JPH0679134A - 希薄窒素酸化物含有空気の処理方法 - Google Patents
希薄窒素酸化物含有空気の処理方法Info
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- JPH0679134A JPH0679134A JP4235864A JP23586492A JPH0679134A JP H0679134 A JPH0679134 A JP H0679134A JP 4235864 A JP4235864 A JP 4235864A JP 23586492 A JP23586492 A JP 23586492A JP H0679134 A JPH0679134 A JP H0679134A
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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
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 希薄なNOx を含む大容量の空気をNOx 分解触
媒を使って効率良く浄化する方法を提供することを目的
としている。 【構成】 希薄NOx 含有空気はNOx 吸着塔１７へ導かれ
てNOx が吸着除去され清浄ガス６は大気へ排出される。
その間、先にNOx を吸着したNOx 吸着塔１８では吸着NO
x の脱着が行なわれる。脱着されたNOx ガス７はNOx 濃
縮塔１９，２０に流され濃縮のために再度NOx の吸着と
脱着が行なわれる。こうして濃縮されたNOx ガス１０は
熱交換器１３で加温されたガス１２となりSOx ガードリ
アクター３９においてSO2 が除去されたのち、更に加熱
器１４でNOx分解反応に適した温度まで加熱されたの
ち、NOx 分解触媒が充填されたNOx 分解塔２１に導かれ
NOx は窒素と酸素に分解される。
媒を使って効率良く浄化する方法を提供することを目的
としている。 【構成】 希薄NOx 含有空気はNOx 吸着塔１７へ導かれ
てNOx が吸着除去され清浄ガス６は大気へ排出される。
その間、先にNOx を吸着したNOx 吸着塔１８では吸着NO
x の脱着が行なわれる。脱着されたNOx ガス７はNOx 濃
縮塔１９，２０に流され濃縮のために再度NOx の吸着と
脱着が行なわれる。こうして濃縮されたNOx ガス１０は
熱交換器１３で加温されたガス１２となりSOx ガードリ
アクター３９においてSO2 が除去されたのち、更に加熱
器１４でNOx分解反応に適した温度まで加熱されたの
ち、NOx 分解触媒が充填されたNOx 分解塔２１に導かれ
NOx は窒素と酸素に分解される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物（以下NOx と
いう）含有空気の浄化方法に関し、例えば自動車の排ガ
スなどから発生する窒素酸化物で汚染された空気を効率
よく浄化する汚染空気の浄化方法に関する。
いう）含有空気の浄化方法に関し、例えば自動車の排ガ
スなどから発生する窒素酸化物で汚染された空気を効率
よく浄化する汚染空気の浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】東京都内など大都市のトンネル道、地下
道、騒音防止用カバーのある道路、地下駐車場などにお
いては５ppm 程度のNOx が認められ、また将来増加の見
込まれる地下トンネル自動車道路においても同様の汚染
が進むものと考えられるが、従来、このような汚染度の
希薄な大容量の空気を浄化する方法は実用化されていな
い。
道、騒音防止用カバーのある道路、地下駐車場などにお
いては５ppm 程度のNOx が認められ、また将来増加の見
込まれる地下トンネル自動車道路においても同様の汚染
が進むものと考えられるが、従来、このような汚染度の
希薄な大容量の空気を浄化する方法は実用化されていな
い。
【０００３】汚染空気の浄化方法は乾式法と湿式法に大
別されるが湿式法は廃水処理装置を必要とするために実
用化が困難であり、乾式法の開発が主流となっている。
別されるが湿式法は廃水処理装置を必要とするために実
用化が困難であり、乾式法の開発が主流となっている。
【０００４】乾式法としては汚染空気を活性炭、モレ
キュラシーブ、シリカゲル、アルミナ、金属酸化物など
の吸着剤に通してNOx を吸着させる吸着法、汚染空気
にNH 3 を注入して加熱し、触媒を用いてNOx をN2に還元
する選択的接触還元法、あるいは汚染空気にNH3 を添
加し、電子線を照射してNOx とSOx を硝酸や硫酸ミスト
とし、NH3 との反応で硝酸アンモニウム、硫酸アンモニ
ウムおよびこの両者の複塩などを生成し電気集塵器など
によりこれを回収する電子線照射法などがある。
キュラシーブ、シリカゲル、アルミナ、金属酸化物など
の吸着剤に通してNOx を吸着させる吸着法、汚染空気
にNH 3 を注入して加熱し、触媒を用いてNOx をN2に還元
する選択的接触還元法、あるいは汚染空気にNH3 を添
加し、電子線を照射してNOx とSOx を硝酸や硫酸ミスト
とし、NH3 との反応で硝酸アンモニウム、硫酸アンモニ
ウムおよびこの両者の複塩などを生成し電気集塵器など
によりこれを回収する電子線照射法などがある。
【０００５】又は理想的な方法として、触媒の存在下
で還元剤の添加なしでNOx を無害なN2とO2に分解するNO
x 接触分解法などがある。〔産業公害防止協会編「自動
車排ガスの処理技術に関する調査研究」（日本道路公団
委託）昭和５８年３月、３７〜３８頁〕 しかしながら、先ず吸着法については、一般のシリカ
ゲル、アルミナ、モレキュラシーブを用いたものではNO
に対する吸着性能が極めて小さいため、大量の吸着剤が
必要で経済的ではない。
で還元剤の添加なしでNOx を無害なN2とO2に分解するNO
x 接触分解法などがある。〔産業公害防止協会編「自動
車排ガスの処理技術に関する調査研究」（日本道路公団
委託）昭和５８年３月、３７〜３８頁〕 しかしながら、先ず吸着法については、一般のシリカ
ゲル、アルミナ、モレキュラシーブを用いたものではNO
に対する吸着性能が極めて小さいため、大量の吸着剤が
必要で経済的ではない。
【０００６】次にNH3 注入NOx 選択的接触還元法ある
いは電子線照射法では本発明が対象とするような大容
量汚染空気に５ppm 程度と微量に含まれるNOx との反応
に必要となる当量の微量のNH3 を均一に混合することが
難しく、未反応のNH3 の外部流出など２次公害の恐れが
ある。〔産業公害防止協会編「自動車排ガスの処理技術
に関する調査研究」（日本道路公団委託）昭和５９年３
月、４９頁〕 又、還元剤の添加なしでのNOx 接触分解法は反応温度
が高く４００〜６００℃であり、NOx 濃度が低くなると
NOx 分解速度が急激に少なくなるため、〔（窒素酸化物
の接触反応による分解）岩本正和、PETROTECH 、第１２
巻第１１号（１９８９）、３４頁〕低NOx 濃度と常温下
にある大容量汚染空気に対しては実用上適用できなかっ
た。
いは電子線照射法では本発明が対象とするような大容
量汚染空気に５ppm 程度と微量に含まれるNOx との反応
に必要となる当量の微量のNH3 を均一に混合することが
難しく、未反応のNH3 の外部流出など２次公害の恐れが
ある。〔産業公害防止協会編「自動車排ガスの処理技術
に関する調査研究」（日本道路公団委託）昭和５９年３
月、４９頁〕 又、還元剤の添加なしでのNOx 接触分解法は反応温度
が高く４００〜６００℃であり、NOx 濃度が低くなると
NOx 分解速度が急激に少なくなるため、〔（窒素酸化物
の接触反応による分解）岩本正和、PETROTECH 、第１２
巻第１１号（１９８９）、３４頁〕低NOx 濃度と常温下
にある大容量汚染空気に対しては実用上適用できなかっ
た。
【０００７】そこで、本発明者らは上記課題を解決する
ため、NOx 吸着特性が大きな吸着剤を使用した吸着法と
NOx 接触分解法を組み合わせて、大容量NOx 汚染空気の
浄化方法について提案した（特開平３〜１８６３１８号
公報）。
ため、NOx 吸着特性が大きな吸着剤を使用した吸着法と
NOx 接触分解法を組み合わせて、大容量NOx 汚染空気の
浄化方法について提案した（特開平３〜１８６３１８号
公報）。
【０００８】上記提案方法は自動車排ガスから発生する
NOx などで汚染された空気から、常温で吸着剤によりNO
x を吸着除去し、清浄空気として系外に排出し、一方、
吸着剤から吸着NOx を脱着して濃縮された脱着ガスを得
るNOx 吸脱着工程と、脱着ガスをNOx 分解触媒により高
温下で接触分解して無害化し、該分解ガスは前記脱着ガ
スと相互に熱交換して該分解ガスを熱回収した後に、NO
x 吸脱着工程に返すNOx 分解工程とよりなる汚染空気の
浄化方法である。
NOx などで汚染された空気から、常温で吸着剤によりNO
x を吸着除去し、清浄空気として系外に排出し、一方、
吸着剤から吸着NOx を脱着して濃縮された脱着ガスを得
るNOx 吸脱着工程と、脱着ガスをNOx 分解触媒により高
温下で接触分解して無害化し、該分解ガスは前記脱着ガ
スと相互に熱交換して該分解ガスを熱回収した後に、NO
x 吸脱着工程に返すNOx 分解工程とよりなる汚染空気の
浄化方法である。
【０００９】上記した提案方法において、NOx 吸着剤と
しては、Ｙ型又はＸ型ゼオライトを銅イオン交換処理し
た銅イオン交換ゼオライトを用いること及びNOx 分解触
媒としては、脱水された形態の酸化物のモル比で表わし
て、（１．０±０．４）R2O・ 〔aM2 O3・bAI2O3〕・ySi
O2 （該式中、Ｒ：アルカリ金属イオン及び／又は水素
イオン、Ｍ：VIII族元素、希土類元素、チタン、バナジ
ウム、クロム、ニオブ、アンチモンからなる群の１種以
上の元素イオン、ａ＋ｂ＝１、ａ≧０、ｂ≧０、ｙ＞１
２）の化学組成を有する結晶性シリケートを担体として
銅イオン交換を行った触媒を用いている。
しては、Ｙ型又はＸ型ゼオライトを銅イオン交換処理し
た銅イオン交換ゼオライトを用いること及びNOx 分解触
媒としては、脱水された形態の酸化物のモル比で表わし
て、（１．０±０．４）R2O・ 〔aM2 O3・bAI2O3〕・ySi
O2 （該式中、Ｒ：アルカリ金属イオン及び／又は水素
イオン、Ｍ：VIII族元素、希土類元素、チタン、バナジ
ウム、クロム、ニオブ、アンチモンからなる群の１種以
上の元素イオン、ａ＋ｂ＝１、ａ≧０、ｂ≧０、ｙ＞１
２）の化学組成を有する結晶性シリケートを担体として
銅イオン交換を行った触媒を用いている。
【００１０】なお、本発明者らの研究によれば、上記提
案方法で使用するNOx 吸着剤としてはＺＳＭ−５型ゼオ
ライトを銅イオン交換処理したものも有効であることが
判明しており、NOx 分解触媒の前駆体である上記結晶性
シリケートは表１に示すＸ線回折パターンを有すること
が好ましいことを確認している。さらに、本NOx 分解触
媒は還元剤としてプロパン、プロピレン等の有機物を含
有又は添加することにより、効率的にNOx 分解が促進す
ることを確認している。
案方法で使用するNOx 吸着剤としてはＺＳＭ−５型ゼオ
ライトを銅イオン交換処理したものも有効であることが
判明しており、NOx 分解触媒の前駆体である上記結晶性
シリケートは表１に示すＸ線回折パターンを有すること
が好ましいことを確認している。さらに、本NOx 分解触
媒は還元剤としてプロパン、プロピレン等の有機物を含
有又は添加することにより、効率的にNOx 分解が促進す
ることを確認している。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、銅をイ
オン交換した上記結晶性シリケート触媒を用いて、濃縮
したNOx を分解する際、共存するガス組成により上記触
媒の性能が大きく左右され、特に硫黄酸化物（以下SOx
という）が共存ガスに存在する場合、NOx 分解速度が低
下するため多量の触媒又は多量の還元剤を必要とすると
いう不具合があるとの知見を得た。
オン交換した上記結晶性シリケート触媒を用いて、濃縮
したNOx を分解する際、共存するガス組成により上記触
媒の性能が大きく左右され、特に硫黄酸化物（以下SOx
という）が共存ガスに存在する場合、NOx 分解速度が低
下するため多量の触媒又は多量の還元剤を必要とすると
いう不具合があるとの知見を得た。
【００１３】本発明は、前述したように本発明者らが先
に提案した大気中の希薄NOx を吸着剤を使った吸脱着工
程で濃縮し、この濃縮NOx を含む脱着ガスをNOx 分解触
媒によりNH3 を添加せずに脱硝するようにした希薄NOx
を含む空気の浄化方法におけるSOx 共存によるこの不具
合を解消しうる希薄NOx 含有空気の浄化方法を提供する
ことを課題としている。
に提案した大気中の希薄NOx を吸着剤を使った吸脱着工
程で濃縮し、この濃縮NOx を含む脱着ガスをNOx 分解触
媒によりNH3 を添加せずに脱硝するようにした希薄NOx
を含む空気の浄化方法におけるSOx 共存によるこの不具
合を解消しうる希薄NOx 含有空気の浄化方法を提供する
ことを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、大気中の希薄
なNOx を常温で吸着剤により吸着除去して清浄空気を大
気中に放出し、一方、吸着NOx を前記吸着剤から脱着し
て濃縮されたNOx を含む脱着ガスを得るNOx 吸脱着工程
及び前記脱着ガスをNOx 分解触媒によりNH3 を添加せず
脱硝するNOx 分解工程を有するNOx 含有空気の浄化方法
における共存SOx による不具合を解消するため、NOx 分
解工程にSOx が流入するのを防ぐSOx 除去工程を加え
る。
なNOx を常温で吸着剤により吸着除去して清浄空気を大
気中に放出し、一方、吸着NOx を前記吸着剤から脱着し
て濃縮されたNOx を含む脱着ガスを得るNOx 吸脱着工程
及び前記脱着ガスをNOx 分解触媒によりNH3 を添加せず
脱硝するNOx 分解工程を有するNOx 含有空気の浄化方法
における共存SOx による不具合を解消するため、NOx 分
解工程にSOx が流入するのを防ぐSOx 除去工程を加え
る。
【００１５】本発明において使用されるNOx 吸着剤とし
ては、ＺＳＭ型、Ｙ型又はＸ型ゼオライトを銅イオン交
換処理した銅イオン交換ゼオライトがあげられ、NOx 分
解触媒としては脱水された形態の酸化物のモル比で表わ
して、（１．０±０．４）R2O ・ 〔aM2 O3・bAI2O3〕・
ySiO2 （該式中、Ｒ：アルカリ金属イオン及び／又は水
素イオン、Ｍ：VIII族元素、希土類元素、チタン、バナ
ジウム、クロム、ニオブ、アンチモンからなる群の１種
以上の元素イオン、ａ＋ｂ＝１、ａ≧０、ｂ≧０、ｙ＞
１２）の化学組成を有し、表１に示すＸ線回折パターン
を有する結晶性シリケートを担体として銅イオン交換を
行った触媒があげられる（特開平３〜１４３５４７号公
報参照）。
ては、ＺＳＭ型、Ｙ型又はＸ型ゼオライトを銅イオン交
換処理した銅イオン交換ゼオライトがあげられ、NOx 分
解触媒としては脱水された形態の酸化物のモル比で表わ
して、（１．０±０．４）R2O ・ 〔aM2 O3・bAI2O3〕・
ySiO2 （該式中、Ｒ：アルカリ金属イオン及び／又は水
素イオン、Ｍ：VIII族元素、希土類元素、チタン、バナ
ジウム、クロム、ニオブ、アンチモンからなる群の１種
以上の元素イオン、ａ＋ｂ＝１、ａ≧０、ｂ≧０、ｙ＞
１２）の化学組成を有し、表１に示すＸ線回折パターン
を有する結晶性シリケートを担体として銅イオン交換を
行った触媒があげられる（特開平３〜１４３５４７号公
報参照）。
【００１６】
【作用】本発明方法においては、希薄NOx を含む汚染空
気は吸着剤が充填された充填塔に導入され、NOx が上記
吸着剤によって吸着され、上記充填塔からは浄化された
空気が排出される。上記吸着剤は特にNOx 吸着容量の大
きいものを選定し用いているが、NOx 吸着が進んでくる
と次第に吸着しにくくなってくるので、吸着NOx を脱着
して吸着剤を再生する。
気は吸着剤が充填された充填塔に導入され、NOx が上記
吸着剤によって吸着され、上記充填塔からは浄化された
空気が排出される。上記吸着剤は特にNOx 吸着容量の大
きいものを選定し用いているが、NOx 吸着が進んでくる
と次第に吸着しにくくなってくるので、吸着NOx を脱着
して吸着剤を再生する。
【００１７】又、長期間の吸着と脱着を繰返すにしたが
って、NOx 吸着と脱着の性能が低下してくるような場合
には、一時的に脱着温度を上げて吸着剤に蓄積している
SOx化合物等その他の吸着成分を完全に脱着して吸着剤
の再生を行うこともできる。
って、NOx 吸着と脱着の性能が低下してくるような場合
には、一時的に脱着温度を上げて吸着剤に蓄積している
SOx化合物等その他の吸着成分を完全に脱着して吸着剤
の再生を行うこともできる。
【００１８】脱着の際用いるパージガスはO2を極力含ま
なく、安価な方法で供給できることが好ましく、一例と
してはNOx 分解塔後のガスをパージガスとして供給する
ことができる。
なく、安価な方法で供給できることが好ましく、一例と
してはNOx 分解塔後のガスをパージガスとして供給する
ことができる。
【００１９】脱着されたNOx 含有ガスは、次にNOx 分解
触媒を充填したNOx 分解塔に導く。ここでNOx は窒素N2
と酸素O2に接触分解される。
触媒を充填したNOx 分解塔に導く。ここでNOx は窒素N2
と酸素O2に接触分解される。
【００２０】 NO → N2 ＋ O2 ………………………（１） 又プロパン、プロピレン等の還元剤を添加する場合のNO
x の分解反応式は下記のように表わされる。
x の分解反応式は下記のように表わされる。
【００２１】 CH2 ＋1/2 O2 ─→CH2 O ……（２）−ｉ） CH2 O ＋ O2 ─→CO2 ＋H2O ……（２）−ii） CH2 O ＋ ２NO ─→N2＋H2O ＋CO2 …（２）−iii) これらの式でCH2 は有機物の１例を示し、CH2 O は活性
化された含酸素有機化合物を指す。
化された含酸素有機化合物を指す。
【００２２】この際、NOx 分解塔に導入するNOx 含有ガ
スはNOx 分解反応に適した温度まで昇温させるが、常温
下の脱着ガスと高温下のNOx 分解塔出口ガスとを交互に
熱交換を行い、加熱負荷を小さくすることが好ましい。
スはNOx 分解反応に適した温度まで昇温させるが、常温
下の脱着ガスと高温下のNOx 分解塔出口ガスとを交互に
熱交換を行い、加熱負荷を小さくすることが好ましい。
【００２３】NOx 分解塔後のガスを濃縮NOx 脱着用ガス
用いて得られる濃縮NOx ガスは従来の空気パージ法に比
べ共存するO2濃度が極めて少ないため上記触媒反応
（１），（２）を容易に進行させることができ、触媒の
使用量が少なく（（１）式の場合）、又は還元剤の使用
量も少なくなる（（２）式の場合）ため触媒負荷が少な
くなることが可能となった。
用いて得られる濃縮NOx ガスは従来の空気パージ法に比
べ共存するO2濃度が極めて少ないため上記触媒反応
（１），（２）を容易に進行させることができ、触媒の
使用量が少なく（（１）式の場合）、又は還元剤の使用
量も少なくなる（（２）式の場合）ため触媒負荷が少な
くなることが可能となった。
【００２４】汚染空気の中にはNOx 以外にCO、ホルムア
ルデヒド、エチレン等の可燃物やSOx が含まれており、
NOx 分離濃縮塔に導入されると、NOx と同様に濃縮ガス
として後段のNOx 分解塔へ流出する。とりわけ、SOx は
本分解触媒にとって被毒物質であるが本発明によってSO
x 除去工程を設ければ、SOx のNOx 分解触媒への流出を
防ぐことができる。
ルデヒド、エチレン等の可燃物やSOx が含まれており、
NOx 分離濃縮塔に導入されると、NOx と同様に濃縮ガス
として後段のNOx 分解塔へ流出する。とりわけ、SOx は
本分解触媒にとって被毒物質であるが本発明によってSO
x 除去工程を設ければ、SOx のNOx 分解触媒への流出を
防ぐことができる。
【００２５】SOx 除去工程で用いるSOx ガードリアクタ
ーとして好ましいものは、NiO 、CuO 、CaO 、Al2O3 等
が挙げられ、これらの酸化物により下記反応式によりSO
2 は硫酸塩に安定化される。
ーとして好ましいものは、NiO 、CuO 、CaO 、Al2O3 等
が挙げられ、これらの酸化物により下記反応式によりSO
2 は硫酸塩に安定化される。
【００２６】NiO ＋1/2 O2＋SO2 →NiSO4 ，CuO ＋1/2
O2＋SO2 →CuSO4 CaO ＋1/2 O2＋SO2 →CaSO4 ，Al2O3 ＋3/2 O2＋３SO2
→Al2(SC4)3 又、活性炭を用いて室温付近でSO2 を吸収させることも
可能である。なおSOxガードリアクターの設置場所はNOx
分離濃縮塔の前段でも良く触媒塔への流入を防ぐこと
が必要である。
O2＋SO2 →CuSO4 CaO ＋1/2 O2＋SO2 →CaSO4 ，Al2O3 ＋3/2 O2＋３SO2
→Al2(SC4)3 又、活性炭を用いて室温付近でSO2 を吸収させることも
可能である。なおSOxガードリアクターの設置場所はNOx
分離濃縮塔の前段でも良く触媒塔への流入を防ぐこと
が必要である。
【００２７】
【実施例】本発明の実施の態様を図１によって詳述す
る。
る。
【００２８】図１において、空気１をブロワ２により除
塵器３に導き、空気中の煤塵を除去した後、後述のNOx
濃縮塔１９からの排出ガス５を加えて、NOx 吸着塔入口
ガス４となし、NOx 吸着塔１７に供給する。ここでほと
んどのNOx は吸着除去され、清浄ガス６として排出され
る。
塵器３に導き、空気中の煤塵を除去した後、後述のNOx
濃縮塔１９からの排出ガス５を加えて、NOx 吸着塔入口
ガス４となし、NOx 吸着塔１７に供給する。ここでほと
んどのNOx は吸着除去され、清浄ガス６として排出され
る。
【００２９】なお、後述のNOx 濃縮塔として働いている
吸着塔１９からの排出ガス５は、ほとんどがN2ガスから
なっているので、そのまま大気放出してもよいのである
が、万一濃厚なNOx ガスが大気に漏れる場合を想定し
て、リサイクルガス５としてNOx 吸着塔１７入口にリサ
イクルするようにしているのである。
吸着塔１９からの排出ガス５は、ほとんどがN2ガスから
なっているので、そのまま大気放出してもよいのである
が、万一濃厚なNOx ガスが大気に漏れる場合を想定し
て、リサイクルガス５としてNOx 吸着塔１７入口にリサ
イクルするようにしているのである。
【００３０】NOx 脱着塔として働いている吸着塔１８で
は、先に吸着したNOx をガス側に脱着させる。このため
にNOx 脱着塔１８の内部は真空ポンプ９で脱気され減圧
条件下に置かれる。減圧下で吸着剤からガス側に脱気し
たNOx ガス７において、そのNOx 濃度は入口ガス１のNO
x 濃度に比較して百倍程度に濃縮されておりガス流量も
百分の１程度に減少しているが、後述のNOx 分解工程へ
の供給ガス量をさらに減少させNOx 濃度を上昇させるた
めに、再度NOx 濃縮工程（図１のNOx 濃縮塔として働く
吸着塔１９）を設けることもできる。図１の実施例はそ
の例を示した。
は、先に吸着したNOx をガス側に脱着させる。このため
にNOx 脱着塔１８の内部は真空ポンプ９で脱気され減圧
条件下に置かれる。減圧下で吸着剤からガス側に脱気し
たNOx ガス７において、そのNOx 濃度は入口ガス１のNO
x 濃度に比較して百倍程度に濃縮されておりガス流量も
百分の１程度に減少しているが、後述のNOx 分解工程へ
の供給ガス量をさらに減少させNOx 濃度を上昇させるた
めに、再度NOx 濃縮工程（図１のNOx 濃縮塔として働く
吸着塔１９）を設けることもできる。図１の実施例はそ
の例を示した。
【００３１】以下、その操作を説明する。脱着したNOx
ガス７は、NOx 濃縮塔１９に供給する。この結果、NOx
濃縮塔１９でほとんどのNOx は吸着除去され、その他窒
素や酸素のガスはほとんど通過して、前述したようにNO
x 濃縮工程リサイクルガス５としてNOx 吸着塔１７に返
される。
ガス７は、NOx 濃縮塔１９に供給する。この結果、NOx
濃縮塔１９でほとんどのNOx は吸着除去され、その他窒
素や酸素のガスはほとんど通過して、前述したようにNO
x 濃縮工程リサイクルガス５としてNOx 吸着塔１７に返
される。
【００３２】濃縮NOx 脱着塔として働いている吸着塔２
０では、前述のNOx 脱着塔１８の場合と同様に、真空ポ
ンプ３８で脱気され減圧条件下に置かれる。
０では、前述のNOx 脱着塔１８の場合と同様に、真空ポ
ンプ３８で脱気され減圧条件下に置かれる。
【００３３】減圧下で吸着剤からガス側に脱着したNOx
ガス１０はNOx 濃縮真空ポンプ３８の出口ガス１１か
ら、熱交換器１３で加温されたガス１２となり、SOx ガ
ードリアクター３９にてSO2 を除いた後さらに加熱器１
４でNOx 分解反応に適した温度まで加熱された後、NOx
分解触媒が充填されたNOx 分解塔２１に導入される。
ガス１０はNOx 濃縮真空ポンプ３８の出口ガス１１か
ら、熱交換器１３で加温されたガス１２となり、SOx ガ
ードリアクター３９にてSO2 を除いた後さらに加熱器１
４でNOx 分解反応に適した温度まで加熱された後、NOx
分解触媒が充填されたNOx 分解塔２１に導入される。
【００３４】NOx 分解塔２１に導かれるガスのNOx 濃度
は、さらに濃縮され、ガス量も大幅に減少しており、さ
らにNOx 分解塔２１後の出口ガス１５によりパージされ
た出口ガス１０はO2をあまり含有しないため、NOx 分解
塔２１に充填された触媒によりNOx を直接分解するのに
適した状態となっており、ほとんどのNOx は少量の触媒
で前記式（１）に従って窒素と酸素に分解される。
は、さらに濃縮され、ガス量も大幅に減少しており、さ
らにNOx 分解塔２１後の出口ガス１５によりパージされ
た出口ガス１０はO2をあまり含有しないため、NOx 分解
塔２１に充填された触媒によりNOx を直接分解するのに
適した状態となっており、ほとんどのNOx は少量の触媒
で前記式（１）に従って窒素と酸素に分解される。
【００３５】一方、加熱器１４の後側にNOx の還元剤と
してプロパンガス３９を添加する場合も、NOx 分解塔２
１に充填された触媒により、NOx 分解反応式（２）で脱
硝する。この場合、O2濃度があまり高くないため反応式
（２）−ii) の剤反応が抑制され（２）−iii)の反応で
選択的に進み添加する還元剤であるプロパン量を低下さ
せることが可能である。
してプロパンガス３９を添加する場合も、NOx 分解塔２
１に充填された触媒により、NOx 分解反応式（２）で脱
硝する。この場合、O2濃度があまり高くないため反応式
（２）−ii) の剤反応が抑制され（２）−iii)の反応で
選択的に進み添加する還元剤であるプロパン量を低下さ
せることが可能である。
【００３６】また、本発明で使用する吸着剤は汚染ガス
中の硫黄酸化物SOx 、一酸化炭素CO、ハイドロカーボン
やアルデヒド類も吸着する性質があり、SOx を除くこれ
ら吸着ガスのほとんどは脱着後はNOx 分解塔２１内で下
式に従い無害化処理される。
中の硫黄酸化物SOx 、一酸化炭素CO、ハイドロカーボン
やアルデヒド類も吸着する性質があり、SOx を除くこれ
ら吸着ガスのほとんどは脱着後はNOx 分解塔２１内で下
式に従い無害化処理される。
【００３７】 CO ＋1/2 O2 ─→ CO2 …………（３） CH4 ＋ ２O2 ─→ CO2 ＋２H2O …………（４） HCHO＋ O2 ─→ H2O ＋CO2 …………（５） なお、図１中、２２〜２９、３０〜３７は各塔の切換弁
を示す。
を示す。
【００３８】以下、本発明方法の効果を立証するための
実験例を示す。 （実験例１）図１のNO吸着塔１９，２０のシーケンス法
を下記表２に示す。
実験例を示す。 （実験例１）図１のNO吸着塔１９，２０のシーケンス法
を下記表２に示す。
【００３９】
【表２】
【００４０】吸着剤として、銅をイオン交換したＹ型ゼ
オライトを用いて、ライン１、８、１６におけるガス組
成、ガス流量を表３に示す。また、上記シーケンスのパ
ージ工程において、切換弁３７を開いてNOx 分解塔後の
出口ガスを用いる場合のライン１０におけるガス組成、
ガス流量を併せて表３に示す。
オライトを用いて、ライン１、８、１６におけるガス組
成、ガス流量を表３に示す。また、上記シーケンスのパ
ージ工程において、切換弁３７を開いてNOx 分解塔後の
出口ガスを用いる場合のライン１０におけるガス組成、
ガス流量を併せて表３に示す。
【００４１】このガス組成にてNOの直接分解試験を行っ
た。
た。
【００４２】触媒は銅をイオン交換された結晶性シリケ
ート１．２CuO ・〔０．２Fe2O3 ・０．８Al2O3 〕・２
５SiO2（特開平３−１４３５４７号公報）を用いて、NO
x の分解試験を実施した。GHSV５０ h-1、温度４５０℃
でライン１６のガスをNOx 分解塔２１へ導入した結果、
NOx 分解率８０％を安定に有した。 （実験例２）実験例１で得られたガス組成（表３）を用
いて、プロパンを還元剤として用いてNOx の分解反応を
実施した。触媒は実験例１と同様なものを用い、反応温
度３７０℃、GHSV 5000h-1プロパン３９を２０００ppm
を添加し、ガスを分解塔に導入した結果、NOx 分解率８
１％を長期にわたって得た。
ート１．２CuO ・〔０．２Fe2O3 ・０．８Al2O3 〕・２
５SiO2（特開平３−１４３５４７号公報）を用いて、NO
x の分解試験を実施した。GHSV５０ h-1、温度４５０℃
でライン１６のガスをNOx 分解塔２１へ導入した結果、
NOx 分解率８０％を安定に有した。 （実験例２）実験例１で得られたガス組成（表３）を用
いて、プロパンを還元剤として用いてNOx の分解反応を
実施した。触媒は実験例１と同様なものを用い、反応温
度３７０℃、GHSV 5000h-1プロパン３９を２０００ppm
を添加し、ガスを分解塔に導入した結果、NOx 分解率８
１％を長期にわたって得た。
【００４３】
【表３】
【００４４】（比較例１）実験例２において、図１のSO
x ガードリアクター３９を設置しない場合のNOx分解試
験を実施した。触媒及び反応条件は実験例２と同様にし
て実施した結果NOx 分解率は次のように変化した。 反応初期NOx 分解率８１％→５００時間供給後５２％。 本結果より汚染空気中のSOx が触媒を被毒するため経時
的に触媒性能が低下すると考えられる。
x ガードリアクター３９を設置しない場合のNOx分解試
験を実施した。触媒及び反応条件は実験例２と同様にし
て実施した結果NOx 分解率は次のように変化した。 反応初期NOx 分解率８１％→５００時間供給後５２％。 本結果より汚染空気中のSOx が触媒を被毒するため経時
的に触媒性能が低下すると考えられる。
【００４５】
【発明の効果】実施例にて示すように、本発明方法であ
るNOx 分解工程の前にSOx 除去工程を設けることによっ
てSOx のNOx 分解触媒層への流入を防ぎ安定なNOx 分解
活性を維持することを可能とした。
るNOx 分解工程の前にSOx 除去工程を設けることによっ
てSOx のNOx 分解触媒層への流入を防ぎ安定なNOx 分解
活性を維持することを可能とした。
【図１】本発明による希薄NOx 含有空気の処理方法の実
施の態様を示す工程図である。
施の態様を示す工程図である。
１７〜２０ NOx 吸着塔 ２１ NOx 分解塔 ２２〜３７ 切換弁 ３９ SOx ガードリアクター
Claims (1)
- 【請求項１】 大気中の希薄な窒素酸化物を常温で吸着
剤により吸着除去して清浄空気を大気中に放出し、一
方、吸着窒素酸化物を前記吸着剤から脱着して濃縮され
た窒素酸化物を含む脱着ガスを得る窒素酸化物吸脱着工
程、及び前記脱着ガスを窒素酸化物分解触媒によりアン
モニアを添加せず脱硝する窒素酸化物分解工程を有する
希薄窒素酸化物含有空気の浄化方法において、前記脱着
ガスから硫黄酸化物を除去して前記窒素酸化物分解工程
に硫黄酸化物が流入するのを防ぐ硫黄酸化物除去工程を
有することを特徴とする希薄窒素酸化物含有空気の処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4235864A JPH0679134A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 希薄窒素酸化物含有空気の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4235864A JPH0679134A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 希薄窒素酸化物含有空気の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0679134A true JPH0679134A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=16992384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4235864A Withdrawn JPH0679134A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 希薄窒素酸化物含有空気の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679134A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104548809A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-04-29 | 南京工业大学 | 一种活性焦脱硫脱硝与膜分离除尘集成系统及处理方法 |
| JP2017012978A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 前澤工業株式会社 | ガス精製装置とガス精製方法 |
| CN115445375A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-09 | 湘潭大学 | 一种吸附-微波催化直接分解no脱硝方法 |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP4235864A patent/JPH0679134A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104548809A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-04-29 | 南京工业大学 | 一种活性焦脱硫脱硝与膜分离除尘集成系统及处理方法 |
| JP2017012978A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 前澤工業株式会社 | ガス精製装置とガス精製方法 |
| CN115445375A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-09 | 湘潭大学 | 一种吸附-微波催化直接分解no脱硝方法 |
| CN115445375B (zh) * | 2022-09-21 | 2024-04-12 | 湘潭大学 | 一种吸附-微波催化直接分解no脱硝方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |