JP3660080B2 - Nitrogen oxide adsorbent and method for removing nitrogen oxide - Google Patents

Nitrogen oxide adsorbent and method for removing nitrogen oxide Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は窒素酸化物の吸着剤およびこの吸着剤を用いた窒素酸化物の除去方法に関する。更に詳しくは、本発明は排ガス中に含まれる低濃度の窒素酸化物(NOx:一酸化窒素および/または二酸化窒素)、特に二酸化窒素を除去するに好適な吸着剤、およびこの吸着剤を用いて排ガス中の低濃度の窒素酸化物、特に二酸化窒素を効率よく吸着除去するに好適な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ボイラなどの固定式窒素酸化物発生源からの窒素酸化物の除去方法に関しては、従来から、アンモニアを還元剤に用いて窒素酸化物を選択的に還元して無害な窒素と水とに変換する接触還元法が最も経済的な方法として広く用いられている。
【0003】
ところで、道路トンネル、シェルター付道路、大深度地下空間、道路交差点などにおける換気ガスもしくは大気、および家庭内で使用される燃焼機器から排出されるガスなどに含まれる窒素酸化物の濃度は、5ppm程度とボイラ排ガス中の窒素酸化物濃度に比べて著しく低く、またガス温度は常温であり、しかもガス量は莫大なものである。このため、例えば道路トンネルの換気ガスに上記接触還元法を適用して窒素酸化物を効率よく除去するためには、この換気ガスの温度を300℃以上にすることが必要であり、その結果、多大のエネルギーが必要となることから、上記接触還元法をそのまま適用することには経済的に問題がある。このような事情から、上記のような道路トンネルの換気ガスなど、窒素酸化物の濃度が低い、例えば約5ppm以下の排ガスから窒素酸化物を効率よく除去することが望まれている。
【0004】
そこで、本発明者らは、先に、上記のような低濃度の窒素酸化物含有排ガスから窒素酸化物を吸着除去するに好適な吸着剤を提案した(特開昭7−88363号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
窒素酸化物吸着剤を用いてトンネルの換気後のガスを処理する場合、トンネル内で処理する必要があるため、設置スペースに制限があり装置自体をコンパクトにする必要がある。このため、使用する吸着剤は優れた窒素酸化物吸着能を有することが望ましい。
【0006】
また、排ガス中には窒素酸化物のほかに硫黄化合物(二酸化硫黄および/または三酸化硫黄)、水蒸気なども含まれていることから、使用する窒素酸化物吸着剤としては、これら共存ガスによる影響を受けにくいものが望ましい。
【0007】
かくして、本発明は、窒素酸化物吸着能に優れ、しかも共存ガスによる影響を受けにくく、長時間にわたって高性能を維持できる窒素酸化物吸着剤、特に排ガス中の5ppm以下程度の低濃度の窒素酸化物を吸着除去するに好適な窒素酸化物吸着剤を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究の結果、下記の組成を有する吸着剤が上記課題を解決できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、本発明は、下記のA成分、B成分およびC成分を含有する窒素酸化物吸着剤に関する。
【0010】
A成分:白金(Pt)、金(Au)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)およびパラジウム(Pd)、ならびにこれら金属の化合物から選ばれる少なくとも1種。
【0011】
B成分:マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)およびセリウム(Ce)の酸化物から選ばれる少なくとも1種。
【0012】
C成分:アルカリ土類金属の化合物から選ばれる少なくとも1種。
ただし、ルテニウムとセリウムとを含む吸着剤、、白金、バリウムおよび鉄からなる吸着剤を除く。
【0013】
また、本発明は上記窒素酸化物吸着剤に排ガスを接触させて、この排ガス中の窒素酸化物を吸着除去する窒素酸化物の除去方法に関する。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の吸着剤を構成するA成分は白金、金、ルテニウム、ロジウムおよびパラジウム、ならびにこれら金属の化合物から選ばれる少なくとも1種である。そして、これら金属の化合物とは、酸化物、水酸化物、炭酸塩、アンモニウム塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、ハロゲン化物など当該金属を含有する化合物から適宜選択された出発原料を用い、これを300〜600℃の範囲の温度で焼成して得られるものを意味する。なお、吸着剤中での上記金属化合物の種類は、使用した出発原料および吸着剤の調製条件によって決まるものであり、吸着剤中にどのような種類の化合物の形態で存在するかは、その含有量が少ないため分析不可能であり、具体的に特定することはできない。例えば、出発原料として金属酸化物を使用する場合には、得られる吸着剤中に当該金属は酸化物の形態で存在するが、金属ハロゲン化物(塩化物など)の場合には、一部ハロゲン化物の形態で存在しているとも考えられる。
【0015】
B成分はマンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、鉛およびセリウムの酸化物から選ばれる少なくとも1種である。B成分の出発原料は、各金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、アンモニウム塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、ハロゲン化物などから適宜選択することができる。
【0016】
また、C成分としてのアルカリ土類金属の化合物とは、アルカリ土類金属の炭酸塩、硫酸塩、酸化物および水酸化物を意味する。C成分の出発原料は、各金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、アンモニウム塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、ハロゲン化物などから適宜選択することができる。
【0017】
本発明の吸着剤における各成分の割合については、A成分は金属換算で0.01〜10重量%、好ましくは0.01〜1重量%、B成分は5〜95重量%、好ましくは10〜80重量%、そしてC成分は5〜95重量%、好ましくは10〜80重量%である(合計100重量%)。
【0018】
本発明の吸着剤の窒素酸化物吸着能はA成分、B成分およびC成分の割合がそれぞれ上記の範囲にあるときに特に効果的に発揮される。A成分の割合(金属換算)が0.01重量%未満では窒素酸化物吸着能が低く、一方A成分を10重量%を超える割合で使用しても、それに見合った吸着能の更なる向上は認められず、かえって原料コストが高くなって実用的でない。同様に、B成分およびC成分の割合が各々5重量%未満では、充分な窒素酸化物吸着能が得られない。
【0019】
なお、本発明にいう窒素酸化物とは、一酸化窒素および二酸化窒素を意味し、本発明の吸着剤は一酸化窒素および二酸化窒素のいずれに対しても吸着能を有するが、特に二酸化窒素の吸着能に優れている。また、本発明の吸着剤は特に5ppm以下という低い濃度の窒素酸化物の吸着に好適に用いられる。
【0020】
本発明のA成分、B成分およびC成分を含有する吸着剤は担体に担持してもよい。この担体としては、一般に担体として用いられているものを使用することができ、具体的にはアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、アルミナ−シリカ、チタニア−シリカ、チタニア−ジルコニア、ゼオライト、ケイソウ土、ソーダライム、活性炭などを使用することができる。これら担体の比表面積は通常10m2/g以上であり、特に20m2/g以上が好ましい。
【0021】
特にチタン−ケイ素の複合酸化物(チタニア−シリカ:TiO2−SiO2)は、高表面積で非晶質の複合酸化物であり、担体として優れた性質を有することから、本発明においても担体として好適に用いられる。
【0022】
上記チタン−ケイ素の複合酸化物は、例えば以下に示す方法によって調製することができる。なお、チタン源としては、塩化チタン、硫酸チタンなどの無機チタン化合物、テトライソプロピルチタネートなどの有機チタン化合物などから適宜選択使用することができる。また、ケイ素源としては、コロイド状シリカ、水ガラス、四塩化ケイ素などの無機ケイ素化合物、テトラエチルシリケートなどの有機ケイ素化合物などから適宜選択使用することができる。これらの原料には微量の不純物、混入物などが含まれていることがあるが、ある程度の量であれば、目的とするチタン−ケイ素の複合酸化物の物性には、大きく影響を及ぼすものでないので、問題なく使用することができる。
【0023】
(1)硫酸チタンをシリカゾルと混合し、アンモニアを添加して沈澱を生じさせ、得られた沈澱物を洗浄、乾燥し、次いで300〜650℃で焼成する。
【0024】
(2)四塩化チタンにケイ酸ナトリウム水溶液を添加して、反応させ、得られた沈澱物を洗浄、乾燥し、次いで300〜650℃で焼成する。
【0025】
(3)四塩化チタンの水−アルコール溶液に、エチルシリケート((C25O)4Si)を添加し、次いで加水分解することにより沈澱物を生じさせ、得られた沈澱物を洗浄、乾燥し、次いで300〜650℃で焼成する。
【0026】
(4)酸化塩化チタン(TiOCl2)とエチルシリケートとの水−アルコール溶液にアンモニアを加え、沈澱を生じさせ、得られた沈澱物を洗浄、乾燥し、次いで300〜650℃で焼成する。
【0027】
上記方法のうち、(1)の方法が特に好ましく、具体的には、チタン源およびケイ素源としての化合物を各々1〜100g/L(リットル)(酸化物換算)の濃度の酸性の水溶液またはゾルの状態で10〜100℃にてpH2〜10に保持してチタンおよびケイ素の共沈物を生成させ、この沈澱物をろ過し、充分洗浄した後、80〜140℃で10分〜3時間乾燥し、次いで400〜700℃で1〜10時間焼成してチタン−ケイ素複合酸化物を得る。
【0028】
本発明のA成分、B成分およびC成分を含む吸着剤の担体への担持量については特に制限はなく、通常、担体の重量基準で、5〜50重量%である。
【0029】
次に、本発明の吸着剤の代表的な調製方法を担体を使用する場合を例に挙げて説明するが本発明の吸着剤の調製方法はこれら方法に限定されるものではない。(1)A成分を含有する水溶液と、B成分およびC成分を含有する粉体とをニーダーなどの混合機でよく混合し、所望の形状に成形する。担体である粉体を同時に混合、成形してもよい。成形後、必要に応じて乾燥させた後、300〜600℃で焼成する。
【0030】
(2)A成分、B成分およびC成分の各金属を含有する水溶液を、担体である粉体に含浸させ、蒸発、乾燥させた後、300〜600℃で焼成し、次いで所望の形状に成形する。担体である粉体を予め成形し、この成形体に上記水溶液を含浸させてもよい。
【0031】
(3)A成分、B成分およびC成分の各金属を含有する水溶液を、担体の出発原料の水溶液に添加し、充分に混合し、次いでアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ性溶液を添加して共沈させ、得られた沈澱物を水洗、乾燥した後、300〜600℃で焼成し、次いで所望の形状に成形する。
【0032】
(4)A成分、B成分およびC成分の各金属を含有する水溶液に担体である粉体を添加してスラリー状とした後、アンモニア、水酸化アンモニウム、水酸化カリウムなどのアルカリ性溶液を添加して各成分を担体上に沈着させ、これを水洗、乾燥した後、300〜600℃で焼成し、次いで所望の形状に成形する。
【0033】
上記(1)〜(4)のいずれの方法によるにしても、焼成は300〜600℃の範囲で行うのが好ましい、特に350〜550℃の範囲の温度で焼成するのが好ましい。。
【0034】
本発明の吸着剤の形状については特に制限はなく、円柱状、円筒状、球状、板状、ハニカム状、その他一体に成形されたものなど適宜選択することができる。この吸着剤の成形は一般的な成形方法、例えば打錠成形法、押出成形法などによって行うことができる。球状吸着剤の場合、その平均粒径は、通常、1〜10mmである。ハニカム状吸着剤の場合は、いわゆるモノリス担体と同様であり、押出成形法やシート状素子を巻き固める方法などにより製造される。そのガス通過口(セル形状)の形は6角形、4角形、3角形またはコルゲーション形のいずれであってもよい。セル密度(セル数/単位断面積)は、通常、25〜800セル/平方インチであり、好ましくは25〜500セル/平方インチである。
【0035】
本発明の吸着剤の比表面積および細孔容積については特に制限はないが、担体を使用しない場合、吸着剤の比表面積は10〜100m2/g、特に10〜80の範囲に、また細孔容積は0.2〜0.6cc/g、特に0.2〜0.5cc/gの範囲にあるのが好ましい。担体を使用する場合は、吸着剤の比表面積は10〜400m2/g、特に10〜300m2/gの範囲に、また細孔容積は0.2〜0.6cc/g、特に0.2〜0.5cc/gの範囲にあるのが好ましい。
【0036】
本発明の窒素酸化物の除去方法によれば、上記吸着剤に排ガスを接触させて排ガス中の窒素酸化物を吸着除去する。ここにいう排ガスとは、窒素酸化物(一酸化窒素および/または二酸化窒素)を含有する、前記の道路トンネルなどからの換気ガスまたは大気ガスを意味し、本発明の方法は、特に窒素酸化物濃度が5ppm以下という窒素酸化物濃度が低い排ガスからの窒素酸化物、特に二酸化窒素の吸着除去に好適に用いられる。
【0037】
本発明の吸着剤と排ガスとの接触方法については特に制限はなく、通常、この吸着剤からなる層中に排ガスを導入して行う。この処理条件については、排ガスの性状などによって異なるので一概に特定できないが、供給する排ガスの温度は、通常、0〜100℃であり、特に0〜50℃の範囲にあるのが好ましい。また、供給する排ガスの空間速度(SV)は、通常、500〜50000hr-1(STP)であり、2000〜30000hr-1(STP)の範囲が好ましい。
【0038】
本発明の吸着剤は窒素酸化物のうち特に二酸化窒素の吸着除去に効果的であることから、排ガス中の窒素酸化物を吸着除去する際に、一酸化窒素をオゾンなどの酸化剤で予め酸化して二酸化窒素に変換した後、吸着剤と接触させると排ガス中の窒素酸化物を更に効果的に除去することができる。もちろん、排ガスをそのまま本発明の吸着剤と接触させて、窒素酸化物のうち主として二酸化窒素を吸着除去してもよい。
【0039】
したがって、本発明の好適な態様によれば、排ガス中にオゾンなどの酸化剤を添加して排ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に変換し、次いでこの排ガスを本発明の吸着剤と接触させて二酸化窒素を吸着させることにより、排ガス中の窒素酸化物を効率よく除去することができる。
【0040】
上記方法においては、酸化剤としてオゾンが好適に用いられるが、オゾンの使用量は排ガス中の一酸化窒素の0.5〜5倍モルとするのがよい。オゾンの使用量が0.5倍モル未満では、一酸化窒素の二酸化窒素への酸化が十分に進まず、一方5倍モルを超える量を使用すると有害なオゾンが未分解のまま流出するので好ましくない。なお、本発明の吸着剤はオゾン分解能も併せ有することから、オゾン使用量が上記範囲内であれば、過剰のオゾンも分解除去され、オゾンがそのまま流出するのを効果的に防止することができる。
【0041】
本発明の吸着剤は、その使用後に、加熱空気を導入して吸着剤に吸着された窒素酸化物を離脱させることにより容易に再生することができる。また、本発明の吸着剤は排ガス中に共存するガスにより影響を受けることなく、しかも硫黄化合物(二酸化硫黄および/または三酸化硫黄)の場合には、これを窒素酸化物とともに吸着する機能も有する。
【0042】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
【0043】
実施例1
白金硝酸水溶液(田中貴金属(株)製、白金金属を3.75重量%含有)80g、炭酸マンガン(MnCO3)675.1gおよび炭酸マグネシウム(MgCO3)500gをニーダーでよく混合し、適量の水を加えて更に混合した後、押出成形機で直径5mm、長さ5mmのペレット状に成形した。このペレットを100℃で10時間乾燥した後、350℃で3時間空気雰囲気下で焼成した。
【0044】
このようにして得られた吸着剤の組成は、Pt:MnO2:MgCO3=0.3:49.7:50(重量%)であった。
【0045】
実施例2〜4
実施例1において、炭酸マグネシウムの代わりに炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウムおよび炭酸バリウムを用いた以外は実施例1と同様にして表1に示す組成の吸着剤のペレットを得た。
【0046】
実施例5〜20
実施例1〜4において、硝酸白金水溶液の代わりに塩酸金水溶液、硝酸ルテニウム水溶液、硝酸ロジウム水溶液および硝酸パラジウム水溶液を用いた以外は実施例1〜4と同様にして表1に示す組成の吸着剤のペレットを得た。
【0047】
実施例21
硝酸ルテニウム水溶液(田中貴金属(株)製、ルテニウム金属を4.20重量%含有)71.4g、水酸化鉄(FeO(OH))553.3gおよび炭酸バリウム(BaCO3)500gを適量の水を添加しつつニーダーでよく混合した後、押出成形機で直径5mm、長さ5mmのペレット状に成形した。このペレットを100℃で10時間乾燥した後、350℃で3時間空気雰囲気下で焼成した。
【0048】
このようにして得られた吸着剤の組成は、Ru:Fe23:BaCO3=0.3:49.7:50(重量%)であった。
【0049】
実施例22〜27
実施例21において、水酸化鉄の代わりに塩基性炭酸コバルト、塩基性炭酸ニッケル、塩基性炭酸銅、塩基性炭酸亜鉛、塩基性炭酸塩および炭酸セリウムを用いた以外は実施例21と同様にして表2に示す組成の吸着剤のペレットを得た。
実施例28
硝酸ルテニウム水溶液(田中貴金属(株)製、ルテニウム金属を4.20重量%含有)71.4g、炭酸マンガン(MnCO3)264.4g、塩基性炭酸コバルト(コバルト金属を42重量%含有)349.6gおよび炭酸マグネシウム(MgCO3)597gを適量の水を添加しつつニーダーでよく混合した後、押出成形機で直径5mm、長さ5mmのペレット状に成形した。このペレットを100℃で10時間乾燥した後、350℃で3時間空気雰囲気下で焼成した。
【0050】
このようにして得られた吸着剤の組成は、Ru:MnO2:Co34:MgCO3=0.3:20:20:59.7(重量%)であった。
【0051】
実施例29〜31
実施例28において、炭酸マグネシウムの代わりに炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウムおよび炭酸バリウムを用いた以外は実施例28と同様にして表2に示す組成のペレットを得た。
【0052】
比較例1
硝酸ルテニウム水溶液(田中貴金属(株)製、ルテニウム金属を4.20重量%含有)71.4g、炭酸マンガン1053.8gおよび塩基性炭酸コバルト(コバルト金属を42重量%含有)349.6gを適量の水を添加しつつニーダーでよく混合した後、押出成形機で直径5mm、長さ5mmのペレット状に成形した。このペレットを100℃で10時間乾燥した後、350℃で3時間空気雰囲気下で焼成した。
【0053】
このようにして得られた吸着剤の組成は、Ru:MnO2:Co34=0.3:79.7:20(重量%)であった。
【0054】
実施例32
実施例1〜31で得た吸着剤について、その窒素酸化物吸着能を下記方法により評価した。
【0055】
(評価方法)
吸着剤76mLを内径30mmのガラス製反応管に充填した。この吸着剤層に下記組成の合成ガスを下記条件下に導入した。
【0056】
合成ガス組成
一酸化窒素(NO):3ppm、二酸化硫黄(SO2):0.15ppm、H2O:2.5容量%、残り:空気
処理条件
ガス量:15.2NL/min、処理温度:25℃、空間速度(SV):1200hr-1(STP)、ガス湿度:85%RH
上記合成ガスを導入してから3時間経過後、上記吸着剤層の入口および出口における合成ガス中の窒素酸化物(NOx)濃度を化学発光式NOx計により測定し、次式にしたがってNOx除去率を算出した。
【0057】
NOx除去率(%)=[(入口NOx濃度−出口NOx濃度)/(入口NOx濃度)]×100
評価試験の結果を表3に示す。
【0058】
実施例33
実施例32において、合成ガスの組成を下記のように変更した以外は実施例32と同様にして窒素酸化物の吸着性能(NOx除去率)を評価した。
【0059】
合成ガス組成
一酸化窒素(NO):3ppm、二酸化硫黄(SO2):0.15ppm、H2O:2.5容量%、オゾン(O3):3ppm、残り:空気。但し、一酸化窒素はオゾンの添加により全て二酸化窒素(NO2)となっていた。
【0060】
上記合成ガスを導入してから20時間および40時間経過後、上記吸着剤層の入口および出口における合成ガス中の窒素酸化物(NOx)濃度を化学発光NOx計により測定し、前式にしたがってNOx除去率を算出し、その結果を表3に示した。
【0061】
実施例34
実施例32において、合成ガスの組成を下記のように変更した以外は実施例32と同様にして窒素酸化物の吸着性能(NOx除去率)を評価した。
【0062】
合成ガス組成
一酸化窒素(NO):3ppm、二酸化硫黄(SO2):0.15ppm、H2O:2.5容量%、オゾン(O3):4.5ppm、残り:空気。但し、一酸化窒素(NO)はオゾンの添加により全て二酸化窒素(NO2)となっていた。なお、過剰のオゾン(O3)が1.5ppm残存していた。
【0063】
上記合成ガスを導入してから20時間および40時間経過後、上記吸着層の入口および出口における合成ガス中の窒素酸化物(NOx)濃度を化学発光式NOx計により測定し、前式にしたがってNOx除去率を算出し、その結果を表3に示した。
【0064】
実施例35
実施例28、29、30、31および比較例1の吸着剤について、その耐SO2性を下記の方法により評価した。
【0065】
(評価方法)
吸着剤76mlを内径30mmガラス製反応器に充填した。この吸着剤層に下記組成の合成ガスを下記条件下に導入した。
【0066】
合成ガス
一酸化窒素(NO):20ppm、二酸化硫黄(SO2):1ppm、H2O:2.5容量%、オゾン(O3):30ppm、残り:空気。但し、一酸化窒素(NO)はオゾンの添加により全て二酸化窒素(NO2)となっていた。なお、過剰のオゾン(O3)が10ppm残存していた。
【0067】
処理条件
実施例32と同じである。
【0068】
上記合成ガスを反応器に導入して100時間、200時間および300時間経過後に、実施例34と同様の条件で上記吸着層の入口および出口における合成ガス中の窒素酸化物(NOx)濃度を化学発光式NOx計により測定し、前式にしたがってNOx除去率を算出し、その結果を表4に示した。この結果から、本発明のC成分を含まない吸着剤は耐SO2性に劣ることが分かる。
【0069】
【表1】

Figure 0003660080
【0070】
【表2】
Figure 0003660080
【0071】
【表3】
Figure 0003660080
【0072】
【表4】
Figure 0003660080
【0073】
【発明の効果】
本発明の主たる効果を列挙すると次のとおりである。
【0074】
(1)本発明の吸着剤は窒素酸化物、特に二酸化窒素の吸着能に優れている。
【0075】
(2)本発明の吸着剤は低濃度の窒素酸化物の吸着能に優れている。
【0076】
(3)本発明の吸着剤は処理すべき排ガス中の共存ガス(例えば、水蒸気、硫黄化合物(二酸化硫黄および/または三酸化硫黄))によって影響を受けることが少なく、安定して窒素酸化物を吸着除去することができる。
【0077】
(4)本発明の吸着剤はオゾン分解能も有し、オゾンを用いて一酸化窒素を酸化して二酸化窒素に変換し、これを吸着除去する場合、過剰のオゾンがそのまま流出するのを防止することができる。
【0078】
(5)本発明の吸着剤は硫黄化合物(二酸化硫黄および/または三酸化硫黄)を同時に吸着する性能を有する。
【0079】
(6)本発明の吸着剤は容易に再生することができる。
【0080】
(7)本発明の方法によれば、排ガス中の窒素酸化物、特に低濃度の二酸化窒素を効率よく吸着除去することができる。
【0081】
(8)本発明の方法によれば、排ガス中の一酸化窒素を予めオゾンなどの酸化剤で酸化して二酸化窒素とし、この排ガスを吸着剤と接触させることにより、排ガス中の窒素酸化物を一段と効率よく吸着除去することができる。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a nitrogen oxide adsorbent and a method for removing nitrogen oxide using the adsorbent. More specifically, the present invention relates to an adsorbent suitable for removing low-concentration nitrogen oxides (NOx: nitrogen monoxide and / or nitrogen dioxide) contained in exhaust gas, particularly nitrogen dioxide, and using the adsorbent. The present invention relates to a method suitable for efficiently adsorbing and removing low-concentration nitrogen oxides in exhaust gas, particularly nitrogen dioxide.
[0002]
[Prior art]
Regarding the removal method of nitrogen oxides from stationary nitrogen oxide sources such as boilers, conventionally, ammonia is used as a reducing agent to selectively reduce nitrogen oxides and convert them into harmless nitrogen and water. The catalytic reduction method is widely used as the most economical method.
[0003]
By the way, the concentration of nitrogen oxides contained in ventilation gas or air at road tunnels, roads with shelters, deep underground spaces, road intersections, etc., and gases discharged from combustion equipment used in the home is about 5 ppm. And the nitrogen oxide concentration in the boiler exhaust gas is remarkably low, the gas temperature is normal, and the amount of gas is enormous. For this reason, for example, in order to efficiently remove nitrogen oxides by applying the catalytic reduction method to the ventilation gas of a road tunnel, the temperature of the ventilation gas needs to be 300 ° C. or higher. Since a great deal of energy is required, there is an economical problem in applying the catalytic reduction method as it is. Under such circumstances, it is desired to efficiently remove nitrogen oxides from exhaust gas having a low nitrogen oxide concentration, for example, about 5 ppm or less, such as the above-mentioned road tunnel ventilation gas.
[0004]
Therefore, the present inventors previously proposed an adsorbent suitable for adsorbing and removing nitrogen oxides from the low-concentration nitrogen oxide-containing exhaust gas as described above (see JP-A-7-88363). .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When the nitrogen oxide adsorbent is used to treat the gas after tunnel ventilation, the gas needs to be treated in the tunnel, so that the installation space is limited and the apparatus itself needs to be compact. For this reason, it is desirable that the adsorbent used has an excellent nitrogen oxide adsorption ability.
[0006]
In addition, since exhaust gas contains sulfur compounds (sulfur dioxide and / or sulfur trioxide), water vapor, etc. in addition to nitrogen oxides, the nitrogen oxide adsorbent used is affected by these coexisting gases. What is difficult to receive is desirable.
[0007]
Thus, the present invention is a nitrogen oxide adsorbent that is excellent in nitrogen oxide adsorbing ability, is not easily affected by the coexisting gas, and can maintain high performance over a long period of time, particularly low concentration nitrogen oxide of about 5 ppm or less in exhaust gas. An object of the present invention is to provide a nitrogen oxide adsorbent suitable for adsorbing and removing substances.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that an adsorbent having the following composition can solve the above-mentioned problems, and have completed the present invention based on this finding.
[0009]
That is, this invention relates to the nitrogen oxide adsorbent containing the following A component, B component, and C component.
[0010]
Component A: At least one selected from platinum (Pt), gold (Au), ruthenium (Ru), rhodium (Rh) and palladium (Pd), and compounds of these metals.
[0011]
Component B: at least one selected from oxides of manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), lead (Pb) and cerium (Ce) seed.
[0012]
Component C: At least one selected from alkaline earth metal compounds.
However, adsorbents containing ruthenium and cerium, and adsorbents made of platinum, barium and iron are excluded.
[0013]
The present invention also relates to a nitrogen oxide removal method in which exhaust gas is brought into contact with the nitrogen oxide adsorbent and the nitrogen oxide in the exhaust gas is adsorbed and removed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The component A constituting the adsorbent of the present invention is at least one selected from platinum, gold, ruthenium, rhodium and palladium, and compounds of these metals. These metal compounds are starting materials appropriately selected from compounds containing the metal such as oxides, hydroxides, carbonates, ammonium salts, nitrates, sulfates, acetates, oxalates and halides. Is obtained by firing at a temperature in the range of 300 to 600 ° C. The type of the metal compound in the adsorbent is determined by the starting material used and the preparation conditions of the adsorbent, and what type of compound is present in the adsorbent is the content of the compound. Since the amount is small, it cannot be analyzed and cannot be specifically identified. For example, when a metal oxide is used as a starting material, the metal is present in the form of an oxide in the adsorbent obtained, but in the case of a metal halide (such as a chloride), a partial halide It is thought that it exists in the form of
[0015]
The B component is at least one selected from oxides of manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, lead and cerium. The starting material for component B can be appropriately selected from oxides, hydroxides, carbonates, ammonium salts, nitrates, sulfates, acetates, oxalates, halides, and the like of each metal.
[0016]
Further, the alkaline earth metal compound as the C component means an alkaline earth metal carbonate, sulfate, oxide and hydroxide. The starting material of component C can be appropriately selected from oxides, hydroxides, carbonates, ammonium salts, nitrates, sulfates, acetates, oxalates, halides, and the like of each metal.
[0017]
About the ratio of each component in the adsorption agent of this invention, A component is 0.01-10 weight% in conversion of a metal, Preferably it is 0.01-1 weight%, B component is 5-95 weight%, Preferably it is 10-10 weight%. 80% by weight, and C component is 5 to 95% by weight, preferably 10 to 80% by weight (total 100% by weight).
[0018]
The nitrogen oxide adsorbing ability of the adsorbent of the present invention is particularly effectively exhibited when the proportions of the A component, B component and C component are in the above ranges. Nitrogen oxide adsorption capacity is low when the proportion of A component (converted to metal) is less than 0.01% by weight. On the other hand, even if A component is used in a proportion of more than 10% by weight, further improvement in adsorption capacity can be achieved. In fact, the raw material cost is high and it is not practical. Similarly, when the ratios of the B component and the C component are each less than 5% by weight, sufficient nitrogen oxide adsorption ability cannot be obtained.
[0019]
The nitrogen oxide referred to in the present invention means nitrogen monoxide and nitrogen dioxide, and the adsorbent of the present invention has an adsorbing ability for both nitrogen monoxide and nitrogen dioxide. Excellent adsorption capacity. The adsorbent of the present invention is particularly suitable for adsorption of nitrogen oxides having a low concentration of 5 ppm or less.
[0020]
The adsorbent containing the A component, B component and C component of the present invention may be supported on a carrier. As this carrier, those generally used as a carrier can be used. Specifically, alumina, silica, titania, zirconia, alumina-silica, titania-silica, titania-zirconia, zeolite, diatomaceous earth, soda Lime, activated carbon, etc. can be used. The specific surface area of these carriers is usually 10 m 2 / g or more, particularly preferably 20 m 2 / g or more.
[0021]
In particular, titanium-silicon composite oxide (titania-silica: TiO 2 —SiO 2 ) is an amorphous composite oxide with a high surface area and has excellent properties as a support. Preferably used.
[0022]
The titanium-silicon composite oxide can be prepared, for example, by the following method. The titanium source can be appropriately selected from inorganic titanium compounds such as titanium chloride and titanium sulfate, organic titanium compounds such as tetraisopropyl titanate, and the like. Moreover, as a silicon source, it can select and use suitably from inorganic silicon compounds, such as colloidal silica, water glass, and silicon tetrachloride, organosilicon compounds, such as tetraethyl silicate. These raw materials may contain trace amounts of impurities, contaminants, etc., but if they are of a certain amount, they will not significantly affect the physical properties of the target titanium-silicon composite oxide. So it can be used without problems.
[0023]
(1) Titanium sulfate is mixed with silica sol, ammonia is added to cause precipitation, and the resulting precipitate is washed and dried, and then calcined at 300 to 650 ° C.
[0024]
(2) A sodium silicate aqueous solution is added to titanium tetrachloride and reacted, and the resulting precipitate is washed and dried, and then calcined at 300 to 650 ° C.
[0025]
(3) To a water-alcohol solution of titanium tetrachloride, ethyl silicate ((C 2 H 5 O) 4 Si) is added and then hydrolyzed to form a precipitate, and the resulting precipitate is washed. Dry and then fire at 300-650 ° C.
[0026]
(4) Ammonia is added to a water-alcohol solution of titanium oxide chloride (TiOCl 2 ) and ethyl silicate to cause precipitation, and the resulting precipitate is washed and dried, and then calcined at 300 to 650 ° C.
[0027]
Among the above methods, the method (1) is particularly preferable, and specifically, an acidic aqueous solution or sol having a concentration of 1 to 100 g / L (liter) (as oxide) for each of the compounds as a titanium source and a silicon source. In this state, the co-precipitate of titanium and silicon is produced by maintaining the pH at 2 to 10 at 10 to 100 ° C., and the precipitate is filtered, washed thoroughly, and then dried at 80 to 140 ° C. for 10 minutes to 3 hours. And then calcined at 400 to 700 ° C. for 1 to 10 hours to obtain a titanium-silicon composite oxide.
[0028]
The amount of the adsorbent containing the A component, B component and C component of the present invention supported on the carrier is not particularly limited, and is usually 5 to 50% by weight based on the weight of the carrier.
[0029]
Next, a typical method for preparing the adsorbent of the present invention will be described with reference to the case of using a carrier, but the method for preparing the adsorbent of the present invention is not limited to these methods. (1) The aqueous solution containing the A component and the powder containing the B component and the C component are mixed well with a mixer such as a kneader and formed into a desired shape. You may mix and shape | mold the powder which is a support | carrier simultaneously. After molding, the product is dried as necessary and then fired at 300 to 600 ° C.
[0030]
(2) An aqueous solution containing each metal of A component, B component and C component is impregnated into powder as a carrier, evaporated and dried, then fired at 300 to 600 ° C., and then molded into a desired shape To do. A powder that is a carrier may be formed in advance, and the molded body may be impregnated with the aqueous solution.
[0031]
(3) Add an aqueous solution containing the metals of component A, component B and component C to the aqueous solution of the starting material of the carrier, mix well, and then add an alkaline solution such as ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. After adding and coprecipitating, the obtained precipitate is washed with water and dried, then calcined at 300 to 600 ° C., and then formed into a desired shape.
[0032]
(4) After adding powder as a carrier to an aqueous solution containing each metal of component A, component B, and component C to form a slurry, an alkaline solution such as ammonia, ammonium hydroxide, or potassium hydroxide is added. Each component is deposited on a carrier, washed with water, dried, fired at 300 to 600 ° C., and then formed into a desired shape.
[0033]
Regardless of the method (1) to (4), the firing is preferably performed at a temperature in the range of 300 to 600 ° C, particularly preferably at a temperature in the range of 350 to 550 ° C. .
[0034]
The shape of the adsorbent of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected from a columnar shape, a cylindrical shape, a spherical shape, a plate shape, a honeycomb shape, and other integrally formed ones. The adsorbent can be molded by a general molding method such as a tableting method or an extrusion method. In the case of a spherical adsorbent, the average particle size is usually 1 to 10 mm. In the case of a honeycomb-like adsorbent, it is the same as a so-called monolithic carrier, and is manufactured by an extrusion molding method or a method of winding a sheet-like element. The shape of the gas passage port (cell shape) may be hexagonal, quadrangular, triangular or corrugated. The cell density (number of cells / unit cross-sectional area) is usually 25 to 800 cells / in 2, preferably 25 to 500 cells / in 2.
[0035]
The specific surface area and pore volume of the adsorbent of the present invention are not particularly limited, but when no carrier is used, the specific surface area of the adsorbent is in the range of 10 to 100 m 2 / g, particularly 10 to 80, and the pores. The volume is preferably in the range of 0.2 to 0.6 cc / g, particularly 0.2 to 0.5 cc / g. When a support is used, the adsorbent has a specific surface area of 10 to 400 m 2 / g, particularly 10 to 300 m 2 / g, and a pore volume of 0.2 to 0.6 cc / g, particularly 0.2. It is preferably in the range of -0.5 cc / g.
[0036]
According to the method for removing nitrogen oxides of the present invention, exhaust gas is brought into contact with the adsorbent to remove nitrogen oxides in the exhaust gas by adsorption. The exhaust gas here means nitrogen gas (nitrogen monoxide and / or nitrogen dioxide), which means ventilation gas or atmospheric gas from the road tunnel or the like, and the method of the present invention is particularly nitrogen oxide. It is suitably used for adsorption removal of nitrogen oxides, particularly nitrogen dioxide, from exhaust gas having a low nitrogen oxide concentration of 5 ppm or less.
[0037]
There is no restriction | limiting in particular about the contact method of the adsorbent of this invention, and waste gas, Usually, exhaust gas is introduce | transduced in the layer which consists of this adsorbent. About this process condition, since it changes with the properties of exhaust gas, etc., it cannot be specified unconditionally, but the temperature of the supplied exhaust gas is usually 0 to 100 ° C., particularly preferably in the range of 0 to 50 ° C. Also, the space velocity of the exhaust gas supplied (SV) is usually a 500~50000hr -1 (STP), preferably in the range of 2000~30000hr -1 (STP).
[0038]
Since the adsorbent of the present invention is particularly effective for adsorbing and removing nitrogen dioxide among nitrogen oxides, nitrogen monoxide is pre-oxidized with an oxidizing agent such as ozone when adsorbing and removing nitrogen oxide in exhaust gas. Then, after converting to nitrogen dioxide, when it is brought into contact with the adsorbent, nitrogen oxides in the exhaust gas can be more effectively removed. Of course, the exhaust gas may be directly brought into contact with the adsorbent of the present invention to mainly remove nitrogen dioxide from the nitrogen oxides.
[0039]
Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, an oxidizing agent such as ozone is added to the exhaust gas to convert nitrogen monoxide in the exhaust gas to nitrogen dioxide, and then the exhaust gas is contacted with the adsorbent of the present invention. By adsorbing nitrogen dioxide, nitrogen oxides in the exhaust gas can be efficiently removed.
[0040]
In the above method, ozone is preferably used as the oxidizing agent, but the amount of ozone used is preferably 0.5 to 5 times the molar amount of nitrogen monoxide in the exhaust gas. If the amount of ozone used is less than 0.5 times mol, oxidation of nitrogen monoxide to nitrogen dioxide will not proceed sufficiently, while if it is used more than 5 times mol, harmful ozone will flow out undecomposed. Absent. In addition, since the adsorbent of the present invention also has ozone resolving power, if the amount of ozone used is within the above range, excessive ozone can be decomposed and removed, and ozone can be effectively prevented from flowing out as it is. .
[0041]
The adsorbent of the present invention can be easily regenerated by introducing heated air after use to release nitrogen oxides adsorbed on the adsorbent. Further, the adsorbent of the present invention is not affected by the gas coexisting in the exhaust gas, and also has a function of adsorbing it together with nitrogen oxide in the case of a sulfur compound (sulfur dioxide and / or sulfur trioxide). .
[0042]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0043]
Example 1
80 g of aqueous platinum nitrate solution (produced by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd., containing 3.75% by weight of platinum metal), 675.1 g of manganese carbonate (MnCO 3 ) and 500 g of magnesium carbonate (MgCO 3 ) are mixed well with a kneader to obtain an appropriate amount of water. After further mixing, the mixture was molded into a pellet having a diameter of 5 mm and a length of 5 mm with an extruder. The pellet was dried at 100 ° C. for 10 hours and then calcined at 350 ° C. for 3 hours in an air atmosphere.
[0044]
The composition of the adsorbent thus obtained was Pt: MnO 2 : MgCO 3 = 0.3: 49.7: 50 (% by weight).
[0045]
Examples 2-4
In Example 1, adsorbent pellets having the composition shown in Table 1 were obtained in the same manner as in Example 1 except that calcium carbonate, strontium carbonate and barium carbonate were used instead of magnesium carbonate.
[0046]
Examples 5-20
In Examples 1 to 4, an adsorbent having the composition shown in Table 1 was used in the same manner as in Examples 1 to 4 except that an aqueous gold chloride solution, an aqueous ruthenium nitrate solution, an aqueous rhodium nitrate solution and an aqueous palladium nitrate solution were used instead of the platinum nitrate aqueous solution. Pellets were obtained.
[0047]
Example 21
71.4 g of ruthenium nitrate aqueous solution (Tanaka Kikinzoku Co., Ltd., containing 4.20% by weight of ruthenium metal), 553.3 g of iron hydroxide (FeO (OH)) and 500 g of barium carbonate (BaCO 3 ) with appropriate amounts of water The mixture was mixed well with a kneader while being added, and then molded into a pellet having a diameter of 5 mm and a length of 5 mm with an extruder. The pellet was dried at 100 ° C. for 10 hours and then calcined at 350 ° C. for 3 hours in an air atmosphere.
[0048]
The composition of the adsorbent thus obtained was Ru: Fe 2 O 3 : BaCO 3 = 0.3: 49.7: 50 (% by weight).
[0049]
Examples 22-27
In Example 21, the same procedure as in Example 21 was used except that basic cobalt carbonate, basic nickel carbonate, basic copper carbonate, basic zinc carbonate, basic carbonate and cerium carbonate were used instead of iron hydroxide. Adsorbent pellets having the compositions shown in Table 2 were obtained.
Example 28
71.4 g of ruthenium nitrate aqueous solution (Tanaka Kikinzoku Co., Ltd., containing 4.20% by weight of ruthenium metal), 264.4 g of manganese carbonate (MnCO 3 ), basic cobalt carbonate (containing 42% by weight of cobalt metal) 349. 6 g and 597 g of magnesium carbonate (MgCO 3 ) were mixed well with a kneader while adding an appropriate amount of water, and then formed into pellets having a diameter of 5 mm and a length of 5 mm by an extruder. The pellet was dried at 100 ° C. for 10 hours and then calcined at 350 ° C. for 3 hours in an air atmosphere.
[0050]
The composition of the adsorbent thus obtained was Ru: MnO 2 : Co 3 O 4 : MgCO 3 = 0.3: 20: 20: 59.7 (% by weight).
[0051]
Examples 29-31
In Example 28, pellets having the compositions shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Example 28 except that calcium carbonate, strontium carbonate, and barium carbonate were used instead of magnesium carbonate.
[0052]
Comparative Example 1
A suitable amount of 71.4 g of ruthenium nitrate aqueous solution (Tanaka Kikinzoku Co., Ltd., containing 4.20% by weight of ruthenium metal), 1053.8 g of manganese carbonate, and 349.6 g of basic cobalt carbonate (containing 42% by weight of cobalt metal) The mixture was mixed well with a kneader while adding water, and then formed into pellets having a diameter of 5 mm and a length of 5 mm with an extruder. The pellet was dried at 100 ° C. for 10 hours and then calcined at 350 ° C. for 3 hours in an air atmosphere.
[0053]
The composition of the adsorbent thus obtained was Ru: MnO 2 : Co 3 O 4 = 0.3: 79.7: 20 (% by weight).
[0054]
Example 32
About the adsorption agent obtained in Examples 1-31, the nitrogen oxide adsorption ability was evaluated by the following method.
[0055]
(Evaluation methods)
76 mL of adsorbent was filled in a glass reaction tube having an inner diameter of 30 mm. A synthesis gas having the following composition was introduced into the adsorbent layer under the following conditions.
[0056]
Synthesis gas composition <br/> nitric oxide (NO): 3 ppm, sulfur dioxide (SO 2): 0.15ppm, H 2 O: 2.5 % by volume, remainder: air
Treatment conditions Gas amount: 15.2 NL / min, treatment temperature: 25 ° C., space velocity (SV): 1200 hr −1 (STP), gas humidity: 85% RH
Three hours after the synthesis gas was introduced, the nitrogen oxide (NOx) concentration in the synthesis gas at the inlet and outlet of the adsorbent layer was measured with a chemiluminescent NOx meter, and the NOx removal rate according to the following formula: Was calculated.
[0057]
NOx removal rate (%) = [(inlet NOx concentration−outlet NOx concentration) / (inlet NOx concentration)] × 100
The results of the evaluation test are shown in Table 3.
[0058]
Example 33
In Example 32, the nitrogen oxide adsorption performance (NOx removal rate) was evaluated in the same manner as in Example 32 except that the composition of the synthesis gas was changed as follows.
[0059]
Synthesis gas composition <br/> nitric oxide (NO): 3 ppm, sulfur dioxide (SO 2): 0.15ppm, H 2 O: 2.5 % by volume, ozone (O 3): 3 ppm, remainder: air. However, nitrogen monoxide was all nitrogen dioxide (NO 2 ) by adding ozone.
[0060]
After 20 hours and 40 hours have passed since the synthesis gas was introduced, the nitrogen oxide (NOx) concentration in the synthesis gas at the inlet and outlet of the adsorbent layer was measured with a chemiluminescence NOx meter. The removal rate was calculated and the results are shown in Table 3.
[0061]
Example 34
In Example 32, the nitrogen oxide adsorption performance (NOx removal rate) was evaluated in the same manner as in Example 32 except that the composition of the synthesis gas was changed as follows.
[0062]
Synthesis gas composition <br/> nitric oxide (NO): 3 ppm, sulfur dioxide (SO 2): 0.15ppm, H 2 O: 2.5 % by volume, ozone (O 3): 4.5 ppm, the remainder: air . However, nitrogen monoxide (NO) was all nitrogen dioxide (NO 2 ) by adding ozone. Excess ozone (O 3 ) remained at 1.5 ppm.
[0063]
After 20 hours and 40 hours have passed since the synthesis gas was introduced, the nitrogen oxide (NOx) concentration in the synthesis gas at the inlet and outlet of the adsorption layer was measured with a chemiluminescent NOx meter. The removal rate was calculated and the results are shown in Table 3.
[0064]
Example 35
The SO 2 resistance of the adsorbents of Examples 28, 29, 30, 31 and Comparative Example 1 was evaluated by the following method.
[0065]
(Evaluation methods)
76 ml of adsorbent was packed into a 30 mm inner diameter glass reactor. A synthesis gas having the following composition was introduced into the adsorbent layer under the following conditions.
[0066]
Syngas <br/> nitric oxide (NO): 20 ppm, sulfur dioxide (SO 2): 1ppm, H 2 O: 2.5 % by volume, ozone (O 3): 30 ppm, remainder: air. However, nitrogen monoxide (NO) was all nitrogen dioxide (NO 2 ) by adding ozone. Excess ozone (O 3 ) remained at 10 ppm.
[0067]
Processing conditions The same as in Example 32.
[0068]
After 100 hours, 200 hours and 300 hours have passed since the synthesis gas was introduced into the reactor, the nitrogen oxide (NOx) concentration in the synthesis gas at the inlet and outlet of the adsorption layer was chemically determined under the same conditions as in Example 34. The NOx removal rate was measured with a luminescent NOx meter, and the NOx removal rate was calculated according to the previous formula. The results are shown in Table 4. From this result, it can be seen that the adsorbent containing no C component of the present invention is inferior in SO 2 resistance.
[0069]
[Table 1]
Figure 0003660080
[0070]
[Table 2]
Figure 0003660080
[0071]
[Table 3]
Figure 0003660080
[0072]
[Table 4]
Figure 0003660080
[0073]
【The invention's effect】
The main effects of the present invention are listed as follows.
[0074]
(1) The adsorbent of the present invention is excellent in the ability to adsorb nitrogen oxides, particularly nitrogen dioxide.
[0075]
(2) The adsorbent of the present invention is excellent in the ability to adsorb a low concentration of nitrogen oxides.
[0076]
(3) The adsorbent of the present invention is less affected by the coexisting gas (for example, water vapor, sulfur compound (sulfur dioxide and / or sulfur trioxide)) in the exhaust gas to be treated, and stably absorbs nitrogen oxides. It can be removed by adsorption.
[0077]
(4) The adsorbent of the present invention also has ozone resolving power. When ozone is oxidized to convert nitric oxide into nitrogen dioxide and this is adsorbed and removed, it prevents the excess ozone from flowing out as it is. be able to.
[0078]
(5) The adsorbent of the present invention has the ability to adsorb sulfur compounds (sulfur dioxide and / or sulfur trioxide) simultaneously.
[0079]
(6) The adsorbent of the present invention can be easily regenerated.
[0080]
(7) According to the method of the present invention, nitrogen oxides in exhaust gas, particularly low-concentration nitrogen dioxide, can be efficiently adsorbed and removed.
[0081]
(8) According to the method of the present invention, nitrogen monoxide in the exhaust gas is oxidized beforehand with an oxidizing agent such as ozone to form nitrogen dioxide, and the exhaust gas is brought into contact with the adsorbent to thereby convert the nitrogen oxide in the exhaust gas. Adsorption and removal can be performed more efficiently.

Claims (6)

窒素酸化物を0〜100℃の温度で吸着除去するための吸着剤であって、 下記のA成分、B成分およびC成分を含有する窒素酸化物吸着剤。
A成分:白金(Pt)、金(Au)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)およびパラジウム(Pd)、ならびにこれら金属の化合物から選ばれる少なくとも1種。
B成分:マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)およびセリウム(Ce)の酸化物から選ばれる少なくとも1種。
C成分:アルカリ土類金属の化合物から選ばれる少なくとも1種。
ただし、ルテニウムとセリウムとを含む吸着剤、白金、バリウムおよび鉄からなる吸着剤を除く。
An adsorbent for adsorbing and removing nitrogen oxides at a temperature of 0 to 100 ° C, comprising the following A component, B component and C component.
Component A: at least one selected from platinum (Pt), gold (Au), ruthenium (Ru), rhodium (Rh) and palladium (Pd), and compounds of these metals.
Component B: at least one selected from oxides of manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), lead (Pb) and cerium (Ce) seed.
Component C: At least one selected from alkaline earth metal compounds.
However, an adsorbent containing ruthenium and cerium and an adsorbent composed of platinum, barium and iron are excluded.
窒素酸化物濃度が5ppm以下の排ガス中から窒素酸化物を吸着除去するための吸着剤である、請求項1記載の窒素酸化物吸着剤。  The nitrogen oxide adsorbent according to claim 1, which is an adsorbent for adsorbing and removing nitrogen oxide from exhaust gas having a nitrogen oxide concentration of 5 ppm or less. 請求項1または2の窒素酸化物吸着剤に排ガスを0〜100℃の温度で接触させて、該排ガス中の窒素酸化物を吸着除去する窒素酸化物の除去方法。A method for removing nitrogen oxides , comprising contacting exhaust gas with the nitrogen oxide adsorbent of claim 1 or 2 at a temperature of 0 to 100 ° C to adsorb and remove nitrogen oxides in the exhaust gas. 排ガス中の窒素酸化物濃度が5ppm以下である、請求項記載の窒素酸化物の除去方法。The method for removing nitrogen oxides according to claim 3 , wherein the nitrogen oxide concentration in the exhaust gas is 5 ppm or less. 排ガスを、該排ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化した後、窒素酸化物吸着剤に接触させる請求項3または4に記載の窒素酸化物の除去方法。The method for removing nitrogen oxides according to claim 3 or 4 , wherein the exhaust gas is contacted with a nitrogen oxide adsorbent after oxidizing nitric oxide in the exhaust gas to nitrogen dioxide. 排ガスにオゾンを添加して、該排ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化する請求項記載の窒素酸化物の除去方法。6. The method for removing nitrogen oxides according to claim 5 , wherein ozone is added to the exhaust gas to oxidize nitric oxide in the exhaust gas to nitrogen dioxide.
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