JP2008221100A - Nitrogen oxide removing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体中に含まれる窒素酸化物を吸着除去する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for adsorbing and removing nitrogen oxides contained in a gas.
ボイラー、ガスタービン、燃焼炉といった燃料を燃焼させ、高温加熱する装置において、その燃料の燃焼に伴い、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)、一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)等が生成され、排ガスとして排出される。NOやNO2等の窒素酸化物は、光化学スモッグや酸性雨等を引き起こす大気汚染原因物質である。NOは、紫外線等により酸素(O2)やオゾン(O3)と反応して容易に酸化され、NO2となる。このため、NO2について、大気汚染防止法により環境基準が定められている。NO2は、強い酸化作用を示して細胞を傷害し、気管支炎や肺気腫等の原因となり、人体へ悪影響を及ぼす。 In an apparatus that burns fuel such as a boiler, gas turbine, or combustion furnace and heats the fuel at a high temperature, carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide ( NO 2 ) and the like are generated and discharged as exhaust gas. Nitrogen oxides such as NO and NO 2 are air pollutants that cause photochemical smog and acid rain. NO reacts with oxygen (O 2 ) or ozone (O 3 ) by ultraviolet rays or the like and is easily oxidized to become NO 2 . For this reason, environmental standards for NO 2 are determined by the Air Pollution Control Law. NO 2 shows a strong oxidative effect, damages cells, causes bronchitis, emphysema, and the like, and has an adverse effect on the human body.
したがって、排ガスを大気中へ放散する前に、NO2等の窒素酸化物を除去する必要がある。窒素酸化物を除去する方法として、例えば、アルカリ吸収液を用いて吸収する方法や還元剤により還元する方法がある。アルカリ吸収液を用いた方法では、低濃度の窒素酸化物を吸収することは可能であるが、排ガス中に共存するCO2も同時に吸収してしまい、窒素酸化物を効率的に吸収できない。還元剤により還元する方法では、還元しても、排ガス中に共存するO2によって再び酸化されてしまうため、これもまた、窒素酸化物を効率的に除去することができない。 Therefore, it is necessary to remove nitrogen oxides such as NO 2 before the exhaust gas is diffused into the atmosphere. As a method of removing nitrogen oxides, for example, there are a method of absorbing using an alkali absorbing solution and a method of reducing with a reducing agent. In the method using an alkali absorbing liquid, it is possible to absorb nitrogen oxide at a low concentration, but CO 2 coexisting in the exhaust gas is also absorbed at the same time, and nitrogen oxide cannot be efficiently absorbed. In the method of reducing with a reducing agent, even if it is reduced, it is oxidized again by O 2 coexisting in the exhaust gas, so that it is also impossible to efficiently remove nitrogen oxides.
そこで、窒素酸化物を効率的に除去するために、吸着材を使用して吸着除去する方法が提案されている(特許文献1、2参照)。吸着材は、窒素酸化物を選択的に吸着するため、CO2やO2が共存していても、上記の問題は生じない。したがって、気体中に含まれる窒素酸化物を効率的に除去することができる。
特許文献1の方法および装置では、活性炭、ゼオライト、γアルミナ等からなるペレット状あるいはハニカム状の吸着材を充填し、排ガスを、吸着材を通して流すことにより、排ガス中の窒素酸化物を吸着させ、排ガス中から除去することができる。 In the method and apparatus of Patent Document 1, a pellet-like or honeycomb-like adsorbent made of activated carbon, zeolite, γ-alumina, etc. is filled, and exhaust gas is allowed to flow through the adsorbent, thereby adsorbing nitrogen oxides in the exhaust gas, It can be removed from the exhaust gas.
これらの吸着材では、NO2の吸着量が増加するにつれて、吸着したNO2がNOへ還元され、吸着材から脱着して排ガスとともに放出されるようになる。このため、NOの放出量が増加してくると、吸着材を再生液に浸漬し、再生する必要がある。吸着材の再生を行う時間的間隔が短い場合、再生液の使用量や設備の電力使用量が増大するといった問題がある。 In these adsorbents, as the amount of NO 2 adsorbed increases, the adsorbed NO 2 is reduced to NO, desorbed from the adsorbent and released together with the exhaust gas. For this reason, when the amount of NO released increases, it is necessary to immerse the adsorbent in the regenerating solution and regenerate it. When the time interval for regenerating the adsorbent is short, there is a problem that the amount of regenerated liquid used and the amount of power used by the facility increase.
また、再生直後は、吸着材の表面が表面水で覆われた状態で、吸着材の吸着性能が著しく低下しており、再生を行う間隔が短いと、一時的に吸着しない除去不良状態が頻繁に発生するといった問題もある。 Immediately after the regeneration, the adsorption performance of the adsorbent is remarkably lowered with the surface of the adsorbent covered with surface water. If the interval between regenerations is short, the removal failure state that does not temporarily adsorb frequently occurs. There is also a problem that occurs.
これに対し、特許文献2のシステムでは、窒素酸化物および水分を吸着した吸着材に直流電圧を印加し、窒素酸化物を電気分解して還元するため、再生液を使用することなく再生でき、再び吸着させることができる。 On the other hand, in the system of Patent Document 2, a direct current voltage is applied to the adsorbent that adsorbs nitrogen oxides and moisture, and the nitrogen oxides are electrolyzed and reduced. Therefore, regeneration can be performed without using a regenerating solution, It can be adsorbed again.
しかしながら、上記還元剤により還元する方法と同様に、排ガス中にはO2が含まれており、電気分解するとO3も発生するため、窒素酸化物を窒素へと還元したとしても、吸着部を通過した排ガス中の窒素はO2やO3によって酸化され、再び窒素酸化物が生成される場合がある。 However, similarly to the method of reducing with the reducing agent, O 2 is contained in the exhaust gas, and O 3 is also generated when electrolyzed. Therefore, even if the nitrogen oxide is reduced to nitrogen, the adsorption part is Nitrogen in the exhaust gas that has passed may be oxidized by O 2 or O 3 to generate nitrogen oxides again.
そこで、出来る限り再生間隔を延長して再生回数を減少させ、安定した窒素酸化物除去性能を発揮することができる装置の提供が望まれている。 Therefore, it is desired to provide an apparatus capable of extending the regeneration interval as much as possible to reduce the number of regenerations and exhibit stable nitrogen oxide removal performance.
本発明の発明者らは、鋭意検討の結果、活性炭の表面に塩化マグネシウムや塩化ナトリウム等の吸湿性塩を担持させ、気体中の水蒸気を吸収させることで、吸着したNO2がNOへ還元されにくくなることを見出した。本発明は、NOへ還元されにくくなる、すなわちNOへの還元速度を低下させることを見出すことによりなされたものであり、上記課題は、本発明の窒素酸化物除去装置を提供することにより解決することができる。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention supported the hygroscopic salt such as magnesium chloride and sodium chloride on the surface of activated carbon and absorbed water vapor in the gas, thereby reducing the adsorbed NO 2 to NO. I found it difficult. The present invention has been made by finding that it is difficult to reduce to NO, that is, reduces the reduction rate to NO, and the above problem is solved by providing the nitrogen oxide removing apparatus of the present invention. be able to.
すなわち、本発明によれば、窒素酸化物と水蒸気とを含む気体から窒素酸化物を除去する装置を提供することができる。この装置は、官能基を有する担体に吸湿性塩を担持させてなり、窒素酸化物を吸着する吸着材を備え、その吸着材は、水蒸気を吸収して、官能基により還元される吸着した窒素酸化物の還元速度を低下させることを特徴とする。 That is, according to this invention, the apparatus which removes nitrogen oxide from the gas containing nitrogen oxide and water vapor | steam can be provided. This apparatus comprises an adsorbent that adsorbs a hygroscopic salt on a carrier having a functional group and adsorbs nitrogen oxide, and the adsorbent absorbs water vapor and is adsorbed nitrogen that is reduced by the functional group. It is characterized by reducing the reduction rate of the oxide.
官能基を有する担体は、活性炭であり、吸湿性塩は、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウムから選択することができる。 The carrier having a functional group is activated carbon, and the hygroscopic salt can be selected from sodium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, sodium acetate, and sodium carbonate.
また、気体中の水蒸気量を増大させるために、気体を加湿するための加湿装置を含むことができる。 Moreover, in order to increase the amount of water vapor in the gas, a humidifier for humidifying the gas can be included.
上記吸着材は、吸湿性塩の水溶液を、官能基を有する担体に浸漬させることにより製造することができる。 The adsorbent can be produced by immersing an aqueous solution of a hygroscopic salt in a carrier having a functional group.
本発明の窒素酸化物除去装置を提供することにより、吸着材を再生する間隔を延長することができる。 By providing the nitrogen oxide removing apparatus of the present invention, the interval for regenerating the adsorbent can be extended.
また、吸着材を再生するための再生液の使用量を減少させ、再生関連機器の電力使用量およびメンテナンスコストを低減させることができる。 In addition, it is possible to reduce the amount of regeneration liquid used to regenerate the adsorbent, and to reduce the power consumption and maintenance cost of the regeneration-related equipment.
再生回数が減少することで、維持管理が容易となり、再生後の一時的に吸着しない除去不良状態の発生回数を減少させることができ、より安定した窒素酸化物除去を達成することができる。 By reducing the number of regenerations, maintenance management is facilitated, the number of occurrences of removal failure states that are not temporarily adsorbed after regeneration can be reduced, and more stable removal of nitrogen oxides can be achieved.
本発明の窒素酸化物除去装置は、窒素酸化物と水蒸気とを含む気体から、窒素酸化物を吸着除去する装置である。ここで、気体としては、例えば、道路トンネル内、地下駐車場内、都市内幹線道路付近の窒素酸化物により汚染された空気を挙げることができる。窒素酸化物には、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5がある。NOは、紫外線等により容易に酸化されてNO2になり、N2O3は、NO2とNOに解離する。N2O4は、NO2と平衡状態にあるが、環境中の低圧、低濃度ではNO2にかたよっている。N2O5は、水と反応して硝酸となる。上記の汚染された空気中では、窒素酸化物はそのほとんどがNOとNO2として存在する。NOx濃度は、例えば、道路トンネル内の空気において約1〜5ppmである。 The nitrogen oxide removing apparatus of the present invention is an apparatus that adsorbs and removes nitrogen oxide from a gas containing nitrogen oxide and water vapor. Here, examples of the gas include air contaminated with nitrogen oxides in road tunnels, underground parking lots, and urban highway areas. Nitrogen oxides include NO, NO 2 , N 2 O 3 , N 2 O 4 , and N 2 O 5 . NO is easily oxidized by ultraviolet rays or the like to become NO 2 , and N 2 O 3 is dissociated into NO 2 and NO. N 2 O 4 is in equilibrium with NO 2, lower pressure in the environment, at low concentrations are biased into NO 2. N 2 O 5 reacts with water to become nitric acid. In the above polluted air, nitrogen oxides mostly present as NO and NO 2. The NOx concentration is, for example, about 1 to 5 ppm in the air in the road tunnel.
図1は、窒素酸化物除去装置の1つの実施形態を示した図である。図1に示す窒素酸化物除去装置10は、窒素酸化物と水蒸気とを含む気体を受け入れる受入ノズル11と、気体中の窒素酸化物を吸着する吸着材12と、吸着材12を収容し、所定位置に配置する容器13と、窒素酸化物が除去された気体を排出する排出ノズル14とを備えている。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a nitrogen oxide removing apparatus. A nitrogen
図1に示す実施形態では、容器13の下側側壁に受入ノズル11が設けられ、容器13の上側側壁に排出ノズル14が設けられ、容器13内の受入ノズル11より上方で、排出ノズル14より下方の位置に、吸着材12が配置されている。容器13の内壁には、リング状のサポートが設けられ、そのサポート上に、気体を流通させるための多くの孔を有するパンチングプレート等の金網を載せ、その上に、吸着材12を配置することができる。容器13は、気体の漏洩がない構造であればいかなる形状、材質であってもよく、形状としては、箱状や円筒状とすることができ、材質は炭素鋼、ステンレス鋼、FRP、PVCとすることができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
窒素酸化物と水蒸気とを含む気体は、受入ノズル11から受け入れられ、矢線に示すように容器13の下側から、金網、吸着材12を通して、上側へと流通し、排出ノズル14から排出される。気体中の窒素酸化物は、吸着材12に吸着し、気体中から除去される。
A gas containing nitrogen oxides and water vapor is received from the
吸着材12は、多孔質の担体から構成される。この担体は、圧力損失を低減させるため、数mm〜数cmの破砕粒子や成型粒子、ハニカム構造の粒子とすることができる。窒素酸化物を効率的に吸着するためには、比表面積が大きいことが好ましい。また、窒素酸化物を効率的に吸着し、かつ吸着した窒素酸化物の還元速度を低下させるためには、気体中の湿度が、約40%以上が好ましく、約60%以上であることがより好ましい。さらに、気体の空間速度が、約1000〜200000h−1が好ましく、約3000〜100000h−1であることがより好ましい。担体は、窒素酸化物に対して良好な吸着性能を有する活性炭が好ましい。活性炭は、やしがら活性炭、ピッチ系活性炭を挙げることができる。その他、木炭、炭素繊維、フラーレン、カーボンナノチューブを挙げることができる。これらの担体は、特有の物性や化学反応性を示す官能基を有している。 The adsorbent 12 is composed of a porous carrier. In order to reduce pressure loss, the carrier can be crushed particles or molded particles of several mm to several cm, or honeycomb structured particles. In order to efficiently adsorb nitrogen oxides, it is preferable that the specific surface area is large. Further, in order to efficiently adsorb nitrogen oxides and reduce the reduction rate of the adsorbed nitrogen oxides, the humidity in the gas is preferably about 40% or more, more preferably about 60% or more. preferable. Furthermore, the space velocity of the gas is preferably about 1000~200000H -1, and more preferably about 3000~100000h -1. The support is preferably activated carbon having good adsorption performance for nitrogen oxides. Examples of the activated carbon include coconut palm activated carbon and pitch-based activated carbon. Other examples include charcoal, carbon fiber, fullerene, and carbon nanotube. These carriers have functional groups exhibiting specific physical properties and chemical reactivity.
活性炭表面は、全体としては化学的に非極性であるが、一部に、極性部分となる官能基が存在する。官能基としては、カルボキシル基、カルボニル基、水酸基、キノン基等がある。また、炭素系材料からなる担体は、その表面に酸素官能基を導入し、イオン交換特性を付与することにより、極性を有する多様な重金属イオン、大気中の微量の極性汚染物質に対して優れた吸着選択性が与えられる。 The activated carbon surface is chemically non-polar as a whole, but there are functional groups that become polar portions in part. Examples of the functional group include a carboxyl group, a carbonyl group, a hydroxyl group, and a quinone group. In addition, a carrier made of a carbon-based material is superior to various polar heavy metal ions and a small amount of polar pollutants in the atmosphere by introducing oxygen functional groups on the surface and imparting ion exchange characteristics. Adsorption selectivity is provided.
吸着材として活性炭を用いる場合、気体中のNO2は活性炭に吸着除去されるが、吸着量が増加するにつれて、活性炭がもつ官能基によって吸着したNO2の一部が還元されてNOとなり、このNOが気体とともに排出ノズル14から排出されてしまう。従来では、このNOの排出濃度を適宜計測し、増加してきたことを受けて、吸着材を再生液に浸漬させ、吸着材を再生している。再生液としては、塩基性物質または還元性物質を含む水溶液が使用されている。
When activated carbon is used as the adsorbent, NO 2 in the gas is adsorbed and removed by the activated carbon, but as the amount of adsorption increases, a part of the NO 2 adsorbed by the functional group of the activated carbon is reduced to NO. NO is discharged from the
ここで、塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物や、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属水酸化物や、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩や、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等のアルカリ土類金属炭酸塩を挙げることができる。また、還元性物質としては、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、硫化水素、アルデヒド類を挙げることができる。 Here, examples of the basic substance include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate and the like. Mention may be made of alkali metal carbonates and alkaline earth metal carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate. Examples of the reducing substance include sulfites, thiosulfates, hydrogen sulfide, and aldehydes.
本発明では、このNO2の還元速度が、湿度が低いほど大きくなり、保湿することで、還元速度を低下させることができることを見出した。具体的には、活性炭等の担体に、吸湿性塩を担持させ、気体中の水蒸気を吸収して、吸着材12を保湿状態にする。 In the present invention, it has been found that the reduction rate of NO 2 increases as the humidity decreases, and the reduction rate can be reduced by moisturizing. Specifically, a hygroscopic salt is supported on a carrier such as activated carbon, and water vapor in the gas is absorbed to make the adsorbent 12 in a moisturized state.
吸湿性塩の水溶液を、官能基を有する担体、例えば活性炭に浸漬させることにより、担体に吸湿性塩を担持させることができる。浸漬させる時間は、担持させることができればいかなる時間であってもよいが、例えば、数十分〜数時間浸漬させることができる。 By immersing an aqueous solution of a hygroscopic salt in a carrier having a functional group, such as activated carbon, the hygroscopic salt can be carried on the carrier. The immersion time may be any time as long as it can be supported, but for example, it can be immersed for several tens of minutes to several hours.
吸湿性塩としては、気体中の水蒸気を吸収する物質であればいかなる物質であってもよく、例えば、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウムを挙げることができる。これらは、再生液として使用される塩基性物質や還元性物質の水溶液に溶解し、かつ再生に必要な塩基性や還元性を失わず、かつ吸湿性を有するので好ましい。 The hygroscopic salt may be any substance as long as it absorbs water vapor in the gas, and examples thereof include sodium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, sodium acetate, and sodium carbonate. These are preferable because they dissolve in an aqueous solution of a basic substance or a reducing substance used as a regenerating liquid, do not lose basicity or reducing ability necessary for regeneration, and have hygroscopicity.
担体に吸湿性塩を担持させた吸着材12は、気体中の水蒸気を吸収して保湿状態にし、吸着したNO2がNOに還元されにくくする。これにより、再生液による再生間隔を延長し、再生回数を減少させることができる。 The adsorbent 12 having a carrier carrying a hygroscopic salt absorbs water vapor in the gas and puts it in a moisturized state, making it difficult for the adsorbed NO 2 to be reduced to NO. Thereby, the regeneration interval by the regeneration solution can be extended and the number of regenerations can be reduced.
図2は、窒素酸化物除去装置の別の実施形態を示した図である。受入ノズル11、吸着材12、容器13、排出ノズル14を備える構成は同じであるが、受入ノズル11に、ライン20を介して加湿装置21が接続されている。
FIG. 2 is a view showing another embodiment of the nitrogen oxide removing apparatus. Although the configuration including the receiving
加湿装置21は、例えば、気体に水を噴霧するシャワーノズルと、シャワーノズルへ水を供給するためのポンプとを備える装置や、容器に水で湿らせた充填物を充填し、下部または上部から気体を流し、充填物間を流通させる装置を挙げることができる。その他、水面上を、気体を流通させ、加湿する装置を用いることもできる。
The
このように予め気体を加湿しておくことで、吸着材12へ吸収させる水蒸気量を増加させることができ、また、湿度が高くなることで、NO2の還元速度をさらに低下させることができる。 By humidifying the gas in this way, the amount of water vapor absorbed by the adsorbent 12 can be increased, and the reduction rate of NO 2 can be further reduced by increasing the humidity.
次に、吸湿性塩を担持させることで、窒素酸化物除去能力が向上する効果を検証するために行った試験と、その試験結果を以下に示す。官能基を有する担体として、活性炭を用い、吸湿性塩として、塩化マグネシウム(MgCl2・6H2O)を用いた。 Next, tests carried out to verify the effect of improving the ability to remove nitrogen oxides by supporting a hygroscopic salt and the test results are shown below. Activated carbon was used as the carrier having a functional group, and magnesium chloride (MgCl 2 .6H 2 O) was used as the hygroscopic salt.
活性炭に塩化マグネシウムを担持させる方法として、以下の方法を採用した。
(1)所定量の塩化マグネシウムを秤量し、10mlの水に溶解させる。
(2)活性炭を5g秤量し、(1)で調整した水溶液に投入する。
(3)2時間静置する。
(4)恒温槽に入れ、120℃で5時間乾燥させる。
なお、塩化マグネシウムは、塩化マグネシウムの活性炭への担持率が10質量%になるように秤量し、担持させた。
The following method was adopted as a method of supporting activated carbon with magnesium chloride.
(1) A predetermined amount of magnesium chloride is weighed and dissolved in 10 ml of water.
(2) Weigh 5 g of activated carbon and put into the aqueous solution prepared in (1).
(3) Let stand for 2 hours.
(4) Put in a thermostatic bath and dry at 120 ° C. for 5 hours.
Magnesium chloride was weighed and supported so that the supported rate of magnesium chloride on activated carbon was 10% by mass.
図3に、窒素酸化物除去性能を評価するための評価装置の概略を示す。この評価装置は、サーモスタット等を備え、実験系の温度を自動的に一定に保持する恒温槽30と、気体を加湿する加湿器31と、塩化マグネシウムを担持した活性炭が充填されたU字形の反応管32と、窒素酸化物濃度を計測するNOxメータ33とを備えている。ここでは、窒素酸化物はNO2であり、NOxメータ33はNO2濃度を計測する装置である。
In FIG. 3, the outline of the evaluation apparatus for evaluating nitrogen oxide removal performance is shown. This evaluation apparatus includes a thermostat and the like, and a
加湿器31と反応管32は、恒温槽30内に設置され、温度が一定に保持される。窒素酸化物を含む気体は、加湿器31へ送られ、加湿された後、反応管32へ送られる。加湿器31は、所定の湿度になるように調整することができ、例えば、水が収容され、気体を水中へ通して加湿する装置とすることができる。反応管32において窒素酸化物が吸着除去された気体は、NOxメータ33へ送られ、その気体中の窒素酸化物濃度が計測される。図3では、試験後に、加湿器31内および反応管32内に残留する窒素酸化物をエアパージするための空気ライン34、35が設けられている。また、反応管32へ送られる気体には、水蒸気が含まれており、この水蒸気を除去した後に窒素酸化物濃度を測定する。これは、NOxメータ33内で凝縮すると、測定誤差を生じさせるからである。このため、気体中の水蒸気を分離するべく、氷等によって冷却し凝縮させ、凝縮水として分離する分離器36が設けられている。この評価装置を用いて行った試験の試験条件を表1に示す。
The
試験は、図3に示す評価装置を用い、上記表1に示す条件で行い、NOxメータ33で計測されるNO2濃度が入口濃度の90%未満、70%未満になるまでの時間(除去寿命)を測定した。評価装置内の温度は、約25℃に一定に保持した。 The test is performed using the evaluation apparatus shown in FIG. 3 under the conditions shown in Table 1 above, and the time until the NO 2 concentration measured by the NOx meter 33 is less than 90% and less than 70% of the inlet concentration (removal life). ) Was measured. The temperature in the evaluation apparatus was kept constant at about 25 ° C.
図4は、MgCl2を担持させない場合(担持率0質量%)と、MgCl2を担持させた場合(担持率10質量%)の窒素酸化物除去寿命を示した図である。縦軸は、除去寿命(時間)を示し、横軸は、MgCl2の担持率(質量%)を示す。図4には、窒素酸化物90%を吸着除去できる寿命と、70%を吸着除去できる寿命とが示されている。 4, if not carrying MgCl 2 and (loading of 0 mass%) is a diagram showing a nitrogen oxide removal lifetime of case of carrying MgCl 2 (loading of 10% by weight). The vertical axis represents the removal life (time), and the horizontal axis represents the MgCl 2 loading (mass%). FIG. 4 shows a lifetime in which 90% of nitrogen oxides can be adsorbed and removed and a lifetime in which 70% can be adsorbed and removed.
図4を参照すると、吸湿性塩であるMgCl2を担持させることにより、窒素酸化物除去寿命が約3〜4倍に延長された。これにより、吸湿性塩を担持させることで、吸着材を再生液で再生する間隔を延長することが可能であることが見出された。ここでは、表1に示すように、気体の湿度を40%としたが、湿度を上げると、さらに除去寿命(時間)を延長させることができた。ちなみに、湿度70%にすると、湿度40%の場合に比較して、90%NOx除去寿命を約3倍に延長させることができた。 Referring to FIG. 4, by loading MgCl 2 which is a hygroscopic salt, the nitrogen oxide removal life was extended about 3 to 4 times. Thus, it has been found that the interval for regenerating the adsorbent with the regenerating liquid can be extended by supporting the hygroscopic salt. Here, as shown in Table 1, the humidity of the gas was set to 40%. However, when the humidity was increased, the removal life (time) could be further extended. Incidentally, when the humidity was 70%, the 90% NOx removal life could be extended about three times as compared with the case where the humidity was 40%.
図5は、MgCl2に代え、NaClを吸湿性塩として使用した場合の結果を示した図である。担持させる方法、試験条件は、上記(1)〜(4)および表1と同様である。NaClについては、担持率0質量%、10質量%、15質量%の3パターンについて試験を行った。 FIG. 5 is a diagram showing the results when NaCl is used as the hygroscopic salt instead of MgCl 2 . The loading method and test conditions are the same as those in the above (1) to (4) and Table 1. For NaCl, tests were conducted on three patterns with a loading rate of 0 mass%, 10 mass%, and 15 mass%.
図5を参照すると、吸湿性塩であるNaClを10質量%担持させることにより、これも、窒素酸化物除去寿命が約3〜4倍に延長された。これにより、吸湿性塩を担持させることで、吸着材を再生液で再生する間隔を延長することが可能であることが確認することができた。また、担持率を上げると、さらに寿命を延長させることができることが見出された。 Referring to FIG. 5, by supporting 10% by mass of NaCl, which is a hygroscopic salt, this also extended the nitrogen oxide removal life by about 3 to 4 times. Thereby, it was confirmed that the interval for regenerating the adsorbent with the regenerating liquid can be extended by supporting the hygroscopic salt. It has also been found that the lifetime can be further increased by increasing the loading rate.
これらのことから、吸湿性塩の担持率が高いほど、また、湿度が高いほど、吸着材の寿命を延長させることができる。上記のように、従来の活性炭のみと比較して、約3〜4倍に延長されることで、再生液による再生回数が1/3〜1/4に減少し、必要な再生液の量や電量使用量を大幅に減少させることができる。 From these facts, the higher the loading of the hygroscopic salt and the higher the humidity, the longer the life of the adsorbent. As described above, the number of times of regeneration with the regenerating liquid is reduced to 1/3 to 1/4 by being extended by about 3 to 4 times compared with the conventional activated carbon alone, Electricity consumption can be greatly reduced.
これまで本発明を図面に示した実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、他の実施の形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. It can be changed within the range that can be conceived by a trader, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and effects of the present invention are exhibited.
10…窒素酸化物除去装置、11…受入ノズル、12…吸着材、13…容器、14…排出ノズル、20…ライン、21…加湿装置、30…恒温槽、31…加湿器、32…反応管、33…NOxメータ、34、35…空気ライン、36…分離器
DESCRIPTION OF
Claims (4)
官能基を有する担体に吸湿性塩を担持させてなり、前記窒素酸化物を吸着する吸着材を備え、
前記吸着材は、前記水蒸気を吸収して、前記官能基により還元される吸着した前記窒素酸化物の還元速度を低下させることを特徴とする、窒素酸化物除去装置。 An apparatus for removing nitrogen oxides from a gas containing nitrogen oxides and water vapor,
A carrier having a functional group is loaded with a hygroscopic salt, and includes an adsorbent that adsorbs the nitrogen oxides,
The adsorbent absorbs the water vapor and reduces the reduction rate of the adsorbed nitrogen oxide reduced by the functional group.
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2007
- 2007-03-12 JP JP2007061386A patent/JP2008221100A/en active Pending
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