒドロゲルを生成する方法には、沈殿法、均
一沈殿法及び加水分解法などがある。沈殿法はアルミニ
ウムを含む化合物を酸あるいはアルカリで中和して種子
となるアルミナヒドロゲルを生成するものである。ま
た、均一沈殿法は沈殿法に広義には含まれ、沈殿法の欠
点、すなわち中和操作がコントロールしずらいために種
子となるアルミナヒドロゲルが不均一となる点を克服す
るものであるが、中和剤として尿素あるいはヘキサメチ
レンテトラミン等の有機化合物を用いることと、中和操
作がゆっくりとなることに特徴をもつ。また加水分解法
は中和剤を用いることなくアルミニウム化合物を加水分
解することによってアルミナヒドロゲルを生成するもの
である。前記のアルミナ製造工程におけるa)アルミナ
ヒドロゲル形成物質からアルミナヒドロゲルを得る工程
においては、これらのいずれの方法も用いることができ
るが、次の工程b)との組合せにおいて、不必要に複雑
な方法を用いることは好ましくないので、単純な中和操
作による沈殿法を用いれば十分である。しかし、工程
b)においてアルミナヒドロゲルをアルミナヒドロゲル
沈殿領域に保持しながらアルミナヒドロゲル形成物質を
連続流ないし間欠流にて添加する方法を用いる場合、工
程a)においてはその種子となるアルミナヒドロゲル
は、沈殿法を用いる場合に、均一に生成する方法を採用
する必要がある。なぜならば、かかる方法においては、
不均一なる粒子のアルミナヒドロゲルを均一なものとす
る作用が不十分であるため、目的とするアルミナを得る
ことができない。従来、工程a)から得られるアルミナ
ヒドロゲルをそのまま、あるいは、熟成してゾルあるい
はゲル状物質として脱水、乾燥等の工程に供給している
が、この方法では吸着分離性能のすぐれたアルミナは得
られない。なお、アルミナを前記性状に調節するには、
その基本粒子を調節する必要があるが、そのアルミナの
細孔径、細孔容積及び細孔径分布などの細孔構造を制御
する方法に関しては、本出願人はすでに特開昭56-12050
8号公報において開示している。すなわち、ヒドロゲル
形成物質を原料とし、これから多孔質無機酸化物を製造
する方法において、(1)ヒドロゲル形成物質からその
種子ヒドロゲルを得る工程及び、(2)該ヒドロゲルの
pHをヒドロゲル溶解領域とヒドロゲル沈殿領域との間を
交互に変動させると共に、ヒドロゲル溶解領域及びヒド
ロゲル沈殿領域の少なくとも一方の領域へのpH変動に際
して、ヒドロゲル形成物質を添加し最終的に目的の大き
さに合う形で結晶成長したヒドロゲルを得る方法を明ら
かにしている。この方法によって比較的基本粒子が目的
の大きさにそろったゲルを得ることができる。また本出
願人は、繊維状基本粒子をもつアルミナヒドロゾルに関
しては、特開昭55-27830号公報において開示するととも
に、さらに、非常に粒子のそろった繊維状基本粒子であ
るベーマイト粒子からなるアルミナヒドロゾルに関して
は特開昭58-213632号公報において開示している。また
本発明者らは、アルミナヒドロゲルをベーマイトゲル沈
殿領域に保持しながらアルミナヒドロゲル形成物質を連
続流ないし間欠流にて添加し、結晶成長したアルミナヒ
ドロゲルを得る方法に関連し、特開昭58-190823号、特
開昭59-97526号、特願昭60-54917号の各公報にて技術を
明らかにしている。本発明者らはかかる技術を利用し
て、本発明の目的にあう性状を有する多孔性アルミナの
調製を検討したところ、アルミナヒドロゲルのpHをアル
ミナヒドロゲル溶解領域とベーマイトゲル沈殿領域との
間を交互に変動させると共に、アルミナヒドロゲル溶解
領域及びベーマイトゲル沈殿領域の少なくとも一方の領
域へのpH変動に際して、アルミナヒドロゲル形成物質を
添加し、結晶成長したアルミナヒドロゲルを得る工程又
は/及びアルミナヒドロゲルをベーマイトゲル沈殿領域
に保持しながらアルミナヒドロゲル形成物質を連続流な
いし間欠流にて添加し、目的とする特定の性状がでる大
きさに結晶成長したアルミナヒドロゲルを得る工程を分
離剤製造工程に含ませることによってその目的が達せら
れることを見出した。すなわち、かかる工程によって得
られるアルミナの細孔容積を0.3から1.2cc/g、特に0.5
から0.9cc/gの範囲、平均細孔径を50から150オングスト
ローム、特に100〜130オングストロームの範囲に調節す
ると、得られるアルミナの表面積は非常に大きなものと
なるとともに、このアルミナにハロゲン化第一銅を担持
せしめることによって、非常に能力の高い一酸化炭素吸
着分離剤が得られることを見出した。これはかかるアル
ミナの細孔構造だけでなく、それのもつ表面の化学的特
性もそのハロゲン化第一銅との組合せにおいて重要な働
きをしているものと考えられる。このアルミナにハロゲ
ン化第一銅を担持させるには、ハロゲン化第一銅を含む
溶液とこのアルミナとを十分接触させ、次いで溶媒を除
去すればよい。この場合、ハロゲン化第一銅溶液として
は、ハロゲン化第一銅の銅イオンを1価に安定に保つも
のが使用され、例えば、ハロゲン化第一銅とハロゲン化
水素を含む水溶液や、水に溶けてプロトンとハロゲンイ
オンを解離する塩とハロゲン化第一銅との混合水溶
液、、ハロゲン化第一銅の炭素数1から4までの低級ア
ルコール溶媒溶液ないしテトラヒドロフラン溶媒溶液な
どが挙げられる。
Further, when alumina is used as a carrier for complexing cuprous halide, its chemical properties are also important characteristics. This chemical property generally differs depending on the difference in the preparation method. For example, even when the same raw material is used, different production methods such as precipitation method, aging method, and sintering method are used. When it is produced by using it, the acidity, acid strength distribution, etc. of the obtained alumina are different. This property has a great influence on the preparation of the separating agent, and when the cuprous halide is supported, there is a difference in its supporting ability and dispersibility, so it is necessary to control it appropriately. Conventionally, a method for producing a porous alumina molded body is to produce an alumina hydrogel which is a seed from an alumina hydrogel-forming substance which is a precursor for producing an alumina hydrogel, grows the crystal particles thereof, and converts them into a sol or a gel-like substance. After that, the desired porous alumina molded body is generally manufactured by steps such as washing, dehydration molding, drying, and firing. In this manufacturing operation, an important step for controlling the chemical properties is to obtain a sol or gel substance. Conventionally, an alumina hydrogel that is a seed is produced from an alumina hydrogel-forming substance that is a precursor that produces a porous alumina molded body, and this alumina hydrogel is grown,
The method for producing the alumina hydrogel which becomes the seed in the gelation step for obtaining these gelled substances includes a precipitation method, a uniform precipitation method and a hydrolysis method. In the precipitation method, a compound containing aluminum is neutralized with an acid or an alkali to produce an alumina hydrogel which becomes seeds. Further, the homogeneous precipitation method is broadly included in the precipitation method, and overcomes the drawback of the precipitation method, that is, the point that the alumina hydrogel that becomes the seed is non-uniform because the neutralization operation is difficult to control. It is characterized in that an organic compound such as urea or hexamethylenetetramine is used as a solvating agent and the neutralization operation becomes slow. The hydrolysis method is a method of producing an alumina hydrogel by hydrolyzing an aluminum compound without using a neutralizing agent. Any of these methods can be used in the step a) of obtaining the alumina hydrogel from the alumina hydrogel-forming substance in the above-mentioned alumina production step, but an unnecessarily complicated method is used in combination with the following step b). Since it is not preferable to use it, it is sufficient to use the precipitation method by a simple neutralization operation. However, when the method of adding the alumina hydrogel-forming substance in a continuous flow or an intermittent flow while maintaining the alumina hydrogel in the alumina hydrogel precipitation region in step b) is used, in step a), the seeded alumina hydrogel is precipitated. When the method is used, it is necessary to adopt a method for uniform generation. Because in this way,
Since the effect of making the alumina hydrogel of non-uniform particles uniform is insufficient, the desired alumina cannot be obtained. Conventionally, the alumina hydrogel obtained from the step a) is supplied as it is or after being aged as a sol or a gel-like substance to the steps such as dehydration and drying. However, this method gives an alumina excellent in adsorption separation performance. Absent. In order to adjust alumina to the above properties,
It is necessary to adjust the basic particles, but regarding the method of controlling the pore structure such as the pore size, the pore volume and the pore size distribution of the alumina, the applicant has already disclosed in JP-A-56-12050.
No. 8 publication. That is, in a method for producing a porous inorganic oxide from a hydrogel-forming substance as a raw material, (1) a step of obtaining the seed hydrogel from the hydrogel-forming substance, and (2) a step of producing the hydrogel.
The pH is alternately changed between the hydrogel dissolution region and the hydrogel precipitation region, and when the pH is changed to at least one of the hydrogel dissolution region and the hydrogel precipitation region, a hydrogel-forming substance is added to finally obtain a target size. A method for obtaining a hydrogel in which crystals have grown in a form suitable for By this method, it is possible to obtain a gel in which the basic particles are relatively aligned in the target size. Further, the present applicant discloses an alumina hydrosol having fibrous basic particles in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-27830, and further, an alumina composed of boehmite particles which are extremely uniform fibrous basic particles. The hydrosol is disclosed in JP-A-58-213632. Further, the present inventors, while maintaining the alumina hydrogel in the boehmite gel precipitation region, the alumina hydrogel-forming substance is added in a continuous flow or an intermittent flow, and is related to a method for obtaining a crystal-grown alumina hydrogel. The technology is disclosed in each of JP-A-190823, JP-A-59-97526 and JP-A-60-54917. The inventors of the present invention have studied the preparation of porous alumina having properties suitable for the purpose of the present invention using such a technique, and found that the pH of the alumina hydrogel alternates between the alumina hydrogel dissolution region and the boehmite gel precipitation region. And a pH change to at least one of the alumina hydrogel dissolution region and the boehmite gel precipitation region, a step of adding an alumina hydrogel forming substance to obtain a crystal-grown alumina hydrogel and / or the alumina hydrogel is subjected to boehmite gel precipitation. By adding the alumina hydrogel-forming substance in a continuous flow or an intermittent flow while maintaining it in the region to obtain a crystal-grown alumina hydrogel in a size that gives the desired specific properties, by including it in the separating agent manufacturing step, I found that I could achieve my purpose. That is, the pore volume of alumina obtained by such a step is 0.3 to 1.2 cc / g, especially 0.5
To 0.9 cc / g, and the average pore size adjusted to 50 to 150 angstroms, particularly 100 to 130 angstroms, the resulting alumina surface area becomes very large and It has been found that a carbon monoxide adsorbing / separating agent having a very high capacity can be obtained by supporting. It is considered that this is because not only the pore structure of the alumina but also the chemical properties of the surface of the alumina play an important role in combination with the cuprous halide. In order to support the cuprous halide on the alumina, it is sufficient to bring the solution containing the cuprous halide into contact with the alumina and then remove the solvent. In this case, as the cuprous halide solution, one that keeps the copper ions of the cuprous halide stable at a monovalence is used. For example, an aqueous solution containing cuprous halide and hydrogen halide or water Examples thereof include a mixed aqueous solution of a cuprous halide and a salt that dissolves to dissociate protons and halogen ions, a solution of a cuprous halide in a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, or a solvent of tetrahydrofuran.

