JP3249181B2 - Regeneration method of nitrogen oxide adsorbent - Google Patents

Regeneration method of nitrogen oxide adsorbent

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JP3249181B2
JP3249181B2 JP16376092A JP16376092A JP3249181B2 JP 3249181 B2 JP3249181 B2 JP 3249181B2 JP 16376092 A JP16376092 A JP 16376092A JP 16376092 A JP16376092 A JP 16376092A JP 3249181 B2 JP3249181 B2 JP 3249181B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主として、道路トンネ
ル、道路シェルターからの換気ガスなどに含まれる低濃
度の一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2 )等の窒
素酸化物(NOx)を吸着剤によって吸着除去する方法
において、NOx吸着剤を再生して繰返し使用し長期有
効利用することを可能にするためのNOx吸着剤の再生
方法に関するものである。ここでいう低濃度とは、50
ppm 以下の範囲である。通常の火力発電所での排ガス処
理の場合、排ガス中に含まれるNOx濃度は数百ppm で
あり、これを脱硝触媒を用いたアンモニア接触還元法
(SCR(selective catalytic
reduction)法)により数十ppm に減少させ
る。これに対し、本発明の方法は、SCRの処理ガスに
含まれるNOxの濃度レベルより、さらにNOx濃度を
低下させる場合が対象となる。また、道路トンネルから
の換気ガスの脱硝以外への応用としては、地下駐車場や
立体駐車場の換気ガスの浄化、あるいはディーゼル排ガ
スをSCR法により処理した後の処理ガスをさらに高度
に脱硝する場合等がある。この場合、窒素酸化物を一旦
吸着した吸着剤を再生する際に脱離する高濃度の窒素酸
化物は、再びSCR工程の前に戻し処理する。
The present invention mainly relates to nitrogen oxides (NOx) such as low-concentration nitric oxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ) contained in ventilation gas from road tunnels and road shelters. The present invention relates to a method for regenerating a NOx adsorbent and enabling the long-term effective use of the NOx adsorbent in a method for adsorbing and removing a NOx adsorbent. The low concentration here is 50
The range is below ppm. In the case of exhaust gas treatment in a normal thermal power plant, the concentration of NOx contained in the exhaust gas is several hundred ppm, and the NOx concentration is reduced by an ammonia catalytic reduction method (SCR (selective catalytic method) using a denitration catalyst.
reduction method) to several tens of ppm. On the other hand, the method of the present invention is intended for the case where the NOx concentration is further reduced from the NOx concentration level contained in the processing gas of the SCR. Applications other than denitrification of ventilation gas from road tunnels include purifying ventilation gas in underground parking lots and multi-story parking lots, or when denitrifying treated gas after treating diesel exhaust gas by the SCR method. Etc. In this case, the high-concentration nitrogen oxides desorbed when the adsorbent once adsorbing the nitrogen oxides is regenerated are returned again before the SCR step.

【0002】[0002]

【従来の技術】道路トンネル内の換気設備は、主として
煤塵による視程障害の除去、あるいは有害物質濃度を許
容濃度以下の水準に保ち、トンネル利用者の安全確保と
不快感の低減を、主たる目的として設けられている。現
在一般に用いられている換気方式は、新鮮な外気をトン
ネル内に送気し、あるいは汚染空気をトンネル外に換気
することにより、汚染空気を希釈する方式が用いられて
いる。一方、最近の道路トンネルでは、延長が10kmを
越えるものが建設されるなど、長大なトンネルが計画さ
れる場合がある。このような長大なトンネルの換気設備
では、トンネル中間部において、空気の交換を行うため
の換気用立坑を建設する必要があり、換気設備に係わる
工事費が多額となるとともに運転経費も多大となる。一
方、従来の換気方式では、トンネル内で高濃度に汚染さ
れた空気が、坑口あるいは換気口より集中して連続的に
放出されるため、周辺の大気環境の汚染が問題とされ
る。このため、省エネルギーで、周辺環境への汚染度を
軽減し得る新しい換気方式の開発が望まれている。
2. Description of the Related Art The main purpose of a ventilation system in a road tunnel is to remove visibility obstacles mainly due to dust, or to maintain the concentration of harmful substances at a level below an allowable concentration, thereby ensuring the safety of tunnel users and reducing discomfort. Is provided. Currently, a ventilation system generally used is a system in which fresh outside air is supplied into a tunnel or contaminated air is ventilated outside the tunnel to dilute the contaminated air. On the other hand, in recent road tunnels, a long tunnel exceeding 10 km may be constructed, and a long tunnel may be planned. In such a long tunnel ventilation equipment, it is necessary to construct a ventilation shaft for exchanging air in the middle part of the tunnel, so that the construction cost related to the ventilation equipment is large and the operation cost is also large. . On the other hand, in the conventional ventilation method, air contaminated at a high concentration in the tunnel is continuously and intensively discharged from a wellhead or a ventilation hole, so that there is a problem of pollution of the surrounding air environment. For this reason, development of a new ventilation system that can save energy and reduce the degree of pollution to the surrounding environment is desired.

【0003】これらの問題を解決する方法として、トン
ネルから排出される空気中の窒素酸化物を吸着剤によっ
て吸着除去する方法などが検討されている。主な吸着剤
としては、活性炭、ゼオライトならびに本発明者らによ
るアルミナ系吸着剤(特願平2−303685、特願平
3−166496)などがある。例えば、特開昭54−
161582号公報には、窒素酸化物を含むガスを、ア
ルカリ金属の硝酸塩、亜硝酸塩、炭酸塩、水酸化物のう
ちの一種または二種以上を含浸させた炭素を主成分とす
る物質に接触させ、ガス中の窒素酸化物を除去する方法
が記載されている。また、特開平1−155934号公
報には、シリカゲル系脱湿剤で道路トンネル換気ガス中
の水分を吸湿処理した後、ゼオライト系吸着剤で乾式処
理して窒素酸化物を吸着除去する方法が記載されてい
る。また、特公昭63−22181号公報には、モルデ
ナイト又は/及びクリノプチロライトを含有する凝灰岩
を加熱脱水した吸着剤に、窒素酸化物を含む酸素含有ガ
スを乾燥することなくそのまま接触させることにより、
窒素酸化物を吸着除去する方法が記載されているさら
に、1989年12月10日に触媒学会から発行された
「触媒」Vol.31No.8の第586頁に、α−F
2 3 高分散ACF(活性炭素繊維)が、一酸化窒素
(NO)を蒸気のように吸着することができる、という
記載がある。
As a method of solving these problems, a method of adsorbing and removing nitrogen oxides in air discharged from a tunnel with an adsorbent has been studied. The main adsorbents include activated carbon, zeolite, and alumina-based adsorbents of the present inventors (Japanese Patent Application Nos. 2-368385 and 3-166496). For example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Japanese Patent No. 161582 discloses that a gas containing nitrogen oxide is brought into contact with a substance containing carbon as a main component impregnated with one or more of alkali metal nitrates, nitrites, carbonates and hydroxides. Describes a method for removing nitrogen oxides in a gas. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-155934 describes a method of adsorbing and removing nitrogen oxides by subjecting a moisture in a road tunnel ventilation gas to a moisture absorption treatment with a silica gel-based dehumidifier and then performing a dry treatment with a zeolite-based adsorbent. Have been. Japanese Patent Publication No. Sho 63-22181 discloses that an oxygen-containing gas containing nitrogen oxides is directly contacted with an adsorbent obtained by heating and dehydrating a tuff containing mordenite and / or clinoptilolite without drying. ,
A method for adsorbing and removing nitrogen oxides is described. Furthermore, "Catalyst" Vol. 31No. 8, page 586, α-F
e 2 O 3 highly dispersed ACF (activated carbon fiber) is, the nitrogen monoxide (NO) can be adsorbed as a vapor, it is described as.

【0004】また、本発明者らは、ナトリウム、カリウ
ム、マグネシウム、カルシウムからなる群より選ばれた
少なくとも一種の元素の酸化物と鉄、銅、コバルト、ニ
ッケル、マンガンからなる群より選ばれた少なくとも一
種の元素の酸化物を含む活性アルミナ系吸着剤にNOx
を含む処理ガスをそのまま接触させることにより、窒素
酸化物を吸着除去する方法を発明した(特願平2−30
3685、特願平3−166496)。これらの方法に
おいては、吸着剤の長期有効利用化、および長期安定化
を可能にするため、窒素酸化物吸着後の吸着剤を再生
し、繰返し使用する必要がある。従来、脱硝触媒の活性
回復を目的とした加熱による触媒再生方法として、空気
による加熱再生、燃焼排ガスによる加熱再生、水蒸気に
よる加熱再生などが一般に知られている。さらに、本願
出願人は、特公昭62−11891に示すように、触媒
を用いたアンモニア接触還元法による脱硝触媒の再生方
法に関し、処理ガスへのスチーム添加供給技術を権利化
している。
[0004] The present inventors have also proposed an oxide of at least one element selected from the group consisting of sodium, potassium, magnesium and calcium and at least one oxide selected from the group consisting of iron, copper, cobalt, nickel and manganese. NOx in activated alumina-based adsorbents containing oxides of one element
A method for adsorbing and removing nitrogen oxides by contacting a processing gas containing nitrogen as it is (Japanese Patent Application No. 2-30).
3885, Japanese Patent Application No. 3-166496). In these methods, it is necessary to regenerate the adsorbent after adsorbing nitrogen oxides and use the adsorbent repeatedly, in order to enable long-term effective utilization and long-term stabilization of the adsorbent. Conventionally, as a catalyst regeneration method by heating for the purpose of recovering the activity of a denitration catalyst, heating regeneration with air, heating regeneration with combustion exhaust gas, heating regeneration with steam, and the like are generally known. Furthermore, as shown in Japanese Patent Publication No. 62-11891, the applicant of the present application has a technology for regenerating a denitration catalyst by an ammonia catalytic reduction method using a catalyst, and has a technology for adding and supplying steam to a processing gas.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記再生についての従
来技術は、いずれの方法も脱硝触媒の活性回復において
は有効であるが、トンネル換気ガスなどを対象とする吸
着剤による低濃度窒素酸化物の脱硝プロセスにおける吸
着剤の再生に対しては、採用が困難である。たとえば、
空気による加熱再生を行うためには、吸着剤を充填した
吸着装置を約500℃を超える温度に昇温する必要があ
り、そのためには、多量のエネルギーと特殊な熱源を必
要とし、また装置の耐熱性の面より、吸着装置の構造、
材質の選定に考慮を要するなど、実用上困難である。ま
た、燃焼排ガスを利用する場合も同様である。スチーム
再生についても、対象となるアンモニア還元脱硝触媒と
本発明において用いる吸着剤は、組成が異なるととも
に、使用条件(温度、アンモニア共存など)が異なるこ
となどから適用が困難であると考えられる。なお、本発
明における吸着剤でNOxを吸着させる場合は、アンモ
ニアは共存しない。
Although the above-mentioned prior art for regeneration is effective in restoring the activity of the denitration catalyst, any of the above-mentioned techniques for the regeneration of low-concentration nitrogen oxides by an adsorbent for tunnel ventilation gas and the like is effective. Adsorption is difficult to regenerate in the denitration process. For example,
In order to regenerate by heating with air, it is necessary to raise the temperature of the adsorption device filled with the adsorbent to a temperature exceeding about 500 ° C., which requires a large amount of energy and a special heat source, and In terms of heat resistance, the structure of the adsorption device,
It is practically difficult, as it requires consideration in selecting the material. The same applies to the case where combustion exhaust gas is used. It is considered that application of steam regeneration is also difficult because the target ammonia reduction denitration catalyst and the adsorbent used in the present invention have different compositions and use conditions (temperature, coexistence of ammonia, etc.). When NOx is adsorbed by the adsorbent in the present invention, ammonia does not coexist.

【0006】本発明者らは、窒素酸化物を吸着した吸着
剤の加熱空気による再生において、再生温度の低減方法
について鋭意検討した結果、加熱空気中の水蒸気濃度を
5vol %以上、望ましくは20〜80vol %に制御する
ことによって、吸着した窒素酸化物の脱離を著しく促進
する効果のあることを知見した。また、この際、水蒸気
とともに炭化水素を加熱空気に共存させることにより、
吸着した窒素酸化物の脱離をさらに促進する効果のある
ことを知見した。すなわち、窒素酸化物の吸着剤は、窒
素酸化物を吸着し続けた場合、吸着量が増加して、次第
に飽和吸着量に近づき、ある時点から吸着剤充填層出口
のNOx濃度が増加する。この場合、一旦吸着を停止
し、450〜600℃の範囲の加熱空気、望ましくは5
00〜550℃の範囲の加熱空気を吸着剤充填層に通
し、吸着したNOxを脱着すれば、吸着剤を再生でき、
初期の性能に戻すことができるが、この際、再生に用い
る循環加熱空気中に水蒸気を吹き込むか、逆に一部パー
ジし、系外空気を導入し、水分濃度を5vol %以上、望
ましくは20〜80vol%に調整することによって著し
く再生が促進され、結果として再生温度150〜500
℃、望ましくは300〜400℃で再生でき、再生温度
を低減できることを知見した。
The present inventors have conducted intensive studies on a method for reducing the regeneration temperature in the regeneration of an adsorbent having adsorbed nitrogen oxides with heated air. As a result, the concentration of water vapor in the heated air was 5 vol% or more, preferably 20 to 20 vol%. It has been found that controlling the volume to 80 vol% has an effect of remarkably promoting the desorption of the adsorbed nitrogen oxides. Also, at this time, by making the hydrocarbon coexist with the heated air together with the steam,
It has been found that there is an effect of further promoting the desorption of the adsorbed nitrogen oxides. That is, when the nitrogen oxide adsorbent continues to adsorb nitrogen oxides, the amount of adsorption increases, gradually approaches the saturated adsorption amount, and the NOx concentration at the outlet of the adsorbent packed layer increases from a certain point. In this case, once the adsorption is stopped, heated air in the range of 450 to 600 ° C., preferably 5
By passing heated air in the range of 00 to 550 ° C. through the adsorbent packed bed and desorbing the adsorbed NOx, the adsorbent can be regenerated,
At this time, the performance can be returned to the initial level. At this time, steam is blown into the circulating heated air used for the regeneration or, on the contrary, partially purged, air outside the system is introduced, and the water concentration is 5 vol% or more, preferably 20 vol. By adjusting the volume to 8080 vol%, the regeneration is remarkably promoted.
C., preferably 300 to 400 C., and found that the regeneration temperature could be reduced.

【0007】また、この際、循環加熱空気中に、水蒸気
とともに炭化水素を導入し、炭化水素濃度を20vol %
以下、望ましくは5vol %以下に調整することによって
一層再生が促進され、結果として再生温度を100〜5
00℃、望ましくは150〜450℃、さらに望ましく
は250〜375℃で再生でき、再生温度を低減できる
ことを知見した。このとき用いる炭化水素は、LPGガ
スならびにLPGガスの成分であるイソブタン、ブタ
ン、プロパンなどの低級炭化水素、エチレン、プロピレ
ン、ブチレンなどの不飽和結合を有する低級炭化水素、
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールな
どのアルコール類などの低級炭化水素が望ましいことを
知見した。本発明は上記の知見に基づき、上記の諸点に
鑑みなされたもので、再生温度を比較的高温にすること
なく、高い再生効率を達成する窒素酸化物吸着剤の再生
方法を提供することを目的とするものである。
At this time, hydrocarbons are introduced into the circulating heated air together with water vapor, and the hydrocarbon concentration is reduced to 20 vol%.
The regeneration is further promoted by adjusting the content to preferably 5 vol% or less, and as a result, the regeneration temperature is set to 100 to 5%.
It has been found that regeneration can be performed at 00 ° C., preferably 150 to 450 ° C., more preferably 250 to 375 ° C., and the regeneration temperature can be reduced. Hydrocarbons used at this time include LPG gas and lower hydrocarbons such as isobutane, butane, and propane, which are components of LPG gas, and lower hydrocarbons having an unsaturated bond such as ethylene, propylene, and butylene;
It has been found that lower hydrocarbons such as alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol are desirable. The present invention has been made in view of the above points based on the above findings, and has as its object to provide a method for regenerating a nitrogen oxide adsorbent that achieves high regeneration efficiency without making the regeneration temperature relatively high. It is assumed that.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本願の第1の発明の窒素酸化物吸着剤の
再生方法は、50ppm以下の低濃度の窒素酸化物を含む
排ガスを、酸化マンガン−活性アルミナ系吸着剤、又は
酸化マンガン−活性アルミナ系吸着剤にカルシウム、マ
グネシウム、鉄及び銅からなる群より選ばれた少なくと
も1種の元素の酸化物を含有させた吸着剤に接触させる
ことにより、窒素酸化物を吸着除去した後、一旦吸着操
作を停止し、加熱空気を再生ガスとして窒素酸化物を吸
着した吸着剤の充填層に通して、吸着した窒素酸化物を
脱離させて再生する方法において、再生ガスの水蒸気濃
度を20〜80vol %に調整し、同時に再生時の吸着剤
充填層の温度を300〜400℃の範囲に調整して再生
を行うことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, a method for regenerating a nitrogen oxide adsorbent according to the first invention of the present application is a method for producing an exhaust gas containing a low concentration of nitrogen oxides of 50 ppm or less. A manganese oxide-activated alumina based adsorbent, or
Manganese oxide-activated alumina
At least one selected from the group consisting of gnesium, iron and copper
After adsorbing and removing nitrogen oxides by contacting with an adsorbent containing an oxide of one kind of element, the adsorption operation is once stopped, and adsorbents adsorbing nitrogen oxides using heated air as a regeneration gas In the method in which the adsorbed nitrogen oxides are desorbed and regenerated by passing through the packed bed, the steam concentration of the regenerating gas is adjusted to 20 to 80 vol %, and at the same time, the temperature of the adsorbent packed layer during regeneration is set to 300 to It is characterized in that reproduction is performed by adjusting the temperature to a range of 400 ° C.

【0009】また、本願の第2の発明の窒素酸化物吸着
剤の再生方法は、50ppm以下の低濃度の窒素酸化物を
含む排ガスを、酸化マンガン−活性アルミナ系吸着剤、
又は酸化マンガン−活性アルミナ系吸着剤にカルシウ
ム、マグネシウム、鉄及び銅からなる群より選ばれた少
なくとも1種の元素の酸化物を含有させた吸着剤に接触
させることにより、窒素酸化物を吸着除去した後、一旦
吸着操作を停止し、加熱空気を再生ガスとして窒素酸化
物を吸着した吸着剤の充填層に通して、吸着した窒素酸
化物を脱離させて再生する方法において、再生ガスの水
蒸気濃度を20〜80vol %に調整するとともに、炭化
水素を10ppm 以上、20vol %以下の範囲となるよう
に添加し、同時に再生時の吸着剤充填層の温度を250
〜375℃の範囲に調整して再生を行うことを特徴とし
ている。
Further, a method for regenerating a nitrogen oxide adsorbent according to the second invention of the present application is as follows: an exhaust gas containing a low concentration of nitrogen oxides of 50 ppm or less is converted into a manganese oxide-activated alumina adsorbent;
Or calcium oxide as a manganese oxide-activated alumina adsorbent
Metal, magnesium, iron and copper
After adsorbing and removing nitrogen oxides by contacting with an adsorbent containing at least one elemental oxide , the adsorption operation is temporarily stopped, and the heated air is used as a regeneration gas to adsorb the nitrogen oxides. In the method for removing adsorbed nitrogen oxides through a packed bed of a regenerating agent and regenerating the same, the steam concentration of the regenerating gas is adjusted to 20 to 80 vol %, and the hydrocarbon is in a range of 10 ppm to 20 vol %. And at the same time, raise the temperature of the adsorbent packed bed at the time of regeneration to 250.
It is characterized in that reproduction is performed by adjusting the temperature in the range of 3375 ° C.

【0010】なお、再生に用いる高温空気中の水分濃度
が低すぎると再生促進効果が低下し、500℃を超える
高温でなければ再生効果が低くなる。このため、水分濃
度を5vol %以上、望ましくは20〜80vol %とす
る。なお、水分濃度が80vol%を超える場合は、配管
中での水の凝縮が顕著になり、排水処理の必要が生じる
という不都合がある。また、炭化水素を共存させない場
合でも、水蒸気のみで再生を促進する効果が充分あり、
炭化水素を必ずしも共存させる必要はない。また、炭素
水素を共存させる場合、20vol %を越える量を添加す
ると、火災や爆発の危険が生じるといった不都合があ
る。なお、炭化水素添加量が10ppm 未満の場合は、少
なすぎて効果を発揮しない。また、再生に用いる高温空
気は、温度が低過ぎると再生が不十分となり、高すぎる
と経済性の面で不利になるとともに装置材質の耐熱性の
向上が必要となりコストアップにつながる。このため、
再生用の高温空気の温度範囲は、150〜500℃、望
ましくは300〜400℃とする。
If the moisture concentration in the high-temperature air used for regeneration is too low, the effect of promoting regeneration is reduced, and if the temperature is not higher than 500 ° C., the effect of regeneration is reduced. Therefore, the water concentration is set to 5 vol% or more, preferably 20 to 80 vol%. If the water concentration exceeds 80 vol%, water condensed in the piping becomes conspicuous, and there is a disadvantage that drainage treatment is required. In addition, even when hydrocarbons are not allowed to coexist, the effect of promoting regeneration only with water vapor is sufficient,
It is not necessary that hydrocarbons coexist. Further, when coexisting with carbon and hydrogen, if it is added in an amount exceeding 20 vol%, there is a disadvantage that a fire or an explosion may occur. If the amount of hydrocarbon added is less than 10 ppm, the effect is too small to exert an effect. When the temperature of the high-temperature air used for the regeneration is too low, the regeneration becomes insufficient. When the temperature is too high, it is disadvantageous in terms of economy, and the heat resistance of the material of the device needs to be improved, leading to an increase in cost. For this reason,
The temperature range of the high-temperature air for regeneration is 150 to 500 ° C, preferably 300 to 400 ° C.

【0011】本発明を実施する排ガスの浄化方法及び装
置の一例を図1に示す。図1に示す方法及び装置は、 排ガスにオゾンを混合し、ダクト内で常温で含有窒素
酸化物(NOx)を二酸化窒素(NO2 )に酸化した
後、吸着剤を充填した吸着槽に通し、窒素酸化物を吸着
除去する工程、 吸着済の吸着槽に高温空気を循環させることにより、
吸着された窒素酸化物を吸着剤から脱離させ、吸着剤を
再生する工程、 脱離・濃縮された窒素酸化物を、高温空気循環系統で
脱硝触媒を用いたアンモニア還元法(SCR)により、
窒素(N2 )と水(H2 O)に還元して無害化する工
程、 を含む排ガスの浄化方法及び装置であり、吸着槽を複数
基設け、切換えダンパー、切換え弁、シャッターなどに
て切り換えることにより、1基ずつ順次再生を行う方法
および装置である。なお、工程は、排ガス中の窒素酸
化物の大半が一酸化窒素である場合、一酸化窒素よりも
二酸化窒素の方が吸着速度、吸着容量が大きく吸着除去
しやすいため、換気ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に
酸化処理した後、吸着剤で乾式処理して窒素酸化物を吸
着除去するための工程である。図1に示す装置は、排ガ
スダクト10に接続されたオゾン添加手段12と、この
オゾン添加手段12の後流の排ガスダクトに、開閉手段
にて切換え可能に並列に接続された複数基(図1では一
例として3基)の吸着槽14a、14b、14cと、各
吸着槽に接続された、循環ブロワ16及びヒーター18
を備えた高温空気循環系統20と、この高温空気循環系
統20に設けられた選択接触還元反応器22とからなっ
ている。
FIG. 1 shows an example of an exhaust gas purifying method and apparatus for carrying out the present invention. The method and apparatus shown in FIG. 1 mixes exhaust gas with ozone, oxidizes nitrogen oxides (NOx) to nitrogen dioxide (NO 2 ) at room temperature in a duct, and then passes the mixture through an adsorption tank filled with an adsorbent. The process of adsorbing and removing nitrogen oxides. By circulating high-temperature air through the adsorbed adsorption tank,
The process of desorbing the adsorbed nitrogen oxides from the adsorbent and regenerating the adsorbent. The desorbed and concentrated nitrogen oxides are removed by the ammonia reduction method (SCR) using a denitration catalyst in a high-temperature air circulation system.
A method and apparatus for purifying exhaust gas, comprising the steps of: reducing to nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O) to make it harmless; providing a plurality of adsorption tanks and switching with a switching damper, a switching valve, a shutter, and the like. Thus, a method and an apparatus for sequentially reproducing one by one are provided. In the process, if most of the nitrogen oxides in the exhaust gas are nitric oxide, nitrogen dioxide has a higher adsorption speed and adsorption capacity than nitrogen monoxide and is easier to adsorb and remove. This is a process for oxidizing nitrogen to nitrogen dioxide and then dry-treating with an adsorbent to adsorb and remove nitrogen oxides. The device shown in FIG. 1 includes an ozone addition unit 12 connected to an exhaust gas duct 10 and a plurality of units (FIG. 1) connected in parallel to an exhaust gas duct downstream of the ozone addition unit 12 so as to be switchable by an opening / closing unit. In this example, three adsorption tanks 14a, 14b, and 14c are provided, and a circulation blower 16 and a heater 18 connected to each adsorption tank.
And a selective catalytic reduction reactor 22 provided in the high-temperature air circulation system 20.

【0012】図1において、道路トンネル換気排ガス等
の低濃度のNOx(大半はNO、残りNO2 )を含む排
ガスは、排ガスダクト10内に導入され、オゾン発生器
等のオゾン添加手段12によりオゾンが添加されて、排
ガスダクト10内で常温でNOがNO2 に酸化される。
この排ガスは吸着剤を充填した吸着槽14a、14cに
通され、NOxが吸着除去される。吸着剤としては、例
えば、酸化マンガン−活性アルミナ系吸着剤、又は酸化
マンガン−活性アルミナ系吸着剤にカルシウム、マグネ
シウム、鉄、銅からなる群より選ばれた少なくとも1種
の元素の酸化物を含めたものが用いられる。排ガス中の
NO、NO2 の割合によって、O3 /NOx比は異なる
が、道路トンネル換気排ガス(NOx3ppm 前後、湿度
80%前後)の場合は、O3 /NOx比は0.8〜0.
9の範囲となる。万一、オゾンが過剰に供給された場合
でも、余剰のオゾンは上記の吸着剤で処理されるので、
吸着槽14a、14c出口の処理後のガス中にオゾンが
残留することはない。吸着槽は2基以上設けられ、吸着
・再生が順次繰り返される。図1では、説明を容易にす
るために吸着槽3基の場合を示しているが、実装置では
もっと多数(例えば16基)の吸着槽が設けられる。
In FIG. 1, an exhaust gas containing low-concentration NOx (mostly NO and the remaining NO 2 ) such as exhaust gas from a road tunnel ventilation is introduced into an exhaust gas duct 10, and ozone is added by an ozone adding means 12 such as an ozone generator. Is added, and NO is oxidized to NO 2 at normal temperature in the exhaust gas duct 10.
This exhaust gas is passed through adsorption tanks 14a and 14c filled with an adsorbent to adsorb and remove NOx. Examples of the adsorbent include manganese oxide-activated alumina-based adsorbent, or manganese oxide-activated alumina-based adsorbent including at least one oxide selected from the group consisting of calcium, magnesium, iron, and copper. Is used. The O 3 / NOx ratio varies depending on the ratio of NO and NO 2 in the exhaust gas. However, in the case of road tunnel ventilation exhaust gas (about 3 ppm NOx and about 80% humidity), the O 3 / NOx ratio is 0.8 to 0.5.
9 is obtained. Even if the ozone is supplied in excess, the excess ozone is treated with the above adsorbent,
Ozone does not remain in the treated gas at the outlets of the adsorption tanks 14a and 14c. Two or more adsorption tanks are provided, and adsorption and regeneration are sequentially repeated. Although FIG. 1 shows a case where three adsorption tanks are provided for ease of explanation, a larger number (for example, 16) of adsorption tanks are provided in an actual apparatus.

【0013】各吸着槽には、循環ブロワ16及びヒータ
ー18を備えた高温空気循環系統20が接続されてお
り、吸着過程を終えた吸着槽14bに、高温空気(15
0〜500℃)が通されて、吸着されていたNOxが脱
離し、吸着剤は再生される。吸着剤から脱離したNOx
は、高温空気循環系統20に設けられた、脱硝触媒を充
填した選択接触還元反応器22で、N2 とH2 Oに分解
され無害化される。なお、この反応器22の上流側にア
ンモニア又は炭化水素等の還元剤が添加される。各吸着
槽の前後には、シャッター、ダンパー弁等の開閉手段2
4、26が設けられる。図1において、黒く塗りつぶし
た開閉手段は閉状態を示し、塗りつぶしていない開閉手
段は開状態を示している。
A high-temperature air circulation system 20 having a circulating blower 16 and a heater 18 is connected to each of the adsorption tanks.
(0 to 500 ° C.), the adsorbed NOx is desorbed, and the adsorbent is regenerated. NOx desorbed from adsorbent
Is decomposed into N 2 and H 2 O and made harmless in a selective catalytic reduction reactor 22 provided in a high-temperature air circulation system 20 and filled with a denitration catalyst. Note that a reducing agent such as ammonia or hydrocarbon is added to the upstream side of the reactor 22. Opening and closing means 2 such as a shutter and a damper valve are provided before and after each adsorption tank.
4 and 26 are provided. In FIG. 1, the open / closed means blacked out indicates a closed state, and the open / closed means not filled out indicates an open state.

【0014】本発明は、上記の浄化方法及び装置におい
て、図1に示すように、高温空気循環系統に水蒸気又は
水を添加するか、あるいは吸着剤が排ガス中の窒素酸化
物を吸着する際に同時に排ガス中の水分を吸着してお
り、これを加熱空気を通すことによって放出することに
よることを利用して、再生ガス中の水分濃度を5vol %
以上、望ましくは20〜80vol %に制御する方法であ
る。なお、この際再生ガスに炭化水素を添加し、水また
は水蒸気と同様に共存させることによって一層再生を促
進することができる。炭化水素としては、前述のよう
に、LPGガスならびにLPGガスの成分であるイソブ
タン、ブタン、プロパンなどの低級炭化水素、エチレ
ン、プロピレン、ブチレンなどの不飽和結合を有する低
級炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノールなどのアルコール類などの低級炭化水素が用
いられる。
According to the present invention, in the above-mentioned purification method and apparatus, as shown in FIG. 1, steam or water is added to the high-temperature air circulation system, or when the adsorbent adsorbs nitrogen oxides in exhaust gas. At the same time, the water concentration in the regenerated gas is reduced to 5 vol% by taking advantage of the fact that water in the exhaust gas is adsorbed and released by passing heated air through.
As described above, the control method is preferably controlled to 20 to 80 vol%. At this time, the regeneration can be further promoted by adding a hydrocarbon to the regeneration gas and making it coexist with water or steam. As described above, LPG gas and lower hydrocarbons such as isobutane, butane, and propane, which are components of LPG gas, ethylene, propylene, lower hydrocarbons having an unsaturated bond such as butylene, methanol, ethanol, Propanol,
Lower hydrocarbons such as alcohols such as butanol are used.

【0015】また、吸着剤が吸着していた水分の蒸発に
より、循環空気中の水分濃度が高すぎる場合は、図2に
示すように、装置内の圧力調整により、系内の空気を一
部パージすることや系外から空気を導入し、再生工程の
最終段階において吸着剤を乾燥させる操作を行うことも
ある。図1及び図2においては、高温空気を循環して吸
着剤を再生する場合を示しているが、高温空気をワンス
ルーで吸着槽に供給し、この高温空気に水蒸気又は水を
添加して吸着剤を再生することも可能である。
If the moisture concentration in the circulating air is too high due to the evaporation of the moisture adsorbed by the adsorbent, as shown in FIG. 2, the air in the system is partially removed by adjusting the pressure in the apparatus. In some cases, the adsorbent is dried at the final stage of the regeneration process by purging or introducing air from outside the system. 1 and 2 show a case in which high-temperature air is circulated to regenerate the adsorbent, but high-temperature air is supplied to the adsorption tank in a one-through manner, and steam or water is added to the high-temperature air to adsorb the adsorbent. It is also possible to play back.

【0016】また、本発明を実施するにあたり使用する
吸着剤としては活性炭、ゼオライトなどが通常市販され
ている吸着剤として利用できるが、本発明者らが先に出
願している特願平2−303685号「窒素酸化物の吸
着除去剤及びその製造方法」および特願平3−1664
96号「窒素酸化物の除去方法」に記載した吸着剤、す
なわちナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウ
ムからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化
物と、鉄、銅、コバルト、ニッケル、マンガンからなる
群より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物ならびに
アルミニウム、珪素、チタン、ジルコニウムからなる群
より選ばれた少なくとも一種の酸化物を包含する窒素酸
化物の吸着除去剤を用いることが特に望ましい。なお、
吸着剤は、吸着剤の充填層での圧力損失をできるかぎり
小さくするため、及び処理ガス中のダストによる目づま
りを防止するため、ハニカム型に成形したものを用い
る。ハニカムの形状は例えば、200mm□で40×40
セル、長さ1m 程度のものが適する。
Activated carbon, zeolite and the like can be used as commercially available adsorbents as the adsorbent used in carrying out the present invention. No. 303685, "Nitrogen oxide adsorption remover and method for producing same" and Japanese Patent Application No. Hei 3-1664
The adsorbent described in No. 96 "Method for Removing Nitrogen Oxide", namely, an oxide of at least one element selected from the group consisting of sodium, potassium, magnesium and calcium, and iron, copper, cobalt, nickel and manganese It is particularly desirable to use an adsorbent and removal agent for oxides of at least one element selected from the group consisting of nitrogen and at least one oxide selected from the group consisting of aluminum, silicon, titanium and zirconium. In addition,
As the adsorbent, a honeycomb-shaped adsorbent is used in order to minimize pressure loss in the packed bed of the adsorbent and to prevent clogging due to dust in the processing gas. The shape of the honeycomb is, for example, 40 × 40 with 200 mm square.
A cell with a length of about 1 m is suitable.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

実施例1 低濃度NOx吸着剤である酸化マンガン・酸化カルシウ
ム含有活性アルミナ系吸着剤を用いて、3ppm のNO2
を含む空気の浄化試験を行った後、加熱空気による再生
を行った際に、再生途中で加熱空気に水分を添加し、水
分共存の効果を調べた。試験条件はつぎの通りであっ
た。 吸着剤組成:酸化マンガン15wt%、酸化カルシウム1
wt%含有活性アルミナ 吸着剤形状:3セル×3セル ハニカム成形体 処理ガス:NO2 3ppm −Air、15l /min 相対湿度80%(25℃) SV(空間速度):4,000h - 1 処理ガス温度:30℃ 再生ガス:条件1 水分 3vol %含有空気 条件2 水分30vol %含有空気 結果を図3に示す。図3より分かるように、水分を高温
空気に同伴させると同時に、NOx脱離量の顕著な増加
が認められ、水分添加による顕著な再生効果が確認でき
た。
Example 1 Using a low-concentration NOx adsorbent, manganese oxide / calcium oxide-containing active alumina-based adsorbent, 3 ppm of NO 2
After performing a purification test of air containing water, when regeneration was performed with heated air, moisture was added to the heated air during regeneration, and the effect of moisture coexistence was examined. The test conditions were as follows. Adsorbent composition: manganese oxide 15 wt%, calcium oxide 1
wt% containing activated alumina adsorbent shape: three cells × 3 cell honeycomb molded body processed gas: NO 2 3ppm -Air, 15l / min relative humidity 80% (25 ℃) SV (space velocity): 4,000h - 1 process gas Temperature: 30 ° C. Regeneration gas: Condition 1 Air containing 3 vol% of water Condition 2 Air containing 30 vol% of water The results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 3, a remarkable increase in the amount of NOx desorbed was observed at the same time as the water was entrained in the high-temperature air, and a remarkable regeneration effect by the addition of water was confirmed.

【0018】実施例2 低濃度NOx吸着剤である酸化マンガン含有活性アルミ
ナ系吸着剤を用いて、3ppm のNO2 を含む空気の浄化
試験を行った後、加熱空気による再生と水分を35vol
%含有する空気による再生における吸着NOxの脱離特
性を比較した。試験条件はつぎの通りであった。 吸着剤組成:酸化マンガン20wt%、酸化カルシウム3
wt%含有活性アルミナ 吸着剤形状:3セル×3セル ハニカム成形体 処理ガス:NO2 3ppm −Air、15l /min 相対湿度80%(25℃) SV(空間速度):4,000h - 1 処理ガス温度:30℃ 再生ガス:条件1 水分 3vol %含有空気 条件2 水分30vol %含有空気 結果を図4(比較例)及び図5(実施例)に示す。図4
及び図5より分かるように、NOxの脱離は、水分含有
空気による再生においては、低温よりNOxの脱離が起
き、350℃で全ての吸着NOxが脱離する。一方、水
分含有率が低い加熱空気による再生の場合は、350℃
以上でも吸着NOxの脱離があり、完全に再生するため
には450℃以上に加熱する必要があることがわかる。
従って、水分を含有させることにより再生温度を約10
0℃低減できる効果がある。
Example 2 Using an activated alumina-based adsorbent containing manganese oxide, which is a low-concentration NOx adsorbent, a purification test of air containing 3 ppm of NO 2 was carried out.
% Of desorbed NOx in regeneration with air containing 0.1% by weight. The test conditions were as follows. Adsorbent composition: manganese oxide 20wt%, calcium oxide 3
wt% containing activated alumina adsorbent shape: three cells × 3 cell honeycomb molded body processed gas: NO 2 3ppm -Air, 15l / min relative humidity 80% (25 ℃) SV (space velocity): 4,000h - 1 process gas Temperature: 30 ° C. Regeneration gas: Condition 1 Air containing 3 vol% of water Condition 2 Air containing 30 vol% of water The results are shown in FIG. 4 (Comparative Example) and FIG. 5 (Example). FIG.
As can be seen from FIG. 5 and FIG. 5, NOx desorption occurs in regeneration with moisture-containing air at a low temperature, and all adsorbed NOx desorbs at 350 ° C. On the other hand, in the case of regeneration with heated air having a low moisture content, 350 ° C.
From the above, it can be seen that there is desorption of adsorbed NOx, and it is necessary to heat to 450 ° C. or more for complete regeneration.
Therefore, the regeneration temperature can be reduced to about 10 by adding moisture.
This has the effect of reducing the temperature by 0 ° C.

【0019】実施例3 低濃度NOx吸着剤である酸化マンガン・酸化カルシウ
ム含有活性アルミナ系吸着剤を用いて、3ppm のNOを
含む空気の浄化試験を行った後、加熱空気による再生を
行った際に、再生途中で加熱空気に水分およびイソブタ
ンガスを添加し、水分と炭化水素共存の効果を調べた。
試験条件は次のとおりであった。 吸着剤組成:酸化マンガン15wt%、酸化カルシウム1
wt%含有活性アルミナ 吸着剤形状:3セル×3セル ハニカム成形体 処理ガス:NO3ppm −O3 3ppm −Air、15l
/min 相対湿度80%(25℃) SV(空間速度):4,000h - 1 処理ガス温度:30℃ 再生ガス:条件1 水分 3vol %含有空気 条件2 水分30vol %、イソブタン500ppm 含有空
気 結果を図6(比較例)及び図7(実施例)に示す。図6
及び図7より分かるように、水分とLPGガスを高温空
気に同伴させると同時に、NOx脱離量の顕著な増加が
認められ、水分およびイソブタンガス添加による顕著な
再生効果が確認できた。
Example 3 Using a low-concentration NOx adsorbent, a manganese oxide / calcium oxide-containing active alumina-based adsorbent, a purification test of air containing 3 ppm of NO was carried out, followed by regeneration with heated air. Then, during the regeneration, water and isobutane gas were added to the heated air, and the effect of coexistence of water and hydrocarbons was examined.
The test conditions were as follows. Adsorbent composition: manganese oxide 15 wt%, calcium oxide 1
Activated alumina containing wt% Adsorbent shape: 3 cells x 3 cells Honeycomb molded body Processing gas: NO 3 ppm-O 3 3 ppm-Air, 15 l
/ Min Relative humidity 80% (25 ° C) SV (Space velocity): 4,000h -1 Processing gas temperature: 30 ° C Regeneration gas: Condition 1 Air containing 3vol% water Condition 2 Air containing 30vol% water and 500ppm isobutane 6 (Comparative Example) and FIG. 7 (Example). FIG.
As can be seen from FIG. 7 and at the same time that the moisture and the LPG gas were entrained in the high-temperature air, a remarkable increase in the amount of NOx desorbed was observed, and a remarkable regeneration effect by the addition of the moisture and isobutane gas was confirmed.

【0020】実施例4 低濃度NOx吸着剤である酸化マンガン・酸化カルシウ
ム含有活性アルミナ系吸着剤を用いて、3ppm のNOを
含むディーゼルエンジン排ガスの空気による希釈ガスの
浄化試験を行った後、加熱空気による再生を行った際
に、再生途中で加熱空気に水分およびLPGガスを添加
し、水分と炭化水素共存の効果を調べた。試験条件は次
のとおりであった。(LPGガス:プロパン35vol
%、イソブタン22vol %、ブタン43vol %) 吸着剤組成:酸化マンガン15wt%、酸化カルシウム1
wt%含有活性アルミナ 吸着剤形状:4セル×4セル ハニカム成形体 処理ガス:ディーゼルエンジン排ガス−O3 3ppm −
Air、42l /min 処理ガス中のNOx濃度は3ppm 相対湿度80%(25℃) SV(空間速度):4,000h - 1 処理ガス温度:30℃ 再生ガス:条件1 水分 3vol %含有空気 条件2 水分30vol %、LPGガス1000ppm 含有
空気 結果を図8(比較例)及び図9(実施例)に示す。図8
及び図9より分かるように、水分とLPGガスを高温空
気に同伴させると同時に、NOx脱離量の顕著な増加が
認められ、水分およびLPGガス添加による顕著な再生
効果が確認できた。
Example 4 A purification test of diluent gas of diesel engine exhaust gas containing 3 ppm NO by air was performed using an activated alumina-based adsorbent containing manganese oxide / calcium oxide, which is a low-concentration NOx adsorbent, and then heated. During regeneration with air, moisture and LPG gas were added to the heated air during regeneration, and the effect of coexistence of moisture and hydrocarbons was examined. The test conditions were as follows. (LPG gas: propane 35vol
%, Isobutane 22 vol%, butane 43 vol%) Adsorbent composition: manganese oxide 15 wt%, calcium oxide 1
wt% containing activated alumina adsorbent shape: 4 cell × 4 cell honeycomb molded body processed gas: Diesel engine exhaust -O 3 3 ppm -
Air, 42 l / min NOx concentration in the processing gas is 3 ppm Relative humidity 80% (25 ° C.) SV (space velocity): 4,000 h -1 Processing gas temperature: 30 ° C. Regeneration gas: Condition 1 Air containing 3 vol% of moisture Condition 2 Air containing 30 vol% of moisture and 1000 ppm of LPG gas The results are shown in FIG. 8 (Comparative Example) and FIG. 9 (Example). FIG.
As can be seen from FIG. 9 and at the same time that the moisture and the LPG gas were entrained in the high-temperature air, a remarkable increase in the amount of NOx desorbed was observed, and a remarkable regeneration effect due to the addition of the moisture and the LPG gas was confirmed.

【0021】実施例5 低濃度NOx吸着剤である酸化マンガン・酸化カルシウ
ム含有活性アルミナ系吸着剤を用いて、5ppm のNOを
含むディーゼルエンジン排ガスの空気による希釈ガスの
浄化試験を行った後、加熱空気による再生を行った際
に、再生途中で加熱空気に水分およびLPGガスを添加
した場合と、LPGガスのみ添加した場合を比較し、水
分と炭化水素共存の効果を調べた。試験条件は次のとお
りであった。(LPGガス:プロパン35vol %、イソ
ブタン22vol %、ブタン43vol%) 吸着剤組成:酸化マンガン15wt%、酸化カルシウム1
wt%含有活性アルミナ 吸着剤形状:4セル×4セル ハニカム成形体 処理ガス:ディーゼルエンジン排ガス−O3 5ppm −
Air、42l /min 処理ガス中のNOx濃度は5ppm 相対湿度80%(25℃) SV(空間速度):4,000h - 1 処理ガス温度:30℃ 再生ガス:条件1 水分 3vol %、LPGガス150
0ppm 含有空気 条件2 水分30vol %、LPGガス1500ppm 含有
空気 結果を図10(比較例)及び図11(実施例)に示す。
図10及び図11より分かるように、水分とLPGガス
を高温空気に同伴させると同時に、NOx脱離量の顕著
な増加が認められ、水分およびLPGガス添加による顕
著な再生効果が確認できた。
Example 5 A purification test of a diluent gas of a diesel engine exhaust gas containing 5 ppm NO by air was performed using an activated alumina-based adsorbent containing manganese oxide / calcium oxide, which is a low-concentration NOx adsorbent, and then heated. When the air was regenerated, the case where moisture and LPG gas were added to the heated air during the regeneration and the case where only LPG gas was added were compared, and the effect of coexistence of water and hydrocarbons was examined. The test conditions were as follows. (LPG gas: propane 35 vol%, isobutane 22 vol%, butane 43 vol%) Adsorbent composition: manganese oxide 15 wt%, calcium oxide 1
wt% containing activated alumina adsorbent shape: 4 cell × 4 cell honeycomb molded body processed gas: Diesel engine exhaust -O 3 5 ppm -
Air, 42 l / min NOx concentration in the processing gas is 5 ppm Relative humidity 80% (25 ° C.) SV (space velocity): 4,000 h -1 Processing gas temperature: 30 ° C. Regenerating gas: condition 1 moisture 3 vol%, LPG gas 150
0 ppm containing air Condition 2 Water containing 30 vol%, LPG gas 1500 ppm containing air The results are shown in FIG. 10 (Comparative Example) and FIG. 11 (Example).
As can be seen from FIGS. 10 and 11, a remarkable increase in the amount of NOx desorbed was observed at the same time as the moisture and the LPG gas were entrained in the high-temperature air, and a remarkable regeneration effect by the addition of the moisture and the LPG gas was confirmed.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 再生ガス中に水分を含有させるため、単なる加
熱空気による再生に比べNOxを脱離する速度が大きく
なり、すなわち、再生効率が著しく向上し、その結果と
して再生温度を低減でき、省エネルギーならびに装置材
質の耐熱性の軽減によるコスト低減を図ることができ
る。 (2) 再生ガス中に水分とともに炭化水素を添加する
場合は、(1)の効果に加えて、再生が一層促進する。
As described above, the present invention has the following effects. (1) Since moisture is contained in the regeneration gas, the speed of desorbing NOx is increased as compared with regeneration by mere heating air, that is, the regeneration efficiency is significantly improved, and as a result, the regeneration temperature can be reduced, thereby saving energy and energy. The cost can be reduced by reducing the heat resistance of the device material. (2) When a hydrocarbon is added together with water to the regeneration gas, regeneration is further promoted in addition to the effect of (1).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の窒素酸化物吸着剤の再生方法を実施す
る装置の一例を示すフローシートである。
FIG. 1 is a flow sheet showing an example of an apparatus for performing a method for regenerating a nitrogen oxide adsorbent of the present invention.

【図2】本発明の方法を実施する装置の他の例を示すフ
ローシートである。
FIG. 2 is a flow sheet showing another example of an apparatus for performing the method of the present invention.

【図3】実施例1における結果を示すもので、スチーム
を混合した場合における充填層の温度及び再生ガス中の
脱離NOx濃度の経時変化を示すグラフである。
FIG. 3 shows the results in Example 1, and is a graph showing changes over time in the temperature of the packed bed and the concentration of desorbed NOx in the regeneration gas when steam is mixed.

【図4】実施例2における結果を示すもので、比較例と
して、スチームを混合しない場合における充填層の温度
及び再生ガス中の脱離NOx濃度の経時変化を示すグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing the results of Example 2 and showing, as a comparative example, the change over time in the temperature of the packed bed and the concentration of desorbed NOx in the regeneration gas when steam is not mixed.

【図5】実施例2における結果を示すもので、スチーム
を混合した場合における充填層の温度及び再生ガスの脱
離NOx濃度の経時変化を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the results of Example 2 and showing changes over time in the temperature of the packed bed and the concentration of desorbed NOx in the regeneration gas when steam is mixed.

【図6】実施例3における結果を示すもので、比較例と
して、水分3vol %含有空気の場合における充填層の温
度及び再生ガス中の脱離NOx濃度の経時変化を示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing the results in Example 3 and showing, as a comparative example, the change over time of the temperature of the packed bed and the concentration of desorbed NOx in the regenerated gas in the case of air containing 3 vol% of water.

【図7】実施例3における結果を示すもので、水分30
vol %、イソブタン500ppm含有空気の場合における
充填層の温度及び再生ガスの脱離NOx濃度の経時変化
を示すグラフである。
FIG. 7 shows the results in Example 3, wherein the water content was 30%.
5 is a graph showing the change over time in the temperature of the packed bed and the concentration of desorbed NOx in the regeneration gas in the case of air containing vol% and isobutane 500 ppm.

【図8】実施例4における結果を示すもので、比較例と
して、水分3vol %含有空気の場合における充填層の温
度及び再生ガス中の脱離NOx濃度の経時変化を示すグ
ラフである。
FIG. 8 is a graph showing the results of Example 4 and showing, as a comparative example, the change over time in the temperature of the packed bed and the concentration of desorbed NOx in the regenerated gas in the case of air containing 3 vol% of water.

【図9】実施例4における結果を示すもので、水分30
vol %、LPGガス1000ppm 含有空気の場合におけ
る充填層の温度及び再生ガスの脱離NOx濃度の経時変
化を示すグラフである。
FIG. 9 shows the results in Example 4, where the water content was 30%.
6 is a graph showing the change over time of the temperature of the packed bed and the concentration of desorbed NOx of the regeneration gas in the case of air containing vol% and LPG gas at 1000 ppm.

【図10】実施例5における結果を示すもので、比較例
として、水分3vol %、LPGガス1500ppm 含有空
気の場合における充填層の温度及び再生ガス中の脱離N
Ox濃度の経時変化を示すグラフである。
FIG. 10 shows the results in Example 5, as comparative examples, the temperature of the packed bed and the desorption N in the regeneration gas in the case of air containing 3 vol% of water and 1500 ppm of LPG gas.
It is a graph which shows a change with time of Ox concentration.

【図11】実施例5における結果を示すもので、水分3
0vol %、LPGガス1500ppm 含有空気の場合にお
ける充填層の温度及び再生ガスの脱離NOx濃度の経時
変化を示すグラフである。
FIG. 11 shows the results in Example 5, where water 3
5 is a graph showing the change over time in the temperature of the packed bed and the desorbed NOx concentration of the regeneration gas in the case of air containing 0 vol% and 1500 ppm of LPG gas.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 排ガスダクト 12 オゾン添加手段 14a 吸着槽 14b 吸着槽 14c 吸着槽 16 循環ブロワ 18 ヒーター 20 高温空気循環系統 22 選択接触還元反応器 24 開閉手段 26 開閉手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exhaust gas duct 12 Ozone addition means 14a Adsorption tank 14b Adsorption tank 14c Adsorption tank 16 Circulating blower 18 Heater 20 High temperature air circulation system 22 Selective catalytic reduction reactor 24 Opening / closing means 26 Opening / closing means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増山 一夫 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番 1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 松尾 吉庸 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番 1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭60−261538(JP,A) 特開 昭50−35067(JP,A) 特開 昭54−2986(JP,A) 特開 平5−154339(JP,A) 特開 昭50−143788(JP,A) 特開 昭55−116443(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/02 - 53/12 B01D 53/34 - 53/85 B01J 20/00 - 20/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Kazuo Masuyama 3-1-1, Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant (72) Inventor Yoshinori Matsuo Higashi-Kawasaki, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo 3-1-1 Cho-cho Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Factory (56) References JP-A-60-261538 (JP, A) JP-A-50-35067 (JP, A) JP-A-54-2986 (JP, A) A) JP-A-5-154339 (JP, A) JP-A-50-143788 (JP, A) JP-A-55-116443 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) ) B01D 53/02-53/12 B01D 53/34-53/85 B01J 20/00-20/34

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 50ppm以下の低濃度の窒素酸化物を含
む排ガスを、酸化マンガン−活性アルミナ系吸着剤、又
は酸化マンガン−活性アルミナ系吸着剤にカルシウム、
マグネシウム、鉄及び銅からなる群より選ばれた少なく
とも1種の元素の酸化物を含有させた吸着剤に接触させ
ることにより、窒素酸化物を吸着除去した後、一旦吸着
操作を停止し、加熱空気を再生ガスとして窒素酸化物を
吸着した吸着剤の充填層に通して、吸着した窒素酸化物
を脱離させて再生する方法において、 再生ガスの水蒸気濃度を20〜80vol %に調整し、同
時に再生時の吸着剤充填層の温度を300〜400℃の
範囲に調整して再生を行うことを特徴とする窒素酸化物
吸着剤の再生方法。
An exhaust gas containing a low concentration of nitrogen oxides of 50 ppm or less is treated with a manganese oxide-activated alumina-based adsorbent,
Is manganese oxide-activated alumina based adsorbent calcium,
Less selected from the group consisting of magnesium, iron and copper
Nitrogen oxides are adsorbed and removed by bringing them into contact with an adsorbent containing an oxide of one element, and then the adsorption operation is temporarily stopped, and adsorbents that have adsorbed nitrogen oxides using heated air as a regeneration gas In the method in which adsorbed nitrogen oxides are desorbed and regenerated by passing through the packed bed, the steam concentration of the regenerating gas is adjusted to 20 to 80 vol %, and at the same time, the temperature of the adsorbent packed layer during regeneration is set to 300 to 80 vol %. A method for regenerating a nitrogen oxide adsorbent, which comprises regenerating at a temperature of 400 ° C.
【請求項2】 50ppm以下の低濃度の窒素酸化物を含
む排ガスを、酸化マンガン−活性アルミナ系吸着剤、又
は酸化マンガン−活性アルミナ系吸着剤にカルシウム、
マグネシウム、鉄及び銅からなる群より選ばれた少なく
とも1種の元素の酸化物を含有させた吸着剤に接触させ
ることにより、窒素酸化物を吸着除去した後、一旦吸着
操作を停止し、加熱空気を再生ガスとして窒素酸化物を
吸着した吸着剤の充填層に通して、吸着した窒素酸化物
を脱離させて再生する方法において、 再生ガスの水蒸気濃度を20〜80vol %に調整すると
ともに、炭化水素を10ppm 以上、20vol %以下の範
囲となるように添加し、同時に再生時の吸着剤充填層の
温度を250〜375℃の範囲に調整して再生を行うこ
とを特徴とする窒素酸化物吸着剤の再生方法。
2. An exhaust gas containing a low concentration of nitrogen oxides of 50 ppm or less is treated with a manganese oxide-activated alumina adsorbent,
Is manganese oxide-activated alumina based adsorbent calcium,
Less selected from the group consisting of magnesium, iron and copper
Nitrogen oxides are adsorbed and removed by bringing them into contact with an adsorbent containing an oxide of one element, and then the adsorption operation is temporarily stopped, and adsorbents that have adsorbed nitrogen oxides using heated air as a regeneration gas In the method of regenerating by removing adsorbed nitrogen oxides through a packed bed, the steam concentration of the regenerating gas is adjusted to 20 to 80 vol %, and the hydrocarbon content is adjusted to 10 ppm or more and 20 vol% or less. A method for regenerating a nitrogen oxide adsorbent, wherein the regenerating is performed while adjusting the temperature of the adsorbent packed layer at the time of regeneration to a range of 250 to 375 ° C. at the same time.
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