JP4545631B2 - 高純度尿素水の製造方法 - Google Patents
高純度尿素水の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4545631B2 JP4545631B2 JP2005123491A JP2005123491A JP4545631B2 JP 4545631 B2 JP4545631 B2 JP 4545631B2 JP 2005123491 A JP2005123491 A JP 2005123491A JP 2005123491 A JP2005123491 A JP 2005123491A JP 4545631 B2 JP4545631 B2 JP 4545631B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- urea
- water
- urea water
- producing high
- ammonia
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- WTHDKMILWLGDKL-UHFFFAOYSA-N urea;hydrate Chemical compound O.NC(N)=O WTHDKMILWLGDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
本発明は、高純度尿素水に関する。
尿素の製造方法については成書も多く出版され（例えば、化学史研究 ＶＯＬ２０ ＮＯ３（１９９３）、Ｃhemical Ｅconomics Ｈandboook−ＳＲＩ（２００１年））、アンモニアと炭酸ガスから高圧法で製造されている。生成した尿素を水に溶解させ尿素水とするにことについても記載されている。例えば特許文献；特開平８−５７２６１号公報等。
化学史研究 ＶＯＬ２０ ＮＯ３（１９９３） Ｃhemical Ｅconomics Ｈandboook−ＳＲＩ（２００１年） 特開平８−５７２６１号公報
化学史研究 ＶＯＬ２０ ＮＯ３（１９９３） Ｃhemical Ｅconomics Ｈandboook−ＳＲＩ（２００１年）
近年、尿素水に関しても従前の用途である焼却場の脱硝触媒のアンモニア源としてではなく、さらに高純度が要求される高度な用途に用いられる高純度尿素水の社会的要請が高まっている。特に尿素水の導入配管の詰まりを誘引する物質を含まず、かつ、臭気の原因となるアンモニアの生成が少ない尿素水は内燃機関排気処理用ＮＯｘ還元触媒においてそのアンモニア源として切望されている（特開２００４−２９０８３６）。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ＳＣＲ触媒を用いたスパーク点火やディーゼルエンジンなどの燃焼エンジンにおいて、ＮＯxを浄化する装置に連続的に供給するのに適した尿素水に係るものである。ディーゼルエンジン排気処理用ＳＣＲ触媒の長期連続運転に不具合を生じさせる可能性をミニマイズするための高純度尿素の製造方法に関わる。
本発明は２０重量％〜６０重量％、１０〜６０℃で固体状尿素を電気伝導度が０．３ｍｓ/ｍ以下の水に溶解させ、かかる尿素水をろ過する工程及びオイル吸着剤で処理する工程からなることを特徴とする高純度尿素水の製造方法。
本発明により例えば内燃機関排気処理用ＮＯｘ還元触媒におけるアンモニア源として用いられる高純度の尿素水を製造することができる。
本発明に用いる固体状尿素は周知の方法（例えば、化学史研究 ＶＯＬ２０ ＮＯ３（１９９３）、Ｃhemical Ｅconomics Ｈandboook−ＳＲＩ（２００１年））で工業的に生産され市販されているものを特別な制限なく用いることができる。
用いられる形状としては粒条、パウダー状いずれでも特に制限はないが、輸送の便宜や工業スケールでの取り扱いの容易さ等から粒状の尿素を用いることが好ましい。また、水に溶解させる速度を向上させるため適宜好ましい粒子径に調節することが好ましい。
尿素水の製造は尿素を水に溶解させることで行われる。一般的には尿素水は尿素濃度２０〜６０重量％、好ましくは２５〜５５重量％である。
尿素水の製造は尿素を水に溶解させることで行われる。一般的には尿素水は尿素濃度２０〜６０重量％、好ましくは２５〜５５重量％である。
溶解後の温度は、好ましくは１０ないし６０℃、更に好ましくは１０ないし５０℃である。この濃度範囲の尿素をこの温度範囲で溶解させることで初めて高純度の尿素水が製造され、内燃機関排気処理用ＮＯx還元触媒のアンモニア源として使用可能な尿素水が得られることがわかった。尿素を水に添加すると尿素の溶解熱により温度が低下する。溶解温度が１０℃より低い場合には、尿素の溶解速度が小さくなり、極端な場合には尿素水そのものが凍結する危険性がある。溶解時の温度が６０℃よりはるかに高い場合には内燃機関排気処理用ＮＯx還元触媒のアンモニア源として用いた場合に臭気の点などで問題となることがわかった。これは、尿素の加水分解が促進されアンモニアの発生量が大きくなるものと推測している。作業環境上の問題から気相部のアンモニア濃度は日本産業衛生学会の許容濃度２５ｐｐｍを超えない事が望ましい。ここで気相部のアンモニア濃度は一般的な検知管で測定する。
尿素を溶解させる水は、電気伝導度が０．３ｍＳ／ｍ以下の純水を用いる。この電気伝導度を有する水を内燃機関排気処理用ＮＯx還元触媒のアンモニア源として用いた場合には、ディーゼルエンジンを連続運転した場合に尿素の供給配管に詰まりが発生しない点において好ましい。ここで、この純水は通常の製造方法、例えばイオン交換樹脂、逆浸透膜等を用いる周知の方法により得ることが出来る。水の電気伝導度が０．３ｍＳ／ｍよりはるかに高くなると無機電解質の増加により尿素の水への溶解度が影響されるため好ましくない。
また、本発明の態様として上記で得られた尿素水をろ過する工程が必須である。これらの固形物は配管等から混入する僅かな異物、或いは上記処理により極微量混入する処理剤等と推定している。内燃機関排気処理用アンモニア還元触媒装置では排気ガス中のＮＯｘを還元する触媒の上流側に尿素水を含む還元剤を供給する還元剤供給装置が含まれている。この還元剤供給装置ではろ過することによりしない場合に比べて、一層、還元剤供給装置に装備されている導入配管の詰まりが軽減される。従って、ろ過した尿素水を用いることにより内燃機関処理用アンモニア還元装置の負荷を軽減することができる。ろ過器としては、ストレーナー等で十分である。ストレーナーとしてはバケット型等を使用でき、異物の大きさによりメッシュ型スクリーン、繊維成型型、不織布プリーツ型等のエレメントを用いる。好ましくはろ過精度０．５〜５００μｍのエレメント等を用いることができる。
本発明の態様として２０重量％〜６０重量％、１０〜６０℃で固体状尿素を電気伝導度が０．３ｍｓ/ｍ以下の水に溶解させることで得られた尿素水をオイル吸着剤で処理する工程が必須である。これにより一層、高純度の尿素水を得ることが可能である。オイル吸着剤で処理することにより尿素水の表面に油膜を形成し、長期にわたる貯蔵において貯蔵容器表面での薄膜状の析出を阻止できる。このオイル含量は当該炭化水素系オイルは塩酸酸性下、四塩化炭素に油分を抽出分離した後に赤外吸収を測定することで定量することができる。オイル吸着剤（例えばケイソウ土、活性炭、オイル吸着樹脂）で処理することによりオイル含量は５０ｐｐｍ以下、好ましくは５ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３ｐｐｍ以下とするのが好ましい。
ここで気相部のアンモニア濃度は一般的な検知管で測定した。また、尿素水中の異物は尿素水をろ紙でろ過し、ろ紙を水洗後、乾燥させ、顕微鏡により観察することで、その数を確認する事ができる。
３２．５％になるように尿素を電気伝導度０．３ｍＳ/ｍ未満の水に溶解させた。その時の温度を溶解後で３０℃とし、２時間及び５時間同温度で放置した。
温度を５０℃とした以外は実施例１と同様に行った。
温度を６０℃とした以外は実施例１と同様に行った。
実施例１により調整した尿素水を室温で空間速度 １０ｈ−１で活性炭（Ｆ−４００（東洋カルゴン社製））に通した。
実施例１により調整した尿素水を室温で空間速度 ２０００ｈ−１で珪藻土を通過させた。
実施例１により調整した尿素水を室温で空間速度 ２０００ｈ−１でオイル除去フィルター（タフネルオイルブロッター（三井化学製））を通過させた。
実施例３で調整した尿素水を更に、５μｍのフィルターを通過させた。
［比較例１］
温度を７０℃とした以外は実施例１と同様に行った。
実施例１〜２及び比較例１〜２での尿素溶解後の気相のアンモニア濃度を測定した結果を示した。尚、アンモニア濃度は室温に冷却後に測定した。
温度を７０℃とした以外は実施例１と同様に行った。
実施例１〜２及び比較例１〜２での尿素溶解後の気相のアンモニア濃度を測定した結果を示した。尚、アンモニア濃度は室温に冷却後に測定した。
また、実施例１〜２及び４〜７の分析結果を表２に示した。
Claims (1)
- ２０重量％〜６０重量％、１０〜６０℃で固体状尿素を電気伝導度が０．３ｍＳ/ｍ以下の水に溶解させ、かかる尿素水をろ過する工程及びオイル吸着剤で処理する工程からなることを特徴とする高純度尿素水の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005123491A JP4545631B2 (ja) | 2005-04-21 | 2005-04-21 | 高純度尿素水の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005123491A JP4545631B2 (ja) | 2005-04-21 | 2005-04-21 | 高純度尿素水の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006298828A JP2006298828A (ja) | 2006-11-02 |
| JP4545631B2 true JP4545631B2 (ja) | 2010-09-15 |
Family
ID=37467324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005123491A Active JP4545631B2 (ja) | 2005-04-21 | 2005-04-21 | 高純度尿素水の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4545631B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007145796A (ja) * | 2005-03-17 | 2007-06-14 | Mitsui Chemicals Inc | 尿素水及びそれを用いた脱硝装置 |
| JP5066852B2 (ja) * | 2006-07-10 | 2012-11-07 | 日本化成株式会社 | 油分含有固形尿素中の油分除去方法 |
| JP2008280263A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Mitsui Chemicals Inc | 高純度尿素水の製造方法 |
| WO2010092671A1 (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-19 | ズードケミー触媒株式会社 | 金属水素化物含有排ガスの除害剤及び除害方法 |
| JP5338488B2 (ja) * | 2009-06-03 | 2013-11-13 | 日本化成株式会社 | 高純度尿素水の製造方法 |
| JP2010280595A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Nippon Kasei Chem Co Ltd | 高純度尿素の製造方法 |
| JP6043398B2 (ja) * | 2015-04-03 | 2016-12-14 | クラリアント触媒株式会社 | 金属水素化物含有排ガスの除害剤及び除害方法 |
| JP2016169236A (ja) * | 2016-06-27 | 2016-09-23 | 日本化成株式会社 | 高純度尿素水の製造方法 |
| CN112520919B (zh) * | 2020-11-17 | 2022-05-27 | 珠海格力智能装备有限公司 | 基于尿素机的净水方法和装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0857261A (ja) * | 1994-08-24 | 1996-03-05 | Babcock Hitachi Kk | 還元剤水溶液を用いる脱硝装置 |
| JP2004290835A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 尿素水およびそれを用いた脱硝装置 |
| JP2006068680A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Purearth Inc | 脱硝用還元剤組成物およびその製造方法 |
| JP2006111602A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Purearth Inc | 安定化された尿素水溶液およびその製造方法 |
| JP2007145796A (ja) * | 2005-03-17 | 2007-06-14 | Mitsui Chemicals Inc | 尿素水及びそれを用いた脱硝装置 |
