JPH1157463A - 二酸化窒素吸着剤およびその製造方法 - Google Patents
二酸化窒素吸着剤およびその製造方法Info
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- JPH1157463A JPH1157463A JP9214768A JP21476897A JPH1157463A JP H1157463 A JPH1157463 A JP H1157463A JP 9214768 A JP9214768 A JP 9214768A JP 21476897 A JP21476897 A JP 21476897A JP H1157463 A JPH1157463 A JP H1157463A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adsorbent
- concentration
- nitrogen dioxide
- group
- activated carbon
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 NO2 吸着剤は、活性炭に周期律表第I
A族または第IIA族の金属の酸化物または水酸化物を担
持してなる。周期律表第IA族の金属は好ましくはK、
NaおよびLiであり、第IIA族の金属は好ましくはM
g、CaおよびBaである。周期律表第IA族の金属を
用いたNO2 吸着剤の製造方法は、活性炭をK、Naお
よび/またはLiの水酸化物の水溶液に含浸し、空気中
150℃以下で乾燥する方法である。周期律表第IIA族
の金属を用いたNO2 吸着剤の製造方法は、活性炭をM
g、Caおよび/またはBaの硝酸塩の水溶液に含浸
し、窒素雰囲気中500℃以下で焼成する方法である。 【効果】 0.1ppmと低濃度のNO2 に対しても9
0%以上のNO2 除去率を確保することができ、約1年
以上の長期間にわたり吸着剤を再生することなしに連続
使用することができる。
A族または第IIA族の金属の酸化物または水酸化物を担
持してなる。周期律表第IA族の金属は好ましくはK、
NaおよびLiであり、第IIA族の金属は好ましくはM
g、CaおよびBaである。周期律表第IA族の金属を
用いたNO2 吸着剤の製造方法は、活性炭をK、Naお
よび/またはLiの水酸化物の水溶液に含浸し、空気中
150℃以下で乾燥する方法である。周期律表第IIA族
の金属を用いたNO2 吸着剤の製造方法は、活性炭をM
g、Caおよび/またはBaの硝酸塩の水溶液に含浸
し、窒素雰囲気中500℃以下で焼成する方法である。 【効果】 0.1ppmと低濃度のNO2 に対しても9
0%以上のNO2 除去率を確保することができ、約1年
以上の長期間にわたり吸着剤を再生することなしに連続
使用することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二酸化窒素除去用
の吸着剤、およびその製造方法に関するものである。本
発明による二酸化窒素吸着剤は、低濃度の窒素酸化物
(NOx)、すなわち一酸化窒素(NO)および二酸化
窒素(NO2 )を含む被処理ガスから環境基準値が規定
されている有害物質であるNO2 を除去するものであ
り、具体的には、道路トンネルや地下閉鎖空間等からの
換気ガス中に含まれる、低濃度NOx中のNO2 のみを
効率よく除去する吸着剤である。
の吸着剤、およびその製造方法に関するものである。本
発明による二酸化窒素吸着剤は、低濃度の窒素酸化物
(NOx)、すなわち一酸化窒素(NO)および二酸化
窒素(NO2 )を含む被処理ガスから環境基準値が規定
されている有害物質であるNO2 を除去するものであ
り、具体的には、道路トンネルや地下閉鎖空間等からの
換気ガス中に含まれる、低濃度NOx中のNO2 のみを
効率よく除去する吸着剤である。
【0002】
【従来の技術】低濃度のNOx中のNO2 のみを効率よ
く除去する吸着剤としては、特開平5−76753号公
報に特殊な活性炭系吸着剤が提案されている。
く除去する吸着剤としては、特開平5−76753号公
報に特殊な活性炭系吸着剤が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記特殊活性炭系吸着
剤を使用する場合には、つぎのような問題点がある。す
なわち、この吸着剤は、排ガス中に含まれるNOxのう
ちNOの吸着容量は小さいが、NO2 に関しては大きな
吸着容量を有し、これを安定的に吸着する。
剤を使用する場合には、つぎのような問題点がある。す
なわち、この吸着剤は、排ガス中に含まれるNOxのう
ちNOの吸着容量は小さいが、NO2 に関しては大きな
吸着容量を有し、これを安定的に吸着する。
【0004】しかし、この吸着剤は、後で比較例1で詳
述するように、吸着剤表面にある程度以上NO2 が蓄積
してくるとNOが生成する反応を起こすことが判った。
その結果、NO濃度は吸着剤充填層入口より出口で高く
なる。
述するように、吸着剤表面にある程度以上NO2 が蓄積
してくるとNOが生成する反応を起こすことが判った。
その結果、NO濃度は吸着剤充填層入口より出口で高く
なる。
【0005】この現象は次のように考えられる。吸着剤
表面である程度以上NO2 が蓄積してくると、以下のよ
うな反応が起こると考えられる。 2NO2 →NO3 +NO 活性炭系吸着剤ではNOの吸着容量が小さいため、ここ
で生成したNOは吸着剤にほとんど吸着されず、排出さ
れ、またNO3 は硝酸塩として蓄積される。そのため、
NO濃度は吸着剤入口よりも出口で高くなる現象が生じ
る。
表面である程度以上NO2 が蓄積してくると、以下のよ
うな反応が起こると考えられる。 2NO2 →NO3 +NO 活性炭系吸着剤ではNOの吸着容量が小さいため、ここ
で生成したNOは吸着剤にほとんど吸着されず、排出さ
れ、またNO3 は硝酸塩として蓄積される。そのため、
NO濃度は吸着剤入口よりも出口で高くなる現象が生じ
る。
【0006】上記のような出口NO濃度≧入口NO濃度
の現象を防止するためには、表面に過度のNO2 が蓄積
する前に吸着剤を再生し、再生品を再び吸着に用いる必
要があり、再生回数が多くなり、ランニングコストが上
昇する結果となる。
の現象を防止するためには、表面に過度のNO2 が蓄積
する前に吸着剤を再生し、再生品を再び吸着に用いる必
要があり、再生回数が多くなり、ランニングコストが上
昇する結果となる。
【0007】本発明者らは、この出口NO濃度≧入口N
O濃度になる現象が生じるまでの限界のNO2 蓄積量を
増加してやるために、吸着剤表面でNO2 を安定化して
吸着容量を増加する必要があると考えた。
O濃度になる現象が生じるまでの限界のNO2 蓄積量を
増加してやるために、吸着剤表面でNO2 を安定化して
吸着容量を増加する必要があると考えた。
【0008】そこで、酸性ガスであるNO2 を安定な硝
酸塩として吸着剤に保持させるために、活性炭にアルカ
リ性の金属を担持してなる吸着剤を見出した。
酸塩として吸着剤に保持させるために、活性炭にアルカ
リ性の金属を担持してなる吸着剤を見出した。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるNO2 吸着
剤は、活性炭に周期律表第IA族または第IIA族の金属
の酸化物または水酸化物を担持してなることを特徴とす
るものである。
剤は、活性炭に周期律表第IA族または第IIA族の金属
の酸化物または水酸化物を担持してなることを特徴とす
るものである。
【0010】周期律表第IA族の金属は好ましくはK、
NaおよびLiであり、第IIA族の金属は好ましくはM
g、CaおよびBaである。
NaおよびLiであり、第IIA族の金属は好ましくはM
g、CaおよびBaである。
【0011】周期律表第IA族の金属を用いたNO2 吸
着剤の製造方法は、活性炭をK、Naおよび/またはL
iの水酸化物の水溶液に含浸し、空気中150℃以下で
乾燥する方法である。
着剤の製造方法は、活性炭をK、Naおよび/またはL
iの水酸化物の水溶液に含浸し、空気中150℃以下で
乾燥する方法である。
【0012】上記製造方法において、K、Naおよび/
またはLiの担持量は好ましくは1〜30wt%、より
好ましくは5〜25wt%である。
またはLiの担持量は好ましくは1〜30wt%、より
好ましくは5〜25wt%である。
【0013】周期律表第IIA族の金属を用いたNO2 吸
着剤の製造方法は、活性炭をMg、Caおよび/または
Baの硝酸塩の水溶液に含浸し、窒素雰囲気中500℃
以下で焼成する方法である。
着剤の製造方法は、活性炭をMg、Caおよび/または
Baの硝酸塩の水溶液に含浸し、窒素雰囲気中500℃
以下で焼成する方法である。
【0014】上記製造方法において、Mg、Caおよび
/またはBaの担持量は好ましくは1〜30wt%、よ
り好ましくは5〜25wt%である。
/またはBaの担持量は好ましくは1〜30wt%、よ
り好ましくは5〜25wt%である。
【0015】上記のいずれの方法においても、活性炭
は、粒状物の形態でそのまま用いることができ、またハ
ニカム構造物に保持した形態でも用いることができる。
は、粒状物の形態でそのまま用いることができ、またハ
ニカム構造物に保持した形態でも用いることができる。
【0016】[作用]活性炭にIA族またはIIA族の金
属酸化物または水酸化物を担持してなる吸着剤では、担
持されたIA族またはIIA族の金属によりNO2 吸着活
性点が飛躍的に増大し、それに伴い出口NO濃度≧入口
NO濃度の現象が生じるまでのNO2蓄積量も増加し、
再生回数を大幅に減らすことができる。
属酸化物または水酸化物を担持してなる吸着剤では、担
持されたIA族またはIIA族の金属によりNO2 吸着活
性点が飛躍的に増大し、それに伴い出口NO濃度≧入口
NO濃度の現象が生じるまでのNO2蓄積量も増加し、
再生回数を大幅に減らすことができる。
【0017】
比較例1 粒状椰子殻活性炭(武田薬品社製)をステンレス製の角
筒状反応器(20mm×20mm)に充填し、以下の試
験条件で性能評価を行った。
筒状反応器(20mm×20mm)に充填し、以下の試
験条件で性能評価を行った。
【0018】
【0019】試験結果は、通ガス時間とNO2 破過率、
NOx、NOおよびNO2 の各濃度の関係で示した。こ
こで、NO2 破過率は、式、 NO2 破過率=(出口NO2 濃度/入口NO2 濃度) で示される。
NOx、NOおよびNO2 の各濃度の関係で示した。こ
こで、NO2 破過率は、式、 NO2 破過率=(出口NO2 濃度/入口NO2 濃度) で示される。
【0020】試験結果を図1に示す。吸着剤にある程度
以上のNO2 が蓄積してくると、NOが生成する反応が
起こり、NO濃度は吸着剤入口より出口で高くなること
がわかる。よって、この時点で再生を行う必要が生じ
る。
以上のNO2 が蓄積してくると、NOが生成する反応が
起こり、NO濃度は吸着剤入口より出口で高くなること
がわかる。よって、この時点で再生を行う必要が生じ
る。
【0021】出口NO濃度が入口NO濃度に達するまで
のNO2 供給量は、 NO2 供給量=18400(m3 /m3 h)×35(p
pm)×1.5(h)=966(l/m3 ) となる。実規模装置での運転を想定すると、入口NO2
濃度0.1ppmで1日14時間の運転を1年間行った
時のNO2 供給量は、NO2 供給量=18400(m3
/m3 h)×0.1(ppm)×14(h/日)×36
5(日/年)=9400(l/m3 ) であるから、ほぼ1.2ケ月で再生を行う必要が生じ
る。
のNO2 供給量は、 NO2 供給量=18400(m3 /m3 h)×35(p
pm)×1.5(h)=966(l/m3 ) となる。実規模装置での運転を想定すると、入口NO2
濃度0.1ppmで1日14時間の運転を1年間行った
時のNO2 供給量は、NO2 供給量=18400(m3
/m3 h)×0.1(ppm)×14(h/日)×36
5(日/年)=9400(l/m3 ) であるから、ほぼ1.2ケ月で再生を行う必要が生じ
る。
【0022】実施例1 粒状椰子殻活性炭(武田薬品社製)を水酸化カリウム水
溶液(0.5mol/l)に30分間含浸した後、11
0℃で乾燥し、カリウム担持活性炭からなるNO2 吸着
剤(以下、吸着剤A)を得た。
溶液(0.5mol/l)に30分間含浸した後、11
0℃で乾燥し、カリウム担持活性炭からなるNO2 吸着
剤(以下、吸着剤A)を得た。
【0023】上記において水酸化カリウム水溶液濃度を
1、2、4mol/lに変えた以外は上記方法と同様に
してカリウム担持活性炭からなる吸着剤(以下、それぞ
れ、吸着剤B、吸着剤C、吸着剤D)を得た。
1、2、4mol/lに変えた以外は上記方法と同様に
してカリウム担持活性炭からなる吸着剤(以下、それぞ
れ、吸着剤B、吸着剤C、吸着剤D)を得た。
【0024】このようにして得られた吸着剤の比表面積
およびK担持量を表1に示す。比較のために、比較例1
の吸着剤の比表面積も示す。
およびK担持量を表1に示す。比較のために、比較例1
の吸着剤の比表面積も示す。
【0025】
【表1】 吸着剤A、B、C、Dをそれぞれステンレス製の角筒状
反応器(20mm×20mm)に充填し、以下の試験条
件で性能評価を行った。
反応器(20mm×20mm)に充填し、以下の試験条
件で性能評価を行った。
【0026】
【0027】試験結果を図2〜5に示す。これらの図よ
り、K担持量が増加するに従って吸着容量が増加し、N
Oの生成する反応が抑制されることがわかる。
り、K担持量が増加するに従って吸着容量が増加し、N
Oの生成する反応が抑制されることがわかる。
【0028】よって、K担持量を増加することにより、
1年以上再生を行わずに連続吸着が可能となると考えら
れる。
1年以上再生を行わずに連続吸着が可能となると考えら
れる。
【0029】実施例2 吸着剤Cを上記反応器に充填し、実際の道路トンネルの
NO2 濃度を想定した試験条件で性能評価を行った。
NO2 濃度を想定した試験条件で性能評価を行った。
【0030】
【0031】試験結果を図6に示す。図に見られる通
り、NO2 濃度の0.1ppmにおけるNO2 破過率は
ほぼ0を示し、低濃度におけるNO2 はすべて除去され
ていることがわかる。
り、NO2 濃度の0.1ppmにおけるNO2 破過率は
ほぼ0を示し、低濃度におけるNO2 はすべて除去され
ていることがわかる。
【0032】
【発明の効果】実規模装置における処理ガスのNOx濃
度は約1〜3ppmであり、NO2 としては0.1〜
0.3ppmとなるものと想定される。本発明によるN
O2 吸着剤を用いることにより、0.1ppmと低濃度
のNO2 に対しても90%以上のNO2 除去率を確保す
ることができ、約1年以上の長期間にわたり吸着剤を再
生することなしに連続使用することができる。
度は約1〜3ppmであり、NO2 としては0.1〜
0.3ppmとなるものと想定される。本発明によるN
O2 吸着剤を用いることにより、0.1ppmと低濃度
のNO2 に対しても90%以上のNO2 除去率を確保す
ることができ、約1年以上の長期間にわたり吸着剤を再
生することなしに連続使用することができる。
【図1】比較例1の吸着剤について、通ガス時間とNO
2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関係
を示すグラフである。
2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関係
を示すグラフである。
【図2】実施例1の吸着剤Aについて、通ガス時間とN
O2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関
係を示すグラフである。
O2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関
係を示すグラフである。
【図3】実施例1の吸着剤Bについて、通ガス時間とN
O2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関
係を示すグラフである。
O2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関
係を示すグラフである。
【図4】実施例1の吸着剤Cについて、通ガス時間とN
O2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関
係を示すグラフである。
O2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関
係を示すグラフである。
【図5】実施例1の吸着剤Dについて、通ガス時間とN
O2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関
係を示すグラフである。
O2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関
係を示すグラフである。
【図6】実施例1の吸着剤Cについて、通ガス時間とN
O2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関
係を示すグラフである。
O2 破過率、NOx、NOおよびNO2 の各濃度との関
係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 高延 大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立 造船株式会社内 (72)発明者 市来 正義 大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立 造船株式会社内 (72)発明者 西良 友紀 大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立 造船株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 活性炭に周期律表第IA族または第IIA
族の金属の酸化物または水酸化物を担持してなることを
特徴とする二酸化窒素吸着剤。 - 【請求項2】 活性炭をK、Naおよび/またはLiの
水酸化物の水溶液に含浸し、空気中150℃以下で乾燥
することを特徴とする二酸化窒素吸着剤の製造方法。 - 【請求項3】 請求項2記載の製造方法において、K、
Naおよび/またはLiの担持量が1〜30wt%であ
ることを特徴とする二酸化窒素吸着剤の製造方法。 - 【請求項4】 活性炭をMg、Caおよび/またはBa
の硝酸塩の水溶液に含浸し、窒素雰囲気中500℃以下
で焼成することを特徴とする二酸化窒素吸着剤の製造方
法。 - 【請求項5】 請求項4記載の製造方法において、M
g、Caおよび/またはBaの担持量が1〜30wt%
であることを特徴とする二酸化窒素吸着剤の製造方法。 - 【請求項6】 請求項2〜4のいずれか1項記載の製造
方法において、活性炭を粒状物の形態でそのまま用いる
か、またはハニカム構造物に保持した形態で用いること
を特徴とする二酸化窒素吸着剤の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9214768A JPH1157463A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 二酸化窒素吸着剤およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9214768A JPH1157463A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 二酸化窒素吸着剤およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1157463A true JPH1157463A (ja) | 1999-03-02 |
Family
ID=16661224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9214768A Withdrawn JPH1157463A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 二酸化窒素吸着剤およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1157463A (ja) |
-
1997
- 1997-08-08 JP JP9214768A patent/JPH1157463A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041102 |