JP2007319859A - Adsorbent of nitrogen oxides, production and regeneration method thereof, and removing method of nitrogen oxides - Google Patents

Adsorbent of nitrogen oxides, production and regeneration method thereof, and removing method of nitrogen oxides Download PDF

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久雄 近藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adsorbent suited to adsorb and remove nitrogen oxides of low concentration, production and regeneration methods thereof, and a method efficiently cleaning gas containing nitrogen oxides of low concentration. <P>SOLUTION: This adsorbent is for treating exhaust gas with concentrations of nitrogen oxides and/or sulfur oxides of 5 ppm or less. The adsorbent for nitrogen oxides and/or sulfur oxides contains at least one kind of element selected from (A) tin, antimony and bismuth, and at least one kind of element selected from (E) alkaline earth metal elements, titanium, silicon and zirconium, excluding one having ilmenite structure. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、窒素酸化物および/または硫黄酸化物の吸着剤、この吸着剤の製造および再生方法、ならびにこの吸着剤を用いた窒素酸化物および/または硫黄酸化物の除去方法に関する。以下、窒素酸化物および/または硫黄酸化物を「窒素酸化物等」ということもある。   The present invention relates to a nitrogen oxide and / or sulfur oxide adsorbent, a method for producing and regenerating the adsorbent, and a method for removing nitrogen oxide and / or sulfur oxide using the adsorbent. Hereinafter, nitrogen oxides and / or sulfur oxides may be referred to as “nitrogen oxides”.

ボイラなどの固定式窒素酸化物発生源からの窒素酸化物の除去方法に関しては、従来から、アンモニアを還元剤に用いて窒素酸化物を選択的に還元して無害な窒素と水に変換する接触還元法が最も経済的な方法として広く用いられている。   With regard to the method of removing nitrogen oxides from fixed nitrogen oxide sources such as boilers, conventionally, contact that selectively reduces nitrogen oxides using ammonia as a reducing agent and converts them into harmless nitrogen and water. The reduction method is widely used as the most economical method.

これに対し、道路トンネル、シェルター付道路、大深度地下空間、道路交差点、地下駐車場などにおける換気ガスもしくは大気、および家庭内で使用される燃焼機器から排出されるガスなどに含まれる窒素酸化物の濃度は5ppm程度と、ボイラ排ガス中の窒素酸化物濃度に比べて著しく低く、またガス温度は常温であり、しかもガス量は莫大なものである。従来のアンモニア還元方法、例えば道路トンネルの換気ガスに上記接触還元法を適用して窒素酸化物を効率よく除去するためには、この換気ガスの温度を300℃以上にすることが必要であり、その結果、多大なエネルギーが必要となることから、上記接触還元法をそのまま適用することには経済的に問題がある。   On the other hand, nitrogen oxides contained in ventilation gas or air at road tunnels, sheltered roads, deep underground spaces, road intersections, underground parking lots, etc., and gases emitted from combustion equipment used at home The concentration of is about 5 ppm, which is significantly lower than the nitrogen oxide concentration in the boiler exhaust gas, the gas temperature is normal, and the amount of gas is enormous. In order to efficiently remove nitrogen oxides by applying the above catalytic reduction method to a conventional ammonia reduction method, for example, the ventilation gas of a road tunnel, the temperature of the ventilation gas needs to be 300 ° C. or higher. As a result, a great deal of energy is required, so there is an economical problem in applying the catalytic reduction method as it is.

このような事情から上記のアンモニア還元法は直接用いることはできず、道路トンネルの換気ガスなど、窒素酸化物の濃度が低い、例えば5ppm以下の排ガスから窒素酸化物を効率よく除去することが望まれている。そこで、低濃度の窒素酸化物を吸着剤に吸着させて除去する方法、およびこれに適した吸着剤が提案されている。   For these reasons, the above ammonia reduction method cannot be used directly, and it is desirable to efficiently remove nitrogen oxides from exhaust gas having a low nitrogen oxide concentration, for example, 5 ppm or less, such as road tunnel ventilation gas. It is rare. Therefore, a method for removing low-concentration nitrogen oxides by adsorbing them on an adsorbent and an adsorbent suitable for this method have been proposed.

本出願人は、上記のような低濃度の窒素酸化物含有ガスから窒素酸化物を吸着除去するに好適な各種吸着剤を提案している(特許文献1〜10)。   The present applicant has proposed various adsorbents suitable for adsorbing and removing nitrogen oxides from such low-concentration nitrogen oxide-containing gases (Patent Documents 1 to 10).

また、本出願人は、窒素酸化物のほかに硫黄酸化物を含有するガスから窒素酸化物を効率よく除去する方法として、あらかじめ硫黄酸化物を除去した後、窒素酸化物用吸着剤に接触させて窒素酸化物を吸着除去する方法を提案している(特許文献11)。   In addition, as a method for efficiently removing nitrogen oxides from a gas containing sulfur oxides in addition to nitrogen oxides, the present applicant removed sulfur oxides in advance and then brought them into contact with an adsorbent for nitrogen oxides. A method of adsorbing and removing nitrogen oxides is proposed (Patent Document 11).

さらに、本出願人は、使用によって性能の低下した吸着剤を還元剤の存在下で加熱して再生する方法も提案している(特許文献12)。   Furthermore, the present applicant has also proposed a method of regenerating by heating an adsorbent whose performance has been reduced by use in the presence of a reducing agent (Patent Document 12).

特開平10−128105号公報JP-A-10-128105 特開平10−192698号公報JP-A-10-192698 特開平10−309435号公報JP-A-10-309435 特開平11−28351号公報JP-A-11-28351 特開平11−28352号公報JP-A-11-28352 特開2000−51655号公報JP 2000-51655 A 特開2000−225318号公報JP 2000-225318 A 特開2000−325780号公報JP 2000-325780 A 特開2001−38200号公報JP 2001-38200 A 特開2002−248348号公報JP 2002-248348 A 特開平10−76136号公報JP-A-10-76136 特開2000−225317号公報JP 2000-225317 A

本発明の目的は、(1)窒素酸化物等を吸着除去するに好適な、特に5ppm程度以下の低濃度の窒素酸化物等を吸着除去するに好適な吸着剤、(2)この吸着剤の製造方法、(3)この吸着剤の再生方法、および(4)この吸着剤を用いた窒素酸化物等の除去方法を提供することにある。   The object of the present invention is (1) an adsorbent suitable for adsorbing and removing nitrogen oxides, etc., particularly suitable for adsorbing and removing low concentrations of nitrogen oxides of about 5 ppm or less, and (2) It is to provide a production method, (3) a method for regenerating the adsorbent, and (4) a method for removing nitrogen oxides or the like using the adsorbent.

本発明者らは、鋭意研究の結果、下記の発明により上記課題を解決できることを見出した。
(1) 窒素酸化物および/または硫黄酸化物の濃度が5ppm以下の排ガスを処理するための吸着剤であって、(A)スズ、アンチモンおよびビスマスから選ばれる少なくとも1種の元素と、(E)アルカリ土類金属元素、チタン、ケイ素およびジルコニウムから選ばれる少なくとも1種の元素とを含有することを特徴とする窒素酸化物および/または硫黄酸化物の吸着剤(ただし、イルメナイト構造を有するものを除く)。
(2) (A)、(E)の各成分元素を含む吸着剤前駆体を還元性雰囲気中で加熱することを特徴とする上記(1)の窒素酸化物および/または硫黄酸化物の吸着剤の製造方法。
(3) 上記(1)の吸着剤を再生する方法であって、該吸着剤を還元剤の存在下で加熱することを特徴とする窒素酸化物および/または硫黄酸化物の吸着剤の再生方法。
(4) 窒素酸化物および/または硫黄酸化物を含むガスを上記(1)の吸着剤に接触させて窒素酸化物および/または硫黄酸化物を吸着除去することを特徴とする窒素酸化物および/または硫黄酸化物の除去方法。
(5) 窒素酸化物、または窒素酸化物および硫黄酸化物を含むガスを請求項1の吸着剤に接触させて、窒素酸化物、または窒素酸化物および硫黄酸化物を吸着除去し、この窒素酸化物、または窒素酸化物および硫黄酸化物を吸着した吸着剤を還元剤の存在下で加熱して、窒素酸化物を脱離させるとともに吸着剤を再生し、さらに脱離した窒素酸化物を脱硝処理することを特徴とする窒素酸化物、または窒素酸化物および硫黄酸化物を含むガスの浄化方法。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following invention.
(1) An adsorbent for treating exhaust gas having a nitrogen oxide and / or sulfur oxide concentration of 5 ppm or less, and (A) at least one element selected from tin, antimony, and bismuth; ) Adsorbent of nitrogen oxide and / or sulfur oxide, characterized by containing at least one element selected from alkaline earth metal elements, titanium, silicon and zirconium (however, those having an ilmenite structure) except).
(2) The nitrogen oxide and / or sulfur oxide adsorbent according to (1) above, wherein the adsorbent precursor containing the component elements (A) and (E) is heated in a reducing atmosphere. Manufacturing method.
(3) A method for regenerating the adsorbent of (1) above, wherein the adsorbent is heated in the presence of a reducing agent, and the method for regenerating an adsorbent of nitrogen oxide and / or sulfur oxide .
(4) Nitrogen oxide and / or sulfur oxide adsorbed and removed by contacting a gas containing nitrogen oxide and / or sulfur oxide with the adsorbent of (1) above; Or a method for removing sulfur oxides.
(5) Nitrogen oxide or a gas containing nitrogen oxide and sulfur oxide is brought into contact with the adsorbent of claim 1 to adsorb and remove nitrogen oxide or nitrogen oxide and sulfur oxide, and this nitrogen oxidation Or adsorbent that adsorbs nitrogen oxides and sulfur oxides in the presence of a reducing agent to desorb nitrogen oxides, regenerate the adsorbents, and denitrate the desorbed nitrogen oxides A method for purifying nitrogen oxides or a gas containing nitrogen oxides and sulfur oxides, comprising:

また、窒素酸化物および硫黄酸化物を含むガスを最初に硫黄酸化物用吸着剤に接触させて硫黄酸化物を吸着除去し、次に残存する窒素酸化物を含むガスを上記(5)に従って処理してもよい。   Further, a gas containing nitrogen oxides and sulfur oxides is first contacted with an adsorbent for sulfur oxides to adsorb and remove sulfur oxides, and then the remaining gas containing nitrogen oxides is treated according to the above (5). May be.

