JP2001205049A - 有害ガス除去方法および装置 - Google Patents
有害ガス除去方法および装置Info
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＴｉＯ２ の光触媒，等モル吸着作用を利用し
てＮＯｘ，ＳＯｘなどの大気汚染物質を除去する際に、
除染システムを運転停止することなくメンテナンスフリ
ーのまま長時間継続して安定した除染機能が発揮できる
ように改良する。 【解決手段】ＴｉＯ２ を主成分とする光触媒，もしく
は等モル吸着剤の触媒シート１を使って被処理ガス（環
境空気）中のＮＯｘやＳＯｘを亜硝酸，硝酸もしくは硫
酸に変化させてＮＯｘ濃度もしくはＳＯｘ濃度を低減さ
せる際に、前記触媒シートの裏面を常に水もしくはアル
カリ水溶液３に接触させることによって、ＴｉＯ２ の
表面に生成した亜硝酸，硝酸もしくは硫酸を逐次水もし
くはアルカリ水溶液に溶解させて触媒活性を回復させ、
反応生成物の蓄積に起因する除染速度の低下を抑制して
メンテナンスフリーのまま除染システムを長時間連続し
て運転できるようにする。
てＮＯｘ，ＳＯｘなどの大気汚染物質を除去する際に、
除染システムを運転停止することなくメンテナンスフリ
ーのまま長時間継続して安定した除染機能が発揮できる
ように改良する。 【解決手段】ＴｉＯ２ を主成分とする光触媒，もしく
は等モル吸着剤の触媒シート１を使って被処理ガス（環
境空気）中のＮＯｘやＳＯｘを亜硝酸，硝酸もしくは硫
酸に変化させてＮＯｘ濃度もしくはＳＯｘ濃度を低減さ
せる際に、前記触媒シートの裏面を常に水もしくはアル
カリ水溶液３に接触させることによって、ＴｉＯ２ の
表面に生成した亜硝酸，硝酸もしくは硫酸を逐次水もし
くはアルカリ水溶液に溶解させて触媒活性を回復させ、
反応生成物の蓄積に起因する除染速度の低下を抑制して
メンテナンスフリーのまま除染システムを長時間連続し
て運転できるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車道路用トン
ネル，あるいは地下駐車場の換気設備などに適用して、
その環境空気中に含まれている大気汚染物質の窒素酸化
物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する有害ガ
ス除去方法，および装置に関する。
ネル，あるいは地下駐車場の換気設備などに適用して、
その環境空気中に含まれている大気汚染物質の窒素酸化
物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する有害ガ
ス除去方法，および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今では、市街地，高速道路を走る自動
車台数の増加、渋滞等の交通事情悪化により大気中に多
量に吐き出される自動車の排気ガスなどが原因で大気の
環境基準を達成できない地域が数多く出現するようにな
っている。
車台数の増加、渋滞等の交通事情悪化により大気中に多
量に吐き出される自動車の排気ガスなどが原因で大気の
環境基準を達成できない地域が数多く出現するようにな
っている。
【０００３】そこで、環境空気の浄化対策として、自動
車エンジンなどの汚染物質の発生を低める対策とは別
に、環境空気中から大気汚染物質である窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ），硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去して空気の浄化を
図るようにした除染方法に関して、様々な研究，開発が
現在進められており、その一つに光触媒の酸化力を利用
して環境空気を浄化するようにした有害ガス除去方法が
注目されている。
車エンジンなどの汚染物質の発生を低める対策とは別
に、環境空気中から大気汚染物質である窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ），硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去して空気の浄化を
図るようにした除染方法に関して、様々な研究，開発が
現在進められており、その一つに光触媒の酸化力を利用
して環境空気を浄化するようにした有害ガス除去方法が
注目されている。
【０００４】この有害ガス除去方法は、市街地，自動車
道路トンネルなどの環境空気中（被処理ガス）に含まれ
る低濃度（数ｐｐｍ以下）のＮＯｘ（自動車道路トンネ
ルの場合は、概ね組成比ＮＯ：ＮＯ２ ＝９：１）を対
象に、４００ｎｍ以下の近紫外光により励起されて強い
酸化力をもつ活性酸素種、例えば（Ｏ２ - ）を生成す
る酸化チタン（ＴｉＯ２ ）のような半導体を主成分と
する光触媒のシートを利用し、次式(1) で表すように被
処理ガス（環境空気）に含まれているＮＯｘを酸化し、
二酸化窒素（ＮＯ２ ）を経て亜硝酸もしくは硝酸に変
えてその反応生成物を光触媒である酸化チタンの表面に
捕捉して除去する方法が特開平３−２３３１００号公
報，特開平６−３１５６１４号公報などで提案されて公
知である。
道路トンネルなどの環境空気中（被処理ガス）に含まれ
る低濃度（数ｐｐｍ以下）のＮＯｘ（自動車道路トンネ
ルの場合は、概ね組成比ＮＯ：ＮＯ２ ＝９：１）を対
象に、４００ｎｍ以下の近紫外光により励起されて強い
酸化力をもつ活性酸素種、例えば（Ｏ２ - ）を生成す
る酸化チタン（ＴｉＯ２ ）のような半導体を主成分と
する光触媒のシートを利用し、次式(1) で表すように被
処理ガス（環境空気）に含まれているＮＯｘを酸化し、
二酸化窒素（ＮＯ２ ）を経て亜硝酸もしくは硝酸に変
えてその反応生成物を光触媒である酸化チタンの表面に
捕捉して除去する方法が特開平３−２３３１００号公
報，特開平６−３１５６１４号公報などで提案されて公
知である。
【０００５】
【化１】 ＮＯ→ＮＯ２ （ＮＯ２ - ）→ ＮＯ３ - ………… (1) なお、前記の光触媒作用を利用することで、窒素酸化物
のみならず、処理ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を硫酸
に変えて同時除去することも可能である。
のみならず、処理ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を硫酸
に変えて同時除去することも可能である。
【０００６】また、被処理ガスがＮＯ，ＮＯ２ を含む
場合に、前記の酸化チタン（ＴｉＯ２ ）を主成分とし
た触媒シートを吸着剤として用い、次式(2) のように近
紫外光を照射せずに吸着剤との接触反応によりＮＯ，Ｎ
Ｏ２ を等モルずつ同時に吸着させて除染する方法（以
下、「等モル吸着」と称する）が本発明者等によって特
開平１１−９９５７号公報として先に提案されている。
場合に、前記の酸化チタン（ＴｉＯ２ ）を主成分とし
た触媒シートを吸着剤として用い、次式(2) のように近
紫外光を照射せずに吸着剤との接触反応によりＮＯ，Ｎ
Ｏ２ を等モルずつ同時に吸着させて除染する方法（以
下、「等モル吸着」と称する）が本発明者等によって特
開平１１−９９５７号公報として先に提案されている。
【０００７】
【化２】 ＮＯ＋ＮＯ２ ＋Ｈ２ Ｏ→２ＨＮＯ２ ………… (2)
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した有
害ガス除去方法において、ＴｉＯ２ を主成分とする光
触媒，もしくは吸着剤に反応生成物として捕捉，吸着さ
れた亜硝酸や硝酸が表面に蓄積していくと、次第に触媒
活性が低下して有害ガスの除去速度が徐々に低下するよ
うになる。そこで、従来ではロケーション先に布設した
光触媒，もしくは吸着剤のシートを定期的に水洗浄して
低下した触媒活性の再生を図るか、あるいは光触媒，吸
着剤のシート自身を新しいものに交換するようにしてい
るが、このメンテナンス作業中は環境空気除染システム
の運転を停止しなければならない。また、水洗浄によっ
て触媒活性を再生する場合でも、水洗浄を行った後、光
触媒，吸着剤シートが乾燥するまでは機能が十分に回復
しないため、システムの停止時間が長くなるといった問
題もある。
害ガス除去方法において、ＴｉＯ２ を主成分とする光
触媒，もしくは吸着剤に反応生成物として捕捉，吸着さ
れた亜硝酸や硝酸が表面に蓄積していくと、次第に触媒
活性が低下して有害ガスの除去速度が徐々に低下するよ
うになる。そこで、従来ではロケーション先に布設した
光触媒，もしくは吸着剤のシートを定期的に水洗浄して
低下した触媒活性の再生を図るか、あるいは光触媒，吸
着剤のシート自身を新しいものに交換するようにしてい
るが、このメンテナンス作業中は環境空気除染システム
の運転を停止しなければならない。また、水洗浄によっ
て触媒活性を再生する場合でも、水洗浄を行った後、光
触媒，吸着剤シートが乾燥するまでは機能が十分に回復
しないため、システムの停止時間が長くなるといった問
題もある。
【０００９】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、その目的は前記課題を解決し、除染システムの運転
を中断することなく、メンテナンスフリーのまま長時間
継続運転した場合でも安定した触媒活性の維持が図れる
ように改良した有害ガス除去方法，および装置を提供す
ることにある。
り、その目的は前記課題を解決し、除染システムの運転
を中断することなく、メンテナンスフリーのまま長時間
継続運転した場合でも安定した触媒活性の維持が図れる
ように改良した有害ガス除去方法，および装置を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
り次記のような方法で達成することができる。
り次記のような方法で達成することができる。
【００１１】(1) 被処理ガス中に含まれている窒素酸化
物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する有害ガ
ス除去方法であり、酸化チタン（ＴｉＯ２ ）を主成分
とする光触媒を含む多孔質な触媒シートの表面に波長４
００ｎｍ以下の近紫外光を照射し、被処理ガス中の窒素
酸化物や硫黄酸化物を亜硝酸，硝酸もしくは硫酸に酸化
して触媒シートに捕捉させるようにした方法において、
前記触媒シートの裏面に水もしくはアルカリ性水溶液を
常時接触させ、触媒シートが担持する酸化チタンの表面
に生成した亜硝酸，硝酸もしくは硫酸等の反応生成物を
水，もしくはアルカリ性水溶液に溶解させて触媒活性の
回復を図るようにする（請求項１）。
物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する有害ガ
ス除去方法であり、酸化チタン（ＴｉＯ２ ）を主成分
とする光触媒を含む多孔質な触媒シートの表面に波長４
００ｎｍ以下の近紫外光を照射し、被処理ガス中の窒素
酸化物や硫黄酸化物を亜硝酸，硝酸もしくは硫酸に酸化
して触媒シートに捕捉させるようにした方法において、
前記触媒シートの裏面に水もしくはアルカリ性水溶液を
常時接触させ、触媒シートが担持する酸化チタンの表面
に生成した亜硝酸，硝酸もしくは硫酸等の反応生成物を
水，もしくはアルカリ性水溶液に溶解させて触媒活性の
回復を図るようにする（請求項１）。
【００１２】また、水もしくはアルカリ性水溶液を使用
する代わりに、触媒シートの裏面にアルカリ成分を含有
する膜を密着させることにより、前記と同様に触媒シー
トの酸化チタン表面に生成した亜硝酸，硝酸もしくは硫
酸等の反応生成物を前記膜のアルカリ成分により中和し
て触媒活性を回復させる（請求項２）こともできる。
する代わりに、触媒シートの裏面にアルカリ成分を含有
する膜を密着させることにより、前記と同様に触媒シー
トの酸化チタン表面に生成した亜硝酸，硝酸もしくは硫
酸等の反応生成物を前記膜のアルカリ成分により中和し
て触媒活性を回復させる（請求項２）こともできる。
【００１３】(2) 被処理ガス中に含まれている窒素酸化
物（ＮＯｘ）を除去する有害ガス除去方法であり、酸化
チタン（ＴｉＯ２ ）を含有する多孔質な触媒シートの
表面に被処理ガスを接触させ、その等モル吸着作用によ
り窒素酸化物を亜硝酸に変化させて触媒シートの酸化チ
タン表面に吸着させるようにした方法において、前記触
媒シートの裏面に水もしくはアルカリ性水溶液を常に接
触させ、触媒シートの酸化チタン表面に生成した亜硝酸
の反応生成物を水もしくはアルカリ性水溶液に溶解させ
て触媒活性の回復を図るようにする（請求項３）。
物（ＮＯｘ）を除去する有害ガス除去方法であり、酸化
チタン（ＴｉＯ２ ）を含有する多孔質な触媒シートの
表面に被処理ガスを接触させ、その等モル吸着作用によ
り窒素酸化物を亜硝酸に変化させて触媒シートの酸化チ
タン表面に吸着させるようにした方法において、前記触
媒シートの裏面に水もしくはアルカリ性水溶液を常に接
触させ、触媒シートの酸化チタン表面に生成した亜硝酸
の反応生成物を水もしくはアルカリ性水溶液に溶解させ
て触媒活性の回復を図るようにする（請求項３）。
【００１４】また、水もしくはアルカリ性水溶液を使用
する代わりに、前記触媒シートの裏面にアルカリ成分を
含有するシートを密着させることにより、前記と同様に
触媒シートに生成した亜硝酸の反応生成物をアルカリ成
分により中和して触媒活性を回復させる（請求項４）こ
ともできる。
する代わりに、前記触媒シートの裏面にアルカリ成分を
含有するシートを密着させることにより、前記と同様に
触媒シートに生成した亜硝酸の反応生成物をアルカリ成
分により中和して触媒活性を回復させる（請求項４）こ
ともできる。
【００１５】さらに、前記方法のうち、水もしくはアル
カリ性水溶液を使用して反応生成物を溶解させる方法の
実施に際しては、反応生成物の溶解に用いる水もしくは
アルカリ性水溶液を、そのｐＨを適宜調整して循環させ
る（請求項５）ことにより、触媒シートを長期間継続し
て使用することができる。
カリ性水溶液を使用して反応生成物を溶解させる方法の
実施に際しては、反応生成物の溶解に用いる水もしくは
アルカリ性水溶液を、そのｐＨを適宜調整して循環させ
る（請求項５）ことにより、触媒シートを長期間継続し
て使用することができる。
【００１６】一方、前記した有害ガス除去方法に使用す
る本発明の有害ガス除去装置は次記のように構成するも
のとする。
る本発明の有害ガス除去装置は次記のように構成するも
のとする。
【００１７】(1) 多孔質な触媒シートの裏面側に該触媒
シートの全面域を包含する液溜容器を組合せた上で、該
容器内に水もしくはアルカリ性水溶液を満たした構成と
する（請求項６）。
シートの全面域を包含する液溜容器を組合せた上で、該
容器内に水もしくはアルカリ性水溶液を満たした構成と
する（請求項６）。
【００１８】(2) 多孔質な触媒シートの裏面側全域にア
ルカリ成分を含有する膜を重ね合わせて一体成形した構
成とする（請求項７）。
ルカリ成分を含有する膜を重ね合わせて一体成形した構
成とする（請求項７）。
【００１９】(3) また、前項(1) の装置において、水も
しくはアルカリ性水溶液を満たした液溜容器に送液ポン
プ，およびｐＨ調整槽を接続した循環水路を組合せ、該
循環水路と容器との間でｐＨ調整された水もしくはアル
カリ性水溶液を循環させる構成とする（請求項８）。
しくはアルカリ性水溶液を満たした液溜容器に送液ポン
プ，およびｐＨ調整槽を接続した循環水路を組合せ、該
循環水路と容器との間でｐＨ調整された水もしくはアル
カリ性水溶液を循環させる構成とする（請求項８）。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
の実施例に基づいて説明する。
の実施例に基づいて説明する。
【００２１】〔実施例１〕まず、図１は本発明の請求項
１，３に対応した有害ガス除去方法に適用する請求項６
の装置を示すものである。図において、１は酸化チタン
（ＴｉＯ２ ）とフッ素樹脂（バインダ）を混合，圧延
処理してシート状に成形した多孔質膜の触媒シート、２
は多孔質の触媒シート１の裏面全域を包含して触媒シー
トに組合せた皿状の液溜容器（例えば塩化ビニール
製）、３は液面が触媒シート１の裏面と接するように液
溜容器２に満たした水もしくはアルカリ性水溶液であ
る。前記触媒シート１の酸化チタンは先記した光触媒，
もしくは等モル吸着剤として環境空気の除染に使用され
る。
１，３に対応した有害ガス除去方法に適用する請求項６
の装置を示すものである。図において、１は酸化チタン
（ＴｉＯ２ ）とフッ素樹脂（バインダ）を混合，圧延
処理してシート状に成形した多孔質膜の触媒シート、２
は多孔質の触媒シート１の裏面全域を包含して触媒シー
トに組合せた皿状の液溜容器（例えば塩化ビニール
製）、３は液面が触媒シート１の裏面と接するように液
溜容器２に満たした水もしくはアルカリ性水溶液であ
る。前記触媒シート１の酸化チタンは先記した光触媒，
もしくは等モル吸着剤として環境空気の除染に使用され
る。
【００２２】前記の構成で、多孔質触媒シート１を光触
媒シートとして使用する場合には、触媒シート１の表面
に波長４００ｎｍ以下の近紫外光を照射する光源とし
て、例えばブラックライト，あるいは屋外で使用する場
合には太陽光を利用し、触媒シート１に混入したＴｉＯ
２ を励起させてその表面に生成した活性酸素種、例え
ば（Ｏ２ - ）によって被処理ガス（環境空気）に含ま
れるＮＯｘを水，アルカリ水溶液に溶け易い亜硝酸もし
くは硝酸に酸化させる。また、被処理ガス中に硫黄酸化
物(ＳＯｘ)が含まれている場合には、光触媒作用により
ＳＯｘが硫酸に酸化されてＴｉＯ２の表面に捕捉され
る。一方、触媒シート１を等モル吸着剤として使用する
場合には、近紫外光照射の光源を用いずに触媒シート１
の等モル吸着作用によりＮＯ，ＮＯ２ を亜硝酸に変え
て吸着させる。
媒シートとして使用する場合には、触媒シート１の表面
に波長４００ｎｍ以下の近紫外光を照射する光源とし
て、例えばブラックライト，あるいは屋外で使用する場
合には太陽光を利用し、触媒シート１に混入したＴｉＯ
２ を励起させてその表面に生成した活性酸素種、例え
ば（Ｏ２ - ）によって被処理ガス（環境空気）に含ま
れるＮＯｘを水，アルカリ水溶液に溶け易い亜硝酸もし
くは硝酸に酸化させる。また、被処理ガス中に硫黄酸化
物(ＳＯｘ)が含まれている場合には、光触媒作用により
ＳＯｘが硫酸に酸化されてＴｉＯ２の表面に捕捉され
る。一方、触媒シート１を等モル吸着剤として使用する
場合には、近紫外光照射の光源を用いずに触媒シート１
の等モル吸着作用によりＮＯ，ＮＯ２ を亜硝酸に変え
て吸着させる。
【００２３】ここで、触媒シート１のＴｉＯ２ 表面に
生成した反応生成物としての亜硝酸や硝酸は、触媒シー
ト１の裏面側に接している水もしくはアルカリ水溶液３
に向けて逐次移動して溶解するようになる。同様にＳＯ
ｘが酸化されてＴｉＯ２ 表面に生成した硫酸も水もし
くはアルカリ水溶液３に向け移動して溶解する。なお、
亜硝酸，硝酸，および硫酸がＴｉＯ２ の表面から水も
しくはアルカリ水溶液に向けて移動するメカニズムは、
ＴｉＯ２ 表面の水酸基や吸着水が関与するものと推定
される。
生成した反応生成物としての亜硝酸や硝酸は、触媒シー
ト１の裏面側に接している水もしくはアルカリ水溶液３
に向けて逐次移動して溶解するようになる。同様にＳＯ
ｘが酸化されてＴｉＯ２ 表面に生成した硫酸も水もし
くはアルカリ水溶液３に向け移動して溶解する。なお、
亜硝酸，硝酸，および硫酸がＴｉＯ２ の表面から水も
しくはアルカリ水溶液に向けて移動するメカニズムは、
ＴｉＯ２ 表面の水酸基や吸着水が関与するものと推定
される。
【００２４】これにより、環境空気の除染システムで多
孔質触媒シート１を長時間継続して使用した場合でも、
ＴｉＯ２ の表面が亜硝酸や硝酸，および硫酸の蓄積な
しに常に清浄な状態に保たれて安定した触媒活性が保た
れるようになる。また、この場合に、水の代わりにアル
カリ性水溶液を用いると、ＴｉＯ２ の表面に生成した
亜硝酸，硝酸，および硫酸が速やかにアルカリ性水溶液
に吸収されるので、触媒活性の回復がより一層効果的に
進むようになる。
孔質触媒シート１を長時間継続して使用した場合でも、
ＴｉＯ２ の表面が亜硝酸や硝酸，および硫酸の蓄積な
しに常に清浄な状態に保たれて安定した触媒活性が保た
れるようになる。また、この場合に、水の代わりにアル
カリ性水溶液を用いると、ＴｉＯ２ の表面に生成した
亜硝酸，硝酸，および硫酸が速やかにアルカリ性水溶液
に吸収されるので、触媒活性の回復がより一層効果的に
進むようになる。
【００２５】また、多孔質触媒シート１を等モル吸着剤
として使用する場合でも、前記と同様に触媒シート１の
裏面を水もしくはアルカリ水溶液と接触させることによ
り、触媒シート１に吸着された亜硝酸は裏面側に逐次移
動して水もしくはアルカリ水溶液に溶解し、これにより
触媒シート１の機能が回復して長期間継続して安定した
除染運転が行えるようになる。
として使用する場合でも、前記と同様に触媒シート１の
裏面を水もしくはアルカリ水溶液と接触させることによ
り、触媒シート１に吸着された亜硝酸は裏面側に逐次移
動して水もしくはアルカリ水溶液に溶解し、これにより
触媒シート１の機能が回復して長期間継続して安定した
除染運転が行えるようになる。
【００２６】なお、液溜容器２に収容した水もしくはア
ルカリ水溶液は、触媒シート１の使用時間の経過に伴っ
て液中に溶解した亜硝酸や硝酸の濃度が高まって飽和状
態になるので、実際の使用に際しては触媒シート１の使
用時間経過に合わせて適宜に液を新しいものと交換する
ものとする。
ルカリ水溶液は、触媒シート１の使用時間の経過に伴っ
て液中に溶解した亜硝酸や硝酸の濃度が高まって飽和状
態になるので、実際の使用に際しては触媒シート１の使
用時間経過に合わせて適宜に液を新しいものと交換する
ものとする。
【００２７】〔実施例２〕次に、先記実施例１の応用例
として本発明の請求項５，８に対応する実施例の構成を
図２に示す。この実施例においては、図１に示した液溜
容器２に外部回路として送液ポンプ４，ｐＨ調整槽５を
備えた循環水路６を接続し、触媒シート１で環境空気の
除染を行っている間に送液ポンプ４を運転して水もしく
はアルカリ水溶液を、循環水路６を経由して液溜容器２
に循環送水しつつ、ｐＨ槽５で液のｐＨを適正な範囲
（ｐＨ７〜１３）に調整する。
として本発明の請求項５，８に対応する実施例の構成を
図２に示す。この実施例においては、図１に示した液溜
容器２に外部回路として送液ポンプ４，ｐＨ調整槽５を
備えた循環水路６を接続し、触媒シート１で環境空気の
除染を行っている間に送液ポンプ４を運転して水もしく
はアルカリ水溶液を、循環水路６を経由して液溜容器２
に循環送水しつつ、ｐＨ槽５で液のｐＨを適正な範囲
（ｐＨ７〜１３）に調整する。
【００２８】これにより、先記実施例１のように液溜容
器２に入れた液を交換する面倒な手間を必要とせずによ
り安定した除染性能を発揮できる。
器２に入れた液を交換する面倒な手間を必要とせずによ
り安定した除染性能を発揮できる。
【００２９】〔実施例３〕次に、本発明の請求項２，４
に対応した有害ガス除去方法，並びに該方法に適用する
請求項７の装置を図７で説明する。この実施例において
は、先記の実施例１で述べた酸化チタン（ＴｉＯ２ ）
を主成分とする多孔質触媒シート１の裏面側に、アルカ
リ成分を含有した膜としてなる反応生成物の中和剤シー
ト７を積層して一体に成形した構成になる。なお、７ａ
は中和剤シート７の裏面に貼り合わせた塩化ビールなど
で作られた基材である。
に対応した有害ガス除去方法，並びに該方法に適用する
請求項７の装置を図７で説明する。この実施例において
は、先記の実施例１で述べた酸化チタン（ＴｉＯ２ ）
を主成分とする多孔質触媒シート１の裏面側に、アルカ
リ成分を含有した膜としてなる反応生成物の中和剤シー
ト７を積層して一体に成形した構成になる。なお、７ａ
は中和剤シート７の裏面に貼り合わせた塩化ビールなど
で作られた基材である。
【００３０】ここで、前記シート７に使用するアルカリ
成分としては、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属
の酸化物、水酸化物、複合酸化物のいずれを用いてもよ
いが、水への溶解度が小さいものが好ましい。また、モ
ルタルを微粉砕したものやセメントを用いてもよい。ま
た、中和剤シート７は、有機，もしくは無機バインダの
いずれか一方、もしくは両者を前記のアルカリ成分と混
合，圧延してシート状に加工した後に、触媒シート１の
裏面側に重ね合わせて圧延処理により一体に成形する。
この場合に、触媒シート１のＴｉＯ２ を光触媒として
使用する場合には前記バインダとして無機バインダを用
いるのがよい。なお、本実施例では、フッ素樹脂をバイ
ンダに採用してアルカリ成分と混合，圧延してシート状
に加工した。また、中和剤シート７に担持したアルカリ
成分は、大気汚染物質（ＮＯｘ）の吸着とともに後記の
ように触媒シート１から移動して来る亜硝酸や硝酸と当
量ずつ反応して徐々に滅少することから、そのシートの
厚みは触媒シート１よりも厚く設定して形成するのがよ
い。
成分としては、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属
の酸化物、水酸化物、複合酸化物のいずれを用いてもよ
いが、水への溶解度が小さいものが好ましい。また、モ
ルタルを微粉砕したものやセメントを用いてもよい。ま
た、中和剤シート７は、有機，もしくは無機バインダの
いずれか一方、もしくは両者を前記のアルカリ成分と混
合，圧延してシート状に加工した後に、触媒シート１の
裏面側に重ね合わせて圧延処理により一体に成形する。
この場合に、触媒シート１のＴｉＯ２ を光触媒として
使用する場合には前記バインダとして無機バインダを用
いるのがよい。なお、本実施例では、フッ素樹脂をバイ
ンダに採用してアルカリ成分と混合，圧延してシート状
に加工した。また、中和剤シート７に担持したアルカリ
成分は、大気汚染物質（ＮＯｘ）の吸着とともに後記の
ように触媒シート１から移動して来る亜硝酸や硝酸と当
量ずつ反応して徐々に滅少することから、そのシートの
厚みは触媒シート１よりも厚く設定して形成するのがよ
い。
【００３１】かかる構成により、触媒シート１に担持し
たＴｉＯ２ の光触媒作用，もしくは等モル吸着作用に
よって生成した亜硝酸や硝酸は、触媒シート１の裏面側
に重ね合わせた中和剤シート７に順次移動してそのアル
カリ成分と中和反応し、亜硝酸塩，硝酸塩に変わって固
定される。これにより、先記実施例１と同様に触媒シー
ト１に担持したＴｉＯ２ の触媒活性が回復して長時間
継続して安定した除染機能を発揮できるようになる。
たＴｉＯ２ の光触媒作用，もしくは等モル吸着作用に
よって生成した亜硝酸や硝酸は、触媒シート１の裏面側
に重ね合わせた中和剤シート７に順次移動してそのアル
カリ成分と中和反応し、亜硝酸塩，硝酸塩に変わって固
定される。これにより、先記実施例１と同様に触媒シー
ト１に担持したＴｉＯ２ の触媒活性が回復して長時間
継続して安定した除染機能を発揮できるようになる。
【００３２】なお、中和剤シート７はある時間使用した
後に水洗して再生処理することにより、シート７に固定
されている亜硝酸塩や硝酸塩を速やかに溶出させて回収
することが可能である。また、この際に洗浄水と一緒に
溶出したアルカリ成分の一部は多孔質の触媒シート１に
も浸透するようになるので、これにより触媒シート１の
ＮＯｘ吸着性が高まり、その結果として被処理ガスの除
染速度が増大するといった効果も得られる。
後に水洗して再生処理することにより、シート７に固定
されている亜硝酸塩や硝酸塩を速やかに溶出させて回収
することが可能である。また、この際に洗浄水と一緒に
溶出したアルカリ成分の一部は多孔質の触媒シート１に
も浸透するようになるので、これにより触媒シート１の
ＮＯｘ吸着性が高まり、その結果として被処理ガスの除
染速度が増大するといった効果も得られる。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、酸化
チタン（ＴｉＯ２ ）を主成分とする光触媒，もしくは
等モル吸着剤の触媒シートにより被処理ガス（環境空
気）中の窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）
を亜硝酸，硝酸もしくは硫酸に変化させてＮＯｘ濃度や
ＳＯｘ濃度を低減させる際に、前記触媒シートの裏面を
常に水もしくはアルカリ水溶液に接触させることによっ
て、酸化チタンの表面に生成した亜硝酸，硝酸もしくは
硫酸等を逐次水に溶解させることが可能となり、この反
応生成物の蓄積に起因して触媒活性，および除染速度が
低下するのを抑制してメンテナンスフリーのまま除染シ
ステムを長時間連続的に運転することができる。また、
この場合に水の代わりにアルカリ性水溶液を用いること
により、触媒活性の回復性がより一層向上する。
チタン（ＴｉＯ２ ）を主成分とする光触媒，もしくは
等モル吸着剤の触媒シートにより被処理ガス（環境空
気）中の窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）
を亜硝酸，硝酸もしくは硫酸に変化させてＮＯｘ濃度や
ＳＯｘ濃度を低減させる際に、前記触媒シートの裏面を
常に水もしくはアルカリ水溶液に接触させることによっ
て、酸化チタンの表面に生成した亜硝酸，硝酸もしくは
硫酸等を逐次水に溶解させることが可能となり、この反
応生成物の蓄積に起因して触媒活性，および除染速度が
低下するのを抑制してメンテナンスフリーのまま除染シ
ステムを長時間連続的に運転することができる。また、
この場合に水の代わりにアルカリ性水溶液を用いること
により、触媒活性の回復性がより一層向上する。
【００３４】また、前記した水もしくはアルカリ水溶液
の代わりに、触媒シートとアルカリ成分を含有する膜を
重ね合わせて一体に成形することによっても、上記と同
様の効果が得られるほか、水洗による再生処理を併用し
ても反応生成物の除去，回収が容易であることから、洗
浄水を節約できる経済的な効果が得られるなど、大気汚
染物質の除染性能，並びにメンテナンス性の面で優れた
効果を発揮する有害ガス除去方法，および装置を提供す
ることができる。
の代わりに、触媒シートとアルカリ成分を含有する膜を
重ね合わせて一体に成形することによっても、上記と同
様の効果が得られるほか、水洗による再生処理を併用し
ても反応生成物の除去，回収が容易であることから、洗
浄水を節約できる経済的な効果が得られるなど、大気汚
染物質の除染性能，並びにメンテナンス性の面で優れた
効果を発揮する有害ガス除去方法，および装置を提供す
ることができる。
【図１】本発明の実施例１に対応する有害ガス除去装置
の模式図
の模式図
【図２】本発明の実施例２に対応するする有害ガス除去
装置の模式図
装置の模式図
【図３】本発明の実施例３に対応する有害ガス除去装置
の模式図
の模式図
１ 触媒シート ２ 液溜容器 ３ 水もしくはアルカリ水溶液 ４ 送液ポンプ ５ ｐＨ調整槽 ６ 循環水路 ７ アルカリ成分を含有した反応生成物の中和剤シー
ト
ト
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D048 AA02 AA06 AB01 BA07X BA41X BB03 BD05 CA06 CA07 CC51 EA01 EA04 4G069 AA03 BA04A BA04B BA48A CA02 CA03 CA07 CA12 CA13 DA06 EA07 EA11 EB10 GA12
Claims (8)
- 【請求項１】被処理ガス中に含まれている窒素酸化物
（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する有害ガス
除去方法であり、酸化チタン（ＴｉＯ２ ）を主成分と
する光触媒を含む多孔質な触媒シートの表面に波長４０
０ｎｍ以下の近紫外光を照射し、被処理ガス中の窒素酸
化物や硫黄酸化物を亜硝酸，硝酸もしくは硫酸に酸化し
て触媒シートに捕捉させるようにした方法において、前
記触媒シートの裏面に水もしくはアルカリ性水溶液を常
時接触させ、触媒シートの酸化チタン表面に生成した亜
硝酸，硝酸，硫酸等の反応生成物を逐次水もしくはアル
カリ性水溶液に溶解させて触媒活性の回復を図るように
したことを特徴とする有害ガス除去方法。 - 【請求項２】被処理ガス中に含まれている窒素酸化物
（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する有害ガス
除去方法であり、酸化チタン（ＴｉＯ２ ）を主成分と
する光触媒を含有した多孔質な触媒シートの表面に波長
４００ｎｍ以下の近紫外光を照射し、被処理ガス中の窒
素酸化物や硫黄酸化物を亜硝酸，硝酸もしくは硫酸に酸
化して触媒シートに捕捉させるようにした方法におい
て、前記触媒シートの裏面にアルカリ成分を含有する膜
を密着させ、触媒シートの酸化チタン表面に生成した亜
硝酸，硝酸，硫酸等の反応生成物を前記膜のアルカリ成
分との反応により中和させて触媒活性の回復を図るよう
にしたことを特徴とする有害ガス除去方法。 - 【請求項３】被処理ガス中に含まれているＮＯとＮＯ２
とを含む窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する有害ガス除去
方法であり、酸化チタン（ＴｉＯ２ ）を吸着剤として
含有する多孔質な触媒シートの表面に被処理ガスを接触
させ、その等モル吸着作用により窒素酸化物を亜硝酸に
変化させて触媒シートに吸着させるようにした方法にお
いて、前記触媒シートの裏面に水もしくはアルカリ性水
溶液を常時接触させ、触媒シートの酸化チタン表面に生
成した亜硝酸の反応生成物を水もしくはアルカリ性水溶
液に溶解させて触媒活性の回復を図るようにしたことを
特徴とする有害ガス除去方法。 - 【請求項４】被処理ガス中に含まれているＮＯとＮＯ２
とを含む窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する有害ガス除去
方法であり、酸化チタン（ＴｉＯ２ ）を吸着剤として
含有する多孔質な触媒シートの表面に被処理ガスを接触
させ、その等モル吸着作用により窒素酸化物を亜硝酸に
変化させて触媒シートに吸着させるようにした方法にお
いて、前記触媒シートの裏面にアルカリ成分を含有する
膜を密着させ、触媒シートの酸化チタン表面に生成した
亜硝酸の反応生成物を前記膜のアルカリ成分との反応に
より中和させて触媒活性の回復を図るようにしたことを
特徴とする有害ガス除去方法。 - 【請求項５】請求項１，または３記載の有害ガス除去方
法において、反応生成物の溶解に用いる水もしくはアル
カリ性水溶液を、そのｐＨを調整して循環させることを
特徴とする有害ガス除去方法。 - 【請求項６】請求項１，または３記載の有害ガス除去方
法に用いる有害ガス除去装置であって、多孔質触媒シー
トの裏面側に該触媒シートの全面域を包含する液溜容器
を組合せた上で、該液溜容器内に水もしくはアルカリ性
水溶液を満たしたことを特徴とする有害ガス除去装置。 - 【請求項７】請求項２，または４記載の有害ガス除去方
法に用いる有害ガス除去装置であって、多孔質触媒シー
トの裏面にアルカリ成分を含有するシート状の膜を重ね
合わせて一体に成形したことを特徴とする有害ガス除去
装置。 - 【請求項８】請求項５記載の有害ガス除去方法に用いる
有害ガス除去装置であって、多孔質触媒シートの裏面側
に該触媒シートの全面域を包含して水もしくはアルカリ
性水溶液を満たした容器を組合せるとともに、該容器に
送液ポンプ，およびｐＨ調整槽を接続した循環水路を組
合せ、該循環水路と容器との間でｐＨ調整された水もし
くはアルカリ性水溶液を循環させるよう構成したことを
特徴とする有害ガス除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000012923A JP2001205049A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 有害ガス除去方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000012923A JP2001205049A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 有害ガス除去方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001205049A true JP2001205049A (ja) | 2001-07-31 |
Family
ID=18540582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000012923A Pending JP2001205049A (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 有害ガス除去方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001205049A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100368064C (zh) * | 2006-05-31 | 2008-02-13 | 浙江大学 | 光催化氧化结合湿法吸收的湿法烟气脱硝工艺 |
| CN102908883A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-02-06 | 北京大学 | 一种烟气同时脱硫脱硝方法 |
| CN102939702A (zh) * | 2010-06-10 | 2013-02-20 | 三菱电机株式会社 | 使在旋转电机的循环风路内流动的冷却空气中所产生的臭氧及硝酸的浓度降低的方法以及装置 |
-
2000
- 2000-01-21 JP JP2000012923A patent/JP2001205049A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100368064C (zh) * | 2006-05-31 | 2008-02-13 | 浙江大学 | 光催化氧化结合湿法吸收的湿法烟气脱硝工艺 |
| CN102939702A (zh) * | 2010-06-10 | 2013-02-20 | 三菱电机株式会社 | 使在旋转电机的循环风路内流动的冷却空气中所产生的臭氧及硝酸的浓度降低的方法以及装置 |
| CN102908883A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-02-06 | 北京大学 | 一种烟气同时脱硫脱硝方法 |
| CN102908883B (zh) * | 2012-09-27 | 2015-07-29 | 北京大学 | 一种烟气同时脱硫脱硝方法 |
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