JPH0698270B2

JPH0698270B2 - 窒素酸化物の除去方法

Info

Publication number: JPH0698270B2
Application number: JP2121525A
Authority: JP
Inventors: 忠夫仲辻; 宏益清水; 建彦伊藤; 藤夫菅沼
Original assignee: Petroleum Energy Center PEC
Current assignee: Japan Petroleum Energy Center JPEC
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH0418916A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は窒素酸化物（以下、NO_Xと略記する）の除去方
法に係わり、詳しくは窒素酸化物の除去を吸着工程と脱
着分解工程とに分けて行い、さらに脱着分解工程におい
て通電によりNO_X分解用の触媒活性物質を加熱すること
により窒素酸化物を効率よく除去する方法に関する。

〔従来の技術〕

各種排気ガス中に存在するNO₂、NO等の窒素酸化物は人
体に有害であり、かつ酸性雨や光化学スモッグの発生原
因ともなるので、その効果的除去手段が望まれている。

ところで、排気ガス中のNO_Xを低減させる方法として
は、すでに実用化されているものがある。

例えば、（イ）ガソリン自動車における三元触媒法、及び（ロ）ボイラーなどの大型排出源からの排気ガスを対象
とするアンモニアによるNO_Xの選択的接触還元法などが
ある。

また、（ハ）白金などの貴金属担持触媒、金属酸化物触媒、ま
たはある種のペロブスカイト系酸化物触媒を用いてNO_X
を無害な窒素、酸素あるいは亜酸化窒素に分解する方
法、および（ニ）金属担持ゼオライト触媒、特に分解活性の高い銅
担持ゼオライト触媒を用いるNO_Xの直接分解法が報告さ
れている（岩本正和著、J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,127
2（1986））。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記（イ）の方法は、ディーゼルエンジ
ンからの排気ガスのように酸素が共存する系には原理的
に適用できない。

上記（ロ）の方法では、還元剤としてアンモニアを用い
るためランニングコストが高くつき不経済であるととも
に、装置が大型化するので、自動車のように移動発生源
からの排気ガス中のNO_Xの除去処理には適用し難い面が
ある。

上記（ハ）の方法は、排気ガスの浄化に用いるためには
触媒活性が低過ぎるため、実用化には至っていない。

また上記（ニ）の方法も、ディーゼルエンジンからの排
気ガスのようにガス中の酸素濃度が高く、しかもNO_X濃
度が低い場合には高い触媒活性は期待できず、実用化に
は程遠いのが現状である。

これらの問題を解消するためにNO_X含有ガスを、比較的
低温でNO_X吸着剤もしくはNO_X分解用触媒からなる吸着層
に接触させてNO_Xを吸着させ、次いでこの吸着層を加熱
炉等の外部加温装置にて昇温することにより窒素、酸素
および亜酸化窒素へ分解させることが考えられる。

しかしながら、外部加温装置による加熱では、吸着層の
温度だけでなくNO_X含有排気ガスの温度も同時に昇温す
ることになるので、多量の熱量が必要になるばかりでな
く、外部加温装置の付設により除去装置が大型化してし
まい実用的でない。

また、NO_X含有ガスのNO_X濃度が低い場合は、NO_X／O₂モ
ル比が小さくなるため、NO_Xの分解反応が大きく抑制さ
れるという重大な問題が生じる。

本発明は以上の事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、NO_X分解用の触媒活性物質もしく
はNO_X吸着剤を担持した導電性の担体にNO_Xを比較的低温
で吸着させ、次いでこの担体に通電して発熱抵抗物質を
発熱させて触媒活性物質もしくはNO_X吸着剤を加熱し、
該触媒活性物質もしくはNO_X吸着剤に前記吸着により濃
縮されたNO_Xを脱着分解させるか、もしくは脱着させ後
流のNO_X分解用触媒活性物質にて分解させることによ
り、NO_X／O₂モル比を大きく保った状態でNO_Xを効率よく
除去する方法を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明に係るNO_Xの除去方法
（以下、「本発明方法」という）は、NO_X含有ガスを通
流させるための複数の流路が設けられた、導電性の発熱
抵抗物質を含有してなる担体に、少なくともNO_X分解用
の触媒活性物質を担持させてなる触媒フィルターに（し
たがって、場合によっては前段が吸着剤層、後段がNO_X
分解触媒層の場合も含まれる）、NO_X含有ガスを通流さ
せて、NO_Xを前記担体に吸着させる吸着工程と、前記発
熱抵抗物質に通電して前記触媒活性物質もしくは吸着剤
を加熱し、該触媒活性物質にて前記NO_Xを脱着分解させ
るか、あるいは吸着剤から脱着したNO_Xを後流のNO_X分解
触媒にて分解させる脱着分解工程とを有してなる。

本発明方法が処理対象とするNO_X含有ガスとしては、デ
ィーゼル自動車からの排気ガス、コージェネ用ディーゼ
ル機関からの排気ガス、ガスエンジンからの排気ガスな
どが挙げられる。

本発明における触媒活性物質としては、例えば銅担持ZS
M−５型ゼオライト、アルミナ担持白金、マグネシア担
持白金、酸化コバルト、銀−酸化コバルトを挙げること
ができる。

なお、必要に応じて触媒活性物質とともに、酸素欠陥型
ペロブスカイト等の吸着剤を担体に担持させたものを用
いてもよい。また、吸着剤として、前述した酸素欠陥型
ペロブスカイト、ゲーサイト、ゲーサイト担持炭素繊維
などの公知のNO_X吸着剤を用いることができる。

この場合、吸着剤と触媒活性物質との混合物を適宜の形
状の担体に担持させてもよく、吸着剤をガス通流方向上
流側に、また触媒活性物質を同下流側に配するようにし
てもよい。

後者は、上流側に位置する吸着剤にてNO_Xを吸着させ、
下流側に位置する触媒活性物質にて吸着されたNO_XをN₂
と、O₂もしくはN₂Oとに脱着分解するようにしたもので
ある。

本発明における導電性の発熱抵抗物質としては、例えば
グラファイト、カーボンファイバー、炭化ケイ素、銀、
ニッケルクロム合金、クロムアルミニウム合金、ステン
レスなどが挙げられる。また、その形状は特に限定され
ず、粉体、ウィスカー、短繊維等の種々の形状のものを
用いることができる。

本発明における触媒フィルターとしては、例えば導電性
の発熱抵抗物質をNO_X分解用の触媒活性物質とともに成
形材料にて一体成形してなるものが挙げられる。この場
合は、触媒活性物質、発熱抵抗物質および成形材料を均
一に混合した後、押出成形等の適宜の成形法により成形
して作製される。なお、成形時の押出性を改良するため
に粘土などを可塑剤として配合してもよい。

上記成形材料としては、例えばメチルセルロース、ポリ
ビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポ
リアミド、ポリエステルが挙げられる。

なお、触媒フィルターがハニカム状の場合は、総重量基
準で、触媒活性物質を20〜80％程度、また発熱抵抗物質
を80〜20％程度含有させたものが好ましい。触媒の含有
量が80％を越えても増量に応じたNO_X分解能の改善が認
められず不経済であり、また20％未満であると充分なNO
_X分解効果が得られない。また、発熱抵抗物質の含有量
が20％未満では充分な発熱が得られず、また80％を越え
ると触媒とNO_Xの接触効率が低下する虞れがある。

本発明における触媒フィルターの形状は特に限定され
ず、ハニカム状、フォーム状、コルゲート状、メッシュ
状等の種々の形状のものを用いることができる。

かかる触媒フィルターは成形後、そのままでも使用可能
であるが、焼成して成形材料を炭化することにより、そ
の導電性を向上させることができる。

その他、触媒フィルターとして、導電性の発熱抵抗物質
を含有する適宜の形状の担体に、触媒活性物質を担持さ
せたものを用いることもできる。

第６図はかかる触媒フィルターが装着されたNO_X分解器
Ｄの一例を示したものであり、同図においてNO_X分解器
Ｄは、少なくともNO_X含有ガスの通流方向に沿って多数
の断面正方形状の流路64を有するハニカム状の触媒フィ
ルター１、一対の電極板62、62および電機絶縁性のケー
シング６などからなる。第７図は第６図における流路64
の近傍を拡大して示したものである。

触媒フィルター１は、触媒活性物質および導電性の発熱
抵抗物質を成形材料により一体成形した後、これにケー
シング65を外嵌して作製されたものであり、触媒フィル
ター１の対向する両側面には、銅や、ステンレスなどか
らなる電極板62、62が密着して設けられている。

以上の如き構成のNO_X分解器Ｄを用いてNO_X分解を行うに
は、例えば先ず流路64内にNO_X含有ガスを通流させ、NO_X
を触媒フィルターに吸着させ、その後両電極板62、62に
導電線（リード線）63,63を接続して触媒フィルター１
内に通電する。

そうすると、通電により触媒フィルター１内の発熱抵抗
物質が発熱して触媒活性物質を加熱し、その結果吸着し
たNO_Xが触媒上で脱着分解しNO_Xが効率よく分解される。
これは、NO_X分解反応は酸素の存在によって大きく抑制
されるが、これらの工程においてはNO_Xが触媒上におい
て高密度に存在しているため、この影響が大幅に緩和さ
れるためであると考えられる。

触媒フィルター１内の流路64の断面形状は特に限定され
るものではなく、上記四角形の他、六角形、三角形等の
任意の形状とすることが可能である。なお、ハニカムの
壁厚（第７図におけるｔ）は0.1〜1.0mm程度、ピッチ
（第７図におけるｐ）は1.0〜7.0mm程度が適当である。

NO_Xの吸着温度は、使用する触媒活性物質の種類によっ
て最適温度が異なる。使用するエネルギーを少なくする
ために、室温〜NO_X脱着分解温度（600℃前後）よりも10
0℃程度低い温度の範囲が好ましい。

NO_Xの脱着分解温度も、触媒の種類によって異なるが、
触媒として銅−ZSM−５型ゼオライトおよび銀−酸化コ
バルトを用いる場合は約300〜600℃の範囲が特に有効で
あり、酸化コバルト、アルミナ担持白金、マグネシア担
持白金を用いる場合は約600〜800℃の範囲が好ましい。

このように脱着分解温度に比べて、比較的低温でNO_Xを
触媒フィルターに吸着させ、次いで通電して比較的高温
で脱着分解するようにすれば、NO_X／O₂モル比を大きく
保った状態でNO_Xが窒素、酸素、亜酸化窒素に効率よく
分解される。

また、このようにNO_Xの脱着分解温度と吸着温度を別々
に設定し、脱着分解温度を高くすることにより、触媒毒
である酸素が触媒活性物質の表面に付着した場合、酸素
脱着が容易になり、このことによってもNO_Xの分解効率
が向上する。

なお、NO_Xの分解率は実際には100％には達しないので、
脱着分解時にキャリヤーガスを通流させて未分解のNO_X
を分解生成物と共に強制的に排出させることが好まし
い。この場合のキャリヤーガスとしては、例えば空気や
NO_X含有ガス自体を用いることができる。キャリヤーガ
スを用いる場合、吸着時の流量に比較して脱着分解時の
流量を小さくすることが好ましい。空間速度（SV）を零
ないし小さくすることが、NO_Xの分解率の著しい向上に
つながるからである。

本発明方法においては、吸着工程における触媒活性物質
とNO_X含有ガスとの接触時間、および脱着分解工程にお
ける触媒活性物質とキャリヤーガスとの接触時間は特に
制限されるものではない。

すなわち、NO_X含有ガスのNO_X濃度に応じて触媒活性物質
の分解活性と分解性能とが最高に発揮されるように接触
時間を適宜設定すればよい。

一般に、高分解率を実現するためには、脱着分解時の接
触時間を吸着時の接触時間の約100倍以上長くとること
が好ましい。

以下、本発明方法を図を参照しつつさらに詳しく説明す
る。

第１図および第２図は本発明方法を実施するためのNO_X
除去装置Ａを示し、同図においてNO_X除去装置Ａは触媒
活性物質および発熱抵抗物質を含有したハニカム状の触
媒フィルターが装填された一対の処理槽２および３、NO
_X含有ガスの導入管４、同排出管５、流路切り換え弁６
および管路7A、8A、7B、8Bなどからなる。

処理槽２、３の各ガス入側2A、3Aは、それぞれ管路7A、
8Aを介して流路切り換え弁６に連結され、また処理槽
２、３の各ガス出側2B、3Bは、それぞれ管路7B、8Bを介
して流路切り換え弁６に連結されており、処理槽２と処
理槽３とが常に直列接続されるように構成してある。

各処理槽には、図示しない加熱手段および冷却手段が付
設されて交互に高温（NO_Xの脱着分解温度）および低温
（NO_Xの吸着温度）に保持し得るようにされている。

処理槽２、３には、各処理槽と並列的にそれぞれ流量調
節弁10Aを備えたバイパス管路9A、および、流量調節弁1
0Bを備えたバイパス管路9Bが設けられており、各流量調
節弁の開度を調整することによって脱着分解時に各処理
槽内を通流するNO_X分解ガスの流量を加減し得るように
されている。

流路切り換え弁６には、導入管４、排出管５が接続され
て、それぞれガスを導入、排出し得るようになってい
る。

以上のような構成のNO_X除去装置Ａにおいて、先ず第１
図に示すように、処理槽２および３をNO_X吸着温度にし
てNO_X吸着槽として機能させる。

すなわち、NO_X含有ガス導入管４からNO_X含有ガスを導入
し、流量調節弁10A、10Bを閉じてバイパス管路9A、9Bを
“閉”にした状態で、順次管路7A、処理槽２、管路7B、
流路切り換え弁６、管路8A、処理槽３、管路8Bに通流さ
せて、処理槽２にNO_Xを吸着させる。

次いで、通電して処理槽２内を適宜の脱着分解温度にま
で昇温して、処理槽２内に装填された触媒フィルターに
吸着されたNO_Xを脱着分解させる。また、このとき流量
調節弁10Aの開度を調節することにより、処理槽２内に
流れる流量を効率よく脱着分解が起こる流量に設定す
る。

この脱着分解により生じた分解ガスおよび未分解のNO_X
は、NO_X含有ガスとともに処理槽２から排出される。

次いで、処理槽２から排出されたガスを、管路7B、流路
切り換え弁６、管路8Aを経て、処理槽２の下流側に配さ
れた処理槽３に導く。

なお、バイパス管路9Aを流れる一部のNO_X含有ガスは管
路7Bに流入する際、処理槽２から排出されたガスと合流
する。

一方、処理槽３は適宜の吸着温度に保持されており、処
理槽２から排出されてきた未分解のNO_XおよびNO_X含有ガ
ス中のNO_Xは処理槽３内に装填された触媒フィルターに
吸着され、先に処理槽２内で形成されたN₂、O₂等の分解
ガスだけが排出管５から排出される。

次いで、処理槽２への通電を停止して、冷却手段にて処
理槽２内を所定のNO_X吸着温度に降温する一方、通電手
段にて処理槽３に通電して、これを所定のNO_X脱着分解
温度まで昇温した後、流量調節弁10Aを“閉”にし、流
量調節弁10Bを“開”にした後、流路切り換え弁６を切
り換える。

第２図は、このときのNO_X除去装置Ａの状態を示す。

そうすると、第１図に示す状態の場合とは逆に、処理槽
３内でNO_Xの脱着分解が起こり、処理槽２内で処理槽３
から排出されてきたガス中のNO_Xの吸着が起こる。

なお、バイパス管路9Bを通流した一部のNO_X含有ガス
は、バイパス管路8Bにおいて処理槽３からのガスと合流
する。

このように、吸着槽における吸着が飽和になる前に脱着
分解槽における脱着分解が完了するように第１図および
第２図に示した状態が繰り返されるようにNO_X除去装置
Ａを操作すれば、NO_X含有ガス中のNO_Xを連続的に分解除
去することができるのである。

その他、第３図および第４図に示すNO_X除去装置Ｂを用
いることもできる。なお、両図中、第１図または第２図
中の符号と同一の符号が付された部材はそれらのものと
実質的に同一の部材である。

第３図に示すNO_X除去装置Ｂでは、NO_X含有ガスが導入管
13から導入され、流路切り換え弁12、管路11を経て処理
槽２に送られてNO_Xが吸着され、残余のガスは管路7Bお
よび流路切り換え弁６を経て排出管５から排出される。

次いで、処理槽３をNO_X吸着温度にした後に第４図に示
すように流路切り換え弁６および12を切り換え、処理槽
２をNO_X分解温度に昇温する。

一方、キャリヤーガス（空気）が、導入管14から流路切
り換え弁12、管路11を経て処理槽２に送られ、処理槽２
から排出されたNO_X分解ガスおよび未分解NO_Xを伴うキャ
リヤーガスは管路7B、流路切り換え弁６および管路8Aを
経て処理槽３に送られ、未分解NO_Xが処理槽３に吸着さ
れる。

このように、吸着槽における吸着が飽和になる前に脱着
分解槽における脱着分解が完了するように第３図および
第４図に示した状態が繰り返されるようにNO_X除去装置
Ｂを操作すれば、NO_X含有ガス中のNO_Xを連続的に分解除
去することができるのである。

第５図は本発明方法を実施するためのさらに別のNO_X除
去装置Ｃを示すものである。なお、図中、第１図〜第４
図中の符号と同一の符号が付された部材はそれらのもの
と実質的に同一の部材である。

第５図に示すNO_X除去装置Ｃは、一対の処理槽２および
３、導入管４、排出管５および管路7A、7B、8A、8Bなど
からなる。

管路7A、8Aは、それぞれ処理槽２、３のガス入側に接続
され、また管路7B、8Bは、それぞれ処理槽２、３のガス
出側に接続されており、管路7A、8Aの各上流端は合管し
て、導入管４に接続され、また管路7B、8Bの各下流端は
合管して、排出管５に接続されている。

また、管路7A、8Aには、それぞれ流量調節弁10A、10Bが
設けられており、その開度を調節することによって脱着
分解時に各処理槽内を通流するNO_X分解ガスの流量を加
減し得るようにしてある。

なお、処理槽２および３には、NO_X除去装置Ａ、Ｂの場
合と同様、図示しない加熱手段および冷却手段が付設さ
れている。

以上の如き構成のNO_X除去装置Ｃにおいて、先ず処理槽
２、３内をNO_Xの吸着温度に設定保持し、また流量調節
弁10aを“開”に、10Bを“閉”にする。

この状態で、導入管４からNO_X含有ガスを導入して、NO_X
含有ガスを処理槽２内に通流させると、処理槽２はNO_X
吸着槽として機能してNO_Xが処理槽２内に吸着される。

次いで、流量調節弁10Aを閉じるとともに、処理槽２内
に通電してこれを所定のNO_X脱着分解温度に昇温すると
同時に、流量調節弁10Bを“開”にするとともに、処理
槽３をNO_Xの吸着温度に保持する。

そうすると、今度は処理槽３が吸着槽として、また処理
槽２が脱着分解槽として働き、それぞれNO_Xが吸着また
は脱着分解される。

以上の操作を繰り返し行うことにより、連続的にNO_X含
有ガスからNO_Xを分解除去することができる。

この方法によれば、NO_Xの脱着分解を、空間速度（SV）
が殆ど０（零）の状態で行うことになるので、触媒活性
物質の分解活性をより高めることができ、効率良くNO_X
を除去することができる。

なお、以上のいずれの場合にも説明の便宜上、一対の処
理槽を用いる場合について説明したが、処理槽を増やし
て処理能力の向上を図ってもよいことは勿論である。

また、各処理槽に仕様の異なる触媒フィルターを装填し
て、吸着時および脱着分解時に各処理槽を各別に好適温
度に保持するようにしてもよい。

ところで、定常状態におけるNO_X処理量は、処理槽内に
吸着されたNO_X量（NO_X吸着量）×分解率で定義される。

従って、本発明方法において、処理槽内のNO_X吸着量が
多過ぎれば処理槽の数を増加すればよく、また分解率が
低く未分解NO_Xが多い場合は各処理槽の吸着容量を大き
くすればよい。

また、NO_X除去率を完全ならしめるためには、理論量（N
O_X処理量÷分解率）に安全率をかけたところの大きめの
吸着容量を有する処理槽を用いる必要があることは言う
までもない。

〔作用〕

吸着工程でNO_X吸着温度に保持された触媒フィルターに
よりNO_X含有ガス中のNO_Xが吸着され、通電加熱を伴う脱
着分解工程で吸着されたNO_Xが脱着分解される。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する
が、本発明は下記実施例に何ら限定されされるものでは
なく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して
実施することが可能なものである。

〔実施例１〕〔銅担持ゼオライトの調製〕ビーカーにAl(NO₃)₃−９H₂Oを3.13gと水を100ml入れ、
マグネチックスターラーで攪拌溶解しながら、これに臭
化テトラプロピルアンモニウム7.98gとシリカゾル水溶
液（SiO₂を31重量％、Na₂Oを0.4重量％、Al₂O₃を0.03重
量％含有する水溶液）60gを加えた。

次いで、この溶液に、水酸化ナトリウム3.12gを40mlの
水に溶解した溶液を攪拌しながら徐々に加えて混合し、
この混合液をオートクレーブに仕込み160℃で72時間攪
拌下で結晶化させた。

次いで、得られた結晶化物を固液分離した後、水洗、乾
燥して基材となるZSM−５ゼオライト（Si/Al₂モル比＝7
0）を得た。

次いで、市販の酢酸銅を水に溶解して得た0.05モル/lの
酢酸銅水溶液に、上記ZSM−５ゼオライトを投入し１昼
夜攪拌した後、遠心分離した。この操作を３回繰り返
し、最後に純水で５回洗浄し110℃で終夜乾燥して銅担
持ZSM−５ゼオライトを調製した。

〔触媒フィルターの作製〕

上記ZSM−５ゼオライト1kgとグラファイト粉末（和光純
薬社製の導電性材料）100gとメチルセルロース（信越化
学社製、商品名「Hi−メトローズ」）30gと水500gとを
充分に混練した後、これをピッチ1.3mm、ハニカムの壁
厚0.2mmのハニカム成形用ダイスを装着した押し出し機
にて押し出し、ハニカム状の触媒フィルターを得た。

得られた触媒フィルターを通風乾燥後、100℃で18時間
乾燥し、その後450℃で３時間焼成した。この触媒フィ
ルターを20mm×20mm×25mm大の直方体状にカットし、銅
電極を両側面（20mm×25mm面）に装着して、抵抗を測定
したところ10Ωであった。

〔NOの除去反応〕

上記触媒フィルターを第６図に示すNO_X分解器Ｄに装填
し、これに1000ppmの一酸化窒素（以下「NO」という）
と10％の酸素とを含むヘリウムガスを、室温下、毎分10
0mlの流速で10分間流通させてNOを吸着させた。

次いで、その流速を保持して触媒フィルターに3.3Aの電
流を通じ、触媒フィルターの温度を600℃に昇温した。
この時のガス出口温度は365℃であった。

なお、上記触媒フィルターの温度およびガス出口温度
は、それぞれ熱電対により測定した。

また、NOの分解率を化学発光式NO_X分析計およびガスク
ロマトグラフィーを用いて調べたところ、30％であっ
た。さらに、昇温時の流速をほぼ零とし、600℃に達し
た後5mlで流出させたときのNO分解率を調べたところ、6
0％であった。

〔比較例１〕実施例１で作製したものと同様の触媒フィルターを第６
図に示すNO_X分解器Ｄに装填し、これに1000ppmのNOと10
％の酸素とを含むヘリウムガスを600℃で毎分100mlの流
速で通流させて、NOの分解率を調べたところ６％であっ
た。

〔実施例２〕〔酸化コバルトの調製〕硝酸コバルト（Co(NO₃)₂・６H₂O）72.52gを純水に溶解
して500mlとし、マグネチックスターラーで攪拌しなが
ら炭酸ナトリム（Na₂CO₃）31.69gの250ml水溶液を１時
間かけて滴下し、沈澱を生成させた。さらに１時間攪拌
した後、遠心分離機で沈澱を分離した。得られた固形物
を純水で５回洗浄した後、乾燥器中110℃で終夜乾燥し
て粉砕し、次いで空気気流中で400℃まで焼成して酸化
コバルトを調製した。焼成は、室温から300℃までを毎
分１℃の割合、300℃から400℃までを毎分4.3℃の割合
で昇温し、その後400℃に４時間保持して行った。

〔触媒フィルターの作製〕

上記酸化コバルトを用い、実施例１と同様にしてハニカ
ム状の触媒フィルターを作製し、この触媒フィルターを
20mm×20mm×25mm大の直方体状にカットし、銅電極をそ
の両側面（20mm×20mm面）に装着して抵抗を測定したと
ころ11Ωであった。

〔NOの除去反応〕

上記触媒フィルターを第６図に示すNO_X分解器Ｄに装填
し、これに1000ppmのNOと10％の酸素とを含むヘリウム
ガスを、200℃で毎分100mlの流速で40分間通流させて、
NOを吸着させた。次いでその流速を保持して触媒フィル
ターに3.2Aの電流を通じ、触媒フィルターの温度を600
℃まで昇温し、実施例１と同様にしてNO分解率を調べた
ところ19％であった。

〔比較例２〕実施例２で作製したものと同様の触媒フィルターを第６
図に示すNO_X分解器Ｄに装填し、1000ppmのNOと10％の酸
素とを含むヘリウムガスを600℃で毎分100mlの流速で通
流させて、実施例１と同様にしてNO分解率を調べたとこ
ろ４％であった。

〔実施例３〕実施例１で作製したものと同様の触媒フィルターを、そ
れぞれ第１図に示すNO_X装置Ａの処理槽２および３にそ
れぞれ充填し、500ppmのNOと15％の酸素とを含むヘリウ
ムガスを毎分100mlの流速で30分間通流させた。次い
で、第２図に示すように流路切り換え弁６により流路を
切り換えて、実施例１と同様の操作を繰り返した。

この時、最終的に装置から流出するNO_X濃度を調べたと
ころ、殆ど認められなかった。

NO_X含有ガスを連続的に通流させて、上記吸着、脱着分
解を繰り返しても同様の結果が得られた。

〔実施例４〕実施例１で作製したものと同様の触媒フィルターを、そ
れぞれ第３図に示すNO_X除去装置Ｂの処理槽２および３
にそれぞれ充填し、500ppmのNOと15％の酸素とを含むヘ
リウムガスを毎分100mlの流速で１時間通流させて、処
理槽２にNOを吸着させた。次いで、六口弁６および四口
弁12を切り換えて第４図に示す状態にした後、キャリヤ
ーガス導入管14に流すキャリヤーガス（空気）を一時的
に停止し、処理槽２を通る空気流量をほぼ０にした。こ
の状態で、通電して、触媒フィルターを600℃まで昇温
してNOの脱着分解を行った。次いで、キャリヤーガスを
通流させて処理槽２から排出されたガス中のNO分解率を
実施例１と同様にして調べたところ60％であった。

一方、最終的に装置から流出するNO_X濃度を調べたとこ
ろ、殆ど認められなかった。

上記吸着、脱着分解を繰り返しても同様の結果が得られ
た。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明に係るNO_Xの除去方
法によれば、吸着濃縮したNO_Xを高温下において脱着分
解するようにしたので、酸素が存在する系においても、
NO_Xを高効率で分解することができるとともに、その操
作も簡単である等、本発明は優れた特有の効果を奏す
る。

また、脱着分解時にキャリヤーガスを存在させて、空気
またはNO_X含有ガスの流量を極めて小さくするようにす
れば、NO_X分解率を大巾に向上させることも可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はそれぞれ本発明方法の実施において用
いるNO_X除去装置のシステム図、第６図は本発明方法に
おいて用いるNO_X分解器の斜視図、第７図は第６図に示
したNO_X分解器の流路近傍の部分拡大図である。Ａ、Ｂ、Ｃ……NO_X除去装置、Ｄ……NO_X分解器、１……触媒フィルター、２、３……処理槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅沼藤夫埼玉県北葛飾郡庄和町新宿新田228―16 審査官大熊幸治

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】窒素酸化物含有ガスを通流させるための複
数の流路が設けられた、導電性の発熱抵抗物質を含有し
てなる担体に、少なくとも窒素酸化物分解用の触媒活性
物質を担持させてなる触媒フィルターに、窒素酸化物含
有ガスを通流させて、窒素酸化物を前記担体に吸着させ
る吸着工程と、前記発熱抵抗物質に通電して前記触媒活性物質を加熱
し、該触媒活性物質に前記窒素酸化物を脱着分解させる
脱着分解工程とを有してなる窒素酸化物の除去方法。
【請求項２】前記触媒フィルターが、ガス通流方向上流
側に吸着剤を、ガス通流方向下流側に前記触媒活性物質
を前記担体に担持させてなるものである請求項１記載の
窒素酸化物の除去方法。
【請求項３】前記脱着分解工程が、前記触媒フィルター
への窒素酸化物含有ガスの通流を停止した状態で行われ
る請求項１または２記載の窒素酸化物の除去方法。