JPH09131511A

JPH09131511A - 窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去方法、及び除去装置

Info

Publication number: JPH09131511A
Application number: JP7291459A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Tsubogami; 晴彦坪上; Akira Yoshioka; 明吉岡; Shigehiko Iwabori; 滋彦岩堀; Hideaki Asano; 秀昭浅野
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】廃ガス中に含まれる窒素酸化物とＨＦ等のハ
ロゲン化水素とを同時に効率良く除去することができる
窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去方法、及び除去装
置を提供する。【解決手段】炭素繊維および／または合成繊維１７の
表面に水を付着させた後、窒素酸化物及びハロゲン化水
素を含むガスを前記繊維１７に接触させて窒素酸化物及
びハロゲン化水素を前記水に吸収させ、前記ガスから窒
素酸化物及びハロゲン化水素を除去することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ステンレ
ススチールの酸洗工程や、金、白金等の貴金属を含む金
属のメッキ工程、酸洗工程、溶解工程等の工程において
発生するガス（廃ガス）中に含まれる窒素酸化物及びハ
ロゲン化水素を除去する際に用いて好適な窒素酸化物及
びハロゲン化水素の除去方法、及び除去装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属等の表面処理技術において
は、例えば、メッキ工程、酸洗工程、溶解工程等におい
て窒素酸化物を含有するガス（廃ガス）が発生すること
が知られている。この廃ガス中に含まれる窒素酸化物を
除去する方法としては、過酸化水素水と苛性ソーダとを
含有する液体をミスト状にして前記廃ガス中に噴霧し、
当該液体と廃ガス中の窒素酸化物とを反応させて窒素酸
化物を前記廃ガスから除去する方法があり、この方法を
適用した装置も提案され実用に供されている。

【０００３】しかしながら、従来の除去方法では、過酸
化水素水と苛性ソーダを含有する液体を用いているため
に、特に、苛性ソーダは強アルカリであることから取扱
に注意を要するという、取扱上の問題点があった。ま
た、ミスト状の過酸化水素水と苛性ソーダに廃ガスを接
触させているので、これらミストと廃ガスとの接触効率
が悪く、窒素酸化物の除去効率が悪いという問題点があ
った。そこで、特開平６−１１４２３７号に示された様
な、窒素酸化物の除去装置及び除去方法が提案されてい
る。この除去装置は、下方に廃ガス導入口が、上方に廃
ガス排出口がそれぞれ形成された反応容器に、該反応容
器内を上下２室に仕切る仕切板を設け、この仕切板にガ
ラス繊維を積層巻きした円筒状のフィルタエレメントを
複数段重ねたフィルタを設け、かつ該反応容器内に前記
フィルタの表面に過酸化水素水を噴霧する複数の噴霧手
段が設けられたもので、廃ガスが過酸化水素水により湿
潤状態にあるガラス繊維間を通過する間に、この過酸化
水素水に接触することにより廃ガス中の窒素酸化物が除
去されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ステンレス
スチールや、金、白金等の貴金属の表面処理技術におい
ては、金属の表面を清浄化する必要があるために、硝酸
にＨＦ（フッ化水素）等のハロゲン化水素を１％程度添
加した混酸を用いて金属の表面に付着した不純物等を除
去する工程が採られている。この工程においては、窒素
酸化物（ＮＯ_X）の他にＨＦ等のハロゲン化水素を含有
するガスが発生するが、特にＨＦは、ガラスを溶解させ
る性質があるために、ＨＦを含む廃ガスを上記装置に導
入すると、フィルタがＨＦに侵されて使用に堪えられな
くなってしまうという問題点があった。そこで、予め前
記ガスからＨＦを除去するために、充填塔と称される装
置が用いられている。

【０００５】この充填塔は、塔内に表面積の大きな充填
物、例えば、セラミックス製、合成樹脂製またはステン
レススチール製からなるラシヒリングやレッシングリン
グ等を詰め、この充填物に上方から洗浄水や薄い荷性ソ
ーダ液等の液体を流すとともに、下方からＨＦを含有す
るガスを流し、ガスに含まれるＨＦを液体に吸収させて
前記ガスよりＨＦを除去するものである。この充填塔と
除去装置を併用する方法では、ＨＦと窒素酸化物とを別
々の工程により除去しているために、工程及び装置が複
雑になるとともに、除去に長時間を要し、コストアップ
の要因になるという問題点がある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、廃ガス中に含まれる窒素酸化物とＨＦ等のハ
ロゲン化水素とを同時に効率良く除去することができる
窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去方法、及び除去装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、次の様な窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去方
法、及び除去装置を採用した。すなわち、本発明の請求
項１記載の窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去方法
は、炭素繊維および／または合成繊維の表面に水を付着
させた後、窒素酸化物及びハロゲン化水素を含むガスを
前記繊維に接触させて該窒素酸化物及びハロゲン化水素
を前記水に吸収させ、前記ガスから窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素を除去する方法である。

【０００８】請求項２記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去方法は、窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸
収した前記水を再度前記繊維の表面に付着させて当該水
にさらに窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収させ、前
記ガスから窒素酸化物及びハロゲン化水素を除去する方
法である。

【０００９】請求項３記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去装置は、窒素酸化物及びハロゲン化水素を含
むガスが導入されるガス導入口と当該ガスから窒素酸化
物及びハロゲン化水素を除去したガスが排出されるガス
排出口とを備えた反応容器と、この反応容器内に設けら
れて前記ガス導入口とガス排出口との間に介装され、炭
素繊維および／または合成繊維を積層してなる気液接触
層と、この気液接触層の表面に水を噴霧する噴霧手段
と、前記反応容器から排出される窒素酸化物及びハロゲ
ン化水素を吸収した水を貯留する水槽と、当該水槽と前
記噴霧手段との間に設けられ当該水槽に貯留された窒素
酸化物及びハロゲン化水素を吸収した水を前記噴霧手段
に供給する供給手段とを備えたものである。

【００１０】請求項４記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去装置は、複数の除去部を直列に配置し、当該
除去部は、窒素酸化物及びハロゲン化水素を含むガスが
導入されるガス導入口と当該ガスから窒素酸化物及びハ
ロゲン化水素を除去したガスが排出されるガス排出口と
を備えた反応容器と、この反応容器内に設けられて前記
ガス導入口とガス排出口との間に介装され、炭素繊維お
よび／または合成繊維を積層してなる気液接触層と、こ
の気液接触層の表面に水を噴霧する噴霧手段と、前記反
応容器から排出される窒素酸化物及びハロゲン化水素を
吸収した水を貯留する水槽とを備え、前記除去部各々
は、前段側の除去部のガス排出口と隣接する後段側の除
去部のガス導入口とを連通させて複数段としたものであ
る。

【００１１】請求項５記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去装置は、前記除去部の噴霧手段と水槽との間
に、該水槽に貯留された窒素酸化物及びハロゲン化水素
を吸収した水を前記噴霧手段に供給する供給手段を設け
たものである。

【００１２】請求項６記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去装置は、複数の前記水槽の間に、後段側の水
槽に貯留された窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収し
た水を前段側の水槽に移送する移送手段を設けたもので
ある。

【００１３】請求項７記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去装置は、前記水槽に、窒素酸化物及びハロゲ
ン化水素を吸収した水を冷却する冷却手段を設けたもの
である。

【００１４】本発明の請求項１記載の除去方法では、炭
素繊維および／または合成繊維の表面に水を付着させた
後、窒素酸化物及びハロゲン化水素を含むガスを前記繊
維に接触させて該窒素酸化物及びハロゲン化水素を前記
水に吸収させることにより、前記ガスに含まれる窒素酸
化物及びハロゲン化水素は前記繊維の表面に付着した水
に接触して効率的に吸収され、前記ガスから効率的に除
去される。推測ではあるが、前記窒素酸化物が酸化され
るのは、前記繊維の表面積が大きいことにより、空気中
の酸素による酸化が促進されることによると考えられ
る。これにより、前記窒素酸化物は酸化剤を用いなくと
も酸化され、前記水に吸収されて硝酸となる。

【００１５】請求項２記載の除去方法では、窒素酸化物
及びハロゲン化水素を吸収した前記水を再度前記繊維の
表面に付着させた後に、窒素酸化物及びハロゲン化水素
を含むガスを前記繊維に接触させて前記水にさらに当該
ガスに含まれる窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収さ
せる。窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収した水（硝
酸とハロゲン化水素酸との混酸）がさらにガスに含まれ
る窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収するので、窒素
酸化物及びハロゲン化水素を吸収した水（混酸）は高濃
度の混酸となり、この高濃度の混酸の状態で回収され
る。

【００１６】請求項３記載の除去装置では、ガスに含ま
れる窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収するための水
は、前記噴霧手段から前記気液接触層の表面に向かって
噴霧され、気液接触層を構成する炭素繊維および／また
は合成繊維の繊維間に入り込み、当該繊維を湿潤状態と
する。ここで窒素酸化物及びハロゲン化水素を含むガス
をガス導入口から反応容器内に導入すると、当該ガスは
気液接触層を通過し、ガス排出口から反応容器外へ排出
される間に、前記繊維間に付着した水と効率的に接触
し、ガスに含まれる窒素酸化物及びハロゲン化水素が前
記水に吸収される。推測ではあるが、本装置において前
記窒素酸化物が酸化されるのは、前記繊維の表面積が大
きいことにより、空気中の酸素による酸化が促進される
ことによると考えられる。これにより、前記窒素酸化物
は酸化剤を用いなくとも酸化され、前記水に吸収されて
硝酸となる。

【００１７】請求項４記載の除去装置では、複数の除去
部を直列に配置し、当該除去部各々を、前段側の除去部
のガス排出口と隣接する後段側の前記除去部のガス導入
口とを連通させて複数段としたことにより、簡単な装置
構成でガスに含まれる窒素酸化物及びハロゲン化水素を
より効率的に除去することが可能になる。また、装置構
成が簡単であるから、装置のコストが低下し、保守管理
が容易となる。

【００１８】請求項５記載の除去装置では、前記除去部
の噴霧手段と水槽との間に、該水槽に貯留された窒素酸
化物及びハロゲン化水素を吸収した水を前記噴霧手段に
供給する供給手段を設けたことにより、一度窒素酸化物
及びハロゲン化水素を吸収した水（硝酸とハロゲン化水
素酸との混酸）は、前記供給手段により再度噴霧手段か
ら気液接触層の表面に向かって噴霧され、気液接触層を
構成する炭素繊維および／または合成繊維を湿潤状態と
し、ガスに含まれる窒素酸化物及びハロゲン化水素を再
度吸収する。このように、窒素酸化物及びハロゲン化水
素を吸収した水（硝酸とハロゲン化水素酸との混酸）を
循環使用することにより、処理コストが減少する。

【００１９】請求項６記載の除去装置では、複数の前記
水槽の間に、後段側の水槽に貯留された窒素酸化物及び
ハロゲン化水素を吸収した水（硝酸とハロゲン化水素酸
との混酸）を前段側の水槽に移送する移送手段を設けた
ことにより、後段側から排出された窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素を吸収した水（硝酸とハロゲン化水素酸との
混酸）は前段側に移送されてさらに窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素を吸収することとなり、窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素を吸収した水（硝酸とハロゲン化水素酸との
混酸）の再使用が可能になり、処理コストが減少する。

【００２０】請求項７記載の除去装置では、前記水槽
に、窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収した水を冷却
する冷却手段を設けたことにより、前記水の反応熱によ
る温度上昇を抑制し、硝酸及びハロゲン化水素酸の蒸気
圧を低く保つ。これにより、混酸の濃度をより高く保つ
ことが可能になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の窒素酸化物及びハ
ロゲン化水素の除去方法、及び除去装置の各実施形態に
ついて図面に基づき説明する。（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態の
窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去装置の概略構成図
である。

【００２２】この除去装置１は、下方にＮＯ_x（窒素酸
化物）及びハロゲン化水素を含むガスｇが導入されるガ
ス導入口２が設けられるとともに上方に当該ガスｇから
ＮＯ_x及びハロゲン化水素を除去したガスｇ´が排出さ
れるガス排出口３が設けられた反応容器４と、この反応
容器４内に設けられ該反応容器４内を上下２室に仕切る
仕切板５と、該仕切板５の中央の開口部５ａに設けら
れ、炭素繊維および／または合成繊維を積層してなる有
底円筒状の気液接触層６と、前記反応容器４の側壁に設
けられ該気液接触層６の表面にＮＯ_x及びハロゲン化水
素を吸収する水道水を噴霧する噴霧器７と、前記反応容
器４の底部に設けられ、ＮＯ_x及びハロゲン化水素を吸
収した水道水を排出するドレン８と、ドレン８から排出
されるＮＯ_x及びハロゲン化水素を吸収した水道水を貯
留する水槽９と、前記噴霧手段７と水槽９との間に設け
られ、これらを接続する管１０と、当該管１０に設けら
れ前記水槽９に貯留されたＮＯ_x及びハロゲン化水素を
吸収した水道水（硝酸とハロゲン化水素酸との混酸）を
再度噴霧手段７に供給するポンプ（供給手段）１１とに
より構成されている。

【００２３】そして、ガス導入口２に接続される管１２
及びガス排出口３に接続される管１３各々には、ＮＯ_x
を検知するセンサ１４が設けられている。また、前記水
槽９には水道水を供給する給水管１５及びＮＯ_x及びハ
ロゲン化水素を含む水道水（硝酸とハロゲン化水素酸と
の混酸）を排出するドレン１６が設けられている。

【００２４】前記気液接触層６は、図２に示すように、
線径が１０μｍのテフロン繊維（四フッ化エチレン系繊
維）１７をその充填密度が２５０ｋｇ／ｍ³となるよう
に８０ｍｍの厚みに積層巻きして形成された円筒状のエ
レメントを３個積み重ねて構成されている。前記充填密
度は、気液接触層６の大きさ、通過するガスの流量、噴
霧する水道水の量等を考慮して２５０〜３００ｋｇ／ｍ
³の範囲で設定される。気液接触層６を構成
する繊維は、ＮＯ_x及びハロゲン化水素に対して耐食性
を有し、かつ表面の水に対する親和性がよく、水分を保
持し易いものであればよく、上述した四フッ化エチレン
系繊維の他、炭素繊維、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系繊
維、ポリプロピレン（ＰＰ）系繊維等が好適に用いられ
る。

【００２５】次に、ガスｇからＮＯ_x及びハロゲン化水
素を除去する方法について、上記除去装置１を用いて説
明する。ここでは、ハロゲン化水素としてＨＦを含むガ
スｇに適用するが、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩ等、他のハロ
ゲン化水素を含むガスであっても同様に適用可能であ
る。まず、噴霧器７を用いて気液接触層６の表面に水道
水を噴霧し、気液接触層６を湿潤状態とする。

【００２６】次に、ＮＯ_x及びＨＦを含むガスｇを、ガ
ス導入口２より反応容器４内に導入すると、当該ガスｇ
は気液接触層６の外周面から該気液接触層６内に侵入
し、該気液接触層６を通過する。この間に、前記ガスｇ
は気液接触層６のテフロン繊維１７の表面に付着した水
道水に接触してＮＯ_x及びＨＦが吸収され除去されて、
ＮＯ_x及びＨＦの濃度が低下したガスｇ´となる。この
ガスｇ´は気液接触層６の内周面から外方に向かって放
出された後、上方へ向かって流動し、仕切板５の開口部
を通過し、ガス排出口３より外方へ排出される。

【００２７】一方、反応容器４から排出されたＮＯ_x及
びＨＦを含む水道水（硝酸とフッ化水素酸との混酸）は
水槽９内に貯留され、ポンプ１１により再度噴霧器７に
供給され、循環使用される。このＮＯ_x及びＨＦを吸収
した水道水は、循環使用される間に更にガスｇ中のＮＯ
_x及びＨＦを吸収することとなる。

【００２８】水道水に吸収されたＮＯ_xは、推測ではあ
るが、水道水に接触して吸収される間に、テフロン繊維
１７の表面に存在する酸素により酸化され硝酸に変わ
る。一方、ＨＦは水道水に溶解することによりフッ化水
素酸に変わる。したがって、ＮＯ_x及びＨＦを吸収した
水道水は硝酸及びフッ化水素酸を含む混酸に変わる。ま
た、このＮＯ_x及びＨＦを吸収した水道水、すなわち混
酸を循環使用する間、吸収されたＮＯ_xは酸化されて硝
酸に変わるので、ＮＯ_x及びＨＦを吸収した水道水は最
終的に高濃度の混酸に変わることとなる。

【００２９】この高濃度の混酸は、その一部がドレン１
６から外部へ排出され回収される。一方、この減少した
水道水の量に見合った新しい水道水が給水管１５により
水槽９に補充される。このように、テフロン繊維１７に
水道水を付着させた後、この水道水にＮＯ_x及びＨＦを
含むガスｇを接触させるので、ガス中のＮＯ_x及びＨＦ
は水道水に効率的に吸収され、ガスｇから除去される。

【００３０】表１は、上記除去装置１の効果確認のため
に行った実験結果を示したもので、気液接触層６を構成
する繊維として、炭素繊維とテトロン繊維の２種類を選
び、処理ガス量を４．０ｍ³／ｍｉｎとし、各０．５時
間流したときのそれぞれのＮＯ_x及びＨＦそれぞれの平
均除去率を比較した（実施例Ａ，Ｂ）。また、ラシヒリ
ングを充填した充填塔を用いて行ったものを従来例とし
た。この場合においても、０．５時間のＮＯ_x及びＨＦ
それぞれの平均除去率を求め上記実施例Ａ，Ｂと比較し
た。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１によれば、実施例Ａ，Ｂでは、処理し
た後の廃ガス中のＮＯ_xの平均除去率はそれぞれ８３
％、８０％、また、ＨＦの平均除去率はそれぞれ９９
％、９８％であるのに対し、従来例ではＮＯ_xの平均除
去率は２８％、また、ＨＦの平均除去率は９５％であ
り、上記実施例Ａ，Ｂは従来例と比べてＮＯ_x、ＨＦ共
に効率的に除去されていることがわかる。これにより、
ＮＯ_x及びＨＦそれぞれの平均除去率が大幅に向上して
いることが明白である。

【００３３】以上説明したように、本実施形態の除去方
法によれば、炭素繊維および／またはテフロン繊維１７
の表面に水道水を付着させた後、ＮＯ_x及びＨＦを含む
ガスｇを前記繊維に接触させてＮＯ_x及びＨＦを前記水
道水に吸収させるので、前記ガスｇ中のＮＯ_x及びＨＦ
を効率的に吸収・除去することができる。

【００３４】本実施形態の除去装置１によれば、ガス導
入口２とガス排出口３とを備えた反応容器４と、この反
応容器４内に設けられた仕切板５と、仕切板５の開口部
に設けられた有底円筒状の気液接触層６と、この気液接
触層６に水道水を噴霧する噴霧器７と、前記反応容器４
から排出されるＮＯ_x及びＨＦを含む水道水を貯留する
水槽９とを備えたので、簡単な装置構成でガスｇ中のＮ
Ｏ_x及びＨＦを効率的に除去することができる。また、
装置構成が簡単であるので、装置のコストを低下させる
ことができ、保守管理も容易である。

【００３５】また、前記噴霧器７と水槽９との間に、こ
れらを接続する管１０を設け、当該管１０に水槽９に貯
留されたＮＯ_x及びＨＦを含む水道水（硝酸とフッ化水
素酸との混酸）を再度噴霧器７に供給するポンプ１１を
設けたので、ＮＯ_x及びＨＦを吸収した水道水を循環使
用することができ、したがって、処理コストを減少させ
ることができる。

【００３６】なお、図３に示すように、水槽９に貯留さ
れたＮＯ_x及びＨＦを吸収した水道水を所定の温度（例
えば、３０℃以下、好ましくは２５℃以下）に保つため
に、該水槽９に、５〜７℃程度の冷却水を循環させるコ
イル状の冷却管１８と温度計１９と図示しない制御装置
からなる冷却装置（冷却手段）を設けてもよい。この場
合、ＮＯ_x及びＨＦを吸収した水道水の反応熱による温
度上昇が抑制されるので、硝酸及びフッ化水素の蒸気圧
を低く保つことができ、水道水中の硝酸及びフッ化水素
の濃度をより高く保つことができ、ＮＯ_x及びＨＦを吸
収した水（硝酸とハロゲン化水素酸との混酸）の再使用
及び循環使用を行うことができる。

【００３７】（第２の実施形態）図４は、本発明の第２
の実施形態の窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去装置
の概略構成図である。この除去装置２１は、２つの除去
部２２ａ，２２ｂを直列に接続してＮＯ_x及びＨＦの除
去を２段階で行うもので、除去部２２ａ，２２ｂ各々の
構成は、上述した第１の実施形態の除去装置１と全く同
様であり、除去部２２ａ，２２ｂ各々の各構成要素につ
いては、上記除去装置１における各構成要素を表す算用
数字の後に、第１段をａ、第２段をｂのようにａ，ｂの
添字を付加することで表す。

【００３８】そして、これら除去部２２ａ，２２ｂは、
ガス排出口３ａとガス導入口２ｂとが管２３により接続
されて連通され、当該管２３にはＮＯ_xを検知するセン
サ１４が設けられている。また、水槽９ａ，９ｂ同士は
管２４により連通され、当該管２４には、水槽９ｂに貯
留されたＮＯ_x及びＨＦを含む水道水を水槽９ａに送る
ポンプ（移送手段）２５が設けられている。

【００３９】次に、ガスｇからＮＯ_x及びＨＦを除去す
る方法について、上記除去装置２１を用いて説明する。
まず、噴霧器７ａ（７ｂ）により気液接触層６ａ（６
ｂ）の表面に水道水を噴霧し、気液接触層６ａ（６ｂ）
を湿潤状態とする。次に、ＮＯ_x及びＨＦを含むガスｇ
を、ガス導入口２ａより前段の除去部２２ａの反応容器
４ａ内に導入すると、当該ガスｇは気液接触層６ａの外
周面から該気液接触層６ａ内に侵入し、該気液接触層６
ａを通過する。この間に、前記ガスｇは気液接触層６ａ
のテフロン繊維１７の表面に付着した水道水に接触して
ＮＯ_x及びＨＦが吸収され除去されて、ＮＯ_x及びＨＦの
濃度が低下したガスｇ´となる。このガスｇ´は気液接
触層６ａの内周面から外方に向かって放出された後、上
方へ向かって流動し、仕切板５ａの開口部を通過し、ガ
ス排出口３ａより管２３を経由して後段の除去部２２ｂ
に導入される。

【００４０】一方、反応容器４ａから排出されたＮＯ_x
及びＨＦを含む水道水（硝酸とフッ化水素酸との混酸）
は水槽９ａ内に貯留され、ポンプ１１ａにより再度噴霧
器７ａに供給され、循環使用される。このＮＯ_x及びＨ
Ｆを吸収した水道水は、循環使用される間に更にガスｇ
中のＮＯ_x及びＨＦを吸収することとなる。

【００４１】前記除去部２２ｂに導入されたガスｇ′に
は、まだ、かなりのＮＯ_x及びＨＦが残存しているの
で、当該ガスｇ´が気液接触層６ｂを通過する間にテフ
ロン繊維１７の表面に付着した水道水に接触してＮＯ_x
及びＨＦがさらに吸収され除去されて、ＮＯ_x及びＨＦ
をほとんど含まないガスｇ″となる。このガスｇ″は気
液接触層６ｂの内周面から外方に向かって放出された
後、上方へ向かって流動し、仕切板５ｂの開口部を通過
し、ガス排出口３ｂより排出される。

【００４２】一方、前記反応容器４ｂから排出されたＮ
Ｏ_x及びＨＦを吸収した水道水は水槽９ｂ内に貯留さ
れ、ポンプ１１ｂにより再度噴霧器７ｂに供給されると
ともに、給水管１５により水槽９ｂに水道水が補充さ
れ、水槽９ｂ内のＮＯ_x及びＨＦを吸収した水道水の一
部がポンプ２５により水槽９ａに移送され、水槽９ａ内
のＮＯ_x及びＨＦを吸収した水道水の一部がドレン１６
により排出され、回収される。

【００４３】水道水に吸収されたＮＯ_xは、上述した第
１の実施形態と同様に、テフロン繊維１７の表面上で空
気中の酸素により酸化され硝酸に変わり、ＨＦは水道水
に溶解することによりフッ化水素酸に変わる。したがっ
て、ＮＯ_x及びＨＦを吸収した水道水は硝酸及びフッ化
水素酸を含む混酸に変わる。また、このＮＯ_x及びＨＦ
を吸収した水道水、すなわち混酸を循環使用する間、吸
収されたＮＯ_xは酸化されて硝酸に変わるので、ＮＯ_x及
びＨＦを吸収した水道水は最終的に高濃度の混酸に変わ
ることとなる。このように、本実施形態では、ＮＯ_x及
びＨＦの除去を２段階で行うことにより、ガスｇ中のＮ
Ｏ_x及びＨＦは２段階で効率的に吸収され、ガスｇから
除去される。

【００４４】表２は、本実施形態の２段階除去の効果確
認のために行った実験結果を示したもので、ここでは、
除去装置２１を用いて２段階除去を行ったものを実施例
Ｃとし、除去装置１を用いて１段階除去を行ったもの、
すなわち上述した第１の実施形態の実施例Ｂを比較例Ａ
とし、また、表１の従来例の操作を２段階行ったものを
比較例Ｂとした。なお、気液接触層６ａ，６ｂを構成す
る繊維としては、テフロン繊維のみを用いた。

【００４５】

【表２】

【００４６】表２によれば、実施例Ｃの後段で処理した
後の廃ガス中のＮＯ_xの平均除去率は比較例Ａと比べて
１４％向上し、また、ＨＦの平均除去率は比較例Ａと比
べて１．８％向上しており、２段除去では１段除去に比
べてガス中のＮＯ_x及びＨＦの平均濃度が減少している
ことがわかる。したがって、ＮＯ_x及びＨＦそれぞれの
除去率が大幅に向上していることが明白である。また、
比較例Ｂにより、従来の方法を２段階繰り返しても実施
例Ｃには遠く及ばないことが明白である。

【００４７】以上説明したように、本実施形態の除去方
法によれば、炭素繊維および／またはテフロン繊維１７
の表面に水道水を付着させた後、ＮＯ_x及びＨＦを含む
ガスｇを前記繊維に接触させてＮＯ_x及びＨＦを前記水
道水に吸収させる工程を２段階行うので、前記ガスｇ中
のＮＯ_x及びＨＦをさらに効率的に吸収・除去すること
ができる。

【００４８】また、本実施形態の除去装置２１によれ
ば、除去部２２ａ，２２ｂを２段に配置し、除去部２２
ａのガス排出口３ａと除去部２２ｂのガス導入口２ｂと
を管２３により接続し、水槽９ａ，９ｂ同士を管２４に
より連通し、当該管２４に水槽９ｂに貯留されたＮＯ_x
及びＨＦを含む水道水を水槽９ａに送るポンプ２５を設
けたので、簡単な装置構成でガスｇ中のＮＯ_x及びＨＦ
を効率的に除去することができる。また、装置構成が簡
単であるので、装置のコストを低下させることができ、
保守管理も容易である。さらに、水道水を循環させれば
よいので、装置のランニングコストを低下させることが
でき、しかも安全である。

【００４９】（第３の実施形態）図５は、本発明の第３
の実施形態の窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去装置
の概略構成図である。この除去装置３１は、上述した第
２の実施形態と同様に、第１の実施形態の除去装置１を
３台、直列に接続してＮＯ_x及びＨＦの除去を３段階で
行うものであり、各構成要素を表す算用数字の後に、第
１段をａ、第２段をｂ、第３段をｃのようにａ〜ｃの添
字を付加することで表すことも第２の実施形態と全く同
様である。

【００５０】この除去装置３１では、ＮＯ_ｘ及びＨＦを
含むガスｇを、複数段の除去部２２ａ〜２２ｃに順次
導入することにより、テフロン繊維１７に付着させた水
道水にＮＯ_x及びＨＦを含むガスを接触させる工程を３
段階行い、前記ガスｇ中のＮＯ_x及びＨＦを順次吸収し
除去するので、ガスｇ中のＮＯ_x及びＨＦがさらに効率
的に吸収され、ガスｇから除去される。吸収されたＮＯ
_xは上述した第１及び第２の実施形態と同様に酸化され
て硝酸に変わり、一方ＨＦはフッ化水素酸に変わる。

【００５１】表３は、本実施形態による除去方法の効果
確認のために行った実験結果を示したもので、ここで
は、除去装置３１を用いて３段階除去を行ったものを実
施例Ｄとし、除去装置２１を用いて２段階除去を行った
もの、すなわち上述した第２の実施形態の実施例Ｃを比
較例Ｃとし、また、表１の従来例の操作を３段階行った
ものを比較例Ｄとした。なお、気液接触層６ａ〜６ｃを
構成する繊維としては、テフロン繊維のみを用いた。

【００５２】

【表３】

【００５３】表３によれば、本実施例Ｄの第３段で処理
した後の廃ガス中のＮＯ_xの平均除去率は比較例Ｃと比
べて４．６％向上し、また、ＨＦの平均除去率は比較例
Ｃと比べて０．１％向上しており、３段除去では２段除
去に比べてガス中のＮＯ_x及びＨＦの平均濃度が減少し
ていることがわかる。したがって、ガスｇ中のＮＯ_x及
びＨＦが殆ど残留しない程度までに効率的に吸収・除去
されていることが明白である。また、比較例Ｄにより、
従来の方法を３段階繰り返しても本実施例Ｄには遠く及
ばないことが明白である。

【００５４】以上説明したように、本実施形態の除去方
法によれば、テフロン繊維１７の表面に水道水を付着さ
せた後、ＮＯ_x及びＨＦを含むガスｇをテフロン繊維１
７に接触させてＮＯ_x及びＨＦを前記水道水に吸収させ
る工程を３段階行うので、ガスｇ中のＮＯ_x及びＨＦを
殆ど残留しない程度までに効率的に吸収・除去すること
ができる。

【００５５】本実施形態の除去装置によれば、除去部２
２ａ〜２２ｃを３段に配置・接続したので、簡単な装置
構成でガスｇ中のＮＯ_x及びＨＦをさらに効率的に除去
することができる。また、装置構成が簡単であるので、
保守管理を容易に行うことができ、装置のコストを低下
させることができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去方法によれ
ば、炭素繊維および／または合成繊維の表面に水を付着
させた後、窒素酸化物及びハロゲン化水素を含むガスを
前記繊維に接触させて該窒素酸化物及びハロゲン化水素
を前記水に吸収させ、前記ガスから窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素を除去するので、前記ガスに含まれる窒素酸
化物及びハロゲン化水素を前記ガスから効率的に除去す
ることができる。

【００５７】請求項２記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去方法によれば、窒素酸化物及びハロゲン化水
素を吸収した前記水を再度前記繊維の表面に付着させて
当該水にさらに窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収さ
せ、前記ガスから窒素酸化物及びハロゲン化水素を除去
するので、ガスに含まれる窒素酸化物及びハロゲン化水
素をさらに効率的に除去することができ、窒素酸化物及
びハロゲン化水素を吸収した水を高濃度の混酸に変えて
回収することができる。

【００５８】請求項３記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去装置によれば、窒素酸化物及びハロゲン化水
素を含むガスが導入されるガス導入口と当該ガスから窒
素酸化物及びハロゲン化水素を除去したガスが排出され
るガス排出口とを備えた反応容器と、この反応容器内に
設けられて前記ガス導入口とガス排出口との間に介装さ
れ、炭素繊維および／または合成繊維を積層してなる気
液接触層と、この気液接触層の表面に水を噴霧する噴霧
手段と、前記反応容器から排出される窒素酸化物及びハ
ロゲン化水素を吸収した水を貯留する水槽と、当該水槽
と前記噴霧手段との間に設けられ当該水槽に貯留された
窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収した水を前記噴霧
手段に供給する供給手段とを備えたので、前記ガスに含
まれる窒素酸化物及びハロゲン化水素を前記ガスから効
率的に除去することができ、窒素酸化物及びハロゲン化
水素を吸収した水を混酸に変えて回収することができ
る。

【００５９】請求項４記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去装置によれば、複数の除去部を直列に配置
し、当該除去部は、窒素酸化物及びハロゲン化水素を含
むガスが導入されるガス導入口と当該ガスから窒素酸化
物及びハロゲン化水素を除去したガスが排出されるガス
排出口とを備えた反応容器と、この反応容器内に設けら
れて前記ガス導入口とガス排出口との間に介装され、炭
素繊維および／または合成繊維を積層してなる気液接触
層と、この気液接触層の表面に水を噴霧する噴霧手段
と、前記反応容器から排出される窒素酸化物及びハロゲ
ン化水素を吸収した水を貯留する水槽とを備え、前記除
去部各々は、前段側の除去部のガス排出口と隣接する後
段側の除去部のガス導入口とを連通させて複数段とした
ので、簡単な装置構成で前記ガスに含まれる窒素酸化物
及びハロゲン化水素を前記ガスから効率的に除去するこ
とができる。また、装置構成が簡単であるから、装置の
コストを低下させることができ、保守管理を容易に行う
ことができる。

【００６０】請求項５記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去装置によれば、前記除去部の噴霧手段と水槽
との間に、該水槽に貯留された窒素酸化物及びハロゲン
化水素を吸収した水を前記噴霧手段に供給する供給手段
を設けたので、窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収し
た水を循環使用することができ、処理コストを低減させ
ることができる。

【００６１】請求項６記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去装置によれば、複数の前記水槽の間に、後段
側の水槽に貯留された窒素酸化物及びハロゲン化水素を
吸収した水を前段側の水槽に移送する移送手段を設けた
ので、後段側から排出された窒素酸化物及びハロゲン化
水素を吸収した水を前段側に移送することによりさらに
窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収することができ、
前記水に含まれる硝酸及びフッ化水素酸の各濃度を高め
ることができ、窒素酸化物及びハロゲン化水素をより濃
度の高い混酸に変えて回収することができる。また、窒
素酸化物及びハロゲン化水素を吸収した水（硝酸とハロ
ゲン化水素酸との混酸）の再使用ができ、処理コストを
減少させることができる。

【００６２】請求項７記載の窒素酸化物及びハロゲン化
水素の除去装置によれば、前記水槽に、窒素酸化物及び
ハロゲン化水素を吸収した水を冷却する冷却手段を設け
たので、前記水の反応熱による温度上昇を抑制し硝酸及
びハロゲン化水素酸の蒸気圧を低く保つことができる。
したがって、硝酸及びハロゲン化水素酸の濃度をより高
く保つことができ、高濃度の混酸として回収することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素の除去装置を示す概略構成図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素の除去装置の気液接触層を示す部分拡大断面
図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素の除去装置の変形例を示す部分構成図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施形態の窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素の除去装置を示す概略構成図である。

【図５】本発明の第３の実施形態の窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素の除去装置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去装置２ガス導入口３ガス排出口４反応容器６気液接触層７噴霧器（噴霧手段）８ドレン９水槽１０管１１ポンプ１２，１３管１４ＮＯ_xを検知するセンサ１５給水管１６ドレン１７テフロン繊維１８冷却管１９温度計２１，３１窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去装置２２ａ〜２２ｃ除去部２ａ〜２ｃガス導入口３ａ〜３ｃガス排出口４ａ〜４ｂ反応容器６ａ〜６ｃ気液接触層７ａ〜７ｃ噴霧器（噴霧手段）８ａ〜８ｃドレン９ａ〜９ｃ水槽１０ａ〜１０ｃ管１１ａ〜１１ｃポンプ２３，２４管２５ポンプｇ，ｇ′，ｇ″ ＮＯ_x及びＨＦを含むガス

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｃ２５Ｄ 21/04 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ｄ (72)発明者浅野秀昭大阪府寝屋川市石津南町８番35号株式会社公害防止機器研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素繊維および／または合成繊維の表面
に水を付着させた後、窒素酸化物及びハロゲン化水素を
含むガスを前記繊維に接触させて該窒素酸化物及びハロ
ゲン化水素を前記水に吸収させ、前記ガスから窒素酸化
物及びハロゲン化水素を除去することを特徴とする窒素
酸化物及びハロゲン化水素の除去方法。
【請求項２】窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収し
た前記水を再度前記繊維の表面に付着させて当該水にさ
らに窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収させ、前記ガ
スから窒素酸化物及びハロゲン化水素を除去することを
特徴とする請求項１記載の窒素酸化物及びハロゲン化水
素の除去方法。
【請求項３】窒素酸化物及びハロゲン化水素を含むガ
スが導入されるガス導入口と当該ガスから窒素酸化物及
びハロゲン化水素を除去したガスが排出されるガス排出
口とを備えた反応容器と、この反応容器内に設けられて
前記ガス導入口とガス排出口との間に介装され、炭素繊
維および／または合成繊維を積層してなる気液接触層
と、この気液接触層の表面に水を噴霧する噴霧手段と、
前記反応容器から排出される窒素酸化物及びハロゲン化
水素を吸収した水を貯留する水槽と、当該水槽と前記噴
霧手段との間に設けられ当該水槽に貯留された窒素酸化
物及びハロゲン化水素を吸収した水を前記噴霧手段に供
給する供給手段とを備えたことを特徴とする窒素酸化物
及びハロゲン化水素の除去装置。
【請求項４】複数の除去部を直列に配置し、当該除去部は、窒素酸化物及びハロゲン化水素を含むガ
スが導入されるガス導入口と当該ガスから窒素酸化物及
びハロゲン化水素を除去したガスが排出されるガス排出
口とを備えた反応容器と、この反応容器内に設けられて
前記ガス導入口とガス排出口との間に介装され、炭素繊
維および／または合成繊維を積層してなる気液接触層
と、この気液接触層の表面に水を噴霧する噴霧手段と、
前記反応容器から排出される窒素酸化物及びハロゲン化
水素を吸収した水を貯留する水槽とを備え、前記除去部各々は、前段側の除去部のガス排出口と隣接
する後段側の除去部のガス導入口とを連通させて複数段
としたことを特徴とする窒素酸化物及びハロゲン化水素
の除去装置。
【請求項５】前記除去部の噴霧手段と水槽との間に、
該水槽に貯留された窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸
収した水を前記噴霧手段に供給する供給手段を設けたこ
とを特徴とする請求項４記載の窒素酸化物及びハロゲン
化水素の除去装置。
【請求項６】複数の前記水槽の間に、後段側の水槽に
貯留された窒素酸化物及びハロゲン化水素を吸収した水
を前段側の水槽に移送する移送手段を設けたことを特徴
とする請求項４または５のいずれか１項記載の窒素酸化
物及びハロゲン化水素の除去装置。
【請求項７】前記水槽に、窒素酸化物及びハロゲン化
水素を吸収した水を冷却する冷却手段を設けたことを特
徴とする請求項３，４，５または６のいずれか１項記載
の窒素酸化物及びハロゲン化水素の除去装置。