DE60021307T2 - Mittel, Verfahren und Einrichtung zur Gasreinigung - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gasverarbeitungsagens zur Gasreinigung, das Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff, die in einem verdichteten Gas enthalten sind, in Anwesenheit von Sauerstoff oxidiert und dann das gleichzeitig erzeugte Kohlendioxid und/oder Wasserdampf mittels Adsorption entfernt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Gasverarbeitungsagens für die Gasreinigung, das in einer Gasreinigungsvorrichtung verwendet wird, die Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff aus der verdichteten Luft oxidiert und entfernt, in einem Speisegas-Reinigungssystem einer Tieftemperatur-Lufttrennanlage, die das Speisegas trennt und hochreinen Stickstoff, Sauerstoff und dergleichen produziert durch Verdichten von Luft, Entfernen einer kleinen – darin enthaltenen Verunreinigungsmenge, Kühlen und Durchführen einer Rektifizierung durch Verflüssigung. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Verarbeitungsagens für die Gasreinigung und ein Gasreinigungsverfahren, eine Gasreinigungseinrichtung und eine Gasreinigungsvorrichtung, wobei das Gasverarbeitungsagens verwendet wird.
  • BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • Herkömmlich werden Aluminiumoxidkatalysator, der mit Platin imprägniert ist, oder Aluminiumoxidkatalysator, der mit Palladium imprägniert ist, und dergleichen als ein Gasverarbeitungsagens zum Reinigen einer Speiseluft in einer Tieftemperatur-Lufttrennanlage zum Erzeugen von hochreinem Stickstoff etc. verwendet. Es ist sehr wichtig, diese Katalysatoren bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 bis 250°C zu verwenden, um Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff zu oxidieren und zu entfernen, die im allgemeinen in der Atmosphäre in einem Anteil von 1 bis zu einigen ppm enthalten sind, und zum Zweck des Einfangens von Kohlendioxid und Wasserdampf, die durch die Oxidationsreaktion erzeugt werden, ein Gas nach der Umsetzung zu kühlen und dann unter Anwendung eines Adsorbens zu entfernen. Daher muß eine große Menge an Luft und Katalysator erwärmt werden, und Kühleinrichtungen und Adsorbentien müssen verwendet werden, um Kohlendioxid und Wasserdampf einzufangen, was sehr unwirtschaftlich ist.
  • Als ein Beispiel einer Gasreinigung unter Verwendung eines Katalysators im Raumtemperaturbereich zeigt die JP-OS Nr. 4-219111 ein Verfahren zum Herstellen eines hochreinen Gases unter Verwendung eines Katalysators bei einer Reaktionstemperatur in einem Bereich von 4,4 bis 50°C. Bei diesem Verfahren wird ein erster Wasserdampf aus einem Luftstrom, der Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf enthält, durch ein Adsorbens entfernt, dann wird Kohlenmonoxid durch ein Gemisch aus Manganoxid und Kupferoxid zu Kohlendioxid oxidiert, dann wird durch den Einsatz von Palladiumkatalysator Wasserstoff zu Wasserdampf oxidiert, und dann werden Kohlendioxid und Wasserdampf adsorbiert und entfernt durch Vorsehen eines Adsorbens im hintersten Endbereich des Katalysators. Für die Oxidationsreaktion von Kohlenmonoxid und für die Oxidationsreaktion von Wasserstoff ist jedoch jeweils eine gesonderte Katalysatorschicht erforderlich, und außerdem wird eine weitere Adsorbensschicht benötigt, die im hinteren Endbereich der Katalysatorschicht vorgesehen sein muß, um Kohlendioxid und Wasserdampf, die bei der Oxidationsreaktion erzeugt werden, aus einem Prozeßgas zu entfernen.
  • Gleichermaßen zeigt die JP-OS Nr. 10-85588 ein Beispiel einer Gasreinigung, die durchgeführt wird unter Verwendung eines Katalysators bei einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von 0 bis 100°C. Dieses Verfahren soll Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf, die in einem Gas enthalten sind, entfernen durch einzelne oder gemeinsame Verwendung jedes Katalysators, wobei mit Gold imprägnierte Metalloxide oder Erdalkalimetallhydroxide oder Palladium in Adsorbentien verwendet werden, die ein gutes Adsorptionsvermögen für Kohlendioxid und Wasserdampf in Anwesenheit von Sauerstoff haben. Da jedoch die katalytischen Komponenten in das Adsorbens selbst mit einem guten Adsorptionsvermögen für Kohlendioxid und Wasserdampf imprägniert sind, wird durch das Kohlendioxid und den Wasserdampf, die durch die Oxidation von Kohlenmonoxid und Wasserstoff in dem katalytisch aktiven Bereich erzeugt, adsorbiert und akkumuliert werden, die Adsorption des Kohlenmonoxids und Wasserstoffs in dem Gasstrom an dem katalytisch wirksamen Bereich behindert und die katalytische Reaktion weiter beeinträchtigt. Es besteht also das Problem, daß die Oxidationsfähigkeit für Kohlenmonoxid und Wasserstoff in dem Gasstrom nicht über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.
  • EP 0716877 von Johnson Matthey Public Limited Company beschreibt eine kombinierte Katalysator-Kohlenwasserstoff-Falle für die Aufbereitung der Abgase eines Motors. Die Katalysator-Kohlenwasserstoff-Falle weist folgendes auf: eine Unterschicht, die einen Adsorber aufweist, der Kohlenwasserstoff aus dem Abgas bei einer niedrigeren Temperatur adsorbiert und den Kohlenwasserstoff bei einer höheren Temperatur desorbiert, und eine Oberschicht, die über der Unterschicht angeordnet ist und Katalysator auf einem Träger aufweist. Der Katalysator ist zur Umwandlung des Kohlenwasserstoffs zu Kohlendioxid und Wasser katalytisch wirksam, wobei die Unterschicht und die Oberschicht so angeordnet sind, daß die Abgase durch die Oberschicht zu der Unterschicht strömen, damit die Unterschicht den Kohlenwasserstoff bei der niedrigeren Temperatur adsorbiert, und der Kohlenwasserstoff, der anschließend bei der höheren Temperatur5 desorbiert wird, wird zurück durch die Oberschicht geleitet.
  • US 5 677 258 von Mazda Motor Corporation zeigt einen Gasreinigungskatalysator zum Gebrauch in dem Abgassystem einer Kraftfahrzeugmotors, der geeignet ist, Emissionspegel von Stickoxiden sowie Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid signifikant zu senken. Der Katalysator weist eine untere Katalysatorschicht und eine Katalysatoroberschicht auf, welche die katalytisch wirksame Komponente bildet.
  • Unter den oben angegebenen Umständen besteht ein Bedarf für ein Gasreinigungs-Verarbeitungsagens mit Doppelfunktion, das Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff bei der Temperatur innerhalb des Bereichs von 0 bis 100°C oxidiert und gleichzeitig das erzeugte Kohlendioxid und/oder den Wasserdampf adsorbiert und entfernt und dessen katalytische Oxidationsfähigkeit und Oxidationsvermögen über lange Zeit erhalten bleiben.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die oben angegebenen Probleme zu lösen, und die Aufgabe ist die Bereitstellung eines Gasverarbeitungsagens, das Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf die in Gas enthalten sind, gleichzeitig entfernen kann, ein hohes Adsorptionsvermögen und katalytische Oxidationswirksamkeit behält und eine lange Lebensdauer hat; ferner eines Herstellungsverfahrens dafür, eines Gasreinigungsverfahrens, eines Gasreinigers und einer Gasreinigungsvorrichtung.
  • Die Erfinder haben wichtige Untersuchungen durchgeführt, um die oben angegebene Aufgabe zulösen, und haben im Ergebnis ein Gasverarbeitungsagens mit langer Lebensdauer gefunden, das Kohlenmonoxid (CO) und/oder Wasserstoff (H2) bei einer Temperatur in einem Bereich von 0 bis 80°C in Anwesenheit von Sauerstoff oxidieren kann und gleichzeitig das erzeugte Kohlendioxid (CO2) und den erzeugten Wasserdampf (H2O) entfernen kann, wodurch die Aufgabe vollständig gelöst wird.
  • Dabei stellt die vorliegende Erfindung ein Gasverarbeitungsagens bereit, das aufweist: einen Katalysator, der aus anorganischen porösen Materialien besteht und wenigstens ein Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Platin, Palladium, Ruthenium, Rhodium oder Oxiden davon besteht, und ein Adsorbens.
  • Ferner sieht die vorliegende Erfindung vor: ein Herstellungsverfahren für das Gasverarbeitungsagens, ein Gasreinigungsverfahren unter Verwendung des Gasverarbeitungsagens, einen Gasreiniger und eine Gasreinigungsvorrichtung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt schematisch den Querschnitt eines Gasverarbeitungsagens gemäß der vorliegenden Erfindung, das mit einem Elektronensonden-Mikroanalystor untersucht wurde;
  • 2 zeigt eine Ausführungsform eines Gasreinigers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Gasreinigers gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 4 zeigt eine Ausführungsform eines Gasreinigers gemäß der vorliegenden Erfindung bei Anwendung auf einen Vorprozeß für eine Tieftemperatur-Lufttrennanlage.
