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東ソーの「ゼオライト」は
進化する S O Z A I です
合成ゼオライト総合カタログ
◆ ゼオラム (モレキュラーシーブス)
Ⓡ
カリウム A 型(A-3 シリーズ)
ナトリウム A 型(A-4 シリーズ)
カルシウム A 型(A-5 シリーズ)
ナトリウム X 型(F-9 シリーズ)
リチウム LSX 型(NSA-700 シリーズ)
◆ HSZ (ハイシリカゼオライト)
Ⓡ
ベータ型(HSZ -900 シリーズ)
Ⓡ
ZSM-5 型(HSZ -800 シリーズ)
Ⓡ
フェリエライト型(HSZ -700 シリーズ)
Ⓡ
モルデナイト型(HSZ -600 シリーズ)
Ⓡ
L 型(HSZ -500 シリーズ)
Ⓡ
Y 型(HSZ -300 シリーズ)
Ⓡ
アイデア次第で、可能性は無限大
東ソーは総合化学メーカーとして、高品質の合成ゼオライトを幅広くラインナップしています。
ゼオライトの多様かつ面白い特性は、身近な生活分野から産業分野、更には環境分野に至るまで
私たちの暮らしを側面から支えています。
環境分野
ゼオライトの吸着選択性が環境改善に役立っています。
○半導体製造過程で発生する排出規制物質・ガスの除害【 ゼオラム 、HSZ 】
Ⓡ
Ⓡ
○印刷、
塗装工場等から排出されるVOC
( 揮発性有機化合物 )の吸着・濃縮【HSZ 】
Ⓡ
○各種放射性物質( Cs、Sr等 )の吸着( イオン交換 )
【 ゼオラム 、HSZ 】
Ⓡ
Ⓡ
○生活環境、作業環境における消臭、脱臭【 ゼオラム 、HSZ 】
Ⓡ
Ⓡ
化学分野
化学を知る東ソーだからこそ、化学の幅広い分野へご提案できます。
○化学プラントにおける各種溶媒( ヘキサン、トルエン、ベンゼン等 )の脱水、不純物除去【 ゼオラム 】
Ⓡ
○フロン製造時の脱水、不純物除去【 ゼオラム 】
Ⓡ
○ナフサ分解ガスの脱水および不純物( NH3、Hg等 )除去【 ゼオラム 】
Ⓡ
○低露点エアドライヤー
( 大気成分の脱水 )
【 ゼオラム 】
Ⓡ
○石油精製触媒( FCC、水素化分解、脱ろう、異性化等 )
【 HSZ 】
Ⓡ
○石油化学触媒( キシレン、エチルベンゼン、クメン、BTX等 )
【 HSZ 】
Ⓡ
○ファインケミカルズ合成触媒【 HSZ 】
Ⓡ
1
ガス分野
ゼオライトは、ピュアなガスの精製に役立っています。
○酸素PSA装置における大気中のN2吸着【 ゼオラム 】
Ⓡ
○水素PSA装置におけるH2中のCO、CO2、N2、CH4等吸着【 ゼオラム 】
Ⓡ
○二酸化炭素PSA装置におけるCO2吸着【 ゼオラム 】
Ⓡ
○深冷分離装置における前処理剤として大気中のCO2吸着【 ゼオラム 】
Ⓡ
○エアゾール用に使用されるLPG中の硫黄分、H2O吸着【 ゼオラム 】
Ⓡ
○各種高純度ガス精製【 ゼオラム 、HSZ 】
Ⓡ
Ⓡ
生活分野
ゼオライトは快適な生活空間作りに貢献しています。
○複層( 二重 )ガラスでの曇り止め防止のための脱水【 ゼオラム 】
Ⓡ
○ウレタン系シーリング材、塗料、接着剤の発泡防止のための脱水【 ゼオラム 】
Ⓡ
○変電所等で使用されるガス絶縁開閉装置に使用されるSF6ガスの脱水、SF6分解
Ⓡ
ガス吸着【 ゼオラム 】
○燃料電池用の脱硫剤【 HSZ 】
Ⓡ
○冷蔵庫等に使用される真空断熱材中の不純物除去【 ゼオラム 、HSZ 】
Ⓡ
Ⓡ
○除湿機での脱水【 HSZ 】
Ⓡ
○医薬品や精密機械における乾燥剤【 ゼオラム 】
Ⓡ
○水分を吸着する際に発生する吸着熱を利用した温感剤【 ゼオラム 】
Ⓡ
○冷蔵庫、冷凍機、ルームエアコンの冷媒および冷凍機油の脱水、精製【 ゼオラム 】
Ⓡ
自動車分野
ゼオライトは、自動車社会を支える縁の下の力持ちです。
○自動車排ガス中の炭化水素吸着【 HSZ 】
Ⓡ
○自動車排ガス中の窒素酸化物分解触媒【 HSZ 】
Ⓡ
○カーエアコン用冷媒として用いられているフロンの脱水【 ゼオラム 】
Ⓡ
○ブレーキパッドのフィラーとして、ブレーキ性能の信頼性向上【 ゼオラム 】
Ⓡ
2
不思議なケミカル「ゼオライト」
ゼオライトは、結晶性アルミノケイ酸塩の総称であり、化学式は一般的に、
Me2 /xO・Al2O3・mSiO2・nH2O Me:X 価の陽イオン と表されますが、
その構造および組成は多様です。
ゼオライトは吸着性に富む天然の鉱物として18 世紀に発見されましたが、
その利用分野は、合成ゼオライトの誕生により飛躍的な拡大を遂げています。
東ソーは、総合化学メーカーとして、高純度、高品位なゼオライトを多様な製品ラインナップで
ご提供するとともに、更なる研究開発とお客様サポートに努めてまいります。
シャープな細孔径分布
結晶構造の多様性
東ソーのゼオライトは、シリカとアルミナが規則正しく連結して
東ソーは様々な結晶構造のゼオライトをラインナップしており、
シャープ( 均一)な細孔を形成しています。
目的物質に見合った製品の選択が行えます。
これにより目的物質を極めて高い精度で吸着・除去・分離した
り、触媒反応生成物を高選択率で得ることができます。
A型
X型
ベータ
ZSM-5
フェリエライト
モルデナイト
L型
Y型
ゼオライトの細孔径の分布イメージ
ゼオライト
シリカゲル
活性炭
広い
狭い
広い
ゼオライト
シリカゲル
3
活性炭
ゼオライトの3大機能
吸着・分離
触媒
イオン交換
イオンコントロールによる吸着・反応選択性の拡大
シリカ/アルミナ比のコントロールによる高機能性
ゼオライトは結晶構造の中に陽イオン( カリウム、ナトリウム、
ゼオライトはシリカとアルミナの結晶体であり、シリカとアルミナの
カルシウム等)を有しています。
比率をコントロールすることで、同じ結晶構造でも機能や特性
東ソーのゼオライトは目的にあわせて陽イオンを交換すること
を変化させることができます。
で、細孔径の有効大きさを任意に変化させることができ、吸
東ソーではお客様のご要望に合わせ、親 水性や耐熱 性また
着物質の絞込みや触媒反応の抑制が可能です。
触媒性能( 酸強度、酸量 )といった特性を変化させたグレード
をご用意しています。
ゼオライトのイオンイメージ( A型ゼオライトの例 )
親水性、耐熱性・変化のイメージ
高い
A 型ゼオライト
3Å
K
A-3(K-A)
4Å
5Å
Na
A- 4(Na-A)
Ca
A-5(Ca-A)
低い
低い
■ 親水性
■ 耐熱性
シリカ/
アルミナ
比
高い
※カルシウムイオンは、細孔径からは見えない位置に存在します。
不燃物質としての高安全性、高信頼性
ゼオライトは、ゼオライト自体が酸化しない扱いやすい不燃物
触媒性能( 酸強度、酸量 )・変化のイメージ
高い
です。このため、様々な可燃性物質との共存下においても、
使用することができます。
※ゼオライトが使用されている可燃性物質プロセスの一例
メタン、イソブタン、エタノール、水素など 低い
低い
■ 酸強度
■ 酸量
シリカ/
アルミナ
比
高い
4
合成ゼオライト系吸着剤 ゼオラム
