JP2009240958A - Method and device for removing carbon monoxide and carbon dioxide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一酸化炭素及び二酸化炭素の除去方法及び装置に関し、更に詳細には、水の存在下に過酸化カルシウムを用いる一酸化炭素及び二酸化炭素の除去方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for removing carbon monoxide and carbon dioxide, and more particularly, to a method and apparatus for removing carbon monoxide and carbon dioxide using calcium peroxide in the presence of water.
従来より、一酸化炭素が人体に有害であることは広く知られている。この一酸化炭素は、タバコの煙、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンの排気ガス、暖房機器など、燃焼するものには不可避的に含まれ、暖房を使用した室内の空気等にも二酸化炭素とともに含まれ、更に火災時にも発生することが知られている。 Conventionally, it is widely known that carbon monoxide is harmful to the human body. This carbon monoxide is inevitably included in combustibles, such as tobacco smoke, gasoline engine and diesel engine exhaust gas, and heating equipment, and is also included in indoor air using heating with carbon dioxide. It is also known to occur during a fire.
このような一酸化炭素を除去するために、種々の開発が行われている。例えば、タバコの煙に含まれる一酸化炭素を除去するために、金属酸化物又は金属炭酸塩と過酸化カルシウムと触媒とを配合することが検討されている(特許文献1)。また、超酸化物や過酸化物を触媒とともに用いることが検討されている(特許文献2)。更に、排ガス中の汚染物質を土壌中の過酸化カルシウムを用いて酸化することが検討されている(特許文献3)。 Various developments have been made to remove such carbon monoxide. For example, in order to remove carbon monoxide contained in tobacco smoke, it has been studied to blend a metal oxide or metal carbonate, calcium peroxide, and a catalyst (Patent Document 1). In addition, the use of a superoxide or a peroxide together with a catalyst has been studied (Patent Document 2). Furthermore, oxidation of pollutants in exhaust gas using calcium peroxide in soil has been studied (Patent Document 3).
しかし、金属酸化物又は金属炭酸塩と過酸化カルシウムとを用いて一酸化炭素の酸化を行う場合、触媒がなければ一酸化炭素を酸化することができないという問題点がある。また、超酸化物や過酸化物を用いて一酸化炭素の酸化を行う場合も、同様に触媒がなければ一酸化炭素を酸化することができないという同じ問題点がある。更に、土壌中の過酸化カルシウムを用いて酸化する場合、一酸化窒素の酸化には有効であっても、一酸化炭素に対する酸化が不十分であるという問題点がある。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために為されたものであり、本発明の目的は、触媒を必要とせず、しかも、一酸化炭素及び二酸化炭素の除去効果が高い方法及び装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus that do not require a catalyst and have a high effect of removing carbon monoxide and carbon dioxide. Is to provide.
本発明は、通常の例えば過酸化カルシウムや過酸化水素水に一酸化炭素を接触させても、触媒を加えない限り一酸化炭素の酸化は起こらないのに対して、水と過酸化カルシウムとの系では、触媒を何ら加えなくても一酸化炭素の酸化が起こることを発見したことに基づいて完成されたものである。 In the present invention, even if carbon monoxide is brought into contact with ordinary calcium peroxide or hydrogen peroxide water, oxidation of carbon monoxide does not occur unless a catalyst is added. The system was completed based on the discovery that the oxidation of carbon monoxide occurred without the addition of any catalyst.
即ち、本発明の一酸化炭素及び二酸化炭素の除去方法は、水の存在下、過酸化カルシウムに、一酸化炭素及び/又は二酸化炭素を含む混合気体を接触させることを特徴とする。 That is, the method for removing carbon monoxide and carbon dioxide of the present invention is characterized in that a mixed gas containing carbon monoxide and / or carbon dioxide is brought into contact with calcium peroxide in the presence of water.
一酸化炭素の酸化により生成した二酸化炭素は、混合気体中に元々存在する二酸化炭素とともに、一酸化炭素の酸化により生成した酸化カルシウム及び水の反応により生じた水酸化カルシウムと反応して、炭酸カルシウムとして吸収されることになる。 The carbon dioxide produced by the oxidation of carbon monoxide reacts with the calcium hydroxide produced by the reaction of calcium oxide produced by the oxidation of carbon monoxide and water together with the carbon dioxide originally present in the mixed gas. Will be absorbed as.
また、上記において、過酸化カルシウムに水を供給するとともに、水を含んだ前記過酸化カルシウムに一酸化炭素及び/又は二酸化炭素を含む気体を供給して接触させることが可能である。 Moreover, in the above, it is possible to supply water to calcium peroxide and to supply the calcium peroxide containing water with gas containing carbon monoxide and / or carbon dioxide.
ここで、上記において、100重量部の過酸化カルシウムに対して、80重量部以上の水が存在することが好ましい。これは、水を80重量部以上添加しなければ、過酸化カルシウムと水との混合が不十分となり、また、過酸化カルシウムが団子状になってスラリーを形成せず、混合気体との十分な接触が確保できないからであると考えられる。 Here, in the above, it is preferable that 80 parts by weight or more of water is present with respect to 100 parts by weight of calcium peroxide. This is because if water is not added in an amount of 80 parts by weight or more, mixing of calcium peroxide and water becomes insufficient, and calcium peroxide does not form a slurry to form a slurry. This is probably because contact cannot be secured.
更に、上記において、一酸化炭素及び/又は二酸化炭素を含む気体を加湿し、該加湿した混合気体を過酸化カルシウムに接触させることも可能である。 Furthermore, in the above, it is also possible to humidify a gas containing carbon monoxide and / or carbon dioxide and bring the humidified mixed gas into contact with calcium peroxide.
ここで、上記において、前記加湿した混合気体の相対湿度は、60%を超える範囲であることが好ましい。ここで、混合気体を加湿して過酸化カルシウムと接触させる場合には、過酸化カルシウムに水を加える場合と比較して水の絶対量が少ない場合にも、一酸化炭素の酸化が十分に進行する。これは、混合気体を加湿する場合と、過酸化カルシウムに水を加える場合とでは、反応スキームが異なることに起因していると考えられる。 Here, in the above, the relative humidity of the humidified mixed gas is preferably in a range exceeding 60%. Here, when the mixed gas is humidified and brought into contact with calcium peroxide, the oxidation of carbon monoxide proceeds sufficiently even when the absolute amount of water is small compared to when water is added to calcium peroxide. To do. This is considered to be due to the fact that the reaction scheme differs between when the mixed gas is humidified and when water is added to calcium peroxide.
本発明の一酸化炭素及び二酸化炭素の除去装置は、過酸化カルシウムと水とを含む過酸化カルシウム接触層によって、混合気体中の一酸化炭素及び二酸化炭素を除去する一酸化炭素及び二酸化炭素の除去装置であって、前記過酸化カルシウム接触層に過酸化カルシウムを供給する過酸化カルシウム供給手段と、前記過酸化カルシウム接触層に水を供給する給水手段と、前記過酸化カルシウム接触層に混合気体を接触させる通気手段とを備えたことを特徴とする。 The apparatus for removing carbon monoxide and carbon dioxide of the present invention removes carbon monoxide and carbon dioxide in a mixed gas by using a calcium peroxide contact layer containing calcium peroxide and water. A device for supplying calcium peroxide to the calcium peroxide contact layer; water supply means for supplying water to the calcium peroxide contact layer; and a mixed gas in the calcium peroxide contact layer. And a ventilation means for contact.
ここで、上記において、100重量部/分の過酸化カルシウムに対して、80重量部/分以上の水が供給されることが好ましい。これは、水を80重量部以上添加しなければ、過酸化カルシウムと水との混合が不十分となり、また、過酸化カルシウムが団子状になってスラリーを形成せず、混合気体との十分な接触が確保できないからであると考えられる。 Here, in the above, it is preferable that 80 parts by weight or more of water is supplied with respect to 100 parts by weight of calcium peroxide. This is because if water is not added in an amount of 80 parts by weight or more, mixing of calcium peroxide and water becomes insufficient, and calcium peroxide does not form a slurry to form a slurry. This is probably because contact cannot be secured.
また、本発明の一酸化炭素及び二酸化炭素の除去装置は、過酸化カルシウムと水とを含む過酸化カルシウム接触層によって、混合気体中の一酸化炭素及び/又は二酸化炭素を除去する一酸化炭素及び二酸化炭素の除去装置であって、前記過酸化カルシウム接触層に過酸化カルシウムを供給する過酸化カルシウム供給手段と、前記混合気体を加湿する加湿手段と、前記過酸化カルシウム接触層に前記加湿した混合気体を接触させる通気手段とを備えたことを特徴とする。 Moreover, the carbon monoxide and carbon dioxide removal apparatus of the present invention is a carbon monoxide and / or carbon dioxide that removes carbon monoxide and / or carbon dioxide in a mixed gas by a calcium peroxide contact layer containing calcium peroxide and water. An apparatus for removing carbon dioxide, the calcium peroxide supplying means for supplying calcium peroxide to the calcium peroxide contact layer, the humidifying means for humidifying the mixed gas, and the humidified mixture in the calcium peroxide contact layer And a ventilation means for contacting the gas.
ここで、上記において、前記加湿した混合気体の相対湿度は、60%を超える範囲であることが好ましい。上記においても、混合気体を加湿して過酸化カルシウムと接触させる場合には、過酸化カルシウムに水を加える場合と比較して水の絶対量が少ない場合にも、一酸化炭素の酸化が十分に進行する。これは、上述のように、混合気体を加湿する場合と、過酸化カルシウムに水を加える場合とでは、反応スキームが異なることに起因していると考えられる。 Here, in the above, the relative humidity of the humidified mixed gas is preferably in a range exceeding 60%. Also in the above case, when the mixed gas is humidified and brought into contact with calcium peroxide, carbon monoxide is sufficiently oxidized even when the absolute amount of water is small compared to when water is added to calcium peroxide. proceed. As described above, this is considered to be caused by the fact that the reaction scheme differs between when the mixed gas is humidified and when water is added to calcium peroxide.
本発明の一酸化炭素及び二酸化炭素の除去方法及び装置によれば、混合気体中における一酸化炭素及び二酸化炭素の濃度を低減させることができる。しかも、水の存在下、過酸化カルシウムに一酸化炭素及び/又は二酸化炭素を含む混合気体を接触させるだけなので、非常に簡単に一酸化炭素及び二酸化炭素の除去を行うことができる。 According to the method and apparatus for removing carbon monoxide and carbon dioxide of the present invention, the concentration of carbon monoxide and carbon dioxide in the mixed gas can be reduced. Moreover, since the mixed gas containing carbon monoxide and / or carbon dioxide is brought into contact with calcium peroxide in the presence of water, the removal of carbon monoxide and carbon dioxide can be performed very easily.
このような簡単な発明の構成により、本発明は、タバコの煙、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジンの排気ガスなどからの一酸化炭素及び二酸化炭素の除去のみならず、火災時のマスクとして応用することができ、また、建物の壁などに適用することにより、スプリンクラーの水がかかるだけで一酸化炭素及び二酸化炭素を除去する機能を発現するので、火災発生時に建物内の人が外に逃れるまでの間、一酸化炭素の被害や二酸化炭素による窒息を防ぐことができる。 With such a simple invention configuration, the present invention can be applied not only to removal of carbon monoxide and carbon dioxide from tobacco smoke, exhaust gas of gasoline engines and diesel engines, but also as a mask at the time of fire. In addition, by applying to the walls of buildings, etc., the function of removing carbon monoxide and carbon dioxide can be developed just by splashing water on the sprinkler. , Prevent carbon monoxide damage and carbon dioxide suffocation.
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.
(タバコの煙中の一酸化炭素の除去試験…過酸化カルシウムに加水)
まず、タバコの煙に含まれる一酸化炭素及び二酸化炭素の除去試験を行った。約20Lのガラス水槽内に、過酸化カルシウム接触層となる過酸化カルシウム10gと水250mLとを入れたビーカーを撹拌器と共に設置した。また、水槽内の空気をビーカー内の過酸化カルシウム接触層に導入して接触させるためのエアーポンプも、ガラス水槽内に設置した。更に、この水槽内にタバコの煙を充満させて、完全に密閉した。次に、撹拌器でビーカー内の撹拌を開始すると共に、エアーポンプにより水槽内のタバコの煙を含む空気の循環を開始することにより、試験を開始した。
(Removal test of carbon monoxide in cigarette smoke ... hydrated to calcium peroxide)
First, a removal test of carbon monoxide and carbon dioxide contained in tobacco smoke was performed. In a glass water tank of about 20 L, a beaker containing 10 g of calcium peroxide serving as a calcium peroxide contact layer and 250 mL of water was installed together with a stirrer. Moreover, the air pump for introduce | transducing and making the air in a water tank contact the calcium peroxide contact layer in a beaker was also installed in the glass water tank. Further, the tank was filled with tobacco smoke and completely sealed. Next, the test was started by starting stirring in the beaker with a stirrer and starting circulation of air containing tobacco smoke in the water tank by an air pump.
試験開始からのCO濃度、温度、湿度及びCO2濃度の変化を図1に示した。図1から分かるように、一酸化炭素及び二酸化炭素は約3時間で初期濃度の約80%が除去されることが分かる。 Changes in CO concentration, temperature, humidity and CO 2 concentration from the start of the test are shown in FIG. As can be seen from FIG. 1, it can be seen that about 80% of the initial concentration of carbon monoxide and carbon dioxide is removed in about 3 hours.
(ディーゼルエンジン排ガス中の一酸化炭素の除去試験…過酸化カルシウムに加水)
次に、ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる一酸化炭素の除去試験を行った。まず、試験用ビニール袋に過酸化カルシウム10gと、過酸化カルシウムが塊状になるのを防止するためのガラスビーズ2gと、水50mLとを入れた。この試験用ビニール袋に、予め採取用ビニール袋に採取しておいたディーゼルエンジンの排ガスを約1L封入した。次に、この試験用ビニール袋を10分間振盪し、排ガスと過酸化カルシウム及び水とを十分に接触させた。
(Removal test of carbon monoxide in diesel engine exhaust gas ... Hydrohydrate to calcium peroxide)
Next, a removal test of carbon monoxide contained in the exhaust gas of the diesel engine was performed. First, 10 g of calcium peroxide, 2 g of glass beads for preventing calcium peroxide from forming a lump, and 50 mL of water were placed in a test plastic bag. About 1 L of exhaust gas from a diesel engine collected in advance in a collection plastic bag was sealed in this test plastic bag. Next, this test plastic bag was shaken for 10 minutes, and exhaust gas, calcium peroxide, and water were sufficiently brought into contact with each other.
その結果、試験用ビニール袋に導入する前の排ガスの一酸化炭素濃度は約75ppmであったのに対して、試験後の一酸化炭素濃度は約15ppmとなり、約80%の一酸化炭素が除去されることが分かる。 As a result, the carbon monoxide concentration of the exhaust gas before being introduced into the test plastic bag was about 75 ppm, whereas the carbon monoxide concentration after the test was about 15 ppm, and about 80% of carbon monoxide was removed. You can see that
(一酸化炭素及び二酸化炭素除去装置)
図2は本発明の一実施形態に係る一酸化炭素及び二酸化炭素除去装置の概略図である。本実施形態の除去装置は、排気ガスなどの混合気体から一酸化炭素及び二酸化炭素を連続的に除去するものであり、本体容器10と、水を貯留するための水タンク11と、過酸化カルシウムの粉体を貯留するための粉体タンク12とを備えている。本体容器10内の上下方向における略中央部にはネット13が設けられており、このネット13上には、例えば炭化綿、金属繊維、ガラス繊維などの通気性かつ通液性の素材が載置され、これに後述するように過酸化カルシウム粉体及び水が供給されて、過酸化カルシウム接触層14が形成される。
(Carbon monoxide and carbon dioxide removal equipment)
FIG. 2 is a schematic view of a carbon monoxide and carbon dioxide removing apparatus according to an embodiment of the present invention. The removal device of the present embodiment continuously removes carbon monoxide and carbon dioxide from a mixed gas such as exhaust gas, a
また、本体容器10内には、粉体タンク12内の過酸化カルシウム粉体を過酸化カルシウム接触層14上に散布するための粉体散布装置15と、過酸化カルシウム接触層14上の過酸化カルシウム粉体に水を散布する散水管16とが設けられている。
Further, in the
更に、本体容器10の下部には、一酸化炭素及び二酸化炭素を含む排気ガスなどの混合気体を導入する導入パイプ17が設けられ、導入パイプ17から導入された混合気体は、ネット13を通過して過酸化カルシウム接触層14に接触することになる。本体容器10の上部には、一酸化炭素及び二酸化炭素除去後の混合気体を排出する排出パイプ18が設けられている。また、本体容器10の最下部には、一酸化炭素除去後の炭酸カルシウム、水などからなるスラリーを排出するためのドレインパイプ19が設けられている。
Further, an
以上のように構成される本実施形態の一酸化炭素及び二酸化炭素除去装置は、以下のようにして使用される。まず、粉体散布装置15により、過酸化カルシウム接触層14上への過酸化カルシウム粉体の散布を開始する。これと同時に散水管16から水の散水も開始する。これにより、過酸化カルシウムと水からなるスラリーが過酸化カルシウム接触層14上に形成される。このスラリーは、徐々に過酸化カルシウム接触層14内を下方に移動することとなる。
The carbon monoxide and carbon dioxide removing device of the present embodiment configured as described above is used as follows. First, the
次に、導入パイプ17から一酸化炭素及び二酸化炭素を含む混合気体の本体容器10内への導入を開始する。本体容器10内に導入された混合気体は、過酸化カルシウム接触層14内を通過する際に過酸化カルシウムと水からなるスラリーと接触することとなる。これにより、混合気体内の一酸化炭素は酸化されて二酸化炭素となる。次に、生成した二酸化炭素及び元々混合気体に含まれていた二酸化炭素は、一酸化炭素の酸化により生じた酸化カルシウム及び水の反応により生成した水酸化カルシウムとの反応により吸収され、炭酸カルシウムとなる。
Next, the introduction of the mixed gas containing carbon monoxide and carbon dioxide into the
一酸化炭素及び二酸化炭素除去後の混合気体は、本体容器10の上部から排出パイプ18を介して排出される。一方、一酸化炭素及び二酸化炭素の除去を終えたスラリーは、過酸化カルシウム接触層14から本体容器10の底部に落下し、更にドレインパイプ19を介して本体容器10の外部に排出されることとなる。
The mixed gas after the removal of carbon monoxide and carbon dioxide is discharged from the upper part of the
なお、本実施形態では、過酸化カルシウム接触層14上の過酸化カルシウムに水を供給するように構成したが、他の実施形態では、水タンク11及び散水管16を設けず、これらの代えて混合気体を加湿する加湿装置を設け、加湿後の混合気体を過酸化カルシウム接触層14に接触させるように構成することもできる。この場合の混合気体の加湿装置としては、加熱式加湿器、超音波式加湿器などを挙げることができる。加熱式加湿器を用いる場合は、混合気体の温度が高められるので、一酸化炭素と過酸化カルシウムとの反応を促進させることができる。
In the present embodiment, water is supplied to the calcium peroxide on the calcium
図3は、本発明の他の実施形態に係る一酸化炭素及び二酸化炭素除去装置の概略を示している。本実施形態の一酸化炭素及び二酸化炭素除去装置は、多数のプーリ24を収容する排ガス処理ボックス25と、排ガス処理ボックス25の外部に配されたプーリ31及び駆動プーリ32とを備えており、各プーリ24,31及び駆動プーリ32には、ベルト23が巻装されている。本実施形態では、排ガス処理ボックス25の外部でベルト23上に過酸化カルシウムの粉体を供給する粉体タンク12と、ベルト23上の過酸化カルシウムに水を供給する水タンク11とが設けられている。本実施形態では、ベルト上の過酸化カルシウム及び水の層が過酸化カルシウム接触層である。ベルト23上の過酸化カルシウム接触層は、駆動プーリ32の駆動によって排ガス処理ボックス25内を移動する。
FIG. 3 shows an outline of a carbon monoxide and carbon dioxide removing apparatus according to another embodiment of the present invention. The carbon monoxide and carbon dioxide removal device of this embodiment includes an exhaust
また、本実施形態では、排ガス処理ボックス25の下部には、一酸化炭素及び二酸化炭素を含む排気ガスなどの混合気体を導入する導入パイプ17が設けられている。また、排ガス処理ボックス25の上部には、一酸化炭素及び二酸化炭素除去後の混合気体を排出する排出パイプ18が設けられている。また、本体容器10の最下部には、一酸化炭素除去後の炭酸カルシウム、水などからなるスラリーをベルト23から落とすための水を供給する水タンク22と、スラリーを掻き落とすためのブラシ28と、落とされたスラリーを貯留する貯留槽29を備えている。貯留槽29には、上澄みを排出する上澄排水管30と、沈殿物を排出するドレインパイプ33とが設けられている。
In the present embodiment, an
以上のように構成される本実施形態の一酸化炭素及び二酸化炭素除去装置は、以下のようにして使用される。まず、粉体タンク12からベルト23上への過酸化カルシウム粉体の散布を開始する。これと同時に供給する水タンク11から水の散水も開始する。これにより、過酸化カルシウムと水とのスラリーからなる過酸化カルシウム接触層がベルト23上に形成されて付着する。このスラリーは、ベルト23によって搬送されながら排ガス処理ボックス25を下方に移動することとなる。
The carbon monoxide and carbon dioxide removing device of the present embodiment configured as described above is used as follows. First, spraying of calcium peroxide powder from the
次に、導入パイプ17から一酸化炭素及び二酸化炭素を含む混合気体の排ガス処理ボックス25内への導入を開始する。排ガス処理ボックス25内に導入された混合気体は、ベルト23上の過酸化カルシウム接触層と接触し、混合気体内の一酸化炭素は酸化されて二酸化炭素となる。次に、生成した二酸化炭素及び元々混合気体に含まれていた二酸化炭素は、一酸化炭素の酸化により生じた酸化カルシウム及び水の反応により生成した水酸化カルシウムとの反応により吸収され、炭酸カルシウムとなる。
Next, the introduction of the mixed gas containing carbon monoxide and carbon dioxide into the exhaust
一酸化炭素及び二酸化炭素除去後の混合気体は、排ガス処理ボックス25の上部から排出パイプ18を介して排出される。一方、一酸化炭素及び二酸化炭素の除去を終えたスラリーは、排ガス処理ボックス25から出て供給する水タンク22からの散水と、ブラシ28の掻き落とす作用により、ベルト23から脱落して貯留槽29内に貯留される。
The mixed gas after the removal of carbon monoxide and carbon dioxide is discharged from the upper part of the exhaust
なお、上記のように、過酸化カルシウムの酸化作用の活性化には水分が必要であるが、氷結温度以下で一酸化炭素の酸化を行う場合、すなわち0℃以下では酸化作用は小さくなくなると思われる。従って、低温条件下では、加温下で一酸化炭素の酸化を行うことが必要である。 As described above, moisture is required for activation of the oxidation action of calcium peroxide. However, when carbon monoxide is oxidized below the freezing temperature, that is, below 0 ° C., the oxidation action will not be small. It is. Therefore, under low temperature conditions, it is necessary to oxidize carbon monoxide under heating.
また、水が沸騰する温度、すなわち100℃以上では、水を介した反応が起こり難いと思われる。特に内燃機関からの排出ガスの温度は高いため、直接引き込む場合には温度を低下させる必要がある。従って、排出ガスの導入管を長くするなど、空冷が必要となる。 Moreover, it seems that the reaction via water hardly occurs at a temperature at which water boils, that is, at 100 ° C. or higher. In particular, since the temperature of the exhaust gas from the internal combustion engine is high, it is necessary to lower the temperature when drawing directly. Therefore, air cooling is required, such as lengthening the exhaust gas introduction pipe.
また、過酸化カルシウムは水に難溶であり、一定量の過酸化カルシウムに水を加えると加えた水に溶け込む過酸化カルシウムの量は一定となる。このまま懸濁液を一酸化炭素除去に使用すると、最終的に生成する炭酸カルシウムにより過酸化カルシウムの水への溶解が阻害され、次第に一酸化炭素の酸化反応が悪くなる。その場合、ごく一部の過酸化カルシウムしか有効に利用していないにも拘らず、反応後はすべて廃棄しなければならないことになる。 Calcium peroxide is hardly soluble in water, and when water is added to a certain amount of calcium peroxide, the amount of calcium peroxide dissolved in the added water becomes constant. If the suspension is used for removing carbon monoxide as it is, dissolution of calcium peroxide in water is inhibited by calcium carbonate finally produced, and the oxidation reaction of carbon monoxide gradually becomes worse. In that case, all of the calcium peroxide must be discarded after the reaction, even though only a small portion of calcium peroxide is effectively used.
この点を解決するために、過酸化カルシウムを懸濁した時、静置して不溶の過酸化カルシウムを沈殿させ、上澄液の過酸化カルシウムの水溶液のみを一酸化炭素の反応に用いて、反応後はこの上澄液を廃棄すれば、過酸化カルシウムが必要以上に使用されることを防止することができる。また、上澄液も反応後に静置して炭酸カルシウムを沈殿として除去すれば、水は再び循環利用することが可能となる。 In order to solve this point, when calcium peroxide is suspended, it is allowed to stand to precipitate insoluble calcium peroxide, and only the aqueous solution of calcium peroxide in the supernatant is used for the carbon monoxide reaction. If the supernatant is discarded after the reaction, it is possible to prevent calcium peroxide from being used more than necessary. If the supernatant is allowed to stand after the reaction to remove calcium carbonate as a precipitate, the water can be recycled again.
(一酸化炭素を含む混合気体からの一酸化炭素除去試験…混合気体を加湿)
一酸化炭素を含む混合気体に対する水蒸気の量を変化させ、一酸化炭素の除去能力について実験を行なった。一酸化炭素(約120ppm)の入った20Lの密閉容器の中に、水を入れてパブリングさせると湿度が徐々に増加する。経時的に50mLを採取して0.1gの過酸化カルシウムの入ったカラムに通し、一酸化炭素の除去の程度を調べた。実験時の室温は22℃であった。図4に実験結果を示した。同図に示すように、湿度が室温で60%を越えると、一酸化炭素除去効果が現れ、一酸化炭素の濃度が急激に低下した。この結果から、湿度が60%を超えると一酸化炭素除去が始まることが分かる。
(Carbon monoxide removal test from mixed gas containing carbon monoxide: humidifying the mixed gas)
Experiments were conducted on the removal ability of carbon monoxide by changing the amount of water vapor with respect to the gas mixture containing carbon monoxide. When water is put into a 20 L sealed container containing carbon monoxide (about 120 ppm) and published, the humidity gradually increases. 50 mL was collected over time and passed through a column containing 0.1 g of calcium peroxide to examine the degree of carbon monoxide removal. The room temperature during the experiment was 22 ° C. The experimental results are shown in FIG. As shown in the figure, when the humidity exceeded 60% at room temperature, the effect of removing carbon monoxide appeared, and the concentration of carbon monoxide rapidly decreased. From this result, it can be seen that carbon monoxide removal starts when the humidity exceeds 60%.
(排ガス中の一酸化炭素の除去試験…過酸化カルシウムへの加水量の影響)
過酸化カルシウム1gを50mLの使い捨て注射器に入れ、水を添加して排気ガスを50mL吸引して密閉した。これを震盪機で5分間震盪撹拌(200rpm)した後、排気ガスを回収し、この一酸化炭素濃度を測定した。水の量を変化させた時の濃度変化を図5に示した。
(Removal test of carbon monoxide in exhaust gas ... Effect of water content on calcium peroxide)
1 g of calcium peroxide was put into a 50 mL disposable syringe, water was added, and 50 mL of exhaust gas was sucked and sealed. After stirring this with a shaker for 5 minutes (200 rpm), the exhaust gas was recovered and the carbon monoxide concentration was measured. The concentration change when the amount of water was changed is shown in FIG.
加水量が0.8mL以上で一酸化炭素除去効果が現れた。これは水が0.8mL程度なければ、使用した過酸化カルシウムが完全に濡れず、団子状態となって、ガスの接触が悪くなったためであると考えられる。水が0.8mL以上存在すれば、過酸化カルシウムの全体が濡れて泥のようになり、排気ガスとの混合が容易になるからであると考えられる。また、水が2mL存在すれば全体がスラリー状になり、撹拌もさらに容易になった。この結果から、一酸化炭素除去に有効な水の量は、加えた過酸化カルシウム100重量部に対し、80重量部以上であることが分かる。 The removal effect of carbon monoxide appeared when the amount of water added was 0.8 mL or more. If water is not about 0.8 mL, this is considered to be because the used calcium peroxide was not completely wetted and became a dumpling, resulting in poor gas contact. If water is present in an amount of 0.8 mL or more, it is considered that the whole calcium peroxide becomes wet and becomes mud, which facilitates mixing with the exhaust gas. Further, when 2 mL of water was present, the whole became a slurry, and stirring was further facilitated. From this result, it is understood that the amount of water effective for removing carbon monoxide is 80 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of added calcium peroxide.
本発明の一酸化炭素及び二酸化炭素の除去方法及び装置によれば、非常に簡単に一酸化炭素及び二酸化炭素の除去を行うことができるので、タバコや職場環境などに関連する健康産業、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジンの排気ガスなどに関連する環境保全産業、火災時に一酸化炭素から身を守る防災産業などの分野で利用可能である。 According to the carbon monoxide and carbon dioxide removal method and apparatus of the present invention, carbon monoxide and carbon dioxide can be removed very easily. It can also be used in fields such as environmental conservation industries related to exhaust gas from diesel engines, and disaster prevention industries that protect themselves from carbon monoxide in the event of a fire.
10 本体容器
11 水タンク
12 粉体タンク
13 ネット
14 過酸化カルシウム接触層
15 粉体散布装置
16 散水管
17 導入パイプ
18 排出パイプ
19 ドレインパイプ
24 プーリ
25 排ガス処理ボックス
31 プーリ
32 駆動プーリ
22 水タンク
23 ベルト
28 ブラシ
29 貯留槽
30 上澄排水管
33 ドレインパイプ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記過酸化カルシウム接触層に過酸化カルシウムを供給する過酸化カルシウム供給手段と、
前記過酸化カルシウム接触層に水を供給する給水手段と、
前記過酸化カルシウム接触層に混合気体を接触させる通気手段と
を備えたことを特徴とする一酸化炭素及び二酸化炭素の除去装置。 An apparatus for removing carbon monoxide and carbon dioxide, which removes carbon monoxide and carbon dioxide in a mixed gas by a calcium peroxide contact layer containing calcium peroxide and water,
Calcium peroxide supply means for supplying calcium peroxide to the calcium peroxide contact layer;
Water supply means for supplying water to the calcium peroxide contact layer;
An apparatus for removing carbon monoxide and carbon dioxide, comprising a ventilation means for bringing a mixed gas into contact with the calcium peroxide contact layer.
前記過酸化カルシウム接触層に過酸化カルシウムを供給する過酸化カルシウム供給手段と、
前記混合気体を加湿する加湿手段と、
前記過酸化カルシウム接触層に前記加湿した混合気体を接触させる通気手段と
を備えたことを特徴とする一酸化炭素及び二酸化炭素の除去装置。 A carbon monoxide and carbon dioxide removal device for removing carbon monoxide and / or carbon dioxide in a mixed gas by a calcium peroxide contact layer containing calcium peroxide and water,
Calcium peroxide supply means for supplying calcium peroxide to the calcium peroxide contact layer;
Humidifying means for humidifying the mixed gas;
An apparatus for removing carbon monoxide and carbon dioxide, comprising a ventilation means for bringing the humidified mixed gas into contact with the calcium peroxide contact layer.
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2008
- 2008-03-31 JP JP2008091802A patent/JP2009240958A/en active Pending
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