  • GENAUE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ein Gasverarbeitungsagens der vorliegenden Erfindung wird erhalten durch Bilden einer anorganischen porösen Materialschicht, die wenigstens ein Element enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Pt, Pd, Ru und Rh oder den Oxiden davon besteht, an der Oberfläche eines Adsorbens.
  • Bei dem Gasverarbeitungsagens der vorliegenden Erfindung wird ein Element, das aus der aus Pt, Pd, Ru und Rh oder den Oxiden davon bestehenden Gruppe ausgewählt und in anorganische poröse Materialien imprägniert ist, als Katalysator für die Oxidation von CO und/oder H2 in einem Gas verwendet.
  • Das imprägnierte Element kann eines von oder mehr als zwei Arten von Pt, Pd, Ru und Rh sein. Ferner kann das imprägnierte Element entweder in einem metallischen Zustand oder in einem Oxidzustand sein. Der metallische Zustand wird jedoch stärker bevorzugt.
  • Als die anorganischen porösen Materialien werden bevorzugt Aluminiumoxid, Titandioxid, Siliciumdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid, Zinnoxid, Lanthanoxid, Cerdioxid, Aktivkohle, Graphitkohle verwendet. Von den vorstehenden Materialien werden besonders bevorzugt Aluminiumoxid, Titandioxid, Siliciumdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid und Zinnoxid verwendet. Die obigen Materialien können für sich oder als Gemisch aus mehr als einer Art davon verwendet werden.
  • Die spezifische Oberfläche der anorganischen porösen Materialien ist bevorzugt 10 m2/g oder größer, stärker bevorzugt 30 m2/g oder größer. Wenn die spezifische Oberfläche kleiner als 10 m2/g ist, verschlechtert sich der Verteilungszustand der in die anorganischen porösen Materialien imprägnierten Komponente, und somit besteht die Tendenz zu geringerer Wirksamkeit.
  • Ferner ist der Elementanteil bevorzugt 0,25 bis 10 Gew.-% (als Metall), stärker bevorzugt 0,50 bis 5 Gew.-% des Gesamtgewichts des Gasverarbeitungsagens (Gewicht des Katalysators + Gewicht des Adsorbens, wie noch beschrieben wird). Wenn der Elementgehalt geringer als 0,25 Gew.-% ist, besteht die Tendenz einer Verringerung des Oxidationswirkungsgrads für Wasserstoff, und wenn der Elementgehalt größer als 10 Gew.-% ist, erhöht sich die Wirksamkeit nicht proportional zu dem erhöhten Elementgehalt, was zu Kostennachteilen führt.
  • Der oben beschriebene Katalysator wird in Schichtgestalt auf dem Adsorbens gebildet. Die Dicke einer Katalysatorschicht ist bevorzugt 10 bis 500 μm, stärker bevorzugt 30 bis 200 μm. Wenn sie unter 10 μm ist, besteht die Tendenz, daß das erzeugte CO2 oder H2O die Adsorption von CO und/oder H2 an der katalytisch wirksamen Stelle behindert. Wenn sie ferner über 500 μm ist, besteht die Gefahr eines Abschälens der Katalysatorschicht. CO und/oder H2 in dem Gas wird von dem Katalysator zu CO2 oder H2O oxidiert.
  • Das Gasverarbeitungsagens der vorliegenden Erfindung verwendet ein Adsorbens zur Adsorption des erzeugten CO2 und/oder H2O. Die Wahl des Adsorbens ist nicht besonders begrenzt, so lange es für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Das Adsorbens kann z.B. Zeolith, Aktivtonerde oder Aktivkohle sein. Von diesen wird bevorzugt Zeolith verwendet. Die spezifische Oberfläche des Zeoliths ist bevorzugt mehr als 100 m2/g. Wenn sie unter 100 m2/g ist, kann das Adsorptionsvermögen verringert sein. Von den Zeolithen werden insbesondere Li-X-Typ, Na-X-Typ, Ca-X-Typ, Ba-X-Typ, Na-A-Typ, K-A-Typ und Ca-A-Typ bevorzugt. Die Gestalt des Adsorbens ist nicht beschränkt und kann geeignet ausgewählt sein unter einer Kugelgestalt, einer extrudierten Form oder dergleichen in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen. Außerdem kann auch die Größe des Adsorbens in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen zweckmäßig gewählt werden.
  • Wie oben ausgeführt, hat das Gasverarbeitungsagens der vorliegenden Erfindung die Struktur, bei der die Katalysatorschicht auf dem Adsorbens gebildet wird, und somit werden CO2 und/oder H2O, die in der Katalysatorschicht oxidiert werden, von der Katalysatorschicht unmittelbar zu dem Adsorbens entfernt, ohne in der Katalysatorschicht zu verbleiben. Aus diesem Grund kann die Katalysatorschicht gegenüber CO und/oder H2 eine hohe Oxidationswirksamkeit behalten.
  • Daher kann das Gasverarbeitungsagens der vorliegenden Erfindung CO, H2, CO2 und H2O gleichzeitig aus dem Gas entfernen und hat eine lange Lebensdauer sowohl für die Oxidation von CO und H2 als auch die Adsorption von CO2 und H2O.
  • Das obige Gasverarbeitungsagens kann nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden.
  • Das bevorzugte Herstellungsverfahren weist die folgenden Schritte auf:
    • (a) den Schritt des Herstellens eines Vorläufers oder eines Breis des Katalysators,
    • (b) den Schritt des Auftragens des Breis auf das Adsorbens und anschließendes Kalzinieren desselben.
  • Der Brei des Katalysator-Vorläufers kann beispielsweise durch ein Verfahren hergestellt werden, das aufweist: Vermischen von Wasser, Pulver von anorganischem porösem Material, wenigstens einer Verbindung, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Pt, Pd, Rh oder Ru besteht und die imprägniert wird, und eines Binders oder dergleichen und anschließendes Vermahlen derselben.
  • Als Ausgangsverbindung für die zu imprägnierende Komponente kann verwendet werden: Chlorid wie etwa Palladiumchlorid, Rhodiumchlorid oder dergleichen, Nitrat wie etwa Palladiumnitrat, Rutheniumnitrat oder dergleichen, Sulfate wie Rhodiumsulfat, Rutheniumsulfat oder dergleichen, und Acetate wie Palladiumacetat, Rhodiumacetat oder dergleichen. Außerdem können das organische Salz, Amin, Alkalisalz, organischer Komplex oder dergleichen verwendet werden.
  • Als Binder kann beispielsweise verwendet werden: Aluminiumsulfat, Aluminiumnitrat, Wasserglas, Siliciumdioxidsol, Aluminiumoxidsol, Zirconiumdioxidsol oder dergleichen. Als Additivagens kann beispielsweise eine organische Säure von Essigsäure oder dergleichen oder eine anorganische Säure von Salpetersäure oder dergleichen verwendet werden. Erforderlichenfalls kann ein Entschäumungsmittel zugegeben werden.
  • In Bezug auf ein Verfahren zum Auftragen des Breis auf das Adsorbens gibt es keine spezielle Beschränkung, und herkömmliche Methoden wie Tauchen oder Aufsprühen können angewandt werden.
  • Die Kalzinierung kann entweder in Luft oder in einem Schutzgas erfolgen, und die Kalzinierungstemperatur ist bevorzugt 200 bis 600°C und stärker bevorzugt 400 bis 500°C. Die Kalzinierungsdauer ist bevorzugt 0,5 bis 5 h und stärker bevorzugt 1 bis 3 h.
  • Ferner kann auf den obigen Schritt (b) ein Gasphasenreduktionsvorgang folgen, der es möglich macht, das Gasverarbeitungsagens mit höherer Wirksamkeit zu erzeugen. Als Reduktionsmittel für den Gasphasenreduktionsschritt können Wasserstoff oder Gasgemische aus Wasserstoff und Inertgasen wie Stickstoff oder dergleichen verwendet werden. Die Reduktionstemperatur ist bevorzugt 150 bis 500°C und stärker bevorzugt 200 bis 400°C, und die Reduktionsdauer ist bevorzugt 0,5 bis 5 h und stärker bevorzugt 2 bis 3 h.
  • Ein weiteres bevorzugtes Herstellungsverfahren für das Gasverarbeitungsagens weist die folgenden Schritte auf:
    • (a) Herstellen eines Breis aus den oben angegebenen anorganischen porösen Materialien,
    • (b) Auftragen des Breis (a) auf das Adsorptionsmittel und anschließendes Kalzinieren desselben;
    • (c) Herstellen eines Breis aus wenigstens einer Verbindung, die aus einer aus Platin, Palladium, Rhodium und Ruthenium bestehenden Gruppe ausgewählt ist;
    • (d) Auftragen des Breis (c) auf das Adsorptionsmittel und anschließendes Kalzinieren desselben.
  • Außerdem kann nach dem Schritt (d) eine Gasphasenreduktion durchgeführt werden.
