JPH05155612A - ゼオライトのイオン交換方法 - Google Patents
ゼオライトのイオン交換方法Info
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- JPH05155612A JPH05155612A JP34865491A JP34865491A JPH05155612A JP H05155612 A JPH05155612 A JP H05155612A JP 34865491 A JP34865491 A JP 34865491A JP 34865491 A JP34865491 A JP 34865491A JP H05155612 A JPH05155612 A JP H05155612A
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- zeolite
- ion exchange
- ion
- adsorbent
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Abstract
(57)【要約】
【構成】ゼオライトと２価以上の金属イオンを含む水溶
液とを接触させて、ゼオライト結晶に含まれる陽イオン
をイオン交換するにあたり、上記水溶液のｐＨを４以下
にした上で上記の接触を行わせることによる、ゼオライ
トのイオン交換方法。 【効果】吸着容量の大きなゼオライト吸着剤を製造する
ことができる。
液とを接触させて、ゼオライト結晶に含まれる陽イオン
をイオン交換するにあたり、上記水溶液のｐＨを４以下
にした上で上記の接触を行わせることによる、ゼオライ
トのイオン交換方法。 【効果】吸着容量の大きなゼオライト吸着剤を製造する
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ゼオライトのイオン交
換方法に関するものである。このイオン交換により、例
えば窒素と酸素を主成分とする混合ガスから吸着法によ
って酸素を分離し、精製し、濃縮する等の目的で使用す
るのに好適なゼオライト吸着剤を製造することができ
る。
換方法に関するものである。このイオン交換により、例
えば窒素と酸素を主成分とする混合ガスから吸着法によ
って酸素を分離し、精製し、濃縮する等の目的で使用す
るのに好適なゼオライト吸着剤を製造することができ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、細孔径５オングストロームのＡ
型ゼオライトは、通常次の様にして製造されている。ま
ず、合成Ｎａ−Ａ型ゼオライト結晶粉末を塩化カルシウ
ム水溶液と接触させて、０．６７当量分率以上のナトリ
ウムイオンをカルシウムイオンで交換して細孔径を５オ
ングストロームに調整する。イオン交換終了後、母液と
分離し、適当量の洗浄水で洗浄する。成形体として用い
る場合にはさらに結合剤を加えて成形する。この場合、
イオン交換は成形の後に行っても何等影響はない。成形
に使用する結合剤としては粘土系結合剤が多く使用され
ている。その他、カルボキシメチルセルロース等の成形
助剤等を加えた後に水を混合し充分混練して、押出成形
等の通常の成形法で成形する。４５０℃〜７００℃の温
度で焼成を行ない、工業的使用に耐え得る物理的強度を
有する細孔径５オングストロームのＡ型ゼオライトの成
形体がつくられる。
型ゼオライトは、通常次の様にして製造されている。ま
ず、合成Ｎａ−Ａ型ゼオライト結晶粉末を塩化カルシウ
ム水溶液と接触させて、０．６７当量分率以上のナトリ
ウムイオンをカルシウムイオンで交換して細孔径を５オ
ングストロームに調整する。イオン交換終了後、母液と
分離し、適当量の洗浄水で洗浄する。成形体として用い
る場合にはさらに結合剤を加えて成形する。この場合、
イオン交換は成形の後に行っても何等影響はない。成形
に使用する結合剤としては粘土系結合剤が多く使用され
ている。その他、カルボキシメチルセルロース等の成形
助剤等を加えた後に水を混合し充分混練して、押出成形
等の通常の成形法で成形する。４５０℃〜７００℃の温
度で焼成を行ない、工業的使用に耐え得る物理的強度を
有する細孔径５オングストロームのＡ型ゼオライトの成
形体がつくられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような方法で製造
したＣａ−Ａ型ゼオライトの吸着容量は必ずしも高いも
のではなく、これよりも吸着容量の大きな吸着剤が製造
できれば、吸着剤の使用量を低減でき、吸着装置の小型
化が可能となる。その結果、動力コストを低下させるこ
ともできる。しかし、吸着容量を増加させることは容易
ではなく、これまでは、成形時に加える結合剤の量を低
減したり、バインダーレス化技術の開発等に努力が払わ
れてきたが、さらに吸着容量の増加を図るためにはゼオ
ライトの吸着能力を本質的に高める必要が生じている。
本発明は、この吸着容量の大きなゼオライトの製造を目
的としてなされたものである。
したＣａ−Ａ型ゼオライトの吸着容量は必ずしも高いも
のではなく、これよりも吸着容量の大きな吸着剤が製造
できれば、吸着剤の使用量を低減でき、吸着装置の小型
化が可能となる。その結果、動力コストを低下させるこ
ともできる。しかし、吸着容量を増加させることは容易
ではなく、これまでは、成形時に加える結合剤の量を低
減したり、バインダーレス化技術の開発等に努力が払わ
れてきたが、さらに吸着容量の増加を図るためにはゼオ
ライトの吸着能力を本質的に高める必要が生じている。
本発明は、この吸着容量の大きなゼオライトの製造を目
的としてなされたものである。
【０００４】すなわち、本発明の目的は、より吸着容量
の大きな吸着剤をうることができる、ゼオライトの陽イ
オンをＣａなどの２価以上の金属イオンとイオン交換さ
せる方法の提供にある。
の大きな吸着剤をうることができる、ゼオライトの陽イ
オンをＣａなどの２価以上の金属イオンとイオン交換さ
せる方法の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】窒素等の吸着容量は、ゼ
オライト結晶中の陽イオンの種類やイオン交換率に密接
な関係がある。従って、目的とする吸着質（例えば窒
素）に選択性の高い陽イオンにイオン交換を行えば、吸
着容量も大きくなるであろうことは容易に類推できる。
しかし、本発明者らは、イオン交換率が全く同じ吸着剤
でも吸着容量に差を生じる場合があり得ることを見出
し、そして、ゼオライトのイオン交換方法について鋭意
検討を重ねた結果、イオン交換に用いる水溶液のｐＨと
吸着容量の密接な関係を見出し、本発明に至った。
オライト結晶中の陽イオンの種類やイオン交換率に密接
な関係がある。従って、目的とする吸着質（例えば窒
素）に選択性の高い陽イオンにイオン交換を行えば、吸
着容量も大きくなるであろうことは容易に類推できる。
しかし、本発明者らは、イオン交換率が全く同じ吸着剤
でも吸着容量に差を生じる場合があり得ることを見出
し、そして、ゼオライトのイオン交換方法について鋭意
検討を重ねた結果、イオン交換に用いる水溶液のｐＨと
吸着容量の密接な関係を見出し、本発明に至った。
【０００６】すなわち、本発明は、ゼオライトと２価以
上の金属イオンを含む水溶液とを接触させて、ゼオライ
ト結晶に含まれる陽イオンをイオン交換するにあたり、
上記水溶液のｐＨを４以下にした上で上記の接触を行わ
せることによる、ゼオライトのイオン交換方法、を要旨
とするものである。
上の金属イオンを含む水溶液とを接触させて、ゼオライ
ト結晶に含まれる陽イオンをイオン交換するにあたり、
上記水溶液のｐＨを４以下にした上で上記の接触を行わ
せることによる、ゼオライトのイオン交換方法、を要旨
とするものである。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】イオン交換に供するゼオライトは、天然に
産出するものまたは公知の方法で合成されたもののいず
れをも使用することができる。例えば、Ａ型ゼオライ
ト、フォ−ジャサイト型ゼオライトなどを挙げることが
できる。以下の説明では、合成Ｎａ−Ａ型ゼオライトお
よびＸ型ゼオライトを例にして説明する。イオン交換に
供するゼオライトの形態は、粉末や破砕品でもかまわな
いし、特開昭５５−１０４９１３号公報，特開平２−１
６０６１６号公報などに示されるイオン交換方法のよう
に予め成形体に成形されたものでもよい。さらにバイン
ダーレス化の処理が行われたものであれば、いっそう効
果的である。このようなゼオライトの粉末または成形体
を、カルシウムなどの２価以上の金属の塩を溶解した水
溶液と接触させてイオン交換する。アルカリ土類金属の
塩は、最も一般的に使用される塩化物のほか、硝酸塩，
硫酸塩，炭酸水素塩，酢酸塩，水酸化物，酸化物等の塩
の内十分な溶解度をもつものが使用できる。イオン交換
に使用する水溶液の濃度は、１Ｎ以下，とくに０．７Ｎ
以下の濃度で実施されることがこのましい。イオン交換
の温度は、格別の制限はないが、イオン交換速度等の効
率面から４０℃以上，好ましくは６０℃以上の温度が望
ましい。ゼオライトと溶液との比率は、溶液の濃度，温
度等に依存するので限定することはできないが、目的の
イオン交換率にイオン交換するのに十分な比率であれば
よい。そして、イオン交換に用いる水溶液のｐＨは４以
下でなくてはならないが、１以下のｐＨではＡ型ゼオラ
イトはその結晶が容易に崩壊するので、またＸ型ゼオラ
イトはそれよりは崩壊しにくいもののそのおそれがある
ので、実用上ｐＨは約２以上とするのがよい。
産出するものまたは公知の方法で合成されたもののいず
れをも使用することができる。例えば、Ａ型ゼオライ
ト、フォ−ジャサイト型ゼオライトなどを挙げることが
できる。以下の説明では、合成Ｎａ−Ａ型ゼオライトお
よびＸ型ゼオライトを例にして説明する。イオン交換に
供するゼオライトの形態は、粉末や破砕品でもかまわな
いし、特開昭５５−１０４９１３号公報，特開平２−１
６０６１６号公報などに示されるイオン交換方法のよう
に予め成形体に成形されたものでもよい。さらにバイン
ダーレス化の処理が行われたものであれば、いっそう効
果的である。このようなゼオライトの粉末または成形体
を、カルシウムなどの２価以上の金属の塩を溶解した水
溶液と接触させてイオン交換する。アルカリ土類金属の
塩は、最も一般的に使用される塩化物のほか、硝酸塩，
硫酸塩，炭酸水素塩，酢酸塩，水酸化物，酸化物等の塩
の内十分な溶解度をもつものが使用できる。イオン交換
に使用する水溶液の濃度は、１Ｎ以下，とくに０．７Ｎ
以下の濃度で実施されることがこのましい。イオン交換
の温度は、格別の制限はないが、イオン交換速度等の効
率面から４０℃以上，好ましくは６０℃以上の温度が望
ましい。ゼオライトと溶液との比率は、溶液の濃度，温
度等に依存するので限定することはできないが、目的の
イオン交換率にイオン交換するのに十分な比率であれば
よい。そして、イオン交換に用いる水溶液のｐＨは４以
