JPH0699029A - Treatment of nitrogen oxides and device therefor - Google Patents

Treatment of nitrogen oxides and device therefor

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JPH0699029A
JPH0699029A JP4275123A JP27512392A JPH0699029A JP H0699029 A JPH0699029 A JP H0699029A JP 4275123 A JP4275123 A JP 4275123A JP 27512392 A JP27512392 A JP 27512392A JP H0699029 A JPH0699029 A JP H0699029A
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JP
Japan
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oxygen
solid electrolyte
gas
oxide
electrodes
Prior art date
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Pending
Application number
JP4275123A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Tadokoro
敬章 田所
Takashi Shibuichi
敬 四分一
Yoshiaki Torimoto
善章 鳥本
Keiichi Den
慶一 傳
Masaki Sadakata
正毅 定方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To improve the efficiency of NOx treatment in the presence of oxygen by a solid electrolyte by covering both the surfaces of a specified solid electrolyte with electrode materials, applying voltage between electrodes or shortcircuiting between electrodes and feeding oxygen and organic compound contg. gas to be treated to one side and to the other side of the solid electrolyte respectively. CONSTITUTION:Both the surfaces of a solid electrolyte 1 having the property of converting oxygen into oxide ions, the property of allowing oxide ions to permeate and the property of converting oxide ions into active oxygen species are covered with electrode materials and voltage is applied to between electrodes 4 by a power unit 5 or a short circuit is made between electrodes 4. And oxygen is fed to the surface of a cathode 4 on the oxygen feed chamber 2 side of the solid electrolyte 1 and simultaneously NOx and organic compounds contg. gas to be treated is fed to the surface of an anode 4 on the reaction chamber 3 side or to its vicinity. Consequently, the organic compounds are oxidized by active oxygen species generated on the gas to be treated feed side and NOx is reduced by reducing action of the formed oxide.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質を用いた窒
素酸化物の処理方法及びその装置に関する。さらに詳し
くは、活性酸素種を用いて、共存させた有機化合物を介
して窒素酸化物を間接的に還元処理する処理方法及びそ
の装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for treating nitrogen oxides using a solid electrolyte. More specifically, the present invention relates to a treatment method and apparatus for indirectly reducing nitrogen oxides through an organic compound coexisting with active oxygen species.

【0002】[0002]

【従来の技術】窒素酸化物は、自動車の排ガス等の燃焼
後のガス中に含まれており大気汚染を引き起こす原因物
質であり、窒素酸化物の処理は空気浄化の点で重要であ
る。従来、窒素酸化物の処理は触媒を用いた還元反応法
が開示されていたが、さらに近年、固体電解質を用いて
窒素酸化物を、還元処理する方法が提案された。すなわ
ち、酸素イオンを透過させる特性を有する固体電解質の
両側に電極を被覆し、その一方側に窒素酸化物を供給
し、供給した側の電極(カソード)にマイナスの電圧を
印加することにより、窒素酸化物の酸素をその電極表面
上で引き抜くことで窒素に変換する方法である(特開昭
50−32092 号公報、特公昭55−3974号公報、特開平4 −
161223号公報、U.S.DOE Report p403
〜412 、1990)。
2. Description of the Related Art Nitrogen oxide is a causative substance that causes air pollution because it is contained in the gas after combustion such as exhaust gas of automobiles, and the treatment of nitrogen oxide is important from the viewpoint of air purification. Conventionally, a reduction reaction method using a catalyst has been disclosed for the treatment of nitrogen oxides, but more recently, a method of reducing nitrogen oxides using a solid electrolyte has been proposed. That is, electrodes are coated on both sides of a solid electrolyte having a property of transmitting oxygen ions, nitrogen oxide is supplied to one side of the solid electrolyte, and a negative voltage is applied to the electrode (cathode) on the supplied side to generate nitrogen. This is a method in which oxygen in the oxide is converted into nitrogen by drawing it out on the surface of the electrode (Japanese Patent Application Laid-open No. Sho-2004-2006).
50-32092, JP-B-55-3974, JP-A-4-
161223, U.S. Pat. S. DOE Report p403
~ 412, 1990).

【0003】しかしながら、上記の方法では、窒素酸化
物含有ガス中に酸素ガスを含有している場合、固体電解
質が窒素酸化物から酸素イオンを引き抜く反応より、酸
素ガスから酸素イオンを引き抜く反応の方が速いため、
効率の良い窒素酸化物の還元処理が困難であり、例え
ば、ディーゼルエンジンの排ガス等、酸素を含有した系
での窒素酸化物の処理には、実施が困難である。
However, in the above method, when oxygen gas is contained in the nitrogen oxide-containing gas, the reaction in which the solid electrolyte extracts oxygen ions from oxygen gas is more preferable than the reaction in which oxygen ions are extracted from nitrogen oxide. Is fast,
It is difficult to perform efficient nitrogen oxide reduction treatment, and it is difficult to perform nitrogen oxide treatment in a system containing oxygen such as exhaust gas of a diesel engine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従って、酸素共存下に
おいても窒素酸化物の処理が効率よく行える方法の開発
が望まれている。本発明の目的は、酸素イオンを透過さ
せる特性を有する固体電解質を用いて、従来、困難と思
われてきた酸素共存下での処理が行えるような窒素酸化
物の処理方法およびその装置を提供することにある。
Therefore, it is desired to develop a method capable of efficiently treating nitrogen oxides even in the coexistence of oxygen. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for treating nitrogen oxides, which can be treated in the coexistence of oxygen, which has been thought to be difficult in the past, by using a solid electrolyte having a property of allowing oxygen ions to permeate. Especially.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく鋭意研究した結果、固体電解質を用いた
酸化反応により生成する酸化物の還元作用を利用して、
窒素酸化物を間接的に還元することにより、窒素酸化物
の処理が効率よく行なえることを見出し、本発明を完成
するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention utilized the reducing action of an oxide produced by an oxidation reaction using a solid electrolyte,
The inventors have found that the treatment of nitrogen oxides can be efficiently performed by indirectly reducing the nitrogen oxides, and have completed the present invention.

【0006】即ち、本発明の要旨は、(1)酸素を酸素
イオンに変換する特性、酸素イオンを透過させる特性お
よび酸素イオンを活性酸素種に変換する特性を有する固
体電解質の両表面を電極材で被覆し、電極間に電圧を印
加するかまたは電極間を短絡し、該固体電解質の一方側
の電極表面に酸素を供給すると共に他方側の電極表面な
いし近傍に、窒素酸化物と有機化合物とを含有する被処
理ガスを供給することにより、該被処理ガス供給側で発
生する活性酸素種により前記有機化合物を酸化させ、生
成する酸化物の還元作用により前記窒素酸化物を還元す
ることを特徴とする窒素酸化物の処理方法、並びに
(2)酸素を酸素イオンに変換する特性、酸素イオンを
透過させる特性および酸素イオンを活性酸素種に変換す
る特性を有する固体電解質の両表面が電極材で被覆され
た電極付固体電解質と、該電極間に電圧を印加するかま
たは該電極間を短絡させる手段と、該固体電解質の一方
側の電極表面に酸素を供給する手段と、他方側の電極表
面ないし近傍に被処理ガスを供給する手段とを備えた被
処理ガスの処理装置において、該被処理ガスが窒素酸化
物と有機化合物とを含有するものであり、該有機化合物
が酸化されて生成する酸化物の還元作用により窒素酸化
物が還元されるように構成されていることを特徴とする
窒素酸化物の処理装置に関するものである。以下、本発
明を詳細に説明する。
That is, the gist of the present invention is: (1) Both surfaces of a solid electrolyte having the characteristics of converting oxygen into oxygen ions, the characteristics of transmitting oxygen ions and the characteristics of converting oxygen ions into active oxygen species are electrode materials. And applying a voltage between the electrodes or short-circuiting the electrodes to supply oxygen to the electrode surface on one side of the solid electrolyte and to the electrode surface on the other side or in the vicinity thereof, a nitrogen oxide and an organic compound. By supplying a to-be-processed gas containing a gas, the organic compound is oxidized by active oxygen species generated at the to-be-processed gas supply side, and the nitrogen oxide is reduced by a reducing action of an oxide produced. Method for treating nitrogen oxides, and (2) solid-state electrode having properties of converting oxygen into oxygen ions, properties of allowing oxygen ions to permeate, and properties of converting oxygen ions into active oxygen species. A solid electrolyte with electrodes, both surfaces of which are coated with electrode materials, a means for applying a voltage between the electrodes or a short circuit between the electrodes, and supplying oxygen to one electrode surface of the solid electrolyte. In the apparatus for processing a gas to be processed, which comprises a means and a means for supplying a gas to be processed to the electrode surface on the other side or in the vicinity thereof, the gas to be processed contains a nitrogen oxide and an organic compound, The present invention relates to a nitrogen oxide treating apparatus, characterized in that nitrogen oxide is reduced by a reducing action of an oxide produced by oxidizing an organic compound. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0007】まず、本発明の窒素酸化物の処理装置につ
いて説明する。本発明に用いることのできる固体電解質
は、特に限定されないが、好ましくは一種あるいは二種
以上からなる金属酸化物であって結晶構造が蛍石型構造
を持つものである。金属酸化物の蛍石型構造では、酸素
イオンの配置が最密充填からかけ離れており、酸素イオ
ンが8配位の空のサイトが存在する。こうしたルーズな
構造のため多量の格子欠陥を生じやすいものと考えられ
る。つまり蛍石型構造では、ルーズなゆえに多少の異種
原子が入り、種々の欠陥が生じても、その基本的な結晶
構造は維持されるといわれている(工藤徹一、笛木和雄
共著『固体アイオニクス』講談社サイエンティフィク1
986年5月20日第1刷発行)。このような蛍石型構
造中の酸素イオンの格子欠陥を利用して、酸素イオンを
透過する特性が生じる。
First, the nitrogen oxide processing apparatus of the present invention will be described. The solid electrolyte that can be used in the present invention is not particularly limited, but is preferably a metal oxide composed of one kind or two or more kinds, and a crystal structure having a fluorite structure. In the fluorite type structure of the metal oxide, the arrangement of oxygen ions is far from the closest packing, and there is an empty site with eight coordinations of oxygen ions. It is considered that a large amount of lattice defects are likely to occur due to such a loose structure. In other words, it is said that the fluorite structure retains its basic crystal structure even if some heteroatoms enter due to its looseness and various defects occur (Tetsuichi Kudo and Kazuo Fueki, "Solid Eye"). Onyx] Kodansha Scientific 1
Issued the first printing on May 20, 986). By utilizing the lattice defects of oxygen ions in such a fluorite structure, a property of transmitting oxygen ions is generated.