本発明の吸着剤は、窒素酸化物等、特に低濃度の窒素酸化物等に対して高い吸着性能を有し、しかも優れた耐久性を示す。   The adsorbent of the present invention has high adsorption performance for nitrogen oxides and the like, in particular, low concentrations of nitrogen oxides and exhibits excellent durability.

本発明の吸着剤を用いることにより、窒素酸化物等を含むガスを効率よく浄化することができる。   By using the adsorbent of the present invention, a gas containing nitrogen oxides can be efficiently purified.

本発明の吸着剤は、5ppm以下の低濃度の窒素酸化物等、すなわち窒素酸化物および/または硫黄酸化物を吸着するためのものである。この窒素酸化物はNOxとして示されるものであり、具体的にはNOおよびNOを挙げることができる。また、硫黄酸化物とはSOxで示されるものであり、具体的にはSOを挙げることができる。本発明の吸着剤は、窒素酸化物と硫黄酸化物とを同時にでも、あるいは個別にでも処理することができるが、特にNOの吸着除去に優れている。 The adsorbent of the present invention is for adsorbing nitrogen oxides having a low concentration of 5 ppm or less, that is, nitrogen oxides and / or sulfur oxides. This nitrogen oxide is shown as NOx, and specifically, NO and NO 2 can be mentioned. Further, the sulfur oxide is represented by SOx, and specifically includes SO 2 . The adsorbent of the present invention can treat nitrogen oxides and sulfur oxides simultaneously or individually, and is particularly excellent in NO 2 adsorption removal.

本発明の吸着剤は、スズ、アンチモンおよびビスマスから選ばれる少なくとも1種(成分A)と、アルカリ土類金属元素(Be、Mg、Ca、SrおよびBaから選ばれる少なくとも1種の元素)、チタン、ケイ素およびジルコニウムから選ばれる少なくとも1種の元素(成分E)、好ましくはアルカリ土類金属元素とを含有する。具体的には、例えば、アンチモンとカルシウムや、スズとカルシウムとを含む吸着剤を挙げることができる。   The adsorbent of the present invention comprises at least one selected from tin, antimony and bismuth (component A), an alkaline earth metal element (at least one element selected from Be, Mg, Ca, Sr and Ba), titanium , At least one element selected from silicon and zirconium (component E), preferably an alkaline earth metal element. Specific examples include adsorbents containing antimony and calcium or tin and calcium.

成分Aの割合は、窒素酸化物等の吸着性能などを考慮して、1〜99.5質量%、好ましくは5〜99質量%(残余は成分B、合計100質量%)の範囲で適宜選択すればよい。   The proportion of component A is appropriately selected in the range of 1 to 99.5% by mass, preferably 5 to 99% by mass (the remainder is component B, total 100% by mass) in consideration of adsorption performance of nitrogen oxides and the like. do it.

吸着剤中の成分Aの形態については、窒素酸化物等の吸着性能が得られる限りいずれの形態にあってもよい。例えば、金属(単体)、酸化物、複合酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物などを挙げることができる。成分Eも同様に、好適な形態を適宜選択することができる。   The form of component A in the adsorbent may be in any form as long as adsorption performance such as nitrogen oxide is obtained. For example, a metal (a simple substance), an oxide, a complex oxide, a hydroxide, a carbonate, a sulfate, a halide, and the like can be given. Similarly, a suitable form of the component E can be selected as appropriate.

成分Aおよび成分Eの出発原料としては、各元素の金属(単体)、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、有機金属塩、酢酸塩やシュウ酸塩などの有機酸塩などを用いることができる。   Starting materials for component A and component E include metals (elemental), oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, halides, organic metal salts, organic salts such as acetates and oxalates of each element. Acid salts and the like can be used.

上記の吸着剤は、例えば、次の方法によって製造することができる。
(1)成分Aおよび成分Eの出発原料の粉体、または粉体と水溶液とを一般に用いられている成型助剤とともに混合、攪拌し、押出成型機で成型した後、50〜120℃で乾燥し、必要に応じて、さらに200〜600℃、好ましくは250〜500℃で1〜10時間、好ましくは2〜6時間、空気中または窒素などの不活性ガス中などで焼成する。
Said adsorbent can be manufactured by the following method, for example.
(1) Powders of starting materials of component A and component E, or powder and an aqueous solution are mixed and stirred together with commonly used molding aids, molded by an extruder, and then dried at 50 to 120 ° C. If necessary, it is further calcined at 200 to 600 ° C., preferably 250 to 500 ° C. for 1 to 10 hours, preferably 2 to 6 hours, in air or in an inert gas such as nitrogen.

上記の吸着剤のなかでも、上記(1)の方法によって得られる成型体を更に還元性雰囲気中で加熱処理して成分元素の少なくとも一部を還元もしくは合金化したものが好適に用いられる。本発明においては、上記還元もしくは合金化を目的として、還元性雰囲気中で加熱処理する成型体であって、例えば、上記(1)の方法によって得られる成型体を「吸着剤前駆体」という。   Among the adsorbents, those obtained by further heat-treating the molded product obtained by the method (1) in a reducing atmosphere to reduce or alloy at least a part of the component elements are preferably used. In the present invention, a molded body that is heat-treated in a reducing atmosphere for the purpose of reduction or alloying, for example, a molded body obtained by the method (1) is referred to as an “adsorbent precursor”.

上記の「還元性雰囲気」とは、水素および燃焼性有機化合物から選ばれる少なくとも一種の還元剤を含む雰囲気を意味する。この燃焼性有機化合物としては、炭化水素類、好ましくは炭素数1〜4の飽和または不飽和の炭化水素類を挙げることができる。本発明では、水素または炭化水素類、特に水素が還元剤として好適に用いられる。上記炭化水素類の代表例としては、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ブタジエンなどの飽和または不飽和の炭化水素類を挙げることができる。   The above “reducing atmosphere” means an atmosphere containing at least one reducing agent selected from hydrogen and combustible organic compounds. Examples of the combustible organic compound include hydrocarbons, preferably saturated or unsaturated hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms. In the present invention, hydrogen or hydrocarbons, particularly hydrogen, is preferably used as the reducing agent. Representative examples of the hydrocarbons include saturated or unsaturated hydrocarbons such as propane, butane, ethylene, propylene, and butadiene.

還元剤は、通常、他のガスで希釈して、例えば、窒素などの不活性ガスとの混合ガスとして使用する。具体的には、還元剤として水素を用いる場合、水素と窒素などの不活性ガスとの混合ガスとして使用する。この混合ガス中の水素の濃度は、通常、0.1〜20容量%であり、好ましくは0.5〜10容量%である。なお、空気、水蒸気(HO)、二酸化炭素ガスなどとの混合ガスとすることもできるが、一般的には、上記のような不活性ガスとの混合ガスとして使用するのがよい。燃焼性有機化合物の場合、その混合ガス中の濃度は、通常、0.001〜1容量%であり、好ましくは0.01〜0.5容量%である。 The reducing agent is usually diluted with another gas and used as a mixed gas with an inert gas such as nitrogen, for example. Specifically, when hydrogen is used as the reducing agent, it is used as a mixed gas of hydrogen and an inert gas such as nitrogen. The concentration of hydrogen in the mixed gas is usually 0.1 to 20% by volume, preferably 0.5 to 10% by volume. The air, water vapor (H 2 O), may also be a mixed gas of carbon dioxide gas, in general, it is preferable to use a mixed gas of an inert gas such as described above. In the case of a combustible organic compound, the concentration in the mixed gas is usually 0.001 to 1% by volume, preferably 0.01 to 0.5% by volume.

加熱温度は、通常、200〜600℃であり、好ましくは300〜500℃、より好ましくは300〜450℃である。   The heating temperature is usually 200 to 600 ° C, preferably 300 to 500 ° C, more preferably 300 to 450 ° C.

本発明の加熱処理は、還元剤の通風下で行うのが好ましい。還元剤の通風下で加熱処理を行う場合、通風の程度については特に制限はなく、新たな還元剤が供給されるような条件下にすればよい。   The heat treatment of the present invention is preferably performed under ventilation of a reducing agent. In the case where the heat treatment is performed under ventilation of the reducing agent, the degree of ventilation is not particularly limited, and may be performed under such a condition that a new reducing agent is supplied.

本発明の吸着剤は、上記の成分Aおよび成分Eのほかに、銅およびコバルトから選ばれる少なくとも1種の元素(成分B)、アルカリ金属元素(成分C)および鉄元素(成分D)から選ばれる少なくとも一つの成分を含有していてもよい。以下、その具体例としての吸着剤1および吸着剤2を説明する。   The adsorbent of the present invention is selected from at least one element selected from copper and cobalt (component B), alkali metal element (component C), and iron element (component D) in addition to the components A and E described above. It may contain at least one component. Hereinafter, adsorbent 1 and adsorbent 2 as specific examples will be described.

(吸着剤1)
成分A、成分B、成分Cおよび成分Eを含有する吸着剤である。成分Cとしては、通常、カリウムが用いられ、また成分Eとしては、通常、カルシウムが用いられる。具体的には、スズ、銅、カリウムおよびカルシウム、スズ、コバルト、カリウムおよびカルシウム、アンチモン、銅、カリウムおよびカルシウム、アンチモン、コバルト、カリウムおよびカルシウム、ビスマス、銅、カリウムおよびカルシウム、ならびにビスマス、コバルト、カリウムおよびカルシウムを含有する吸着剤を挙げることができる。
(Adsorbent 1)
It is an adsorbent containing component A, component B, component C and component E. As component C, potassium is usually used, and as component E, calcium is usually used. Specifically, tin, copper, potassium and calcium, tin, cobalt, potassium and calcium, antimony, copper, potassium and calcium, antimony, cobalt, potassium and calcium, bismuth, copper, potassium and calcium, and bismuth, cobalt, Mention may be made of adsorbents containing potassium and calcium.

吸着剤中の各元素の形態については特に制限はなく、窒素酸化物等の吸着性能を有するものであれば、金属(単体)、酸化物、複合酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、ハロゲン化物、有機金属塩などいずれの形態にあってもよい。   There are no particular restrictions on the form of each element in the adsorbent, and any metal (single), oxide, complex oxide, hydroxide, carbonate, hydrogen carbonate, etc., as long as it has adsorption performance such as nitrogen oxides. It may be in any form such as a salt, sulfate, halide, or organometallic salt.

吸着剤中の各成分の割合については、成分Aは1〜89.5質量%、好ましくは5〜85質量%であり、成分Bは0.5〜89質量%、好ましくは1〜81質量%であり、成分Cは1〜30質量%、好ましくは1〜20質量%であり、成分Eは9〜97.5質量%、好ましくは13〜93質量%である。   About the ratio of each component in adsorption agent, component A is 1-89.5 mass%, Preferably it is 5-85 mass%, and component B is 0.5-89 mass%, Preferably it is 1-81 mass%. Component C is 1 to 30% by mass, preferably 1 to 20% by mass, and Component E is 9 to 97.5% by mass, preferably 13 to 93% by mass.

成分Aおよび成分Eの原料としては先に述べた化合物を用いることができる。成分Bの原料としては、各元素の金属(単体)、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、有機金属塩、酢酸塩やシュウ酸塩などの有機酸塩などを用いることができる。また、成分Cの原料としては、各元素の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硝酸塩、亜硝酸塩のほか、酢酸塩、シュウ酸塩、クエン酸塩、ソルビン酸塩などの有機酸塩などを用いることができる。   As the raw materials for Component A and Component E, the compounds described above can be used. Component B materials include metals (elemental), oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, halides, organic metal salts, and organic acid salts such as acetates and oxalates of each element. Can be used. In addition to component C hydroxides, carbonates, bicarbonates, nitrates, nitrites, organic acid salts such as acetates, oxalates, citrates, sorbates, etc. Can be used.

成分A、成分B、成分Cおよび成分Eを含有する吸着剤は、例えば、成分A、成分Bおよび成分Eの出発原料の粉体、または粉体と水溶液とを一般に用いられている成型助剤とともに混合、攪拌し、押出成型機で成型した後、50〜120℃で乾燥した後、200〜600℃、好ましくは250〜500℃で1〜10時間、好ましくは2〜6時間、空気中または窒素などの不活性ガス中などで焼成して成型体を作製し、次にこの成型体に成分Cの出発原料の水溶液を含浸させて乾燥することにより得られる。   The adsorbent containing component A, component B, component C and component E is, for example, a molding aid generally used as a starting material powder of component A, component B or component E, or a powder and an aqueous solution. And after stirring and molding with an extrusion molding machine, drying at 50 to 120 ° C., then 200 to 600 ° C., preferably 250 to 500 ° C. for 1 to 10 hours, preferably 2 to 6 hours, in air or It is obtained by firing in an inert gas such as nitrogen to produce a molded body, and then impregnating the molded body with an aqueous solution of the starting material of component C and drying.

(吸着剤2)
成分A、成分B、成分C、成分Dおよび成分Eを含有する吸着剤である。成分Cとしては、通常、カリウムが用いられ、成分Eとしては、通常、カルシウムが用いられる。具体的には、スズ、銅、カリウム、鉄およびカルシウム、スズ、コバルト、カリウム、鉄およびカルシウム、アンチモン、銅、カリウム、鉄およびカルシウム、アンチモン、コバルト、カリウム、鉄およびカルシウム、ビスマス、銅、カリウム、鉄およびカルシウム、ならびにビスマス、コバルト、カリウム、鉄およびカルシウムを含有する吸着剤を挙げることができる。
(Adsorbent 2)
An adsorbent containing component A, component B, component C, component D and component E. As component C, potassium is usually used, and as component E, calcium is usually used. Specifically, tin, copper, potassium, iron and calcium, tin, cobalt, potassium, iron and calcium, antimony, copper, potassium, iron and calcium, antimony, cobalt, potassium, iron and calcium, bismuth, copper, potassium And adsorbents containing iron and calcium, and bismuth, cobalt, potassium, iron and calcium.

吸着剤中の各元素の形態については特に制限はなく、窒素酸化物等の吸着性能を有するものであれば、金属(単体)、酸化物、複合酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、ハロゲン化物、有機金属塩などいずれの形態にあってもよい。   There are no particular restrictions on the form of each element in the adsorbent, and any metal (single), oxide, complex oxide, hydroxide, carbonate, hydrogen carbonate, etc., as long as it has adsorption performance such as nitrogen oxides. It may be in any form such as a salt, sulfate, halide, or organometallic salt.

吸着剤中の各成分の割合については、成分Aは1〜89.5質量%、好ましくは5〜85質量%であり、成分Bは0.5〜89質量%、好ましくは1〜81質量%であり、成分Cは1〜30質量%、好ましくは1〜20質量%であり、成分Dは1〜89.5質量%、好ましくは1〜81質量%であり、成分Eは8〜96.5質量%、好ましくは12〜92質量%である。   About the ratio of each component in adsorption agent, component A is 1-89.5 mass%, Preferably it is 5-85 mass%, and component B is 0.5-89 mass%, Preferably it is 1-81 mass%. Component C is 1-30% by mass, preferably 1-20% by mass, Component D is 1-89.5% by mass, preferably 1-81% by mass, and Component E is 8-96. 5 mass%, preferably 12-92 mass%.

成分A、成分B、成分Cおよび成分Eの原料としては、先に述べた化合物を用いることができる。成分Dの原料としては、鉄の金属(単体)、酸化物、水酸化物、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、有機金属塩、酢酸塩やシュウ酸塩などの有機酸塩などを用いることができる。   As raw materials for Component A, Component B, Component C, and Component E, the compounds described above can be used. As the raw material of component D, iron metal (simple substance), oxide, hydroxide, nitrate, sulfate, halide, organic metal salt, organic acid salt such as acetate and oxalate can be used. .

成分A、成分B、成分C、成分Dおよび成分Eを含有する吸着剤は、先に述べたと同じ方法に従って製造することができる。   The adsorbent containing component A, component B, component C, component D and component E can be produced according to the same method as described above.

なお、上記吸着剤における各成分の割合は、成分A、成分B、成分C、成分Dおよび成分Eは酸化物換算であり、具体的には、スズはSnO、アンチモンはSb、ビスマスはBi、銅はCuO、コバルトはCo、アルカリ金属はXO(Xはアルカリ金属)、鉄はFe、アルカリ土類金属はYO(Yはアルカリ土類金属)、チタンはTiO、ケイ素はSiO、ジルコニウムはZrOとして換算する。 The ratio of each component in the adsorbent is as follows: component A, component B, component C, component D and component E are converted to oxides. Specifically, tin is SnO 2 , antimony is Sb 2 O 3 , Bismuth is Bi 2 O 3 , copper is CuO, cobalt is Co 3 O 4 , alkali metal is X 2 O (X is alkali metal), iron is Fe 2 O 3 , alkaline earth metal is YO (Y is alkaline earth) Metal), titanium is converted to TiO 2 , silicon is converted to SiO 2 , and zirconium is converted to ZrO 2 .

本発明の吸着剤においては、さらに白金、金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、マンガン、ニッケル、鉛、亜鉛、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデンおよびタングステンから選ばれる少なくとも1種の元素(成分(F))、好ましくは白金、金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、マンガン、ニッケルおよび鉛から選ばれる少なくとも1種の元素を含有していてもよい。   In the adsorbent of the present invention, at least one element selected from platinum, gold, ruthenium, rhodium, palladium, manganese, nickel, lead, zinc, vanadium, niobium, chromium, molybdenum and tungsten (component (F)) Preferably, it may contain at least one element selected from platinum, gold, ruthenium, rhodium, palladium, manganese, nickel and lead.

具体的には、成分A、成分B、成分C、成分Eおよび成分F、並びに、成分A、成分B、成分C、成分D、成分Eおよび成分Fを含有する吸着剤があげられる。   Specific examples include adsorbents containing component A, component B, component C, component E and component F, and component A, component B, component C, component D, component E and component F.

成分Fの含有量については、吸着剤の各成分の合計量に対し、白金、金、ルテニウム、ロジウムおよびパラジウムの場合は金属換算として0.01〜10質量%、好ましくは0.05〜5質量%である。また、マンガン、ニッケル、鉛、亜鉛、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデンおよびタングステンの場合は酸化物換算(MnO、NiO、Pb、ZnO、V、Nb、CrO、MoOおよびWO)として0.5〜30質量%、好ましくは1〜20質量%である。 About content of the component F, 0.01-10 mass% as metal conversion in the case of platinum, gold | metal | money, ruthenium, rhodium and palladium with respect to the total amount of each component of an adsorbent, Preferably it is 0.05-5 mass %. In the case of manganese, nickel, lead, zinc, vanadium, niobium, chromium, molybdenum and tungsten, oxide conversion (MnO 2 , NiO, Pb 3 O 4 , ZnO, V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , CrO 3 , MoO 3 and WO 3 ) are 0.5 to 30% by mass, preferably 1 to 20% by mass.

これら元素は、例えば金属(単体)、酸化物、複合酸化物などの形態で含有される。これら元素のなかでも、白金、金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、マンガン、ニッケルおよび鉛が好ましく、特にルテニウムが好適に用いられる。   These elements are contained in the form of, for example, a metal (a simple substance), an oxide, a complex oxide, or the like. Among these elements, platinum, gold, ruthenium, rhodium, palladium, manganese, nickel and lead are preferable, and ruthenium is particularly preferably used.