下でなくてはならないが、１以下のｐＨではＡ型ゼオラ
イトはその結晶が容易に崩壊するので、またＸ型ゼオラ
イトはそれよりは崩壊しにくいもののそのおそれがある
ので、実用上ｐＨは約２以上とするのがよい。
【０００９】このような条件でゼオライト結晶に含まれ
る交換可能な陽イオンを所望の金属イオンでイオン交換
する。イオン交換の方法には、回分法（バッチ法），カ
ラム流通法等があるが、いずれの方法でも良い。
る交換可能な陽イオンを所望の金属イオンでイオン交換
する。イオン交換の方法には、回分法（バッチ法），カ
ラム流通法等があるが、いずれの方法でも良い。
【００１０】ゼオライトの粉末をこの様にしてイオン交
換を行った場合は、通常の方法で成形され、活性化して
吸着剤として用いられる。また、予め成形したゼオライ
トをイオン交換に供した場合は、室温〜１５０℃で予め
付着した水分を乾燥し、３５０〜６００℃の温度で活性
化が行われる。
換を行った場合は、通常の方法で成形され、活性化して
吸着剤として用いられる。また、予め成形したゼオライ
トをイオン交換に供した場合は、室温〜１５０℃で予め
付着した水分を乾燥し、３５０〜６００℃の温度で活性
化が行われる。
【００１１】この方法でゼオライト吸着剤を製造すれ
ば、同じイオン交換率でも、イオン交換に用いた水溶液
のｐＨを５としたものよりも１０％以上吸着容量を増加
させることができる。
ば、同じイオン交換率でも、イオン交換に用いた水溶液
のｐＨを５としたものよりも１０％以上吸着容量を増加
させることができる。
【００１２】
【作用】塩化カルシウム水溶液は、ｐＨ調整をしなけれ
ば、加水分解などの作用でｐＨは約５になっている。従
来は、この溶液がイオン交換に用いられていた。この溶
液には、Ｃａ２＋イオンのみならずＣａ（ＯＨ）＋イオ
ンがかなりの割合で含まれており、イオン交換処理によ
りこれらがそのままゼオライトの陽イオンとイオン交換
され、Ｃａ（ＯＨ）＋イオンはゼオライトの吸着能には
不活性であって、それによって従来法では吸着容量の高
いゼオライトがえられない；いっぽう、ｐＨ４以下の溶
液では、たとえばカルシウムの場合Ｃａ（ＯＨ）＋イオ
ンが存在しないないしはその含有比率が小さいことによ
って、本発明の方法でえられたゼオライトは吸着容量の
高いものとなる、と推定される。
ば、加水分解などの作用でｐＨは約５になっている。従
来は、この溶液がイオン交換に用いられていた。この溶
液には、Ｃａ２＋イオンのみならずＣａ（ＯＨ）＋イオ
ンがかなりの割合で含まれており、イオン交換処理によ
りこれらがそのままゼオライトの陽イオンとイオン交換
され、Ｃａ（ＯＨ）＋イオンはゼオライトの吸着能には
不活性であって、それによって従来法では吸着容量の高
いゼオライトがえられない；いっぽう、ｐＨ４以下の溶
液では、たとえばカルシウムの場合Ｃａ（ＯＨ）＋イオ
ンが存在しないないしはその含有比率が小さいことによ
って、本発明の方法でえられたゼオライトは吸着容量の
高いものとなる、と推定される。
【００１３】
【発明の効果】本発明の方法によれば、従来の吸着剤よ
りも吸着容量の大きなゼオライト吸着剤を製造すること
ができる。
りも吸着容量の大きなゼオライト吸着剤を製造すること
ができる。
【００１４】以上の説明から明らかなように本発明の方
法にによれば （１）吸着容量の大きな吸着剤を製造することができ、 （２）その結果、吸着剤の使用量を低減できるので吸着
装置などを小型化することが可能となる。
法にによれば （１）吸着容量の大きな吸着剤を製造することができ、 （２）その結果、吸着剤の使用量を低減できるので吸着
装置などを小型化することが可能となる。
【００１５】
【実施例】実施例および比較例に於ける各測定方法は以
下の通りである。 ＜静的吸着容量測定方法＞静的吸着容量の測定は、容量
法で行った。前処理は、０．０１ｍｍＨｇ以下の圧力
下、３５０℃で２時間活性化を行った。窒素ガスを導入
後、吸着温度及び吸着圧力をそれぞれ−１０℃，７００
ｍｍＨｇに保ち、十分平衡に達した後に吸着容量（Ｎｃ
ｃ／ｇ）を測定した。 ＜動的評価方法＞第１図に示した動的評価装置を用いて
製品酸素ガスの取出量とその酸素濃度を以下の操作手順
にしたがって求めた。操作は２５℃で行った。
下の通りである。 ＜静的吸着容量測定方法＞静的吸着容量の測定は、容量
法で行った。前処理は、０．０１ｍｍＨｇ以下の圧力
下、３５０℃で２時間活性化を行った。窒素ガスを導入
後、吸着温度及び吸着圧力をそれぞれ−１０℃，７００
ｍｍＨｇに保ち、十分平衡に達した後に吸着容量（Ｎｃ
ｃ／ｇ）を測定した。 ＜動的評価方法＞第１図に示した動的評価装置を用いて
製品酸素ガスの取出量とその酸素濃度を以下の操作手順
にしたがって求めた。操作は２５℃で行った。
【００１６】吸着塔（７）にゼオライト吸着分離剤を約
１３００ｇ充填する。吸着工程時には、ブロワー（１）
で０．２ｋｇ／ｃｍ２Ｇに圧縮した空気を電磁弁（２，
４，５）を開にして吸着塔内を流通させる。その時の流
量は流量計（９）で調整した。再生工程時には電磁弁
（２，４，５）は閉じ、電磁弁（３）を開にして真空ポ
ンプ（１２）で減圧した。この時の到達圧力は１８０ｍ
ｍＨｇ一定にした。復圧工程時には電磁弁（３）は閉
じ、電磁弁（４）を開にして蓄圧塔（８）内の製品酸素
ガスで吸着塔内を復圧する。各工程の時間は１分間と
し、電磁弁の作動はシーケンサーにより制御した。製品
酸素ガスの酸素濃度は、その値が定常になった後、酸素
濃度計（１０）で読取り、積算流量計（１１）の値から
