JPH10165766A - アンモニアの除害方法及び装置 - Google Patents
アンモニアの除害方法及び装置Info
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- JPH10165766A JPH10165766A JP8326535A JP32653596A JPH10165766A JP H10165766 A JPH10165766 A JP H10165766A JP 8326535 A JP8326535 A JP 8326535A JP 32653596 A JP32653596 A JP 32653596A JP H10165766 A JPH10165766 A JP H10165766A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高濃度にアンモニアを含有するガス中のアン
モニアを低コストで確実に除害処理することができるア
ンモニアの除害方法及び装置を提供する。 【解決手段】 高濃度にアンモニアを含有するガスの一
部を触媒酸化反応筒４に導入してアンモニアを酸化する
ことにより一酸化窒素とし、この一酸化窒素を冷却酸化
筒５で酸化して二酸化窒素とした後、硝酸製造槽６で水
と反応させて硝酸を得る。得られた硝酸と、残部のガス
中のアンモニアとを中和槽９で中和させて硝酸アンモニ
ウムとする。
モニアを低コストで確実に除害処理することができるア
ンモニアの除害方法及び装置を提供する。 【解決手段】 高濃度にアンモニアを含有するガスの一
部を触媒酸化反応筒４に導入してアンモニアを酸化する
ことにより一酸化窒素とし、この一酸化窒素を冷却酸化
筒５で酸化して二酸化窒素とした後、硝酸製造槽６で水
と反応させて硝酸を得る。得られた硝酸と、残部のガス
中のアンモニアとを中和槽９で中和させて硝酸アンモニ
ウムとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニアの除害
方法及び装置に関し、詳しくは、高濃度にアンモニアを
含有するガス中のアンモニアを、該アンモニアの一部か
ら製造した硝酸で中和することによってアンモニアの除
害を行う方法及び装置に関する。
方法及び装置に関し、詳しくは、高濃度にアンモニアを
含有するガス中のアンモニアを、該アンモニアの一部か
ら製造した硝酸で中和することによってアンモニアの除
害を行う方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アンモニアは、爆発の危険がある可燃性
ガスであるとともに、許容濃度が２５ｐｐｍの人体に有
害な毒性ガスでもある。したがって、アンモニアを使用
する装置から排出されるアンモニアを含む排ガスは、大
気に放出する前にアンモニアを除去する必要がある。
ガスであるとともに、許容濃度が２５ｐｐｍの人体に有
害な毒性ガスでもある。したがって、アンモニアを使用
する装置から排出されるアンモニアを含む排ガスは、大
気に放出する前にアンモニアを除去する必要がある。
【０００３】例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）のような
窒素化合物半導体素子を化学気相成長法（ＣＶＤ法）に
より製造する際には、窒素源としてアンモニアを用いて
いるため、ＣＶＤ装置からは、未反応のアンモニアを含
む排ガスが排出される。この排ガス中には、通常、キャ
リアガスとして使用される窒素や水素と共に、数十％の
高濃度のアンモニアが含まれている。その他、排ガス中
には、Ｇａ源として使用されるトリメチルガリウムやド
ーピング剤として使用されるシランのような水素化物等
の未反応物も含まれるが、これらの濃度はいずれも１％
以下である。
窒素化合物半導体素子を化学気相成長法（ＣＶＤ法）に
より製造する際には、窒素源としてアンモニアを用いて
いるため、ＣＶＤ装置からは、未反応のアンモニアを含
む排ガスが排出される。この排ガス中には、通常、キャ
リアガスとして使用される窒素や水素と共に、数十％の
高濃度のアンモニアが含まれている。その他、排ガス中
には、Ｇａ源として使用されるトリメチルガリウムやド
ーピング剤として使用されるシランのような水素化物等
の未反応物も含まれるが、これらの濃度はいずれも１％
以下である。
【０００４】上述のような排ガスの除害処理は、まず、
フィルターで排ガス中の固形分を分離除去した後、少量
の有機金属化合物等を熱分解や固体吸着剤による吸着処
理により除去し、必要に応じて再度フィルターにより固
形分を除去し、最後に、高濃度で存在するアンモニアを
処理するようにしている。
フィルターで排ガス中の固形分を分離除去した後、少量
の有機金属化合物等を熱分解や固体吸着剤による吸着処
理により除去し、必要に応じて再度フィルターにより固
形分を除去し、最後に、高濃度で存在するアンモニアを
処理するようにしている。
【０００５】ガス中のアンモニアを除害する方法につい
ては、従来から種々の方法が提案されており、アンモニ
アの濃度が低い場合には、例えば硫化鉄等の固体除害剤
を充填した充填筒にガスを流通させてアンモニアを固体
除害剤に接触させ、吸収乃至分解させる方法が一般的に
行われている。しかし、この方法は、アンモニアの濃度
が高く、大量のアンモニアを処理するためには、大量の
固体除害剤を必要とし、充填筒も大きくなるため、高濃
度にアンモニアを含有するガスの処理方法としては実用
的ではない。
ては、従来から種々の方法が提案されており、アンモニ
アの濃度が低い場合には、例えば硫化鉄等の固体除害剤
を充填した充填筒にガスを流通させてアンモニアを固体
除害剤に接触させ、吸収乃至分解させる方法が一般的に
行われている。しかし、この方法は、アンモニアの濃度
が高く、大量のアンモニアを処理するためには、大量の
固体除害剤を必要とし、充填筒も大きくなるため、高濃
度にアンモニアを含有するガスの処理方法としては実用
的ではない。
【０００６】また、アンモニア自身が可燃性ガスである
ことから、水素ガスや都市ガスのバーナー火炎中にアン
モニア含有ガスを流してアンモニアを燃焼させることも
行われており、さらに、アンモニアが塩基性であること
から、スクラバー等でアンモニア含有ガスを酸性水溶液
に接触させて中和する方法も行われている。
ことから、水素ガスや都市ガスのバーナー火炎中にアン
モニア含有ガスを流してアンモニアを燃焼させることも
行われており、さらに、アンモニアが塩基性であること
から、スクラバー等でアンモニア含有ガスを酸性水溶液
に接触させて中和する方法も行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、火炎中
でアンモニアを燃焼させる方法では、排ガス中のアンモ
ニアの濃度が高いと、燃焼中にアンモニア分子中の窒素
が窒素酸化物（ＮＯｘ）となり易く、これが大気汚染源
となるため、アンモニアの除害設備に加えて前記窒素酸
化物を除害する設備が必要で、装置構成が複雑となり、
コスト負担も大きくなる。
でアンモニアを燃焼させる方法では、排ガス中のアンモ
ニアの濃度が高いと、燃焼中にアンモニア分子中の窒素
が窒素酸化物（ＮＯｘ）となり易く、これが大気汚染源
となるため、アンモニアの除害設備に加えて前記窒素酸
化物を除害する設備が必要で、装置構成が複雑となり、
コスト負担も大きくなる。
【０００８】このため、前記酸性水溶液に接触させて中
和する方法が広く採用されており、酸性水溶液として
は、通常、硫酸が用いられている。すなわち、排ガス中
のアンモニアと当量の硫酸とを中和反応させて硫酸アン
モニウムとし、これを回収するようにしている。しか
し、この方法では、排ガス中のアンモニアの濃度が高い
場合は、硫酸を多量に消費するため、処理コストが増大
するという難点があった。
和する方法が広く採用されており、酸性水溶液として
は、通常、硫酸が用いられている。すなわち、排ガス中
のアンモニアと当量の硫酸とを中和反応させて硫酸アン
モニウムとし、これを回収するようにしている。しか
し、この方法では、排ガス中のアンモニアの濃度が高い
場合は、硫酸を多量に消費するため、処理コストが増大
するという難点があった。
【０００９】そこで本発明は、高濃度にアンモニアを含
有するガス中のアンモニアを除害処理するにあたり、低
コストで確実に実施することができるアンモニアの除害
方法及び装置を提供することを目的としている。
有するガス中のアンモニアを除害処理するにあたり、低
コストで確実に実施することができるアンモニアの除害
方法及び装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のアンモニアの除害方法は、高濃度にアンモ
ニアを含有するガス中のアンモニアを除害する方法であ
って、前記ガス中のアンモニアの一部から硝酸を製造
し、得られた硝酸と残部のアンモニアとを中和させて硝
酸アンモニウムとすることを特徴としている。
め、本発明のアンモニアの除害方法は、高濃度にアンモ
ニアを含有するガス中のアンモニアを除害する方法であ
って、前記ガス中のアンモニアの一部から硝酸を製造
し、得られた硝酸と残部のアンモニアとを中和させて硝
酸アンモニウムとすることを特徴としている。
【００１１】また、本発明のアンモニアの除害装置は、
高濃度にアンモニアを含有するガスが分岐して流れる第
一経路と第二経路とを有し、前記第一経路には、ガス中
のアンモニアを酸素の存在化で分解して一酸化窒素を生
成する触媒酸化反応筒と、生成した一酸化窒素を冷却し
て更に酸化することにより二酸化窒素とする冷却酸化筒
と、生成した二酸化窒素を水に接触させて硝酸とする硝
酸製造槽とを有するとともに、該第一経路の硝酸製造槽
で生成した硝酸と前記第二経路に分岐したアンモニアと
を混合して中和させる中和槽を備えていることを特徴と
し、さらに、前記硝酸製造槽に、槽上部のガスを槽下部
の液相中に循環導入するガス循環導入経路を設けたこと
を特徴としている。
高濃度にアンモニアを含有するガスが分岐して流れる第
一経路と第二経路とを有し、前記第一経路には、ガス中
のアンモニアを酸素の存在化で分解して一酸化窒素を生
成する触媒酸化反応筒と、生成した一酸化窒素を冷却し
て更に酸化することにより二酸化窒素とする冷却酸化筒
と、生成した二酸化窒素を水に接触させて硝酸とする硝
酸製造槽とを有するとともに、該第一経路の硝酸製造槽
で生成した硝酸と前記第二経路に分岐したアンモニアと
を混合して中和させる中和槽を備えていることを特徴と
し、さらに、前記硝酸製造槽に、槽上部のガスを槽下部
の液相中に循環導入するガス循環導入経路を設けたこと
を特徴としている。
【００１２】なお、本発明における高濃度とは、通常
は、ガス中のアンモニア濃度が、１〜９０％，特に、２
０〜７０％の範囲を表すが、該ガス中の他の成分によっ
て多少異なることがある。
は、ガス中のアンモニア濃度が、１〜９０％，特に、２
０〜７０％の範囲を表すが、該ガス中の他の成分によっ
て多少異なることがある。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面を参照して
さらに詳細に説明する。図１は、本発明のアンモニアの
除害装置の一例を示すもので、この装置は、排ガス源か
ら流出した高濃度アンモニア含有排ガスが流れる排ガス
経路１と、該排ガス経路１から２系統に分岐した第一経
路２及び第二経路３と、前記第一経路２に直列に設けら
れた触媒酸化反応筒４及び冷却酸化筒５と、該冷却酸化
筒５の下流側に多段に設けられた硝酸製造槽６及び硝酸
貯槽７と、前記第二経路に設けられたアンモニア吸収槽
８と、両経路２，３のアンモニアと硝酸とを中和反応さ
せる中和槽９とを備えている。
さらに詳細に説明する。図１は、本発明のアンモニアの
除害装置の一例を示すもので、この装置は、排ガス源か
ら流出した高濃度アンモニア含有排ガスが流れる排ガス
経路１と、該排ガス経路１から２系統に分岐した第一経
路２及び第二経路３と、前記第一経路２に直列に設けら
れた触媒酸化反応筒４及び冷却酸化筒５と、該冷却酸化
筒５の下流側に多段に設けられた硝酸製造槽６及び硝酸
貯槽７と、前記第二経路に設けられたアンモニア吸収槽
８と、両経路２，３のアンモニアと硝酸とを中和反応さ
せる中和槽９とを備えている。
【００１４】また、前記触媒酸化反応筒４には、酸化反
応に必要な酸素を供給するための酸素含有ガス供給経路
１０が設けられ、前記硝酸製造槽６及びアンモニア吸収
槽８には、硝酸製造用、アンモニア吸収用としての水を
供給する給水経路１１，１２がそれぞれ設けられてい
る。さらに、前記触媒酸化反応筒４には適宜な加熱手段
が設けられ、前記冷却酸化筒５には適宜な冷却手段が設
けられている。
応に必要な酸素を供給するための酸素含有ガス供給経路
１０が設けられ、前記硝酸製造槽６及びアンモニア吸収
槽８には、硝酸製造用、アンモニア吸収用としての水を
供給する給水経路１１，１２がそれぞれ設けられてい
る。さらに、前記触媒酸化反応筒４には適宜な加熱手段
が設けられ、前記冷却酸化筒５には適宜な冷却手段が設
けられている。
【００１５】前記触媒酸化反応筒４は、筒内に白金や酸
化ニッケル等の酸化触媒を充填したものであって、触媒
の存在化でアンモニアと酸素とを反応させることによ
り、下記の式（１）に示すように一酸化窒素を生成する
ものである。 ４ＮＨ3 ＋５Ｏ2 → ４ＮＯ＋６Ｈ2 Ｏ ・・・（１）
化ニッケル等の酸化触媒を充填したものであって、触媒
の存在化でアンモニアと酸素とを反応させることによ
り、下記の式（１）に示すように一酸化窒素を生成する
ものである。 ４ＮＨ3 ＋５Ｏ2 → ４ＮＯ＋６Ｈ2 Ｏ ・・・（１）
【００１６】このとき、上記一酸化窒素の生成反応と同
時に、下記の式（２）〜（５）に示す副反応も進み、こ
れが一酸化窒素の生成効率を低下させる。 ２ＮＨ3 → Ｎ2 ＋３Ｈ2 ・・・（２） ２ＮＯ → Ｎ2 ＋Ｏ2 ・・・（３） ４ＮＨ3 ＋３Ｏ2 → Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ ・・・（４） ４ＮＨ3 ＋３ＮＯ → ５Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ ・・・（５）
時に、下記の式（２）〜（５）に示す副反応も進み、こ
れが一酸化窒素の生成効率を低下させる。 ２ＮＨ3 → Ｎ2 ＋３Ｈ2 ・・・（２） ２ＮＯ → Ｎ2 ＋Ｏ2 ・・・（３） ４ＮＨ3 ＋３Ｏ2 → Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ ・・・（４） ４ＮＨ3 ＋３ＮＯ → ５Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ ・・・（５）
【００１７】したがって、工業的な硝酸製造設備でアン
モニアを酸化させて一酸化窒素を製造する工程では、こ
れらの副反応を抑制して一酸化窒素の生成効率を高める
ため、高価な白金系触媒を用いて７００〜９００℃の高
い温度範囲で行っている。
モニアを酸化させて一酸化窒素を製造する工程では、こ
れらの副反応を抑制して一酸化窒素の生成効率を高める
ため、高価な白金系触媒を用いて７００〜９００℃の高
い温度範囲で行っている。
【００１８】しかし、上記各副反応で生成する各物質は
無害であり、本発明の目的とするアンモニアの除害には
何等障害とはならないため、本発明では、前記触媒酸化
反応筒４における一酸化窒素の生成効率を考慮する必要
はない。このため、高価な白金系触媒に代えて、安価な
酸化ニッケル系触媒（例えば、アルミナ担体に酸化ニッ
ケルを担持させたもの：ＮｉＯ／Ａｌ2 Ｏ3 触媒）を用
い、前記温度範囲より低い６００℃程度の温度でアンモ
ニアを触媒酸化することができる。
無害であり、本発明の目的とするアンモニアの除害には
何等障害とはならないため、本発明では、前記触媒酸化
反応筒４における一酸化窒素の生成効率を考慮する必要
はない。このため、高価な白金系触媒に代えて、安価な
酸化ニッケル系触媒（例えば、アルミナ担体に酸化ニッ
ケルを担持させたもの：ＮｉＯ／Ａｌ2 Ｏ3 触媒）を用
い、前記温度範囲より低い６００℃程度の温度でアンモ
ニアを触媒酸化することができる。
【００１９】前記冷却酸化筒５は、前記触媒酸化反応筒
４で生成した一酸化窒素を、１６０℃以下の温度で更に
酸化することにより、下記の式（６）に示すように二酸
化窒素を生成するものである。 ２ＮＯ＋Ｏ2 → ２ＮＯ2 ・・・（６）
４で生成した一酸化窒素を、１６０℃以下の温度で更に
酸化することにより、下記の式（６）に示すように二酸
化窒素を生成するものである。 ２ＮＯ＋Ｏ2 → ２ＮＯ2 ・・・（６）
【００２０】また、前記硝酸製造槽６は、下記の式
（７）に示すように、前記冷却酸化筒５で生成した二酸
化窒素と水とを反応させて硝酸を製造するものである
が、式（７）に示すように、３モルの二酸化窒素から２
モルの硝酸が得られると同時に、１モルの一酸化窒素が
発生する。 ３ＮＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ → ２ＨＮＯ3 ＋ＮＯ ・・・（７）
（７）に示すように、前記冷却酸化筒５で生成した二酸
化窒素と水とを反応させて硝酸を製造するものである
が、式（７）に示すように、３モルの二酸化窒素から２
モルの硝酸が得られると同時に、１モルの一酸化窒素が
発生する。 ３ＮＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ → ２ＨＮＯ3 ＋ＮＯ ・・・（７）
【００２１】発生した一酸化窒素は、水とは反応（溶
解）しないので、前記式（６）により酸素で再び酸化し
て二酸化窒素とし、再度上記式（７）により硝酸にする
必要がある。したがって、硝酸製造槽６では、発生した
一酸化窒素を酸化して二酸化窒素とし、この二酸化窒素
と水とを反応させて硝酸を製造する工程を繰り返し行う
必要がある。このため、本形態例に示す装置では、硝酸
製造槽６として７個の槽６１〜６７を直列に設け、ガス
は槽６１から槽６７に向けて流れるようにし、液は槽６
７から槽６１に向けて流れるように形成している。
解）しないので、前記式（６）により酸素で再び酸化し
て二酸化窒素とし、再度上記式（７）により硝酸にする
必要がある。したがって、硝酸製造槽６では、発生した
一酸化窒素を酸化して二酸化窒素とし、この二酸化窒素
と水とを反応させて硝酸を製造する工程を繰り返し行う
必要がある。このため、本形態例に示す装置では、硝酸
製造槽６として７個の槽６１〜６７を直列に設け、ガス
は槽６１から槽６７に向けて流れるようにし、液は槽６
７から槽６１に向けて流れるように形成している。
【００２２】前記硝酸貯槽７は、前記硝酸製造槽６で得
られた硝酸を一時的に貯留しておくためのものであっ
て、該硝酸貯槽７内の硝酸は、必要量が適宜前記中和槽
９に供給される。また、前記アンモニア吸収槽８は、排
ガス中のアンモニアを水に吸収させてアンモニア水溶液
とするものであり、前記中和槽９は、硝酸貯槽７からの
硝酸と、アンモニア吸収槽８からのアンモニア水溶液と
を中和反応させて硝酸アンモニウムを生成するものであ
る。
られた硝酸を一時的に貯留しておくためのものであっ
て、該硝酸貯槽７内の硝酸は、必要量が適宜前記中和槽
９に供給される。また、前記アンモニア吸収槽８は、排
ガス中のアンモニアを水に吸収させてアンモニア水溶液
とするものであり、前記中和槽９は、硝酸貯槽７からの
硝酸と、アンモニア吸収槽８からのアンモニア水溶液と
を中和反応させて硝酸アンモニウムを生成するものであ
る。
【００２３】上記構成の装置おいて、排ガス経路１から
第一経路２に分岐した高濃度アンモニア含有排ガスは、
約６００℃に保持されている触媒酸化反応筒４に導入さ
れ、酸素含有ガス供給経路１０から供給される酸素と、
前記式（１）により反応して一酸化窒素が生成される。
第一経路２に分岐した高濃度アンモニア含有排ガスは、
約６００℃に保持されている触媒酸化反応筒４に導入さ
れ、酸素含有ガス供給経路１０から供給される酸素と、
前記式（１）により反応して一酸化窒素が生成される。
【００２４】触媒酸化反応筒４を導出した一酸化窒素含
有ガスは、冷却酸化筒５に導入されて１６０℃以下、例
えば１００〜１４０℃に冷却され、ガス中の一酸化窒素
が、該ガス中に残る酸素と前記式（６）により反応して
二酸化窒素となる。
有ガスは、冷却酸化筒５に導入されて１６０℃以下、例
えば１００〜１４０℃に冷却され、ガス中の一酸化窒素
が、該ガス中に残る酸素と前記式（６）により反応して
二酸化窒素となる。
【００２５】上記二酸化窒素を含むガスは、冷却酸化筒
５から硝酸製造槽６の第一槽６１に導入され、槽内の水
と前記式（７）により反応して硝酸と一酸化窒素とが生
成する。この第一槽６１で生成した一酸化窒素を含むガ
スは、槽上部の経路６１ａに導出され、該ガス中の酸素
と一酸化窒素とが前記式（６）により反応して二酸化窒
素を生成しながら、次の第二槽６２の水中に導入され
る。
５から硝酸製造槽６の第一槽６１に導入され、槽内の水
と前記式（７）により反応して硝酸と一酸化窒素とが生
成する。この第一槽６１で生成した一酸化窒素を含むガ
スは、槽上部の経路６１ａに導出され、該ガス中の酸素
と一酸化窒素とが前記式（６）により反応して二酸化窒
素を生成しながら、次の第二槽６２の水中に導入され
る。
【００２６】このように、各槽６１〜６６で硝酸を製造
することにより生成した一酸化窒素を含むガスは、該一
酸化窒素を酸化して二酸化窒素を生成しながら次の槽に
送られ、二酸化窒素と水とから硝酸を製造する工程を順
次行っていく。これにより、ガス中に残存する一酸化窒
素の量が次第に減少していくので、該一酸化窒素の含有
量が公知の処理剤で容易に処理できる量になったとこ
ろ、本形態例では、最終段の第七槽６７のところで硝酸
の製造を終了し、経路６７ａに導出したガス中に残存す
る一酸化窒素を処理剤により処理する。この処理剤によ
る処理は、例えば、Ｍｎ−Ｆｅ酸化物系触媒や、Ｖ−Ｗ
−Ｔｉ酸化物系触媒を用い、ガス中にアンモニアを添加
して一酸化窒素を窒素と水とに分解することにより行う
ことができる。
することにより生成した一酸化窒素を含むガスは、該一
酸化窒素を酸化して二酸化窒素を生成しながら次の槽に
送られ、二酸化窒素と水とから硝酸を製造する工程を順
次行っていく。これにより、ガス中に残存する一酸化窒
素の量が次第に減少していくので、該一酸化窒素の含有
量が公知の処理剤で容易に処理できる量になったとこ
ろ、本形態例では、最終段の第七槽６７のところで硝酸
の製造を終了し、経路６７ａに導出したガス中に残存す
る一酸化窒素を処理剤により処理する。この処理剤によ
る処理は、例えば、Ｍｎ−Ｆｅ酸化物系触媒や、Ｖ−Ｗ
−Ｔｉ酸化物系触媒を用い、ガス中にアンモニアを添加
して一酸化窒素を窒素と水とに分解することにより行う
ことができる。
【００２７】また、硝酸の製造に必要な水は、前記給水
経路１１から第七槽６７に供給され、該第七槽６７内の
硝酸を含む水は、経路６７ｂから前段の第六槽６６に供
給される。以下、順次各槽内の硝酸を含む水を前段の槽
に供給し、第一槽６１内の硝酸を含む水は、経路６１ｂ
から前記硝酸貯槽７に送られて貯留される。
経路１１から第七槽６７に供給され、該第七槽６７内の
硝酸を含む水は、経路６７ｂから前段の第六槽６６に供
給される。以下、順次各槽内の硝酸を含む水を前段の槽
に供給し、第一槽６１内の硝酸を含む水は、経路６１ｂ
から前記硝酸貯槽７に送られて貯留される。
【００２８】一方、排ガス経路１から第二経路３に分岐
した高濃度アンモニア含有排ガスは、前記アンモニア吸
収槽８内の水中に導入され、ガス中のアンモニアが水に
吸収されてアンモニア水を生成し、他の成分は、経路８
ａから後処理工程に送られる。
した高濃度アンモニア含有排ガスは、前記アンモニア吸
収槽８内の水中に導入され、ガス中のアンモニアが水に
吸収されてアンモニア水を生成し、他の成分は、経路８
ａから後処理工程に送られる。
【００２９】上述のようにして得られた硝酸貯槽７内の
硝酸含有水とアンモニア吸収槽８内のアンモニア水と
は、経路７ａ，８ｂからそれぞれ所定量が前記中和槽９
に導入され、中和反応により無害な硝酸アンモニウムを
生成する。この硝酸アンモニウムを含む水は、経路９ａ
により中和槽９から導出され、周知の濃縮処理、分離処
理等を経て回収される。
硝酸含有水とアンモニア吸収槽８内のアンモニア水と
は、経路７ａ，８ｂからそれぞれ所定量が前記中和槽９
に導入され、中和反応により無害な硝酸アンモニウムを
生成する。この硝酸アンモニウムを含む水は、経路９ａ
により中和槽９から導出され、周知の濃縮処理、分離処
理等を経て回収される。
【００３０】また、経路８ｃを設けて前記経路８ａに導
出されるガスを中和槽９に導入するようにしてもよく、
さらに、前記アンモニア吸収槽８を設けずに経路３ａを
設け、第二経路３に分岐した高濃度アンモニア含有排ガ
スを、中和槽９に直接導入して中和させることもでき
る。また、図２に示すように、硝酸製造槽６にガス循環
導入経路６ａを設け、槽上部のガスを槽下部の液相中
（水中）に循環導入することにより、該硝酸製造槽６に
おける硝酸の製造効率を向上させることができ、硝酸製
造槽６の設置数を少なくすることが可能となる。
出されるガスを中和槽９に導入するようにしてもよく、
さらに、前記アンモニア吸収槽８を設けずに経路３ａを
設け、第二経路３に分岐した高濃度アンモニア含有排ガ
スを、中和槽９に直接導入して中和させることもでき
る。また、図２に示すように、硝酸製造槽６にガス循環
導入経路６ａを設け、槽上部のガスを槽下部の液相中
（水中）に循環導入することにより、該硝酸製造槽６に
おける硝酸の製造効率を向上させることができ、硝酸製
造槽６の設置数を少なくすることが可能となる。
【００３１】なお、前記酸素含有ガス供給経路１０から
供給する酸素は、触媒酸化反応筒４におけるアンモニア
に対する化学量論量より過剰量を供給するが、この酸素
含有ガス供給経路１０からは、最終的に酸素を必要とす
る硝酸製造槽６で必要な酸素量も含めて供給するように
してもよく、酸素含有ガス供給経路１０に加えて、各経
路の適当な位置に酸素供給部を設けるようにしてもよ
い。また、酸素ガス含有ガスとしては、通常、酸素ガス
あるいは空気を用いることができる。
供給する酸素は、触媒酸化反応筒４におけるアンモニア
に対する化学量論量より過剰量を供給するが、この酸素
含有ガス供給経路１０からは、最終的に酸素を必要とす
る硝酸製造槽６で必要な酸素量も含めて供給するように
してもよく、酸素含有ガス供給経路１０に加えて、各経
路の適当な位置に酸素供給部を設けるようにしてもよ
い。また、酸素ガス含有ガスとしては、通常、酸素ガス
あるいは空気を用いることができる。
【００３２】さらに、最終段の硝酸製造槽６（第七槽）
への水の供給は、該硝酸製造槽６内の硝酸濃度が所定濃
度以上になったとき、あるいは、該硝酸製造槽６から排
出されるガス中の一酸化窒素濃度が所定濃度以上になっ
たときに所定量を供給するバッチ式で行ってもよく、連
続的に行ってもよい。これは、アンモニア吸収槽８にお
いても同様である。また、中和槽９における中和処理
も、同様に、バッチ式で行っても、連続的に行ってもよ
い。
への水の供給は、該硝酸製造槽６内の硝酸濃度が所定濃
度以上になったとき、あるいは、該硝酸製造槽６から排
出されるガス中の一酸化窒素濃度が所定濃度以上になっ
たときに所定量を供給するバッチ式で行ってもよく、連
続的に行ってもよい。これは、アンモニア吸収槽８にお
いても同様である。また、中和槽９における中和処理
も、同様に、バッチ式で行っても、連続的に行ってもよ
い。
【００３３】
実施例１ 図１に示す構成の装置を使用してアンモニアの除害処理
を行った。触媒酸化反応筒には、内径５０ｃｍのカラム
を用い、ここに、ＮｉＯ／Ａｌ2 Ｏ3 の球状触媒ペレッ
トを２００ｍｍの高さに充填し、電気ヒーターにより温
度を約６００℃に保持した。冷却酸化筒には、水冷内管
方式のものを使用し、触媒酸化反応筒からのガスを１０
０〜１４０℃に冷却できるようにした。また、７個の硝
酸製造槽には、それぞれ１０リットルの水を張り、アン
モニア吸収槽には、５０リットルの水を張った。
を行った。触媒酸化反応筒には、内径５０ｃｍのカラム
を用い、ここに、ＮｉＯ／Ａｌ2 Ｏ3 の球状触媒ペレッ
トを２００ｍｍの高さに充填し、電気ヒーターにより温
度を約６００℃に保持した。冷却酸化筒には、水冷内管
方式のものを使用し、触媒酸化反応筒からのガスを１０
０〜１４０℃に冷却できるようにした。また、７個の硝
酸製造槽には、それぞれ１０リットルの水を張り、アン
モニア吸収槽には、５０リットルの水を張った。
【００３４】アンモニア５０％、水素１０％、窒素４０
％の組成のガスを高濃度アンモニア含有排ガスとして毎
分１０リットル供給し、第一経路と第二経路とに、それ
ぞれ毎分５リットルずつ分岐させた。また、触媒酸化反
応筒には毎分２５リットルの流量で酸素を供給した。
％の組成のガスを高濃度アンモニア含有排ガスとして毎
分１０リットル供給し、第一経路と第二経路とに、それ
ぞれ毎分５リットルずつ分岐させた。また、触媒酸化反
応筒には毎分２５リットルの流量で酸素を供給した。
【００３５】そして、最終段の硝酸製造槽及びアンモニ
ア吸収槽への水の供給を行わずに、上記条件で６０分間
運転した。その結果、最終段の硝酸製造槽（第七槽）か
ら排出されるガス中の一酸化窒素濃度は、６０分後で１
００ｐｐｍであり、アンモニア吸収槽から排出されるガ
ス中のアンモニア濃度も１００ｐｐｍであった。また、
最初の硝酸製造槽（第一槽）内の硝酸濃度は０．７％と
なり、アンモニア吸収槽内のアンモニア濃度は１．１％
となった。最後に、硝酸製造槽（第一槽）内の硝酸含有
水とアンモニア吸収槽内のアンモニア水とを適量取出し
て中和槽に導入して中和させることにより、無害な硝酸
アンモニウムが得られた。
ア吸収槽への水の供給を行わずに、上記条件で６０分間
運転した。その結果、最終段の硝酸製造槽（第七槽）か
ら排出されるガス中の一酸化窒素濃度は、６０分後で１
００ｐｐｍであり、アンモニア吸収槽から排出されるガ
ス中のアンモニア濃度も１００ｐｐｍであった。また、
最初の硝酸製造槽（第一槽）内の硝酸濃度は０．７％と
なり、アンモニア吸収槽内のアンモニア濃度は１．１％
となった。最後に、硝酸製造槽（第一槽）内の硝酸含有
水とアンモニア吸収槽内のアンモニア水とを適量取出し
て中和槽に導入して中和させることにより、無害な硝酸
アンモニウムが得られた。
【００３６】実施例２ 各硝酸製造槽に、図２に示すガス循環導入経路６ａを設
けて槽上部のガスを毎分５０リットルで槽下部の水中に
循環導入した以外は、実施例１と同様に運転を行った。
その結果、最終段の硝酸製造槽（第七槽）から排出され
るガス中の一酸化窒素濃度は３５ｐｐｍとなり、最初の
硝酸製造槽（第一槽）内の硝酸濃度は１．０５％になっ
た。
けて槽上部のガスを毎分５０リットルで槽下部の水中に
循環導入した以外は、実施例１と同様に運転を行った。
その結果、最終段の硝酸製造槽（第七槽）から排出され
るガス中の一酸化窒素濃度は３５ｐｐｍとなり、最初の
硝酸製造槽（第一槽）内の硝酸濃度は１．０５％になっ
た。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
排ガス中に高濃度で含まれている大量のアンモニアの除
害処理を低コストで行うことができる。
排ガス中に高濃度で含まれている大量のアンモニアの除
害処理を低コストで行うことができる。
【図１】 本発明のアンモニアの除害装置の一例を示す
系統図である。
系統図である。
【図２】 硝酸製造槽の他の形態例を示す系統図であ
る。
る。
１…排ガス経路、２…第一経路、３…第二経路、４…触
媒酸化反応筒、５…冷却酸化筒、６…硝酸製造槽、７…
硝酸貯槽、８…アンモニア吸収槽、９…中和槽、１０…
酸素含有ガス供給経路、１１，１２…給水経路
媒酸化反応筒、５…冷却酸化筒、６…硝酸製造槽、７…
硝酸貯槽、８…アンモニア吸収槽、９…中和槽、１０…
酸素含有ガス供給経路、１１，１２…給水経路
Claims (3)
- 【請求項１】 高濃度にアンモニアを含有するガス中の
アンモニアを除害する方法であって、前記ガス中のアン
モニアの一部から硝酸を製造し、得られた硝酸と残部の
アンモニアとを中和させて硝酸アンモニウムとすること
を特徴とするアンモニアの除害方法。 - 【請求項２】 高濃度にアンモニアを含有するガス中の
アンモニアを除害する装置であって、前記ガスが分岐し
て流れる第一経路と第二経路とを有し、前記第一経路に
は、ガス中のアンモニアを酸素の存在化で分解して一酸
化窒素を生成する触媒酸化反応筒と、生成した一酸化窒
素を冷却して更に酸化することにより二酸化窒素とする
冷却酸化筒と、生成した二酸化窒素を水に接触させて硝
酸とする硝酸製造槽とを有するとともに、該第一経路の
硝酸製造槽で生成した硝酸と前記第二経路に分岐したア
ンモニアとを混合して中和させる中和槽を備えているこ
とを特徴とするアンモニアの除害装置。 - 【請求項３】 前記硝酸製造槽は、槽上部のガスを槽下
部の液相中に循環導入するガス循環導入経路を備えてい
ることを特徴とする請求項２記載のアンモニアの除害装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32653596A JP3863610B2 (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | アンモニアの除害方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32653596A JP3863610B2 (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | アンモニアの除害方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10165766A true JPH10165766A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3863610B2 JP3863610B2 (ja) | 2006-12-27 |
Family
ID=18188924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32653596A Expired - Fee Related JP3863610B2 (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | アンモニアの除害方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3863610B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109879258A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-14 | 浙江瀚普智慧科技有限公司 | 一种氮氧化物高效氧化吸收制硝酸的装置及方法 |
| US11398382B2 (en) | 2018-03-27 | 2022-07-26 | Asm Ip Holding B.V. | Method of forming an electrode on a substrate and a semiconductor device structure including an electrode |
| US11482533B2 (en) | 2019-02-20 | 2022-10-25 | Asm Ip Holding B.V. | Apparatus and methods for plug fill deposition in 3-D NAND applications |
| US11482412B2 (en) | 2018-01-19 | 2022-10-25 | Asm Ip Holding B.V. | Method for depositing a gap-fill layer by plasma-assisted deposition |
| US11482418B2 (en) | 2018-02-20 | 2022-10-25 | Asm Ip Holding B.V. | Substrate processing method and apparatus |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP32653596A patent/JP3863610B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11482412B2 (en) | 2018-01-19 | 2022-10-25 | Asm Ip Holding B.V. | Method for depositing a gap-fill layer by plasma-assisted deposition |
| US11482418B2 (en) | 2018-02-20 | 2022-10-25 | Asm Ip Holding B.V. | Substrate processing method and apparatus |
| US11398382B2 (en) | 2018-03-27 | 2022-07-26 | Asm Ip Holding B.V. | Method of forming an electrode on a substrate and a semiconductor device structure including an electrode |
| CN109879258A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-14 | 浙江瀚普智慧科技有限公司 | 一种氮氧化物高效氧化吸收制硝酸的装置及方法 |
| US11482533B2 (en) | 2019-02-20 | 2022-10-25 | Asm Ip Holding B.V. | Apparatus and methods for plug fill deposition in 3-D NAND applications |
| CN109879258B (zh) * | 2019-02-20 | 2024-03-08 | 浙江瀚普智慧科技有限公司 | 一种氮氧化物高效氧化吸收制硝酸的装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3863610B2 (ja) | 2006-12-27 |
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