次に、前記アルミナの製造工程について詳述する。Next, the manufacturing process of the alumina will be described in detail.

〔アルミナヒドロゲル形成物質〕[Alumina hydrogel-forming substance]

このアルミナの製造において用いるアルミナヒドロゲル
形成物質は、元素としてアルミニウムを含有する化合物
である。例えば、金属アルミニウム(Al)、塩化アルミ
ニウム(AlCl3、AlCl3・6H2O)、硝酸アルミニウム〔Al(N
O3)3・9H2O〕、硫酸アルミニウム〔Al2(SO4)3、Al2(SO4)3
・18H2O〕、ポリ塩化アルミニウム{〔Al2(OH)nCl6-nm
(1<n<5,m<10)}、アンモニウムみょうばん〔(NH
4)2SO4・Al(SO4)3・24H2O〕、アルミン酸ソーダ(NaAl
O2)、アルミン酸カリ(KAlO2)、アルミニウムイソプロポ
キシド{Al〔OCH(CH3)23}、アルミニウムエトキシド
〔Al(OC2H5)3〕、アルミニウム・t−ブトキシド{Al
〔OC(CH3)33}、水酸化アルミニウム〔Al(OH)3〕等が
ある。好ましくは、アルミニウム塩、例えば、塩化アル
ミニウム(AlCl3、AlCl3・6H2O)、硝酸アルミニウム〔Al(N
O3)3・9H2O〕、硫酸アルミニウム〔Al2(SO4)3、Al2(SO4)3
・18H2O〕、アルミン酸塩、例えば、アルミン酸ソーダ(N
aAlO2)、及び水酸化アルミニウム〔Al(OH)3〕等であ
る。
The alumina hydrogel-forming substance used in the production of this alumina is a compound containing aluminum as an element. For example, metallic aluminum (Al), aluminum chloride (AlCl 3 , AlCl 3 .6H 2 O), aluminum nitrate [Al (N
O 3) 3 · 9H 2 O], aluminum sulfate [Al 2 (SO 4) 3, Al 2 (SO 4) 3
・ 18H 2 O], polyaluminum chloride {[Al 2 (OH) n Cl 6-n ] m
(1 <n <5, m <10)}, ammonium alum [(NH
4 ) 2 SO 4・ Al (SO 4 ) 3・ 24H 2 O], sodium aluminate (NaAl
O 2), aluminate potassium (Kalo 2), aluminum isopropoxide {Al [OCH (CH 3) 2] 3}, ethoxide [Al (OC 2 H 5) 3], aluminum · t-butoxide {Al
[OC (CH 3 ) 3 ] 3 }, aluminum hydroxide [Al (OH) 3 ] and the like. Preferably, aluminum salts such as aluminum chloride (AlCl 3 , AlCl 3 .6H 2 O), aluminum nitrate (Al (N
O 3) 3 · 9H 2 O], aluminum sulfate [Al 2 (SO 4) 3, Al 2 (SO 4) 3
.18H 2 O], aluminates such as sodium aluminate (N
aAlO 2 ), aluminum hydroxide [Al (OH) 3 ] and the like.

〔種子アルミナヒドロゲルの生成〕(工程a)〕 種子アルミナヒドロゲルは、前記したアルミナヒドロゲ
ル形成物質を用いて形成される。種子アルミナヒドロゲ
ルに含まれる粒子(アルミナヒドロゲル粒子)は、後続
の結晶成長したアルミナヒドロゲルを得る工程〔工程
b)〕において、アルミナヒドロゲル形成物質を添加し
て結晶成長したアルミナヒドロゲルを生成させる種子と
して使用するので、アルミナヒドロゲル中には、通常、
水酸化物の形で存在する。この種子アルミナヒドロゲル
は、一般に、従来公知の方法に従って製造される。すな
わち、沈殿法、均一沈殿法、イオン交換法、加水分解法
及び金属溶解法など慣用の方法を採用することができ
る。この場合、沈殿法は、アルミナヒドロゲル形成物質
を、酸性又はアルカリ性溶液で中和する方法である。例
えば、硝酸アルミニウムや硫酸アルミニウムの溶液に中
和剤としてアンモニア、水酸化ナトリウムなどを溶液と
して添加するか、あるいは、アルカリ金属塩やアンモニ
ウム塩の溶液に中和剤として塩酸や硫酸、硝酸を加えて
中和し、アンモニウム水酸化物に変換する。具体的に
は、硝酸アルミニウムとアルミン酸ソーダ、硫酸アルミ
ニウムとアルミン酸ソーダの溶液の組合せによる中和反
応による方法を含む。均一沈殿法は、原理的には前記沈
殿法と同じであるが、中和時の中和剤濃度を均一に保
ち、沈殿を均一に行なわせる点で異なる。例えば、アル
ミナヒドロゲル形成物質を酸性塩の形で含む溶液から均
一沈殿を行う場合に、中和剤として尿素、ヘキサメチレ
ンテトラミン等のアンモニア放出性物質を用いる。具体
的には、硝酸アルミニウムあるいは硫酸アルミニウムを
含む溶液に必要量の尿素を溶解し、この混合溶液を攪拌
しながら徐々に加熱し、中和剤を徐々に分解してアンモ
ニアを放出させ、この放出アンモニアによってアルミニ
ウム塩を徐々に中和してアルミナヒドロゲルに変換させ
る方法を含む。イオン交換法は、アルミナヒドロゲル形
成物質の溶液中に共存する陽イオン又は陰イオンをイオ
ン交換樹脂を用いることによってイオン交換し、コロイ
ド状のゲルを生成させる方法である。市販のコロイダル
アルミナと呼ばれるものは、通常、これらの方法によっ
て製造されるものである。加水分解法は、加水分解性ア
ルミナヒドロゲル形成物質を水に添加することによって
加水分解反応を起させ、アルミナヒドロゲルを生成させ
る方法である。具体的には、アルミニウムイソプロポキ
シドのアルコール溶液の反応などが含まれる。金属溶解
法としては、アルミニウム金属粉末を沸騰状態の硝酸ア
ルミニウムあるいは硝酸アルミニウム溶液へ投入するこ
とによって塩基性の水酸化アルミニウムを生成させるな
どの方法がある。
[Production of Seed Alumina Hydrogel] (Step a)] The seed alumina hydrogel is formed using the above-mentioned alumina hydrogel-forming substance. The particles contained in the seed alumina hydrogel (alumina hydrogel particles) are used as seeds for adding the alumina hydrogel-forming substance to produce crystal-grown alumina hydrogel in the subsequent step [step b)] of obtaining crystal-grown alumina hydrogel. Therefore, in the alumina hydrogel,
Present in the form of hydroxide. This seed alumina hydrogel is generally manufactured according to a conventionally known method. That is, a common method such as a precipitation method, a uniform precipitation method, an ion exchange method, a hydrolysis method and a metal dissolution method can be adopted. In this case, the precipitation method is a method of neutralizing the alumina hydrogel-forming substance with an acidic or alkaline solution. For example, ammonia, sodium hydroxide or the like as a neutralizing agent is added as a solution to a solution of aluminum nitrate or aluminum sulfate, or hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid is added as a neutralizing agent to a solution of an alkali metal salt or an ammonium salt. Neutralize and convert to ammonium hydroxide. Specifically, it includes a method by a neutralization reaction using a combination of a solution of aluminum nitrate and sodium aluminate and a solution of aluminum sulfate and sodium aluminate. The homogeneous precipitation method is the same as the above-mentioned precipitation method in principle, but is different in that the neutralizing agent concentration during neutralization is kept uniform and the precipitation is carried out uniformly. For example, when performing uniform precipitation from a solution containing an alumina hydrogel-forming substance in the form of an acid salt, an ammonia-releasing substance such as urea or hexamethylenetetramine is used as a neutralizing agent. Specifically, the required amount of urea is dissolved in a solution containing aluminum nitrate or aluminum sulfate, the mixed solution is gradually heated with stirring, the neutralizing agent is gradually decomposed to release ammonia, and this release A method of gradually neutralizing an aluminum salt with ammonia to convert it into an alumina hydrogel is included. The ion exchange method is a method in which cations or anions that coexist in a solution of an alumina hydrogel-forming substance are ion-exchanged by using an ion exchange resin to generate a colloidal gel. What is called commercially available colloidal alumina is usually manufactured by these methods. The hydrolysis method is a method in which a hydrolyzable alumina hydrogel-forming substance is added to water to cause a hydrolysis reaction to generate an alumina hydrogel. Specifically, the reaction of an alcohol solution of aluminum isopropoxide is included. As a metal dissolution method, there is a method in which basic aluminum hydroxide is generated by adding aluminum metal powder to boiling aluminum nitrate or an aluminum nitrate solution.

以上のように、種子となるアルミナヒドロゲルは、当業
者に熟知された種々の方法によって得ることができる。
すなわち、工程a)は当業者によって熟知されているこ
とであって、前記の事項によって限定されるものではな
く、出発原料として用いるヒドロゲル形成物質の種類な
どは、経済性等の因子を考慮して適当に選定することが
できる。場合によっては、市販のアルミナヒドロゲルを
そのまま用いることもできるし、工程b)における結晶
成長したアルミナヒドロゲルを得るときに用いるアルミ
ナヒドロゲル形成物質とpH変動ないし調節剤との組合せ
において調製することも可能である。この場合には、工
程a)と工程b)が途中で分離操作などのはん雑な作業
なしに連続する操作において遂行できるという利点を持
つ。すなわち、工程a)と工程b)は同一の試薬を用い
て同一の条件において遂行できる。この種子となるアル
ミナヒドロゲルの濃度は特に限定されないが、全体が攪
拌可能で、工程b)を実施するに支障をきたさない範囲
であればよく、通常は、10重量%以下、特に0.1〜5重
量%程度である。
As described above, the alumina hydrogel to be the seed can be obtained by various methods familiar to those skilled in the art.
That is, step a) is well known to those skilled in the art, and is not limited by the above-mentioned matters. The kind of hydrogel-forming substance used as a starting material, etc. should be considered in consideration of factors such as economic efficiency. It can be selected appropriately. In some cases, a commercially available alumina hydrogel can be used as it is, or can be prepared by combining the alumina hydrogel-forming substance used in obtaining the crystal-grown alumina hydrogel in step b) with a pH fluctuation or regulator. is there. In this case, there is an advantage that step a) and step b) can be performed in a continuous operation without a complicated operation such as a separation operation in the middle. That is, step a) and step b) can be performed using the same reagent under the same conditions. The concentration of the alumina hydrogel to be the seeds is not particularly limited, but it may be within a range such that the whole is stirrable and does not hinder the execution of step b), and is usually 10% by weight or less, particularly 0.1 to 5% by weight. %.

