JPH07171346A - 亜酸化窒素の除去方法 - Google Patents
亜酸化窒素の除去方法Info
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- JPH07171346A JPH07171346A JP5323507A JP32350793A JPH07171346A JP H07171346 A JPH07171346 A JP H07171346A JP 5323507 A JP5323507 A JP 5323507A JP 32350793 A JP32350793 A JP 32350793A JP H07171346 A JPH07171346 A JP H07171346A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】各種の炉等から排出されるガス中の亜酸化窒素
を低コストで、しかも確実に除去することができる亜酸
化窒素の除去方法を提供すること。 【構成】ガスを酸化カルシウムを主成分とする粉末触媒
と接触させ、ガス中に含まれる亜酸化窒素を直接分解す
る。反応温度を３５０℃以上とすれば、完全な除去が可
能となる。また酸化カルシウムを主成分とする粉末触媒
を使用することにより、そのコストを極めて安価とする
ことができる。
を低コストで、しかも確実に除去することができる亜酸
化窒素の除去方法を提供すること。 【構成】ガスを酸化カルシウムを主成分とする粉末触媒
と接触させ、ガス中に含まれる亜酸化窒素を直接分解す
る。反応温度を３５０℃以上とすれば、完全な除去が可
能となる。また酸化カルシウムを主成分とする粉末触媒
を使用することにより、そのコストを極めて安価とする
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却炉等から出た
亜酸化窒素を含有するガスを効率よく除去することがで
きる亜酸化窒素の除去方法に関するものである。
亜酸化窒素を含有するガスを効率よく除去することがで
きる亜酸化窒素の除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）は焼却炉やボイラ
ー等での燃焼時に発生し、その排ガスとともに排出され
るが、その排出量は少なく、また酸性雨の原因等になら
ないため、これまで余り注目されずそのまま排出されて
きた。ところが亜酸化窒素は１５０年以上の寿命を持つ
安定な化合物であるため、大気中の亜酸化窒素濃度はこ
こ数年著しい増加を示しており、また近年の研究で亜酸
化窒素が温暖化ガスであることや、オゾン層破壊の原因
であることが判明した。このために、焼却炉等から排出
されるガス中の亜酸化窒素を除去することが地球環境を
守る上で重要である。
ー等での燃焼時に発生し、その排ガスとともに排出され
るが、その排出量は少なく、また酸性雨の原因等になら
ないため、これまで余り注目されずそのまま排出されて
きた。ところが亜酸化窒素は１５０年以上の寿命を持つ
安定な化合物であるため、大気中の亜酸化窒素濃度はこ
こ数年著しい増加を示しており、また近年の研究で亜酸
化窒素が温暖化ガスであることや、オゾン層破壊の原因
であることが判明した。このために、焼却炉等から排出
されるガス中の亜酸化窒素を除去することが地球環境を
守る上で重要である。
【０００３】上記のように亜酸化窒素は比較的安定な化
合物で、他の化合物との反応性に乏しい。従って焼却炉
等の排ガス中の亜酸化窒素を除去する場合、塩化水素
（ＨＣｌ）や硫黄酸化物（ＳＯx ）を除去する場合のよ
うに、中和剤投入による方式が利用できない。また通常
の窒素酸化物（ＮＯx ）分解に用いられる五酸化二バナ
ジウム（Ｖ2 Ｏ5)系脱硝触媒は、酸化窒素（ＮＯ）、二
酸化窒素( ＮＯ2 ）には優れた活性を示すが、亜酸化窒
素（Ｎ2 Ｏ）には活性を示さない。このために亜酸化窒
素を除去する目的で従来の技術を利用することができな
い。
合物で、他の化合物との反応性に乏しい。従って焼却炉
等の排ガス中の亜酸化窒素を除去する場合、塩化水素
（ＨＣｌ）や硫黄酸化物（ＳＯx ）を除去する場合のよ
うに、中和剤投入による方式が利用できない。また通常
の窒素酸化物（ＮＯx ）分解に用いられる五酸化二バナ
ジウム（Ｖ2 Ｏ5)系脱硝触媒は、酸化窒素（ＮＯ）、二
酸化窒素( ＮＯ2 ）には優れた活性を示すが、亜酸化窒
素（Ｎ2 Ｏ）には活性を示さない。このために亜酸化窒
素を除去する目的で従来の技術を利用することができな
い。
【０００４】そこで特開昭６０−２２９２２号公報には
アンモニアを還元剤に用いて亜酸化窒素を還元分解する
方法が開示されており、特開平４−３６３１４３公報で
はゼオライト系の触媒を用いて亜酸化窒素を直接分解す
る方法が開示されている。しかし、前者の方法では過剰
のアンモニアを必要とするために未反応のアンモニアが
大気放散されてしまうという問題がある。また後者の方
法では、触媒の活性が低いために高い反応温度を必要と
するという問題がある。更に、いずれの方法もその触媒
調製に多大なコストがかかり、触媒劣化等に伴う触媒層
の取り替え等のランニングコストも高くつくという問題
がある。このほか、特開平５−５５０５公報には石灰石
を流動層内に投入する方法が開示されている。しかしこ
の方式は流動床式の焼却炉にしか適用することができな
いという問題がある。
アンモニアを還元剤に用いて亜酸化窒素を還元分解する
方法が開示されており、特開平４−３６３１４３公報で
はゼオライト系の触媒を用いて亜酸化窒素を直接分解す
る方法が開示されている。しかし、前者の方法では過剰
のアンモニアを必要とするために未反応のアンモニアが
大気放散されてしまうという問題がある。また後者の方
法では、触媒の活性が低いために高い反応温度を必要と
するという問題がある。更に、いずれの方法もその触媒
調製に多大なコストがかかり、触媒劣化等に伴う触媒層
の取り替え等のランニングコストも高くつくという問題
がある。このほか、特開平５−５５０５公報には石灰石
を流動層内に投入する方法が開示されている。しかしこ
の方式は流動床式の焼却炉にしか適用することができな
いという問題がある。
【０００５】また、ＮＯｘとＳＯｘ及び水分の共存下で
は亜酸化窒素が発生してしまうため、亜酸化窒素の除去
はＳＯｘやＮＯｘを除去した後に行うのが好ましい。し
かし、従来の触媒ではその活性が低く、非常に高い反応
温度を必要とするため、例えば脱硝触媒の下流に亜酸化
窒素分解用の触媒層を設置することは困難である。この
ようにガス中の亜酸化窒素の除去については、これまで
のところ満足な方法が得られていないのが現状である。
は亜酸化窒素が発生してしまうため、亜酸化窒素の除去
はＳＯｘやＮＯｘを除去した後に行うのが好ましい。し
かし、従来の触媒ではその活性が低く、非常に高い反応
温度を必要とするため、例えば脱硝触媒の下流に亜酸化
窒素分解用の触媒層を設置することは困難である。この
ようにガス中の亜酸化窒素の除去については、これまで
のところ満足な方法が得られていないのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、各種の炉等から排出されるガス中の
亜酸化窒素を低コストで、しかも確実に除去することが
できる亜酸化窒素の除去方法を提供するためになされた
ものである。
の問題点を解決し、各種の炉等から排出されるガス中の
亜酸化窒素を低コストで、しかも確実に除去することが
できる亜酸化窒素の除去方法を提供するためになされた
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、ガスを触媒層等と接触させてガ
ス中の亜酸化窒素を除去する方法において、酸化カルシ
ウムを主成分とした粉末触媒を２５０℃以上の反応温度
でガスと接触させて亜酸化窒素を直接分解することを特
徴とするものである。
めになされた本発明は、ガスを触媒層等と接触させてガ
ス中の亜酸化窒素を除去する方法において、酸化カルシ
ウムを主成分とした粉末触媒を２５０℃以上の反応温度
でガスと接触させて亜酸化窒素を直接分解することを特
徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明によれば、例えば煙道中において酸化カ
ルシウムを主成分とした粉末触媒にガスを接触させ、亜
酸化窒素を分解する。この触媒は予め高温でよく焼いて
表面上の二酸化炭素、水分を取り除いてから用いる。こ
の様にして調製された触媒は表面積も大きく、また活性
点も多いため、亜酸化窒素を効果的に分解することが可
能である。その焼成温度は４００℃〜６５０℃に設定し
た場合に有効であり、５００℃〜６００℃に設定するこ
とがより好ましい。このような温度で焼成した場合は酸
素過剰雰囲気下においてもその活性はほとんど失われる
ことが無い。なお、図１に各種の触媒により亜酸化窒素
