JPH08318127A - 低濃度ＮＯｘ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トンネル、地下高速道路等に設備される排気
ガスのＮＯｘ処理装置に関するもので、着火の危険性の
ない酸素濃度雰囲気で活性炭吸着剤の再生操作を行うこ
とを可能とすることを目的としている。 【構成】 トンネル１から排出された排気ガスは排ガス
ファン２で吸引され、仕切り弁３を経由して低濃度ＮＯ
ｘ処理装置６中の活性炭吸着剤５へ通過されたのち仕切
り弁４を通じて大気中に放出される。長時間使用により
吸着剤が低濃度ＮＯｘを十分に吸着除去した活性炭吸着
剤は引き続き再生操作に入る。この活性炭再生時には吸
着剤５、循環ファン１０、脱硝装置７、加熱器８よりな
る閉ループ中に送られる。窒素発生装置１１を起動し、
仕切り弁３を閉じ低濃度ＮＯｘ処理装置６に窒素を供給
し、酸素濃度計１２で計測した酸素濃度が５％以下にな
れば閉ループ中で循環ファン１０によりガスを循環させ
ると共に、加熱器８を起動し系内ガスを昇温し、活性炭
吸着剤の再生を始め、発生したＮＯｘは脱硝装置７で分
解され、再び吸着剤５の再生ガスとして用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル、地下高速道
路、地下都市等に設備されるＮＯｘ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の排気ガスを初めとして低濃度Ｎ
Ｏｘ（１ｐｐｍから５ｐｐｍ）の発生源は市中に数多く
ある。

【０００３】ＮＯｘは石油、石炭などの窒素が燃焼する
と酸素と結合して生成されるもので、一酸化窒素（Ｎ
Ｏ）と二酸化窒素（ＮＯ₂ ）が主体である。

【０００４】ＮＯｘは紫外線によって一部が分解しオゾ
ンを生成したり、炭化水素と結合してオキシダントを生
成し、光化学スモッグの原因の一つとなる。従って、今
後はＮＯｘの総量規制は一層厳しくなる傾向にあり、効
果的な低減技術の開発が要求されている。

【０００５】現状における低濃度ＮＯｘ対策としては、
トンネルなどの場合、トンネル天井をダクトにして排気
ファン等により大気に放出されていて何等の処理もされ
ていない。

【０００６】また、その他の方策として、吸着剤または
分離剤であるゼオライトや、水の浄化、溶剤回収、汚泥
悪臭防除剤として用いられている活性炭などが低濃度Ｎ
Ｏｘ処理装置のＮＯｘ吸着剤としての適用が検討されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】現状低濃度ＮＯｘ処理
装置は開発中であり、前述したように、ゼオライトや活
性炭を低濃度ＮＯｘ処理装置のＮＯｘ吸着剤としての適
用が検討段階にあるが、ゼオライトは水分共存時におい
て１ｍ−ｍｏｌ／リットル以下の吸着能力しかなく、水
分を含まない条件では吸着能力が増加するが、水分処理
のための装置が必要となり、処理装置の大型化が避けら
れないという不具合がある。

【０００８】また、活性炭は、硫酸プラントの排ガス吸
着塔に使用されているように吸着性はよいが、再生時高
温空気（２００〜３５０℃）が必要であり、これにより
活性炭が着火する危険性をはらんでいる。

【０００９】本発明は、上記技術水準に鑑み、ＮＯｘ吸
着剤としては性能の良好な活性炭を用い、該活性炭吸着
剤の長期使用後の再生時に閉ループを構成し該閉ループ
内の酸素濃度を窒素にて置換することにより減少させる
着火防止対策を施した低濃度ＮＯｘ処理設備を提供する
ことを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の構成として本発明の低濃度ＮＯｘ処理装置は、活性炭
を窒素酸化物処理用吸着剤として用いる低濃度のＮＯｘ
処理設備において、前記活性炭の再生時に吸着剤、循環
ファン、脱硝装置、加熱器よりなる閉ループを構成し、
該閉ループ中の加熱器を作動させる前に、窒素製造装置
から窒素を供給して閉ループ中の酸素濃度を減少させた
後、前記加熱器を作動し、活性炭吸着剤の再生操作を行
なうとともに、前記脱硝装置で同時に再生され発生した
高濃度のＮＯｘを分解処理するよう構成した活性炭の着
火防止設備を具備したことを特徴としている。

【００１１】

【作用】図２に活性炭吸着剤の酸素濃度と着火温度の関
係を示す。

【００１２】新品の炭化水素等を吸着していない状態で
は、通常の大気雰囲気（酸素濃度２１％）においては４
２０℃に達しないと着火減少が開始しない。

【００１３】しかし、約一年間の長期使用においては、
排気ガス中に一般的に含まれる炭化水素が活性炭吸着剤
中に蓄積し、着火温度が２５０℃程度まで減少する。こ
の場合には、加熱器の不具合等の原因により、活性炭吸
着剤の再生温度が上昇し、着火の危険性をはらんでい
る。

【００１４】一方、このように一年間使用した活性炭吸
着剤においても酸素濃度を５％程度まで減少させること
により、着火温度は５００℃以上となり着火の危険性は
無くなる。

【００１５】さらに、前述説明したように閉ループを構
成することにより、活性炭吸着剤の再生時に発生する脱
硝装置と組み合わせることにより、活性炭吸着剤入口に
はＮＯｘを殆ど含まない酸素濃度の低い再生ガスを連続
的に供給可能にしている。

【００１６】この閉ループ構成とすることにより、窒素
発生装置の窒素発生量の減少も合わせて可能となる。

【００１７】このように本発明においては、活性炭の再
生時に閉ループを構成し、この閉ループ内の酸素濃度を
窒素にて置換することにより減少させ、着火の危険性の
ない酸素濃度雰囲気で活性炭吸着剤の再生操作を行うこ
とを可能としたものである。

【００１８】

【実施例】以下図面により本発明の実施例について説明
する。図１は本発明の一実施例に係る低濃度ＮＯｘ処理
装置の構成を示すシステム概略フロー図である。

【００１９】図において、トンネル１から排出された排
気ガスは、排ガスファン２にて吸引され、仕切り弁３を
経由して低濃度ＮＯｘ処理装置６中の吸着剤５へと通過
させる。

【００２０】そして、低濃度ＮＯｘを除去された排ガス
は仕切り弁４を通じて大気中に放出される。

【００２１】吸着剤が低濃度ＮＯｘを十分に吸着除去し
た活性炭吸着剤５は引き続き再生操作に入る。

【００２２】まず、窒素発生装置１１を起動し、仕切り
弁３を閉じ低濃度ＮＯｘ処理装置６に窒素を供給する。

【００２３】低濃度ＮＯｘ処理装置６後部の酸素濃度計
１２にて計測した酸素濃度が５％以下となれば、低濃度
ＮＯｘ処理装置６〜循環ファン１０〜脱硝装置７〜加熱
器８〜脱硝ライン９で構成される閉ループとする。

【００２４】循環ファン１０を起動し、ガスを循環させ
るとともに、加熱器８を起動させ、系内のガスの昇温を
行う。

【００２５】酸素濃度計１２を監視しながら、酸素濃度
が５％以上となれば、窒素発生装置１１を起動すること
により酸素濃度を低下させる。

【００２６】所定の再生温度（２００℃程度）となれ
ば、自動的に活性炭吸着剤の再生が始まり、高濃度のＮ
Ｏｘが活性炭吸着剤から放出される。

【００２７】活性炭吸着剤の再生により発生したＮＯｘ
は脱硝装置７にて分解され、再び吸着剤５の再生ガスと
して用いられる。

【００２８】再生操作が終了後、再び仕切り弁３、４を
開放し、トンネル１からの排気ガスを処理する。

【００２９】以上本発明の一実施例につき説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものでなく、本発明技
術思想の範囲内において種々設計変更が可能であり、そ
れらは何れも本発明の技術的範囲に属する。

【００３０】

【発明の効果】本発明の低濃度ＮＯｘ処理装置によれば
次に示す効果を奏する。

【００３１】（１）低濃度ＮＯｘの吸着剤として非常に
安価でかつ、性能的に良好な活性炭吸着剤を安全に低濃
度ＮＯｘ処理装置用の吸着剤として適用可能とした。

【００３２】（２）また、活性炭吸着剤の再生操作を行
うとともに、再生時に発生するＮＯｘを同時に分解可能
な閉ループ構成としたことにより、窒素発生装置の装置
規模の減少が可能となった。引いては、経済的な低濃度
ＮＯｘ処理装置の提供を可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る低濃度ＮＯｘ処理装置
の構成を示すシステム概略フロー図である。

【図２】酸素濃度と活性炭吸着剤の着火温度の関係を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ トンネル ２ 排ガスファン ３、４ 仕切り弁 ５ 吸着剤 ６ 低濃度ＮＯｘ処理装置 ７ 脱硝装置 ８ 加熱器 ９ 脱硝ライン １０ 循環ファン １１ 窒素発生装置 １２ 酸素濃度計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性炭を窒素酸化物（以下ＮＯｘと云
   う）処理用吸着剤として用いる低濃度のＮＯｘ処理設備
   において、前記活性炭の再生時に吸着剤、循環ファン、
   脱硝装置、加熱器よりなる閉ループを構成し、該閉ルー
   プ中の加熱器を作動させる前に、窒素製造装置から窒素
   を供給して閉ループ中の酸素濃度を減少させた後、前記
   加熱器を作動し、活性炭吸着剤の再生操作を行なうとと
   もに、前記脱硝装置で同時に再生され発生した高濃度の
   ＮＯｘを分解処理するよう構成した活性炭の着火防止設
   備を具備したことを特徴とする低濃度ＮＯｘ処理装置。