【0008】前記の蛍石型構造を持つ金属酸化物として
は、例えば、酸化セリウム、酸化トリウム、酸化ジルコ
ニウム、酸化ハフニウム、酸化ビスマス、及びこれら金
属酸化物に酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ス
カンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ニ
オブ、酸化タングステン、酸化ネオジム、酸化サマリウ
ム、酸化ガドニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビ
ウムを固溶したものが挙げられる。これらのうち、適用
温度範囲が広いこと、入手の容易さ等の点から酸化イッ
トリウムを固溶した酸化ジルコニウム、酸化カルシウム
を固溶した酸化ジルコニウムおよび酸化スカンジウムを
固溶した酸化セリウムが好ましく用いられる。
Examples of the metal oxide having the fluorite structure include cerium oxide, thorium oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, bismuth oxide, and magnesium oxide, calcium oxide, scandium oxide, and oxides of these metal oxides. Examples include solid solutions of yttrium, lanthanum oxide, niobium oxide, tungsten oxide, neodymium oxide, samarium oxide, gadnium oxide, erbium oxide, and ytterbium oxide. Among these, zirconium oxide in which yttrium oxide is dissolved in solid solution, zirconium oxide in which calcium oxide is dissolved in solid solution, and cerium oxide in which scandium oxide is dissolved in solid solution are preferably used from the viewpoints of wide application temperature range and easy availability.

【0009】固体電解質の形状は、特に限定されない
が、例えば板状、あるいは管状等のように略一定の厚さ
を有しているものであればよい。また、略一定の厚さを
有しているものであれば、平面状でなく、凹凸状の構造
で表面積が大であり反応場を効率良く提供できるものも
好ましい。ここで、固体電解質の厚さは、通常1μm〜
5mmで、好ましくは10μm〜2mmである。1μm
より薄いものは作製が困難であり、分子状酸素も透過す
るような穴が多く存在しやすい。また、急激な温度変化
等で割れやすく強度面にも問題がある。一方、5mmよ
り厚いものは良好な酸素イオン透過性が見られなくな
る。但し、固体電解質の厚さは、薄ければ薄いほど、同
じ印加電圧に対して単位厚さあたりの印加電圧が大きく
なり、これにより酸素イオンの透過量が増大し、本発明
の処理方法を好適に行うことができる。なお、固体電解
質の厚みが薄くなると(例えば0.1mm以下)機械的
強度が低下するので、酸素分子の拡散抵抗の少ない多孔
質材料(例えば多孔性アルミナ、多孔性ジルコニア等)
からなる支持体の表面に固体電解質を装着して用いても
よい。
The shape of the solid electrolyte is not particularly limited, but may be any shape having a substantially constant thickness such as a plate shape or a tube shape. Further, as long as it has a substantially constant thickness, it is also preferable that the structure is not flat but has an uneven structure and a large surface area so that a reaction field can be efficiently provided. Here, the thickness of the solid electrolyte is usually 1 μm to
It is 5 mm, preferably 10 μm to 2 mm. 1 μm
Thinner ones are difficult to manufacture and are likely to have many holes through which molecular oxygen can pass. Further, there is a problem in strength because it is easily cracked due to a sudden temperature change. On the other hand, if the thickness is greater than 5 mm, good oxygen ion permeability will not be seen. However, the thinner the thickness of the solid electrolyte, the larger the applied voltage per unit thickness with respect to the same applied voltage, thereby increasing the permeation amount of oxygen ions, which is suitable for the treatment method of the present invention. Can be done. Since the mechanical strength decreases as the thickness of the solid electrolyte decreases (for example, 0.1 mm or less), a porous material with low diffusion resistance of oxygen molecules (for example, porous alumina, porous zirconia, etc.)
A solid electrolyte may be attached to the surface of a support consisting of.

【0010】固体電解質の作製法としては、焼成法、プ
ラズマ溶射、ゾルーゲル法、真空蒸着、スパッタリング
などが挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。以上のような固体電解質は、酸素を酸素イオンに変
換する特性、酸素イオンを透過させる特性および酸素イ
オンを活性酸素種に変換する特性を有し、本発明におい
てこれらの特性は、活性酸素種が生成する側に酸素が存
在していても、発現することができる。
Examples of the method for producing the solid electrolyte include, but are not limited to, firing method, plasma spraying, sol-gel method, vacuum deposition and sputtering. The solid electrolyte as described above has the property of converting oxygen into oxygen ions, the property of transmitting oxygen ions, and the property of converting oxygen ions into active oxygen species. It can be expressed even if oxygen is present on the generating side.

【0011】本発明においては、前記の固体電解質はそ
の両表面が電極材で被覆されている。この電極は、一方
側に供給した酸素を酸素イオンに変換するための電子の
供与と、もう一方側に固体電解質を透過した酸素イオン
を活性酸素種に変換するための電子の受容を効率よく行
うために設けられる。電極材は十分な導電性のあるもの
であればよく、例えば、金、白金、銀、銅、鉄、アルミ
ニウム、ニッケル、亜鉛、すず等の金属類、二種以上の
金属からなる合金類あるいは炭素等が挙げられる。この
ような電極は、電極材をペースト状にして塗布する方
法、スパッタリング法あるいは真空蒸着法により固体電
解質表面に被覆する方法や金属メッシュを固体電解質表
面に接着させる方法などにより形成されるが、特に限定
されるものではない。
In the present invention, both surfaces of the solid electrolyte are coated with electrode materials. This electrode efficiently donates electrons to convert oxygen supplied to one side into oxygen ions and accepts electrons to convert oxygen ions permeating the solid electrolyte into active oxygen species on the other side. It is provided for. The electrode material may be one having sufficient conductivity, for example, metals such as gold, platinum, silver, copper, iron, aluminum, nickel, zinc, tin, alloys composed of two or more metals, or carbon. Etc. Such an electrode is formed by a method of applying an electrode material in a paste form, a method of coating the solid electrolyte surface by a sputtering method or a vacuum deposition method, a method of adhering a metal mesh to the solid electrolyte surface, and the like. It is not limited.

【0012】本発明の処理装置は、このような電極付固
体電解質と、該電極間に電圧を印加するかまたは該電極
間を短絡させる手段と、該固体電解質の一方側の電極表
面に酸素を供給する手段と、該固体電解質の他方側で発
生する活性酸素種により、添加した有機化合物を酸化し
て酸化物を生成させ、その酸化物の還元作用で窒素酸化
物が還元されるように、窒素酸化物と有機化合物とを含
有する被処理ガス(以下、単に「被処理ガス」と略す場
合がある)を固体電解質の電極表面ないし近傍に供給す
る手段を備えるものである。
The treatment apparatus of the present invention comprises such a solid electrolyte with electrodes, a means for applying a voltage between the electrodes or a short circuit between the electrodes, and oxygen on one electrode surface of the solid electrolyte. A means for supplying and an active oxygen species generated on the other side of the solid electrolyte oxidize the added organic compound to generate an oxide, and nitrogen oxide is reduced by the reducing action of the oxide, A means for supplying a gas to be treated containing nitrogen oxides and an organic compound (hereinafter, may be simply referred to as “gas to be treated”) to the electrode surface of the solid electrolyte or its vicinity is provided.

【0013】本発明においては、該固体電解質中の酸素
イオンの透過を行うために両電極間に電位差、酸素の圧
力勾配または濃度勾配のうちいずれか1つ以上を生じさ
せる必要があり、これらを複数組み合わせてもよい。電
位差の場合、電極間に電圧を印加するための手段が必要
であり、直流電圧を印加できるものであれば、特に限定
されないが、例えば安定化電源、乾電池あるいは鉛蓄電
池等を用いることができる。
In the present invention, in order to permeate oxygen ions in the solid electrolyte, it is necessary to generate at least one of a potential difference, a pressure gradient of oxygen and a concentration gradient of oxygen between both electrodes. You may combine two or more. In the case of a potential difference, means for applying a voltage between the electrodes is required, and there is no particular limitation as long as a direct current voltage can be applied. For example, a stabilizing power supply, a dry battery, a lead storage battery or the like can be used.

【0014】酸素の圧力勾配または濃度勾配のみを用い
る場合、電極間を短絡させてもよく、その手段は、両電
極間を十分な導電性のある材料で連結する方法等が挙げ
られる。さらに圧力勾配を生じさせる手段としては、酸
素供給側を加圧ポンプで加圧する手段、被処理ガス供給
側を真空ポンプにより減圧する手段等が挙げられる。濃
度勾配を生じさせる手段としては、酸素供給側に酸素濃
度の高い酸素含有ガスを供給する手段、加圧ポンプによ
り酸素含有ガスの圧力を上げて、酸素濃度の高いガスを
供給する手段、被処理ガス供給側に不活性ガス(窒素、
ヘリウム等)と混合した被処理ガスを供給する手段等が
挙げられる。
When only a pressure gradient or a concentration gradient of oxygen is used, the electrodes may be short-circuited, and the means thereof include a method of connecting both electrodes with a material having sufficient conductivity. Examples of means for generating a pressure gradient include means for pressurizing the oxygen supply side with a pressurizing pump, means for depressurizing the target gas supply side with a vacuum pump, and the like. As a means for generating a concentration gradient, a means for supplying an oxygen-containing gas having a high oxygen concentration to the oxygen supply side, a means for increasing the pressure of the oxygen-containing gas by a pressure pump to supply a gas having a high oxygen concentration, a treatment target Inert gas (nitrogen,
Examples include a means for supplying a gas to be processed mixed with helium or the like.

【0015】酸素を供給する手段としては、例えば、酸
素あるいは空気等の酸素混合物の高圧ガスボンベで供給
する方法、エアーポンプ、エアーコンプレッサで供給す
る方法、または大気中に露出させる方法等によるものが
挙げられるが、特に限定されるものではない。この酸素
供給手段により固体電解質の一方側の電極表面に酸素が
供給され、酸素の酸素イオンへの変換が生じる。
As means for supplying oxygen, for example, a method of supplying oxygen or a mixture of oxygen such as air with a high-pressure gas cylinder, a method of supplying with an air pump or an air compressor, a method of exposing to the atmosphere, and the like can be mentioned. However, it is not particularly limited. Oxygen is supplied to the electrode surface on one side of the solid electrolyte by this oxygen supply means, and oxygen is converted into oxygen ions.

【0016】被処理ガスを供給する手段としては、ポン
プ等で供給する方法、該被処理ガスを加圧状態の不活性
ガス(ヘリウム、窒素等)で希釈して供給する方法等に
よるものが挙げられる。なお、該被処理ガスは、電極表
面またはその近傍に供給することが望ましい。また、被
処理ガス中の有機化合物が液体又は固体の場合は、蒸発
器等により気化させて供給すればよい。
Examples of means for supplying the gas to be treated include a method of supplying it with a pump or the like, a method of diluting the gas to be treated with an inert gas (helium, nitrogen, etc.) in a pressurized state and supplying it. To be The gas to be treated is preferably supplied to the electrode surface or the vicinity thereof. When the organic compound in the gas to be treated is liquid or solid, it may be vaporized by an evaporator or the like and supplied.

【0017】本発明の窒素酸化物の処理装置において
は、このような酸素及び被処理ガスの供給に際し、例え
ば図1に示すような反応器を用いることも可能である。
即ち、電極付固体電解質により酸素供給室と反応室に仕
切られた反応器を用いて、酸素供給室、反応室にそれぞ
れの物質を供給する方法を採ることができる。このよう
な反応器以外にも、例えば管状の電極付固体電解質の内
側又は外側が酸素供給室あるいは反応室である反応器、
電極付固体電解質の一方側が大気中に露出され開放系と
なっている反応器等の種々の態様のものを用いることが
できる。ただし、本発明においては、必ずしもこのよう
な閉じた系を有する形状の反応器を用いる必要はない。
In the nitrogen oxide treating apparatus of the present invention, it is possible to use a reactor as shown in FIG. 1 when supplying the oxygen and the gas to be treated.
That is, it is possible to adopt a method of supplying the respective substances to the oxygen supply chamber and the reaction chamber by using a reactor partitioned by the solid electrolyte with electrode into the oxygen supply chamber and the reaction chamber. Besides such a reactor, for example, a reactor in which the inside or outside of the solid electrolyte with a tubular electrode is an oxygen supply chamber or a reaction chamber,
It is possible to use various types of reactors such as a reactor in which one side of the solid electrolyte with electrode is exposed to the atmosphere and is an open system. However, in the present invention, it is not always necessary to use a reactor having a shape having such a closed system.

【0018】次に、本発明の窒素酸化物の処理方法につ
いて説明する。本発明の窒素酸化物の処理方法は、前記
の処理装置を用いて好適に行うことができる。本発明の
処理方法の特徴は、被処理ガス供給側で発生する活性酸
素種により被処理ガス中の有機化合物を酸化させ、生成
する酸化物の還元作用により窒素酸化物を還元すること
にある。
Next, the method for treating nitrogen oxides of the present invention will be described. The nitrogen oxide treatment method of the present invention can be suitably carried out using the above-mentioned treatment apparatus. The feature of the treatment method of the present invention is that the active oxygen species generated on the supply side of the treated gas oxidize the organic compound in the treated gas, and the nitrogen oxide is reduced by the reducing action of the generated oxide.

【0019】用いられる酸素は、純成分の酸素分子気
体、空気あるいは酸素と他ガス(例えば窒素、ヘリウム
等)を混合した気体等として用いてもよく、このような
物質が前記の供給手段により供給される。用いられる被
処理ガスは、前記のように窒素酸化物と有機化合物とを
含有するものであるが、本発明においてはこれが酸素を
含有する場合でも効率良く処理を行なうことができる。
還元処理される窒素酸化物としては、一酸化窒素あるい
は二酸化窒素でそれらの純成分気体、あるいはディーゼ
ルエンジン等から発生する排ガス等の窒素酸化物含有気
体等でもよい。
The oxygen used may be a pure component oxygen molecule gas, air, or a gas obtained by mixing oxygen and another gas (for example, nitrogen, helium, etc.), and such a substance is supplied by the above-mentioned supply means. To be done. The gas to be treated used contains nitrogen oxides and organic compounds as described above, but in the present invention, even if it contains oxygen, treatment can be performed efficiently.
The nitrogen oxide to be reduced may be nitrogen monoxide or nitrogen dioxide, which is a pure component gas thereof, or a nitrogen oxide-containing gas such as exhaust gas generated from a diesel engine or the like.

【0020】有機化合物としては、多くの化合物が可能
であり、特に限定されないが、炭素数が1個から10個
の飽和、不飽和の炭化水素類、炭素数が1個から10個
の飽和、不飽和のアルコール類、炭素数が1個から10
個の飽和、不飽和のアミン類、炭素数が1個から10個
の飽和、不飽和のアミド類、炭素数が6個から20個の
芳香族アミン類、炭素数が1個から10個の飽和、不飽
和のRCOONH4 で表わされる化合物、アミノ酸類等
が挙げられる。例えば、炭化水素類としては、メタン、
エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、オクタン、
オクテン等、アルコール類としては、メタノール、エタ
ノール、ブタノール等、アミン類としては、モノメチル
アミン、モノエチルアミン、モノオクチルアミン等、ア
ミド類としては、アセトアミド、尿素、オキサミド等、
芳香族アミン類としては、アニリン、ベンジルアミン
等、RCOONH4 で表される化合物としては、ギ酸ア
ンモニウム、酢酸アンモニウム等、アミノ酸類として
は、グルタミン、アスパラギン等が挙げられる。以上の
有機化合物は単独あるいは2種以上混合して用いること
ができる。添加する有機化合物の量は、通常、窒素酸化
物と同モル濃度以上、好ましくは1.5倍モル濃度以上
が選ばれる。同モル濃度未満では窒素酸化物の還元反応
が不十分となる。
As the organic compound, many compounds are possible and are not particularly limited, but saturated and unsaturated hydrocarbons having 1 to 10 carbon atoms, saturated hydrocarbons having 1 to 10 carbon atoms, Unsaturated alcohols with 1 to 10 carbon atoms
Saturated or unsaturated amines, saturated or unsaturated amides having 1 to 10 carbon atoms, aromatic amines having 6 to 20 carbon atoms, or aromatic amines having 1 to 10 carbon atoms Examples include saturated and unsaturated compounds represented by RCOONH 4 , amino acids and the like. For example, as hydrocarbons, methane,
Ethane, propane, ethylene, propylene, octane,
Octene and the like, alcohols such as methanol, ethanol and butanol, amines such as monomethylamine, monoethylamine and monooctylamine, and amides such as acetamide, urea and oxamide.
The aromatic amines include aniline and benzylamine, the compounds represented by RCOONH 4 include ammonium formate and ammonium acetate, and the amino acids include glutamine and asparagine. The above organic compounds can be used alone or in combination of two or more. The amount of the organic compound to be added is usually selected to be equal to or higher than that of the nitrogen oxide, preferably 1.5 times or higher. If it is less than the same molar concentration, the reduction reaction of nitrogen oxide becomes insufficient.

【0021】本発明において、固体電解質中を酸素イオ
ンを透過させるための具体的条件としては、電位差、圧
力勾配および濃度勾配のうち、いずれか1種以上を固体
電解質を介して生じさせればよく、複数組み合わせても
よい。なお、電位差による酸素イオン透過を行わない時
は、両電極間を短絡する。電位差を生じさせる場合に
は、電極間に電圧を印加する。固体電解質1mm厚さあ
たりの印加電圧は、通常0.1V/mm以上、好ましく
は0.5V/mm以上である。
In the present invention, specific conditions for permeating oxygen ions through the solid electrolyte may be that at least one of a potential difference, a pressure gradient and a concentration gradient is generated through the solid electrolyte. Alternatively, a plurality of combinations may be used. When oxygen ion permeation due to the potential difference is not performed, the electrodes are short-circuited. To generate a potential difference, a voltage is applied between the electrodes. The applied voltage per 1 mm thickness of the solid electrolyte is usually 0.1 V / mm or more, preferably 0.5 V / mm or more.

【0022】圧力勾配を生じさせる場合には、前記のよ
うに酸素供給側を加圧する方法、被処理ガス供給側を減
圧する方法等が挙げられる。このとき酸素イオンの透過
が起こるための差圧は、酸素分圧として通常10mmH
g以上、好ましくは50mmHg以上である。濃度勾配
を生じさせる場合には、前記のように酸素供給側に酸素
濃度の高いガスを供給する方法、酸素含有ガスを加圧し
て酸素濃度を高くしたガスを酸素供給側に供給する方法
または不活性ガスと混合した被処理ガスを被処理ガス供
給側に供給してもよい。このとき酸素イオンの透過が起
こるための酸素濃度差は、通常5モル%以上、好ましく
は10モル%以上である。
In order to generate a pressure gradient, the method of pressurizing the oxygen supply side and the method of depressurizing the gas to be treated as mentioned above may be mentioned. At this time, the differential pressure for causing the permeation of oxygen ions is usually 10 mmH as the oxygen partial pressure.
g or more, preferably 50 mmHg or more. When a concentration gradient is to be generated, a method of supplying a gas with a high oxygen concentration to the oxygen supply side as described above, a method of pressurizing the oxygen-containing gas to increase the oxygen concentration or supplying a gas with a high oxygen concentration to the oxygen supply side, or The gas to be processed mixed with the active gas may be supplied to the gas supply side to be processed. At this time, the difference in oxygen concentration for causing the permeation of oxygen ions is usually 5 mol% or more, preferably 10 mol% or more.

【0023】反応温度は50〜800℃である。好まし
くは100〜600℃である。50℃より低い温度で
は、固体電解質中の酸素イオンの透過速度が極めて小さ
く、800℃より高温では、電極材等が限られるという
欠点がある。被処理ガス供給側の圧力は常圧でもよい
が、前記のように固体電解質を介して圧力勾配を生じさ
せる場合は、減圧下で行ってもよい。この場合の減圧の
条件としては、500mmHg以下好ましくは200m
mHg以下が好ましい。酸素供給側の圧力は常圧でもよ
いが、前記のように固体電解質を介して圧力勾配を生じ
させる場合は加圧してもよい。この場合の加圧の条件と
しては、0.1kgf/cm2 以上好ましくは1kgf
/cm2 以上である。
The reaction temperature is 50 to 800 ° C. It is preferably 100 to 600 ° C. At a temperature lower than 50 ° C., the permeation rate of oxygen ions in the solid electrolyte is extremely low, and at a temperature higher than 800 ° C., the electrode material and the like are limited. The pressure on the gas-to-be-treated side may be normal pressure, but it may be reduced pressure when a pressure gradient is generated through the solid electrolyte as described above. In this case, the decompression condition is 500 mmHg or less, preferably 200 m
It is preferably mHg or less. The pressure on the oxygen supply side may be normal pressure, but may be increased when a pressure gradient is generated through the solid electrolyte as described above. The pressurizing condition in this case is 0.1 kgf / cm 2 or more, preferably 1 kgf
/ Cm 2 or more.

【0024】このように本発明においては、本発明によ
り得られる活性酸素種を用いて、添加した有機化合物を
酸化させ、その生成した酸化物の還元作用により窒素酸
化物を間接的に、効率よく還元処理することができる。
従って、例えば焼却炉をはじめとする種々の燃焼炉一般
及び内燃機関などにおける排ガス中に含まれる窒素酸化
物を処理して除去することが可能である。
As described above, in the present invention, the active oxygen species obtained by the present invention are used to oxidize the added organic compound, and the nitrogen oxide is indirectly and efficiently produced by the reducing action of the produced oxide. It can be reduced.
Therefore, it is possible to treat and remove nitrogen oxides contained in the exhaust gas in various combustion furnaces such as incinerators in general and internal combustion engines.

【0025】本発明の窒素酸化物の処理方法の機構は、
以下の如く考えられる。結晶構造が蛍石型構造を持った
一種以上の金属酸化物からなる固体電解質は、酸素イオ
ンの格子欠陥を介して酸素イオンを透過する特性をも
つ。この固体電解質の両側を電極で被覆し、固体電解質
の一方側に酸素を接触させると、電極表面では、1/2
2 +2e- →O2-の反応が起こり酸素イオンは固体電
解質中の格子欠陥中に入る。格子欠陥中に入った酸素イ
オンは電極間に印加した電圧による電位差、酸素の濃度
勾配、あるいは酸素の圧力勾配で、もう一方側に輸送さ
れる。もう一方側の電極表面で、O2-→O* +2e-
反応が起こり活性酸素種が生成する。この活性酸素種に
より窒素酸化物とともに被処理ガス中に存在する有機化
合物が酸化され酸化物が生成し、その酸化物の還元作用
によって窒素酸化物が還元され窒素に変換される。
The mechanism of the method for treating nitrogen oxide of the present invention is as follows.
It can be considered as follows. A solid electrolyte composed of one or more kinds of metal oxides having a fluorite type crystal structure has a property of transmitting oxygen ions through lattice defects of oxygen ions. When both sides of this solid electrolyte are covered with electrodes and oxygen is brought into contact with one side of the solid electrolyte, the surface of the electrodes is halved.
The reaction of O 2 + 2e → O 2 occurs and oxygen ions enter into the lattice defects in the solid electrolyte. Oxygen ions in the lattice defects are transported to the other side due to the potential difference due to the voltage applied between the electrodes, the oxygen concentration gradient, or the oxygen pressure gradient. On the surface of the electrode on the other side, a reaction of O 2- → O * + 2e occurs and active oxygen species are generated. The active oxygen species oxidize the organic compounds existing in the gas to be treated together with the nitrogen oxides to generate oxides, and the reducing action of the oxides reduces the nitrogen oxides and converts them into nitrogen.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定さ
れるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0027】実施例1 図1は、本発明の窒素酸化物の処理を実施するのに適し
た処理装置の一例を示すものである。1は、酸素イオン
透過の特性を持つ固体電解質で8モル%濃度で酸化イッ
トリウムを固溶した酸化ジルコニウム円盤(日本ファイ
ンセラミックス(株)製、厚さ0.1mm、直径80m
m)である。2は、固体電解質中に酸素を供給する酸素
供給室である。3は、窒素酸化物と有機化合物とを含有
する被処理ガスを供給し、活性酸素種と有機化合物、お
よび窒素酸化物と有機化合物の酸化物を反応させる反応
室である。4は、ペースト状の金(日本金液(株)製)
を筆塗りして作製された金電極で、固体電解質の両側に
作製した。5は、固体電解質間に電圧を印加するための
直流安定化電源である。6は、電圧を印加した時に、系
内に流れる電流を測定する電流計である。7は、電極間
での電圧の印加と短絡を選ぶ切換スイッチである。
Example 1 FIG. 1 shows an example of a processing apparatus suitable for carrying out the processing of nitrogen oxides of the present invention. 1 is a zirconium oxide disc (manufactured by Nippon Fine Ceramics Co., Ltd., thickness 0.1 mm, diameter 80 m) in which yttrium oxide is solid-solved at a concentration of 8 mol% with a solid electrolyte having a property of transmitting oxygen ions.
m). Reference numeral 2 is an oxygen supply chamber that supplies oxygen into the solid electrolyte. Reference numeral 3 is a reaction chamber in which a gas to be treated containing a nitrogen oxide and an organic compound is supplied to react the active oxygen species with the organic compound and the nitrogen oxide with the oxide of the organic compound. 4 is paste gold (manufactured by Nippon Kin Liquid Co., Ltd.)
Was applied with a brush to prepare gold electrodes on both sides of the solid electrolyte. Reference numeral 5 is a stabilized DC power supply for applying a voltage between the solid electrolytes. 6 is an ammeter for measuring the current flowing in the system when a voltage is applied. Reference numeral 7 is a changeover switch for selecting application and short-circuiting of voltage between the electrodes.

【0028】実施例2 図1の装置を用いて、窒素酸化物の処理を実施した。そ
の処理方法及びその結果について以下に示す。2の酸素
供給室に空気を流速100ml/minで供給した。一
方、3の反応室には、985ppmの一酸化窒素および
1522ppmのメタンを含有した乾燥空気を500m
l/minで流通させた。反応温度を400℃にヒータ
で加熱し、常圧下、7のスイッチを電圧印加側につない
だ。酸素イオン透過の推進力は電位差で、5の電源装置
によりアノード側の4の電極に5V/mmの電圧を印加
して反応を行った。反応生成物の定量は、反応室の入口
および出口ガス中の一酸化窒素、酸素およびメタンの測
定により行った。一酸化窒素および酸素はNOx−O2
測定装置(島津製作所製)、メタンはガスクロマトグラ
フィー(島津製作所製GC−8A)により測定した。分
析条件は、カラムとしてWG−100(ジーエルサイエ
ンス製)を用い、カラム温度:50℃、キャリアガス
ー:ヘリウム、キャリアー圧:0.8kg/cm2 、検
出器:TCDにより行った。表1に、反応室入口と出口
の各物質の実測値を示す。
Example 2 Treatment of nitrogen oxide was carried out using the apparatus shown in FIG. The processing method and the result are shown below. Air was supplied to the second oxygen supply chamber at a flow rate of 100 ml / min. On the other hand, 500 m of dry air containing 985 ppm of nitric oxide and 1522 ppm of methane was supplied to the third reaction chamber.
It was distributed at 1 / min. The reaction temperature was heated to 400 ° C. with a heater, and the switch 7 was connected to the voltage application side under normal pressure. The driving force for oxygen ion permeation was a potential difference, and a voltage of 5 V / mm was applied to the 4 electrodes on the anode side by the power supply device of 5 to carry out the reaction. The quantification of the reaction product was performed by measuring nitric oxide, oxygen and methane in the inlet and outlet gases of the reaction chamber. Nitric oxide and oxygen are NOx-O 2
A measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation) and methane were measured by gas chromatography (GC-8A manufactured by Shimadzu Corporation). As the analysis conditions, WG-100 (manufactured by GL Sciences) was used as a column, column temperature: 50 ° C., carrier gas: helium, carrier pressure: 0.8 kg / cm 2 , and detector: TCD. Table 1 shows the measured values of each substance at the inlet and outlet of the reaction chamber.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】表1から、本発明により、酸素共存下にお
いても窒素酸化物の還元処理が効率良く行えることが確
認できた。
From Table 1, it was confirmed that the present invention enables efficient reduction treatment of nitrogen oxides even in the presence of oxygen.

【0031】比較例1 実施例2に示した反応方法で、メタンの供給を行わない
他は同じ条件で窒素酸化物の処理を行った。その結果を
表2に示す。
Comparative Example 1 In the reaction method shown in Example 2, nitrogen oxide was treated under the same conditions except that methane was not supplied. The results are shown in Table 2.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】表2が示すように、有機化合物を含有しな
い系では、窒素酸化物の還元処理が進行していなかっ
た。
As shown in Table 2, the nitrogen oxide reduction treatment did not proceed in the system containing no organic compound.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、従来、効率の良い処理
が困難と思われていた固体電解質による酸素共存下での
窒素酸化物の処理を、効率良く行うことが可能となっ
た。これにより本発明の幅広い応用が可能になった。
According to the present invention, it has become possible to efficiently carry out the treatment of nitrogen oxides in the coexistence of oxygen with a solid electrolyte, which has hitherto been considered difficult to carry out with efficient treatment. This has enabled a wide range of applications of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の窒素酸化物の処理を実施する
のに適した処理装置の一例を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a processing apparatus suitable for carrying out the processing of nitrogen oxides of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体電解質 2 酸素供給室 3 反応室 4 電極 5 電源装置 6 電流計 7 切換スイッチ 8 反応器 1 Solid Electrolyte 2 Oxygen Supply Chamber 3 Reaction Chamber 4 Electrode 5 Power Supply Device 6 Ammeter 7 Changeover Switch 8 Reactor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 傳 慶一 和歌山県和歌山市関戸4−1−1 (72)発明者 定方 正毅 東京都杉並区高円寺南2−31−24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Keiichi Deng 4-1-1 Sekido, Wakayama City, Wakayama Prefecture (72) Inventor Masaki 2-31-24 Koenji Minami, Suginami-ku, Tokyo

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸素を酸素イオンに変換する特性、酸素
イオンを透過させる特性および酸素イオンを活性酸素種
に変換する特性を有する固体電解質の両表面を電極材で
被覆し、電極間に電圧を印加するかまたは電極間を短絡
し、該固体電解質の一方側の電極表面に酸素を供給する
と共に他方側の電極表面ないし近傍に、窒素酸化物と有
機化合物とを含有する被処理ガスを供給することによ
り、該被処理ガス供給側で発生する活性酸素種により前
記有機化合物を酸化させ、生成する酸化物の還元作用に
より前記窒素酸化物を還元することを特徴とする窒素酸
化物の処理方法。
1. A solid electrolyte having properties of converting oxygen into oxygen ions, properties of allowing oxygen ions to permeate, and properties of converting oxygen ions into active oxygen species is coated with electrode materials, and a voltage is applied between the electrodes. By applying or short-circuiting the electrodes, oxygen is supplied to the electrode surface on one side of the solid electrolyte and a gas to be treated containing a nitrogen oxide and an organic compound is supplied to the electrode surface on the other side or in the vicinity thereof. Thus, the organic compound is oxidized by the active oxygen species generated on the supply side of the gas to be treated, and the nitrogen oxide is reduced by the reducing action of the generated oxide.
【請求項2】 酸素を酸素イオンに変換する特性、酸素
イオンを透過させる特性および酸素イオンを活性酸素種
に変換する特性を有する固体電解質の両表面が電極材で
被覆された電極付固体電解質と、該電極間に電圧を印加
するかまたは該電極間を短絡させる手段と、該固体電解
質の一方側の電極表面に酸素を供給する手段と、他方側
の電極表面ないし近傍に被処理ガスを供給する手段とを
備えた被処理ガスの処理装置において、該被処理ガスが
窒素酸化物と有機化合物とを含有するものであり、該有
機化合物が酸化されて生成する酸化物の還元作用により
窒素酸化物が還元されるように構成されていることを特
徴とする窒素酸化物の処理装置。
2. A solid electrolyte with electrodes in which both surfaces of a solid electrolyte having properties of converting oxygen into oxygen ions, properties of allowing oxygen ions to permeate, and properties of converting oxygen ions into active oxygen species are coated with electrode materials. A means for applying a voltage between the electrodes or a short circuit between the electrodes, a means for supplying oxygen to the electrode surface on one side of the solid electrolyte, and a gas to be treated on or near the electrode surface on the other side And a means for treating the gas to be treated, wherein the gas to be treated contains nitrogen oxides and an organic compound, and the organic compound is oxidized to reduce nitrogen oxides by a reducing action of an oxide produced. An apparatus for treating nitrogen oxide, characterized in that the substance is configured to be reduced.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012097351A (en) * 2010-10-29 2012-05-24 Univ Qinghua Electrochemical-catalytic converter for exhaust emission control
CN111412043A (en) * 2019-01-08 2020-07-14 丰田自动车株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012097351A (en) * 2010-10-29 2012-05-24 Univ Qinghua Electrochemical-catalytic converter for exhaust emission control
CN111412043A (en) * 2019-01-08 2020-07-14 丰田自动车株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
CN111412043B (en) * 2019-01-08 2021-12-03 丰田自动车株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

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