〔結晶成長したアルミナヒドロゲルを得る工程〕〔工程
b)〕 この工程は前記工程a)で得られた種子となるアルミナ
ヒドロゲルに対し、pH変動又は/及び調節下において、
アルミナヒドロゲル形成物質を添加し、アルミナヒドロ
ゲルを結晶成長させる工程を含む。この工程において
は、アルミナヒドロゲル基本粒子を非常に均一にかつ目
的とする大きさにまで制御して成長させることができ
る。この工程においては、前記工程a)で得た種子とな
るアルミナヒドロゲルのpHをアルミナヒドロゲル溶解領
域とベーマイトゲル沈殿領域との間を交互に変動させる
と共に、アルミナヒドロゲル溶解領域及びベーマイト沈
殿領域の少なくとも一方の領域へのpH変動に際して、ア
ルミナヒドロゲル形成物質を添加し、結晶成長したアル
ミナヒドロゲルを得ること、又は/及びアルミナヒドロ
ゲルをベーマイトゲル沈殿領域に保持しながらアルミナ
ヒドロゲル形成物質を連続流ないし間欠流にて添加し、
結晶成長したアルミナヒドロゲルを得ることが行なわれ
る。pH変動下での操作の場合、好ましい実施方法の一つ
として、ベーマイトゲル沈殿領域への変動に際しての
み、前記したアルミナヒドロゲル形成物質又はpH調節剤
を単独又は混合物の形で添加し、ベーマイトゲルの沈殿
を得る。なお、この場合、アルミナヒドロゲルとはベー
マイトは勿論のこと、バイヤライト、無定形アルミナヒ
ドロゲルなどアルミナヒドロゲル一般を意味する。また
ベーマイトゲルは、アルミナヒドロゲルの中でも繊維状
を呈する微細なベーマイト結晶子より成り、この結晶子
が凝集した場合には、他のアルミナヒドロゲルに比べて
著しく疎な凝集体を形成する。したがって、これを乾
燥、焼成して得られるアルミナは、著しく高い表面積と
金属種担持能を有することとなる。pH保持下での操作の
場合、好ましい実施方法の一つとして、アルミナヒドロ
ゲル形成物質及びpH調節剤の少なくとも一方が実質的に
硫酸根を含有するものを用いることによってベーマイト
ゲルの沈殿を得る方法である。本明細書でいうアルミナ
ヒドロゲル溶解領域とはpHで5以下あるいは11以上をさ
し、ベーマイトゲル沈殿領域とは、pHで6〜11の間をさ
す。すなわち、アルミナヒドロゲル溶解領域とは、アル
ミナヒドロゲル微細粒子を可溶化し得るpH領域及びベー
マイトゲル沈殿領域とはベーマイト微結晶子の成長を生
起させ得る条件下でのpH領域をいう。したがって、pH変
動下でのアルミナヒドロゲルの結晶成長操作とpH保持下
でのアルミナヒドロゲルの結晶成長操作とは、原理的に
は全く異なり、概念的には全く逆となる部分もある。す
なわち、pHを変動させるときには、pHをより効果的に変
化させるためには、多価イオンの存在や、溶解塩の高濃
度の溶解塩は阻害因子として働きやすい。しかし、pHを
一定範囲に保持調節するには、溶解塩の存在は緩衝効果
を生じ、また多価イオンの存在は、結晶成長における触
媒作用をするという正の効果をもたらすと考えられてい
る。
[Step of Obtaining Crystal-Grown Alumina Hydrogel] [Step b)] In this step, the seed alumina alumina hydrogel obtained in the step a) is subjected to pH fluctuation and / or control,
The step of adding an alumina hydrogel-forming substance and growing crystals of the alumina hydrogel is included. In this step, the alumina hydrogel basic particles can be grown very uniformly and controlled to a target size. In this step, the pH of the seed alumina hydrogel obtained in the step a) is alternately changed between the alumina hydrogel dissolution region and the boehmite gel precipitation region, and at least one of the alumina hydrogel dissolution region and the boehmite precipitation region. When the pH changes to the region of, the alumina hydrogel-forming substance is added to obtain a crystal-grown alumina hydrogel, and / or the alumina hydrogel-forming substance is kept in the boehmite gel precipitation region to form a continuous flow or an intermittent flow. Added
Obtaining a crystal-grown alumina hydrogel is performed. In the case of operation under pH fluctuation, as one of preferred methods, only when changing to the boehmite gel precipitation region, the above-mentioned alumina hydrogel-forming substance or pH adjusting agent is added alone or in the form of a mixture, and a boehmite gel is prepared. Get a precipitate. In this case, the alumina hydrogel means not only boehmite but also general alumina hydrogel such as bayerite and amorphous alumina hydrogel. In addition, boehmite gel is composed of fine boehmite crystallites having a fibrous shape among alumina hydrogels, and when the crystallites aggregate, they form remarkably sparse aggregates as compared with other alumina hydrogels. Therefore, the alumina obtained by drying and calcining this has a remarkably high surface area and a metal species supporting ability. In the case of operation while maintaining the pH, one of the preferred methods is to obtain a boehmite gel precipitate by using one in which at least one of the alumina hydrogel-forming substance and the pH adjusting agent substantially contains a sulfate group. is there. As used herein, the alumina hydrogel dissolution region refers to a pH of 5 or less or 11 or more, and the boehmite gel precipitation region refers to a pH of 6 to 11. That is, the alumina hydrogel dissolution region is a pH region where the alumina hydrogel fine particles can be solubilized, and the boehmite gel precipitation region is a pH region under the condition where the growth of boehmite microcrystallites can be caused. Therefore, the crystal growth operation of alumina hydrogel under pH fluctuation and the crystal growth operation of alumina hydrogel under pH maintenance are completely different in principle, and conceptually, there is a completely opposite part. That is, when the pH is changed, in order to change the pH more effectively, the presence of polyvalent ions and a high concentration of the dissolved salt are likely to act as an inhibitor. However, it is believed that the presence of dissolved salts has a buffering effect and the presence of multiply charged ions has a positive effect on catalyzing crystal growth in order to maintain the pH within a certain range.

pH変動下においては、ベーマイトゲル沈殿領域では、ア
ルミナヒドロゲル溶解領域で溶解した微細なアルミナヒ
ドロゲル粒子及びpH変動に際して添加されたアルミナヒ
ドロゲル形成物質が大きなヒドロゲル粒子、すなわちベ
ーマイト微結晶子に迅速に吸蔵され、より大きなアルミ
ナヒドロゲルへ結晶成長し、一方、アルミナヒドロゲル
溶解領域においては、混在する微細なアルミナヒドロゲ
ル粒子が溶解され、残存するアルミナヒドロゲルの粒子
は均一化する。一方、pH保持下においては、均一な種子
アルミナヒドロゲルに対して、ベーマイトゲル沈殿領域
に調節された条件下、すなわち、アルミナヒドロゲル形
成物質がヒドロゲル粒子に均一に吸蔵されるような条件
下においてアルミナヒドロゲル形成物質を添加すること
によって生成する結晶成長したアルミナヒドロゲルの粒
子の均一化が実現される。すなわち工程b)において
は、種子アルミナヒドロゲルに対して、ヒドロゲルのpH
変動を行うか又は/及びpHを保持して、アルミナヒドロ
ゲル形成物質の添加を調節しながら行うことによって、
粒子の大きさが均一化されたアルミナヒドロゲル粒子の
沈殿を得る。要するに、アルミナヒドロゲルの粒子が不
均一であった場合に、微粒子ほど溶解されやすく、成長
しやすいという性質を利用して、反応系内を溶解条件下
と成長条件下に交互にまた繰返し変動させること、ある
いはアルミナヒドロゲル粒子が均一であった場合に、二
次核が生成しずらく、かつ粒子の成長が均一であるよう
な条件、すなわち好ましい添加速度にてpHを保持しなが
らアルミナヒドロゲル形成物質を系内に導入することに
よって、種子アルミナヒドロゲルの均一に成長したアル
ミナヒドロゲルが得られる。アルミナヒドロゲルの溶解
領域又はベーマイトゲルの沈殿領域への変動、あるいは
その保持はpH調節剤を用いて行う。このpH調節剤として
は、アルミナヒドロゲル形成物質それ自体を用いてもよ
いし、非アルミナヒドロゲル形成物質を用いてもよい。
しかし少なくとも一方の領域への変動あるいは保持にお
いては、使用するpH調節剤は、アルミナヒドロゲル形成
物質自体であることが好ましい。更に好ましくは、pH変
動下においては、ベーマイトゲル沈殿領域へのpH変動に
際してだけpH調節剤としてアルミナヒドロゲル形成物質
を用い、pH保持下における操作においては、アルミナヒ
ドロゲル形成物質及びpH調節剤の少なくとも一方が実質
的に硫酸根を含有することである。即ち、アルミナヒド
ロゲル形成物質の多くは、水に溶解した状態で酸性ある
いはアルカリ性を示すので、pH調節剤として用いること
ができる。例えば、酸性を示すものとしては、塩化アル
ミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウムなどが
あり、アルカリ性を示すものとしては、アルミン酸ソー
ダなどがあり、硫酸根を含有するものとしては、硫酸ア
ルミニウムがあり、これは酸性を示すものの1つでもあ
る。非アルミナヒドロゲル形成物質からなるpH調節剤と
しては、塩酸、硝酸、硫酸などの酸や、水酸化ナトリウ
ム、アンモニア水などのアルカリがあり、硫酸根を含有
するものとしては硫酸がある。
Under pH fluctuation, in the boehmite gel precipitation area, the fine alumina hydrogel particles dissolved in the alumina hydrogel dissolution area and the alumina hydrogel-forming substance added during pH fluctuation are rapidly occluded in large hydrogel particles, that is, boehmite microcrystallites. , The crystals grow to a larger alumina hydrogel, while the mixed fine alumina hydrogel particles are dissolved in the alumina hydrogel dissolution region, and the remaining particles of the alumina hydrogel are homogenized. On the other hand, under the condition that the pH is maintained, the uniform seed alumina hydrogel is subjected to the conditions controlled in the boehmite gel precipitation region, that is, the alumina hydrogel is uniformly occluded in the hydrogel particles. The homogenization of the particles of the crystal-grown alumina hydrogel produced by adding the forming substance is realized. That is, in step b), the pH of the hydrogel with respect to the seed alumina hydrogel.
By varying or / and maintaining the pH and adjusting the addition of the alumina hydrogel-forming material,
A precipitate of alumina hydrogel particles having a uniform particle size is obtained. In short, when the particles of alumina hydrogel are non-uniform, it is possible to repeatedly and alternately fluctuate the reaction system between dissolution conditions and growth conditions by utilizing the property that the particles are more likely to be dissolved and grow easily. , Or when the alumina hydrogel particles are uniform, it is difficult to generate secondary nuclei, and the conditions under which the particle growth is uniform, that is, the alumina hydrogel-forming substance is maintained while maintaining the pH at a preferable addition rate. By introducing into the system, a uniformly grown alumina hydrogel of seed alumina hydrogel is obtained. The change to the dissolution area of the alumina hydrogel or the precipitation area of the boehmite gel, or the retention thereof is performed using a pH adjusting agent. As the pH adjuster, an alumina hydrogel-forming substance itself or a non-alumina hydrogel-forming substance may be used.
However, in the case of fluctuation or retention in at least one region, the pH adjusting agent used is preferably the alumina hydrogel-forming substance itself. More preferably, under pH fluctuation, the alumina hydrogel-forming substance is used as a pH adjusting agent only when the pH changes to the boehmite gel precipitation region, and in the operation while maintaining the pH, at least one of the alumina hydrogel forming substance and the pH adjusting agent is used. Substantially contains sulfate radicals. That is, since most of the alumina hydrogel-forming substances show acidity or alkalinity in a state of being dissolved in water, they can be used as a pH adjusting agent. For example, those exhibiting acidity include aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, etc., those exhibiting alkalinity include sodium aluminate, etc., and those containing sulfate include aluminum sulfate, Is also one of those exhibiting acidity. Examples of the pH adjusting agent composed of a non-alumina hydrogel-forming substance include acids such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid, alkalis such as sodium hydroxide and aqueous ammonia, and sulfuric acid containing a sulfate group.