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die durch die Analyse eines Querschnitts des Gasverarbeitungsagens, das nach dem oben angegebenen Verfahren hergestellt war, mit einem Elektronensonden-Mikroanalysator (EPMA) erhalten ist. Dabei ist zu sehen, daß die Katalysatorschicht auf dem Adsorbens gebildet ist.
  • Nachstehend wird ein Gasreinigungsverfahren zum Erreichen des oben angegebenen Zwecks erläutert.
  • Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt ein Gasreinigungsverfahren zum Reinigen eines Speisegases, das wenigstens Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff als eine sehr kleine Menge an Verunreinigungen enthält, und zum Entfernen der sehr kleinen Menge an Verunreinigungen, wobei das Speisegas durch Verwendung eines Gasverarbeitungsagens gereinigt wird, das die oxidierende Katalysatorfähigkeit und Adsorptionsfähigkeit hat, bei einer Gebrauchstemperatur von 0 bis 80°C.
  • Das oben angegebene Gasverarbeitungsagens kann zweckmäßig um Raumtemperatur herum verwendet werden, wie sich in dem folgenden Ergebnis des Auswertungstests zeigt. Es ist in Bezug auf Arbeitskosten sehr vorteilhaft, daß ein Gasreiniger und eine Gasreinigungsvorrichtung um Raumtemperatur herum betrieben werden können. Außerdem haben die Oxidationsreaktionen von Kohlenmonoxid und Wasserstoff die Tendenz, bei hoher Temperatur leichter abzulaufen, und das Adsorptions- und Entfernungsvermögen für Kohlendioxid und Wasser, die durch die Oxidationsreaktion erzeugt werden, wird bei niedrigerer Temperatur beschleunigt. Daher kann das vorliegende Gasverarbeitungsagens den gewünschten Gasverarbeitungsvorgang vorteilhafter bei der Temperatur von 100°C oder niedriger, stärker bevorzugt bei 80°C oder niedriger, ausführen.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform eines Gasreinigers und einer Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung bei Anwendung für die Vorbehandlung für eine Tieftemperatur-Lufttrennanlage. 2 zeigt den Gasreiniger 11a, 11b, der eine erste Adsorbensschicht 28, eine zweite Adsorbensschicht 29 und eine Gasverarbeitungsagensschicht 30 aufweist, die in der Reihenfolge entsprechend der Luftströmungsrichtung in einem Verdichtungsbehälter gebildet sind, der eine Speisegaseinlaßöffnung und eine Speisegasauslaßöffnung hat. Die erste Adsorbensschicht 28 weist ein Adsorbens (z.B. Aktivaluminiumoxid) auf, das in einem verdichteten Luftstrom enthaltenen Wasserdampf adsorbiert und entfernt, die zweite Adsorbensschicht 29 weist ein Adsorbens (z.B. Na-X-Zeolith) auf, das in der verdichteten Luft enthaltenes Kohlendioxid adsorbiert und entfernt, und die Gasverarbeitungsagensschicht 30 weist ein Gasverarbeitungsagens auf, bei dem eine Katalysatorschicht, die ein Element zur Oxidation von Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Anwesenheit von Sauerstoff enthält, auf ein Adsorbens aufgetragen ist.
  • Von einem Luftverdichter verdichtete Speiseluft wird durch Luftkühlung oder Wasserkühlung auf eine geeignete Temperatur gekühlt und nach Abscheidung des Kondenswassers in die erste Adsorbensschicht 28 eingeleitet. Das Adsorbens der ersten Adsorbensschicht 28 ist ein Trocknungsmittel, und der größte Teil des in der verdichteten Luft enthaltenen Wasserdampfs wird adsorbiert und entfernt, nimmt einen hochtrockenen Gaszustand an und wird zu der zweiten Adsorbensschicht 29 geleitet. Dabei wird der Trockengaszustand mit einem Taupunkt von –70°C oder tiefer bevorzugt.
  • In der zweiten Adsorbensschicht 29 wird in der verdichteten Luft enthaltenes Kohlendioxid adsorbiert und auf eine sehr kleine Menge (von ungefähr unter 1 ppm) entfernt. Ferner hat das Adsorbens für den Wasserdampf und/oder das Kohlendioxid die Fähigkeit, die in dem Speisegas enthaltene Katalysatorgiftkomponente zu adsorbieren. Während also die verdichtete Luft durch die erste und die zweite Adsorbensschicht 28, 29 geleitet wird, werden die Komponenten, die in der Luft enthalten und für die Wirksamkeit des Katalysators selbst in sehr kleiner Menge von flüchtigen Kohlenwasserstoffen, Halogen enthaltenden Kohlenwasserstoffen, organischen Schwefelverbindungen, Schwefeloxid, Stickoxid oder dergleichen schädlich sind, adsorbiert und entfernt, so daß Reinheitsbedingungen für den Katalysator erhalten werden.
  • Die verdichtete Luft, die inzwischen einen Reinheitszustand für den Katalysator angenommen hat, wird zu der Gasverarbeitungsagensschicht 30 geleitet, um Kohlenmonoxid und Wasserstoff umzuwandeln und zu entfernen, und die sehr kleine Menge an Kohlenmonoxid und Wasserstoff, die in der verdichteten Luft enthalten ist, reagiert mit Sauerstoff in der verdichteten Luft durch die Katalyse mittels der Katalysatorschicht, die das Element zur Oxidation von Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthält, welches auf das Adsorbens aufgetragen ist. Das Kohlendioxid und der Wasserdampf werden in das Adsorbens als Katalysatorträger unmittelbar adsorbiert und aus der Speiseluft entfernt.
  • Nachstehend wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 erläutert. 3 zeigt eine Ausführungsform, wobei der Reiniger 11a, 11b ein Zweischichtbeladungstyp-Reiniger ist, bei dem in einem vorderen Teil der Gasverarbeitungsagensschicht 30 nur eine Adsorbensschicht 31 ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform werden durch Verwendung eines Adsorbens, das gleichzeitig sowohl Wasserdampf als auch Kohlendioxid adsorbiert (ein Adsorbens, welches das Adsorptionsvermögen der Adsorbensschicht 28 + 29 hat, z.B. Na-X-Zeolith), in der vorderen Adsorbensschicht 31 das in der Speiseluft enthaltene Wasser und Kohlendioxid vorher entfernt, und die sehr kleine Menge an Kohlenmonoxid und Wasserstoff wird von der Gasverarbeitungsagensschicht 30 entfernt. Außerdem kann das Adsorbens (z.B. aktiviertes Aluminiumoxid) zur Adsorption und zum Entfernen von Wasserdampf in der vorderen Adsorbensschicht 31 verwendet werden.
  • Zum Erreichen des vorher genannten Zwecks kann der Gasreiniger mit dem Adsorbens und dem Gasverarbeitungsagens in dem Verdichtungsbehälter, der eine Speisegaseinlaßöffnung und eine Speisegasauslaßöffnung hat, in der Reihenfolge von der Einlaßöffnung einer Wasseradsorbens-Packschicht, einer Kohlendioxidadsorbens-Packschicht und einer Gasverarbeitungsagens-Packschicht, welche die Oxidationskatalysatorfähigkeit und das Adsorptionsvermögen hat, oder einer Wasserdampfadsorbens-Packschicht und der Gasverarbeitungsagens-Packschicht angeordnet sein. Speziell hat das Adsorbens des Gasreinigers die Fähigkeit, die in dem Speisegas enthaltene Katalysatorgiftkomponente zu adsorbieren.
  • Die Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Lösung der genannten Aufgabe weist eine Vielzahl von Gasreinigungsmitteln, eine Umschalteinrichtung zum abwechselnden Umschalten des Gasreinigers zwischen einem Reinigungsschritt und einem Regenerierungsschritt und eine Regenerationsgas-Zuführeinrichtung zum Zuführen eines Regenerationsgases für den Gasreiniger in Gegenstromrichtung auf, wobei der Gasreiniger durch abwechselndes Umschalten alternierend betrieben und immer wieder regeneriert wird.
  • Bei dem vorliegenden Gasreinigungsverfahren, bei dem ein Speisegas, das eine kleine Menge an Wasserdampf und Kohlendioxid als Verunreinigungen und wenigstens Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff als eine sehr kleine Menge an Verunreinigungen enthält, so gereinigt wird, daß die kleine Menge an Verunreinigungen und die sehr kleine Menge an Verunreinigungen entfernt werden, wird zuerst der enthaltene Wasserdampf von dem Wasserdampfadsorbens adsorbiert und entfernt, dann wird das enthaltene Kohlendioxid von dem Kohlendioxidadsorbens adsorbiert und entfernt, und dann wird die enthaltene sehr kleine Menge an Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff von dem Gasverarbeitungsagens entfernt.