これら元素の出発原料としては、各元素の金属(単体)、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、有機金属塩、酢酸塩やシュウ酸塩などの有機酸塩、アンミン錯体などを用いることができる。   Starting materials for these elements include metals (elemental), oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, halides, organic metal salts, organic acid salts such as acetates and oxalates, Ammine complexes and the like can be used.

上記吸着剤のなかで、成分Aと成分Bとを含有する吸着剤については、成分Aの少なくとも一部と成分Bの少なくとも一部が合金を形成しているものが好ましい。なお、残余の成分Aおよび成分Bは、金属(単体)、酸化物、複合酸化物、硫酸塩、ハロゲン化物、有機金属塩などいずれの形態にあってもよい。
一般に合金とは、ある金属に他の金属元素あるいは非金属元素を添加したものであり、その形態には、固溶体、共晶、金属間化合物あるいはそれらが共存するものなどがあるが、本発明における合金とは、固溶体、金属間化合物あるいは固溶体と金属間化合物とが共存するもののうちの何れかを意味する。ここで、固溶体とは、ある一つの結晶相の格子点に存在する原子が全く不規則に別種の原子と置換するか、あるいは格子間隙に別種原子が統計的に分布されるように入り込んだ相であり、2成分あるいは3成分が結晶格子の特定の格子点をそれぞれ占めている場合は、別の新しい結晶相(金属間化合物)とみなし、固溶体とはいわない(例えば、化学大辞典3、706頁、1960年、共立出版株式会社)。また、金属間化合物とは、2種またはそれ以上の金属元素が簡単な整数比で結合し、成分の金属元素とは違った新しい性質を有する化合物のことであり、このとき金属として通常の金属のほかにホウ素、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、セレン、テルルなどのような非金属元素を含めることもある(例えば、化学大辞典2、915頁、1960年、共立出版株式会社)。
Among the adsorbents described above, the adsorbent containing component A and component B is preferably such that at least a part of component A and at least a part of component B form an alloy. The remaining component A and component B may be in any form such as metal (simple substance), oxide, composite oxide, sulfate, halide, organometallic salt.
In general, an alloy is obtained by adding another metal element or a non-metal element to a certain metal, and forms thereof include solid solutions, eutectics, intermetallic compounds, or those in which they coexist. An alloy means any of a solid solution, an intermetallic compound, or an alloy in which a solid solution and an intermetallic compound coexist. Here, a solid solution is a phase in which atoms existing at a lattice point of one crystal phase are completely irregularly replaced with another type of atom, or another type of atom is distributed statistically in the lattice gap. And the two or three components each occupy a specific lattice point of the crystal lattice, it is regarded as another new crystal phase (intermetallic compound) and is not a solid solution (for example, Chemistry Dictionary 3, 706, 1960, Kyoritsu Publishing Co., Ltd.). In addition, an intermetallic compound is a compound in which two or more metal elements are combined at a simple integer ratio and have new properties different from those of the constituent metal elements. In addition to these, non-metallic elements such as boron, carbon, silicon, germanium, arsenic, antimony, selenium, tellurium and the like may be included (for example, Chemical Dictionary 2, page 915, 1960, Kyoritsu Shuppan Co., Ltd.).

成分[A−B]合金を含む吸着剤は、成分Aおよび成分Bを含む吸着剤の製造のところで述べたと同じ方法によって製造することができる。すなわち、成分Aとしてスズ、成分Bとして銅を用いる場合、前記のスズおよび銅の出発原料の粉体、または粉体と水溶液とを一般に用いられている成型助剤とともに混合、攪拌し、押出成型機で成型した後、50〜120℃で乾燥した後、200〜600℃、好ましくは250〜500℃で1〜10時間、好ましくは2〜6時間、空気中または窒素などの不活性ガス中などで焼成して、酸化スズ(SnO)および酸化銅(CuO)からなる成型体を作製する。このようにして得られた吸着剤前駆体としての成型体を還元性雰囲気中で加熱して、スズの少なくとも一部と銅の少なくとも一部とをスズ−銅合金に変換する。 The adsorbent containing the component [AB] alloy can be produced by the same method as described in the production of the adsorbent containing the component A and the component B. That is, when tin is used as component A and copper is used as component B, the above-mentioned tin and copper starting material powder, or powder and an aqueous solution are mixed with a commonly used molding aid, stirred, and extruded. After molding with a machine, after drying at 50 to 120 ° C., 200 to 600 ° C., preferably 250 to 500 ° C. for 1 to 10 hours, preferably 2 to 6 hours, in air or an inert gas such as nitrogen, etc. To form a molded body made of tin oxide (SnO 2 ) and copper oxide (CuO). The molded body as the adsorbent precursor thus obtained is heated in a reducing atmosphere to convert at least part of tin and at least part of copper into a tin-copper alloy.

上記の「還元性雰囲気」とは、水素および燃焼性有機化合物から選ばれる少なくとも一種の還元剤を含む雰囲気を意味する。この燃焼性有機化合物としては、炭化水素類、好ましくは炭素数1〜4の飽和または不飽和の炭化水素類を挙げることができる。本発明では、水素または炭化水素類、特に水素が還元剤として好適に用いられる。上記炭化水素類の代表例としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ブタジエンなどの飽和または不飽和の炭化水素類を挙げることができる。   The above “reducing atmosphere” means an atmosphere containing at least one reducing agent selected from hydrogen and combustible organic compounds. Examples of the combustible organic compound include hydrocarbons, preferably saturated or unsaturated hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms. In the present invention, hydrogen or hydrocarbons, particularly hydrogen, is preferably used as the reducing agent. Representative examples of the hydrocarbons include saturated or unsaturated hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane, ethylene, propylene, and butadiene.

還元剤は、通常、他のガスで希釈して、例えば、窒素などの不活性ガスとの混合ガスとして使用する。具体的には、還元剤として水素を用いる場合、水素と窒素などの不活性ガスとの混合ガスとして使用する。この混合ガス中の水素の濃度は、通常、0.1〜20容量%であり、好ましくは0.5〜10容量%である。なお、空気、水蒸気(HO)、二酸化炭素ガスなどとの混合ガスとすることもできるが、一般的には、上記のような不活性ガスとの混合ガスとして使用するのがよい。燃焼性有機化合物の場合、その混合ガス中の濃度は、通常、0.001〜1容量%であり、好ましくは0.01〜0.5容量%である。 The reducing agent is usually diluted with another gas and used as a mixed gas with an inert gas such as nitrogen, for example. Specifically, when hydrogen is used as the reducing agent, it is used as a mixed gas of hydrogen and an inert gas such as nitrogen. The concentration of hydrogen in the mixed gas is usually 0.1 to 20% by volume, preferably 0.5 to 10% by volume. The air, water vapor (H 2 O), may also be a mixed gas of carbon dioxide gas, in general, it is preferable to use a mixed gas of an inert gas such as described above. In the case of a combustible organic compound, the concentration in the mixed gas is usually 0.001 to 1% by volume, preferably 0.01 to 0.5% by volume.

加熱温度は、通常、200〜600℃であり、好ましくは300〜500℃、より好ましくは300〜450℃である。   The heating temperature is usually 200 to 600 ° C, preferably 300 to 500 ° C, more preferably 300 to 450 ° C.

本発明の加熱処理は、還元剤の通風下で行うのが好ましい。還元剤の通風下で加熱処理を行う場合、通風の程度については特に制限はなく、新たな還元剤が供給されるような条件下にすればよい。   The heat treatment of the present invention is preferably performed under ventilation of a reducing agent. In the case where the heat treatment is performed under ventilation of the reducing agent, the degree of ventilation is not particularly limited, and may be performed under such a condition that a new reducing agent is supplied.

スズ−銅合金は、X線回折による格子面間隔(d値)を測定することにより確認することができる。すなわち、CuSnのd値は、2.16±0.01と2.08±0.01と1.24±0.01とにあるので、吸着剤のX線回折図に上記d値に相当するピークが存在すれば、窒素酸化物等を吸着するに有効な量のスズ−銅合金が含まれているということができる。 The tin-copper alloy can be confirmed by measuring the lattice spacing (d value) by X-ray diffraction. That is, since the d value of Cu 3 Sn is 2.16 ± 0.01, 2.08 ± 0.01, and 1.24 ± 0.01, the above d value is shown in the X-ray diffraction diagram of the adsorbent. If there is a corresponding peak, it can be said that an amount of tin-copper alloy effective for adsorbing nitrogen oxide or the like is contained.

スズおよびコバルトを含有する吸着剤、アンチモンおよび銅を含有する吸着剤、ならびにアンチモンおよびコバルトを含有する吸着剤も、上記のスズおよび銅を含有する吸着剤と同様に、それぞれ、スズ−コバルト合金、アンチモン−銅合金、ならびにアンチモン−コバルト合金を含む吸着剤が好適に用いられる。これら合金を含む吸着剤は、上記のスズおよび銅を含有する吸着剤と同様に製造することができる。   The adsorbent containing tin and cobalt, the adsorbent containing antimony and copper, and the adsorbent containing antimony and cobalt are also tin-cobalt alloy, respectively, similar to the adsorbent containing tin and copper, respectively. Adsorbents including antimony-copper alloys and antimony-cobalt alloys are preferably used. The adsorbent containing these alloys can be produced in the same manner as the adsorbent containing tin and copper.

スズ−コバルト合金は、CoSnのd値が2.93±0.01と2.09±0.01と2.06±0.01とにあるので、吸着剤のX線回折図における、上記d値に相当するピークにより確認することができる。 The tin-cobalt alloy has Co 3 Sn 2 d values of 2.93 ± 0.01, 2.09 ± 0.01, and 2.06 ± 0.01, so in the X-ray diffraction diagram of the adsorbent The peak corresponding to the d value can be confirmed.

アンチモン−銅合金は、CuSbのd値が2.82±0.01と2.56±0.01と2.07±0.01と1.99±0.01とにあるので、吸着剤のX線回折図における、上記d値に相当するピークにより確認することができる。 The antimony-copper alloy is adsorbed because the d value of Cu 2 Sb is 2.82 ± 0.01, 2.56 ± 0.01, 2.07 ± 0.01, and 1.99 ± 0.01. It can be confirmed by a peak corresponding to the d value in the X-ray diffraction pattern of the agent.

アンチモン−コバルト合金は、SbCoのd値が2.16±0.01と2.08±0.01と1.24±0.01とにあるので、吸着剤のX線回折図における、上記d値に相当するピークにより確認することができる。   Since the antimony-cobalt alloy has SbCo d values of 2.16 ± 0.01, 2.08 ± 0.01, and 1.24 ± 0.01, the above d in the X-ray diffraction diagram of the adsorbent is used. It can be confirmed by the peak corresponding to the value.

なお、格子面間隔(d値)の測定装置および測定条件は次のとおりである。
(装置)
リガク RU−300シリーズ
(測定条件)
X線:CuKα1/50kV/300mA
ゴニオメータ:広角ゴニオメータ
アタッチメント:ACS−43(横型)
フィルタ:使用せず
カウンタモノクロメータ:湾曲結晶モノクロメータ
発散スリット:1deg
散乱スリット:1deg
受光スリット:0.3mm
カウンタ:シンチレーションカウンタ
走査モード:連続
スキャンスピード:4°/min
スキャンステップ:0.01°
走査軸:2θ/θ
走査範囲:30〜60°
θオフセット:0°
固定角:0°
積算回数:3
(データ処理条件)
平滑化方法:加重平均
平滑化点数:25
バッククランド除去方法:Sonnevelt−Visserの方法
強度比(Kα2/Kα1):0.500
本発明の吸着剤の形状については特に制限はなく、円柱状、円筒状、球状、板状、ハニカム状、その他一体に成型されたもののなかから適宜選択することができる。この成型には、一般的な成型方法、例えば打錠成型、押出成型などを用いることができる。球状の場合、その平均粒径は、通常、1〜10mmである。ハニカム状吸着剤の場合は、いわゆるモノリス担体と同様であり、押出成型法やシート状素子を巻き固める方法などにより製造することができる。そのガス通過口(セル形状)の形は、6角形、4角形、3角形、またはコルゲーション形のいずれであってもよい。セル密度(セル数/単位断面積)は、通常、25〜800セル/平方インチ(×2.54cm)であり、好ましくは25〜500セル/平方インチ(×2.54cm)である。
Note that the lattice spacing (d value) measuring apparatus and measuring conditions are as follows.
(apparatus)
Rigaku RU-300 series (measurement conditions)
X-ray: CuKα1 / 50kV / 300mA
Goniometer: Wide-angle goniometer attachment: ACS-43 (horizontal type)
Filter: Not used Counter monochromator: Curved crystal monochromator Divergence slit: 1 deg
Scattering slit: 1 deg
Receiving slit: 0.3mm
Counter: Scintillation counter Scan mode: Continuous scan speed: 4 ° / min
Scan step: 0.01 °
Scanning axis: 2θ / θ
Scanning range: 30-60 °
θ offset: 0 °
Fixed angle: 0 °
Integration count: 3
(Data processing conditions)
Smoothing method: Weighted average smoothing score: 25
Backland removal method: Sonnevelt-Visser method intensity ratio (Kα2 / Kα1): 0.500
There is no restriction | limiting in particular about the shape of the adsorbent of this invention, It can select suitably from column shape, cylindrical shape, spherical shape, plate shape, honeycomb shape, and the other shape | molded integrally. For this molding, a general molding method such as tableting molding or extrusion molding can be used. In the case of a spherical shape, the average particle diameter is usually 1 to 10 mm. In the case of a honeycomb-like adsorbent, it is the same as a so-called monolithic carrier, and can be manufactured by an extrusion molding method or a method of winding up a sheet-like element. The shape of the gas passage port (cell shape) may be any of a hexagon, a tetragon, a triangle, or a corrugation. The cell density (number of cells / unit cross-sectional area) is usually 25 to 800 cells / in 2 (× 2.54 cm), preferably 25 to 500 cells / in 2 (× 2.54 cm).

本発明の方法によれば、窒素酸化物等を含むガスを上記吸着剤に接触させて窒素酸化物等を吸着せしめてガスを浄化する。上記ガスの代表例は、前記の道路トンネルなどからの換気ガスないしは大気ガスであり、本発明の方法は、窒素酸化物および硫黄酸化物の濃度が5ppm以下という濃度が低いガスからの窒素酸化物および硫黄酸化物の吸着除去に好適に用いられる。   According to the method of the present invention, a gas containing nitrogen oxides or the like is brought into contact with the adsorbent to adsorb nitrogen oxides or the like to purify the gas. A typical example of the gas is a ventilation gas or an atmospheric gas from the road tunnel or the like, and the method of the present invention uses a nitrogen oxide from a gas having a low concentration of nitrogen oxide and sulfur oxide of 5 ppm or less. It is preferably used for adsorption removal of sulfur oxides.

上記ガスと吸着剤との接触方法については特に制限はなく、通常、この吸着剤からなる層中にガスを導入して行う。この処理条件については、処理すべきガスの性状などにより異なるので一概に特定できないが、例えば、吸着剤層に供給するガスの温度は、通常、0〜100℃であり、特に0〜50℃とするのが好ましい。また、吸着剤層に供給するガスの空間速度(SV)は、通常、1,000〜100,000hr−1(STP)であり、4,000〜60,000hr−1(STP)の範囲が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular about the contact method of the said gas and adsorption agent, Usually, gas is introduce | transduced in the layer which consists of this adsorption agent. About this process condition, since it changes with properties of the gas etc. which should be processed, it cannot be specified unconditionally, For example, the temperature of the gas supplied to an adsorbent layer is usually 0-100 ° C, and especially 0-50 ° C. It is preferable to do this. Also, the space velocity of the gas supplied to the adsorbent layer (SV) is usually a 1,000~100,000hr -1 (STP), in the range of 4,000~60,000hr -1 (STP) preferred .

本発明の吸着剤であって、窒素酸化物等を吸着して吸着力の低下した吸着剤は還元剤の存在下で加熱処理することにより効率よく再生することができる。例えば、道路トンネルなどにおける換気ガスもしくは大気中には、通常、窒素酸化物と硫黄酸化物が含まれているので、このような所で使用する吸着剤は、窒素酸化物と硫黄酸化物とを吸着して吸着力が低下するが、本発明によれば、還元剤の存在下に加熱処理することにより、このように吸着された窒素酸化物を効率よく脱離させることができる。   The adsorbent of the present invention, which adsorbs nitrogen oxides or the like and has a reduced adsorbing power, can be efficiently regenerated by heat treatment in the presence of a reducing agent. For example, nitrogen oxides and sulfur oxides are usually contained in ventilation gas or the air in road tunnels, etc. Therefore, the adsorbent used in such places contains nitrogen oxides and sulfur oxides. Although adsorbing power is reduced by adsorption, the nitrogen oxide adsorbed in this manner can be efficiently desorbed by heat treatment in the presence of a reducing agent.

本発明の再生処理に用いる還元剤とは、水素および燃焼性有機化合物を意味する。燃焼性有機化合物の代表例としては、炭化水素類、好ましくは炭素数1〜4の飽和または不飽和の炭化水素類、または含酸素有機化合物、具体的には脂肪酸類、アルコール類およびアルデヒド類、好ましくは炭素数1〜4の低級脂肪酸、炭素数1〜4の低級アルコール類、炭素数1〜4の低級アルデヒド類をを挙げることができる。これらの中でも、炭素数1〜4の飽和または不飽和の炭化水素類、低級脂肪酸類が好適に用いられる。上記燃焼性有機化合物は単独でも、あるいは2種以上を組み合わせて使用することもできる。本発明では水素、炭素数1〜4の飽和または不飽和の炭化水素類または低級脂肪酸類、特に水素が還元剤として好適に用いられる。   The reducing agent used in the regeneration treatment of the present invention means hydrogen and a combustible organic compound. Representative examples of combustible organic compounds include hydrocarbons, preferably saturated or unsaturated hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, or oxygen-containing organic compounds, specifically fatty acids, alcohols and aldehydes, Preferable examples include lower fatty acids having 1 to 4 carbon atoms, lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms, and lower aldehydes having 1 to 4 carbon atoms. Among these, C1-C4 saturated or unsaturated hydrocarbons and lower fatty acids are preferably used. The flammable organic compounds can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, hydrogen, saturated or unsaturated hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms or lower fatty acids, particularly hydrogen, are preferably used as the reducing agent.

上記炭化水素類の代表例としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ブタジエンなどの飽和または不飽和の炭化水素類を挙げることができる。また、上記低級脂肪酸の代表例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸などのモノまたはジー、もしくは飽和または不飽和のカルボン酸を挙げることができる。   Representative examples of the hydrocarbons include saturated or unsaturated hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane, ethylene, propylene, and butadiene. Representative examples of the lower fatty acids include mono- or di- or saturated such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, tartaric acid, malic acid, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, etc. Or unsaturated carboxylic acid can be mentioned.

上記還元剤は、通常、他のガスで希釈して、例えば、窒素などの不活性ガスとの混合ガスとして使用する。具体的には、還元剤として水素を用いる場合、水素と窒素、ヘリウムなどの不活性ガスとの混合ガスとして使用する。この混合ガス中の水素の濃度は、通常、0.1〜20容量%であり、好ましくは0.5〜10容量%である。なお、空気との混合ガスとすることもできるが、一般的には、上記のような不活性ガスとの混合ガスとして使用するのがよい。燃焼性有機化合物の場合にも、窒素などの不活性ガスとの混合ガスとして使用する。この混合ガス中の燃焼性有機化合物の濃度は、通常、0.001〜1容量%であり、好ましくは0.01〜0.5容量%である。なお、燃焼性有機化合物が固体の場合には、水に溶解させて、水溶液として噴霧して、供給すればよい。   The reducing agent is usually diluted with another gas and used as a mixed gas with an inert gas such as nitrogen, for example. Specifically, when hydrogen is used as the reducing agent, it is used as a mixed gas of hydrogen and an inert gas such as nitrogen or helium. The concentration of hydrogen in the mixed gas is usually 0.1 to 20% by volume, preferably 0.5 to 10% by volume. In addition, although it can also be set as a mixed gas with air, generally it is good to use as a mixed gas with the above inert gas. Also in the case of a combustible organic compound, it is used as a mixed gas with an inert gas such as nitrogen. The concentration of the combustible organic compound in the mixed gas is usually 0.001 to 1% by volume, preferably 0.01 to 0.5% by volume. In the case where the combustible organic compound is solid, it may be supplied by dissolving it in water and spraying it as an aqueous solution.

上記還元剤の希釈に用いることのできるガスとしては、上記の窒素、ヘリウムなどの不活性ガスおよび空気のほかに、水蒸気(HO)、二酸化炭素ガスなどを挙げることができる。かくして、上記混合ガスの代表例としては、水素と不活性ガス、燃焼性有機化合物と不活性ガスとの組み合わせを挙げることができる。 Examples of the gas that can be used for diluting the reducing agent include water vapor (H 2 O) and carbon dioxide gas in addition to the inert gas such as nitrogen and helium and air. Thus, representative examples of the mixed gas include a combination of hydrogen and an inert gas, and a combustible organic compound and an inert gas.

再生処理における加熱温度については、本発明によれば、600℃以下で再生可能である。加熱温度は、通常、200〜600℃であり、好ましくは300〜500℃、より好ましくは300〜450である。なお、再生すべき吸着剤は、通常、常温であるが、上記加熱温度までの昇温速度には特に制限はなく、適宜決定することができる。   Regarding the heating temperature in the regeneration process, according to the present invention, regeneration is possible at 600 ° C. or less. The heating temperature is usually 200 to 600 ° C, preferably 300 to 500 ° C, more preferably 300 to 450. The adsorbent to be regenerated is usually at room temperature, but the rate of temperature rise up to the heating temperature is not particularly limited and can be determined as appropriate.

加熱時間は、窒素酸化物等の吸着の程度、加熱温度などによって変わるので一概には特定できないが、通常、30分〜10時間、好ましくは30〜5時間の範囲で適宜選ぶことができる。   The heating time varies depending on the degree of adsorption of nitrogen oxides, the heating temperature, and the like, and thus cannot be specified unconditionally, but can be appropriately selected in the range of usually 30 minutes to 10 hours, preferably 30 to 5 hours.

本発明の再生処理は、還元剤の通風下で行うのが好ましい。還元剤の通風下で再生処理を行う場合、通風の程度については特に制限はなく、新たな還元剤が供給されるような条件下にすればよい。一般的には、吸着剤を充填した装置(吸着剤層)に、その入口側から還元剤を導入して、出口側に流通させればよい。   The regeneration treatment of the present invention is preferably performed under ventilation of a reducing agent. When the regeneration process is performed under ventilation of the reducing agent, there is no particular limitation on the degree of ventilation, and the conditions may be such that a new reducing agent is supplied. In general, a reducing agent may be introduced from an inlet side into an apparatus (adsorbent layer) filled with an adsorbent and then distributed to the outlet side.

本発明の再生処理によって再生した吸着剤は、窒素酸化物等の吸着除去に再利用することができる。   The adsorbent regenerated by the regeneration treatment of the present invention can be reused for adsorption removal of nitrogen oxides and the like.

吸着剤の再生処理の際には、脱離した窒素酸化物を含むガス(排ガス)が発生するので、この排ガス中の窒素酸化物を除去して無害化した後に、大気中に放出するのが好ましい。この排ガス中の窒素酸化物の除去方法、すなわち脱硝方法には特に制限がなく、従来公知の脱硝方法によって行うことができる。具体的には、例えば、排ガスにアンモニアを還元剤として添加し、脱硝触媒に接触させて窒素酸化物を窒素と水とに還元すればよい。   When the adsorbent is regenerated, a gas (exhaust gas) containing the desorbed nitrogen oxides is generated. After removing the nitrogen oxides in the exhaust gas to make them harmless, they are released into the atmosphere. preferable. The method for removing nitrogen oxides in the exhaust gas, that is, the denitration method is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known denitration method. Specifically, for example, ammonia may be added to the exhaust gas as a reducing agent and brought into contact with a denitration catalyst to reduce nitrogen oxides to nitrogen and water.

窒素酸化物のほかに硫黄酸化物を含有するガスから窒素酸化物を効率よく除去してガスを浄化するに際しては、予め硫黄酸化物を除去した後、本発明の吸着剤に接触させて窒素酸化物を吸着除去すると吸着剤の耐久性が向上し、長期にわたって効果的に窒素酸化物を除去することができる。   When purifying the gas by efficiently removing nitrogen oxide from the gas containing sulfur oxide in addition to nitrogen oxide, remove the sulfur oxide in advance, and then contact the adsorbent of the present invention to oxidize nitrogen. Adsorbing and removing an object improves the durability of the adsorbent and can effectively remove nitrogen oxides over a long period of time.

硫黄酸化物の除去方法には特に制限はなく、ガスを水洗して除去する方法、ガスを硫黄酸化物吸着用の吸着剤に接触させて除去する方法などを用いることができる。なかでも、装置がコンパクトになる、消費エネルギーが少ないなどの点から、硫黄酸化物用吸着剤を用いる方法が好適に用いられる。   The method for removing sulfur oxide is not particularly limited, and a method of removing gas by washing with water, a method of removing gas by contacting with an adsorbent for adsorption of sulfur oxide, and the like can be used. Among these, a method using an adsorbent for sulfur oxide is suitably used from the viewpoint that the apparatus becomes compact and consumes less energy.

上記硫黄酸化物用吸着剤としては、SOxを吸着し得るものであればいずれでもよく、なかでも活性炭、遷移金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも1種を含有する吸着剤が好適に用いられる。遷移金属の代表例としては、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Zn、Cuなどを挙げることができる。アルカリ金属およびアルカリ土類金属の代表例としては、Li、Na、KおよびMg、Ca、Baを挙げることができる。これら元素の吸着剤中の形態については特に制限はなく、SOxを吸着し得るものであれば、どのような形態であってもよい。具体的には、例えば、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、塩化物および水酸化物を挙げることができる。   Any adsorbent for sulfur oxide may be used as long as it can adsorb SOx, and an adsorbent containing at least one selected from activated carbon, transition metal, alkali metal and alkaline earth metal is particularly preferable. Used for. Typical examples of the transition metal include Ni, Co, Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Nb, Zn, and Cu. Representative examples of alkali metals and alkaline earth metals include Li, Na, K and Mg, Ca, Ba. The form of these elements in the adsorbent is not particularly limited, and any form may be used as long as it can adsorb SOx. Specific examples include oxides, carbonates, sulfates, chlorides, and hydroxides.

上記硫黄酸化物用吸着剤は、担体として、アルカリ土類金属、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、シリカ−アルミナ、アルミナ−ジルコニア、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニアおよびチタニア−ジルコニアの少なくとも1種を含んでいてもよい。   The adsorbent for sulfur oxide contains at least one of alkaline earth metal, alumina, silica, titania, zirconia, silica-alumina, alumina-zirconia, silica-titania, silica-zirconia and titania-zirconia as a carrier. You may go out.

本発明の好適な態様の一つは、窒素酸化物および硫黄酸化物を含むガスを最初に硫黄酸化物用吸着剤に接触させて硫黄酸化物を吸着除去し、次いで本発明の吸着剤に接触させて窒素酸化物を吸着除去してガスを浄化することからなるものである。これにより、本発明の吸着剤の耐久性が向上する。   One of the preferred embodiments of the present invention is that a gas containing nitrogen oxides and sulfur oxides is first contacted with an adsorbent for sulfur oxide to adsorb and remove sulfur oxides, and then contacted with the adsorbent of the present invention. And removing the nitrogen oxides to purify the gas. Thereby, the durability of the adsorbent of the present invention is improved.

本発明の有利な実施態様を示している以下の実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。なお、X線回折は下記の装置を用い、下記の条件下に行った。
(装置)
リガク RU−300シリーズ
(測定条件)
X線:CuKα1/50kV/300mA
ゴニオメータ:広角ゴニオメータ
アタッチメント:ACS−43(横型)
フィルタ:使用せず
カウンタモノクロメータ:湾曲結晶モノクロメータ
発散スリット:1deg
散乱スリット:1deg
受光スリット:0.3mm
カウンタ:シンチレーションカウンタ
走査モード:連続
スキャンスピード:4°/min
スキャンステップ:0.01°
走査軸:2θ/θ
走査範囲:30〜60°
θオフセット:0°
固定角:0°
積算回数:3
(データ処理条件)
平滑化方法:加重平均
平滑化点数:25
バッククランド除去方法:Sonnevelt−Visserの方法
強度比(Kα2/Kα1):0.500
(実施例1)
酸化スズ(SnO)161.5g、炭酸カルシウム288.5gに適量の水を添加しつつニーダーでよく混合した後、押出成型機で直径5mm、長さ5mmのペレット状に成型した。このペレットを100℃で10時間乾燥した後、450℃で5時間空気雰囲気下で焼成してペレット状の吸着剤前駆体を得た。この吸着剤前駆体の組成は、Sn:Ca(SnO:CaOとして)=49.9:50.1(質量%)であった。次いで、この吸着剤前駆体を450℃で2時間、水素/窒素(5/95容量%)の流通下で加熱処理して吸着剤(1)を得た。
The invention is further illustrated by the following examples, which illustrate advantageous embodiments of the invention. X-ray diffraction was performed under the following conditions using the following apparatus.
(apparatus)
Rigaku RU-300 series (measurement conditions)
X-ray: CuKα1 / 50kV / 300mA
Goniometer: Wide-angle goniometer attachment: ACS-43 (horizontal type)
Filter: Not used Counter monochromator: Curved crystal monochromator Divergence slit: 1 deg
Scattering slit: 1 deg
Receiving slit: 0.3mm
Counter: Scintillation counter Scan mode: Continuous scan speed: 4 ° / min
Scan step: 0.01 °
Scanning axis: 2θ / θ
Scanning range: 30-60 °
θ offset: 0 °
Fixed angle: 0 °
Integration count: 3
(Data processing conditions)
Smoothing method: Weighted average smoothing score: 25
Backland removal method: Sonnevelt-Visser method intensity ratio (Kα2 / Kα1): 0.500
Example 1
After adding a suitable amount of water to 161.5 g of tin oxide (SnO 2 ) and 288.5 g of calcium carbonate, the mixture was mixed well with a kneader, and then molded into a pellet having a diameter of 5 mm and a length of 5 mm by an extruder. The pellet was dried at 100 ° C. for 10 hours and then calcined at 450 ° C. for 5 hours in an air atmosphere to obtain a pellet-shaped adsorbent precursor. The composition of this adsorbent precursor was Sn: Ca (as SnO 2 : CaO) = 49.9: 50.1 (mass%). Next, this adsorbent precursor was heat-treated at 450 ° C. for 2 hours under a flow of hydrogen / nitrogen (5/95 vol%) to obtain an adsorbent (1).

(実施例2)
実施例1において、酸化スズ(SnO)の代わりに酸化アンチモン(Sb)を用いた以外は実施例1と同様にして、Sb:Ca(Sb:CaOとして)=50.0:50.0(質量%)の組成を有する吸着剤(2)を得た。
(Example 2)
In Example 1, except that antimony oxide (Sb 2 O 3 ) was used instead of tin oxide (SnO 2 ), Sb: Ca (as Sb 2 O 3 : CaO) = 50. An adsorbent (2) having a composition of 0: 50.0 (% by mass) was obtained.

(実施例3)
酸化アンチモン(Sb)45.0g、酸化銅(CuO)45.0g、酸化鉄(α−Fe)90.0g、炭酸カルシウム270.0gに適量の水を添加しつつニーダーでよく混合した後、押出成型機で直径5mm、長さ5mmのペレット状に成型した。このペレットを100℃で10時間乾燥した後、450℃で5時間空気雰囲気下で焼成した。さらに、このペレットを6N−酢酸カリウム水溶液に2分間含浸した後、120℃で5時間乾燥してペレット状の吸着剤前駆体を得た。この吸着剤前駆体の組成は、Sb:Cu:K:Fe:Ca(Sb:CuO:KO:Fe:CaOとして)=12.3:12.2:9.8:24.5:41.2(質量%)であった。
(Example 3)
In a kneader while adding an appropriate amount of water to antimony oxide (Sb 2 O 3 ) 45.0 g, copper oxide (CuO) 45.0 g, iron oxide (α-Fe 2 O 3 ) 90.0 g, and calcium carbonate 270.0 g After mixing well, it was molded into a pellet having a diameter of 5 mm and a length of 5 mm with an extrusion molding machine. The pellet was dried at 100 ° C. for 10 hours and then calcined at 450 ° C. for 5 hours in an air atmosphere. Furthermore, after impregnating this pellet in 6N-potassium acetate aqueous solution for 2 minutes, it dried at 120 degreeC for 5 hours, and obtained the pellet-shaped adsorbent precursor. The composition of this adsorbent precursor is Sb: Cu: K: Fe: Ca (as Sb 2 O 3 : CuO: K 2 O: Fe 2 O 3 : CaO) = 12.3: 12.2: 9.8 : 24.5: 41.2 (mass%).

次いで、上記吸着剤前駆体を400℃で2時間、窒素雰囲気下で加熱処理して吸着剤(3)を得た。吸着剤(3)のX線回折分析を行い、吸着剤(3)はCuSbを含有していることを確認した。 Next, the adsorbent precursor was heat-treated at 400 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere to obtain an adsorbent (3). X-ray diffraction analysis of the adsorbent (3) was performed, and it was confirmed that the adsorbent (3) contained Cu 2 Sb.

(実施例4)
実施例3において、酸化銅(CuO)の代わりに酸化コバルト(Co)を用いた以外は実施例3と同様にして、表1に示す組成の吸着剤(4)を得た。吸着剤(4)のX線回折分析を行い、吸着剤(4)はSbCoを含有していることを確認した。
Example 4
In Example 3, an adsorbent (4) having the composition shown in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 3 except that cobalt oxide (Co 3 O 4 ) was used instead of copper oxide (CuO). X-ray diffraction analysis of the adsorbent (4) was performed, and it was confirmed that the adsorbent (4) contained SbCo.

(実施例5)
吸着剤(1)および吸着剤(2)の窒素酸化物吸着能および硫黄酸化物吸着能を下記の方法により評価した。
(評価方法(1))
吸着剤17.3mlを内径30mmのガラス製反応管に充填した。この吸着剤層に下記組成の合成ガス(A)を下記条件下に導入した。
<合成ガス(A)組成>
一酸化窒素(NO):0.9ppm、二酸化窒素(NO):0.1ppm、二酸化硫黄(SO):0.05ppm、HO:1.9容量%、残り:空気
<処理条件>
ガス量:17.3NL/min、処理温度:25℃、空間速度(SV):60,000hr−1(STP)、ガス湿度:60%RH
上記合成ガス(A)を導入してから1時間後、上記吸着剤層の入口および出口における合成ガス中の窒素酸化物(NO)濃度を化学発光式NOx計により、また硫黄酸化物(SO)濃度を紫外線吸収式SO計で測定し、次式に従ってNOおよびSO除去率を算出した。
NO除去率(%)={(入口NO濃度−出口NO濃度)/(入口NO濃度)}×100
SO除去率(%)={(入口SO濃度−出口SO濃度)/(入口SO濃度)}×100
結果を表2に示す。
(Example 5)
The nitrogen oxide adsorption ability and sulfur oxide adsorption ability of the adsorbent (1) and the adsorbent (2) were evaluated by the following methods.
(Evaluation method (1))
17.3 ml of the adsorbent was filled in a glass reaction tube having an inner diameter of 30 mm. A synthesis gas (A) having the following composition was introduced into the adsorbent layer under the following conditions.
<Composition of synthesis gas (A)>
Nitric oxide (NO): 0.9 ppm, Nitrogen dioxide (NO 2 ): 0.1 ppm, Sulfur dioxide (SO 2 ): 0.05 ppm, H 2 O: 1.9% by volume, remaining: air <treatment conditions>
Gas amount: 17.3 NL / min, treatment temperature: 25 ° C., space velocity (SV): 60,000 hr −1 (STP), gas humidity: 60% RH
One hour after the introduction of the synthesis gas (A), the concentration of nitrogen oxide (NO 2 ) in the synthesis gas at the inlet and outlet of the adsorbent layer was measured by a chemiluminescent NOx meter and sulfur oxide (SO 2 ). 2 ) The concentration was measured with an ultraviolet absorption SO 2 meter, and the NO 2 and SO 2 removal rates were calculated according to the following formula.
NO 2 removal rate (%) = {(inlet NO 2 concentration−outlet NO 2 concentration) / (inlet NO 2 concentration)} × 100
SO 2 removal rate (%) = {(inlet SO 2 concentration−outlet SO 2 concentration) / (inlet SO 2 concentration)} × 100
The results are shown in Table 2.

(実施例6)
吸着剤(3)〜(4)の窒素酸化物吸着能および硫黄酸化物吸着能を下記の方法により評価した。
(評価方法(2))
評価方法(1)と同様の方法で各吸着剤の窒素酸化物吸着能および硫黄酸化物吸着能を測定した後、ガス組成を変更して下記の加速耐久試験を行った。
<加速耐久試験>
吸着剤層に下記組成の合成ガス(B)を下記条件下に導入した。
<合成ガス(B)組成>
一酸化窒素(NO):2.7ppm、二酸化窒素(NO):0.3ppm、二酸化硫黄(SO):0.15ppm、HO:1.9容量%、残り:空気
<処理条件>
ガス量:17.3NL/min、処理温度:25℃、空間速度(SV):60,000hr−1(STP)、ガス湿度:60%RH
上記加速耐久試験を200時間行った後、合成ガス(A)を導入してから1時間後、上記吸着剤層の入口および出口における合成ガス中の窒素酸化物(NO)濃度および硫黄酸化物(SO)濃度を評価方法(1)と同様にして測定し、NOおよびSO除去率を算出した。評価試験の結果を表3に示す。
(Example 6)
The nitrogen oxide adsorption ability and sulfur oxide adsorption ability of the adsorbents (3) to (4) were evaluated by the following methods.
(Evaluation method (2))
After measuring the nitrogen oxide adsorption ability and sulfur oxide adsorption ability of each adsorbent in the same manner as in the evaluation method (1), the gas composition was changed and the following accelerated durability test was conducted.
<Accelerated durability test>
Synthesis gas (B) having the following composition was introduced into the adsorbent layer under the following conditions.
<Composition of synthesis gas (B)>
Nitric oxide (NO): 2.7 ppm, Nitrogen dioxide (NO 2 ): 0.3 ppm, Sulfur dioxide (SO 2 ): 0.15 ppm, H 2 O: 1.9% by volume, remaining: air <treatment conditions>
Gas amount: 17.3 NL / min, treatment temperature: 25 ° C., space velocity (SV): 60,000 hr −1 (STP), gas humidity: 60% RH
After performing the accelerated durability test for 200 hours, one hour after the introduction of the synthesis gas (A), the nitrogen oxide (NO 2 ) concentration and sulfur oxide in the synthesis gas at the inlet and outlet of the adsorbent layer The (SO 2 ) concentration was measured in the same manner as in the evaluation method (1), and the NO 2 and SO 2 removal rates were calculated. The results of the evaluation test are shown in Table 3.

(実施例7)
実施例6において加速耐久試験後の吸着剤(3)を用いて再生試験を行い、再生後の窒素酸化物除去能および硫黄酸化物除去能を下記の方法により評価した。
<再生試験>
加速耐久試験後の各吸着剤に下記組成の再生ガスを下記条件下に導入した。
<再生ガス組成>
水素:5容量%、残り窒素
<処理条件>
ガス量:1.7NL/min、昇温速度:250℃/hr、処理温度:400℃、処理時間:1時間
上記再生を行った後、室温まで冷却し、評価方法(1)と同様の方法で吸着剤の窒素酸化物吸着能および硫黄酸化物吸着能を測定して、再生後の吸着剤の吸着性能を評価した。結果を表4に示す。
(Example 7)
In Example 6, a regeneration test was performed using the adsorbent (3) after the accelerated durability test, and the nitrogen oxide removal ability and sulfur oxide removal ability after regeneration were evaluated by the following methods.
<Regeneration test>
A regeneration gas having the following composition was introduced into each adsorbent after the accelerated durability test under the following conditions.
<Regenerative gas composition>
Hydrogen: 5% by volume, remaining nitrogen <treatment conditions>
Gas amount: 1.7 NL / min, temperature rising rate: 250 ° C./hr, processing temperature: 400 ° C., processing time: 1 hour After the above regeneration, cooling to room temperature and the same method as the evaluation method (1) The adsorption performance of the adsorbent after regeneration was evaluated by measuring the nitrogen oxide adsorption capacity and sulfur oxide adsorption capacity of the adsorbent. The results are shown in Table 4.

(実施例8)
(硫黄酸化物用吸着剤の調製)
水400リットルにアンモニア水(NH、25%)286リットルを添加し、これにスノーテックスNCS−30(日産化学(株)製シリカゾル、SiOを約30質量%含有)を24kg加えた。得られた溶液中に硫酸チタニルの硫酸水溶液(TiOとして250g/リットル含有。全硫酸濃度1,100g/リットル)153リットルを水300リットルに添加して希釈したチタン含有硫酸水溶液を攪拌下、徐々に添加し共沈ゲルを得た。このゲルを濾過し、水洗した後、200℃で10時間乾燥した。次いで、600℃で6時間空気雰囲気下で焼成し、更にハンマーミルを用いて粉砕し、分級機で分級して平均粒径10μmの粉体を得た。得られた粉体(以下、TS−1と称す)の組成はTi:Si=4:1(原子比)であった。
(Example 8)
(Preparation of adsorbent for sulfur oxide)
286 liters of aqueous ammonia (NH 3 , 25%) was added to 400 liters of water, and 24 kg of Snowtex NCS-30 (Nissan Chemical Co., Ltd. silica sol, containing about 30% by mass of SiO 2 ) was added thereto. In the resulting solution, titanyl sulfate aqueous solution (containing 250 g / liter as TiO 2 , total sulfuric acid concentration 1,100 g / liter) 153 liters added to 300 liters of water and diluted titanium-containing sulfuric acid aqueous solution gradually with stirring. To obtain a coprecipitated gel. The gel was filtered, washed with water, and dried at 200 ° C. for 10 hours. Subsequently, it was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 6 hours, further pulverized using a hammer mill, and classified by a classifier to obtain a powder having an average particle diameter of 10 μm. The composition of the obtained powder (hereinafter referred to as TS-1) was Ti: Si = 4: 1 (atomic ratio).

TS−1粉体500gに適量の水を添加しつつニーダーでよく練った後、押出成型機で直径5mm、長さ5mmのペレット状に成形した。このペレットを100℃で10時間乾燥した後、350℃で3時間空気雰囲気下で焼成した。さらに、このペレットを6N−炭酸ナトリウム水溶液に2分間含浸した後、120℃で5時間乾燥した。このようにして得られた硫黄酸化物用吸着剤の組成は、TS−1:Na(TS−1:NaOとして)=76.1:23.9(質量%)であった。 After adding an appropriate amount of water to 500 g of TS-1 powder and kneading well with a kneader, it was molded into a pellet having a diameter of 5 mm and a length of 5 mm with an extruder. The pellet was dried at 100 ° C. for 10 hours and then calcined at 350 ° C. for 3 hours in an air atmosphere. Further, the pellet was impregnated with 6N-sodium carbonate aqueous solution for 2 minutes and then dried at 120 ° C. for 5 hours. The composition of the adsorbent for sulfur oxide thus obtained was TS-1: Na (as TS-1: Na 2 O) = 76.1: 23.9 (mass%).

(評価方法)
実施例6の評価方法(1)および評価方法(2)において、ガスの流れに対して前段に上記硫黄酸化物用吸着剤を19ml、後段に実施例3で得た吸着剤(3)を17.3ml充填した以外は実施例5の評価方法(1)および評価方法(2)と同様にして、その窒素酸化物吸着能および硫黄酸化物吸着能を評価した。結果を表5に示す。
(Evaluation methods)
In the evaluation method (1) and the evaluation method (2) of Example 6, 19 ml of the above-mentioned adsorbent for sulfur oxide was used in the preceding stage with respect to the gas flow, and 17% of the adsorbent (3) obtained in Example 3 was used in the subsequent stage. The nitrogen oxide adsorption ability and sulfur oxide adsorption ability were evaluated in the same manner as in Evaluation Method (1) and Evaluation Method (2) of Example 5 except that 3 ml was filled. The results are shown in Table 5.

表3および表5の結果より、前段に硫黄酸化物用吸着剤を設置することにより吸着剤(3)の耐久性能が向上することがわかる。   From the results of Table 3 and Table 5, it is understood that the durability performance of the adsorbent (3) is improved by installing the sulfur oxide adsorbent in the previous stage.

(実施例9)
実施例8において、後段の吸着剤として実施例4で得た吸着剤(4)を用いた以外は実施例8と同様にして、その窒素酸化物吸着能および硫黄酸化物吸着能を評価した。結果を表5に示す。
Example 9
In Example 8, the nitrogen oxide adsorbing ability and the sulfur oxide adsorbing ability were evaluated in the same manner as in Example 8 except that the adsorbent (4) obtained in Example 4 was used as the latter adsorbent. The results are shown in Table 5.

表3および表5の結果より、前段に硫黄酸化物用吸着剤を設置することにより吸着剤(4)の耐久性能が向上することがわかる。   From the results of Table 3 and Table 5, it is understood that the durability performance of the adsorbent (4) is improved by installing the sulfur oxide adsorbent in the previous stage.

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Claims (5)

窒素酸化物および/または硫黄酸化物の濃度が5ppm以下の排ガスを処理するための吸着剤であって、(A)スズ、アンチモンおよびビスマスから選ばれる少なくとも1種の元素と、(E)アルカリ土類金属元素、チタン、ケイ素およびジルコニウムから選ばれる少なくとも1種の元素とを含有することを特徴とする窒素酸化物および/または硫黄酸化物の吸着剤(ただし、イルメナイト構造を有するものを除く)。   An adsorbent for treating exhaust gas having a concentration of nitrogen oxide and / or sulfur oxide of 5 ppm or less, comprising (A) at least one element selected from tin, antimony and bismuth, and (E) alkaline earth A nitrogen oxide and / or sulfur oxide adsorbent (except for those having an ilmenite structure), characterized by containing at least one element selected from a metal group element, titanium, silicon and zirconium. (A)、(E)の各成分元素を含む吸着剤前駆体を還元性雰囲気中で加熱することを特徴とする請求項1に記載の窒素酸化物および/または硫黄酸化物の吸着剤の製造方法。   2. The production of an adsorbent for nitrogen oxide and / or sulfur oxide according to claim 1, wherein the adsorbent precursor containing the component elements (A) and (E) is heated in a reducing atmosphere. Method. 請求項1の吸着剤を再生する方法であって、該吸着剤を還元剤の存在下で加熱することを特徴とする窒素酸化物および/または硫黄酸化物の吸着剤の再生方法。   A method for regenerating an adsorbent according to claim 1, wherein the adsorbent is heated in the presence of a reducing agent. 窒素酸化物および/または硫黄酸化物を含むガスを請求項1の吸着剤に接触させて窒素酸化物および/または硫黄酸化物を吸着除去することを特徴とする窒素酸化物および/または硫黄酸化物の除去方法。   A nitrogen oxide and / or sulfur oxide is characterized by contacting a gas containing nitrogen oxide and / or sulfur oxide with the adsorbent of claim 1 to adsorb and remove nitrogen oxide and / or sulfur oxide. Removal method. 窒素酸化物、または窒素酸化物および硫黄酸化物を含むガスを請求項1の吸着剤に接触させて、窒素酸化物、または窒素酸化物および硫黄酸化物を吸着除去し、この窒素酸化物、または窒素酸化物および硫黄酸化物を吸着した吸着剤を還元剤の存在下で加熱して、窒素酸化物を脱離させるとともに吸着剤を再生し、さらに脱離した窒素酸化物を脱硝処理することを特徴とする窒素酸化物、または窒素酸化物および硫黄酸化物を含むガスの浄化方法。   Nitrogen oxide or a gas containing nitrogen oxide and sulfur oxide is brought into contact with the adsorbent of claim 1 to adsorb and remove nitrogen oxide, or nitrogen oxide and sulfur oxide, and the nitrogen oxide, or The adsorbent that adsorbs nitrogen oxides and sulfur oxides is heated in the presence of a reducing agent to desorb the nitrogen oxides, regenerate the adsorbents, and denitrate the desorbed nitrogen oxides. A method for purifying a nitrogen oxide or a gas containing nitrogen oxide and sulfur oxide.
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