JPH06201B2 - 二酸化窒素還元剤及び二酸化窒素還元方法 - Google Patents
二酸化窒素還元剤及び二酸化窒素還元方法Info
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- JPH06201B2 JPH06201B2 JP62079310A JP7931087A JPH06201B2 JP H06201 B2 JPH06201 B2 JP H06201B2 JP 62079310 A JP62079310 A JP 62079310A JP 7931087 A JP7931087 A JP 7931087A JP H06201 B2 JPH06201 B2 JP H06201B2
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- Japan
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- nitrogen dioxide
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- nitrogen
- reducing
- carbon
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Description
【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は二酸化窒素還元剤及び二酸化窒素還元方法に関
する。
する。
ロ．従来技術 環境保全のため、廃ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯ
Ｘ）は大気中への放出の際、窒素に還元して無害化する
必要がある。特に二酸化窒素（ＮＯ２）は、毒性が強い
ので、還元して無害化する必要がある。
Ｘ）は大気中への放出の際、窒素に還元して無害化する
必要がある。特に二酸化窒素（ＮＯ２）は、毒性が強い
ので、還元して無害化する必要がある。
廃ガス中に含まれる窒素酸化物を乾式で還元する方法と
して、アンモニア（ＮＨ３）を用いる所謂アンモニア還
元法がある。この方法を例えば金属酸洗工場や硝酸プラ
ントから排出される廃ガスのような二酸化窒素（Ｎ
Ｏ２）濃度の高い廃ガスの処理に適用すると、多量の亜
酸化窒素（Ｎ２Ｏ）が発生して無害化が達成されないと
いう問題がある。また、アンモニアを還元ガスとして使
用できない室内排気型の燃焼装置等に於いては、二酸化
窒素還元能を有する金属が触媒として使用されるが、こ
れを酸素のような酸化性ガスを含有する廃ガスの還元に
使用すると、使用中に金属の表面の酸化が進行してその
還元能力が次第に低下していくという欠点があり、酸素
共存下でのＮＯ２還元触媒及び還元剤の開発が望まれて
いた。
して、アンモニア（ＮＨ３）を用いる所謂アンモニア還
元法がある。この方法を例えば金属酸洗工場や硝酸プラ
ントから排出される廃ガスのような二酸化窒素（Ｎ
Ｏ２）濃度の高い廃ガスの処理に適用すると、多量の亜
酸化窒素（Ｎ２Ｏ）が発生して無害化が達成されないと
いう問題がある。また、アンモニアを還元ガスとして使
用できない室内排気型の燃焼装置等に於いては、二酸化
窒素還元能を有する金属が触媒として使用されるが、こ
れを酸素のような酸化性ガスを含有する廃ガスの還元に
使用すると、使用中に金属の表面の酸化が進行してその
還元能力が次第に低下していくという欠点があり、酸素
共存下でのＮＯ２還元触媒及び還元剤の開発が望まれて
いた。
ハ．発明の目的 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであつて、
廃ガス中の二酸化窒素を400℃以下の低温で除去でき、
また廃ガス中に酸素のような酸化性ガスが含まれていて
も、二酸化窒素還元能力の低下の少ない二酸化窒素還元
剤及び二酸化窒素還元方法を提供することを目的として
いる。
廃ガス中の二酸化窒素を400℃以下の低温で除去でき、
また廃ガス中に酸素のような酸化性ガスが含まれていて
も、二酸化窒素還元能力の低下の少ない二酸化窒素還元
剤及び二酸化窒素還元方法を提供することを目的として
いる。
ニ．発明の構成 即ち、本発明の第一の発明は、炭素を主成分とし、アル
カリ金属の１種又は２種以上と、セリウム、トリウム、
マンガン、鉄、銅、亜鉛及び錫からなる群から選ばれた
１種又は２種以上とを含有する二酸化窒素還元剤に係
る。
カリ金属の１種又は２種以上と、セリウム、トリウム、
マンガン、鉄、銅、亜鉛及び錫からなる群から選ばれた
１種又は２種以上とを含有する二酸化窒素還元剤に係
る。
また、本発明の第二の発明は、上記第一の発明に係る二
酸化窒素還元剤を使用し、室温〜400℃の範囲内の温度
で酸化性ガスを含むガス中の二酸化窒素を還元する、二
酸化窒素還元方法に係る。
酸化窒素還元剤を使用し、室温〜400℃の範囲内の温度
で酸化性ガスを含むガス中の二酸化窒素を還元する、二
酸化窒素還元方法に係る。
上記炭素としては、黒鉛、石炭、木炭、微晶質炭素或い
は炭素を主成分とする物質が含まれ、中でも微晶質炭素
に属する活性炭が好ましい。
は炭素を主成分とする物質が含まれ、中でも微晶質炭素
に属する活性炭が好ましい。
ホ．発明の作用効果 本発明に基づく二酸化窒素還元剤は、室温〜400℃の範
囲内の温度でガス中の二酸化窒素還元に特に効果があ
り、酸素のような酸化性ガスが含まれていても、その効
果の低減は少ない。室温〜150℃の低温域では二酸化窒
素の吸着及び／又は二酸化窒素（ＮＯ２）から一酸化窒
素（ＮＯ）への還元による二酸化窒素還元作用が顕著で
あり、150〜400℃の範囲内の比較的高温では二酸化窒素
（ＮＯ２）から一酸化窒素（ＮＯ）及び／又は窒素（Ｎ
２）迄の還元が進行し、環境悪化に繋がる反応生成物が
生ぜず、環境保全上極めて有効である。この特異な効果
は、アルカリ金属担持の炭素による窒素酸化物の吸着、
分解作用とアルカリ金属以外の前記金属の還元作用との
相乗効果により、更に強められているものと考えられ
る。
囲内の温度でガス中の二酸化窒素還元に特に効果があ
り、酸素のような酸化性ガスが含まれていても、その効
果の低減は少ない。室温〜150℃の低温域では二酸化窒
素の吸着及び／又は二酸化窒素（ＮＯ２）から一酸化窒
素（ＮＯ）への還元による二酸化窒素還元作用が顕著で
あり、150〜400℃の範囲内の比較的高温では二酸化窒素
（ＮＯ２）から一酸化窒素（ＮＯ）及び／又は窒素（Ｎ
２）迄の還元が進行し、環境悪化に繋がる反応生成物が
生ぜず、環境保全上極めて有効である。この特異な効果
は、アルカリ金属担持の炭素による窒素酸化物の吸着、
分解作用とアルカリ金属以外の前記金属の還元作用との
相乗効果により、更に強められているものと考えられ
る。
また、本発明に基づく二酸化窒素還元剤は、シリカ（Ｓ
ｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（Ｍｇ
Ｏ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、チタニア（ＴｉＯ２）等の
耐熱セラミックスに担持させると、150〜400℃の比較的
高温域での二酸化窒素還元に際し、ガス中に含まれる酸
素等の酸化性ガスによる着火が有効に抑止される。
ｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（Ｍｇ
Ｏ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、チタニア（ＴｉＯ２）等の
耐熱セラミックスに担持させると、150〜400℃の比較的
高温域での二酸化窒素還元に際し、ガス中に含まれる酸
素等の酸化性ガスによる着火が有効に抑止される。
なお、酸素等の酸化性ガスを含むガスを400℃を越える
高温域で処理する場合は、二酸化窒素還元剤が着火する
虞れがある。400℃近傍のガスを処理する場合は、二酸
化窒素還元剤の表面酸化による安定化処理によつて、或
いはこの安定化処理に更に上記耐熱セラミックスによる
安定化を複合させて、二酸化窒素還元剤の耐熱性を向上
させて使用することができる。
高温域で処理する場合は、二酸化窒素還元剤が着火する
虞れがある。400℃近傍のガスを処理する場合は、二酸
化窒素還元剤の表面酸化による安定化処理によつて、或
いはこの安定化処理に更に上記耐熱セラミックスによる
安定化を複合させて、二酸化窒素還元剤の耐熱性を向上
させて使用することができる。
ヘ．実施例 以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
まず、炭素にアルカリ金属やアルカリ金属以外の前記金
属を添加する方法について説明する。
属を添加する方法について説明する。
炭素にアルカリ金属を添加するには、アルカリ金属の炭
酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物等の溶液中に炭素を浸
漬する方法によることができる。更にアルカリ金属以外
の前記金属を添加するには、これら金属の酢酸塩、炭酸
塩、硝酸塩、水酸化物等の溶液中にアルカリ金属を担持
させた炭素を浸漬してから乾燥する。上記塩の形態の選
択によつては、アルカリ金属とアルカリ金属以外の前記
金属とを同時に炭素に添加することも可能である。ま
た、フェロシアン化アルカリ等の溶液に炭素を浸漬し、
乾燥する方法によることもできる。
酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物等の溶液中に炭素を浸
漬する方法によることができる。更にアルカリ金属以外
の前記金属を添加するには、これら金属の酢酸塩、炭酸
塩、硝酸塩、水酸化物等の溶液中にアルカリ金属を担持
させた炭素を浸漬してから乾燥する。上記塩の形態の選
択によつては、アルカリ金属とアルカリ金属以外の前記
金属とを同時に炭素に添加することも可能である。ま
た、フェロシアン化アルカリ等の溶液に炭素を浸漬し、
乾燥する方法によることもできる。
次に、具体的な実施例を説明する。
市販の活性炭を炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）水溶液に浸
漬し乾燥させた後、酢酸セリウム１水塩（Ｃｅ（ＣＨ３
ＣＯＯ）３・Ｈ２Ｏ）と酢酸第一マンガン四水塩（Ｍｎ
（ＣＨ３ＣＯＯ）２・４Ｈ２Ｏ）との混合水溶液に浸漬
し再び乾燥して二酸化窒素還元剤とした（実施例１）。
漬し乾燥させた後、酢酸セリウム１水塩（Ｃｅ（ＣＨ３
ＣＯＯ）３・Ｈ２Ｏ）と酢酸第一マンガン四水塩（Ｍｎ
（ＣＨ３ＣＯＯ）２・４Ｈ２Ｏ）との混合水溶液に浸漬
し再び乾燥して二酸化窒素還元剤とした（実施例１）。
市販の活性炭を炭酸カリウム水溶液に浸漬し乾燥させた
後、酢酸第二銅無水塩（Ｃｕ（ＣＨ３ＣＯＯ）２）と酢
酸第一マンガン無水塩（Ｍｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２）の混
合水溶液に浸漬し再び乾燥して二酸化窒素還元剤とした
（実施例２）。夫々以下Ｃ／Ｋ／Ｃｅ／Ｍｎ、Ｃ／Ｋ／
Ｃｕ／Ｍｎ還元剤と表す。同様にしてＣ／Ｃｓ／Ｔｈ／
Ｓｎ還元剤（実施例３）、Ｃ／Ｎａ／Ｚｎ／Ｆｅ還元剤
（実施例４）を調製した。
後、酢酸第二銅無水塩（Ｃｕ（ＣＨ３ＣＯＯ）２）と酢
酸第一マンガン無水塩（Ｍｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２）の混
合水溶液に浸漬し再び乾燥して二酸化窒素還元剤とした
（実施例２）。夫々以下Ｃ／Ｋ／Ｃｅ／Ｍｎ、Ｃ／Ｋ／
Ｃｕ／Ｍｎ還元剤と表す。同様にしてＣ／Ｃｓ／Ｔｈ／
Ｓｎ還元剤（実施例３）、Ｃ／Ｎａ／Ｚｎ／Ｆｅ還元剤
（実施例４）を調製した。
前記実施例１の二酸化窒素還元剤と市販の触媒担体用γ
−アルミナとを容積比で（Ｃ：Ａｌ２Ｏ３）＝（１：
５）の割合で混練し、無機バインダを用いて錠剤成形機
にて直径６mm、厚さ２mmのタブレツト状二酸化窒素還元
剤とした（実施例５）。
−アルミナとを容積比で（Ｃ：Ａｌ２Ｏ３）＝（１：
５）の割合で混練し、無機バインダを用いて錠剤成形機
にて直径６mm、厚さ２mmのタブレツト状二酸化窒素還元
剤とした（実施例５）。
これらの二酸化窒素還元剤について、次のような試験に
よつて二酸化窒素還元能力の評価を行つた。
よつて二酸化窒素還元能力の評価を行つた。
各二酸化窒素還元剤について、見掛け体積６mlを固定床
流動型反応試験装置にセツトし、下記表に示す組成のガ
スを室温〜350℃の範囲内の所定温度に保持された二酸
化窒素還元剤中に連続通気し、通過ガスの分析を行つ
た。二酸化窒素（ＮＯ２）と一酸化窒素（ＮＯ）の連続
分析は化学発光法により、窒素（Ｎ２）、亜酸化窒素
（Ｎ２０）の分析はガスクロマトグラフによった。但
し、空間速度Ｓ．Ｖ．はいずれも20000hr-1である。
流動型反応試験装置にセツトし、下記表に示す組成のガ
スを室温〜350℃の範囲内の所定温度に保持された二酸
化窒素還元剤中に連続通気し、通過ガスの分析を行つ
た。二酸化窒素（ＮＯ２）と一酸化窒素（ＮＯ）の連続
分析は化学発光法により、窒素（Ｎ２）、亜酸化窒素
（Ｎ２０）の分析はガスクロマトグラフによった。但
し、空間速度Ｓ．Ｖ．はいずれも20000hr-1である。
分析結果は第１図に示す通りである。
各温度共、二酸化窒素の分解による生成物は一酸化窒素
（ＮＯ）及び窒素（Ｎ２）であつて、亜酸化窒素（Ｎ２
Ｏ）及び未分解の二酸化窒素は通過ガス中には殆ど認め
られなかつた。特に250℃以上では第１図に示すように
生成された一酸化窒素も微量であつて、二酸化窒素の殆
ど大部分が窒素に還元されている。
（ＮＯ）及び窒素（Ｎ２）であつて、亜酸化窒素（Ｎ２
Ｏ）及び未分解の二酸化窒素は通過ガス中には殆ど認め
られなかつた。特に250℃以上では第１図に示すように
生成された一酸化窒素も微量であつて、二酸化窒素の殆
ど大部分が窒素に還元されている。
各実施例共、150℃以下では二酸化窒素の還元剤への吸
着による除去効果が大きく、測定された時間（約10時
間）では二酸化窒素が吸着され、一部が一酸化窒素とし
て脱離するだけで、二酸化窒素は殆ど除去される。150
℃以上になると、二酸化窒素は一酸化窒素及び／又は窒
素迄の還元が主となって二酸化窒素が除去される。
着による除去効果が大きく、測定された時間（約10時
間）では二酸化窒素が吸着され、一部が一酸化窒素とし
て脱離するだけで、二酸化窒素は殆ど除去される。150
℃以上になると、二酸化窒素は一酸化窒素及び／又は窒
素迄の還元が主となって二酸化窒素が除去される。
第２図は、150〜350℃の二酸化窒素還元特性としての二
酸化窒素の一酸化窒素及び窒素への転化率を示すグラフ
である。第２図では二酸化窒素の吸着による除去は含ま
れておらず、実際の二酸化窒素除去率は極めて高いもの
である。
酸化窒素の一酸化窒素及び窒素への転化率を示すグラフ
である。第２図では二酸化窒素の吸着による除去は含ま
れておらず、実際の二酸化窒素除去率は極めて高いもの
である。
実施例１、２は、250℃以上で使用するときは酸素等の
酸化性ガスによつて予め表面酸化処理を施してから使用
した。而も、高温ではこれらの二酸化窒素還元剤は、第
１図の結果から判るように、窒素迄の還元能力が更に高
まるという特徴を持つている。
酸化性ガスによつて予め表面酸化処理を施してから使用
した。而も、高温ではこれらの二酸化窒素還元剤は、第
１図の結果から判るように、窒素迄の還元能力が更に高
まるという特徴を持つている。
図面はいずれも本発明の実施例を示すものであって、 第１図は反応温度と発生するＮＯガスの分析結果との関
係を示すグラフ、 第２図は反応温度と二酸化窒素転化率との関係を示すグ
ラフ である。
係を示すグラフ、 第２図は反応温度と二酸化窒素転化率との関係を示すグ
ラフ である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/84 ３１１ Ａ 8017−4Ｇ 審査官 中田 とし子 (56)参考文献 特開 昭49−187（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−193633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−171623（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】炭素を主成分とし、アルカリ金属の１種又
は２種以上と、セリウム、トリウム、マンガン、鉄、
銅、亜鉛及び錫からなる群から選ばれた２種以上とを含
有する二酸化窒素還元剤。 - 【請求項２】耐熱性セラミックスに担持されている、特
許請求の範囲第１項記載の二酸化窒素還元剤。 - 【請求項３】炭素を主成分とし、アルカリ金属の１種又
は２種以上と、セリウム、トリウム、マンガン、鉄、
銅、亜鉛及び錫からなる群から選ばれた２種以上とを含
有する二酸化窒素還元剤を使用し、室温〜400℃の範囲
内の温度で酸化性ガスを含むガス中の二酸化窒素を還元
する、二酸化窒素還元方法。 - 【請求項４】二酸化窒素還元剤として耐熱セラミックス
に担持された二酸化窒素還元剤を使用する、特許請求の
範囲第３項記載の二酸化窒素還元方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079310A JPH06201B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 二酸化窒素還元剤及び二酸化窒素還元方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62079310A JPH06201B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 二酸化窒素還元剤及び二酸化窒素還元方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63242347A JPS63242347A (ja) | 1988-10-07 |
| JPH06201B2 true JPH06201B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=13686282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62079310A Expired - Lifetime JPH06201B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 二酸化窒素還元剤及び二酸化窒素還元方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06201B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067920B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1994-02-02 | 株式会社リケン | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49187A (ja) * | 1972-04-19 | 1974-01-05 | ||
| JPS62193633A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-25 | Riken Corp | 窒素酸化物還元剤 |
| JPH0653214B2 (ja) * | 1986-12-30 | 1994-07-20 | 株式会社リケン | 窒素酸化物除去方法 |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62079310A patent/JPH06201B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63242347A (ja) | 1988-10-07 |
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