JPH11253738A - 硫化物ガス吸収材 - Google Patents
硫化物ガス吸収材Info
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- JPH11253738A JPH11253738A JP10062688A JP6268898A JPH11253738A JP H11253738 A JPH11253738 A JP H11253738A JP 10062688 A JP10062688 A JP 10062688A JP 6268898 A JP6268898 A JP 6268898A JP H11253738 A JPH11253738 A JP H11253738A
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- sulfide gas
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- sulfide
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギープラントの排出ガス中の硫化物ガ
スと炭酸ガスを高温下で直接かつ低エネルギー消費量、
高効率で吸収・除去することが可能な硫化物ガス吸収材
を提供する。 【解決手段】 硫化水素ガス、硫化カルボニルガスおよ
び亜硫酸ガスから選ばれる少なくとも１つの硫化物ガス
の吸収が炭酸ガスの吸収と同時に進行する性質を有する
ことを特徴とする。
スと炭酸ガスを高温下で直接かつ低エネルギー消費量、
高効率で吸収・除去することが可能な硫化物ガス吸収材
を提供する。 【解決手段】 硫化水素ガス、硫化カルボニルガスおよ
び亜硫酸ガスから選ばれる少なくとも１つの硫化物ガス
の吸収が炭酸ガスの吸収と同時に進行する性質を有する
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、炭化水素を主成分
とする燃料を利用するエネルギープラントのプロセスガ
ス中から硫化物ガスを炭酸ガスとともに分離する硫化物
ガス吸収材に関し、特に２００℃を超える高温で利用す
ることが可能な改良した硫化物ガス吸収材に係わる。
とする燃料を利用するエネルギープラントのプロセスガ
ス中から硫化物ガスを炭酸ガスとともに分離する硫化物
ガス吸収材に関し、特に２００℃を超える高温で利用す
ることが可能な改良した硫化物ガス吸収材に係わる。
【０００２】
【従来の技術】亜硫酸ガスのような硫化物ガスの除去に
は、石灰・石膏法の湿式プロセスが知られている。しか
しながら、この湿式プロセスは導入ガス温度の上限が７
０℃と低く、高温系へのリサイクルを要するガスの場合
は熱交換等による利威客項といと昇温工程とを必要とす
るため、消費エネルギーが大きく、幅広い利用が妨げら
れていた。
は、石灰・石膏法の湿式プロセスが知られている。しか
しながら、この湿式プロセスは導入ガス温度の上限が７
０℃と低く、高温系へのリサイクルを要するガスの場合
は熱交換等による利威客項といと昇温工程とを必要とす
るため、消費エネルギーが大きく、幅広い利用が妨げら
れていた。
【０００３】一方、乾式プロセスとしては酸化鉄などを
用いた高温プロセス等が知られている。この方法では、
導入ガスの温度が高くてもそのまま処理できるために、
高温系へのリサイクルの観点から有益である。しかしな
がら、前記酸化鉄は炭酸ガスとまったく反応しないため
に、硫化物ガスと炭酸ガスとを同時に除去しようとする
にはそれぞれ独立した吸収材および反応容器を具備しな
ければならないという問題があった。
用いた高温プロセス等が知られている。この方法では、
導入ガスの温度が高くてもそのまま処理できるために、
高温系へのリサイクルの観点から有益である。しかしな
がら、前記酸化鉄は炭酸ガスとまったく反応しないため
に、硫化物ガスと炭酸ガスとを同時に除去しようとする
にはそれぞれ独立した吸収材および反応容器を具備しな
ければならないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、エネルギー
プラントの排出ガス中の硫化物ガスと炭酸ガスを高温下
で直接かつ低エネルギー消費量、高効率で吸収・除去す
ることが可能な硫化物ガス吸収材を提供しようとするも
のである。
プラントの排出ガス中の硫化物ガスと炭酸ガスを高温下
で直接かつ低エネルギー消費量、高効率で吸収・除去す
ることが可能な硫化物ガス吸収材を提供しようとするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる硫化物ガ
ス吸収材は、硫化水素ガス、硫化カルボニルガスおよび
亜硫酸ガスから選ばれる少なくとも１つの硫化物ガスの
吸収が炭酸ガスの吸収と同時に進行する性質を有するこ
とを特徴とするものである。
ス吸収材は、硫化水素ガス、硫化カルボニルガスおよび
亜硫酸ガスから選ばれる少なくとも１つの硫化物ガスの
吸収が炭酸ガスの吸収と同時に進行する性質を有するこ
とを特徴とするものである。
【０００６】前記硫化物ガス吸収材は、リチウム化ジル
コニア、リチウム化フェライト、リチウム化ニッケルオ
キサイド、リチウム化チタニア、リチウム化アルミネー
トから選ばれる少なくとも１つのリチウム化複合酸化物
を主成分とすることが好ましい。
コニア、リチウム化フェライト、リチウム化ニッケルオ
キサイド、リチウム化チタニア、リチウム化アルミネー
トから選ばれる少なくとも１つのリチウム化複合酸化物
を主成分とすることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の硫化物ガス吸収材は、硫化水素ガス、硫化カル
ボニルガスおよび亜硫酸ガスから選ばれる少なくとも１
つの硫化物ガスの吸収が炭酸ガスの吸収と同時に進行す
る性質を有する。
本発明の硫化物ガス吸収材は、硫化水素ガス、硫化カル
ボニルガスおよび亜硫酸ガスから選ばれる少なくとも１
つの硫化物ガスの吸収が炭酸ガスの吸収と同時に進行す
る性質を有する。
【０００８】前記硫化物ガスおよび炭酸ガスを含む気体
としては、例えば炭化水素を主成分とする燃料を利用す
る発動機のような装置、発電プラントや化学プラントの
プロセス中で発生するガス等を挙げることができる。
としては、例えば炭化水素を主成分とする燃料を利用す
る発動機のような装置、発電プラントや化学プラントの
プロセス中で発生するガス等を挙げることができる。
【０００９】本発明の硫化物ガス吸収材は、リチウム化
ジルコニア、リチウム化フェライト、リチウム化ニッケ
ルオキサイド、リチウム化チタニア、リチウム化アルミ
ネートから選ばれる少なくとも１つのリチウム化複合酸
化物を主成分とすることが好ましい。
ジルコニア、リチウム化フェライト、リチウム化ニッケ
ルオキサイド、リチウム化チタニア、リチウム化アルミ
ネートから選ばれる少なくとも１つのリチウム化複合酸
化物を主成分とすることが好ましい。
【００１０】本発明の硫化物ガス吸収材は、例えば平均
粒径０．１〜５．０μｍの粒子からなる多孔質体の形態
を有する。この多孔質体の気孔率は、４０％前後である
ことが好ましい。
粒径０．１〜５．０μｍの粒子からなる多孔質体の形態
を有する。この多孔質体の気孔率は、４０％前後である
ことが好ましい。
【００１１】このような多孔体構造の硫化物ガス吸収材
は、例えば次のような方法により作製される。まず、ジ
ルコニニウム、鉄、ニッケル、チタンおよびアルミニウ
ムから選ばれる少なくとも１種を含む酸化物とリチウム
炭酸塩とを大気中、９００℃程度の温度で反応させるこ
とにより粒状のリチウム化酸化物を生成する。つづい
て、平均粒径０．１〜５．０μｍのリチウム化酸化物粒
子を例えば直径１０〜２０ｍｍの金型に入れ、圧縮成形
して気孔率４０％前後の圧粉体とすることにより多孔体
構造の炭酸ガス吸収材を作製する。
は、例えば次のような方法により作製される。まず、ジ
ルコニニウム、鉄、ニッケル、チタンおよびアルミニウ
ムから選ばれる少なくとも１種を含む酸化物とリチウム
炭酸塩とを大気中、９００℃程度の温度で反応させるこ
とにより粒状のリチウム化酸化物を生成する。つづい
て、平均粒径０．１〜５．０μｍのリチウム化酸化物粒
子を例えば直径１０〜２０ｍｍの金型に入れ、圧縮成形
して気孔率４０％前後の圧粉体とすることにより多孔体
構造の炭酸ガス吸収材を作製する。
【００１２】以上説明した本発明に係わる硫化物ガス吸
収材は、硫化水素ガス、硫化カルボニルガスおよび亜硫
酸ガスから選ばれる少なくとも１つの硫化物ガスの吸収
が炭酸ガスの吸収と同時に進行する性質を有する。例え
ばリチウム化ジルコニアは、次式（１）に従って硫化カ
ルボニルガスを吸収し、次式（２）に従って硫化カルボ
ニルガスを放出する。
収材は、硫化水素ガス、硫化カルボニルガスおよび亜硫
酸ガスから選ばれる少なくとも１つの硫化物ガスの吸収
が炭酸ガスの吸収と同時に進行する性質を有する。例え
ばリチウム化ジルコニアは、次式（１）に従って硫化カ
ルボニルガスを吸収し、次式（２）に従って硫化カルボ
ニルガスを放出する。
【００１３】 Ｌｉ2 ＺｒＯ3 （ｓ）＋ＣＯＳ（ｇ） →ＺｒＯ2 （ｓ）＋Ｌｉ2 Ｓ＋ＣＯ2 （ｇ） …（１） ＺｒＯ2 （ｓ）＋Ｌｉ2 Ｓ＋ＣＯ2 （ｇ） →Ｌｉ2 ＺｒＯ3 （ｓ）＋ＣＯＳ（ｇ） …（２） ここで、前記（１）式の反応は７００℃以下の温度で特
に起き易く、前記（２）式の反応は７００℃を超える温
度で特に起き易い。
に起き易く、前記（２）式の反応は７００℃を超える温
度で特に起き易い。
【００１４】一方、本発明の硫化物ガス吸収材（例えば
リチウム化ジルコニア）は、同時に炭酸ガスを吸収・放
出する。例えば次式（３）に従って炭酸ガスを吸収し、
次式（４）に従って炭酸ガスを放出する。
リチウム化ジルコニア）は、同時に炭酸ガスを吸収・放
出する。例えば次式（３）に従って炭酸ガスを吸収し、
次式（４）に従って炭酸ガスを放出する。
【００１５】 Ｌｉ2 ＺｒＯ3 （ｓ）＋ＣＯ2 （ｇ） →ＺｒＯ2 （ｓ）＋Ｌｉ2 ＣＯ3 （ｌ） …（３） ＺｒＯ2 （ｓ）＋Ｌｉ2 ＣＯ3 （ｌ） →Ｌｉ2 ＺｒＯ3 （ｓ）＋ＣＯ2 （ｇ） …（４） ここで、前記（３）式の反応は６００℃以下の温度で特
に起き易く、前記（４）式の反応は６５０℃以上の温度
で特に起き易い。したがって、６００℃以下の温度にお
いて前記（１）式および（３）式が同時に進行する。
に起き易く、前記（４）式の反応は６５０℃以上の温度
で特に起き易い。したがって、６００℃以下の温度にお
いて前記（１）式および（３）式が同時に進行する。
【００１６】また、本発明の硫化物ガス吸収材であるリ
チウム化フェライト、リチウム化ニッケルオキサイド、
リチウム化チタニア、リチウム化アルミネートは、次式
（５）〜（８）に従って可逆的に炭酸ガス反応し、次式
（９）〜（１２）に従って硫化物ガスを吸収する。
チウム化フェライト、リチウム化ニッケルオキサイド、
リチウム化チタニア、リチウム化アルミネートは、次式
（５）〜（８）に従って可逆的に炭酸ガス反応し、次式
（９）〜（１２）に従って硫化物ガスを吸収する。
【００１７】 ＜炭酸ガスの吸収反応＞ ＬｉＦｅＯ2 （ｓ）＋ＣＯ2 （ｇ） →Ｆｅ2 Ｏ3 （ｓ）＋Ｌｉ2 ＣＯ3 （ｌ） …（５） Ｌｉ2 ＮｉＯ2 （ｓ）＋ＣＯ2 （ｇ） →ＮｉＯ（ｓ）＋Ｌｉ2 ＣＯ3 （ｌ） …（６） Ｌｉ2 ＴｉＯ3 （ｓ）＋ＣＯ2 （ｇ） →ＴｉＯ2 （ｓ）＋Ｌｉ2 ＣＯ3 （ｌ） …（７） ２ＬｉＡｌＯ2 （ｓ）＋ＣＯ2 （ｇ） →Ａｌ2 Ｏ3 （ｓ）＋Ｌｉ2 ＣＯ3 （ｌ） …（８） ＜硫化物ガスの吸収反応＞ ＬｉＦｅＯ2 （ｓ）＋ＣＯＳ（ｇ） →ＦｅＯ（ｓ）＋Ｌｉ2 Ｓ＋ＣＯ2 （ｇ） …（９） Ｌｉ2 ＮｉＯ2 ｓ）＋ＣＯＳ（ｇ） →ＮｉＯ（ｓ）＋Ｌｉ2 Ｓ＋ＣＯ2 （ｇ） …（１０） Ｌｉ2 ＴｉＯ3 （ｓ）＋ＣＯＳ（ｇ） →ＴｉＯ2 （ｓ）＋Ｌｉ2 Ｓ＋ＣＯ2 （ｇ） …（１１） ２ＬｉＡｌＯ2 （ｓ）＋ＣＯＳ（ｇ） →Ａｌ2 Ｏ3 （ｓ）＋Ｌｉ2 Ｓ＋ＣＯ2 （ｇ） …（１２） したがって、本発明に係わる硫化物ガス吸収材は従来で
は困難であった２００以上の温度域において、少ないエ
ネルギーで硫化物ガスと炭酸ガスの分離・回収を行うこ
とができる。
は困難であった２００以上の温度域において、少ないエ
ネルギーで硫化物ガスと炭酸ガスの分離・回収を行うこ
とができる。
【００１８】特に、硫化物ガスの中で硫化カルボニルガ
スは、前記（１），（９）〜（１２）式に示すように本
発明の硫化物ガス吸収材との反応において炭酸ガスの生
成を伴ない、かつ前記吸収材はその生成した炭酸ガスと
反応して吸収するため、硫化カルボニルガスの吸収反応
が促進される。
スは、前記（１），（９）〜（１２）式に示すように本
発明の硫化物ガス吸収材との反応において炭酸ガスの生
成を伴ない、かつ前記吸収材はその生成した炭酸ガスと
反応して吸収するため、硫化カルボニルガスの吸収反応
が促進される。
【００１９】また、本発明の硫化物ガス吸収材は乾式脱
硫システムに適用できる。具体的には前記硫化物ガス吸
収材単独の使用または従来の酸化鉄や酸化亜鉛からなる
吸収材の下流側への併用が挙げられる。特に、従来の酸
化鉄のような乾式脱硫用吸収材では硫化物ガスの除去が
不十分であったが、本発明の硫化物ガス吸収材を併用す
ることによって、十分に満足する低濃度まで硫化物ガス
を除去することができる。つまり、本発明の硫化物ガス
吸収材は硫化物ガスの精密浄化材としても使用すること
が可能である。
硫システムに適用できる。具体的には前記硫化物ガス吸
収材単独の使用または従来の酸化鉄や酸化亜鉛からなる
吸収材の下流側への併用が挙げられる。特に、従来の酸
化鉄のような乾式脱硫用吸収材では硫化物ガスの除去が
不十分であったが、本発明の硫化物ガス吸収材を併用す
ることによって、十分に満足する低濃度まで硫化物ガス
を除去することができる。つまり、本発明の硫化物ガス
吸収材は硫化物ガスの精密浄化材としても使用すること
が可能である。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を詳細に説明
する。 （実施例１〜５）まず、平均粒径１μｍ前後の酸化ジル
コニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄（Ｆ
ｅ2 Ｏ3 ）および酸化ニッケルそれぞれ１モルと炭酸リ
チウム１モルとを混合し、９００℃、大気中で焼成して
リチウム化ジルコニア、リチウム化珪酸アルミネート、
リチウム化チタニア、リチウム化フェライトおよびリチ
ウム化ニッケルオキサイドの粒状物をそれぞれ作製し
た。つづいて、これらの粒状物１ｇをそれぞれ直径１２
ｍｍの金型内に投入して加圧成形することにより気孔率
４０％の圧粉体からなる５種の硫化物ガス吸収材を製造
した。
する。 （実施例１〜５）まず、平均粒径１μｍ前後の酸化ジル
コニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄（Ｆ
ｅ2 Ｏ3 ）および酸化ニッケルそれぞれ１モルと炭酸リ
チウム１モルとを混合し、９００℃、大気中で焼成して
リチウム化ジルコニア、リチウム化珪酸アルミネート、
リチウム化チタニア、リチウム化フェライトおよびリチ
ウム化ニッケルオキサイドの粒状物をそれぞれ作製し
た。つづいて、これらの粒状物１ｇをそれぞれ直径１２
ｍｍの金型内に投入して加圧成形することにより気孔率
４０％の圧粉体からなる５種の硫化物ガス吸収材を製造
した。
【００２１】（比較例１）平均粒径１μｍの酸化鉄（Ｆ
ｅ2 Ｏ3 ）１ｇを直径１２ｍｍの金型内に投入して加圧
成形することにより気孔率４０％の圧粉体とした。つづ
いて、この圧粉体を６００℃、水素５％，窒素９５％の
雰囲気中で還元してＦｅ3 Ｏ4 からなる硫化物ガス吸収
材を製造した。
ｅ2 Ｏ3 ）１ｇを直径１２ｍｍの金型内に投入して加圧
成形することにより気孔率４０％の圧粉体とした。つづ
いて、この圧粉体を６００℃、水素５％，窒素９５％の
雰囲気中で還元してＦｅ3 Ｏ4 からなる硫化物ガス吸収
材を製造した。
【００２２】得られた実施例１〜５および比較例１の硫
化物ガス吸収材を電気炉に設置し、この電気炉内に下記
表１に示す組成の混合ガスＡ、混合ガスＢおよび混合ガ
スＣをそれぞれ流通させながら下記表１に示す温度で２
時間保持し、その前後の吸収材の重量増加を調べること
により硫化物ガスおよび炭酸ガスの吸収量を測定した。
その結果を下記表１に示す。なお、この測定において前
記吸収材が設置された電気炉内に窒素ガスのみを供給し
て同様な実験を行ったところ、吸収材の重量増加が全く
見られないことを確認した。
化物ガス吸収材を電気炉に設置し、この電気炉内に下記
表１に示す組成の混合ガスＡ、混合ガスＢおよび混合ガ
スＣをそれぞれ流通させながら下記表１に示す温度で２
時間保持し、その前後の吸収材の重量増加を調べること
により硫化物ガスおよび炭酸ガスの吸収量を測定した。
その結果を下記表１に示す。なお、この測定において前
記吸収材が設置された電気炉内に窒素ガスのみを供給し
て同様な実験を行ったところ、吸収材の重量増加が全く
見られないことを確認した。
【００２３】
【表１】
【００２４】前記表１から明らかなように実施例１〜５
の吸収材は、比較例１の吸収材と異なり、炭酸ガスの吸
収と同時に硫化物ガスの吸収が進行することがわかる。
また、前記混合ガスを吸収した実施例１〜５の吸収材を
大気中、７００℃に保持した。その結果、いずれの吸収
材からも硫化物ガスの放出が確認された。
の吸収材は、比較例１の吸収材と異なり、炭酸ガスの吸
収と同時に硫化物ガスの吸収が進行することがわかる。
また、前記混合ガスを吸収した実施例１〜５の吸収材を
大気中、７００℃に保持した。その結果、いずれの吸収
材からも硫化物ガスの放出が確認された。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、エ
ネルギープラントのプロセスガス中の硫化物ガスを炭酸
ガスと同時に低エネルギー消費量、高効率で分離回収す
ることが可能な硫化物ガスガス吸収材を提供することが
できる。
ネルギープラントのプロセスガス中の硫化物ガスを炭酸
ガスと同時に低エネルギー消費量、高効率で分離回収す
ることが可能な硫化物ガスガス吸収材を提供することが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤坂 芳浩 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 富松 師浩 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内
Claims (2)
- 【請求項１】 硫化水素ガス、硫化カルボニルガスおよ
び亜硫酸ガスから選ばれる少なくとも１つの硫化物ガス
の吸収が炭酸ガスの吸収と同時に進行する性質を有する
ことを特徴とする硫化物ガス吸収材。 - 【請求項２】 リチウム化ジルコニア、リチウム化フェ
ライト、リチウム化ニッケルオキサイド、リチウム化チ
タニア、リチウム化アルミネートから選ばれる少なくと
も１つのリチウム化複合酸化物を主成分とすることを特
徴とする請求項１記載の硫化物ガス吸収材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10062688A JPH11253738A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 硫化物ガス吸収材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10062688A JPH11253738A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 硫化物ガス吸収材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11253738A true JPH11253738A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13207486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10062688A Pending JPH11253738A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 硫化物ガス吸収材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11253738A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263545A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | 塩化水素ガス吸収材および塩化水素ガスの除去方法 |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP10062688A patent/JPH11253738A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263545A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | 塩化水素ガス吸収材および塩化水素ガスの除去方法 |
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