一氧化氮的品质维持方法技术

通过适当抑制以保存于高压气体容器内的状态进行运输的一氧化氮的歧化反应，降低运输中生成的一氧化二氮和二氧化氮的量，从而有助于维持一氧化氮的品质，提供高纯度的一氧化氮。在将一氧化氮以保存于高压气体容器内的状态进行运输之际，通过将一氧化氮向所述高压气体容器以1.96MPa～3.5Mpa的表压填充来进行保存，且在将所述高压气体容器的外表面温度保持在-15℃～5℃的范围内的状态下进行运输。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一氧化氮的品质维持方法
本专利技术涉及在将用于医疗或半导体制造的一氧化氮(NO)以保存于高压气体容器内的状态进行运输的场合下，适合维持其运输中的品质的一氧化氮的品质维持方法。
技术介绍
粗一氧化氮在工业上可以通过例如氨氧化法、亚硝酸钠和氯化亚铁的反应、硝酸和亚硫酸气体的反应等迄今已知的各种方法来制造。通过利用吸附材料或碱水溶液从粗一氧化氮中除去酸性气体，再利用吸附剂除去水等，可以精制得到高纯度的一氧化氮。近年来，具有99.95％以上纯度的一氧化氮以填充于高压气体容器内的状态作为医疗用途或半导体材料等销售。这样的一氧化氮是热力学上不稳定的物质，其中一部分会在高压气体容器内发生歧化反应而导致纯度降低。即，在高压气体容器内发生以下反应式(1)中所示的歧化反应，一氧化氮转变为一氧化二氮(N2O)和与之等摩尔数的二氧化氮(NO2)。3NO→NO2+N2O……(1)非专利文献1中，在200atm以上的压力下，由歧化反应所生成的一氧化二氮和二氧化氮的生成速度如下式(2)所示，可见增大温度或压力时歧化速度增大。-d[NO]/dt＝k′[NO]3＝d[N2O]/dt＝d[NO2]/dt……(2)其中，k′是反应速度常数；d/dt是时间导数；[NO]、[N2O]、[N2O]分别是一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮的摩尔浓度。非专利文献2中给出了700℃～1800℃的高温区域内一氧化氮的歧化反应与温度之间的关系。非专利文献3中给出了例如在将一氧化氮于298K、10atm下静置一个月的场合下所生成的一氧化二氮和二氧化氮的量。现有技术文献非专利文献非专利文献1：T.P.MELIA.J.Inorg,Nucl.Chem.,27,95～98(1965)非专利文献2：Yuan,E.L.,Slaughter,J.I.,Koerner,W.E.andDaniels,F.J.Phys.Chem.,63,952～956(1959)非专利文献3：H.TSUKAHARA.,T.ISHIDA.,Y.TODOROKI.,M.HIRAOKA.andM.MAYUMI.,FreeRadicalResearch,2003vol.37(2)171～177
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题填充有一氧化氮的高压气体容器在直到交付给消费者之前，需要进行填充后的杂质分析、货物外观检查、从出货地到收货地的运输等，有时需要1周～1个月的时间。如此一来，由于一氧化氮的歧化反应伴随时间的推移而进行，因此在保存于高压气体容器内的这段时间里一氧化氮的纯度降低。另外，由一氧化氮的歧化反应所生成的一氧化二氮和二氧化氮的生成速度随着温度的上升而加快。而且，因为由歧化反应所生成的一氧化二氮和二氧化氮的生成速度受温度影响，因此根据运输中的温度情况会在杂质浓度上产生不均，例如在一氧化氮用于半导体制造的场合下存在对半导体的品质产生影响之虞。例如，在高温的夏季将高压气体容器收纳于受到阳光直射的集装箱内进行运输的场合下，常规集装箱的内部温度有时会上升而超过40℃。另外，在利用船舶向海外运输的场合下，根据法律规定，用于运输一氧化氮的集装箱必须配置于甲板之上，而且需要经2次清关，所以一氧化氮的纯度由于集装箱内的温度上升和长时间的运输而降低。因此，存在保存于高压气体容器内的一氧化氮所含有的一氧化二氮和二氧化氮的浓度超出品质标准等所规定的允许浓度之虞。若使高压气体容器尽可能保持在低温，则就能够防止内部一氧化氮的纯度降低。但是，如果过度保持在低温，则用于冷却的能耗会上升。另外，从现有技术中无法找出用于抑制填充于高压气体容器内的一氧化氮的歧化的合适条件。即，非专利文献1中，虽然给出了在200atm以上的压力下歧化速度的关联性，但并未给出任何有关在一氧化氮的常规填充压力(例如20atm～35atm)附近的一氧化二氮或二氧化氮的生成量的记载。非专利文献2中，没有给出任何有关填充有一氧化氮的高压气体容器的常规保持温度和一氧化氮的歧化反应之间关系的记载。非专利文献3虽然给出了一氧化氮的常规填充压力20atm附近的由歧化所生成的一氧化二氮和二氧化氮的生成量，但是该数据是基于非专利文献1所记载的例如200atm下的实验而推定得出的，因此缺乏可靠性。本专利技术鉴于上述现有技术，其目的在于通过适当抑制在将一氧化氮以保存于高压气体容器内的状态进行运输之际的歧化反应的进行，提供一种能够维持一氧化氮品质的方法。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术一实施形态基于以下发现：即，向高压气体容器填充一氧化氮的填充压力以表压计为1.96MPa～3.5MPa，且该高压气体容器的表面温度在-15℃～35℃的范围内，利用高可靠性的经验公式表征由高压气体容器内的一氧化氮的歧化反应所生成的一氧化二氮或二氧化氮的生成速度和填充压力以及高压气体容器的表面温度之间的关系。明确了通过该经验公式，在将一氧化氮以保存于高压气体容器内的状态进行运输之际，只要通过将一氧化氮向所述高压气体容器以1.96MPa～3.5MPa的表压填充来进行保存、且在将所述高压气体容器的外表面温度保持在-15℃～5℃的范围内的状态下进行运输，就能够有效抑制高压气体容器内的一氧化氮的歧化反应。藉此，能够不必过度地将以常规填充压力填充于高压气体容器内的一氧化氮保持在低温下，防止一氧化氮纯度的降低和不均从而维持其品质。关于本专利技术的其他实施形态，在将一氧化氮以保存于高压气体容器内的状态进行运输之际，求出表征由所述高压气体容器内的一氧化氮的歧化反应所生成的一氧化二氮或二氧化氮的生成速度、和向所述高压气体容器填充一氧化氮的填充压力、以及所述高压气体容器的外表面温度之间关系的经验公式，根据所求得的经验公式、和所述高压气体容器内的一氧化氮的保存时间、以及经过该保存时间一氧化二氮或二氧化氮的浓度增加量的允许值，来设定向所述高压气体容器填充一氧化氮的填充压力以及所述高压气体容器的外表面温度。藉此，通过根据高压气体容器内的一氧化氮的保存时间、填充压力来调整高压气体容器的外表面温度，能够防止一氧化氮的浓度超出所需的允许范围。所述经验公式优选如下式(3)所示，其中V(ppm/天)代表由所述高压气体容器内的一氧化氮的歧化反应所生成的一氧化二氮或二氧化氮的浓度(体积比)的每一天的增加量；以表压表示的P(MPa)代表向所述高压气体容器填充一氧化氮的填充压力；以绝对温度表示的T(K)代表所述高压气体容器的外表面温度；R代表气体常数；A代表由实验求得的常数；B代表由实验求得的活化能。V＝AP3e(-B/(RT))……(3)通过利用式(3)，可以根据填充压力P和高压气体容器的表面温度T计算出由歧化反应所生成的一氧化二氮或二氧化氮的浓度的每一天的增加量V即生成速度。以使该每一天的增加量V乘以高压气体容器内的一氧化氮的保存时间而得到的浓度增加量达到允许值以下的条件，设定填充压力P和高压气体容器的表面温度T即可。本专利技术中优选将所述高压气体容器收纳于具有收纳室温度调节功能的集装箱内进行运输。藉此，即使在外界气温高的环境中也能够使集装箱内的高压气体容器的外表面温度下降，使运输时的歧化反应减速，抑制一氧化二氮和二氧化氮的生成量。专利技术效果根据本专利技术，通过适当抑制以保存于高压气体容器内的状态进行运输的一氧化氮的歧化反应，降低运输中生成的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一氧化氮的品质维持方法，在将一氧化氮以保存于高压气体容器内的状态进行运输之际，通过将一氧化氮向所述高压气体容器以1.96MPa～3.5Mpa的表压填充来进行保存，且在将所述高压气体容器的外表面温度保持在‑15℃～5℃的范围内的状态下进行运输。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.27 JP 2013-0661321.一种一氧化氮的品质维持方法，在将一氧化氮以保存于高压气体容器内的状态进行运输之际，通过将一氧化氮向所述高压气体容器以1.96MPa～3.5Mpa的表压填充来进行保存，且在将所述高压气体容器的外表面温度保持在-15℃～5℃的范围内的状态下进行运输。2.如权利要求1所述的一氧化氮的品质维持方法，其特征在于，求出表征由所述高压气体容器内的一氧化氮的歧化反应所生成的一氧化二氮或二氧化氮的生成速度、和向所述高压气体容器填充一氧化氮的填充压力、以及所述高压气体容器的外表面温度之间的关系的经验公式，根据所求得的经验公式、和所述高压气体容器内的一氧化氮的保存时间、以及经过该保存时间一氧化二氮或二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：川上纯一，冈部彰，小松正浩，泽谷幸庆，
申请(专利权)人：住友精化株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP