JPH0429720A - ガスの処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はガス中の窒素酸化物またはアンモニア。

ガス状アミンを除去する方法に関するものである。

［従来技術］ ガス中の窒素酸化物を除去する方法としては、■薬液で
洗浄する方法、■活性炭などを用いて吸着する方法、■
アンモニアなどの還元剤を用いて２００〜４００°Ｃで
接触還元する方法などが知られているが、■の方法では
薬液を調整したり、窒素酸化物を吸収した液の処理が必
要であり、また■の方法では、活性炭に対する窒素酸化
物の吸着容量が小さく、活性炭を再生する必要があり、
また■の方法では、被処理ガスを所定温度まで昇温する
必要がある。

また、ガス中のアンモニア、アミン類を除去する方法と
しては、■薬液で洗浄する方法、■酸を添着した吸着剤
を用いて吸着する方法、０２００〜４００°Ｃで接触酸
化分解する方法などが知られているが、■の方法は薬液
を調整したり、アンモニア、アミン類を吸収した液の処
理が必要であり、■の方法では吸着剤の吸着容量が十分
でなく活性炭を再生する必要があり、また、■の方法で
は、被処理ガスを所定温度まで昇温する必要があり、ま
た窒素酸化物が副生ずるなどの問題があった。

このように従来法はいずれも十分満足されるものではな
い。

［発明が解決しようとする課題１ 本発明者らは、上記のような問題点を解決すへく、種々
検討した結果、窒素酸化物、アンモニアアミン類を含有
するガスを高速撹拌することによりこれらを硝酸塩とし
て除去できるという知見を得た。本発明はこの知見に基
づいて完成されたものであり、簡便な手段で効率よく窒
素酸化物、アンモニア、アミン類を除去する方法を提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ すなわち本発明は、ａ）窒素酸化物、　ｂ）オゾンおよ
びＣ）アンモニアおよび／またはガス状アミンを含有す
るガスを高速撹拌し、生じる固状の硝酸塩を除去するこ
とを特徴とするガスの処理法である。

本発明のガスの処理法においては、まずａ）窒素酸化物
、　ｂ）オゾンおよびＣ）アンモニアおよび／まｔ：は
ガス状アミンの王者を含有するガス（以下被処理ガスと
いう）を高速撹拌することにより行われる。この高速撹
拌の手段としては、送風用ファンのインペラーを用いる
のが最も簡便かつ経済的である。たとえば被処理ガスを
インペラーに導き、インペラの回転により強制的に撹拌
すれはよい。

インペラの回転速度はたとえばその回転半径か１０ｃｍ
のとき通常毎分２００〜１５，０００回転、好ましくは
５００〜１０，０００回転、より好ましくは１，０００
〜７，０００回転である。被処理ガスは連続的にインペ
ラ回転部を通過させればよい。インペラ回転部における
ガスの空間速度（通過ガス量／インペラ回転部の内容積
）は通常２，０００−３．０００，０００ｈｒ−’、好
ましくは５゜０００〜１，５００，０００ｈｒ−’、よ
り好ましくは１０．０００−１．０００，０００ｈｒ−
’であり、接触時間は１．８〜０．００１２秒、好まし
くは０．７２〜０．００２４秒、より好ましくは０．３
６〜０．００３６秒である。このときの温度は通常常温
でよいが加熱してもよい。加熱する場合は１００°Ｃ以
下、好ましくは８０℃以下である。

窒素酸化物はＮ　Ｏ、Ｎ　Ｏ２，Ｎ　２０　Ｓまたはこ
れらの二種以上の混合物である。ガス状アミンとしては
たとえばモノメチルアミン、ジメチルアミン。

トリメチルアミンなど常温常圧においてガス状のものが
挙げられる。

本発明の方法においては、被処理ガスを高速撹拌するこ
とにより窒素酸化物、アンモニア、ガス状アミンおよび
オゾンが反応してアンモニアおよびまたはアミンの硝酸
塩が生成する。これはたとえばアンモニアの場合つぎの
反応が進行することによるものと思われる。

Ｎ　Ｏ−−−−−−−−−−一→ＮＯ２ＮＯ＋Ｎ○２−
−一−−−−→Ｎ　２０　ａＮ２０５＋Ｈ２０＋２ＮＨ
３−−一→２ＮＨ，ＮＯ。

被処理ガス中の、窒素酸化物、オゾン、アンモニア、ガ
ス状アミンの混合比率は上記の反応式において当量であ
るのが理想的であるが、窒素酸化物１モルに対して、通
常オゾンはｌ／２０〜２０倍モル、好ましくは１／１０
〜ｌＯ倍モノ呟より好ましくは１７５〜５倍モルであり
、アンモニア。

ガス状アミンは１／２０〜２０倍七ノ呟好ましくはｌ／
１０〜１０倍モル、より好ましくは１１５〜５倍モルで
ある。処理温度は１００°Ｃ以下、好ましくは８０℃以
下である。

本発明によれば、窒素酸化物含有ガスおよびアンモニア
および／またはガス状アミン含をガスから窒素酸化物、
アンモニア、ガス状アミンを除去することができる。

窒素酸化物含有ガスから窒素酸化物を除去するには、窒
素酸化物含有ガスに１）オゾンおよび２）アンモニアお
よび／またはガス状アミンを添加し、これを高速撹拌し
て、窒素酸化物を除去することができる。

また、アンモニアおよび／またはガス状アミン含有ガス
からアンモニア、ガス状アミンを除去するには、アンモ
ニアおよび／またはガス状アミンを含有するガスに１）
オゾンおよび２）窒素酸化物を添加し、これを高速撹拌
してアンモニアおよび／またはガス状アミンを除去する
ことができる。

いずれの場合も被処理ガス中の成分比が上記の割合にな
るように他成分を添加すればよい。

本発明においては、オゾンが必須成分であり、公知のオ
ゾン発生器（たとえば、無声放電方式。

紫外線照射方式、水の電気分解方式）を用いることがで
きる。これらのうち、無声放電方式のオゾン発生器は空
気中で無声放電するとオゾンの発生と同時に窒素酸化物
を生成するため、アンモニア。

ガス状アミンの除去の場合にはこのガスに無声放電した
ガスをそのまま添加することかできる。

本発明においては、被処理ガスを高速撹拌することによ
りアンモニア、ガス状アミンの硝酸塩すなわち固状物質
が生成するため、容易に除去することができる。この除
去には高速撹拌したガスを固気分離フィルターに接触さ
せることにより行われる。固気分離フィルターとしては
、たとえば金属製、樹脂製のネット状、繊維状、／＼ユ
ニカム状ど従来公知のものをいずれも用いることができ
るが、ｌＯ〜２００　ｍｅｓｈ程度の金網を用いるのが
簡便である。処理ガスを継続してフィルターに接触させ
るとフィルター上に該硝酸塩の結晶が成長してくる。そ
こで定期的にフィルターを交換するか、該結晶をフィル
ターから除去する必要がある。

該結晶をフィルターから除去する方法としては、たとえ
ばフィルターに振動を与えて該結晶を剥離除去する方法
、水で洗浄する方法等が挙げられるが、水で洗浄するの
が好ましい。水で洗浄する場合、間欠的または連続的に
フィルターに水を流す方法が最も簡便である。このよう
な方法を採ることにより、本発明のガスの処理を長期間
連続して行うことができる。

処理したガスをフィルターに接触させた後さらに無機系
触媒に接触させることもできる。この処理によって、残
留する窒素酸化物、アンモニアガス状アミン、オゾンが
無機系触媒表面で反応し、除去できるので後処理として
望ましい。無機系触媒として、窒素酸化物アンモニア、
ガス状アミンを吸着する能力を有するもの、または、オ
ゾンを分解する能力を有するものであればよく、特に限
定されない。この具体例としては、たとえば活性炭、ア
ルミナ、シリカ、セビオライト、ゼオライト、　チ９：
−ア、ジルコニア、コージェライト、マグネシア、鉄酸
化物、銅酸化物、マンガン酸化物。

コバルト酸化物なとの単独および混合物が挙げられる。

またこれら単独品および混合物にさらにアルカリ金属酸
化物、アルカリ土類金属化合物、白金族化合物などを添
加または担持させたものでもよい。なお、この無機系触
媒の形状は粒状、繊維状、ハニカム状などが挙げられる
。

［実施例］ 以下に実施例を記載して本発明をより具体的に説明する
。

実施例１ アンモニアを含有する大気にオゾンおよび一酸化窒素を
添加し、それぞれの成分濃度をＮＨ。

０．５ｐｐｍ、０ｓ−１，０ｐｐｍおよびＮＯｏ、８ｐ
ｐｍとしてンロッコファンで吸引し、そのインペラ（回
転数４０００回／分）で混合撹拌（空間速度５９．００
０ｈｒ−’）した後、孔径０゜５ｍｍｕのトリカルネッ
トに線流速３５ｃｍ／秒で２日間流通した。トリカルネ
ット表面にに白い雪状の結晶が付着した。この２日間で
のアンモニアの平均除去率は９５％であった。なお、ト
リカルネットの表面に付着した結晶をＸ線回折およびＩ
Ｒ分析を行ったところ純品に近い硝酸アンモンの結晶で
あった。

実施例２ 実施例１においてアンモニアの代わりにトリノチルアミ
ンを用いて全く同じ条件で行ったところ、トリメチルア
ミンの除去率は８６％であった。

実施例３ アンモニア１．２ｐｐｍ、モノメチルアミン０゜００５
ｐｐｍ、　　トリメチルアミン０．００１ｐｐｍおよび
微量のイオウ化合物を含有する犬舎の排気ガス（著しい
獣臭あり）７１ＣＨ２／分をシロッコファンで吸引した
。一方無声放電式のオゾン発生機に大気を流通して、オ
ゾンおよび窒素酸化物を発生させオゾン化ガス（オゾン
６４０ｐｐｍおよび窒素酸化物３２０ｐｐｍ含有）を得
た。このオゾン化ガス４Ｉ２７分をシロッコファンの吸
引側に導きファンのインペラ（回転数１８００回／分）
で犬舎排気ガスとオゾン化ガスとをよく混合撹拌（空間
速度３９，０００ｈｒ−リし、ｌ　００　ｍｅｓｈのス
テンレス金網に線流速２０ｃｍ／秒で流通し、さらに活
性炭ハニカム（セル数４５０（５／ｉｎ”厚み３６．５
ｍｍ）に線流速２０ｃｍ／秒で３５時間流通した結果、
無臭となり、アンモニア、モノメチルアミンおよびトリ
メチルアミンの平均除去率はアンモニア９４％、モノメ
チルアミン９０％およびトリメチルアミン９２％であっ
た。

実施例４ 窒素酸化物を含有する大気にオゾンおよびアンモニアを
添加し、それぞれの成分濃度をＮｏ、２゜５ｐｐｍ、オ
ゾン４．５ｐｐｍおよびＮＨ，４゜１　ｐ　ｐｍとして
、シロッコファンで吸引し、そのインペラ（回転数４８
００回／分）で混合撹拌（空間速度３８０，０００ｈｒ
−’）した後、孔径０．２５ｍｍ＋１のトリカルネット
に線流速２０ｃｍ／秒で流通し、さらに活性炭ハニカム
（セル数３００個／ｉｎ”、厚さ４０ｍｍ）に線流速２
０　ｃ　ｍ／秒で５日間流通し、テストした。トリカル
ネット表面に硝酸アンモンの白色結晶が付着し、毎日こ
のネットを水洗した。この間の窒素酸化物の平均除去率
は７０％であった。

［発明の効果］ 本発明によれば、窒素酸化物、アンモニア、ガス状アミ
ンの一種以上を含有するガスの処理が可能であり、従来
法に比べ、簡便でかつ経済的で長期にわたってガスの処
理が可能である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）窒素酸化物、ｂ）オゾンおよびｃ）アンモニ
   アおよび／またはガス状アミンを含有するガスを高速撹
   拌し、生じる固状の硝酸塩を除去することを特徴とする
   ガスの処理法
2. （２）窒素酸化物含有ガスに１）オゾンおよび２）アン
   モニアおよび／またはガス状アミンを添加し、これを高
   速撹拌して、窒素酸化物を除去する請求項（１）記載の
   ガスの処理法
3. （３）アンモニアおよび／またはアミンを含有するガス
   に１）オゾンおよび２）窒素酸化物を添加し、これを高
   速撹拌してアンモニアおよび／またはアミンを除去する
   請求項（１）記載のガスの処理法
4. （４）オゾンおよび窒素酸化物として、空気中で無声放
   電方式のオゾン発生電極に放電して得られるオゾンおよ
   び窒素酸化物を含有するガスを用いる請求項（３）記載
   のガスの処理法
5. （５）高速撹拌したガスをフィルターに接触させて硝酸
   塩を除去する請求項（１）〜（４）記載のガスの処理法
6. （６）フィルターを間欠的または連続的に水で洗浄する
   請求項（５）記載のガスの処理法
7. （７）フィルターに接触させた後さらに無機系触媒に接
   触させる請求項（５）または（６）記載のガスの処理法