〔アルミナヒドロゲルのアルミナへの変換〕〔工程
c)〕 結晶成長したアルミナヒドロゲルは、洗浄と乾燥の組合
せ操作によりアルミナキセロゲルにした後、焼成して、
目的の形状で特性をもつ多孔質アルミナ成形体とされ
る。共存する不要イオン又は不純物を除去するために、
アルミナヒドロゲルの状態又は/及びアルミナキセロゲ
ルの状態に応じて洗浄操作を行う。アルミナヒドロゲル
からアルミナキセロゲルへの変換は、乾燥によって行う
ことができ、この乾燥の方法は一般に室温以上200℃以
下の温度にてアルミナヒドロゲル中の水分が充分蒸発す
るような条件にて行われる。焼成は、一般には、300〜1
200℃、好ましくはγ−アルミナが生成する400〜800℃
の温度で行なわれる。この工程においてアルミナ成形体
の成形は、アルミナヒドロゲルの状態あるいはキセロゲ
ルの状態、まれに焼成物の状態にて成形が行なわれる。
その方法はアルミナヒドロゲルを調湿することによるゲ
ル成形法でもよく、アルミナキセロゲル粉末とバインダ
ーによる成形法でもよい。またこの工程はアルミナヒド
ロゲルのアルミナへの変換工程であり、従来公知の方法
を採用することができる。このようにして得られる多孔
質アルミナ成形体は、本発明の分離剤の原料として有利
に用いられるものであり、特に工b)の採用によって目
的とする物性と化学的特性をもったアルミナ成形体を形
成させることができる。
[Conversion of Alumina Hydrogel to Alumina] [Step c)] The crystal-grown alumina hydrogel is made into an alumina xerogel by a combined operation of washing and drying, followed by firing.
A porous alumina molded body having a desired shape and characteristics is obtained. To remove coexisting unwanted ions or impurities,
A washing operation is performed according to the state of the alumina hydrogel and / or the state of the alumina xerogel. Conversion from alumina hydrogel to alumina xerogel can be carried out by drying, and this drying method is generally carried out at a temperature of room temperature or higher and 200 ° C. or lower under conditions such that water in the alumina hydrogel is sufficiently evaporated. Firing is generally 300-1
200 ℃, preferably 400 ~ 800 ℃ γ-alumina is formed
Performed at the temperature of. In this step, the alumina molded body is molded in the state of alumina hydrogel or xerogel, or rarely in the state of a fired product.
The method may be a gel molding method by adjusting the humidity of alumina hydrogel or a molding method using alumina xerogel powder and a binder. Further, this step is a step of converting alumina hydrogel into alumina, and a conventionally known method can be adopted. The porous alumina molded body thus obtained is advantageously used as a raw material of the separating agent of the present invention, and in particular, by adopting the process b), an alumina molded body having the desired physical properties and chemical properties is obtained. Can be formed.

以上のようにして得られたアルミナ成形体にハロゲン化
第一銅を担持複合化することによって目的の分離剤を得
ることができるが、この場合、担持される量は、アルミ
ナの表面を均一に単一層分覆うに充分な量が好ましく、
その量はアルミナの表面積に依存し、通常、銅重量がア
ルミナ重量に対し0.2〜0.4の範囲である。
The target separating agent can be obtained by carrying out complexing with cuprous halide on the alumina molded body obtained as described above. In this case, the amount carried is such that the surface of alumina is evenly distributed. An amount sufficient to cover a single layer is preferred,
The amount depends on the surface area of the alumina, and usually the weight of copper is in the range of 0.2 to 0.4 with respect to the weight of alumina.

前記のようにして得られた分離剤は、一酸化炭素を選択
性よく吸着する性質を有すると共に、また一酸化炭素を
吸着した分離剤を加熱又は減圧下に保持することによ
り、その吸着した一酸化炭素を脱離するという性質を有
する。
The separating agent obtained as described above has the property of adsorbing carbon monoxide with good selectivity, and the separating agent having adsorbed carbon monoxide is heated or kept under reduced pressure to absorb the adsorbed carbon monoxide. It has the property of desorbing carbon oxide.

前記の分離剤を用いてガス状物質からそれに含まれる一
酸化炭素を分離回収する場合、温度変動法及び圧力変動
法のいずれの方法も採用することができる。温度変動法
で用いる場合には、一酸化炭素含有ガスと本発明の分離
剤との接触は出来るだけ低い温度で行うのが好ましい。
吸着した一酸化炭素を分離剤から脱着するためには、吸
着処理温度より高温にすることによって行う。温度差を
大きくすれば、吸着ガスの脱着量は増加する。従って、
所望する回収量に応じ温度差を選定すればよい。吸着・
脱着の処理温度も適宜選択することができる。一般には
5〜100℃の温度で吸着処理を行い、90〜150℃の温度で
脱着処理する。
When the carbon monoxide contained in the gaseous substance is separated and recovered using the above-mentioned separating agent, any of the temperature fluctuation method and the pressure fluctuation method can be adopted. When the temperature fluctuation method is used, it is preferable to contact the carbon monoxide-containing gas with the separating agent of the present invention at a temperature as low as possible.
In order to desorb the adsorbed carbon monoxide from the separating agent, the temperature is higher than the adsorption treatment temperature. The larger the temperature difference, the larger the desorption amount of the adsorbed gas. Therefore,
The temperature difference may be selected according to the desired recovery amount. adsorption·
The desorption treatment temperature can also be appropriately selected. Generally, adsorption treatment is performed at a temperature of 5 to 100 ° C, and desorption treatment is performed at a temperature of 90 to 150 ° C.

また、圧力変動法は一酸化炭素含有ガスを本発明の吸着
剤と圧力差をもって処理することにより吸脱着を行う。
圧力変動の高圧側で吸着を行い、低圧側で脱着を行う。
加圧して吸着した後、常圧に戻し脱着してもよいし、常
圧で吸着した後、減圧にして脱着処理をしてもよい。こ
の場合、圧力差は一酸化炭素の回収量に応じて選択す
る。圧力差が大きい程回収量は増加する。また、前記温
度変動法と圧力変動法を組合せることもできる。
Further, in the pressure fluctuation method, adsorption and desorption are performed by treating the carbon monoxide-containing gas with the adsorbent of the present invention with a pressure difference.
Adsorption is performed on the high pressure side of pressure fluctuation, and desorption is performed on the low pressure side.
After pressurizing and adsorbing, desorption may be performed by returning to normal pressure, or desorption may be performed after adsorbing at normal pressure and depressurizing. In this case, the pressure difference is selected according to the amount of carbon monoxide recovered. The recovery amount increases as the pressure difference increases. Further, the temperature fluctuation method and the pressure fluctuation method can be combined.

〔効果〕〔effect〕

本発明によれば、各種の一酸化炭素含有ガスから、それ
に含まれる一酸化炭素を効率よく分離回収することがで
きる。従って、本発明は、低純度一酸化炭素ガスから高
純度一酸化炭素の製造技術として適用される他、一酸化
炭素含有ガス、例えば、製鉄所副生ガス中から、一酸化
炭素の分離回収技術等として有利に適用される。
According to the present invention, carbon monoxide contained in various carbon monoxide-containing gases can be efficiently separated and recovered. Therefore, the present invention is applied as a production technology for producing high-purity carbon monoxide from low-purity carbon monoxide gas, and is also a technology for separating and recovering carbon monoxide from a carbon monoxide-containing gas, for example, a steel mill byproduct gas. And so on.

即ち製鉄所副生ガス等COを多量に含む混合ガスは、殆ん
どの場合CO2、SO2等の酸性ガスや物理吸着性ガスを同時
に含むため、従来のモレキュラーシービング能をもつ小
細孔を有したり、又は塩基性を有する多孔体を担体と用
いた場合CO2等が同時に吸着され、純度の高いCOを得る
ためには、後処理が必要となっていたが、本発明の吸着
剤を用いる時にはこのような後処理は必要とされない。
従って、本発明の吸着剤は特に、これ等のCO2やSO2等を
含むガスからのCOの選択吸着分離に有効である。
That is, in most cases, mixed gas containing a large amount of CO such as by-product gas of a steelworks contains acidic gas such as CO 2 and SO 2 and a physical adsorptive gas at the same time. CO 2 or the like is simultaneously adsorbed when using a porous material having a base or having a basic property, and post-treatment was required to obtain highly pure CO. No such post-treatment is required when using the agent.
Therefore, the adsorbent of the present invention is particularly effective for selective adsorption separation of CO from a gas containing these CO 2 , SO 2, and the like.

本発明で用いる分離剤は、前記の如き特定の工程によっ
て得られたアルミナをハロゲン化第一銅の複合化用担体
として用いているため、そのハロゲン化第一銅の複合化
は容易であり、ハロゲン化第一銅を含む水溶液を用いて
行うことができる。しかも、前記特定工程から得られる
アルミナは、前記のように、一酸化炭素分離剤に必要と
される物理的性質と共に、化学的性質の両者を備えてい
るために、ハロゲン化第一銅を均一かつ高濃度に分散さ
せることが容易で、一酸化炭素に対して、高選択性でか
つ高吸着性を示す分離剤を与える。
The separating agent used in the present invention uses alumina obtained by the above-described specific step as a carrier for complexing cuprous halide, so that the complexing of cuprous halide is easy, It can be performed using an aqueous solution containing a cuprous halide. Moreover, since the alumina obtained from the specific step has both the chemical properties as well as the physical properties required for the carbon monoxide separating agent as described above, it is possible to uniformly disperse the cuprous halide. It also provides a separating agent that is easy to disperse in a high concentration and has high selectivity and high adsorption to carbon monoxide.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

なお、以下において示す細孔分布の測定は、マーキュリ
ー、プレッシャー、ポロシメーターモデル70(イタリア
国ミラノ市所在のカルロ・エルバ社製)を用い、いわゆ
る水銀圧入法で求めた。水銀140°とし、絶対水銀圧力
を1〜2000kg/cm2まで変化させて測定した。また、以下
において用いる塩化第一銅としては、市販の特級試薬
(和光純薬工業製)をそのまま使用し、塩化アルミニウ
ムとしては、PCB定量用試薬(和光純薬工業製)をその
まま使用した。
The pore size distribution shown below was determined by the so-called mercury porosimetry method using Mercury, Pressure, and Porosimeter Model 70 (manufactured by Carlo Erba Co., Milan, Italy). The mercury was set to 140 °, and the absolute mercury pressure was changed from 1 to 2000 kg / cm 2 for measurement. Further, as cuprous chloride used below, a commercially available special grade reagent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was used as it was, and as aluminum chloride, a PCB quantitative reagent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was used as it was.

実施例1 11.6wt%の硫酸水溶液0.15lと脱イオン水10lをホーロー
びき容器にとり、90℃に加熱した後、激しく攪拌しなが
ら、Al2O3濃度69g/lのアルミン酸ソーダ水溶液0.39lを
瞬時に投入したところ、pH10のスラリー状水酸化アルミ
ニウム水溶液が得られた。これを種子水酸化アルミニウ
ムとして用い、攪拌をつづけ、10分後に第1段操作とし
て、上記硫酸水溶液を0.15l加えたところ、pHは3.5を示
した。この液を90℃に保ちつつ攪拌をつづけ、5分後に
上記アルミン酸ソーダ水溶液を0.3l加えたところ、pH10
を示した。この硫酸とアルミン酸ソーダとを交互に一定
時間おいて加える操作を8段くり返した。その後、スラ
リーを濾過し、脱イオン水10lに再分散し、濾過洗浄を
3回くり返してケーキを得た。このケーキをとり出し、
押し出し成形機で1.6mmφに成形し、押し出し成形物を1
20℃で6時間乾燥後、500℃で3時間焼成して、アルミ
ナAを得た。このアルミナAの性状を表−1に示す。
Example 1 0.15 l of a 11.6 wt% sulfuric acid aqueous solution and 10 l of deionized water were placed in a enamel jar and heated to 90 ° C., and 0.39 l of an aqueous sodium aluminate solution having an Al 2 O 3 concentration of 69 g / l was vigorously stirred. Immediately after the addition, an aqueous slurry of aluminum hydroxide having a pH of 10 was obtained. This was used as seed aluminum hydroxide, and stirring was continued. After 10 minutes, 0.15 l of the sulfuric acid aqueous solution was added as the first step operation, and the pH was 3.5. While stirring this solution at 90 ° C., and after 5 minutes, 0.3 l of the above aqueous solution of sodium aluminate was added,
showed that. This operation of alternately adding sulfuric acid and sodium aluminate after a fixed period of time was repeated 8 steps. Then, the slurry was filtered, re-dispersed in 10 l of deionized water, and filtered and washed three times to obtain a cake. Take out this cake,
Molded into 1.6 mmφ with an extrusion molding machine,
After drying at 20 ° C for 6 hours, it was baked at 500 ° C for 3 hours to obtain alumina A. The properties of this alumina A are shown in Table 1.

表−1 平均細孔径〔Å〕 :119 細孔容積〔cm3/g〕 : 0.713 表面積〔m2/g〕 :240 次に、窒素下で200ml2口ナスフラスコに塩化第一銅0.6g
(6mmol)を添加し、1N塩酸溶液40lを加え、70℃で2時
間加熱保温し、無色透明な溶液を得た。この溶液に、12
0℃で2時間乾燥した上記アルミナ担体Aの10gを窒素気
流下にて加えた。70℃で30分間浸漬した後、アスピレー
ターにてナスフラスコ内を減圧にして8時間排気し、水
を十分に除去し、薄灰色の吸着分離剤を得た。
Table-1 Average pore size [Å]: 119 Pore volume [cm 3 / g]: 0.713 Surface area [m 2 / g]: 240 Next, under nitrogen, in a 200 ml 2-neck round bottom flask, 0.6 g of cuprous chloride
(6 mmol) was added, 1N hydrochloric acid solution (40 l) was added, and the mixture was heated and kept at 70 ° C. for 2 hours to obtain a colorless transparent solution. In this solution, 12
10 g of the above alumina carrier A dried at 0 ° C. for 2 hours was added under a nitrogen stream. After soaking at 70 ° C for 30 minutes, the inside of the eggplant flask was depressurized by an aspirator and exhausted for 8 hours to sufficiently remove water to obtain a light gray adsorption separating agent.

この吸着分離剤に、1気圧のCO混合ガス(CO分圧0.8気
圧、N2分圧0.2気圧)を室温で通気し、定圧容量法にて
その吸着量を測定した。吸着量は4.2mmol(4.0mmol/g)
であった。次に系内を真空ポンプにて減圧(0.1気圧)
にして、10分間保持した。その際、真空ポンプからの排
気ガスを捕集し、ガスクロマトグラフィーで分析したと
ころ、COが2.4mmol回収された。
A CO mixed gas of 1 atm (CO partial pressure: 0.8 atm, N 2 partial pressure: 0.2 atm) was passed through this adsorption / separation agent at room temperature, and the adsorption amount was measured by the constant pressure volume method. Adsorption amount is 4.2 mmol (4.0 mmol / g)
Met. Next, decompress the system with a vacuum pump (0.1 atm)
And held for 10 minutes. At that time, when exhaust gas from the vacuum pump was collected and analyzed by gas chromatography, 2.4 mmol of CO was recovered.

また、この吸着分離剤に飽和水蒸気圧の水分を含む窒素
ガスを吹きつけた(H2O接触量約30mmol)。その後、上
記混合ガスを室温で吸着分離剤に通気し、その吸着量を
測定したところ、吸着量は2.3mmolであった。次にこの
吸着分離剤を真空ポンプで減圧(0.1atm)にして10分間
保ったところ、COが2.3mmol回収され、水分による劣化
は観察されなかった。
Further, nitrogen gas containing water having a saturated water vapor pressure was blown to the adsorption separator (H 2 O contact amount about 30 mmol). Then, the mixed gas was passed through the adsorption separator at room temperature, and the adsorption amount was measured. As a result, the adsorption amount was 2.3 mmol. Next, when this adsorption / separation agent was depressurized (0.1 atm) with a vacuum pump and kept for 10 minutes, 2.3 mmol of CO was recovered, and deterioration due to water was not observed.

実施例2 Al2O3濃度80g/lの硫酸アルミニウム水溶液0.05lと脱イ
オン水10lをホーローびき容器にとり、90℃に加熱した
のち、激しくかきまぜながら、Al2O3濃度69g/lのアルミ
ン酸ソーダ水溶液350mlを瞬時に投入したところ、白濁
したpH10のスラリー状水酸化アルミニウム水溶液が得ら
れた。これを種子水酸化アルミニウムとして用い、これ
にAl2O3濃度8g/lの硫酸アルミニウム水溶液を0.29/hr、
Al2O3濃度69g/lのアルミン酸ソーダ水溶液を0.20l/hrの
速度にて定速注入器を用いて添加した。添加操作を続け
た6時間の間は、温度90℃、pH9〜10であった。また、
注入開始より3時間後、0.3lサンプリング液を採取し、
濾過し、脱イオン水2lに再分散し濾過する操作による洗
浄を3回くり返し、ケーキを得た。このケーキは、X線
回折上、擬ベーマイトを示した。ケーキの固形分濃度を
約25%の状態で1.6mmφの孔のダイスを有する押し出し
成形機で円柱状に成形し、温度120℃で6時間乾燥し
た。その後電気炉に入れて空気を吹きこみながら、500
℃で3時間焼成した。得られたアルミナBの性状を表−
2に示した。
Example 2 0.05 l of an aluminum sulfate aqueous solution having an Al 2 O 3 concentration of 80 g / l and 10 l of deionized water were placed in an enamel jar and heated to 90 ° C., and then vigorous stirring was performed to form an aluminate having an Al 2 O 3 concentration of 69 g / l. When 350 ml of an aqueous solution of soda was added instantaneously, a cloudy, slurried aqueous solution of aluminum hydroxide having a pH of 10 was obtained. Using this as seed aluminum hydroxide, Al 2 O 3 concentration of 8 g / l aluminum sulfate aqueous solution 0.29 / hr,
An aqueous solution of sodium aluminate having an Al 2 O 3 concentration of 69 g / l was added at a rate of 0.20 l / hr using a constant rate injector. The temperature was 90 ° C. and the pH was 9 to 10 for 6 hours after the addition operation was continued. Also,
3 hours after the start of injection, collect 0.3l sampling solution,
Filtration, redispersion in 2 liters of deionized water and washing by filtration were repeated 3 times to obtain a cake. This cake showed pseudo-boehmite on X-ray diffraction. The cake was molded into a columnar shape with an extrusion molding machine having a die having a hole of 1.6 mmφ with a solid content concentration of about 25%, and dried at a temperature of 120 ° C. for 6 hours. Then put it in an electric furnace and blow air, 500
Calcination was carried out for 3 hours. The properties of the obtained alumina B are shown in the table.
Shown in 2.

表−2 平均細孔径〔Å〕 :108 細孔容積〔cm3/g〕 : 0.722 表面積〔m2/g〕 :266m2/g 次に、実施例1と同じ方法で塩化第一銅の塩酸溶液を調
製した。これに、120℃で2時間乾燥した上記アルミナ
担体B10gを、窒素気流下にて加えた。70℃で30分間浸漬
した後、アスピレーターにてナスフラスコ内を減圧にし
て8時間排気し、水を十分に除去し、薄灰色の吸着分離
剤を得た。この吸着分離剤に、実施例1で用いたCO混合
ガスを通気し、その吸着性能を確認したところ、4.6mmo
lの吸着量を示した。次に、系内を真空ポンプで減圧
(0.1気圧)にして、10分間保ったところ、2.6mmolのCO
が回収された。さらに、この吸着分離剤に飽和水蒸気圧
の水分を含む窒素ガスを吹きつけた(H2O接触量約30mmo
l)。その後、上記CO混合ガスを室温で通気したとこ
ろ、吸脱着量は2.6mmolとなり、水分による劣化は観察
されなかった。
Table-2 Average Pore Diameter [Å]: 108 Pore Volume [cm 3 / g]: 0.722 Surface Area [m 2 / g]: 266m 2 / g Next, in the same manner as in Example 1, hydrochloric acid of cuprous chloride was used. A solution was prepared. To this, 10 g of the alumina carrier B dried at 120 ° C. for 2 hours was added under a nitrogen stream. After soaking at 70 ° C for 30 minutes, the inside of the eggplant flask was depressurized by an aspirator and exhausted for 8 hours to sufficiently remove water to obtain a light gray adsorption separating agent. When the CO mixed gas used in Example 1 was passed through this adsorption separator and its adsorption performance was confirmed, it was 4.6 mmo.
The adsorption amount of l was shown. Next, when the pressure inside the system was reduced by a vacuum pump (0.1 atm) and kept for 10 minutes, 2.6 mmol of CO
Was recovered. Further, nitrogen gas containing water having a saturated vapor pressure was sprayed onto this adsorption separator (contact amount of H 2 O was about 30 mmo.
l). Then, when the CO mixed gas was ventilated at room temperature, the adsorption / desorption amount was 2.6 mmol, and deterioration due to water was not observed.

実施例3 2.28規定の塩酸溶液0.13lと脱イオン水10lをホーローび
き容器にとり、90℃に加熱したのち、激し攪拌しながら
Al2O3濃度69g/lのアルミン酸ソーダ水溶液0.28lを瞬時
に加え、15分攪拌後にこれを種子水酸化アルミニウム水
溶液として用い、第1段操作として上記塩酸溶液を0.13
l加えたところ、pH3.5を示した。これを90℃に保ち攪拌
をつづけながら5分後に上記アルミン酸ソーダ水溶液0.
35lを加えたところ、pH9となった。この塩酸とアルミン
酸ソーダとを交互に一定時間をおいて加える操作を2段
目以降も続け、10段目終了後、15分間保持して、実施例
1と同様の操作で、アルミナCを得た。このアルミナC
の性状を表−3に示した。
Example 3 2.28 N hydrochloric acid solution (0.13 L) and deionized water (10 L) were placed in a enamel jar and heated to 90 ° C., and then vigorously stirred.
0.28 l of an aqueous solution of sodium aluminate having an Al 2 O 3 concentration of 69 g / l was added instantaneously, and after stirring for 15 minutes, this was used as an aqueous solution of seed aluminum hydroxide.
When added, it showed a pH of 3.5. After maintaining this at 90 ° C. and stirring for 5 minutes, the above sodium aluminate aqueous solution was added.
When 35 l was added, the pH became 9. The operation of adding hydrochloric acid and sodium aluminate alternately after a certain period of time was continued in the second and subsequent steps, and after the 10th step was completed, the mixture was held for 15 minutes to obtain alumina C in the same manner as in Example 1. It was This alumina C
The properties of are shown in Table-3.

表−3 平均補孔径〔Å〕 :114 細孔容積〔cm3/g〕 : 0.650 表面付〔m2/g〕 :228 次に実施例1と同じ操作で吸着分離剤を得、室温でその
吸着能を調べたところ、吸着量は4.2mmolであった。こ
れを真空ポンプで減圧(0.1気圧)にして10分間保った
ところ、2.3mmolのCOが回収された。さらにこの吸着分
離剤に飽和水蒸気圧の水分を含む窒素ガスを吹きつけた
(H2O接触量約30mmol)。その後その吸脱着量を室温で
前記と同様にして測定したところ、2.3mmolとなり、水
分による劣化は観察されなかった。
Table-3 Average supplementary pore diameter [Å]: 114 Pore volume [cm 3 / g]: 0.650 Surface-attached [m 2 / g]: 228 Next, an adsorption / separation agent was obtained by the same operation as in Example 1 and When the adsorption capacity was examined, the adsorption amount was 4.2 mmol. When this was depressurized (0.1 atm) with a vacuum pump and kept for 10 minutes, 2.3 mmol of CO was recovered. Further, nitrogen gas containing water having a saturated water vapor pressure was blown to the adsorption separator (H 2 O contact amount about 30 mmol). After that, when the amount of adsorption / desorption was measured at room temperature in the same manner as above, it was 2.3 mmol, and deterioration due to water was not observed.

比較例 Al2O3濃度80g/lの硫酸アルミニウム水溶液0.224lと脱イ
オン水10lを、ホーローびき容器にとり、90℃に加熱し
た後、激しく攪拌しながらAl2O3濃度69g/lのアルミン酸
ソーダ水溶液1.55lを瞬時に投入し、pH10のスラリー状
白色の液を得た。これを90℃で6時間保持した。その時
点で液はpH10を示していた。この液を濾過し、脱イオン
水で洗浄し、Na+およびSO4 2-イオンの大部分を除去し
た。得られたフィルターケーキを押し出し成形機で1.6m
mφに成形し、120℃で6時間乾燥した後、500℃で3時
間焼成してアルミナ成形体Eを得た。この成形体の物性
は下記のとおりであった。
Comparative Example Al 2 O 3 concentration 80 g / l aluminum sulfate aqueous solution 0.224 l and deionized water 10 l were placed in a porcelain jar and heated to 90 ° C., and then Al 2 O 3 concentration 69 g / l aluminate was stirred vigorously. 1.55 l of a soda aqueous solution was added instantaneously to obtain a slurry white liquid having a pH of 10. This was kept at 90 ° C for 6 hours. At that point the solution had a pH of 10. The liquor was filtered and washed with deionized water to remove most of the Na + and SO 4 2− ions. 1.6 m of the obtained filter cake is extruded
It was molded into mφ, dried at 120 ° C. for 6 hours, and then baked at 500 ° C. for 3 hours to obtain an alumina molded body E. The physical properties of this molded product were as follows.

表−4 表面積〔m2/g〕 :159 細孔容積〔cc/g〕 : 0.31 平均細孔径〔Å〕 : 78 このアルミナ成形体10gを使用し、実施例1の方法にて
吸着分離剤を調製した。実施例1と同じ操作でその吸着
量を測定したところ、室温で2.9mmolであった。これを
真空ポンプで減圧(0.1気圧)に10分間保つと1.2mmolの
COが回収された。この場合の吸着分離剤の脱着能は実施
例のものに比して小さかったが、これは使用したアルミ
ナの製造上の相違に起因するものと考えられる。
Table-4 Surface area [m 2 / g]: 159 Pore volume [cc / g]: 0.31 Average pore diameter [Å]: 78 Using 10 g of this alumina molded body, the adsorption separator was prepared by the method of Example 1. Prepared. When the amount of adsorption was measured by the same operation as in Example 1, it was 2.9 mmol at room temperature. When this is kept under reduced pressure (0.1 atm) for 10 minutes with a vacuum pump, 1.2 mmol
CO was captured. The desorption capacity of the adsorption separation agent in this case was smaller than that of the example, but it is considered that this is due to the difference in the production of the alumina used.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一酸化炭素含有ガスを、非錯体状のハロゲ
ン化第一銅とアルミナとの複合体に接触させて該一酸化
炭素を該複合体に吸着させた後、該複合体を該吸着時よ
りも低められた圧力又は高められた温度条件下に保持し
て、該複合体に吸着した一酸化炭素を脱離させる方法に
おいて、該アルミナが、 a)アルミナヒドロゲル形成物質からアルミナヒドロゲ
ルを得る工程、 b)アルミナヒドロゲルのpHをアルミナヒドロゲル溶解
領域とベーマイトゲル沈殿領域との間を交互に変動させ
ると共に、アルミナヒドロゲル溶解領域及びベーマイト
ゲル沈殿領域の少なくとも一方の領域へのpH変動に際し
て、アルミナヒドロゲル形成物質を添加し、結晶成長し
たアルミナヒドロゲルを得る工程、又は/及びアルミナ
ヒドロゲルをベーマイトゲル沈殿領域に保持しながらア
ルミナヒドロゲル形成物質を連続流ないし間欠流にて添
加し、結晶成長したアルミナヒドロゲルを得る工程、 c)結晶成長したアルミナヒドロゲルを洗浄と乾燥ない
し焼成の組合せ操作によりアルミナゲルないしアルミナ
を得る工程、 の組合せにより形成された細孔容積0.3〜1.2cc/g、平均
細孔径50〜150Åを有するアルミナであることを特徴と
する一酸化炭素の吸着分離方法。
1. A carbon monoxide-containing gas is brought into contact with a non-complexed cuprous halide-alumina complex to adsorb the carbon monoxide to the complex, and then the complex is removed. In the method of desorbing carbon monoxide adsorbed on the composite by maintaining the pressure under an elevated temperature condition or a pressure lower than that during adsorption, the alumina comprises: a) removing alumina hydrogel from an alumina hydrogel-forming substance; Step b): Altering the pH of the alumina hydrogel alternately between the alumina hydrogel dissolution region and the boehmite gel precipitation region, and at the time of changing the pH to at least one of the alumina hydrogel dissolution region and the boehmite gel precipitation region. A step of adding a hydrogel-forming substance to obtain a crystal-grown alumina hydrogel, and / or boehmite gel precipitation of the alumina hydrogel A step of adding an alumina hydrogel-forming substance in a continuous flow or an intermittent flow while maintaining the temperature in the region to obtain a crystal-grown alumina hydrogel, c) A crystal-grown alumina hydrogel is washed and dried or fired in combination to form an alumina gel or alumina. The method for adsorbing and separating carbon monoxide, which is alumina having a pore volume of 0.3 to 1.2 cc / g and an average pore diameter of 50 to 150Å, which is formed by a combination of the steps of:
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