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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- Japan
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- adsorbent
- concentration
- nitrogen dioxide
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- activated carbon
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- 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 |