Ⓡ
東ソーの「 ゼオラム( ZEOLUM )
」は強い選択吸着性を持った合成ゼオライト系吸着剤であり、
®
A型、X型( LSX型 )を取り揃えております。
他の吸着剤( シリカゲル、活性アルミナ、活性炭など )に比べ、強い吸着力を持ち、様々な分野で、
気体・液体( 溶媒など )の脱水、分離精製に使用されています。
( 高純度のガス精製や化学プラン
トでの溶媒の精製( 触媒毒となる物質の除去 )などでも使用されます。
)
特に、ゼオラム は水分の吸着能力が極めて高い親水性のゼオライトであるため、吸湿剤( 脱水剤 )
®
として、使用されています。
ゼオラム の特徴
Ⓡ
ゼオラム の水分吸着特性
Ⓡ
低い分圧でも多量に吸着します。
高い温度でも多量に吸着します。
活性アルミナやシリカゲルと比較して、低圧化では数倍
活性アルミナやシリカゲルと比較して、高温においても
〜数十倍の吸着容量を持っています。したがって、ある
大きな吸着容量を持っています。したがって、高い温度
程度精製された物質の高度精製(出口水分濃度 1ppm
でも吸着、分離精製が可能です。
(脱着する場合には更
程度)が可能です。
に高温が必要になります。
)
25
水分吸着量(wt%)
水分吸着量(wt%)
30
ゼオライト
20
シリカゲル
10
活性アルミナ
0
0.01
0.1
1
10
20
ゼオライト
15
10
シリカゲル
5
活性アルミナ
0
100
100
水の蒸気圧(torr)
200
300
温度(℃ )
ゼオラム の強み
®
バインダレス品(F-9HA、SA-500A、SA-600A、NSA-700)
ゼオライトを成形する時には一般的には約20%のバインダーを使用します。東ソーでは成形する際に使用するバインダー
を特殊処理することで、
バインダー分をゼオライトに置換したグレードを取り揃えております。
バインダレス品は通常のペレッ
ト品と比較して、約20%吸着能力が向上しておりますので、より少ない使用量で従来と同じ効果を得ることが出来ます。
ゼオラム の種類と吸着する分子( イメージ図 )
Ⓡ
二酸化硫黄 窒素
酸素
アルゴン
二酸化炭素
水
アンモニア
分子径(単位Å)
5
1
メタン
六フッ化硫黄
プロパン
水素
2
トリノルマルブチルアミン
一酸化炭素
3
4
5
A-3
A-4
A-5
6
7
8
9
F-9
10
LSX型ゼオライト NSA-700
シリカ / アルミナ比が低い方が、一般的には吸着能力が高くなります。LSX 型ゼオライトは、結晶構造は X 型のままで、
シリカ / アルミナ比だけを低減することにより、通常の X 型と比較して吸着能力を向上させています。
NSA-700 は、さらにカチオンをリチウムイオンに交換することにより、特定ガス(特に窒素)の吸着能力を最大限に引
き出しており、主に酸素 PSA の領域で使用されています。
NSA-700の特徴
一般のゼオライトと比較して酸素取出量に優れています。
窒素の吸着等温線
酸素の吸着等温線
窒素吸着量はSA-600Aに相当!
酸素吸着量はSA-500Aと同等!
各吸着剤の窒素吸着等温線( 25℃)
各吸着剤の酸素吸着等温線( 25℃)
0.5
SA-600A
1
0.8
■
■
0.6
■
0.4
0.2
■
■
■
■
◆
0▲
0
◆
▲
◆
10
▲
▲
◆
▲
◆
▲
■
▲
◆
■
▲
◆
■
▲ ▲
■
▲
▲
▲
▲
NSA-700
■
▲■
吸着量(mol/kg)
吸着量(mol/kg)
1.
1.2
■
◆
◆
◆
◆
◆
SA-500A
0.4
SA-600A
0.3
0.2
0.1
■
■
◆▲
■
▲
■
◆
■■◆ ◆▲
■■ ◆◆
▲◆
00
10
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
■
■
■
■
NSA-700
▲
▲ ◆▲ ◆
◆
▲
◆
▲
◆
◆▲
SA-500A
◆▲
■
■
■
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
圧 力(kPa)
圧 力(kPa)
酸素取出量の比較( 当社品相対値 )
NSA-700は窒素吸着量と酸素吸着量の差が極めて大きく、有効窒素吸着量が大きいため、他のゼオラム と比較して酸素
®
200
窒素と酸素の吸着量の差が酸素取出量
になります。
150
窒素
100
吸着容量
93%酸素取出量の相対値(−)
取出量が最大になります。
50
有効窒素吸着量
酸素
0
SA-500A
SA-600A
NSA-700
圧力
再生圧力
吸着圧力
酸素PSAの原理
製品酸素
原料空気
吸 着 塔
空気ブロワー
(純度90∼95%)
真空ポンプ
排気ガス(窒素約90%)
6
ゼオラム の種類
Ⓡ
結晶形
シリーズ
陽イオン
細孔径
形 状
タイプ
大きさ
4~
カリウム
3 Å
ペレット
814
12 ~ 20 mesh
585
20 ~ 32 mesh
CGS
KSG
粉末
3 mmφ
ナトリウム
ペレット
1.5 mmφ
100 mesh
LPH
ビーズ
A-5
カルシウム
5 Å
ペレット
100 mesh
4~
SA-500A
粉末
1.5 mmφ
100 mesh
4~
F-9
14 ~ 20 mesh
ペレット
HA
粉末
カルシウム
NSA-700
リチウム
ペレット
9 Å
500 kg 125 kg
1.5 mmφ
100 mesh
SA-600A
ペレット
20 kg
フロンの脱水
分解ガスの脱水
メチルエチルケトン系の脱水
-
-
-
150 kg
20 kg
30 kg
20 kg
-
-
500 kg 125 kg
樹脂中の水分吸着
化学プラントにおける各種溶剤の脱水
フロンの脱水
ウレタン系シーリング剤等の発泡防止
30 kg
20 kg
化学プラントにおける水分吸着
ブレーキパッド
-
-
18 kg
化粧品
樹脂中の水分吸着
-
150 kg
20 kg
SF6ガスの脱水
500 kg 125 kg
20 kg
酸素PSA、水素PSA
20 kg
樹脂中の水分吸着
-
-
20 kg
-
140 kg
9 ~ 14 mesh
9 Å
X型
25 kgダンボール
8 mesh
8 ~ 10 mesh
ビーズ
ナトリウム
8 mesh
複層ガラスの曇り止め
ウレタン系シーリング剤等の発泡防止
9 ~ 14 mesh
14 ~ 20 mesh
化学プラントにおける各種溶剤の脱水
バイオエタノールの脱水
8 mesh
8 ~ 10 mesh
4 Å
粉末
30 kg
1.5 mmφ
100 mesh
ビーズ
A-4
150 kg
1.5 mmφ
4~
A型
-
9 ~ 14 mesh
ビーズ
主 な 使 用 分 野
8 mesh
8 ~ 10 mesh
A-3
標 準 荷 姿
40 L
フレコン 200 L
ドラム
ドラム
半導体排ガスの吸着
25 kg
-
130 kg
500 kg 125 kg
-
SF6ガスの脱水
-
20 kg
化学分野における脱水・精製、深冷分離
15 kg
樹脂中の不純物吸着
1.5 mmφ
500 kg 125 kg
20 kg
酸素PSA、水素PSA
1.2 mmφ
1.5 mmφ
500 kg 120 kg
20 kg
酸素PSA
LSX 型
4 〜
8mesh( 4.8 〜 2.4 mm)
8 〜 10mesh( 2.4 〜 1.4 mm)
9 〜 14mesh( 2.0 〜 1.2 mm)
12 〜 20mesh( 1.4 〜 0.85 mm)
14 〜 20mesh( 1.2 〜 0.85 mm)
20 〜 32mesh(0.85 〜 0.50 mm)
100mesh(0.15 mm)
ビーズ
ペレット
※上記以外につきましても、お気軽にお問合せ下さい。尚、荷姿については予告無しに変更する場合があります。ご了承下さい。
7
ハイシリカゼオライト HSZ
Ⓡ
HSZ はシリカ/アルミナ比が高い( 5以上 )疎水性ゼオライトであり、ベータ、ZSM-5、フェリエラ
Ⓡ
イト、モルデナイト、L型、Y型を幅広くラインナップしております。HSZ は高い耐熱性・耐酸性を
Ⓡ
有し、触媒や疎水性吸着剤として用いられています。
従来からの石油精製触媒・石油化学触媒分野に加え、自動車排ガス用触媒、そしてVOC
( 揮発性
有機化合物)の濃縮回収の分野へと、使用用途が拡大しております。
シリカ/アルミナ比やカチオン種の調整も可能ですので、お客様のニーズに応じたカスタマイズも行っ
ております。製品の提供は、従来の粉末品に加え、成形体( ペレット品 )の提供も強化しています。
HSZ の特徴
Ⓡ
吸着能( 親疎水性 )の変化
触媒能( 酸強度、酸量 )の変化
シリカ/アルミナ比を任意に変化させることにより、吸着
吸着能の変化と合わせて、触媒能( 酸強度、酸量 )も任
能( 親疎水性 )
を変化させることができます。
意に変化させることができます。そのため、触媒として
そのため、水分が多く含まれている環境下でも目的物質
使用する際にも、実施したい反応を効率的に行うことが
の吸着が行えます。
できます。酸強度は結晶形に由来します。
親疎水性の変化( 水とベンゼンの場合 )
触媒能( 酸強度、酸量 )の変化
大
大
吸着量
水
酸量
ベンゼン
小1
10
100
小 1
1000
酸強度
10
100
シリカ/アルミナ比
シリカ/アルミナ比
耐熱水性の変化
各グレードともシリカ/アルミナ比を高くすることにより、耐熱水性が向上します。
そのため、過酷な高温条件下においても、目的物質の吸着が行えます。
HSZ-800
HSZ-900
▲
▲
400
■
◆
▲
■
シリカ/アルミナ比
◆ (27)
■ (40)
▲ (500)
▲
◆
◆
■
0
850
900
400
◆
850
300
200
100
0
■
◆
▲
■
▲
◆
■
▲
◆
シリカ/アルミナ比
◆ (18)
■ (67)
▲ (93)
850
■
▲
◆
900
1000
温 度(℃ )
※各設定温度下で、
10%の水分を含む空気中で
5時間加熱処理した時の比表面積。
800
■
◆
■
◆
■
◆
■
シリカ/アルミナ比
◆ (18)
■
(240)
◆
850
900
温 度(℃ )
1000
比表面積(m 2/g)
比表面積(m 2/g)
1000
400
HSZ-300
600
0
900
温 度(℃ )
HSZ-600
200
◆
シリカ/アルミナ比
◆ (40)
温 度(℃ )
400
◆
200
0
1000
◆
比表面積(m 2/g)
■
200
500
600
◆
比表面積(m 2/g)
比表面積(m 2/g)
600
HSZ-700
600
▲
■
◆
▲
■
◆
▲
■
■
400
200
0
▲
◆
◆
シリカ/アルミナ比
◆ (14)
■ (100)
▲ (260)
850
900
1000
温 度(℃ )
8
HSZ の種類
Ⓡ
●粉末品
結晶形
シリーズ
細孔径
タイプ
シリカ /
アルミナ比
(mol/mol)
比表面積
(m /g、
BET 法 )
結晶の大きさ
(μ m)
920NHA
18
580
0.02 ~ 0.04
7
-
930NHA
27
590
0.04
5
-
940NHA
40
580
0.5 ~ 1
4
-
930HOA
27
590
0.04
5
-
931HOA
28
510
0.5
3
1.2
940HOA
40
530
0.5 ~ 1
4
0.5
941HOA
40
520
0.5 ~ 1
4
0.8
960HOA
100
560
0.5 ~ 1
4
-
980HOA
500
500
0.5 ~ 1
2.5
-
990HOA
1,500
470
0.5 ~ 1
4
-
820NHA
23
510
0.1 × 0.5
5
-
840NHA
40
330
2×4
10
-
822HOA
24
330
0.1 × 0.5
5
1.8
840HOA
40
330
2×4
10
1.3
890HOA
1,500
310
2×5
10
-
891HOA
1,500
310
2×5
4
-
アンモニウム
720NHA
18
260
≦1
6
2.6
ナトリウム
770NAA
100
240
3
9
-
カリウム
720KOA
18
170
≦1
20
-
水素
722HOA
18
-
≦1
6
-
ナトリウム
642NAA
18
-
0.1 × 0.5
12
-
620HOA
15
400
1~3
18
2.0
640HOA
18
380
0.1 × 0.5
12
0.7
660HOA
30
400
0.1 × 0.5
12
1.2
690HOA
240
450
0.1 × 0.5
12
0.2
500KOA
6.1
290
0.4
4
-
341NHA
7
700
0.7 ~ 1.0
3~5
2.0
371NHA
25
670
0.7 ~ 1.0
2~3
-
320NAA
5.5
660
0.2 ~ 0.4
6~8
-
320HOA
5.5
550
0.2 ~ 0.4
6~8
0.7
330HUA
6
550
0.2 ~ 0.4
6~8
1.0
331HSA
6
600
0.7 ~ 1.0
2~3
2.0
350HUA
10
650
0.2 ~ 0.4
5~7
1.1
360HUA
15
550
0.2 ~ 0.4
5~7
0.1
385HUA
100
600
0.7 ~ 1.0
2~3
-
390HUA
500
630
0.2 ~ 0.4
5~7
< 0.1
陽イオン
テンプレート
HSZ-900
6.5 Å
水素
ベータ
アンモニウム
HSZ-800
5.8 Å
水素
ZSM-5
HSZ-700
4.8 Å
フェリエライト
HSZ-600
7Å
モルデナイト
HSZ-500
8Å
水素
カリウム
2
*1
*2
粒子の大きさ NH3-TPD
(mmol/g)
(μ m)
L型
アンモニウム
ナトリウム
HSZ-300
Y型
9Å
水素
※上記以外にもお客様のニーズに応じたカスタマイズも可能ですので、お気軽にお問合せ下さい。
荷姿はフレコン、スチールドラム、ファイバードラムの3種類をご用意しております。数量も臨機応変に対応可能です。 *1:BET測定条件:P/P0 = 0.1 〜 0.3でのN2吸着量から定量
*2:Langmuir法
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●成形体(ペレット品)
上記粉末品を使用した成形体( ペレット品 )での提供も行っておりますので、ご必要な方は個別にお問合せください。
お客様のニーズに応じたカスタマイズ( 形状、バインダー種等)も可能です。
【1.2 mmφ粘土バインダー】
【三つ葉型アルミナバインダー】
HSZ の使用例
®
自動車の排ガス浄化システム例
触媒
HSZ は年々厳しくなる自動車排出ガス
®
触媒コンバーター
規制に対応するための触媒材料として
HC, CO,
NOx, PM*
使用されています。
一般的にはコージェライト等のハニカム
形状の担体に他の触媒材料と一緒に
排気ガス
コーティングして使用されます。
石油精製・石油化学触媒としての使用例
流動接触分解( FCC)
水素化分解
芳香族炭化水素のアルキル化、不均化、異性化
低級炭化水素の芳香族化
各種ケミカルズの合成
ロータ部分にHSZ が使用されるハニカムロータ例
Ⓡ
再生ヒータ
VOCの処理においてHSZはトルエン、ベンゼン
クーリングゾーン
再生ファン
などの揮発性有機化合物に対する吸着性能に
再生ゾーン
極めて優れていることからVOC吸着除去剤とし
て広く実用化が進んでいます。今後VOCの排
気
加熱空
出規制強化が進む中、HSZの必要性は更に高
ア
ングエ
クーリ
まるものと期待されています。
VOC凝縮ロータ
処理ファン
処理ゾーン HSZを使用
プレフィルタ
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ゼオラム 、HSZ は東ソーの商標です。
このカタログに記載した規格値などは予告なく変更する場合があります。
このカタログに記載したデータは当社の方法による測定値であり、お客様に対する保証値では
ありません。
測定方法、機種等によっては当社測定値と異なる結果が出る可能性があります。
このカタログに記載した用途はお客様の参考のために記載したもので、具体的な用途についての
適合性及び安全性はお客様の責任で十分ご確認ください。
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機能材料事業部 ゼオライト BU
東京都港区芝 3 丁目 8 番 2 号 〒105-8623
Tel 03-5427-5173 Fax 03-5427-5217
E メール [email protected]
大 阪 支 店 有機化成品・機能材料グループ TEL 06-6209-1945 FAX 06-6209-1962
名古屋支店 化学品グループ
TEL 052-211-5491 FAX 052-211-5740
福 岡 支 店
TEL 092-781-0481 FAX 092-751-7015
ホームページ http://www.tosoh.co.jp/zeolite
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