及びＣＨ4 を酸化雰囲気下において処理した場合の転化
率を示す。このグラフに示されるように、酸化カルシウ
ムが亜酸化窒素に対して非常に優れた効果を発揮する。
ルシウムを主成分とした粉末触媒にガスを接触させ、亜
酸化窒素を分解する。この触媒は予め高温でよく焼いて
表面上の二酸化炭素、水分を取り除いてから用いる。こ
の様にして調製された触媒は表面積も大きく、また活性
点も多いため、亜酸化窒素を効果的に分解することが可
能である。その焼成温度は４００℃〜６５０℃に設定し
た場合に有効であり、５００℃〜６００℃に設定するこ
とがより好ましい。このような温度で焼成した場合は酸
素過剰雰囲気下においてもその活性はほとんど失われる
ことが無い。なお、図１に各種の触媒により亜酸化窒素
及びＣＨ4 を酸化雰囲気下において処理した場合の転化
率を示す。このグラフに示されるように、酸化カルシウ
ムが亜酸化窒素に対して非常に優れた効果を発揮する。
【０００９】前述したように、ＮＯｘとＳＯｘと水分の
共存下では亜酸化窒素が発生してしまうため、ＳＯｘや
ＮＯｘを除去した後に粉末触媒にガスを接触させること
が好ましい。本発明で使用される粉末触媒は２５０℃以
上、より好ましくは３５０℃以上の反応温度で亜酸化窒
素を効果的に分解することができる。なお粉末触媒とガ
スとの接触方法は通常の触媒層充填方式以外でも、例え
ば移動層方式や直接煙道に噴霧する方式を採用すること
もできる。直接噴霧方式では触媒の粒径が小さいほど触
媒の比表面積が大きくなり単位噴霧量当りの反応性が高
くなるのでできるだけ細かい粉末を用いることが好まし
い。一方、触媒層充填方式および移動層方式等の場合で
はガスを層内に流通させる方式のため、圧力損失等を最
小限にしてガスを円滑に流通させるために、触媒粒径を
１５メッシュ以上、好ましくは２５メッシュ以上に整粒
してから使用することが望ましい。
共存下では亜酸化窒素が発生してしまうため、ＳＯｘや
ＮＯｘを除去した後に粉末触媒にガスを接触させること
が好ましい。本発明で使用される粉末触媒は２５０℃以
上、より好ましくは３５０℃以上の反応温度で亜酸化窒
素を効果的に分解することができる。なお粉末触媒とガ
スとの接触方法は通常の触媒層充填方式以外でも、例え
ば移動層方式や直接煙道に噴霧する方式を採用すること
もできる。直接噴霧方式では触媒の粒径が小さいほど触
媒の比表面積が大きくなり単位噴霧量当りの反応性が高
くなるのでできるだけ細かい粉末を用いることが好まし
い。一方、触媒層充填方式および移動層方式等の場合で
はガスを層内に流通させる方式のため、圧力損失等を最
小限にしてガスを円滑に流通させるために、触媒粒径を
１５メッシュ以上、好ましくは２５メッシュ以上に整粒
してから使用することが望ましい。
【００１０】ところで酸化カルシウムは通常の脱硫剤と
して用いられるものであるから、亜酸化窒素の分解触媒
としての活性が低下して回収された酸化カルシウムを主
成分とする触媒は、そのまま脱硫プロセスに持ち込むこ
とが可能である。従って、酸化カルシウムによる脱硫プ
ロセスを持つ排ガス処理方法が採用されている炉では、
本発明の触媒自体のコストは無視できる。このために本
発明の導入により発生するコストは僅かであり、低コス
トで確実に亜酸化窒素を分解することができる。また、
本発明ではアンモニア等の還元剤を特に必要としないた
め、二次公害が発生するおそれもない。
して用いられるものであるから、亜酸化窒素の分解触媒
としての活性が低下して回収された酸化カルシウムを主
成分とする触媒は、そのまま脱硫プロセスに持ち込むこ
とが可能である。従って、酸化カルシウムによる脱硫プ
ロセスを持つ排ガス処理方法が採用されている炉では、
本発明の触媒自体のコストは無視できる。このために本
発明の導入により発生するコストは僅かであり、低コス
トで確実に亜酸化窒素を分解することができる。また、
本発明ではアンモニア等の還元剤を特に必要としないた
め、二次公害が発生するおそれもない。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の効果を確認するための実験の
結果を示す。実験は、図２に示すようにガスコントロー
ルユニット１により調製したガスをガラス製反応管２中
の触媒充填層３に通したうえ、保温用リボンヒーター４
を介して氷浴式水分除去トラップ５に通じて水分を除去
し、熱伝導度検出器を装備したガスクロマトグラフ６で
成分分析する方法で行った。調製されたガス組成はＮ2
Ｏ：１％、Ｏ2 ：８％、残部Ｈｅである。ガラス製反応
管２は反応管加熱用砂流動層７の内部に置かれ、１５０
〜５５０℃に加熱されている。また分離用カラムは二酸
化炭素及び亜酸化窒素用として Porapak type Ｑ、その
他の成分用にMolecularsieve13X を充填したものを使用
した。
結果を示す。実験は、図２に示すようにガスコントロー
ルユニット１により調製したガスをガラス製反応管２中
の触媒充填層３に通したうえ、保温用リボンヒーター４
を介して氷浴式水分除去トラップ５に通じて水分を除去
し、熱伝導度検出器を装備したガスクロマトグラフ６で
成分分析する方法で行った。調製されたガス組成はＮ2
Ｏ：１％、Ｏ2 ：８％、残部Ｈｅである。ガラス製反応
管２は反応管加熱用砂流動層７の内部に置かれ、１５０
〜５５０℃に加熱されている。また分離用カラムは二酸
化炭素及び亜酸化窒素用として Porapak type Ｑ、その
他の成分用にMolecularsieve13X を充填したものを使用
した。
【００１２】触媒としては、市販のＣａＯ粉末を水スラ
リーにした後に蒸発乾固してペレット状にし、これを砕
いて28〜48メッシュに整粒したものを使用した。なお、
前処理としてガラス製反応管２に詰めた触媒を５５０℃
で２時間焼成し、自然冷却したものを使用した。
リーにした後に蒸発乾固してペレット状にし、これを砕
いて28〜48メッシュに整粒したものを使用した。なお、
前処理としてガラス製反応管２に詰めた触媒を５５０℃
で２時間焼成し、自然冷却したものを使用した。
【００１３】実験の結果は図３のグラフに示すとおりで
あり、反応温度を３００℃以上とすれば亜酸化窒素の除
去率が高くなり、特に３５０℃以上とすれば完全に亜酸
化窒素を除去できることが確認された。
あり、反応温度を３００℃以上とすれば亜酸化窒素の除
去率が高くなり、特に３５０℃以上とすれば完全に亜酸
化窒素を除去できることが確認された。
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、酸化カルシウムを主成分とする粉末触媒とガスを接
触させることにより、還元剤を用いることなくガス中に
含まれる亜酸化窒素を効率よく除去することができる。
酸化カルシウム粉末は安価で取扱が容易な上、使用後の
触媒を脱硫プロセスに再使用することができるのでラン
ニングコストを引き下げることができる。。また”使い
捨て触媒”として使用することができるので、触媒劣化
の心配をする必要がない利点もある。更に従来の触媒と
比較して反応温度を低くすることができるのでＮＯｘや
ＳＯｘを除去した後に亜酸化窒素を除去することができ
る。よって本発明は従来の問題点を一掃した亜酸化窒素
の除去方法として産業の発展に大きく寄与しうるもので
ある。
ば、酸化カルシウムを主成分とする粉末触媒とガスを接
触させることにより、還元剤を用いることなくガス中に
含まれる亜酸化窒素を効率よく除去することができる。
酸化カルシウム粉末は安価で取扱が容易な上、使用後の
触媒を脱硫プロセスに再使用することができるのでラン
ニングコストを引き下げることができる。。また”使い
捨て触媒”として使用することができるので、触媒劣化
の心配をする必要がない利点もある。更に従来の触媒と
比較して反応温度を低くすることができるのでＮＯｘや
ＳＯｘを除去した後に亜酸化窒素を除去することができ
る。よって本発明は従来の問題点を一掃した亜酸化窒素
の除去方法として産業の発展に大きく寄与しうるもので
ある。
【図１】各種の触媒により亜酸化窒素及びＣＨ4 を酸化
雰囲気下において処理した場合の転化率を示すグラフで
ある。
雰囲気下において処理した場合の転化率を示すグラフで
ある。
【図２】本発明の実施例に使用した装置を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】実施例における反応温度と亜酸化窒素除去率と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
１ ガスコントロールユニット、２ ガラス製反応管、
３ 触媒充填層、４ 保温用リボンヒーター、５ 氷浴
式水分除去トラップ、６ ガスクロマトグラフ、７ 反
応管加熱用砂流動炉
３ 触媒充填層、４ 保温用リボンヒーター、５ 氷浴
式水分除去トラップ、６ ガスクロマトグラフ、７ 反
応管加熱用砂流動炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２ Ｈ (72)発明者 服部 忠 愛知県名古屋市千種区若水２丁目２番地若 水住宅１棟16号室 (72)発明者 薩摩 篤 愛知県名古屋市名東区植園町２丁目２番地 虹ヶ丘南団地20号棟302号室 (72)発明者 村松 英明 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 伊夫伎 光雄 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 ガスを触媒層等と接触させてガス中の亜
酸化窒素を除去する方法において、酸化カルシウムを主
成分とした粉末触媒を２５０℃以上の反応温度でガスと
接触させて亜酸化窒素を直接分解することを特徴とする
亜酸化窒素の除去方法。 - 【請求項２】 ４００〜６５０°で焼成した酸化カルシ
ウムを主成分とした粉末触媒を使用する請求項１に記載
の亜酸化窒素の除去方法。 - 【請求項３】 ５００〜６００℃で焼成した酸化カルシ
ウムを主成分とする粉末触媒を用いて、３５０℃以上の
反応温度で亜酸化窒素を完全に除去することを特徴とす
る請求項１に記載の亜酸化窒素の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5323507A JPH07171346A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 亜酸化窒素の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5323507A JPH07171346A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 亜酸化窒素の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07171346A true JPH07171346A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18155467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5323507A Pending JPH07171346A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 亜酸化窒素の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07171346A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000013789A1 (de) * | 1998-09-09 | 2000-03-16 | Porzellanwerk Kloster Veilsdorf Gmbh | Keramischer katalysator zur selektiven zersetzung von n2o und verfahren zu dessen herstellung |
| WO2024048386A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 日本ヒューム株式会社 | 高温ガスの処理方法 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5323507A patent/JPH07171346A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000013789A1 (de) * | 1998-09-09 | 2000-03-16 | Porzellanwerk Kloster Veilsdorf Gmbh | Keramischer katalysator zur selektiven zersetzung von n2o und verfahren zu dessen herstellung |
| WO2024048386A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 日本ヒューム株式会社 | 高温ガスの処理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990226 |