  • Ferner werden bei dem vorliegenden Verfahren, bei dem ein Speisegas, das eine kleine Menge an Wasserdampf und/oder Kohlendioxid als Verunreinigungen und wenigstens Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff als eine sehr kleine Menge an Verunreinigungen enthält, gereinigt wird, so daß die kleine Menge an Verunreinigungen und die sehr kleine Menge an Verunreinigungen entfernt werden, zuerst der enthaltene Wasserdampf und/oder das Kohlendioxid durch das Adsorbens für Wasserdampf und Kohlendioxid adsorbiert und entfernt, und dann wird die sehr kleine Menge an Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff durch das Gasverarbeitungsagens mit der katalytischen Oxidationsfähigkeit und Adsorptionsfähigkeit entfernt, oder es wird zuerst der Wasserdampf von dem Wasserdampfadsorbens adsorbiert und entfernt, und dann wird die sehr kleine Menge an Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff durch das Gasverarbeitungsagens mit der katalytischen Oxidationsfähigkeit und Adsorptionsfähigkeit entfernt.
  • Durch Verwendung des angegebenen Gasverarbeitungsagens kann die Doppelfunktion mit nur einem Verarbeitungsagens erzielt werden, daß nämlich nicht nur Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff bei der Temperatur innerhalb des Bereichs von 0 bis 80°C in Anwesenheit von Sauerstoff effektiv zu der geringen Konzentration oxidiert werden kann, sondern auch der gleichzeitig erzeugte Wasserdampf und/oder Kohlendioxid effektiv adsorbiert und zu der geringen Konzentration entfernt werden können. Daher kann das Verarbeitungsagens an der untersten Position in Richtung des Gasdurchflusses in dem Gasreiniger vorgesehen werden, und die in dem hinteren Endbereich des Verarbeitungsagens vorgesehene Adsorbensschicht bei der herkömmlichen Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Kohlendioxid und Wasserdampf, die durch Oxidation erzeugt werden, ist nicht erforderlich; daher kann die Gesamtvorrichtung klein gebaut werden.
  • Auch in einem Fall, in dem die Katalysatorgiftkomponente wie Chlor, Schwefelverbindungen usw. in dem Gas vor der Reinigung enthalten ist, kann die Wirkung der Giftkomponente auf das Katalysatorelement in dem vorliegenden Gasverarbeitungsagens dadurch minimiert werden, daß das vorliegende Gasverarbeitungsagens an der untersten Position des Reinigers angeordnet wird.
  • Auch in einem Fall, in dem Oxidationsfähigkeit oder das Adsorptionsvermögen des vorliegenden Gasverarbeitungsagens durch die Adsorption von Kohlendioxid und/oder Wasserdampf verringert ist und die Verarbeitung daher durch das Gegenstrom-Regenerationsgas ausgeführt wird, indem das Gasverarbeitungsagens im hintersten Endbereich angeordnet ist, wird das Gasverarbeitungsagens durch das hochreine Regenerationsgas regeneriert, was zur Folge hat, daß eine wirkungsvolle Regeneration durchgeführt und die Wartung vorteilhaft wird.
  • Das vorliegende Gasverarbeitungsagens hat ein Oxidationsvermögen für Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff bei einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von 0 bis 80°C, und das gleichzeitig erzeugte Kohlendioxid und der Wasserdampf können über einen langen Zeitraum auf eine niedrige Konzentration adsorbiert und entfernt werden. Daher kann das Reingas auf einfache Weise erhalten werden, indem die Wasserdampf- und/oder Kohlendioxidadsorbens-Packschicht an der Seite der Einlaßöffnung angeordnet wird und das Gasverarbeitungsagens in der Reihenfolge um die Gasdurchflußrichtung herum in dem Reiniger angeordnet wird, um Gase wie etwa die Atmosphärenluft zu reinigen, die Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Kohlendioxid, Wasserdampfgas usw. enthält.
  • Das vorliegende Gasverarbeitungsagens kann Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff gleichzeitig bei einer Temperatur innerhalb des Bereichs von 0 bis 80°C reinigen, und gleichzeitig erzeugtes Kohlendioxid und Wasserdampf können über einen langen Zeitraum auf niedrige Konzentration adsorbiert werden. Daher kann die Packschicht des vorliegenden Gasverarbeitungsagens, die eine Katalysatorschicht ist, in der untersten Position in der Gasdurchflußrichtung in dem Gasreiniger vorgesehen werden, und es ist nicht notwendig, eine Adsorptionseinrichtung zum Entfernen von Kohlendioxid und Wasserdampf, die durch Oxidation erzeugt werden, an dem hinteren Endbereich der Gasverarbeitungsagensschicht in der Reinigungsvorrichtung vorzusehen; somit kann die gesamte Einrichtung klein und einfach ausgebildet werden.
  • In der Luft sind vor der Reinigung als Katalysatorgiftkomponenten, die sich beim Langzeitgebrauch des Katalysators an der Katalysatoroberfläche ansammeln und von Industrieabgasen, Fahrzeugabgasen oder dergleichen stammen, Chlorverbindungen wie Chlor, Chlorwasserstoff, Trichlorethylen etc., Schwefelverbindungen wie Hydrogensulfid, Mercaptan etc., VOC (flüchtige organische Verbindungen), Ruß usw. enthalten, wenn auch in sehr kleiner Menge. Auch in einem Fall, in dem der Zustand des Speisegases schlecht ist, kann das vorliegende Gasverarbeitungsagens in der hintersten Position in dem Reiniger vorgesehen sein, und somit kann die Auswirkung der Giftkomponente auf den Katalysator in dem vorliegenden Verarbeitungsagens minimiert werden.
  • In dem Regenerierungsschritt durch Reingas-Gegenstrom in einem Fall, in dem das Katalysatoroxidationsvermögen oder Adsorptionsvermögen des vorliegenden Verarbeitungsagens infolge der Adsorption von Kohlendioxid und/oder Wasserdampf verringert ist, wird das Gasverarbeitungsagens in der hintersten Position vorgesehen, und somit kann die Wirkung der von der am Vorderende angeordneten Schicht desorbierten Verunreinigungen vermieden und die wirksame Regenerierung erreicht werden.
  • Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die folgenden Ausführungsbeispiele des Herstellungsverfahrens des vorliegenden Gasverarbeitungsagens im einzelnen beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
  • Ausführungsbeispiel 1
    • (1) 330 g handelsübliches 5 Gew.-% Pd-Aluminiumoxidpulver wurde mit 740 g entionisiertem Wasser und 30 ml Essigsäure vermischt. Dieses Gemisch wurde für 15 h in einer Kugelmühle vermahlen, und Katalysatorbrei wurde erhalten.
    • (2) 900 g des Adsorbens (Na-X-Typ, Durchmesser 1,5 mm, Länge 3 mm) wurde in eine Tablettenbeschichtungsmaschine eingebracht und diese elektrisch angetrieben. 550 g des Katalysatorbreis, der aus (1) erhalten war, wurde als Spray auf das Adsorbens aufgebracht. Nach Entnahme wurde es für 1 h bei 100°C im Trockner getrocknet, in eine Quarzschale verbracht und für 1 h bei 500°C in Luft in einem Elektroofen kalziniert, und so wurde ein Gasverarbeitungsagens A-1 erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Das in Ausführungsbeispiel 1 erhaltene Gasverarbeitungsagens A-1 wurde für 2 h bei 200°C mit dem 10 Vol.-% H2-Gas (Basisgas ist N2) in dem Ofen reduziert, so daß ein Gasverarbeitungsagens A-2 erhalten wurde.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Das in Ausführungsbeispiel 1 erhaltene Gasverarbeitungsagens A-1 wurde für 2 h bei 400°C mit dem 10 Vol.-% H2-Gas (Basisgas ist N2) in dem Ofen reduziert, so daß ein Gasverarbeitungsagens A-3 erhalten wurde.
  • Ausführungsbeispiel 4
    • (1) 462,5 g handelsübliches Aluminiumoxidpulver (spezifische Oberfläche 100 m2/g) wurde mit 715,5 g entionisiertem Wasser vermischt, das Palladiumnitrat (Pd(NO3)2) (12,5 g als Palladiummetall) und 250 g Aluminiumoxidsol (Aluminiumoxid 10 Gew.-%) enthielt. Dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen und der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten.
    • (2) 742 g des in Ausführungsbeispiel 1(2) verwendeten Adsorbens wurde in die Tablettenbeschichtungsmaschine verbracht und diese elektrisch angetrieben, und 472 g des in (1) erhaltenen Katalysatorbreis wurde als Spray auf das Adsorbens aufgetragen. Nach Entnahme wurde es für 1 h bei 100°C im Trockner getrocknet. Nach dem Einbringen in die Tablettenbeschichtungsmaschine und elektrischem Antreiben derselben wurden die vorstehenden Auftrag- und Trocknungsvorgänge wiederholt. Dann wurde es in die Quarzschale verbracht, für 1 h bei 500°C in Luft in dem Elektroofen kalziniert und dem Reduzierungsvorgang für 2 h bei 200°C in dem 10 Vol.-% H2-Gas (Basisgas ist N2) in dem Ofen unterzogen, und so wurde ein Gasverarbeitungsagens A-4 erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 5
    • (1) 165 g handelsübliches 10 Gew.-% Pd-Aluminiumoxidpulver wurde mit 645 g entionisiertem Wasser und 15 ml Essigsäure vermischt, und dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen, so daß der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten wurde.
    • (2) 989 g des Adsorbens, das in Ausführungsbeispiel 1(2) verwendet wurde, wurde in die Tablettenbeschichtungsmaschine verbracht und diese elektrisch angetrieben, und 413 g des in (1) erhaltenen Breis wurde als Spray auf das Adsorbens aufgetragen. Nach der Entnahme wurde es bei 100°C für 1 h unter Verwendung des Heißlufttrockners getrocknet. Dann wurde es in die Quarzschale verbracht und für 1 h bei 500°C in Luft in dem Elektroofen kalziniert.
    • (3) Dann wurde es dem Reduktionsvorgng für 2 h bei 200°C in dem 10 Vol.-% H2-Gas (Basisgas ist N2) in dem Ofen unterzogen, so daß ein Gasverarbeitungsagens A-5 erhalten wurde.
  • Ausführungsbeispiel 6
    • (1) 330 g handelsübliches 5 Gew.-% Pt-Aluminiumoxidpulver wurde mit 740 g entionisiertem Wasser und 30 ml Essigsäure vermischt, und dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen und der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten.
    • (2) 900 g des Adsorbens von Ausführungsbeispiel 1(2) wurde in die Tablettenbeschichtungsmaschine eingebracht und diese elektrisch angetrieben, und 550 g des in (1) erhaltenen Katalysatorbreis wurde als Spray auf das Adsorbens aufgebracht. Nach der Entnahme wurde es bei 100°C für 2 h im Trockner getrocknet. Dann wurde es in die Quarzschale verbracht und für 1 h bei 500°C in Luft in dem Elektroofen kalziniert.
    • (3) Dann wurde es dem Reduktionsvorgang für 2 h bei 200°C in dem 10 Vol.-%-H2-Gas (Basisgas ist N2) in dem Ofen unterzogen, so daß ein Gasverarbeitungsagens A-6 erhalten wurde.
  • Ausführungsbeispiel 7
    • (1) 442 g handelsübliches Aluminiumoxid (spezifische Oberfläche 100 m2/g) wurde mit 487,5 g wäßriger Palladiumnitrat(Pd(NO3)2)-Lösung, die 25 g als Palladiummetall enthielt, 487,5 g wäßriger Tetraaminplatin(II)-diacetat ([Pt(NH3)4])(OAc)2)-Lösung, enthaltend 8,35 g als Platinmetall, und 250 g Aluminiumoxidsol (Aluminiumoxid 10 Gew.-%) vermischt, und dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen, so daß der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten wurde.
    • (2) 900 g des in Ausführungsbeispiel 1(2) verwendeten Adsorbens wurde in die Tablettenbeschichtungsmaschine eingebracht und diese elektrisch angetrieben, und 550 g des in (1) erhaltenen Breis wurde als Spray auf das Adsorbens aufgetragen. Nach der Entnahme wurde es bei 100°C für 1 h mit einem Trockner getrocknet. Dann wurde es in die Quarzschale verbracht und für 1 h bei 500°C in Luft in dem Elektroofen kalziniert.
    • (3) Dann wurde es dem Reduktionsvorgang für 2 h bei 200°C in dem 10 Vol.-%-H2-Gas (Basisgas ist N2) in dem Ofen unterzogen, so daß ein Gasverarbeitungsagens A-7 erhalten wurde.
  • Ausführungsbeispiel 8
    • (1) 442 g handelsübliches Aluminiumoxidpulver (spezifische Oberfläche 100 m2/g) wurde mit 487,5 g wäßriger Palladiumnitrat(Pd(NO3)2)-Lösung, enthaltend 25 g als Palladiummetall, 487,5 g wäßriger Rhodiumnitrat([Rh(NO3)3])-Lösung, enthaltend 8,35 als Rhodiummetall, und 250 g Aluminiumoxidsol (Aluminiumoxid 10 Gew.-%) vermischt, und dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen und der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten.
    • (2) Der gleiche Vorgang wie in Ausführungsbeispiel 7(2) wurde durchgeführt.
    • (3) Durch die gleiche Behandlung wie in Ausführungsbeispiel 7(3) mit der Ausnahme, daß die Temperatur 400°C war, wurde ein Gasverarbeitungsagens A-8 erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 9
    • (1) 442 g handelsübliches Aluminiumoxidpulver (spezifische Oberfläche 100 m2/g) wurde mit 487,5 g wäßriger Palladiumnitrat(Pd(NO3)2)-Lösung, enthaltend 25 g als Palladiummetall, 487,5 g wäßriger Rutheniumnitrosylnitrat([Ru(NO)(NO3)3])-Lösung, enthaltend 8,35 g als Rutheniummetall, und 250 g Aluminiumoxidsol (Aluminiumoxid 10 Gew.-%) vermischt, und dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen und der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten.
    • (2) Der gleiche Vorgang wie in Ausführungsbeispiel 7(2) wurde durchgeführt.
    • (3) Durch die gleiche Behandlung wie in Ausführungsbeispiel 8(3) wurde ein Gasverarbeitungsagens A-9 erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 10
    • (1) 450 g handelsübliches Siliciumdioxidpulver (spezifische Oberfläche 100 m2/g) wurde mit 1067 g wäßriger Palladiumnitrat(Pd(NO3)2)-Lösung, enthaltend 25 g als Palladiummetall, und 125 g Siliciumdioxidsol (Siliciumdioxid 20 Gew.-%) vermischt, und dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen und der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten.
    • (2) Der gleiche Vorgang wie in Ausführungsbeispiel 7(2) wurde durchgeführt.
    • (3) Durch die gleiche Behandlung wie in Ausführungsbeispiel 8(3) wurde ein Gasverarbeitungsagens A-10 erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 11
    • (1) 80 g handelsübliches Aluminiumoxidpulver (spezifische Oberfläche 100 m2/g) wurde mit Palladiumschwarz (80 g als Palladiummetall), 191 g entionisiertem Wasser und 200 g Aluminiumoxidsol (Aluminiumoxid 10 Gew.-%) vermischt, und dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen und der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten.
    • (2) 400 g des in Ausführungsbeispiel 1(2) verwendeten Adsorbens wurden in die Tablettenbeschichtungsmaschine eingebracht und diese elektrisch angetrieben, und 286 g des in (1) erhaltenen Katalysatorbreis wurden als Spray auf das Adsorbens aufgetragen. Nach der Entnahme wurde es bei 100°C für 1 h in einem Trockner getrocknet.
    • (3) Durch die gleiche Behandlung wie in Ausführungsbeispiel 8(3) wurde ein Gasverarbeitungsagens A-11 erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 12
    • (1) Ein Gemisch aus 180 g handelsüblichem Aluminiumoxidpulver (spezifische Oberfläche 100 m2/g), 287 g entionisiertem Wasser und 200 g Aluminiumoxidsol (Aluminiumoxid 10 Gew.-%) wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen und der Aluminiumoxidbrei erhalten.
    • (2) 900 g des in Ausführungsbeispiel 1(2) verwendeten Adsorbens wurde in die Tablettenbeschichtungsmaschine verbracht und diese elektrisch angetrieben, und 522 g des in (1) erhaltenen Aluminiumoxidbreis wurde als Spray auf das Adsorbens aufgetragen. Nach der Entnahme wurde es bei 100°C für 1 h im Trockner getrocknet und in die Quarzschale verbracht und für 1 h bei 500°C in Luft im Elektroofen kalziniert. Dann wurde das kalzinierte Adsorbens erneut in die Tablettenbeschichtungsmaschine verbracht und diese elektrisch angetrieben, und es wurde mit 300 g wäßriger Palladiumnitrat(Pd(NO3)2)-Lösung, enthaltend 8,25 g als Palladiummetall, sprühbeschichtet. Dann wurden das Trocknen und die Kalzinierung von (2) wiederholt.
    • (3) Durch Ausführen des gleichen Vorgangs wie in Ausführungsbeispiel 8(3) wurde ein Gasverarbeitungsagens A-12 erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 13
    • (1) 330 g handelsübliches 5 Gew.-% Pr-Aluminiumoxidpulver wurde mit 580 g entionisiertem Wasser und 30 ml Essigsäure vermischt, und dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen und der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten.
    • (2) 330 g handelsübliches 5 Gew.-% Pd-Aluminiumpulver wurde mit 580 g entionisiertem Wasser und 30 ml Essigsäure vermischt, und dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen und der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten.
    • (3) 635 g des Adsorbens (Na-X-Typ, Durchmesser 1,5 mm, Länge 3 mm) wurde in die Tablettenbeschichtungsmaschine verbracht und diese elektrisch angetrieben. 117 g des in (1) erhaltenen Vorläuferbreis des Katalysators wurde als Spray auf das Adsorbens aufgetragen.
    • (4) Und als nächstes wurde 354 g des in (2) erhaltenen Vorläuferbreis des Katalysators als Spray auf das Adsorbens aufgetragen.
