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GPCOS PSA CO一酸化炭素吸着剤

ビュー : 7653

著者 : Jamie Shaw

更新時間 : 2020-07-17 16:19:35

化学業界では、TDI、エチレングリコール、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ポリカーボネート、ポリウレタン、ジメチルホルムアミド、炭酸ジメチルなどの一酸化炭素に対する大きな需要があり、他の製造プロセスでは高純度のCOが必要です。 CO資源は豊富ですが、通常、H₂、N₂、CH₄、CO₂などのガスと共存し、使用前に分離および精製する必要があります。また、COはほとんどの工業用ガスに含まれる有害ガスであり、少量のCOはさまざまな触媒を失活させる可能性があり、深く除去する必要があります。合成ガス、水性ガス、半水性ガス、高炉ガス、炭化カルシウム炉排ガス、銅洗浄再生ガス、テキサコ炉ガス、転炉ガス、製錬所、黄リンテールガス、コークス生成ガス、カーボンブラックテールガスおよび一部の化学プラントテールガスには、CO、H₂、N₂、CH₄、CO₂、水蒸気などが多く含まれており、化学原料であるCOの分離精製には大きな経済的価値があります。

低温分離法は、工業用CO分離で最も一般的に使用されている方法であり、COと他の混合ガスの沸点の違いによって分離が行われるため、高純度COの大規模な調製に適しています。しかし、この方法では、大規模な設備投資、複雑なプロセス、高い運用コスト、および高いエネルギー消費が必要であり、大規模な分離でのみ費用効果が高くなります。 1970年代初頭、米国のTenneco Chemical Companyは「Cosorb法」を開発しました。使用した吸収剤は、四塩化銅アルミニウムとトルエンの錯体（CuAlCl₄・C₆H₅CH₃）でした。その原理は、COと次の複雑な反応を起こすことです。

CuAlCl4·C6H5CH3＋CO →CuAlCl4·CO·C6H5CH3

この方法では、常温加圧状態でCOを吸収し、ガス中の他の成分と分離した後、複合吸収液を減圧、加熱してCOを脱離させる。この方法のCO回収率は高く（99％以上）、得られたCOの純度は、トルエン回収処理後に99.5％を超えることがあります。しかし、複雑な吸着剤は装置に深刻な腐食を引き起こし、投資と運用コストも高くなります。
PSA-CO技術は、PSAプロセスを通じて、CO、H₂、N₂、CH₄、CO₂およびその他の成分を含む混合ガスから一酸化炭素を精製することです。原料ガスは第1段PSA装置に入り、CO₂、水分、少量の硫黄を吸着除去し、第2段PSA装置には脱炭した精製ガスが入る。吸着したCOは減圧され、出力ガスとして真空脱着される。 PSA-CO方式には、シンプルなプロセス、高度な自動化、簡単な操作、低エネルギー消費、装置の腐食や環境汚染がないという利点があります。この方法の中核は、効率的なCO吸着剤です。通常の5Aおよび13Xモレキュラーシーブは、CO吸着が低く、選択性が低いため、工業的分離の要件を満たすことができません。

GPCOS CO吸着剤は、COの吸着容量が大きく、N₂、CH₄、H₂、CO₂などの混合ガスに対するCOの分離係数が大きいという利点があり、圧力スイング吸着（PSA-CO法）に適し、高純度COや少量のCOを含む混合ガスを回収します深く削除されました。

GPCOS CO吸着剤の基本的な性能指標:

形状：青緑色、暗褐色の帯状粒子（φ1.6-2.0mm）
CO吸着容量：≥48NL/Kg（25℃、760mmHg）
圧縮強度：≥40N（平均25粒）
かさ密度：≥0.75Kg/ L（振動）

下の図は、GPCOS CO吸着剤とGPH-5モレキュラーシーブのCO、CO₂、CH₄、N₂への25℃での吸着等温線を示しています。写真を比較すると、GPCOSは従来のPSA CO吸着剤GPH-5モレキュラーシーブよりも高いCO吸着能力を持っていることがわかります（1 barでのGPCOS CO吸着能力は50.2 NL/Kg、GPH-5モレキュラーシーブは33.8 NL / Kgです）。さらに、CO₂、CH₄、N₂などのGPCOSの吸着容量が大幅に減少し、CO/CH₄、CO/N₂、CO/CO₂分離係数が大幅に改善され、COのGPCOSの優れた選択的吸着容量を示しています。

実験結果
GPCOSモレキュラーシーブのより高いCO吸着容量とより優れた選択性により、PSA CO製造の実際のアプリケーションで、単位負荷あたりのCO収率と回収率が高くなります。

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