-
2005
- 2005-04-21 JP JP2005123491A patent/JP4545631B2/ja active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0857261A (ja) * | 1994-08-24 | 1996-03-05 | Babcock Hitachi Kk | 還元剤水溶液を用いる脱硝装置 |
| JP2004290835A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 尿素水およびそれを用いた脱硝装置 |
| JP2006068680A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Purearth Inc | 脱硝用還元剤組成物およびその製造方法 |
| JP2006111602A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Purearth Inc | 安定化された尿素水溶液およびその製造方法 |
| JP2007145796A (ja) * | 2005-03-17 | 2007-06-14 | Mitsui Chemicals Inc | 尿素水及びそれを用いた脱硝装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006298828A (ja) | 2006-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Removal of elemental mercury from flue gas using CuOx and CeO2 modified rice straw chars enhanced by ultrasound | |
| JP4545631B2 (ja) | 高純度尿素水の製造方法 | |
| TW201504159A (zh) | 用於穩定的零價奈米顆粒合成的方法及設備 | |
| TW201505972A (zh) | 使用零價奈米顆粒處理含污染物液體的方法及設備 | |
| WO2018019636A1 (en) | Method for preparing nano alpha-fe2o3 modified activated carbon and use thereof | |
| Wang et al. | Harsh environmental-tolerant ZIF-8@ polyphenylene sulfide membrane for efficient oil/water separation and air filtration under extreme conditions | |
| JP6077730B2 (ja) | 石炭発電装置の複合サイクル効率を向上するための脱水システム及び方法 | |
| Gupta et al. | Adsorption of Cr (VI) by a low-cost adsorbent prepared from neem leaves | |
| CN105597740A (zh) | 多相催化湿式氧化催化剂及其制备方法 | |
| CN104128091A (zh) | 一种具有脱硝功能的滤筒及脱硝的方法 | |
| JP2008188493A (ja) | 水処理装置 | |
| Mizan et al. | Low cost adsorbent for mitigation of water pollution caused by tannery effluents at Hazaribagh | |
| JP2014008477A (ja) | フッ化物イオン除去方法 | |
| JP5338488B2 (ja) | 高純度尿素水の製造方法 | |
| JP2007290012A (ja) | 異方性多孔質材料の製造方法 | |
| CN205294996U (zh) | 一种用于家庭的新型小型净水器 | |
| JP2011528412A (ja) | 排気ガス中のチッ素酸化物を低減するためのプラント | |
| Georgaka et al. | Study of the Cu (II) removal from aqueous solutions by adsorption on titania | |
| JP5727269B2 (ja) | 窒素含有化合物を含む排水処理用触媒およびそれを用いた排水の処理方法 | |
| US20130004395A1 (en) | Processes and apparatuses for oxidizing elemental mercury in flue gas using oxychlorination catalysts | |
| CN103506108B (zh) | 废气净化处理用催化剂 | |
| Rahbar Shahrouzi et al. | Investigation of effective parameters on adsorption of amoxicillin from aqueous medium onto activated carbon | |
| JP2014008460A (ja) | 触媒担持バグフィルタ | |
| Schwefer et al. | Reduction of nitrous oxide emissions from nitric acid plants | |
| Chu et al. | Adsorption, reduction and regeneration behavior of high surface area activated carbon in removal of Cr (VI) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070709 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080414 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100615 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100622 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100630 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4545631 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |