JPH0564724A - 固体電解質を用いた排ガス処理方法及び装置 - Google Patents
固体電解質を用いた排ガス処理方法及び装置Info
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- JPH0564724A JPH0564724A JP3254451A JP25445191A JPH0564724A JP H0564724 A JPH0564724 A JP H0564724A JP 3254451 A JP3254451 A JP 3254451A JP 25445191 A JP25445191 A JP 25445191A JP H0564724 A JPH0564724 A JP H0564724A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒の交換／再生を不要とし、長期の連続使
用に耐える窒素酸化物あるいはオゾン等の排ガス処理方
法およびその装置を提供する。 【構成】 白金、銀、パラジウムなど貴金属、もしく
は、前記貴金属と酸化コバルトまたはアルミナとの混合
物から成る多孔質触媒（２ａ，２ｂ）を両面に積層した
安定化ジルコニアに代表される蛍石型酸化物固溶体、も
しくは、酸化ビスマスをベ―スとする酸化物から成る筒
状の酸素イオン固体電解質（３）によって構成された処
理槽内に窒素酸化物やオゾンを通過させ、前記窒素酸化
物あるいはオゾンを内壁面の多孔質触媒（２ａ）で接触
分解させ、発生した酸素を前記固体電解質の内壁面に負
の電位、外壁面（多孔質触媒（２ｂ）に正の電位を印加
することにより外環境に汲み出す。
用に耐える窒素酸化物あるいはオゾン等の排ガス処理方
法およびその装置を提供する。 【構成】 白金、銀、パラジウムなど貴金属、もしく
は、前記貴金属と酸化コバルトまたはアルミナとの混合
物から成る多孔質触媒（２ａ，２ｂ）を両面に積層した
安定化ジルコニアに代表される蛍石型酸化物固溶体、も
しくは、酸化ビスマスをベ―スとする酸化物から成る筒
状の酸素イオン固体電解質（３）によって構成された処
理槽内に窒素酸化物やオゾンを通過させ、前記窒素酸化
物あるいはオゾンを内壁面の多孔質触媒（２ａ）で接触
分解させ、発生した酸素を前記固体電解質の内壁面に負
の電位、外壁面（多孔質触媒（２ｂ）に正の電位を印加
することにより外環境に汲み出す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガス処理分野、例え
ば、窒素酸化物では工場等のボイラ―、自動車等エンジ
ン、電子加速器等使用現場、オゾンでは乾式複写機、電
子加速器等使用現場、および、水処理プラントで用いる
ことができる。
ば、窒素酸化物では工場等のボイラ―、自動車等エンジ
ン、電子加速器等使用現場、オゾンでは乾式複写機、電
子加速器等使用現場、および、水処理プラントで用いる
ことができる。
【０００２】
【従来の技術】窒素酸化物の処理法としては、アンモニ
アなどの反応剤に吸収・還元を行う湿式法・接触還元
法、加速電子やレ―ザ―のエネルギ―を利用した電子ビ
―ム法・レ―ザ―分解法、白金などの貴金属触媒と接触
させることにより分解を行う接触分解法等がある。
アなどの反応剤に吸収・還元を行う湿式法・接触還元
法、加速電子やレ―ザ―のエネルギ―を利用した電子ビ
―ム法・レ―ザ―分解法、白金などの貴金属触媒と接触
させることにより分解を行う接触分解法等がある。
【０００３】また、オゾンの処理法としては、高温で分
解を行う熱分解法、苛性ソ―ダ水溶液などを用いて分解
・還元を行う湿式法、活性炭を用いて分解を行う活性炭
法、および、触媒を用いて分解を行う接触分解法などが
ある。
解を行う熱分解法、苛性ソ―ダ水溶液などを用いて分解
・還元を行う湿式法、活性炭を用いて分解を行う活性炭
法、および、触媒を用いて分解を行う接触分解法などが
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術においては次の問題があった。 ａ） 湿式法、接触還元法などの様に吸収材や還元剤な
どを使用するものは、その薬品剤の消費量が多く、ま
た、処理によって生じた副生成物の処理が問題となる。 ｂ） 電子ビ―ム法、レ―ザ―分解法では大規模な設備
を必要とし、高価である。また、電子ビ―ム法では副生
成物の発生、レ―ザ―分解法では処理効率が低いという
問題がある。 ｃ） 接触分解法は使用にともない分解効率が低下する
ために、一定時間使用後は触媒の交換、もしくは、再生
処理を行わなくてはならず、長期の連続使用ができな
い。 ｄ） 熱分解法は、オゾンに対しては有効であるが、窒
素酸化物に関してはあまり有効ではない。また、処理ガ
ス中に有機溶媒などが存在する場合は燃焼などが生じる
問題がある。 ｅ） 活性炭法は、オゾンと窒素酸化物が同時に存在す
ると爆発する危険性があり、問題がある。
た従来の技術においては次の問題があった。 ａ） 湿式法、接触還元法などの様に吸収材や還元剤な
どを使用するものは、その薬品剤の消費量が多く、ま
た、処理によって生じた副生成物の処理が問題となる。 ｂ） 電子ビ―ム法、レ―ザ―分解法では大規模な設備
を必要とし、高価である。また、電子ビ―ム法では副生
成物の発生、レ―ザ―分解法では処理効率が低いという
問題がある。 ｃ） 接触分解法は使用にともない分解効率が低下する
ために、一定時間使用後は触媒の交換、もしくは、再生
処理を行わなくてはならず、長期の連続使用ができな
い。 ｄ） 熱分解法は、オゾンに対しては有効であるが、窒
素酸化物に関してはあまり有効ではない。また、処理ガ
ス中に有機溶媒などが存在する場合は燃焼などが生じる
問題がある。 ｅ） 活性炭法は、オゾンと窒素酸化物が同時に存在す
ると爆発する危険性があり、問題がある。
【０００５】従って、本発明は簡易な設備で、しかも、
添加材不要、安全かつ連続使用に耐える排ガス処理方法
およびその装置を提供することを目的としている。
添加材不要、安全かつ連続使用に耐える排ガス処理方法
およびその装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明の固体電解質を用いた排ガス処理方法および装置
は、貴金属を含んだ多孔質触媒を両面に積層した筒状の
酸素イオン固体電解質によって構成された処理槽内に窒
素酸化物やオゾンを通過させ、前記窒素酸化物あるいは
オゾンを内壁面の多孔質触媒で接触分解させ、発生した
酸素を前記固体電解質の内壁面に負の電位、外壁面に正
の電位を印加することにより外環境に汲み出し、窒素を
前記処理槽の排気孔より排気するものである。
の発明の固体電解質を用いた排ガス処理方法および装置
は、貴金属を含んだ多孔質触媒を両面に積層した筒状の
酸素イオン固体電解質によって構成された処理槽内に窒
素酸化物やオゾンを通過させ、前記窒素酸化物あるいは
オゾンを内壁面の多孔質触媒で接触分解させ、発生した
酸素を前記固体電解質の内壁面に負の電位、外壁面に正
の電位を印加することにより外環境に汲み出し、窒素を
前記処理槽の排気孔より排気するものである。
【０００７】また、装置の構成は、筒状の酸素イオン固
体電解質と、前記固体電解質の内壁面に積層した貴金属
を含んだ多孔質触媒電極と、前記酸素イオン固体電解質
および前記多孔質触媒電極から成る筒体の両端に取り付
けられた流通孔を有する端部材と、前記端部材に接触し
ないように前記筒状の酸素イオン固体電解質の外壁面に
積層した貴金属を含んだ多孔質触媒電極から成る処理槽
と、前記両多孔質触媒電極に電位を印加するための定電
圧供給装置と、前記筒体に接近して配置された加熱装置
とにより構成するか、もしくは、前記処理槽の複数をカ
プラにて直列に接続すると共に複数の処理槽を少なくと
も排気口を備えた加熱炉内に配置し、処理槽の吸気孔お
よび排気孔を前記加熱炉外に引き出し、前記各処理槽の
多孔質触媒電極は定電圧供給装置に対して並列に接続し
たことを特徴としている。
体電解質と、前記固体電解質の内壁面に積層した貴金属
を含んだ多孔質触媒電極と、前記酸素イオン固体電解質
および前記多孔質触媒電極から成る筒体の両端に取り付
けられた流通孔を有する端部材と、前記端部材に接触し
ないように前記筒状の酸素イオン固体電解質の外壁面に
積層した貴金属を含んだ多孔質触媒電極から成る処理槽
と、前記両多孔質触媒電極に電位を印加するための定電
圧供給装置と、前記筒体に接近して配置された加熱装置
とにより構成するか、もしくは、前記処理槽の複数をカ
プラにて直列に接続すると共に複数の処理槽を少なくと
も排気口を備えた加熱炉内に配置し、処理槽の吸気孔お
よび排気孔を前記加熱炉外に引き出し、前記各処理槽の
多孔質触媒電極は定電圧供給装置に対して並列に接続し
たことを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明は接触分解法を応用している。接触分解
法は、５００〜１，０００℃の環境において、白金など
の貴金属や前記貴金属と酸化コバルトなど酸化物との混
合触媒を用いて窒素酸化物あるいはオゾンの分解を行
う。窒素酸化物およびオゾンの分解反応は下記の化学式
１の反応に基づく分解反応による。（以下、窒素酸化物
については、最も反応性に乏しい一酸化窒素を例に示
す。）
法は、５００〜１，０００℃の環境において、白金など
の貴金属や前記貴金属と酸化コバルトなど酸化物との混
合触媒を用いて窒素酸化物あるいはオゾンの分解を行
う。窒素酸化物およびオゾンの分解反応は下記の化学式
１の反応に基づく分解反応による。（以下、窒素酸化物
については、最も反応性に乏しい一酸化窒素を例に示
す。）
【０００９】
【化１】
【００１０】（式１）より分かる様に、接触分解法によ
る反応においては、窒素酸化物またはオゾンと反応生成
物である窒素と酸素以外は関与しないので、添加物を必
要としたり、窒素・酸素以外の生成物が発生することが
ない。しかしながら、実際は、発生した酸素の一部が触
媒表面に吸着され、この吸着酸素による被毒のために触
媒による分解効率が低下し、長期連続使用ができない問
題があった。
る反応においては、窒素酸化物またはオゾンと反応生成
物である窒素と酸素以外は関与しないので、添加物を必
要としたり、窒素・酸素以外の生成物が発生することが
ない。しかしながら、実際は、発生した酸素の一部が触
媒表面に吸着され、この吸着酸素による被毒のために触
媒による分解効率が低下し、長期連続使用ができない問
題があった。
【００１１】このため、接触分解法の実用化において
は、酸素の耐被毒性に優れた触媒の開発、あるいは、酸
素被毒されても容易に再生できる触媒の開発が行われて
きたが、これまでに開発されている触媒は、まだ一定期
間使用後には、使用を停止して触媒を交換するか、再生
する必要があり、長期の連続使用は不可能であった。
は、酸素の耐被毒性に優れた触媒の開発、あるいは、酸
素被毒されても容易に再生できる触媒の開発が行われて
きたが、これまでに開発されている触媒は、まだ一定期
間使用後には、使用を停止して触媒を交換するか、再生
する必要があり、長期の連続使用は不可能であった。
【００１２】本発明では、酸素イオン伝導体である安定
化ジルコニアに代表される蛍石型酸化物固溶体、もしく
は、酸化ビスマスをベ―スとする酸化物から成る酸素イ
オン固体電解質の表面に、白金、銀、パラジウムなどの
貴金属、もしくは、前記貴金属と酸化コバルトまたはア
ルミナなどの酸化物との混合物から成る多孔質触媒を担
持させ、これを触媒分解を行う処理槽の構成材料に用い
ることにより分解発生した酸素を除去し、触媒を酸素の
被毒から防ぎ、連続使用を可能としたものである。
化ジルコニアに代表される蛍石型酸化物固溶体、もしく
は、酸化ビスマスをベ―スとする酸化物から成る酸素イ
オン固体電解質の表面に、白金、銀、パラジウムなどの
貴金属、もしくは、前記貴金属と酸化コバルトまたはア
ルミナなどの酸化物との混合物から成る多孔質触媒を担
持させ、これを触媒分解を行う処理槽の構成材料に用い
ることにより分解発生した酸素を除去し、触媒を酸素の
被毒から防ぎ、連続使用を可能としたものである。
【００１３】固体電解質は、固体であっても電解質溶液
と同様にイオンが電気を導く物質であり、酸素イオンの
固体電解質としては、安定化ジルコニア（酸化ジルコニ
ウムに微量のイットリア、マグネシアもしくはカルシア
を添加したもの）に代表される蛍石型酸化物固溶体、あ
るいは、酸化ビスマスをベ―スとする酸化物などがあ
る。
と同様にイオンが電気を導く物質であり、酸素イオンの
固体電解質としては、安定化ジルコニア（酸化ジルコニ
ウムに微量のイットリア、マグネシアもしくはカルシア
を添加したもの）に代表される蛍石型酸化物固溶体、あ
るいは、酸化ビスマスをベ―スとする酸化物などがあ
る。
【００１４】この酸素イオン固体電解質３の両端（多孔
質触媒電極２ａ，２ｂ）に電位を負荷させると、図３に
示す通り、陰極では下記の化学式２に示される還元反応
が生じ、
質触媒電極２ａ，２ｂ）に電位を負荷させると、図３に
示す通り、陰極では下記の化学式２に示される還元反応
が生じ、
【００１５】
【化２】
【００１６】陽極では、下記の化学式３に示される酸化
反応
反応
【００１７】
【化３】
【００１８】が起こる。酸素イオンは固体電解質３中を
移動するので、この反応により、酸素ガスは陰極（２
ａ）から陽極（２ｂ）に向かって移動する。
移動するので、この反応により、酸素ガスは陰極（２
ａ）から陽極（２ｂ）に向かって移動する。
【００１９】本発明の方法では、前記酸素イオン固体電
解質３の内外壁面に貴金属などから成る多孔質触媒を積
層担持させ、この多孔質触媒を電極としているので、陰
極表面（２ａ）に窒素酸化物、あるいは、オゾンが接触
すると（式１）の反応が起こり窒素と酸素が分解発生す
る。分解発生した酸素は（式２）の反応により酸素イオ
ン固体電解質３中に取り込まれ、陽極（２ｂ）側に移動
する。そして、（式３）の反応により固体電解質から陽
極表面に放出される。この一連の挙動により多孔質触媒
で分解発生した酸素は速やかに除去されるので、触媒の
酸素被毒が避けられ、触媒活性の低下を起こさずに連続
使用を行うことができる。
解質３の内外壁面に貴金属などから成る多孔質触媒を積
層担持させ、この多孔質触媒を電極としているので、陰
極表面（２ａ）に窒素酸化物、あるいは、オゾンが接触
すると（式１）の反応が起こり窒素と酸素が分解発生す
る。分解発生した酸素は（式２）の反応により酸素イオ
ン固体電解質３中に取り込まれ、陽極（２ｂ）側に移動
する。そして、（式３）の反応により固体電解質から陽
極表面に放出される。この一連の挙動により多孔質触媒
で分解発生した酸素は速やかに除去されるので、触媒の
酸素被毒が避けられ、触媒活性の低下を起こさずに連続
使用を行うことができる。
【００２０】また、図４に示されるように、陰極では直
接還元反応として下記の化学式４の反応も生じ、窒素酸
化物およびオゾンの分解が促進される。
接還元反応として下記の化学式４の反応も生じ、窒素酸
化物およびオゾンの分解が促進される。
【００２１】
【化４】
【００２２】尚、オゾンは室温でも分解するが、３００
℃以上の温度では速やかに分解する。よって、本発明の
方法および装置では、上記反応以外に高温による分解も
起こる（熱分解法）。純粋なオゾンでは問題ないが、化
学工場より廃棄されるオゾンには有機溶媒が含まれるも
のもあり、通常の熱分解法では、この有機溶媒の燃焼が
問題となる。しかし、本発明では、処理槽中の酸素は酸
素イオン固体電解質により槽外へ排出されているため
に、処理槽内は一種の酸欠状態にあり、有機溶媒の燃焼
は起こりにくい環境になっている。従って、本発明の装
置は、熱分解法のオゾン処理装置としても、従来装置よ
りも安全な装置となる。
℃以上の温度では速やかに分解する。よって、本発明の
方法および装置では、上記反応以外に高温による分解も
起こる（熱分解法）。純粋なオゾンでは問題ないが、化
学工場より廃棄されるオゾンには有機溶媒が含まれるも
のもあり、通常の熱分解法では、この有機溶媒の燃焼が
問題となる。しかし、本発明では、処理槽中の酸素は酸
素イオン固体電解質により槽外へ排出されているため
に、処理槽内は一種の酸欠状態にあり、有機溶媒の燃焼
は起こりにくい環境になっている。従って、本発明の装
置は、熱分解法のオゾン処理装置としても、従来装置よ
りも安全な装置となる。
【００２３】窒素の場合、５００℃以上の加熱を要する
が、窒素酸化物の分解能力は約１，０００℃で飽和に達
し、かつ、約１，０００℃を超えると酸素イオン固体電
解質に電子電導が生じてしまい、電極間のショ―トサ―
キットの形成により酸素の輸送が不可能となる。従っ
て、加熱の上限は１，０００℃までである。
が、窒素酸化物の分解能力は約１，０００℃で飽和に達
し、かつ、約１，０００℃を超えると酸素イオン固体電
解質に電子電導が生じてしまい、電極間のショ―トサ―
キットの形成により酸素の輸送が不可能となる。従っ
て、加熱の上限は１，０００℃までである。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を示す図面に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２５】（実施例１）これは請求項１に対応してお
り、図１もしくは図２の装置を用いて実施する排ガス処
理方法である。例えば、図１において貴金属を含んだ多
孔質触媒を両面に積層した筒状の酸素イオン固体電解質
３によって構成された処理槽１内に窒素酸化物やオゾン
を通過させ、前記窒素酸化物あるいはオゾンを内壁面の
多孔質触媒（２ａ）で接触分解させ、発生した酸素を前
記固体電解質の内壁面（即ち、触媒電極２ａ）に負の電
位、外壁面（触媒電極２ｂ）に正の電位を印加すること
により外環境に汲み出し、窒素を前記処理槽の排気孔５
ｂより排気するものである。
り、図１もしくは図２の装置を用いて実施する排ガス処
理方法である。例えば、図１において貴金属を含んだ多
孔質触媒を両面に積層した筒状の酸素イオン固体電解質
３によって構成された処理槽１内に窒素酸化物やオゾン
を通過させ、前記窒素酸化物あるいはオゾンを内壁面の
多孔質触媒（２ａ）で接触分解させ、発生した酸素を前
記固体電解質の内壁面（即ち、触媒電極２ａ）に負の電
位、外壁面（触媒電極２ｂ）に正の電位を印加すること
により外環境に汲み出し、窒素を前記処理槽の排気孔５
ｂより排気するものである。
【００２６】尚、多孔質触媒電極２ａ，２ｂとしては、
白金、銀、パラジウムなどの貴金属、もしくは前記貴金
属と酸化コバルトまたはアルミナなどの酸化物との混合
物を用いていることができ、酸素イオン固体電解質３と
しては、安定化ジルコニアに代表される蛍石型酸化物固
溶体、あるいは酸化ビスマスをベ―スとする酸化物など
を用いることができる。また処理槽１の加熱は被処理ガ
スがオゾンの場合は必ずしも必要でない。
白金、銀、パラジウムなどの貴金属、もしくは前記貴金
属と酸化コバルトまたはアルミナなどの酸化物との混合
物を用いていることができ、酸素イオン固体電解質３と
しては、安定化ジルコニアに代表される蛍石型酸化物固
溶体、あるいは酸化ビスマスをベ―スとする酸化物など
を用いることができる。また処理槽１の加熱は被処理ガ
スがオゾンの場合は必ずしも必要でない。
【００２７】（実施例２）これは請求項２に対応してお
り、図１に示す装置である。同図において符号１は処理
槽である。処理槽１は、筒状の酸素イオン固体電解質３
の内壁面に貴金属を含んだ多孔質触媒２ａを積層し、こ
れを陽極（電極）としている。前記筒体の両端には被処
理ガスの流通孔を備えた端部材５ａおよび５ｂが筒体の
両端に設けられたねじ部８にねじ嵌めされている。一
方、前記酸素イオン固体電解質３の外壁面には、前記端
部材５ａおよび５ｂに接触しない範囲で貴金属を含んだ
多孔質触媒２ｂを積層し、これを陰極（電極）としてい
る。
り、図１に示す装置である。同図において符号１は処理
槽である。処理槽１は、筒状の酸素イオン固体電解質３
の内壁面に貴金属を含んだ多孔質触媒２ａを積層し、こ
れを陽極（電極）としている。前記筒体の両端には被処
理ガスの流通孔を備えた端部材５ａおよび５ｂが筒体の
両端に設けられたねじ部８にねじ嵌めされている。一
方、前記酸素イオン固体電解質３の外壁面には、前記端
部材５ａおよび５ｂに接触しない範囲で貴金属を含んだ
多孔質触媒２ｂを積層し、これを陰極（電極）としてい
る。
【００２８】符号６は定電圧供給装置であり、前記両電
極間に直流０．１〜５Ｖの電位を印加している。符号７
は加熱装置であり、通常、ニクロム線ヒ―タが用いられ
る。窒素酸化物あるいはオゾンなどの被処理ガスは、吸
気孔５ａより供給され、処理槽１内を通過して排気孔５
ｂより排出される。前記被処理ガスは処理槽１内を通過
する際、処理槽内壁面の多孔質触媒２ａに接触すること
により分解し（式１）に示す還元反応により酸素が分離
される。分離された酸素は酸素イオン固体電解質３の外
壁に向かって運ばれ、多孔質触媒２ｂによる（式２）に
示す酸化反応により外環境に放出される。尚、処理槽内
壁面の多孔質触媒２ａと外壁の多孔質触媒２ｂは同質で
なくてもよい。
極間に直流０．１〜５Ｖの電位を印加している。符号７
は加熱装置であり、通常、ニクロム線ヒ―タが用いられ
る。窒素酸化物あるいはオゾンなどの被処理ガスは、吸
気孔５ａより供給され、処理槽１内を通過して排気孔５
ｂより排出される。前記被処理ガスは処理槽１内を通過
する際、処理槽内壁面の多孔質触媒２ａに接触すること
により分解し（式１）に示す還元反応により酸素が分離
される。分離された酸素は酸素イオン固体電解質３の外
壁に向かって運ばれ、多孔質触媒２ｂによる（式２）に
示す酸化反応により外環境に放出される。尚、処理槽内
壁面の多孔質触媒２ａと外壁の多孔質触媒２ｂは同質で
なくてもよい。
【００２９】酸素イオン固体電解質３には、安定化ジル
コニアに代表される蛍石型酸化物固溶体、あるいは酸化
ビスマスをベ―スとする酸化物などを用いることができ
る。また、多孔質触媒２ａおよび２ｂには、白金、銀、
パラジウムなどの貴金属もしくは、前記貴金属と酸化コ
バルトまたはアルミナなどの酸化物との混合物を用いる
ことができる。
コニアに代表される蛍石型酸化物固溶体、あるいは酸化
ビスマスをベ―スとする酸化物などを用いることができ
る。また、多孔質触媒２ａおよび２ｂには、白金、銀、
パラジウムなどの貴金属もしくは、前記貴金属と酸化コ
バルトまたはアルミナなどの酸化物との混合物を用いる
ことができる。
【００３０】（実施例３）これは請求項３に対応してお
り、図２に示す装置である。同図において符号１は処理
槽であり、図１の処理層と同等に構成されている。複数
の処理槽１は加熱炉１０内に並列配置されており、各処
理槽はＵ字型をした金属製（例えば、銅合金製）のカプ
ラ９を用いて直列に接続している。符号１１は複数の処
理槽１を並列な関係に固定する銅合金製の固定冶具で、
処理槽１の外壁面を形成する多孔質触媒電極２ｂと導通
しており、導線１２により定電圧供給装置６の陽極に結
合されている。符号１３は各処理槽１の内壁面を形成す
る多孔質触媒電極２ａを連結する導線であり、定電圧供
給装置６の陰極に結合されている。尚、加熱炉１０は図
示していないがヒ―タが組込まれている。また、ヒ―タ
を設置する場合、図１に示されるように個々の処理槽毎
に付設してもよい。
り、図２に示す装置である。同図において符号１は処理
槽であり、図１の処理層と同等に構成されている。複数
の処理槽１は加熱炉１０内に並列配置されており、各処
理槽はＵ字型をした金属製（例えば、銅合金製）のカプ
ラ９を用いて直列に接続している。符号１１は複数の処
理槽１を並列な関係に固定する銅合金製の固定冶具で、
処理槽１の外壁面を形成する多孔質触媒電極２ｂと導通
しており、導線１２により定電圧供給装置６の陽極に結
合されている。符号１３は各処理槽１の内壁面を形成す
る多孔質触媒電極２ａを連結する導線であり、定電圧供
給装置６の陰極に結合されている。尚、加熱炉１０は図
示していないがヒ―タが組込まれている。また、ヒ―タ
を設置する場合、図１に示されるように個々の処理槽毎
に付設してもよい。
【００３１】更に、加熱炉に吸気口１６を設けてこれに
空気を供給し、排気口１５を燃焼装置の吸気側に接続す
ることにより、酸素付加空気を利用でき、より効率的な
燃焼を得るなど分解酸素の再利用もできる。符号１４は
処理槽１から加熱炉１０外に引き出された連結管であ
り、何れか一方の被処理ガスの吸気孔となり、他の一方
が排気孔として用いられる。この装置は、前記実施例２
の装置に比べ触媒の表面積が大きくとれるので処理能力
の向上を図ることができる。
空気を供給し、排気口１５を燃焼装置の吸気側に接続す
ることにより、酸素付加空気を利用でき、より効率的な
燃焼を得るなど分解酸素の再利用もできる。符号１４は
処理槽１から加熱炉１０外に引き出された連結管であ
り、何れか一方の被処理ガスの吸気孔となり、他の一方
が排気孔として用いられる。この装置は、前記実施例２
の装置に比べ触媒の表面積が大きくとれるので処理能力
の向上を図ることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば添加材不要、副生成物も発生せず安全かつ簡易
な設備で、しかも、連続使用に耐える排ガス処理方法お
よびその装置を得ることができる。
によれば添加材不要、副生成物も発生せず安全かつ簡易
な設備で、しかも、連続使用に耐える排ガス処理方法お
よびその装置を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る固体電解質を利用した
排ガス処理装置の概念図面である。
排ガス処理装置の概念図面である。
【図２】本発明の他の実施例に係る固体電解質を利用し
た排ガス処理装置の概念図面である。
た排ガス処理装置の概念図面である。
【図３】酸素イオン固体電解質による酸素輸送の説明図
である。
である。
【図４】窒素酸化物およびオゾンの処理槽における反応
の説明図面である。
の説明図面である。
１ 処理槽 ２ａ，２ｂ 多孔質触媒電極 ３ 酸素イオン固体電解質 ５ａ 吸気孔 ５ｂ 排気孔 ６ 定電圧供給装置 ７ 加熱装置 ８ ねじ部 ９ カプラ １０ 加熱炉 １１ 固定冶具 １２，１３ 導線 １４ 連結管（吸／排気孔） １５ 排気口 １６ 吸気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/66 Ａ 8017−4Ｇ 23/89 Ａ 8017−4Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】 白金、銀、パラジウムなど貴金属、もし
くは、前記貴金属と酸化コバルトまたはアルミナとの混
合物から成る多孔質触媒を両面に積層した安定化ジルコ
ニアに代表される蛍石型酸化物固溶体、もしくは、酸化
ビスマスをベ―スとする酸化物から成る筒状の酸素イオ
ン固体電解質によって構成された処理槽内に窒素酸化物
やオゾンを通過させ、前記窒素酸化物あるいはオゾンを
内壁面の多孔質触媒で接触分解させ、発生した酸素を前
記固体電解質の内壁面に負の電位、外壁面に正の電位を
印加することにより外環境に汲み出し、窒素を前記処理
槽の排気孔より排気することを特徴とする固体電解質を
用いた排ガス処理方法。 - 【請求項２】 安定化ジルコニアに代表される蛍石型酸
化物固溶体、もしくは、酸化ビスマスをベ―スとする酸
化物から成る筒状の酸素イオン固体電解質と、前記固体
電解質の内壁面に積層した白金、銀、パラジウムなど貴
金属、もしくは、前記貴金属と酸化コバルトまたはアル
ミナとの混合物から成る多孔質触媒電極と、前記酸素イ
オン固体電解質および前記多孔質触媒電極から成る筒体
の両端に取り付けられた流通孔を有する端部材と、前記
端部材に接触しないように前記筒状の酸素イオン固体電
解質の外壁面に積層した多孔質触媒電極から成る処理槽
と、前記両多孔質触媒電極に電位を印加するための定電
圧供給装置と、前記筒体に接近して配置された加熱装置
とにより構成したことを特徴とする固体電解質を用いた
排ガス処理装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の処理槽の複数をカプラに
て直列に接続すると共に、前記複数の処理槽を少なくと
も排気口を備えた加熱炉内に配置し、前記処理槽の吸気
孔および排気孔を前記加熱炉外に引き出し、前記各処理
槽の多孔質触媒電極は定電圧供給装置に対して並列に接
続されていることを特徴とする固体電解質を用いた排ガ
ス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3254451A JPH0564724A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 固体電解質を用いた排ガス処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3254451A JPH0564724A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 固体電解質を用いた排ガス処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564724A true JPH0564724A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=17265199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3254451A Withdrawn JPH0564724A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 固体電解質を用いた排ガス処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0564724A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08168673A (ja) * | 1994-12-14 | 1996-07-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 排気ガスの処理方法 |
| EP0979935A3 (de) * | 1998-08-11 | 2002-11-13 | DaimlerChrysler AG | Verfahren und Vorrichtung zum Stickoxidabbau in einem Verbrennungsabgas |
| US6942723B2 (en) | 2003-05-13 | 2005-09-13 | Seiko Epson Corporation | Water-base ink and ink set using the same |
| US7384991B2 (en) | 2003-09-02 | 2008-06-10 | Seiko Epson Corporation | Aqueous ink |
| EP2123722A1 (en) | 2004-10-22 | 2009-11-25 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording ink |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP3254451A patent/JPH0564724A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08168673A (ja) * | 1994-12-14 | 1996-07-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 排気ガスの処理方法 |
| EP0979935A3 (de) * | 1998-08-11 | 2002-11-13 | DaimlerChrysler AG | Verfahren und Vorrichtung zum Stickoxidabbau in einem Verbrennungsabgas |
| US6942723B2 (en) | 2003-05-13 | 2005-09-13 | Seiko Epson Corporation | Water-base ink and ink set using the same |
| US7384991B2 (en) | 2003-09-02 | 2008-06-10 | Seiko Epson Corporation | Aqueous ink |
| EP2123722A1 (en) | 2004-10-22 | 2009-11-25 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording ink |
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|---|---|---|---|
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