正確な製品酸素ガスの取出量を算出した。圧力は圧力計
（８）で読取った。
１３００ｇ充填する。吸着工程時には、ブロワー（１）
で０．２ｋｇ／ｃｍ２Ｇに圧縮した空気を電磁弁（２，
４，５）を開にして吸着塔内を流通させる。その時の流
量は流量計（９）で調整した。再生工程時には電磁弁
（２，４，５）は閉じ、電磁弁（３）を開にして真空ポ
ンプ（１２）で減圧した。この時の到達圧力は１８０ｍ
ｍＨｇ一定にした。復圧工程時には電磁弁（３）は閉
じ、電磁弁（４）を開にして蓄圧塔（８）内の製品酸素
ガスで吸着塔内を復圧する。各工程の時間は１分間と
し、電磁弁の作動はシーケンサーにより制御した。製品
酸素ガスの酸素濃度は、その値が定常になった後、酸素
濃度計（１０）で読取り、積算流量計（１１）の値から
正確な製品酸素ガスの取出量を算出した。圧力は圧力計
（８）で読取った。
【００１７】実施例１ 市販のナトリウムＡ型ゼオライト（東ソー株式会社製ゼ
オラムＡ４）の粉末（約１５０μ以下）１００重量部、
粘土系結合剤２０重量部、有機系成形助剤（カルボキシ
メチルセルロースナトリウム塩）５重量部および水酸化
ナトリウム１重量部を混合し、更に水を加えて混練し、
通常の押出し成形機を使用して、直径１．５ｍｍのダイ
スを通過させて押出し成形し、長さ約５〜１５ｍｍの成
形体を得た。この成形体を通風乾燥器中６０℃の温度
で、成形体の水分含有率が３０重量％以下になるまで乾
燥した。次に５５０℃の炉中で２時間焼成した。焼成し
た成形体の水分含有率は、２重量％であった。この成形
体を、水分含有率約２０重量％になるまで水和させた。
この成形体を特開平２−１５７１１９号公報に記載され
ているように、１．６ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリ
ウム水溶液と接触させて、加えた粘土系結合剤をＡ型ゼ
オライトに結晶化させた。これを直径６０ｍｍ×２００
ｍｍのカラムに約３００ｇ充填した。このカラムに１Ｎ
の塩化カルシウム水溶液に、１Ｎの塩酸を適当量滴下し
て、ｐＨを４に調整した後に８０℃に加温してカラム下
部より上部へ４．２ｃｃ／分の流速で流通した。流通時
間は１２時間であった。塩化カルシウム水溶液流通終了
後、カラム内の塩化カルシウム水溶液を液抜きし、蒸留
水で洗浄した。蒸留水は、室温（約２０℃）のまま３０
ｃｃ／分の流速で２時間カラム下部より上部へ流通し洗
浄を終えた。つぎにカラムより抜き出して、通風乾燥器
中２５℃の温度で、成形体の水分含有率が４０重量％以
下になるまで１５時間乾燥した。乾燥を終えた成形体の
カルシウムイオン交換率を原子吸光光度法によって、測
定した結果、ゼオライト結晶に含まれるアルミニウム原
子との比率（２×Ｃａ／Ａｌ）は０．９４であった。ま
た、乾燥後に、内径４０ｍｍ，長さ９００ｍｍの管状炉
に乾燥重量約５００ｇを充填し、８リットル／分の空気
を流通しながら５００℃で１時間活性化した。その後、
先に記した方法で窒素吸着容量を測定したところ、２
６．０Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的評価の結果によ
ると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り１時間に６４．
９リットル得られた。
オラムＡ４）の粉末（約１５０μ以下）１００重量部、
粘土系結合剤２０重量部、有機系成形助剤（カルボキシ
メチルセルロースナトリウム塩）５重量部および水酸化
ナトリウム１重量部を混合し、更に水を加えて混練し、
通常の押出し成形機を使用して、直径１．５ｍｍのダイ
スを通過させて押出し成形し、長さ約５〜１５ｍｍの成
形体を得た。この成形体を通風乾燥器中６０℃の温度
で、成形体の水分含有率が３０重量％以下になるまで乾
燥した。次に５５０℃の炉中で２時間焼成した。焼成し
た成形体の水分含有率は、２重量％であった。この成形
体を、水分含有率約２０重量％になるまで水和させた。
この成形体を特開平２−１５７１１９号公報に記載され
ているように、１．６ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリ
ウム水溶液と接触させて、加えた粘土系結合剤をＡ型ゼ
オライトに結晶化させた。これを直径６０ｍｍ×２００
ｍｍのカラムに約３００ｇ充填した。このカラムに１Ｎ
の塩化カルシウム水溶液に、１Ｎの塩酸を適当量滴下し
て、ｐＨを４に調整した後に８０℃に加温してカラム下
部より上部へ４．２ｃｃ／分の流速で流通した。流通時
間は１２時間であった。塩化カルシウム水溶液流通終了
後、カラム内の塩化カルシウム水溶液を液抜きし、蒸留
水で洗浄した。蒸留水は、室温（約２０℃）のまま３０
ｃｃ／分の流速で２時間カラム下部より上部へ流通し洗
浄を終えた。つぎにカラムより抜き出して、通風乾燥器
中２５℃の温度で、成形体の水分含有率が４０重量％以
下になるまで１５時間乾燥した。乾燥を終えた成形体の
カルシウムイオン交換率を原子吸光光度法によって、測
定した結果、ゼオライト結晶に含まれるアルミニウム原
子との比率（２×Ｃａ／Ａｌ）は０．９４であった。ま
た、乾燥後に、内径４０ｍｍ，長さ９００ｍｍの管状炉
に乾燥重量約５００ｇを充填し、８リットル／分の空気
を流通しながら５００℃で１時間活性化した。その後、
先に記した方法で窒素吸着容量を測定したところ、２
６．０Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的評価の結果によ
ると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り１時間に６４．
９リットル得られた。
【００１８】実施例２ 実施例１において溶液のｐＨを３に調整してイオン交換
を行った以外は実施例１と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
１であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２６．７Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的
評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り
１時間に６５．３リットル得られた。
を行った以外は実施例１と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
１であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２６．７Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的
評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り
１時間に６５．３リットル得られた。
【００１９】実施例３ 実施例１において溶液のｐＨを２に調整してイオン交換
を行った以外は実施例１と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
６であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２５．８Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的
評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り
１時間に６５．０リットル得られた。
を行った以外は実施例１と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
６であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２５．８Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的
評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り
１時間に６５．０リットル得られた。
【００２０】実施例４ ナトリムＡ型ゼオライトの代りにナトリウムＸ型ゼオラ
イト（ゼオラムＦ−９、東ソー株式会社製）を用い、実
施例１と同様に成形し、ＳｉＯ２を２ｗｔ％含む２．２
ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウムと接触させて、加
えた粘土系結合剤をＸ型ゼオライトに結晶化させた。実
施例１と同様にカラムに充填し、このカラムに１．０Ｎ
の塩化カルシウム水溶液のｐＨを１Ｎ塩酸溶液を適当量
滴下してｐＨを４に調整して８０℃に加温してカラム下
部より上部へ４．２ｃｃ／分の流速で流通した。流通時
間は１２時間であった。塩化カルシウム水溶液流通終了
後、カラム内の塩化カルシウム水溶液を液抜きし、実施
例１と同様にして洗浄し、２５℃の温度で１５時間乾燥
した。乾燥を終えた成形体のカルシウムイオン交換率を
原子吸光光度法によって測定した結果、０．９５であっ
た。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で活性化し
た後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定したとこ
ろ、２７．５Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的評価の結
果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り１時間に
６６．１Ｎｌ得られた。
イト（ゼオラムＦ−９、東ソー株式会社製）を用い、実
施例１と同様に成形し、ＳｉＯ２を２ｗｔ％含む２．２
ｍｏｌ／リットルの水酸化ナトリウムと接触させて、加
えた粘土系結合剤をＸ型ゼオライトに結晶化させた。実
施例１と同様にカラムに充填し、このカラムに１．０Ｎ
の塩化カルシウム水溶液のｐＨを１Ｎ塩酸溶液を適当量
滴下してｐＨを４に調整して８０℃に加温してカラム下
部より上部へ４．２ｃｃ／分の流速で流通した。流通時
間は１２時間であった。塩化カルシウム水溶液流通終了
後、カラム内の塩化カルシウム水溶液を液抜きし、実施
例１と同様にして洗浄し、２５℃の温度で１５時間乾燥
した。乾燥を終えた成形体のカルシウムイオン交換率を
原子吸光光度法によって測定した結果、０．９５であっ
た。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で活性化し
た後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定したとこ
ろ、２７．５Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的評価の結
果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り１時間に
６６．１Ｎｌ得られた。
【００２１】実施例５ 実施例４において溶液のｐＨを３に調整してイオン交換
を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
７であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２７．７Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的
評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り
１時間に６６．７リットル得られた。
を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
７であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２７．７Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的
評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り
１時間に６６．７リットル得られた。
【００２２】実施例６ 実施例４において溶液のｐＨを２に調整してイオン交換
を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
１であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２６．６Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的
評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り
１時間に６３．１リットル得られた。
を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
１であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２６．６Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的
評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り
１時間に６３．１リットル得られた。
【００２３】比較例１ 実施例１において溶液のｐＨを８に調整してイオン交換
を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
３であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２３．Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的評
価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り１
時間に６０．３リットル得られた。
を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
３であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２３．Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的評
価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り１
時間に６０．３リットル得られた。
【００２４】比較例２ 実施例１において溶液のｐＨを１０に調整してイオン交
換を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行っ
た。この様にして調製したサンプルのイオン交換率は
０．９４であった。また、実施例１と全く同じ条件で管
状炉で活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量
を測定したところ、２１．１Ｎｃｃ／ｇであった。ま
た、動的評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１
ｋｇ当り１時間に５７．１Ｎｌ得られた。
換を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行っ
た。この様にして調製したサンプルのイオン交換率は
０．９４であった。また、実施例１と全く同じ条件で管
状炉で活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量
を測定したところ、２１．１Ｎｃｃ／ｇであった。ま
た、動的評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１
ｋｇ当り１時間に５７．１Ｎｌ得られた。
【００２５】比較例３ 実施例４において溶液のｐＨを８に調整してイオン交換
を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
６であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２２．５Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的
評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り
１時間に６１．１リットル得られた。
を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行った。
この様にして調製したサンプルのイオン交換率は０．９
６であった。また、実施例１と全く同じ条件で管状炉で
活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量を測定
したところ、２２．５Ｎｃｃ／ｇであった。また、動的
評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１ｋｇ当り
１時間に６１．１リットル得られた。
【００２６】比較例４ 実施例４において溶液のｐＨを１０に調整してイオン交
換を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行っ
た。この様にして調製したサンプルのイオン交換率は
０．９４であった。また、実施例１と全く同じ条件で管
状炉で活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量
を測定したところ、２０．８Ｎｃｃ／ｇであった。ま
た、動的評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１
ｋｇ当り１時間に５８．３Ｎｌ得られた。
換を行った以外は実施例４と同一の条件で操作を行っ
た。この様にして調製したサンプルのイオン交換率は
０．９４であった。また、実施例１と全く同じ条件で管
状炉で活性化した後に、先に記した方法で窒素吸着容量
を測定したところ、２０．８Ｎｃｃ／ｇであった。ま
た、動的評価の結果によると、９３％の酸素が吸着剤１
ｋｇ当り１時間に５８．３Ｎｌ得られた。
【図１】実施例および比較例における、吸着分離剤の動
的評価装置の系統図である。
的評価装置の系統図である。
１：ブロアー ２〜５：電磁弁 ６：圧力計 ７：吸着塔 ８：蓄圧塔 ９：流量計 １０：酸素濃度計 １１：積算流量計 １２：真空ポンプ
Claims (1)
- 【請求項１】ゼオライトと２価以上の金属イオンを含む
水溶液とを接触させて、ゼオライト結晶に含まれる陽イ
オンをイオン交換するにあたり、上記水溶液のｐＨを４
以下にした上で上記の接触を行わせることを特徴とす
る、ゼオライトのイオン交換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34865491A JPH05155612A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | ゼオライトのイオン交換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34865491A JPH05155612A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | ゼオライトのイオン交換方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05155612A true JPH05155612A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18398464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34865491A Pending JPH05155612A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | ゼオライトのイオン交換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05155612A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104148010A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-11-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 无粘结剂高硅mfi沸石吸附剂及其制备方法 |
| JP2020015651A (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 東ソー株式会社 | 銀イオン交換ゼオライトの製造方法 |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP34865491A patent/JPH05155612A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104148010A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-11-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 无粘结剂高硅mfi沸石吸附剂及其制备方法 |
| JP2020015651A (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 東ソー株式会社 | 銀イオン交換ゼオライトの製造方法 |
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