    • (5) Nach der Entnahme wurde es für 1 h bei 100°C in einem Trockner getrocknet, in eine Quarzschale verbracht und für 1 h bei 500°C in Luft in einem Elektroofen kalziniert.
    • (6) Durch Ausführen des gleichen Vorgangs wie in Ausführungsbeispiel 8(3) wurde ein Gasverarbeitungsagens A-13 erhalten.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Es wurde entsprechend dem Ausführungsbeispiel 1-1 der JP-OS 10-85588 hergestellt.
    • (1) Palladiumnitrat(Pd(NO3)2)-Lösung, enthaltend 5,3 g Palladiumnitrat, wurde mit entionisiertem Wasser auf 310 g verdünnt.
    • (2) 500 g des Adsorbens, das in Ausführungsbeispiel 1(2) verwendet wurde, wurde in die Tablettenbeschichtungsmaschine verbracht und diese elektrisch angetrieben, und 310 g der oben erwähnten Palladiumnitratlösung (1) wurde als Spray auf Zeolith aufgetragen. Nach der Entnahme wurde es bei 100°C für 1 h mit einem Trockner getrocknet und in die Quarzschale verbracht und für 1 h bei 500°C in Luft im Elektroofen kalziniert, und es wurde ein Gasverarbeitungsagens B-1 erhalten.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Das in Vergleichsbeispiel 1 erhaltene Gasverarbeitungsagens B-1 wurde auf die gleiche Weise wie das Ausführungsbeispiel 2 unter Verwendung des Wasserstoffreduktionsofens behandelt, wobei ein Gasverarbeitungsagens B-2 erhalten wurde.
  • Vergleichsbeispiel 3
    • (1) 330 g handelsübliches 2 Gew.-% Pd-Aluminiumoxidpulver, 740 g entionisiertes Wasser und 30 ml Essigsäure wurden vermischt, und dieses Gemisch wurde für 15 h in der Kugelmühle vermahlen und der Vorläuferbrei des Katalysators erhalten.
    • (2) 1115 g des in Ausführungsbeispiel 1(2) verwendeten Adsorbens wurde in die Tablettenbeschichtungsmaschine eingebracht und diese elektrisch angetrieben, und 550 g des aus (1) erhaltenen Breis wurde als Spray auf das Adsorbens aufgetragen. Nach der Entnahme wurde es bei 100°C für 1 h im Trockner getrocknet. Dann wurde es in die Quarzschale verbracht und für 1 h bei 500°C in Luft im Elektroofen kalziniert.
    • (3) Durch Ausführen des gleichen Schritts wie in Ausführungsbeispiel 2 wurde ein Gasverarbeitungsagens B-3 erhalten.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Handelsübliche 0,50% Pd-Aluminiumoxidkügelchen (Katalysatordurchmesser 3 mm) wurde als ein Gasverarbeitungsagens B-4 festgelegt.
  • Die Einzelheiten der aus dem Vorstehenden erhaltenen Gasverarbeitungsagentien sind in der Tabelle 1 angegeben.
  • Figure 00230001
  • Figure 00240001
  • Als nächstes wurden Bewertungsprüfungen für die Gasverarbeitungsagentien der Ausführungsbeispiele 1 bis 13 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 durchgeführt.
  • 77 ml Gasverarbeitungsagens wurde in den Gasreiniger mit einem Innendurchmesser von 17,5 mm und einer Länge von 320 mm gepackt, und die Temperatur des Gasreinigers wurde auf 10°C und der Druck auf 880 kPa gehalten. Ein Speisegas der nachstehenden Zusammensetzung wurde vom Einlaß des Gasreinigers eingeführt, und der CO-, H2-, CO2-Gehalt und der Taupunkt des aus dem Auslaß des Gasreinigers austretenden Gases wurden gemessen. Der Zeitpunkt, zu dem die Meßwerte von CO, H2 und CO2 und der Taupunkt 10 ppb bzw. 10 ppb bzw. 10 ppb bzw. –80°C erreichten, wurde als eine Durchbruchzeit vorgegeben.
  • Zusammensetzung des Speisegases:
    • CO: 5 ppm
    • H2: 10 ppm
    • Reinluft: Basisgas
  • Das Ergebnis der Bewertungsprüfung des hergestellten Gasverarbeitungsagens ist in der Tabelle 2 gezeigt.
  • Tabelle 2
    Figure 00250001
  • Figure 00260001
  • Wie die obigen Ergebnisse der Bewertungsprüfung zeigen, besteht hinsichtlich des Leistungsvermögens ein großer Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen 1 bis 13 der vorliegenden Erfindung und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4.
  • Die Durchbruchzeiten der Gasverarbeitungsagentien der Ausführungsbeispiele 1 bis 13 sind viel länger gegenüber denen der Vergleichsbeispiele 1, 2 und 4. Im Fall des Vergleichsbeispiels 3 sind die Durchbruchzeiten von CO und CO2 nahezu gleich mit dem vorliegenden Gasverarbeitungsagens. Die H2-Durchbruchzeit ist jedoch sehr kurz.
  • Die Ergebnisse der Bewertungsprüfungen zeigen klar, daß die folgenden vorteilhaften Auswirkungen bei Anwendung des vorliegenden Gasverarbeitungsagens erreicht werden können.
    • (1) Bei dem Verfahren zum Erzeugen eines hochreinen Stickgases aus der Speiseluft in der Halbleiterindustrie können Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff, die in der Speiseluft enthalten sind, bei einer Temperatur in einem Bereich von 0 bis 80°C in Anwesenheit von Sauerstoff wirksam oxidiert werden, und der Wasserdampf und/oder das Kohlendioxid, der/die gleichzeitig erzeugt werden, können adsorbiert und auf einen sehr niedrigen Konzentrationsgrad entfernt werden, und daher ist das vorliegende Verfahren aus ökonomischer Sicht zu bevorzugen, da hierbei keine Erwärmung notwendig ist im Gegensatz zu dem herkömmlichen Verfahren, bei dem die Speiseluft auf 100 bis 250°C erwärmt und Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff, die in der Luft enthalten sind, durch die katalytische Reaktion oxidiert und entfernt werden.
    • (2) Da mit nur einem Gasverarbeitungsagens eine Doppelfunktion ausgeführt werden kann, kann das Agens im hintersten Bereich in Gasdurchflußrichtung in dem Gasreiniger vorgesehen sein. Außerdem ist es im Gegensatz zu dem herkömmlichen Verfahren nicht notwendig, im hinteren Endbereich des Verarbeitungsagens in der Reinigungsvorrichtung einen Kühler und eine Adsorptionsschicht zum Entfernen von Kohlendioxid und Wasserdampf vorzusehen, die durch Oxidation erzeugt werden, und somit kann die Gesamtvorrichtung auf kostengünstige Weise vereinfacht werden.
    • (3) Auch dann, wenn ein Katalysatorgift wie Chlor, eine Schwefelverbindung und VOC oder dergleichen in dem Speisegas enthalten ist, kann der Einfluß der Giftkomponente auf die Katalysatorkomponente in dem Gasverarbeitungsagens dadurch minimiert werden, daß das Verarbeitungsagens der vorliegenden Erfindung im hintersten Bereich der Reinigungsvorrichtung vorgesehen wird, und somit kann die Gesamtlebensdauer des Gasverarbeitungsagens verlängert werden.
  • Bei dem Regenerierungsprozeß durch Gegenstromleiten des gereinigten Gases in einem Fall, in dem das Katalysatoroxidationsvermögen oder das Adsorptionsvermögen des Gasverarbeitungsagens durch die Adsorption von Kohlendioxid und/oder Wasserdampf abnehmen, ist dadurch, daß das Gasverarbeitungsagens mit Hilfe des reinsten Regenerationsgases regeneriert wird, indem das Gasverarbeitungsagens im hintersten Endbereich vorgesehen wird, eine wirksame Regenerierung besser möglich, und somit wird der Rückgewinnungsgrad der Wirksamkeit des Gasverarbeitungsagens hoch, und die Lebensdauer wird länger.
  • Als nächstes wird eine Ausführungsform der Vorverarbeitungsvorrichtung der Tieftemperatur-Lufttrennanlage erläutert, in der das vorliegende Gasverarbeitungsagens verwendet wird. In dem Schema von 4 sind 11a und 11b der vorgenannte Reiniger, in den eine erste Adsorbensschicht 28, die mit dem den Wasserdampf adsorbierenden Adsorbens (z.B. aktiviertem Aluminiumoxid) gepackt ist, eine zweite Adsorbensschicht 29, die mit dem Kohlendioxid adsorbierenden Adsorbens (z.B. Zeolith) gepackt ist, und eine Gasverarbeitungsagensschicht 30, die mit dem Gasverarbeitungsagens gepackt ist, das Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Anwesenheit von Sauerstoff oxidiert, in dieser Reihenfolge in drei Schichten gepackt, um eine Gaseinlaßöffnungsseite in einem Packungsbehälter 27a, 27b zu bilden, der eine Gaseinlaßöffnung 25a, 25b und eine Gasauslaßöffnung 26a, 26b hat.
  • Im Inneren einer Lufteinlaßöffnung 1 ist ein Filter 2 vorgesehen, und die Lufteinlaßöffnung 1 ist mit einem Luftverdichter 4 durch eine Leitung 3 verbunden, und der Luftverdichter 4 ist mit einem Kühler 6 durch eine Leitung 5 verbunden. Ein Wasserabscheider 7 ist in einer Auslaßseite des Kühlers 6 vorgesehen, so daß die Sättigungsmenge überschreitendes Überschußwasser aus dem Gas, das verdichtet und gekühlt wird, entfernt wird. Eine Leitung 8 einer Auslaßseite des Wasserabscheiders 7 verzweigt sich in eine Speiselufteinlaßöffnungsleitung 10a, die ein Einlaßöffnungsventil 9a hat, und eine Speiselufteinlaßöffnungsleitung 10b, die ein Einlaßöffnungsventil 9b hat, so daß eine entsprechende Verbindung mit den Gasreinigern 11a, 11b an den Gaseinlaßöffnungen 25a, 25b erfolgen kann. Eine Reinluftauslaßöffnungsleitung 13a, die ein Auslaßöffnungsventil 12a von der Gasauslaßöffnung 26a des Reinigers 11a hat, und eine Reinluftauslaßöffnungsleitung 13b, die ein Auslaßöffnungsventil 12b von der Gasauslaßöffnung 26b des Reinigers 11b hat, vereinigen sich zu einer Reinluftauslaßleitung 14, um Reinluft aus der Leitung 14 in eine Tieftemperatur-Lufttrennanlage 15 zu leiten.
  • Ferner verzweigt sich eine Regenerierungsgaseinlaßleitung 17 in eine Regenerierungsgaseinlaßöffnungsleitung 19a, die ein Regenerierungsgaseinlaßöffnungsventil 18a hat, und eine Regenerierungsgaseinlaßöffnungsleitung 19b, die ein Regenerierungsgaseinlaßöffnungsventil 18b hat, so daß sie jeweils mit einer Aufstromseite des Gasstroms aus den Auslaßöffnungsventilen 12a, 12b der Reingasauslaßöffnungsleitungen 13a, 13b verbindbar sind. Regenerierungsgasauslaßöffnungsleitungen 21a, 21b haben ein Regenerierungsgasauslaßöffnungsventil 20a bzw. 20b, die jeweils mit den Speiselufteinlaßöffnungsleitungen 10a bzw. 10b verbunden und mit einer Regenerierungsgasauslaßleitung 22 vereinigt sind. Außerdem ist die Aufstromseite des Gasstroms aus den Auslaßöffnungsventilen 12a, 12b der Reingasauslaßöffnungsleitungen 13a, 13b mit einer Druckversorgungsleitung 24 verbunden, die ein Druckversorgungsventil 23 hat.
  • Als nächstes wird ein Luftreinigungsverfahren mit Hilfe der vorstehenden Vorrichtung beschrieben. Die durch die Lufteinlaßöffnung 1 zugeführte Speiseluft wird durch den Filter 2 und die Leitung 3 in den Luftverdichter 4 eingeleitet und auf ungefähr 5 bis 10 kg/cm2 G verdichtet und dann durch die Leitung 5 in die Kühleinheit 6 eingeleitet, um auf eine Temperatur von ungefähr 5°C bis 50°C gekühlt zu werden. Der Kondenswasserdampf der Speiseluft wird von dem Wasserabscheider 7 abgeschieden, so daß der enthaltene Wasserdampf Sattdampfdruck annimmt. Dann wird die Speiseluft in den einen Gasreiniger, beispielsweise den Gasreiniger 11a eingeleitet zur Durchführung eines Adsorptionsschritts, und zwar von der Leitung 8 durch die Speiselufteinlaßleitung 10a, die das Einlaßöffnungsventil 9a hat, das geöffnet wird.
  • Der größte Teil des in der verdichteten Luft, die in den Gasreiniger 11a eingeleitet wird, enthaltenen Wasserdampfs wird in der ersten Adsorptionsschicht 28, die im nächstliegenden Teil der Einlaßöffnung gepackt ist, adsorbiert und entfernt. Anschließend wird der größte Teil des enthaltenen Kohlendioxids in der zweiten Adsorbensschicht 29 adsorbiert und entfernt, die in der oberen Seite der ersten Adsorbensschicht gebildet ist. Dann werden das Kohlenmonoxid und/oder der Wasserstoff, die in der Speiseluft enthalten sind, in der Gasverarbeitungsagensschicht 30, die nächst der Gasauslaßöffnung gebildet ist, durch den in der verdichteten Luft enthaltenen Sauerstoff oxidiert und in Kohlendioxid und Wasserdampf umgewandelt. Das durch die Umwandlung gebildete Kohlendioxid und der Wasserdampf werden unmittelbar an dem Adsorbens der Gasverarbeitungsagensschicht 30 adsorbiert, so daß die Speiseluft zu der Reinluft wird. Die Reinluft wird der Tieftemperatur-Lufttrennanlage 15 aus der Gasauslaßöffnung 26a durch die Reinluftauslaßöffnungsleitung 13a, die das Auslaßöffnungsventil 12a hat, das geöffnet ist, und durch die Reinluftauslaßleitung 14 zugeführt.
  • Während die verdichtete Luft in dem Reiniger 11a gereinigt wird, wird in dem Reiniger 11b der anderen Seite eine Regenerierung durchgeführt, um die in der Gasverarbeitungsagensschicht 30, der ersten Adsorbensschicht 28 und der zweiten Adsorbensschicht 29 adsorbierten Verunreinigungen zu entfernen. Dabei wird nach dem Öffnen des Regenerierungsgasauslaßöffnungsventils 20b zur Verringerung des Drucks im Inneren des Reinigers 11b auf Atmosphärendruck durch die Regenerierungsgasauslaßöffnungsleitung 21b und die Regenerierungsauslaßleitung 22 das Regenerierungsgaseinlaßöffnungsventil 18b geöffnet, und das Regenerierungsgas, beispielsweise ein Anteil der gereinigten Luft, wird auf eine Temperatur von ungefähr 150°C in einer Heizeinrichtung 16 durch die Regenerierungsgaseinlaßleitung 17 erwärmt und dann aus der Gasauslaßöffnung 26b durch die Regenerierungsgaseinlaßöffnungsleitung 19b und das Regenerierungsgaseinlaßöffnungsventil 18b in das Innere des Reinigers 11b geleitet, um dadurch das Gasverarbeitungsagens und das Adsorbens des Reinigers 11b zu regenerieren. Dann wird die Regenerierungsluft durch die Speiselufteinlaßöffnungsleitung 10b, das Regenerierungsgasauslaßöffnungsventil 20b, die Regenerierungsgasauslaßöffnungsleitung 21b und die Regenerierungsgasauslaßleitung 22 zur Atmosphäre abgeleitet.
  • Nachdem der Gasreiniger 11b für einen vorbestimmten Zeitraum erwärmt wurde, gelangt der Gasreiniger 11b in eine Kühlphase durch Abschalten der Heizeinrichtung. Wenn das Innere des Gasreinigers 11b auf die vorbestimmte Temperatur gekühlt ist, ist der Regenerationsvorgang abgeschlossen. Wenn der Regenerationsprozeß abgeschlossen ist, werden das Regenerierungsgaseinlaßöffnungsventil 18b und das Regenerierungsauslaßöffnungsventil 20b geschlossen, und das Druckventil 23 wird geöffnet. Dann wird ein Anteil des Reingases aus dem Gasreiniger 11a aus der Gasauslaßöffnung 26b durch die Reinluftauslaßöffnungsleitung 13a, die Druckleitung 24 und die Reinluftauslaßöffnungsleitung 13b in den Gasreiniger 11b eingeleitet, um den Druck im Gasreiniger 11b zu erhöhen. Nachdem die Druckbeaufschlagung abgeschlossen ist, wird das Druckventil 23 geschlossen und das Einlaßöffnungsventil 9b geöffnet, um die verdichtete Luft in den Gasreiniger 11b einzuleiten, so daß der Reiniger 11b wieder auf einen Arbeitsdruck gebracht wird. Dann werden das Einlaßöffnungsventil 9a und das Auslaßöffnungsventil 12a geschlossen, und gleichzeitig werden das Einlaßöffnungsventil 9b und das Auslaßöffnungsventil 12b geöffnet. Die Druckluft wird in den Gasreiniger 11b eingeleitet, um die Reinigung durch den Reiniger 11b zu beginnen. Der Prozeß in dem Gasreiniger 11b, welcher der gleiche Prozeß wie in dem Gasreiniger 11a ist, wird durchgeführt, um die Druckluft zu reinigen. Dann wird die Reinluft aus dem Gasreiniger 11b der Tieftemperatur-Lufttrennanlage ebenso wie im Fall des Gasreinigers 11a zugeführt. Inzwischen wird der Regenerierungsvorgang wie oben erläutert in bezug auf den Gasreiniger 11a durchgeführt.
  • Für ein Adsorptions-Desorptions-System mit den Reinigern 11a, 11b wurde zwar ein TSA-Verfahren (TSA = Thermal Swing Adsorption) bzw. thermisches Pendeladsorptionsverfahren beschrieben, aber ein PSA-Verfahren (PSA = Pressure Swing Adsorption) bzw. Druck-Pendeladsorptionsverfahren kann ebenfalls durchgeführt werden. Außerdem kann der in 3 gezeigte Zweischichtpackungstyp als Gasreiniger verwendet werden.
  • Außerdem ist die vorstehende Ausführungsform ein Beispiel für den Fall, in dem die vorliegende Erfindung bei der Reinigung der Speiseluft in Tieftemperatur-Lufttrennanlagen angewandt wird. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf Luft beschränkt und kann für die Reinigung eines Gases angewandt werden, das die gleichen Verunreinigungen enthält.
  • Das Gasverarbeitungsagens der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, daß die Katalysatorschicht an dem Adsorbens gebildet ist, und daher werden CO2 und/oder H2O, die in der Katalysatorschicht oxidiert und erzeugt werden, von der Katalysatorschicht unmittelbar an das Adsorbens adsorbiert, ohne in der Katalysatorschicht zu verbleiben. Daher kann die Katalysatorschicht eine hohe Oxidationswirksamkeit für CO und/oder H2 beibehalten.
  • Somit kann das Gasverarbeitungsagens der vorliegenden Erfindung CO, H2, CO2 und H2O gleichzeitig entfernen und hat eine lange Lebensdauer sowohl in Bezug auf die Oxidation von CO und H2 als auch die Adsorption von CO2 und H2O.
  • Das Gasreinigungsverfahren der vorliegenden Erfindung, bei dem das vorstehende Gasverarbeitungsagens verwendet wird, ist der herkömmlichen Gasreinigungsmethode aus folgendem Grund überlegen. Bei dem Gasreinigungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist es möglich, daß Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff, die in einem Gas enthalten sind, in dem Temperaturbereich von 0°C bis 80°C in Anwesenheit von Sauerstoff wirksam auf eine geringe Konzentration oxidiert werden und Wasserdampf und/oder Kohlendioxid, die gleichzeitig erzeugt werden, über einen langen Zeitraum wirkungsvoll adsorbiert und auf eine geringe Konzentration entfernt werden. Es ist somit möglich, ein Gas mit einem hohen Reinheitsgrad auf kostengünstige Weise aus einem Gasgemisch herzustellen, das diese Komponenten als Verunreinigungen enthält.

Claims (15)

  1. Gasverarbeitungsagens, das erhalten ist durch Bilden eines Katalysators, der aus einem anorganischen porösen Material hergestellt ist, das wenigstens ein Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Platin, Palladium, Rhodium und Ruthenium oder Oxiden davon besteht, an einer Oberfläche eines Adsorptionsmittels, wobei das Adsorptionsmittel wenigstens eines ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zeolith vom Typ Li-X, Na-X, Ba-X, Na-A und Ca-A besteht.
  2. Gasverarbeitungsagens nach Anspruch 1, wobei die anorganische poröse Materialschicht wenigstens eine ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminiumoxid, Titandioxid, Siliciumdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid und Zinnoxid besteht.
  3. Gasverarbeitungsagens nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gehalt von wenigstens dem einen der Elemente, das aus der aus Platin, Palladium, Rhodium und Ruthenium oder ihren Oxiden bestehenden Gruppe ausgewählt ist, innerhalb eines Bereichs von 0,25 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Gasverarbeitungsagens, liegt.
  4. Verfahren zum Herstellen des Gasverarbeitungsagens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Herstellen eines Breis eines Vorläufers des Katalysators oder eines Breis des Katalysators; (b) Auftragen des Breis auf das Adsorptionsmittel und anschließendes Kalzinieren desselben.
  5. Verfahren zum Herstellen des Gasverarbeitungsagens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Herstellen eines Breis aus den anorganischen porösen Materialien; (b) Auftragen des Breis (a) auf das Adsorptionsmittels und anschließendes Kalzinieren desselben; (c) Herstellen eines Breis aus wenigstens einer Verbindung, die aus einer aus Platin, Palladium, Rhodium und Ruthenium bestehenden Gruppe ausgewählt ist; (d) Auftragen des Breis (e) auf das Adsorptionsmittel und anschließendes Kalzinieren desselben.
  6. Verfahren zum Herstellen des Gasverarbeitungsagens nach den Ansprüchen 4 oder 5, wobei nach dem Kalzinieren des mit Brei beschichteten Adsorptionsmittels ein Gasphasenreduktionsschritt durchgeführt wird.
  7. Gasreinigungsverfahren zum Reinigen eines Speisegases, das wenigstens Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff als eine sehr geringe Menge an Verunreinigungen enthält, um dadurch die sehr geringe Menge der Verunreinigungen zu entfernen, unter Verwendung des Gasverarbeitungsagens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Temperatur des Gasverarbeitungsagens innerhalb des Bereichs von 0°C bis 80°C eingestellt wird.
  8. Gasreinigungsverfahren zum Reinigen eines Speisegases, das eine kleine Menge an Wasserdampf und Kohlendioxiden als Verunreinigen und wenigstens Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff als eine sehr kleine Menge an Verunreinigungen enthält, um dadurch die kleine Menge der Verunreinigungen und die sehr kleine Menge der Verunreinigungen zu entfernen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Adsorbieren und Entfernen des enthaltenen Wasserdampfs mit einem Wasserdampfadsorptionsmittel; Adsorbieren und Entfernen des enthaltenen Kohlendioxids mit einem Kohlendioxidadsorptionsmittel; und Entfernen des enthaltenen Kohlenmonoxids und/oder Wasserstoffs mit dem Gasverarbeitungsagens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
  9. Gasreinigungsverfahren zum Reinigen eines Speisegases, das eine kleine Menge Wasserdampf und/oder Kohlendioxid als Verunreinigungen und wenigstens Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff als eine sehr kleine Menge an Verunreinigungen enthält, um dadurch die kleine Menge der Verunreinigungen und die sehr kleine Menge der Verunreinigungen zu entfernen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Adsorbieren und Entfernen des enthaltenen Wasserdampfs und/oder Kohlendioxids mit einem Wasserdampfadsorptionsmittel oder mit einem Wasserdampf- und Kohlendioxidadsorptionsmittel; und Entfernen der enthaltenen sehr kleinen Menge an Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff mit dem Gasverarbeitungsagens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
  10. Gasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, das ferner die folgenden Schritte aufweist: Herstellen einer Adsorptionsmittel-Packungsschicht und Adsorbieren und Entfernen einer in dem Speisegas enthaltenen Katalysatorvergiftungskomponente durch die Adsorptionsmittel-Packungsschicht.
  11. Gasreinigungsverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, das ferner die folgenden Schritte aufweist: Herstellen von wenigstens 2 Einheiten eines Gasreinigungsmittels, abwechselndes Umschalten der wenigstens 2 Einheiten des Gasreinigungsmittels zwischen einem Reinigungsschritt und einem Regenerierungsschritt; kontinuierliches Betreiben der wenigstens 2 Einheiten des Gasreinigungsmittels; und Zuführen eines Regenerationsgases zu dem Reinigungsmittel in Gegenstromrichtung in dem Regenerierungsschritt.
  12. Gasreinigungsmittel, das mit einem Adsorptionsmittel und einem Gasreinigungsverarbeitungsagens in einen Packungsbehälter, der eine Speisegaseinlaßöffnung und eine Speisegasauslaßöffnung hat, ausgehend von einer Speisegaseinlaßöffnungsseite so gepackt ist, dass eine Wasserdampfadsorptionsmittel-Packungsschicht, eine Kohlendioxidadsorptionsmittel-Packungsschicht und eine Gasverarbeitungsagens-Packungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gebildet sind.
  13. Gasreinigungsmittel, das mit einem Adsorptionsmittel und einem Gasreinigungsverarbeitungsagens in einen Packungsbehälter, der eine Speisegaseinlaßöffnung und eine Speisegasauslaßöffnung hat, ausgehend von einer Speisegaseinlaßöffnungsseite so gepackt ist, dass eine Wasserdampf- und Kohlendioxidadsorptionsmittel-Packungsschicht oder eine Wasserdampfadsorptionsmittel-Packungsschicht und eine Gasverarbeitungsagens-Packungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gebildet sind.
  14. Gasreinigungsmittel nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Adsorptionsmittel-Packungsschicht eine Fähigkeit hat, eine in dem Speisegas enthaltene Katalysatorvergiftungskomponente zu adsorbieren.
  15. Gasreinigungsvorrichtung, welche das Gasreinigungsmittel gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14 verwendet und folgendes aufweist: wenigstens 2 Einheiten des Gasreinigungsmittels; eine Umschalteinrichtung zum abwechselnden Umschalten des Gasreinigungsmittels zwischen einem Reinigungsschritt und einem Regenerierungsschritt; und eine Regenerationsgaszuführeinrichtung zum Zuführen eines Regenerationsgases zu dem Reinigungsmittel in Gegenstromrichtung in dem Regenerierungsschritt.
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