KR100843924B1 - 질소 산화물 제거 장치 및 질소 산화물 제거 방법 - Google Patents

질소 산화물 제거 장치 및 질소 산화물 제거 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 질소 산화물 제거 장치, 질소 산화물 제거 방법 및 그를 위해 사용하는 용기 및 용기의 충전 방법을 제공한다. 본 발명의 질소 산화물 흡착 수단(94)은 질소 산화물 흡착 수단(94)을 구성하는 복수의 로우·프로파일의 고체 흡착제(95)를 포함하는 고체 흡착제층을 구비한 흡착 유닛(94a)에 대하여, 고체 흡착제층의 대면적측에 기체를 공급하기 위한 기체 정류부(108)를 거쳐서 흡착 유닛(94a)에 기체를 유량 불균일을 줄여서 공급한다. 기체 중에 포함되는 질소 산화물은 고체 흡착제층을 효율적으로 통과하여, 제거된다.
질소 산화물 산화 장치, 질소 산화물 흡착 장치, 재생제 탱크, 흡착 유닛, 질소 산화물 흡착 수단, 고체 흡착제, 기체 정류부

Description

질소 산화물 제거 장치 및 질소 산화물 제거 방법{APPARATUS FOR REMOVING NITROGEN OXIDES AND METHOD FOR REMOVING NITROGEN OXIDES}
본 발명은 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 방법 및 질소 산화물의 제거 장치에 관한 것으로, 특히 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 효율적으로 제거할 수 있는 질소 산화물의 제거 방법 및 상기 제거 방법을 행하는 경우에 적합하게 사용할 수 있는 질소 산화물의 제거 장치에 관한 것이다.
종래부터, 기체 중의 질소 산화물을 제거하는 방법으로서, 보일러 혹은 가스 터빈, 가스 엔진 등의 발전 설비의 연소 가스 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 암모니아 탈초(脫硝) 방법이나 요소 탈초 방법이 있다. 또한, 자동차 배기 가스 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 방법으로서, 배기 가스 중에 포함되는 탄화수소를 환원제로 하여, 질소 산화 촉매를 제거하는 삼원 촉매계 방법이 있다. 상기 방법에 의해 배기 가스 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 경우에는, 배기 가스가 갖는 수 100 ℃의 에너지를 이용하여 질소 산화물을 질소 가스로 환원하여 제거하고 있다. 또, 연소 가스 중이나 배기 가스 중에 포함되는 질소 산화물 농도는, 일반적으로 수 100 ppm이다.
연소 가스나 배기 가스에 사용되고 있는 상기 질소 산화물의 제거 방법을 대 기 중에 포함되는 질소 산화물의 제거 방법으로서 응용하는 경우, 대기 중에 포함되는 질소 산화물의 농도가 낮기 때문에 질소 산화물을 질소 가스로 환원할 때의 반응 속도가 느리다고 하는 문제가 생긴다. 또한, 연소 가스나 배기 가스와 비교하여 저온인 대기를 수 100 ℃로 가열해야만 하므로, 방대한 에너지를 소비한다고 하는 문제도 있다.
또한, 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 방법으로서는, 알칼리 흡수액을 사용하는 알칼리 흡수법(특허 문헌 1)이나, 환원제를 사용하는 환원법, 고체 흡착제를 사용하는 흡착법(특허 문헌 2) 등이 있다.
그러나 알칼리 흡수법은 저농도의 질소 산화물을 흡수하는 것은 가능하지만, 대기 중에 공존하는 이산화 탄소도 질소 산화물과 동시에 흡수해 버리므로 효율적으로 질소 산화물을 흡수할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한, 환원법에서는 환원제가 대기 중에 공존하는 산소에 의해 산화되어 버리므로 효율적으로 질소 산화물을 환원할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한, 고체 흡착법에서는 대기 중에 포함되는 질소 산화물의 농도가 낮은 경우, 고체 흡착제에의 질소 산화물의 흡착량이 적더라도, 고체 흡착제가 곧 흡착 파과(破過)되어 버리므로, 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 충분히 흡착할 수 없다고 하는 문제가 있다.
또한, 대기 중에 포함되는 저농도의 질소 산화물을 제거하는 방법으로서, 토양이 갖는 정화 기능을 이용하는 방법도 있다. 그러나 토양의 정화 기능을 이용하는 경우, 필요로 하는 질소 산화물의 제거 능력에 상응한 만큼의 토양을 확보해야만 해, 방대한 토지를 필요로 하는 경우가 있다고 하는 문제가 있다.
이러한 질소 산화물의 제거 장치에서는, 제거 장치 내에 기체를 통과시키기 위한 압력은 낮은 것이 바람직하다. 이로 인해, 기체를 통과시키는 고체 흡착재의 두께는 질소 산화물의 제거 기능에 지장을 초래하는 일이 없는 범위 내에서 가능한 한 얇게 하는 것이 바람직하다.
그러나 기체를 통과시키는 고체 흡착재의 두께를 얇게 하기 위해서는, 단위 시간당의 처리해야 할 기체량의 증대에 수반하여, 고체 흡착재를 설치하는 면적을 넓게 해야만 한다. 이로 인해, 설치 공간의 확보가 곤란해지는 경우가 있어, 문제가 되고 있었다. 특히, 단위 시간당의 처리해야 할 기체량이 많음에도, 한정된 공간 내에 제거 장치를 설치해야 하는 경우, 구체적으로는 특별시, 광역시, 시 등에 있어서, 도로의 중앙 분리대, 교차점 근방, 고가 다리 밑, 터널 환기구 등에 제거 장치를 설치하는 경우 등에는 설치 공간의 확보를 할 수 없으므로 제거 장치를 설치할 수 없게 될 우려가 있어, 문제가 되고 있었다.
또한, 고체 흡착재를 설치하는 면적을 넓게 하면 할수록 고체 흡착재를 통과하는 기체의 속도를 균일하게 하는 것이 곤란해져, 기체 중의 질소 산화물이 고체 흡착재에 의해 충분히 제거되고 있지 않음에도, 기체가 고체 흡착재를 통과해 버리는「브레이크스루」라 불리는 현상이 발생하여, 제거 기능이 저하된다고 하는 문제가 있다.
이러한 질소 산화물의 제거 장치에서는, 질소 산화물 흡착 수단에 공급되는 기체는 습도를 포함하는 것이 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 종래의 질소 산화물의 제거 장치에서는 기체가 습도를 포함하도록 제 거 장치와는 별도로 마련된 가습 수단이 이용되고 있다. 이로 인해, 제거 장치와 가습 수단을 연결용 배관 덕트로 연결할 필요가 있어, 제거 장치를 설치할 때에 가습 수단을 설치하기 위한 공간이나 연결용 배관 덕트를 위한 공간을 확보할 필요가 있는 것이 문제가 되고 있었다. 또한, 제거 장치 내로 기체를 통과시키기 위한 압력이 연결용 배관 덕트 내에서 손실되는 것이나, 연결용 배관 덕트를 설치하기 위한 수고가 드는 것이 문제가 되고 있었다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평10-211427호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평11-9957호 공보
특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 제2001-259798호 공보
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로, 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 방법 및 질소 산화물의 제거 장치에 관한 것으로, 특히 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 효율적으로 제거할 수 있는 질소 산화물의 제거 방법 및 상기 제거 방법을 행하는 경우에 적합하게 사용할 수 있는 질소 산화물의 제거 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 장치이며,
고체 흡착재층에 상기 기체를 통과시킴으로써, 상기 기체 중에 포함되는 상기 질소 산화물을 제거하는 흡착 유닛을 갖는 질소 산화물 흡착 수단을 구비하고, 상기 흡착 유닛은 수납부 경계벽과 수납부 바닥판과 출구측 상부로 둘러싸여, 내부에 상기 고체 흡착재층이 설치되어 있는 흡착재 수납부와, 상기 고체 흡착재층을 통과하는 기체를 정류하는 기체 정류부를 구비한 로우·프로파일의 유닛 본체를 갖고, 상기 유닛 본체는 입구측면과, 상기 입구측면에 대향하여 배치되어, 상기 출구측 상부와 출구측 하부를 갖는 출구측면과, 상기 입구측면과 상기 출구측면 사이에 배치된 상기 수납부 경계벽과, 상기 수납부 경계벽의 하단부로부터 상기 출구측 상부를 향해 수평하게 배치된 상기 수납부 바닥판과, 상기 출구측 상부와 상기 출구측 하부와의 경계인 출구측 경계보다도 밑에 수평하게 배치된 상기 정류부 바닥과, 상기 입구측면으로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 입구측 바닥판과, 상기 출구측 경계로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 출구측 바닥판을 구비하는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치가 제공된다.
본 발명에서는, 상기 입구측면은 입구측 상부와 입구측 하부를 갖고, 상기 정류부 바닥은 상기 입구측 상부와 상기 입구측 하부와의 경계인 입구측 경계보다도 밑에 배치되고, 상기 입구측 바닥판은 상기 입구측 경계로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되어도 좋다. 본 발명의 상기 질소 산화물 흡착 수단은, 흡착 유닛이 연직 방향으로 복수 개 적층되어 일체화되어 이루어지며, 상기 유닛 본체는 상기 정류부 바닥과 상기 입구측 바닥판과 상기 출구측 바닥판에 의해 상기 기체 정류부와 분리되어, 상기 흡착 유닛을 적층했을 때에 밑에 배치되는 다른 흡착 유닛의 상기 기체 정류부가 되는 하단 유닛용 정류부를 구비하고, 상기 입구측 하부에는 상기 하단 유닛용 정류부에의 기체 입구가 마련되고, 상기 출구측 하부에는 상기 하단 유닛용 정류부로부터의 기체 출구가 마련되어 있어도 좋다. 본 발명에서는, 상기 입구측 바닥판과 상기 입구측 상부가 이루는 각도 θ가, 90° 내지 180°의 범위로 경사져 있을 수 있다.
또한, 상기 정류부 바닥과 상기 출구측 바닥판과의 경계로부터 상기 수납부 바닥판까지의 길이 A와, 상기 경계로부터 상기 출구측면까지의 길이 B와의 비 A : B가 1 : 1 내지 1 : 10의 범위로 할 수 있다. 본 발명에서는, 상기 정류부 바닥과 상기 수납부 경계벽이 평면적으로 겹치는 구성으로 할 수 있다. 본 발명에서는, 상기 흡착 유닛을 적층했을 때에, 위에 배치된 상기 흡착 유닛의 상기 정류부 바닥과 밑에 배치된 상기 흡착 유닛의 상기 수납부 경계벽의 상단부가 겹치는 구성으로 할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 상기 고체 흡착재층의 제거 기능이 저하된 경우에, 재생제를 상기 질소 산화물 흡착 수단에 공급하는 재생제 공급 수단을 구비하고, 상기 고체 흡착재층에 흡착된 질소 산화물이 상기 재생제에 의해 제거됨으로써, 저하된 상기 제거 기능이 재생될 수 있다. 상기 흡착재 수납부 및 상기 기체 정류부가 수밀성을 갖고 있어도 좋다. 또한, 상기 재생제 공급 수단이, 상기 흡착 유닛 각각에 개별로 상기 재생제를 공급 가능하게 되어 있어도 좋다. 상기 재생제가 알칼리 금속의 수산화물, 알칼리 토류 금속의 수산화물, 아황산 리튬, 아황산 나트륨, 아황산 칼륨, 아황산 칼슘, 아황산 마그네슘, 아황산 철, 아황산 동, 티오황산 리튬, 티오황산 나트륨, 티오황산 칼륨, 티오황산 칼슘, 티오황산 마그네슘 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유황 함유 화합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 기체 중에 포함되는 질소 산화물의 제거 장치이며, 질소 산화물 흡착 수단을 구성하는 상기 복수의 로우·프로파일의 고체 흡착제층을 구비한 흡착 유닛과, 상기 흡착 유닛의 상기 로우·프로파일의 상기 고체 흡착제층의 대면적측에 상기 기체를 공급하기 위한 기체 정류 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치가 제공된다.
또한 본 발명에 따르면, 기체 중에 포함되는 질소 산화물의 제거 방법이며, 질소 산화물 흡착 수단을 구성하는 상기 복수의 로우·프로파일의 고체 흡착제층을 구비한 흡착 유닛에 대하여 상기 기체를, 상기 흡착 유닛의 상기 로우·프로파일의 상기 고체 흡착제층의 대면적측에 상기 기체를 공급하기 위한 기체 정류 수단을 거쳐서 도입하는 공정과, 상기 고체 흡착제에 의해 상기 질소 산화물을 선택적으로 제거하는 공정을 포함하는 질소 산화물의 제거 방법이 제공된다.
또한 본 발명에 따르면, 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 방법이며, 질소 산화물을 흡착하여 제거하는 로우·프로파일의 고체 흡착제를 포함하는 질소 산화물 흡착 수단에, 상기 로우·프로파일의 상기 고체 흡착제의 대면적측에 선택적으로 상기 기체를 공급하는 기체 정류 수단을 거쳐서 상기 기체를 공급함으로써 상기 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 제거 공정과, 상기 제거 공정에 의해 저하된 상기 질소 산화물 흡착 수단의 상기 질소 산화물의 제거 기능을, 염기성 물질 혹은 환원성 물질을 포함하는 재생제에 의해 상기 고체 흡착제가 흡착된 질소 산화물을 제거함으로써 재생하는 재생 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 방법이 제공된다.
본 발명에서는, 질소 산화물 센서에 의해 상기 제거 기능을 검지하는 검지 공정을 포함하여, 상기 검지 공정에 있어서 제거 기능의 저하가 검지된 경우에, 상기 재생 공정을 행할 수 있다. 상기 질소 산화물 흡착 장치와 상기 재생제를 저류하는 재생제 탱크와의 사이에서, 상기 재생제를 순환시킬 수 있다. 본 발명에서는, 상기 제거 공정 전에, 상기 기체 중에 포함되는 질소 산화물을, 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 전처리 공정을 포함하고 있어도 좋다. 상기 기체가 도로 터널 내, 수로·반지하 도로 터널 , 도로 대피소, 주차장 내, 도로 근방, 정류소 중 어느 하나의 대기가 채취된 것으로 할 수 있다. 상기 염기성 물질이 알칼리 금속의 수산화물 혹은 알칼리 토류 금속의 수산화물이며, 상기 환원성 물질이 아황산 리튬, 아황산 나트륨, 아황산 칼륨, 아황산 칼슘, 아황산 마그네슘, 아황산 철, 아황산 동, 티오황산 리튬, 티오황산 나트륨, 티오황산 칼륨, 티오황산 칼슘, 티오황산 마그네슘 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유황 함유 화합물이라도 좋다. 상기 재생제가 환원성 물질을 포함하는 경우에, 상기 제거 기능을 질소 분위기에서 재생할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 장치이며, 질소 산화물을 흡착하여 제거하는 로우·프로파일의 고체 흡착제를 포함하는 질소 산화물 흡착 수단과, 상기 로우·프로파일의 상기 고체 흡착제의 대면적측에 선택적으로 상기 기체를 공급하는 기체 정류 수단과, 상기 질소 산화물 흡착 수단의 질소 산화물의 제거 기능이 저하된 경우에, 염기성 물질 혹은 환원성 물질을 포함하는 재생제를 상기 질소 산화물 흡착 수단에 공급하는 재생제 공급 수단을 구비하여, 상기 고체 흡착제에 흡착된 질소 산화물이 상기 재생제에 의해 제거됨으로써, 저하된 상기 제거 기능이 재생되는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 제거 기능을 검지하는 질소 산화물 센서를 포함하여, 상기 질소 산화물 센서가 소정 농도 이상의 질소 산화물의 농도를 검지한 경우에, 상기 제거 기능이 재생되어도 좋다. 본 발명에서는, 상기 재생제를 저류하는 재생제 탱크가 구비되어, 상기 재생제가 상기 재생제 탱크와 상기 질소 산화물 흡착 장치 사이에서 순환 가능하게 되어 있어도 좋다. 본 발명에서는, 상기 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 전처리 수단을 구비하여, 상기 전처리 수단을 통과한 상기 기체를 상기 질소 산화물 흡착 장치에 공급할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 장치이며, 로우·프로파일의 고체 흡착재층에, 상기 로우·프로파일의 대면적측으로 상기 기체를 유도하기 위한 기체 정류 수단을 거쳐서 상기 기체를 통과시킴으로써, 상기 기체 중에 포함되는 상기 질소 산화물을 제거하는 복수의 흡착 유닛을 포함하여, 상기 흡착 유닛이 상기 고체 흡착재층의 연장 방향과 교차하는 방향으로 복수 개 적층되어 일체화된 공간 절약형의 질소 산화물 흡착 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치가 제공된다.
본 발명에서는, 상기 흡착 유닛은, 각각 상기 고체 흡착재층을 통과하는 상기 기체의 속도를 제어하는 제어 수단을 구비하고 있어도 좋다. 본 발명에서는, 상기 고체 흡착재층의 제거 기능이 저하된 경우에, 재생제를 상기 질소 산화물 흡착 수단에 공급하는 재생제 공급 수단을 구비하여, 상기 고체 흡착재층에 흡착된 질소 산화물이 상기 재생제에 의해 제거됨으로써, 저하된 상기 제거 기능이 재생되어도 좋다. 상기 재생제 공급 수단이 상기 흡착 유닛의 각각에 개별로 상기 재생제를 공급 가능한 것으로 되어 있어도 좋다. 상기 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 전처리 수단을 구비하여, 상기 전처리 수단을 통과한 상기 기체를 상기 질소 산화물 흡착 수단에 공급할 수 있다.
또한, 상기 재생제가 알칼리 금속의 수산화물, 알칼리 토류 금속의 수산화물, 아황산 리튬, 아황산 나트륨, 아황산 칼륨, 아황산 칼슘, 아황산 마그네슘, 아황산 철, 아황산 동, 티오황산 리튬, 티오황산 나트륨, 티오황산 칼륨, 티오황산 칼슘, 티오황산 마그네슘 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유황 함유 화합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 장치이며, 상기 기체를 가습하는 가습 수단과, 로우·프로파일의 고체 흡착재층에, 상기 로우·프로파일 파일의 대면적측으로 상기 기체를 유도하기 위한 기체 정류 수단을 거쳐서 상기 기체를 통과시킴으로써, 상기 기체 중에 포함되는 상기 질소 산화물을 제거하는 질소 산화물 흡착 수단을 구비하여, 상기 가습 수단이 상기 고체 흡착재층과 평면적으로 겹치도록 상기 질소 산화물 흡착 수단과 일체화되어, 상기 가습 수단을 통과한 상기 기체가 상기 질소 산화물 흡착 장치로 공급되는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 가습 수단에 의해 사용되는 가습용수를 저류하는 물 탱크가 구비되어, 재생제가 상기 고체 흡착재층 상에 공급됨으로써, 상기 고체 흡착재층을 통과한 상기 재생제가 상기 물 탱크에 공급되어 상기 고체 흡착재층이, 탄소계 재료를 포함하는 고체 흡착재로 형성되고, 또한 상기 재생제가 알칼리 금속의 수산화물, 알칼리 토류 금속의 수산화물, 아황산 리튬, 아황산 나트륨, 아황산 칼륨, 아황산 칼슘, 아황산 마그네슘, 아황산 철, 아황산 동, 티오황산 리튬, 티오황산 나트륨, 티오황산 칼륨, 티오황산 칼슘, 티오황산 마그네슘 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유황 함유 화합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
도1은 본 발명의 질소 산화물의 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도2는 본 발명의 질소 산화물의 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도3은 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 실시 형태를 나타낸 사진이다.
도4는 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 일례를 설명하기 위한 개략도이다.
도5는 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도6은 본 발명의 질소 흡착·재생 처리의 효율을 측정하기 위해 사용한 장치를 나타낸 도면이다.
도7은 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 일례를 설명하기 위한 개략도이다.
도8은 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 다른 일례를 설명하기 위한 개략도이다.
도9는 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 일례를 설명하기 위한 개략도이다.
도10은 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 일례를 설명하기 위한 개략도이다.
도11은 흡착 유닛의 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
도12는 본 발명의 흡착 유닛의 제2 실시 형태를 나타낸 도면이다.
[부호의 설명]
1 : 대기 공급 라인
2 : 질소 산화물 산화 장치
3 : 대기 공급 라인
4 : 질소 산화물 흡착 장치
5 : 대기 배출 라인
6 : 재생제 탱크
7 : 재생제 공급 라인
8 : 재생제 복귀 라인
10 : 제어 장치
14 : 질소 산화물 흡착 장치
15 : 질소 산화물 센서
31 : 대기 공급 라인
41, 42, 43 : 질소 산화물 흡착 장치
44 : 연결 부재
45 : 지지 부재
51 : 대기 배출 라인
61, 62 : 재생제 탱크
71, 72 : 재생제 공급 라인
81, 82 : 재생제 복귀 라인
91 : 가습 수단
92 : 전처리 수단
93 : 압송 팬
94 : 질소 산화물 흡착 수단
94a : 흡착 유닛
95 : 고체 흡착재층
96 : 제어 팬
97 : 재생제 탱크
98 : 재생제 공급 라인
99 : 밸브
100 : 질소 산화물 흡착 수단
101 : 본체
102 : 살포관
104 : 물 탱크
103 : 충전층
105 : 물 공급 라인
106 : 공급 밸브
107 : 흡착재 수납부
108 : 기체 정류부
109 : 배출 밸브
110 : 하단 유닛용 정류부
111 : 유닛 본체
112 : 입구측면
113 : 출구측면
114 : 측면
115 : 정류부 바닥
117 : 배출구
섹션 A : 질소 산화물 제거 재료 및 기본 장치 구성
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도1 및 도2는 본 발명의 질소 산화물의 제거 방법의 기본적인 구성을 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 도3은 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 기본 구성을 나타낸 사진이며, 도4는 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 기본 구성을 설명하기 위한 개략도이다.
우선, 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치에 대해 상세히 설명한다. 도4에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는, 질소 산화물을 제거하기 위해 채취된 대기를 질소 산화물 산화 장치(2)에 공급하는 대기 공급 라인(1)과, 질소 산화물 산화 장치(2)와, 질소 산화물 흡착 장치(4)에 질소 산화물 산화 장치(2)를 통과한 대기를 공급하는 대기 공급 라인(3)과, 질소 산화물을 흡착하는 질소 산화물 흡착 장치(4)와, 질소 산화물 흡착 장치(4)를 통과한 대기를 정화 대기로서 방출하는 대기 배출 라인(5)을 구비하고 있다.
또한, 도4에 나타내는 대기 배출 라인(5) 중에는 질소 산화물 센서가 설치되어 있다. 질소 산화물 센서는 질소 산화물 흡착 장치(4)의 질소 산화물의 제거 기능을 검지하는 것으로, 대기 배출 라인(5)으로부터 방출되는 정화 대기의 질소 산화물의 농도를 관리하는 것이다. 또한, 도4에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에는, 재생제를 저류하는 재생제 탱크(6)와, 재생제 탱크(6)로부터 질소 산화물 흡착 장치(4)에 재생제를 공급하는 재생제 공급 라인(7)과, 질소 산화물 흡착 장치(4)로부터 재생제 탱크(6)에 질소 산화물 흡착 장치(4)를 통과한 재생제를 복귀시키는 재생제 복귀 라인(8)으로 이루어지는 재생제 공급 수단이 구비되어, 재생제가 재생제 탱크(6)와 질소 산화물 흡착 장치(4) 사이에서, 재생제 공급 라인(7) 및 재생제 복귀 라인(8)을 거쳐서 순환할 수 있도록 되어 있다.
그리고 도4에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는, 질소 산화물 센서가 소정 농도 이상의 농도를 검지한 경우에, 질소 산화물 흡착 장치(4)의 질소 산화물의 제거 기능이 재생되도록 되어 있다.
대기 공급 라인(1)은 질소 산화물 산화 장치(2)에 대기를 공급할 수 있는 구조인 것이면 어떠한 것이라도 좋으며, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 대기 공급 라인(1)에는 필요에 따라서 질소 산화물 흡착 장치(4)의 눈막힘 등을 방지하는 집진 장치나 질소 산화물 산화 장치(2)에 공급하는 대기의 유속이나 유량을 제어하는 장치 등이 부착된다.
질소 산화물 산화 장치(2)는, 대기에 포함되는 질소 산화물을 산화함으로써, 대기에 포함되는 질소 산화물을 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 것이다. 질소 산화물 흡착 장치(4)의 형태는 특별히 한정되지 않지만, 저농도의 질소 산화물을 효과적으로 산화할 수 있는 오존 발생에 의한 산화 장치인 것이 바람직하다. 질소 산화물 산화 장치(2)의 온도 제어는 특별히 필요 없으며, 대기 공급 라인(1)을 거쳐서 공급된 온도의 상태라도 상관없다.
질소 산화물 흡착 장치(4)는 질소 산화물을 흡착시키는 것으로, 질소 산화물을 흡착하는 고체 흡착제(4a)를 용기 내에 충전하여 이루어지는 충전층이 이용된다. 고체 흡착제(4a)를 충전한 충전층으로서는 특별히 한정되지 않지만, 낮은 압력 손실로 대기를 유통할 수 있는 구조인 것이 바람직하게 사용된다.
고체 흡착제(4a)는 압력 손실을 낮게 억제하는 관점에서, 수 ㎜ 내지 수 ㎝의 파쇄 입자나 성형 입자, 또는 벌집 구조의 입자인 것이 바람직하다. 또한, 고체 흡착제(4a)는 저농도의 질소 산화물을 효율적으로 흡착하는 관점에서 비표면적이 큰 것이 바람직하다. 또한, 질소 산화물 흡착 장치(4)에 사용되는 고체 흡착제 (4a)의 종류는, 1종류라도 좋지만 2종류 이상 병용해도 좋다. 고체 흡착제(4a)를 구성하는 재료로서는, 탄소계 재료나 무기계 재료 등을 예시할 수 있다. 탄소계 재료로서는 야자껍질 활성탄, 피치계 활성탄, PAN계 활성탄, 탄소 섬유, 목탄, 프라렌, 카본나노튜브 등을 예시할 수 있다. 무기계 재료로서는 활성 백토, 알루미나, 제오라이트, 실리카, 마그네시아, 티타니아 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도 특히 바람직한 고체 흡착제(4a)로서, 활성탄 등 큰 비표면적을 갖는 탄소계 재료를 들 수 있다.
또한, 고체 흡착제(4a)를 충전하는 용기는 대기의 누설이 없고, 고체 흡착제(4a)로부터의 체압이나 고체 흡착제(4a)를 세정·재생할 때에 사용되는 재생제의 액압에 견딜 수 있는 구조인 것이면 어떠한 것이라도 좋으며, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 고체 흡착제(4a)를 충전하는 용기의 재질도 특별히 한정되지 않으며, 연강, 스테인리스강, FRP, PCV 등을 예시할 수 있다.
또한, 질소 산화물 흡착 장치(4)에 대해서도 질소 산화물 산화 장치(2)와 마찬가지로 온도 제어는 특별히 필요 없으며, 대기 공급 라인(3)을 거쳐서 공급된 온도의 상태라도 상관없다. 또한, 도4에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는, 질소 산화물을 효과적으로 흡착하기 위해, 대기 공급 라인(3)을 거쳐서 공급된 대기의 습도가 바람직하게는 40% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상이 되도록 되어 있다. 질소 산화물 흡착 장치(4)에 공급되는 대기의 습도는, 어떠한 방법 및 장치를 이용하여 제어되고 있어도 좋으며, 예컨대 대기에 물을 분무하는 등 하여 습도를 상승시키는 방법 등을 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 도4에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는 질소 산화물을 효율적으로 흡착하기 위해, 제어 장치(9)를 이용하여 제어함으로써, 질소 산화물 흡착 장치(4)에 공급되는 대기의 공간 속도가 1000 내지 200000h-1, 더욱 바람직하게는 3000 내지 100000h-1이 되도록 되어 있다. 질소 산화물 흡착 장치(4)에 공급되는 대기의 공간 속도는, 제거해야 할 대기의 질소 산화물의 농도나 고체 흡착제(4a)의 종류, 질소 산화물 흡착 장치(4)의 크기 등에 따라서 결정된다. 또, 제어 장치(9)는 질소 산화물 흡착 장치(4)에 공급되는 대기의 공간 속도를 제어할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 좋으며, 특별히 한정되지 않는다.
질소 산화물 흡착 장치(4)는 고체 흡착제(4a)가 질소 산화물에 의해 흡착 파과함으로써 서서히 질소 산화물의 제거 기능이 저하된다. 그러나 도4에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는, 흡착 파과된 고체 흡착제(4a)로부터 재생제를 이용하여 질소 산화물을 제거함으로써, 질소 산화물 흡착 장치(4)가 재생된다. 재생제로서는, 염기성 물질 혹은 환원성 물질을 포함하는 수용액이 사용된다.
염기성 물질로서는, 특별히 한정되지 않지만 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 토류 수산화물, 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 토류 금속 탄산염 등을 들 수 있어, 고체 흡착제가 흡착된 질소 산화물을 효율적으로 제거하는 관점에서 강염기성 물질인 알칼리 금속 수산화물나 알칼리 토류 수산화물이 특히 바람직하게 사용된다.
알칼리 금속 수산화물로서는, 수산화 리튬, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등을 예시할 수 있다. 알칼리 토류 수산화물로서는, 수산화 칼슘, 수산화 마그네슘 등을 예시할 수 있다. 알칼리 금속 탄산염으로서는, 탄산 리튬, 탄산 나트륨, 탄산 칼륨을 예시할 수 있다. 알칼리 토류 금속 탄산염으로서는, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘을 예시할 수 있다.
또한, 환원성 물질로서는 특별히 한정되지 않지만, 아황산염, 티오황산염, 수소화물, 황화수소, 알데히드류 등을 들 수 있어, 상온에서 질소 산화물을 질소 가스까지 환원하는 관점에서 아황산염을 사용하는 것이 바람직하다.
아황산염으로서는, 아황산 리튬, 아황산 나트륨, 아황산 칼륨, 아황산 칼슘, 아황산 마그네슘, 아황산 철, 아황산 동 등을 예시할 수 있다. 티오황산염으로서는, 티오황산 리튬, 티오황산 나트륨, 티오황산 칼륨, 티오황산 칼슘, 티오황산 마그네슘 등을 예시할 수 있다. 수소화물로서는, 수소화 붕소 나트륨, 수소화 알루미늄 리튬 등을 예시할 수 있다. 알데히드류로서는, 포름 알데히드, 아세트 알데히드 등을 예시할 수 있다.
또, 재생제로서 환원성 물질을 사용하는 경우에는 환원성 물질이 산소 등에 의해 열화되는 것을 막기 위해, 재생제 탱크(6)를 질소로 치환해 두는 것이 바람직하다. 또한, 질소 산화물 흡착 장치(4)를 재생할 때에는 재생제 탱크(6)뿐만 아니라 질소 산화물 흡착 장치(4)도 질소로 치환해 두는 것이 바람직하다.
재생제는 질소 산화물 흡착 장치(4)에 공급되는 대기 중의 질소 산화물의 종류나 양, 재생제의 농도 등을 고려하여 조제함으로써, 1회 또는 복수 회 사용하는 것이 가능한 것이 된다.
다음에, 이러한 질소 산화물의 제거 장치를 이용하여, 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
이하에 설명하는 방법에 의해 질소 산화물이 제거되는 질소 산화물을 포함하는 대기로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 수 ppm 이하의 질소 산화물 농도가 문제가 되고 있는 도로 터널 내나 지하 주차장 내에서 채취되는 대기, 혹은 도시 간선도로 근방 등으로부터 채취되는 대기 등을 들 수 있다. 또한, 질소 산화물을 포함하는 대기로서는 습도가 60% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상인 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 제거 장치는, 보다 일반적으로 도로 터널 내, 수로·반지하 도로 터널 , 도로 대피소, 주차장 내, 도로 근방, 정류소 등에 근접 또는 인접하여 오염된 대기를 도입하도록 설치할 수 있다.
이러한 질소 산화물을 포함하는 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하기 위해서는, 우선 도1에 도시한 바와 같이 질소 산화물을 포함하는 대기가 대기 공급 라인(1)을 거쳐서 질소 산화물 산화 장치(2)에 공급(S1)되고, 대기 중의 질소 산화물이 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나가 된다(S2). 계속해서, 질소 산화물 산화 장치(2)를 통과한 대기가 대기 공급 라인(3)을 거쳐서 질소 산화물 흡착 장치(4)에 공급(S3)되어, 대기 중의 질소 산화물이 고체 흡착제(4a)에 흡착되어 제거된다(S4). 그리고 질소 산화물 흡착 장치(4)를 통과한 대기가 대기 배출 라인(5)을 거쳐서 정화 대기로서 방출(S6)된다.
이때, 대기 배출 라인(5) 중에 설치되어 있는 질소 산화물 센서에 의해 소정 농도 이상의 질소 산화물이 검지되면(S4), 대기 공급 라인(1)으로부터의 질소 산화물을 포함하는 대기의 공급이 차단(S7)되어, 대기의 공급을 차단한 채로의 상태에 서, 이하에 나타내는 질소 산화물 흡착 장치(4)의 재생이 행해진다(S8).
질소 산화물 흡착 장치(4)를 재생하기 위해서는, 우선 도2에 도시한 바와 같이 재생제 탱크(6)로부터 재생제 공급 라인(7)을 거쳐서 질소 산화물 흡착 장치(4)에 재생제를 공급(S81)하여, 고체 흡착제(4a)로부터 질소 산화물을 제거(S82)한다. 재생제에 의한 질소 산화물의 제거는 질소 산화물 흡착 장치(4) 내 등에서 재생제 중에 고체 흡착제(4a)를 침지하는 방법이나, 재생제를 고체 흡착제(4a)에 살포하는 방법 등에 의해 행해진다. 계속해서, 다 사용한 재생제를, 재생제 복귀 라인(8)을 거쳐서 고체 흡착제(4a)의 재생제 탱크(6)로 복귀시킴으로써(S83), 질소 산화물 흡착 장치(4)의 재생이 종료된다.
이와 같이 하여, 질소 산화물 흡착 장치(4)의 재생이 종료되면, 도1에 도시한 바와 같이 대기 공급 라인(1)으로부터의 질소 산화물을 포함하는 대기의 공급이 재개(S9)된다. 그리고 질소 산화물을 포함하는 모든 대기가 정화 대기로서 방출될 때까지, 상기의 공정이 반복되어 질소 산화물을 포함하는 모든 대기에 대한 질소 산화물의 제거가 종료된다.
이러한 질소 산화물의 제거 방법 및 제거 장치에 따르면, 고체 흡착제(4a)를 포함하는 질소 산화물 흡착 장치(4)에 대기를 공급함으로써 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하여, 고체 흡착제(4a)가 흡착된 질소 산화물을 제거함으로써 질소 산화물의 제거 기능이 재생되므로, 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 효율적으로 제거할 수 있다.
또, 본 발명의 질소 산화물의 제거 방법 및 제거 장치에 있어서는, 상술한 예에 나타낸 바와 같이, 질소 산화물 센서에 의해 소정 농도 이상의 질소 산화물이 검지된 경우에 질소 산화물 흡착 장치(4)의 재생을 행하는 것으로 해도 좋지만, 소정의 기간마다 행하는 것으로 해도 좋다. 예컨대, 본 발명의 질소 산화물의 제거 방법 및 제거 장치를 장기에 걸쳐 연속하여 적용하는 경우 등, 보수의 용이함 등을 고려하여, 하루 한 번 혹은 일주일에 한 번 등의 주기로 재생하도록 해도 좋다.
도3은 도4에 나타낸 기본적인 구성을 구비한 질소 산화물의 제거 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도3에서는 습도가 조정된 질소 산화물을 포함하는 대기가 우선, 질소 산화물 산화 장치(2)로 도입되어, 질소 산화물의 산화가 행해지고 있고, 구체적으로 실시 형태에서는 고전압을 인가함에 따른 방전으로 오존을 발생시켜 집진 및 질소 산화물의 산화가 행해지고 있다. 그 후, 질소 산화물 흡착 장치(4)로 기체가 도입되어, 질소 산화물의 제거가 행해진 후에, 대기 배출 라인(5)을 거쳐서 정화 대기가 대기 중으로 배출되는 구성으로 되어 있다. 또, 질소 산화물 흡착 장치(4)의 내부에는, 도시하지 않은 재생제 탱크(6), 재생제 공급 라인(7), 재생제 복귀 라인(8) 등이 구성되어 있지만, 이들이 일체적으로 케이싱 내에 수용되어 있다.
또한, 본 발명의 질소 산화물의 제거 방법 및 제거 장치에 있어서는, 질소 산화물 흡착 장치가 복수 설치되어 있어도 좋다. 도5는 2개의 질소 산화물 흡착 장치가 설치되어 있는 질소 산화물의 제거 장치의 일례를 나타낸 개략도이다. 또, 도5에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는, 도4에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치와, 질소 산화물 흡착 장치(41, 43)와 그 주변 부분만 다르기 때문에, 도5에 있어서는 질소 산화물 흡착 장치(41, 43)와 그 주변 부분 이외의 부분을 생략하여 나타내고 있다.
도5에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는, 질소 산화물을 제거하는 영역 A와, 질소 산화물 흡착 장치를 재생하는 영역 B, C를 구비하고 있다. 질소 산화물을 제거하는 영역 A에 배치되고, 지지 부재(45)로 지지된 질소 산화물 흡착 장치(43)에는 대기 공급 라인(3)으로부터 대기가 공급된다. 그리고 질소 산화물 흡착 장치(43)를 통과한 대기가 대기 배출 라인(5)으로부터 방출되도록 되어 있다. 또, 질소 산화물 흡착 장치를 재생하는 영역 B에 배치되고, 질소 산화물 흡착 장치(43)와 연결 부재(44)에 의해 연결되어 일체화된 질소 산화물 흡착 장치(41)에는 재생제 탱크(61)로부터 재생제 공급 라인(71)을 거쳐서 재생제가 공급되어, 질소 산화물 흡착 장치(41)를 통과한 재생제가 재생제 복귀 라인(81)을 거쳐서 재생제 탱크(61)로 복귀되도록 되어 있다.
또한, 질소 산화물 흡착 장치(43)를 재생하는 경우에는, 질소 산화물 흡착 장치(43)가 화살표 D의 방향으로 이동하여 질소 산화물 흡착 장치를 재생하는 영역 C에 배치되는 동시에, 질소 산화물 흡착 장치(41)가 질소 산화물을 제거하는 영역 A에 배치된다. 또, 도5에 있어서는, 영역 C에 배치된 질소 산화물 흡착 장치(43)를 점선으로 나타내는 동시에, 부호 42로 나타내고 있다. 또한, 질소 산화물 흡착 장치(42)에는 재생제 탱크(62)로부터 재생제 공급 라인(72)을 거쳐서 재생제가 공급되어, 질소 산화물 흡착 장치(42)를 통과한 재생제가 재생제 복귀 라인(82)을 거쳐서 재생제 탱크(62)로 복귀되도록 되어 있다.
도5에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치를 이용하여 질소 산화물을 제거하는 경우, 질소 산화물 흡착 장치(43)가 질소 산화물을 제거하고 있는 동안에, 질소 산화물 흡착 장치(41)가 재생된다. 또한, 질소 산화물 흡착 장치(41)가 질소 산화물을 제거하고 있는 동안에, 질소 산화물 흡착 장치(43)가 재생된다.
이와 같이, 질소 산화물 흡착 장치가 복수 설치되어 있는 경우, 복수의 질소 산화물 흡착 장치 중 적어도 하나가 질소 산화물을 제거하고 있는 동안에, 다른 질소 산화물 흡착 장치를 재생할 수 있어, 질소 산화물의 제거와 재생을 동시에 할 수 있으므로, 연속적으로 효율적인 질소 산화물의 제거를 할 수 있다. 또, 질소 산화물 흡착 장치가 복수 설치되어 있는 경우의 재생제 공급 수단의 설치 수는, 도5에 나타내는 예와 같이 복수라도 좋고, 하나라도 좋다. 또, 복수의 질소 산화물 흡착 장치는 도5에 나타내는 예와 같이, 연결되어 있어도 좋지만, 연결되어 있지 않아도 좋으며, 질소 산화물을 제거하는 영역과, 질소 산화물 흡착 장치를 재생하는 영역 사이를, 각각이 개별로 이동 가능하게 되어 있어도 좋다.
또한, 질소 산화물 흡착 장치(4)가 소형인 경우에는, 고체 흡착제를 로우·프로파일의 카세트화하여 제거 가능한 것으로 함으로써, 카세트화된 고체 흡착제를 떼어 재생제 중에 침지시키는 방법에 의해, 고체 흡착제의 질소 산화물을 제거할 수 있는 것으로 해도 된다. 또, 고체 흡착제를 카세트화하여 제거 가능한 것으로 함으로써, 고체 흡착제를 교환할 필요가 생긴 경우에, 쉽게 고체 흡착제를 교환할 수 있는 것이 된다.
또한, 상술한 예에 나타낸 바와 같이, 질소 산화물을 포함하는 대기는 질소 산화물 산화 장치(2)를 통과한 후, 질소 산화물 흡착 장치(4)로 공급되는 것이 바람직하지만, 질소 산화물을 포함하는 대기에서의 질소 산화물의 제거율이 낮더라도 문제가 없는 경우나, 기체 중에 포함되는 질소 산화물이 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소로부터 선택되는 1종류 이상으로 이루어지는 경우에는, 대기 공급 라인(1)이 대기 공급 라인(3)에 직접 접속되어, 질소 산화물 산화 장치(2)를 거치지 않고 질소 산화물을 포함하는 대기가 질소 산화물 흡착 장치(4)에 공급되도록 되어 있어도 좋다.
본 발명의 흡착 및 재생 처리를 도6에 나타내는 간략화한 제거 장치를 구성하여, 그 효율에 대해 이하에 나타내는 시험을 하여 확인하였다.
시험에 있어서는, 내경 16 ㎜의 유리 용기에, 야자껍질 활성탄(나카라이테스크제, 입자 지름 0.5 내지 3 ㎜)으로 이루어지는 고체 흡착제를 1 ㎖(0.43 g) 충전하여 얻어진 질소 산화물 흡착 장치(14)에, 제어 장치(10)를 이용하여 제어함으로써, 이산화질소를 1 ppm 포함하는 온도 25 ℃, 습도 100%의 공기를, 공간 속도 4800h-1 내지 48000h-1로 유통시켜, 질소 산화물 센서(15)에 의해 검지된 질소 산화물의 농도로부터 질소 산화물의 제거율을 구하였다.
그리고 질소 산화물 제거율이 70%가 된 32h 후, 질소 산화물 흡착 장치(14) 내의 고체 흡착제를 재생제(1% 아황산 나트륨을 포함하는 수용액) 10 ㎖에 30분간 침지하여, 고체 흡착제를 재생했다. 그 후, 공기의 유통을 재개하여, 32h마다 합계 4회, 상기와 마찬가지로 하여 고체 흡착제를 재생하고, 상기와 마찬가지로 하여 질소 산화물의 제거율을 구했다. 그 결과, 본 발명의 상술한 흡착·재생 처리에 의해, 양호한 흡착 특성 및 재생 특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다.
또한, 상술한 예에 나타낸 바와 같이 본 발명은 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거할 때에 바람직하게 적용할 수 있지만, 본 발명에 있어서 질소 산화물이 제거되는 기체는 대기가 아니라도 좋으며, 특별히 한정되지 않는다.
섹션 B : 기본적 장치 구성 및 기본적 제거 방법
도7에는 본 발명의 기본적인 구성 중, 질소 산화물 특성의 환경 안정성을 향상시킨 질소 산화물의 제거 장치의 구성을 나타낸 개략도를 나타낸다.
도7에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는, 제거 장치 내로 도입된 대기를 가습하는 가습 수단(91)과, 가습 수단(91)을 통과한 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 산화하는 전처리 수단(92)과, 전처리 수단을 통과한 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 흡착하는 질소 산화물 흡착 수단(94)과, 대기를 채취하여 제거 장치 내로 도입하여, 제거 장치 내를 통과시켜, 제거 장치 밖으로 방출시키는 대기의 압송 팬(93)을 구비하고 있다.
질소 산화물 흡착 수단(94)은, 도7에 도시한 바와 같이 3개의 흡착 유닛(94a)을 구비하고 있다. 흡착 유닛(94a)은 고체 흡착재를 용기 내에 충전하여 이루어지는 고체 흡착재층(95)에 대기를 통과시킴으로써, 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 것으로, 각각 고체 흡착재층(95)을 통과하는 대기의 속도를 제어하는 제어 팬(96)을 구비하고 있다. 또한, 3개의 흡착 유닛(94a)은 고체 흡착재층(95)의 연장 방향(도7에서의 좌우 방향)과 교차하는 방향(도7에서의 상하 방향) 으로 적층되어 일체화되어 있다.
또, 도7에 나타내는 예에서는 3개의 흡착 유닛(94a)이 적층되어 있지만, 적층되는 흡착 유닛의 수는 2개 이상이면 몇 개라도 좋으며, 설치 장소의 조건 등에 따라서 결정할 수 있어, 특별히 한정되지 않는다.
또한, 도7에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는 고체 흡착재층(95)의 제거 기능이 저하된 경우에, 재생제를 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급하는 재생제 공급 수단을 구비하고 있다. 재생제 공급 수단은 재생제를 저류하는 재생제 탱크(97)와, 재생제 탱크(97)로부터 각 흡착 유닛(94a)에 재생제를 공급하는 재생제 공급 라인(98)과, 흡착 유닛(94a)의 각각에 개별로 재생제를 공급하기 위한 밸브(99)를 구비하고 있다.
또한, 도7에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는 재생제 공급 라인(98)에 접속되어, 각 흡착 유닛(94a)의 고체 흡착재층(95) 상에 재생제를 살포하는 살포관이, 각 고체 흡착재층(95) 상에 각각 구비되어, 각 고체 흡착재층(95) 상에 균일하게 재생제가 공급되도록 되어 있다.
또한, 도7에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는 질소 산화물 흡착 수단(94)을 통과한 대기를 정화 대기로서 방출하는 대기 방출 라인 중에, 질소 산화물 센서(도시 생략)가 설치되어 있다. 질소 산화물 센서는 질소 산화물 흡착 수단(94)의 질소 산화물의 제거 기능을 검지하는 것으로, 제거 장치로부터 방출되는 정화 대기의 질소 산화물의 농도를 관리하고 있다.
그리고 도7에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는, 질소 산화물 센서가 소 정 농도 이상의 농도를 검지한 경우에, 질소 산화물 흡착 수단(94)의 질소 산화물의 제거 기능이 재생되도록 되어 있다.
가습 수단(91)으로서는, 대기를 가습할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 사용할 수 있고, 예컨대 대기에 물을 분무하는 장치나, 물을 포함하는 메쉬 형상의 충전층에 대기를 통과시키는 장치 등을 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 전처리 수단(92)은 대기에 포함되는 질소 산화물을 산화함으로써, 대기에 포함되는 질소 산화물을 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 것이다. 전처리 수단(92)의 형태는 특별히 한정되지 않지만, 저농도의 질소 산화물을 효과적으로 산화할 수 있는 오존 발생에 의한 산화 장치인 것이 바람직하다.
또한, 도7에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에는, 필요에 따라서 고체 흡착재층(95)의 눈막힘을 방지하는 집진 장치 등이 부착된다.
흡착 유닛(94a)을 구성하는 고체 흡착재로서는, 상술한 바와 마찬가지로 압력 손실을 낮게 억제하는 관점에서, 수 ㎜ 내지 수 ㎝의 파쇄 입자나 성형 입자, 또는 벌집 구조로 하는 수 있고, 또한 같은 재료를 사용할 수 있다.
또한, 도7에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급되는 대기의 온도 제어는 특별히 필요 없지만, 질소 산화물을 효과적으로 흡착하기 위해, 가습 수단(91)에 의해 습도가 60% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상이 되도록 되어 있다.
또한, 도7에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는 질소 산화물을 효율적 으로 흡착하기 위해, 압송 팬(93)과 제어 팬(96)을 이용하여 제어함으로써, 흡착 유닛(94a)에 공급되는 대기의 공간 속도가 1000 내지 200000h-1, 더욱 바람직하게는 3000 내지 100000h-1이 되도록 되어 있다. 흡착 유닛(94a)에 공급되는 대기의 공간 속도는, 제거해야 할 대기의 질소 산화물의 농도나 고체 흡착재의 종류, 흡착 유닛(94a)의 크기 등에 따라서 결정된다.
질소 산화물 흡착 수단(4)은 고체 흡착재가 질소 산화물에 의해 흡착 파과됨으로써 서서히 질소 산화물의 제거 기능이 저하된다. 그러나 도1에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는, 흡착 파과된 고체 흡착재로부터 재생제를 이용하여 질소 산화물을 제거함으로써, 질소 산화물 흡착 수단(94)이 재생된다. 재생제로서는, 특별히 한정되지 않지만 염기성 물질 혹은 환원성 물질을 포함하는 수용액이 바람직하게 사용된다.
또, 재생제로서 환원성 물질을 사용하는 경우에는, 환원성 물질이 산소 등에 의해 열화되는 것을 막기 위해, 재생제 탱크(97) 내를 질소로 치환해 두는 것이 바람직하다. 또한, 고체 흡착재를 재생할 때에는 재생제 탱크(97)뿐만 아니라 흡착 유닛(94a) 내도 질소로 치환해 두는 것이 더욱 바람직하다.
다음에, 이러한 질소 산화물의 제거 장치를 이용하여, 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
이하에 설명하는 방법에 의해 질소 산화물이 제거되는 대기로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 수 ppm 이하의 질소 산화물 농도가 문제가 되고 있는 도 로 터널 내나 지하 주차장 내에서 채취되는 대기, 혹은 도시 간선도로 근방 등으로부터 채취되는 대기 등을 들 수 있다. 또한, 질소 산화물을 포함하는 대기로서는 습도가 60% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상인 것이 바람직하다.
이러한 질소 산화물을 포함하는 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하기 위해서는, 우선 도7에 도시한 바와 같이 압송 팬(93)과 제어 팬(96)과의 동력에 의해, 질소 산화물을 포함하는 대기가 제거 장치 내로 도입되어, 가습 수단(91)을 통과하여 습도가 60% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상이 된다. 이어서, 가습 수단(91)을 통과한 대기가 전처리 수단(92)에 공급되어, 대기 중의 질소 산화물이 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나가 되어 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급된다. 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급된 대기는, 도7에 나타내는 모든 흡착 유닛(94a)에 공급되어, 제어 팬(96)의 동력에 의해 고체 흡착재층(95)을 통과하는 대기의 속도가 모든 흡착 유닛(94a)에 있어서 일정해지도록 제어된다. 그리고 질소 산화물 흡착 수단(94)을 통과함으로써, 대기 중의 질소 산화물이 흡착 제거되어, 질소 산화물 센서에 의해 질소 산화물 농도가 검지된 후, 정화 대기로서 방출된다.
이때, 질소 산화물 센서에 의해 소정 농도 이상의 질소 산화물이 검지되면, 이하에 나타내는 질소 산화물 흡착 수단(94)의 재생이 행해진다.
질소 산화물 흡착 수단(94)의 재생은, 도7에 나타내는 모든 밸브(99)를 열어, 재생제 탱크(97)로부터 재생제 공급 라인(98) 및 살포관을 거쳐서, 모든 흡착 유닛(94a)의 고체 흡착재층(91) 상에 재생제를 살포하고, 고체 흡착재로부터 질소 산화물을 제거하는 방법에 의해 행해진다.
그 후, 질소 산화물을 포함하는 모든 대기가 정화 대기로서 방출될 때까지, 질소 산화물의 제거와 질소 산화물의 제거 기능의 재생이 반복하여 행해진다.
또한, 상술한 질소 산화물의 제거 장치 및 제거 방법에서는 각 흡착 유닛(94a)이 고체 흡착재층(95)을 통과하는 대기의 속도를 제어하는 제어 팬(96)을 구비하고 있으므로, 모든 흡착 유닛(94a)에 있어서 고체 흡착재층(95)을 통과하는 대기의 속도가 일정해지도록 제어할 수 있다. 따라서 질소 산화물을 제거할 때에 각 흡착 유닛(94a)을 통과하는 질소 산화물의 양을 균일하게 할 수 있는 동시에, 고체 흡착재층(95)을 통과하는 대기의 속도 불균일에 기인하는 제거 기능의 저하를 효과적으로 막을 수 있다. 이로 인해, 우수한 제거 효율을 얻을 수 있다.
또한, 고체 흡착재층(95)의 제거 기능이 저하된 경우에, 고체 흡착재층(95)에 흡착된 질소 산화물을 재생제에 의해 제거할 수 있다.
또한, 제거 기능을 검지하는 질소 산화물 센서를 포함하여, 질소 산화물 센서가 소정 농도 이상의 질소 산화물의 농도를 검지한 경우에, 제거 기능이 재생되는 것이므로, 소정의 수준 이상의 질소 산화물의 제거 기능을 확보할 수 있어, 질소 산화물을 제거한 후에 얻을 수 있는 정화 대기의 품질을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치 및 제거 방법에 있어서는, 상술한 예에 나타낸 바와 같이 질소 산화물 센서에 의해 소정 농도 이상의 질소 산화물이 검지된 경우에 질소 산화물 흡착 수단(94)의 재생을 행하는 것으로 해도 좋지만, 소정의 기간마다 행하는 것으로 해도 좋다. 예컨대, 본 발명의 질소 산화물의 제 거 장치 및 제거 방법을 장기에 걸쳐 연속하여 적용하는 경우 등, 보수의 용이함 등을 고려하여, 하루 한 번 혹은 일주일에 한 번 등의 주기로 재생하도록 해도 좋다.
또한, 재생제에 의한 질소 산화물의 제거는, 상술한 예에 나타낸 바와 같이 재생제를 고체 흡착재층(95) 상에 살포하는 방법에 의해 행해도 좋지만, 흡착 유닛(94a) 내 등에서 재생제 중에 고체 흡착재를 침지하는 방법 등에 의해 행해도 좋다.
또한, 상술한 예에 나타낸 바와 같이 질소 산화물 흡착 수단(94)을 구성하는 모든 흡착 유닛(94a)이 동시에 질소 산화물의 제거 및 질소 산화물의 제거 기능의 재생을 하고, 질소 산화물 흡착 수단(94)이 질소 산화물의 제거와 질소 산화물의 제거 기능의 재생을 교대로 행해도 좋지만, 질소 산화물 흡착 수단(94)을 구성하는 흡착 유닛(94a) 중 일부의 흡착 유닛(94a)이 질소 산화물의 제거를 하고 있는 동안에, 남은 흡착 유닛(94a)을 재생해도 된다. 이와 같이, 질소 산화물 흡착 수단(94)에 있어서 질소 산화물의 제거와 재생을 동시에 하는 경우, 연속적으로 효율적인 질소 산화물의 제거를 할 수 있다. 게다가, 본 발명에 있어서는 흡착 유닛(94a)이 고체 흡착재층(95)의 연장 방향과 교차하는 방향으로 3개 적층되어 일체화되어 있으므로, 질소 산화물의 제거와 재생을 동시에 행하므로, 복수의 제거 장치를 이용하는 경우나 복수의 질소 산화물 흡착 장치를 이용하는 경우와 비교하여, 제거 장치 내의 대기의 유로를 짧게 할 수 있어, 대기를 통과시키는 배관 공간이 좁아진다. 또한, 제거 장치를 설치하기 위한 수고가 적게 들어 쉽게 설치할 수 있 다.
또한, 상술한 예에 나타낸 바와 같이 각 흡착 유닛(94a)이 제어 팬(96)을 구비하고 있는 것으로 하는 것이 바람직하지만, 제어 팬(96)을 구비하고 있지 않아도 좋다.
또한, 상술한 예에 나타낸 바와 같이 질소 산화물을 포함하는 대기는 전처리 수단(92)을 통과한 후, 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급되는 것이 바람직하지만, 질소 산화물을 포함하는 대기에서의 질소 산화물의 제거율이 낮아도 문제가 없는 경우나, 대기 중에 포함되는 질소 산화물이 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소로부터 선택되는 한 종류 이상으로 이루어지는 경우에는, 전처리 수단(92)을 마련하지 않아도 좋고, 전처리 수단(92)을 거치지 않고 질소 산화물을 포함하는 대기가 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급되도록 되어 있어도 좋다.
또한, 상술한 예에서는 질소 산화물을 포함하는 대기는 가습 수단(91)을 통과한 후, 전처리 수단(92)에 공급되어 전처리 수단(92)을 통과한 후, 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급되는 것으로 했지만, 전처리 수단(92)을 통과한 후, 가습 수단(91)에 공급되어 가습 수단(91)을 통과한 후, 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급되도록 되어 있어도 좋다.
또한, 질소 산화물을 포함하는 대기는 각 흡착 유닛(94a)에 개별로 공급 가능한 배관 등을 거쳐서 흡착 유닛(94a)마다 개별로 공급되도록 되어 있어도 좋다.
또한, 상술한 예에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거할 때에 바람직하게 적용할 수 있지만, 본 발명에 있어서 질소 산화 물이 제거되는 기체는 대기가 아니어도 좋으며, 특별히 한정되지 않는다.
또한, 본 발명을 구성하는 흡착 유닛은, 도7에 나타내는 예와 같이 수평 방향으로 연장되는 고체 흡착재층을 구비한 흡착 유닛이 연직 방향으로 적층되어 일체화되어 있는 것이라도 좋지만, 도8에 나타내는 예와 같이 연직 방향으로 연장되는 고체 흡착재층을 구비한 흡착 유닛이 수평 방향으로 적층되어 일체화되어 있는 것이라도 좋다.
도8은 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 다른 일례를 설명하기 위한 개략도이다. 도8에 나타낸 질소 산화물의 제거 장치와, 도7에 나타낸 질소 산화물의 제거 장치는 질소 산화물 흡착 수단만 다른 것이므로, 도8에 있어서는 질소 산화물 흡착 수단(100)과 그 주변 부분 이외의 부분을 생략하여 나타내고 있다.
도8에 나타내는 예에서는, 연직 방향으로 연장되는 고체 흡착재층(95)을 구비한 흡착 유닛(94a)이 수평 방향으로 적층되어 있으므로, 재생제 공급 라인(98)으로부터 재생제를 적하하는 방법에 의해, 각 고체 흡착재층(95)의 상측 단부면으로부터 고체 흡착재로 재생제가 공급되도록 되어 있다.
도8에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에 있어서도, 도7에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치와 마찬가지로, 고체 흡착재의 제거 기능이 충분히 발휘되어, 우수한 제거 효율을 얻을 수 있다. 또한, 제거 장치 내로 대기를 통과시키기 위한 압력이 낮아, 운전 비용의 줄이기를 도모할 수 있다.
또한, 도8에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에 있어서는, 연직 방향으로 연장되는 고체 흡착재층(95)을 구비한 흡착 유닛(94a)이 수평 방향으로 적층되어 있으므로, 질소 산화물 흡착 수단(100)을 설치하기 위한 면적은, 적층된 흡착 유닛(94a)의 단부면의 면적이 된다. 따라서 질소 산화물의 제거 장치를 설치하기 위한 면적이 작아, 설치 공간의 확보가 매우 쉬워진다. 이 경우, 재생 처리에 대해 고려하여, 재생 시 중력 방향의 접촉 면적이 저하하게 되어, 별도로 재생 처리를 가로 방향으로부터 또는 더욱 효율적으로 상부 방향으로부터 행하기 위한 별도의 수단을 마련할 수도 있다.
섹션 C : 다른 기본 구성예
도9는 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 다른 기본적인 구성을 설명하는 개략도이다. 도9에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는, 가습 수단(91)에 공급되는 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 산화하는 전처리 수단(92)과, 질소 산화물 흡착 수단(4)에 공급되는 대기를 가습하는 가습 수단(91)과, 가습 수단(91)을 통과한 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 흡착하는 질소 산화물 흡착 수단(94)과, 대기를 채취하여 제거 장치 내로 도입하여 제거 장치 내를 통과시켜, 제거 장치 밖으로 방출시키는 대기의 압송 팬(93)을 구비하고 있다.
질소 산화물 흡착 수단(94)은 고체 흡착재로 이루어지는 고체 흡착재층(95)에 대기를 통과시킴으로써, 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 것이다. 가습 수단(91)은, 도9에 도시한 바와 같이 질소 산화물 흡착 수단(94)과 일체화되어, 고체 흡착재층(95)과 평면적으로 겹쳐 있다.
또한, 질소 산화물 흡착 수단(94)과 가습 수단(91)이 일체화되어 이루어지는 본체(101)는 대기나 물의 누설이 없으면 어떠한 재질로 형성된 것이라도 좋으며, 특별히 한정되지 않지만 장기에 걸쳐 사용 가능한 것으로 하기 위해, 내수성이나 내후성이 우수한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 본체(101)를 형성하는 재질로서, 연강, 스테인리스강, FRP, PCV 등을 예시할 수 있어, 내구성을 향상시키기 위해 내벽이나 외벽에 라이닝을 하는 것이 바람직하다.
또한, 도9에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는 고체 흡착재층(95)의 제거 기능이 저하된 경우에, 재생제를 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급하는 재생제 공급 수단을 구비하고 있다. 재생제 공급 수단은 재생제를 저류하는 재생제 탱크(97)와, 재생제 탱크(97)로부터 질소 산화물 흡착 수단(94)에 재생제를 공급하는 재생제 공급 라인(98)과, 재생제 공급 라인(98)에 접속되어 고체 흡착재층(95) 상에 재생제를 살포하는 살포관(102)을 구비한 것으로, 고체 흡착재층(95) 상에 균일하게 재생제를 공급할 수 있게 된 것이다.
또한, 도9에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는 질소 산화물 흡착 수단(94)을 통과한 대기를 정화 대기로서 방출하는 대기 방출 라인 중에, 질소 산화물 센서(도시 생략)가 설치되어 있다. 질소 산화물 센서는 질소 산화물 흡착 수단(94)의 질소 산화물의 제거 기능을 검지하는 것으로, 제거 장치로부터 방출되는 정화 대기의 질소 산화물의 농도를 관리하는 것이다.
그리고 도9에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는, 질소 산화물 센서가 소정 농도 이상의 농도를 검지한 경우에, 질소 산화물 흡착 수단(94)의 질소 산화물의 제거 기능이 재생되도록 되어 있다.
가습 수단(91)으로서는, 메쉬 형상의 충전재로 이루어지는 충전층(103)과, 충전층(103)의 하층에 마련되어, 가습 수단(91) 내를 순환시키는 순환수를 저류하는 물 탱크(104)와, 순환수를 물 탱크로부터 충전층(103)에 공급하는 물 공급 라인(105)을 구비한 것이 사용된다. 이 가습 수단(91)에서는, 물 탱크로부터 물 공급 라인(105)을 거쳐서 충전층(103)에 물을 공급하여, 가습 수단(91)에 대기를 통과시킴으로써 대기의 습도를 상승시키도록 되어 있다. 그리고 도9에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는, 가습 수단(91)을 통과하여 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급되는 대기는, 질소 산화물을 효과적으로 흡착시키기 위해, 습도가 60% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상이 되는 것이 바람직하다.
또한, 전처리 수단(92)은 대기에 포함되는 질소 산화물을 산화함으로써, 대기에 포함되는 질소 산화물을 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 것이다. 전처리 수단(92)의 형태는 특별히 한정되지 않지만, 저농도의 질소 산화물을 효과적으로 산화할 수 있는 오존 발생에 의한 산화 장치인 것이 바람직하다. 그리고 도9에 도시한 바와 같이, 전처리 수단(92)에서 발생한 오존이 가습 수단(91)을 통과하기 전의 대기 중에 공급되도록 되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 도9에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는, 필요에 따라서 고체 흡착재층(95) 등의 눈막힘을 방지하는 집진 기능을 구비하고 있어도 좋다.
고체 흡착재층(95)을 구성하는 고체 흡착재로서는, 상술한 사이즈, 특성 및 재료로부터 적절하게 선택하여 사용할 수 있고, 또한 공간 속도에 대해서도 1000 내지 200000h-1, 더욱 바람직하게는 3000 내지 100000h-1의 범위에서 적절하게 선택할 수 있다.
질소 산화물 흡착 수단(94)은 고체 흡착재가 질소 산화물에 의해 흡착 파과됨으로써 서서히 질소 산화물의 제거 기능이 저하된다. 그러나 도9에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는, 흡착 파과된 고체 흡착재로부터 재생제를 이용하여 질소 산화물을 제거함으로써, 질소 산화물 흡착 수단(94)이 재생된다. 이를 위한 재생 장치 및 재생 방법은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 재생제로서는 상술한 염기성 물질 혹은 환원성 물질을 포함하는 수용액이 바람직하게 사용된다.
이러한 질소 산화물을 포함하는 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하기 위해서는, 우선 도9에 도시한 바와 같이 압송 팬(93)의 동력에 의해, 질소 산화물을 포함하는 대기가 제거 장치 내로 도입되어, 대기 중의 질소 산화물이 전처리 수단(92)으로부터 공급되는 오존에 의해, 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나가 되어 가습 수단(91)에 공급된다. 가습 수단(91)에 공급된 대기는, 습도가 60% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상이 되어 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급된다. 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급된 대기는 고체 흡착재층(95)을 통과함으로써, 대기 중의 질소 산화물이 흡착 제거되어, 질소 산화물 센서에 의해 질소 산화물 농도가 검지된 후, 정화 대기로서 방출된다.
이때, 질소 산화물 센서에 의해 소정 농도 이상의 질소 산화물이 검지되면, 이하에 나타내는 질소 산화물 흡착 수단(94)의 재생이 행해진다.
질소 산화물 흡착 수단(94)의 재생은, 재생제 탱크(97)로부터 재생제 공급 라인(98) 및 살포관을 거쳐서 고체 흡착재층(95) 상에 재생제를 살포하고, 고체 흡착재로부터 질소 산화물을 제거하는 방법에 의해 행해진다. 재생제 공급 라인(98)과 살포관 사이에는 밸브(99)가 배치되어 있고, 재생 처리가 요구되면, 밸브(99)가 개방되어 재생제가 공급된다. 재생 시에 다 사용한 재생제, 즉 고체 흡착재층(95)을 통과한 후의 재생제는 고체 흡착재층(95)의 하층에 배치된 충전층(103)을 통과하여 물 탱크(104)에 공급되어, 순환수로서 재이용된다.
그리고 질소 산화물 흡착 수단(94)의 재생 후, 질소 산화물을 포함하는 모든 대기가 정화 대기로서 방출될 때까지, 질소 산화물의 제거와 질소 산화물의 제거 기능의 재생이 반복하여 행해진다.
도9에 나타낸 질소 산화물의 제거 장치에 따르면, 가습 수단(91)이 고체 흡착재층(95)과 평면적으로 겹치도록 질소 산화물 흡착 수단(94)과 일체화되어 있으므로, 제거 장치와 별개로 가습 수단이 설치되어 있는 경우와 비교하여, 제거 장치를 쉽게 설치할 수 있다. 또, 제거 장치를 설치할 때에 필요한 공간이 작아진다. 또한, 제거 장치와 가습 수단을 연결용 배관 덕트로 연결할 필요가 없으므로, 제거 장치 내로 대기를 통과시키기 위한 압력이 연결용 배관 덕트 내에서 손실되는 일은 없고, 제거 장치 내로 대기를 통과시키기 위한 압력이 낮아, 운전 비용의 줄이기를 도모할 수 있다. 또한, 연결용 배관 덕트를 설치하기 위한 수고가 들지 않는다. 또한, 제거 장치와 별개로 가습 수단을 마련할 필요는 없어, 제거 장치와 별개로 가습 수단이 설치되어 있는 경우와 비교하여, 제거 장치를 쉽게 설치할 수 있다.
게다가, 가습 수단(91)을 통과한 대기가 질소 산화물 흡착 장치(94)에 공급되므로, 제거 장치 내로 도입되는 대기의 습도에 관계없이, 고체 흡착재층(95)을 구성하는 고체 흡착재의 표면에서 질소 산화물의 수화반응이 생겨, 질소 산화물이 아초산 혹은 초산이 된다. 이로 인해, 고체 흡착재층(95)에 의한 질소 산화물의 흡착량이 증대하여, 질소 산화물이 고체 흡착재층(95)에 흡착되기 쉬워져, 효율적으로 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거할 수 있는 것이 된다.
또한, 고체 흡착재층(95)의 제거 기능이 저하된 경우에, 고체 흡착재층(95)에 흡착된 질소 산화물을 재생제에 의해 제거할 수 있다.
또한, 가습 수단(91) 내를 순환시키는 순환수를 저류하는 물 탱크(104)가 구비되어, 재생제가 고체 흡착재층(95) 상에 공급됨으로써, 고체 흡착재층(95)을 통과한 재생제가 물 탱크(104)에 공급되므로, 제거 기능의 재생에 이용한 재생제를 순환수로서 재이용할 수 있다.
또한, 제거 기능을 검지하는 질소 산화물 센서를 포함하여, 질소 산화물 센서가 소정 농도 이상의 질소 산화물의 농도를 검지한 경우에, 제거 기능이 재생되는 것이므로, 소정의 수준 이상의 질소 산화물의 제거 기능을 확보할 수 있어, 질소 산화물을 제거한 후에 얻어지는 정화 대기의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 가습 수단(91)에 공급되는 대기 중에 포함되는 질소 산화물을, 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 전처리 수단(92)을 구비하고 있으므로, 효율적으로 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거할 수 있다.
또한, 전처리 수단(92)이 오존을 이용하여 산화하는 것이므로, 가습 수단(91)에 공급되는 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 효율적으로 산화할 수 있다. 게다가, 가습 수단(91)에 공급되는 대기가 전처리 수단(92)에서의 산화 반응에 이용되지 않은 잉여 오존을 포함하고 있었다고 해도, 잉여 오존이 가습 수단(91) 내에서 분해되므로, 잉여 오존에 기인하는 고체 흡착재의 열화를 억지할 수 있다.
또한, 전처리 수단(92)에서 발생한 오존이 가습 수단(91)을 통과하기 전의 대기 중에 공급되도록 되어 있으므로, 전처리 수단으로서 전처리 장치 내로 대기를 통과시킴으로써 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 산화시키는 수단을 이용하는 경우와 비교하여, 제거 장치를 설치할 때에 필요한 공간이 작다. 또한, 전처리 수단을 구성하는 전처리 장치 내로 대기를 통과시키는 경우와 비교하여, 제거 장치 내로 대기를 통과시키기 위한 압력도 낮다.
또한, 도9에 나타낸 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치에 있어서는, 상술한 예에 나타낸 바와 같이 가습 수단(91)과 고체 흡착재층(95)이 평면적으로 완전히 겹치는 것으로 하는 것이 바람직하지만, 가습 수단(91)이 고체 흡착재층(95) 중 적어도 일부와 평면적으로 겹치도록 질소 산화물 흡착 수단(94)과 일체화되어 있으면 좋고, 겹치는 영역의 크기는 설치 공간 등에 따라서 결정할 수 있어, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 가습 수단(91)을 구성하는 충전층(103)과 고체 흡착재층(95)과의 평면적인 면적은, 상술한 예에 나타낸 바와 같이 동일해도 좋지만, 다르더라도 좋으며, 설치 공간 등에 따라서 결정할 수 있어, 특별히 한정되지 않는다.
또한, 재생제에 의한 질소 산화물의 제거는 상술한 예에 나타낸 바와 같이, 재생제를 고체 흡착재층(95) 상에 살포하는 방법 등에 의해 행해도 좋지만, 본체(101) 내 등에서 재생제 중에 고체 흡착재를 침지하는 방법 등에 의해 행해도 좋다.
또한, 가습 수단(91)으로서는, 상술한 예에 나타낸 것을 사용할 수 있지만, 다른 가습 수단을 사용해도 좋고, 예컨대 대기에 물을 분무하는 등 하여 습도를 상승시키는 장치 등을 사용할 수도 있어, 특별히 한정되지 않는다.
섹션 D : 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치 및 방법의 바람직한 실시 형태
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치 및 방법의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명한다. 도10은 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치의 개략도이며, 도11은 흡착 유닛의 구조를 설명하기 위한 개략도이다. 또, 도11에 있어서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해 수납부 바닥판 및 고체 흡착재층을 나타내고 있지 않다.
도10에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는 제거 장치 내로 도입된 대기를 가습하는 가습 수단(91)과, 가습 수단(91)을 통과한 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 산화하는 전처리 수단(92)과, 전처리 수단을 통과한 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 흡착하는 질소 산화물 흡착 수단(94)과, 대기를 채취하여 제거 장치 내로 도입하여, 제거 장치 내를 통과시켜 제거 장치 밖으로 방출시키는 대기의 압송 팬(93)을 구비하고 있다.
또, 압송 팬(93)을 마련하는 위치는 가습 수단(91)의 앞이나 가습 수단(91)과 전처리 수단(92) 사이로 해도 좋고, 흡착 유닛(94a) 내로 대기를 통과시킬 수 있으면 좋으며, 특별히 한정되지 않는다.
질소 산화물 흡착 수단(94)은, 도10에 도시한 바와 같이 3개의 흡착 유닛(94a)을 구비하고 있다. 흡착 유닛(94a)은 고체 흡착재로 이루어지는 고체 흡착재층(95)에 대기를 통과시킴으로써, 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 것으로, 각각 고체 흡착재층(95)을 통과하는 대기의 속도를 제어하는 제어 팬(96)을 구비하고 있다. 또한, 3개의 흡착 유닛(94a)은 연직 방향으로 적층되어 일체화되어 있고, 도10에 있어서는 각 흡착 유닛(94a)의 상단부와 하단부를 점선으로 나타내고 있다.
또, 도10에 나타내는 예에서는 3개의 흡착 유닛(94a)이 적층되어 있지만, 적층되는 흡착 유닛의 수는 2개 이상이면 몇 개라도 좋으며, 설치 장소의 조건 등에 따라서 결정할 수 있어, 특별히 한정되지 않는다.
또한, 도10에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는 고체 흡착재층(95)의 제거 기능이 저하된 경우에, 재생제를 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급하는 재생제 공급 수단을 구비하고 있다. 재생제 공급 수단은 재생제를 저류하는 재생제 탱크(97)와, 재생제 탱크(97)로부터 각 흡착 유닛(94a)에 재생제를 공급하는 동시에, 사용한 재생제를 각 흡착 유닛(94a)으로부터 재생제 탱크(97)로 복귀시키는 재생제 공급 라인(98)과, 흡착 유닛(94a)의 각각에 개별로 재생제를 공급하기 위한 공급 밸브(106)와, 흡착 유닛(94a)에 공급된 재생제를 흡착재 수납부(107) 및 기체 정류부(108) 내에 저류할 때에 폐쇄되는 배출 밸브(109)를 구비하고 있다.
또한, 도10에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는 흡착재 수납부(107) 및 기체 정류부(108)가 수밀성을 갖고, 재생 시에 재생제 공급 라인(98)으로부터 공급되는 재생제를 흡착재 수납부(107) 및 기체 정류부(108) 내에 저류할 수 있어, 고체 흡착재층(95)을 재생제 중에 침지할 수 있도록 되어 있다.
또한, 도10에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치에서는 질소 산화물 흡착 수단(94)을 통과한 대기를 정화 대기로서 방출하는 대기 방출 라인 중에, 질소 산화물 센서(도시 생략)가 설치되어 있다. 질소 산화물 센서는 질소 산화물 흡착 수단(94)의 질소 산화물의 제거 기능을 검지하는 것으로, 제거 장치로부터 방출되는 정화 대기의 질소 산화물의 농도를 관리하는 것이다.
그리고 도10에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치는, 질소 산화물 센서가 소정 농도 이상의 농도를 검지한 경우에, 질소 산화물 흡착 수단(94)의 질소 산화물의 제거 기능이 재생되도록 되어 있다.
가습 수단(91)으로서는, 대기를 가습할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으며, 예컨대 대기에 물을 분무하는 장치나, 물을 포함하는 메쉬 형상의 충전층에 대기를 통과시키는 장치 등을 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 전처리 수단(92)은 대기에 포함되는 질소 산화물을 산화함으로써, 대기에 포함되는 질소 산화물을 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 것이다. 전처리 수단(92)의 형태는 특별히 한정되지 않지만, 저농도의 질소 산화물을 효과적으로 산화할 수 있는 오존 발생에 의한 산화 장치인 것이 바람직하다.
또한, 도10에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치로는, 필요에 따라서 고체 흡착재층(95)의 눈막힘을 방지하는 집진 기능 등을 구비해도 좋으며, 예컨대 전처리 장치(92)를 전기 집진기로서 질소 산화물의 산화와 동시에 집진을 할 수도 있다.
또한, 도10에 나타낸 고체 흡착재층(95)의 두께는 특별히 한정되지 않지만 10 내지 50 ㎝의 범위인 것이 바람직하고, 15 내지 30 ㎝의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 고체 흡착재층(95)의 두께가 50 ㎝을 넘으면, 압력 손실이 커지기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 고체 흡착재층(95)의 두께를 10 ㎝ 미만으로 하면, 제거 기능을 충분히 얻을 수 없는 우려가 생기기 때문에 바람직하지 못하다.
흡착 유닛(94a)은, 도10 및 도11에 도시한 바와 같이 내부에 고체 흡착재층(95)이 설치되어 있는 흡착재 수납부(107)와, 고체 흡착재층(95)을 통과하는 대기를 정류하는 기체 정류부(108)와, 흡착 유닛(94a)을 적층했을 때에 유닛 본체(111) 밑에 배치되는 다른 흡착 유닛(94a)의 고체 흡착재층(95)을 통과하는 대기를 정류하는 하단 유닛용 정류부(110)를 구비하고 있다.
도10 및 도11에 도시한 바와 같이, 유닛 본체(111)는 도11에 도시한 바와 같이 입구측 상부(112a)와 하단 유닛용 정류부(110)에의 기체 입구(112c)가 마련된 입구측 하부(112b)를 갖는 입구측면(112)과, 입구측면(112)에 대향하여 배치되어, 출구측 상부(113a)와 하단 유닛용 정류부(110)로부터의 기체 출구(113c)가 마련된 출구측 하부(113b)를 갖는 출구측면(113)과, 입구측면(112) 및 출구측면(113)과 교차하는 방향에 마련된 2개의 측면(114)을 구비한 평면에서 보아 직사각형의 로우·프로파일 형상으로 되어 있다.
또, 도10 및 도11에 도시한 바와 같이 흡착 유닛(94a) 내에, 균일하게 대기를 흐르게 하기 위해, 기체 입구(112c)는 입구측면(112)의 전 폭에 걸쳐 마련되고, 기체 출구(113c)는 출구측면(113)의 전 폭에 걸쳐 마련되어 있다.
출구측면(113)의 출구측 상부(113a)에는, 개폐 가능한 개구부(113e)가 마련되고, 흡착 유닛(94a)을 적층한 상태라도 출구측면(113)으로부터 고체 흡착재를 출입할 수 있도록 되어 있다. 따라서 고체 흡착재층(95)을, 흡착 유닛(94a)을 적층하기 전에 형성할 수도 있고, 흡착 유닛(94a)을 적층한 후에 형성할 수도 있다. 또한, 고체 흡착재층(95)을 형성한 후에, 필요에 따라서 고체 흡착재의 교환을 할 수도 있다.
입구측면(112)과 출구측면(113) 사이에는, 수납부 경계벽(107b)이 배치되어, 수납부 경계벽(107b)의 하단부(107c)로부터 출구측 상부(113a)를 향해 수납부 바닥판(107d)이 수평하게 배치되고, 수납부 경계벽(107b)과 수납부 바닥판(107d)과 출구측 상부(113a)로 둘러싸인 흡착재 수납부(107)를 형성하고 있다.
수납부 바닥판(107d)은 고체 흡착재의 입경보다도 작은 구멍을 갖는 것이며, 금속 등으로 이루어지는 메쉬 형상의 것 등이 사용된다. 또한, 수납부 바닥판(107d)은 도11에 도시된 바와 같이 흡착재 수납부(107)의 내벽을 따라서 내측을 향해 돌출된 지지 부재(107e)에, 수납부 바닥판(107d)의 모서리부를 장착함으로써 지지되어 있다.
또한, 도11에 있어서, 부호 115는 정류부 바닥을 나타내고 있다. 정류부 바닥(115)은 도11에 도시한 바와 같이 입구측 상부(112a)와 입구측 하부(112b)와의 경계인 입구측 경계(112d)보다도 밑이며, 또한 출구측 경계(113d)보다도 밑에, 수평하게 배치되어 있다.
또한, 유닛 본체(111)에는, 도11에 도시한 바와 같이 입구측 경계(112d)로부터 정류부 바닥(115)까지 연장되는 입구측 바닥판(115a)과, 출구측 경계(113d)로부터 정류부 바닥(115)까지 연장되는 출구측 바닥판(115b)이 구비되어 있다.
그리고 정류부 바닥(115)과 입구측 바닥판(115a)과 출구측 바닥판(115b)에 의해, 기체 정류부(108)와 하단 유닛용 정류부(110)가 분리되어, 도10에 도시한 바와 같이 유닛 본체(111) 내를 통과하는 대기와, 유닛 본체(111)의 밑에 배치되는 다른 흡착 유닛(94a) 내를 통과하는 대기가 구획되도록 되어 있다.
또한 도11에 도시한 바와 같이, 정류부 바닥(115)은 수납부 바닥판(107d)과 평행한 평면이며, 도10에 도시한 바와 같이 재생 시에, 흡착재 수납부(107) 및 기체 정류부(108) 내에 저류할 수 있는 재생제를 배출하는 배출구(117)가 설치되어 있다. 배출구(117)는, 도10에 도시한 바와 같이 재생제 공급 라인(98)에 의해 재생제 탱크(97)에 접속되고, 재생 시에 사용한 재생제가 재생제 탱크(97)로 복귀되도록 되어 있다. 또한, 배수구(117)로부터의 재생제의 배출은 흡착 유닛(94a)의 각각에 개별로 구비되어 있는 배출 밸브(109)에 의해 각 흡착 유닛(94a)마다 개별로 행할 수 있도록 되어 있다.
또한, 정류부 바닥(115)은 도11에 도시된 바와 같이 수납부 경계벽(107b)과 평면적으로 겹치도록 배치되어, 흡착 유닛(94a)을 적층했을 때에 정류부 바닥(115)과, 유닛 본체(111) 밑에 배치되는 다른 흡착 유닛(94a)의 수납부 경계벽(107b)의 상단부(107a)가 겹치도록 되어 있다.
또한, 입구측 바닥판(115a)과 입구측 상부(112a)가 이루는 각도 θ는 90° 내지 180°의 범위인 것이 바람직하고, 120° 내지 150°의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 입구측 바닥판(115a)과 입구측 상부(112a)가 이루는 각도 θ가 90°미만인 경우나, 각도 θ가 180°를 넘는 경우, 기체 정류부(108) 내나, 하단 유닛용 정류부(110) 내를 통과하는 대기에 대한 정류 효과를 충분히 얻을 수 없는 우려가 생긴다.
또한, 정류부 바닥(115)과 출구측 바닥판(115b)과의 경계로부터 수납부 바닥판(107d)까지의 길이 A와, 정류부 바닥(115)과 출구측 바닥판(115b)과의 경계로부터 출구측면(113)까지의 길이 B와의 비 A : B가 1 : 1 내지 1 : 10의 범위인 것이 바람직하고, 1 : 2 내지 1 : 5의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 상술한 비 A : B가 1 : 1 미만인 경우나, 1 : 10을 넘는 경우, 기체 정류부(108) 내를 통과하는 대기에 대한 정류 효과를 충분히 얻을 수 없는 우려가 생긴다.
또한, 도10에 나타내는 바와 같이 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치는 질소 산화물 흡착 수단(94)의 최상부를 구성하는 흡착 유닛(94a) 위에 덮개(116)가 구비되어 있다. 덮개(116)는, 도10에 도시한 바와 같이 천정판(116a) 밑에 흡착 유닛(94a)의 수납부 바닥판(107d)의 하측부와 마찬가지의 형상을 구비한 하측부(116b)를 갖고 있어, 최상부를 구성하는 흡착 유닛(94a)을 통과하는 기체의 유로가 그 밖의 흡착 유닛(94a)을 통과하는 기체의 유로와 동일한 형상이 되도록 되어 있다.
또한, 유닛 본체(111) 및 덮개(116)는 연강, 스테인리스강, FRP, PCV 등에 의해 형성할 수 있으며, 단일 재료로 형성해도 좋고, 복수의 재료로 이루어지는 것으로 해도 좋아, 특별히 한정되지 않는다.
또한, 도10에 나타내는 질소 산화물의 제거 장치의 습도 조건, 흡착재, 재생제 및 유속 등에 대해서는, 상술한 범위의 재료 또는 조건으로부터 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
이러한 질소 산화물을 포함하는 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하기 위해서는, 우선 도10에 도시한 바와 같이 압송 팬(93)과 제어 팬(96)과의 동력에 의해 질소 산화물을 포함하는 대기가 제거 장치 내로 도입되어, 가습 수단(91)을 통과하여 습도가 60% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상이 된다. 이어서, 가습 수단(91)을 통과한 대기가 전처리 수단(92)에 공급되어, 대기 중의 질소 산화물이 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나가 되어 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급된다. 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급된 대기는 도10에 나타내는 모든 흡착 유닛(94a)에 공급되어, 제어 팬(96)의 동력에 의해 고체 흡착재층(95)을 통과하는 대기의 속도가 모든 흡착 유닛(94a)에 있어서 일정해지도록 제어된다. 그리고 질소 산화물 흡착 수단(94)을 통과함으로써, 대기 중의 질소 산화물이 흡착 제거된다.
이때, 도10에 나타내는 제거 장치에서는, 이하에 나타낸 바와 같이 고체 흡착재층(95)을 통과하는 대기가 흐르게 된다. 즉, 도11에 도시한 바와 같이 입구측 바닥판(115a)의 형상은 입구측 경계(107d)로부터 정류부 바닥(115)을 향해 경사 하 향으로, 출구측 바닥판(115b)의 형상은 정류부 바닥(115)으로부터 출구측 경계(113d)를 향해 경사 상향으로 되어 있다. 또한, 도10에 나타내는 흡착 유닛(94a) 중 밑의 2개의 흡착 유닛(94a)에 있어서는, 상하에 인접하는 흡착 유닛(94a)을 구성하는 정류부 바닥(115)과 입구측 바닥판(115a)과 출구측 바닥판(115b)에 의해 형성되는 공간의 전체가 흡착 유닛(94a)을 통과하는 기체의 유로로 되어 있다. 또한, 가장 위의 흡착 유닛(94a)에 있어서는 정류부 바닥(115)과 입구측 바닥판(115a)과 출구측 바닥판(115b)과, 덮개(116)에 의해 형성되는 공간의 전체가 흡착 유닛(94a)을 통과하는 대기의 유로를 구획하고 있다.
따라서 각 흡착 유닛(94a)을 통과하는 대기는, 기체 입구(112c)로부터 공급되어, 도10에 있어서 화살표로 나타낸 바와 같이 입구측 바닥판(115a)에 의해 입구측 경계(112d)로부터 정류부 바닥(115)을 향해 경사 하향으로 흐르게 되고, 출구측 바닥판(115b)에 의해 정류부 바닥(115)으로부터 출구측 경계(113d)를 향해 경사 상향으로 흐르게 되어, 고체 흡착재층(95)을 통과하여 기체 출구(113c)로부터 방출된다.
이와 같이 하여 질소 산화물 흡착 수단(94)을 통과한 대기는, 질소 산화물 센서에 의해 질소 산화물 농도가 검지된 후, 정화 대기로서 방출된다. 이때, 질소 산화물 센서에 의해 소정 농도 이상의 질소 산화물이 검지되면, 이하에 나타내는 질소 산화물 흡착 수단(94)의 재생이 행해진다.
질소 산화물 흡착 수단(94)의 재생은, 도10에 나타내는 모든 공급 밸브(106)를 개방하고, 모든 배출 밸브(109)를 폐쇄하여, 재생제를 재생제 탱크(97)로부터 재생제 공급 라인(98)을 거쳐서 공급하여, 모든 흡착 유닛(94a)의 흡착재 수납부(107) 및 기체 정류부(108) 내에 재생제를 모아 고체 흡착재로부터 질소 산화물을 제거한 후, 모든 공급 밸브(106)를 폐쇄하고, 모든 배출 밸브(109)를 개방하여, 사용한 재생제를 배출구(117)로부터 배출하여 재생제 공급 라인(98)에 의해 재생제 탱크(97)로 복귀시키는 방법에 의해 행해진다.
그 후, 질소 산화물을 포함하는 모든 대기가 정화 대기로서 방출될 때까지, 질소 산화물의 제거와 질소 산화물의 제거 기능의 재생이 반복하여 행해진다.
도10 및 도11에 나타낸 질소 산화물의 제거 장치 및 제거 방법에 따르면, 로우·프로파일의 흡착 유닛(94a)이 3개 적층되어 일체화되어 있으므로, 흡착 유닛(94a)을 고체 흡착재층(95)의 연장 방향으로 3개 나란히 설치한 경우와 비교하여, 고체 흡착재층(95)을 설치하기 위한 면적을 3분의 1로 할 수 있어, 제거 장치의 설치 공간의 확보가 용이한 것이 된다. 게다가, 고체 흡착재층(95) 상의 면적이 흡착 유닛(94a)을 고체 흡착재층(95)의 연장 방향으로 3개 나란히 설치한 경우와 동등해지므로, 흡착 유닛(94a)을 고체 흡착재층(95)의 연장 방향으로 3개 나란히 설치한 경우와 비교하여, 질소 산화물의 제거 기능이 저하되는 일은 없어, 고체 흡착재의 제거 기능을 충분히 발휘시킬 수 있어, 우수한 제거 효율을 얻을 수 있다. 또한, 각 고체 흡착재층(95)의 면적이 3분의 1이 되므로, 제거 장치 내로 대기를 통과시키기 위한 압력이 낮아, 운전 비용의 줄이기를 도모할 수 있고, 또한 고효율로 질소 산화물을 포함하는 기체를 고체 흡착재층(95)에 공급할 수 있어, 높은 흡착 효율을 달성할 수 있고, 또한 재생액에 대한 중력 방향의 접촉 면적이 넓어지므 로, 보다 재생 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 유닛 본체가 정류부 바닥(115)과 입구측 바닥판(115a)과 출구측 바닥판(115b)을 구비하고 있으므로, 각 흡착 유닛(94a)을 통과하는 대기가 입구측 바닥판(115a)에 의해 입구측 경계(112d)로부터 정류부 바닥(115)을 향해 경사 하향으로 흐르게 되고, 출구측 바닥판(115b)에 의해 정류부 바닥(115)으로부터 출구측 경계(113d)를 향해 경사 상향으로 흐르게 되어, 고체 흡착재층(95)을 통과한다.
그 결과, 정류부 바닥(115)과 입구측 바닥판(115a)과 출구측 바닥판(115b)이 모두 고체 흡착재층(95)과 평행하게 배치되어 있는 경우와 비교하여, 흡착 유닛을 통과하는 기체의 흐름이 흐트러지기 어려워, 고체 흡착재층(95)을 통과하는 기체가 흐르기 쉬워진다. 또한, 속도의 균일화가 도모되므로, 제거 장치 내로 기체를 통과시키기 위한 압력이 매우 낮다. 또한, 본 발명에 있어서는 제어 팬(96) 대신에 풍량 조정 댐퍼를 이용해도 좋다.
또한, 하단 유닛용 정류부(110)는 정류부 바닥(115)과 입구측 바닥판(115a)과 출구측 바닥판(115b)에 의해 기체 정류부(108)와 분리되어 있으므로, 재생 시에 재생제가 공급되지 않는다. 따라서 정류부 바닥(115)과 입구측 바닥판(115a)과 출구측 바닥판(115b)이 모두 고체 흡착재층(95)과 평행하게 배치되어 있는 경우와 비교하여, 재생제의 사용량을 삭감할 수 있다.
또, 본 발명의 질소 산화물의 제거 장치 및 제거 방법에 있어서는, 상술한 예에 나타낸 바와 같이, 질소 산화물 흡착 수단(94)의 최상부를 구성하는 흡착 유닛(94a) 위에, 천정판(116a) 밑에 흡착 유닛(94a)의 수납부 바닥판(107d)으로부터 아래와 마찬가지의 형상을 구비하는 덮개(116)를 배치하고, 최상부를 구성하는 흡착 유닛(94a)을 통과하는 기체의 유로가, 그 밖의 흡착 유닛(94a)을 통과하는 기체의 유로와 동일한 형상이 되도록 하는 것이 바람직하지만, 질소 산화물 흡착 수단(94)의 최상부를 구성하는 흡착 유닛(94a) 위에, 천정판(116a)만으로 이루어지는 덮개를 마련해도 좋고, 다른 형상을 갖는 덮개를 마련해도 좋다.
또한, 상술한 예에 나타낸 바와 같이 질소 산화물 흡착 수단(94)을 구성하는 모든 흡착 유닛(94a)이, 동시에 질소 산화물의 제거 및 질소 산화물의 제거 기능의 재생을 하고, 질소 산화물 흡착 수단(94)이 질소 산화물의 제거와 질소 산화물의 제거 기능의 재생을 교대로 행해도 좋지만, 본 발명의 다른 태양에서는 복수의 흡착 유닛(94a)을 사용하고 있으므로 질소 산화물 흡착 수단(94)을 구성하는 흡착 유닛(94a) 중 일부의 흡착 유닛(94a)이 질소 산화물의 제거를 하고 있는 동안에, 남은 흡착 유닛(94a)을 재생해도 좋다. 이와 같이, 질소 산화물 흡착 수단(94)에 있어서 질소 산화물의 제거와 재생을 동시에 하는 경우, 연속적으로 효율적인 질소 산화물의 제거를 할 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 질소 산화물을 포함하는 대기는, 가습 수단(91)을 통과한 후, 전처리 수단(92)에 공급되어 전처리 수단(92)을 통과한 후, 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급되는 것으로 했지만, 전처리 수단(92)을 통과한 후 가습 수단(91)에 공급되어, 가습 수단(91)을 통과한 후, 질소 산화물 흡착 수단(94)에 공급되도록 되어 있어도 좋다.
또한, 질소 산화물을 포함하는 대기는 각 흡착 유닛(94a)에 개별로 공급 가 능한 배관 등을 거쳐서 흡착 유닛(94a)마다 개별로 공급되도록 되어 있어도 좋다.
도12는 본 발명의 충전 장치를 사용하여 입상 물질이 충전되는 흡착 유닛의 제2 실시 형태를 예시한 도면이다. 도12에 나타내는 흡착 유닛은 흡착 유닛 자체에 개구 또는 노즐이 없지만, 마찬가지의 흡착 유닛을 상하에 포갬으로써 2개의 개구를 형성할 수 있는 흡착 유닛이다. 도12에서는 2개의 흡착 유닛(120, 130)이 상하에 포개어지는 것이 도시되어 있다. 도12에 도시하는 흡착 유닛(120, 130)은 상부가 개방되어 있고, 바닥부(121)에 2개의 경사가 형성되어 있어, 동일한 흡착 유닛을 상하에 2개 포갬으로써, 상측 흡착 유닛(120)의 바닥부(121)의 2개의 경사와, 하측 흡착 유닛(130)에 의해 2개의 개구(131)를 형성하고 있다. 도12에서는 하나의 개구(131)만이 도시되어 있다. 흡착 유닛(120, 130)은, 예컨대 흡착 유닛으로서 사용할 수 있어, 이 경우 내부에 구획판(122)을 구비하고, 이 구획판(122)에 의해 하나의 개구에 연속하는 가스 유입부(123)와, 다른 개구에 연속하는 흡착재를 충전하기 위한 흡착재 충전부(124)가 형성되고, 바닥부(121)에 가스 유입부(123)와 흡착재 충전부(124)를 연락하는 가스 유로부(125)가 형성된다. 또, 상기 하나의 개구 및 다른 개구는, 상측 흡착 유닛(120)의 상부에 같은 흡착 유닛을더 포갬으로써, 가스 유입부(123) 위 및 흡착재 충전부(124) 위에 형성된다.
도12에 나타내는 흡착 유닛(120)은, 형성된 하나의 개구로부터 가스를 유입시켜, 가스 유입부(123), 가스 유로부(125), 흡착재 충전부(124)를 통해 다른 개구로부터 배출된다. 예컨대, 흡착재 충전부(124)는 지지부(124a)와, 지지부(124a)에 의해 지지되는 도시하지 않은 다공판을 구비하여, 다공판 상에 흡착재가 충전된다. 도12에 나타내는 흡착 유닛(120, 130)은 2단에 한정되지 않으며, 여러 단으로 포개어 사용할 수 있다.
도12에 나타내는 흡착 유닛(120)에 대해 상술하면, 2쌍의 대향하는 측판(126a, 126b, 127a, 127b)과, 구획판(122)과, 소정의 경사를 형성하는 2개의 경사판(128a, 128b)과, 바닥판(129)과, 상기 지지부(124a)와, 상기 다공판으로 구성된다. 2쌍의 대향하는 측판(126a, 126b, 127a, 127b)은 대향하는 측판끼리가 같은 크기로 되어 있고, 한 쌍의 측판(126a, 126b)의 연직 방향의 길이가 다른 한 쌍의 측판(127a, 127b)의 연직 방향의 길이보다 짧아져, 이들의 측판(126a, 126b, 127a, 127b)의 상단부가 일치되고, 또한 2개의 경사판(128a, 128b)을 구비함으로써, 하측 흡착 유닛(130)을 포갠 경우, 2개의 개구(131)를 형성할 수 있다. 구획판(122)은, 이 연직 방향으로의 길이가 짧아진 한 쌍의 측판(126a, 126b)과 평행하고, 이 한 쌍의 측판(126a, 126b) 사이에 떨어져 배치된다. 2쌍의 측판(126a, 126b, 127a, 127b)의 상단부와 구획판(122)의 상단부는 일치되고, 또한 위쪽에 같은 흡착 유닛이 배치되는 경우, 그 바닥부가 구획판(122)의 상단부에 인접된다. 연직 방향으로의 길이가 짧아진 한 쌍의 측판(126a, 126b)에 연속하여, 구획판(132) 밑에 유로를 형성하도록 2개의 경사판(128a, 128b)이 접합된다. 이 2개의 경사판(128a, 128b)은 바닥판(129)에 의해 접속된다.
흡착재 충전부(124)는 구획판(122)과, 한 쌍의 측판(127a, 127b)과, 측판(126b)에 의해 형성된다. 구획판(122)의 하부, 각 측판(126b, 127a, 127b)의 소정 위치에 지지부(124a)가 배치되고, 지지부(124a) 위에 도시하지 않은 다공판이 장 착된다. 다공판은 흡착재가 빠져나갈 수 없는 다수의 구멍이 마련되어 있다. 또, 흡착 유닛(130)도 흡착 유닛(120)과 마찬가지의 구성으로 되어 있다.
도12에 나타내는 상하에 2개 포갠 흡착 유닛(120, 130)에서는, 하나의 개구를 통해, 상측 흡착 유닛(120)의 하나의 경사판(128a)과 한 쌍의 측판(127a, 127b)에 의해 형성되는 공간을 통해 하측 흡착 유닛(130) 내로 가스가 공급된다. 다음에, 상측 흡착 유닛(120)의 측판(126a)에 대응하는 하측 흡착 유닛(130)의 측판(132a)과, 상측 흡착 유닛(120)의 다른 한 쌍의 측판(127a, 127b)에 대응하는 하측 흡착 유닛(130)의 한 쌍의 측판(133a, 133b)과, 상측 흡착 유닛(120)의 구획판(123)에 대응하는 하측 흡착 유닛(130)의 구획판에 의해 형성되는 가스 유입부로 이송된다. 또한 다음에, 한 쌍의 측판(133a, 133b)과, 상측 흡착 유닛(120)의 2개의 경사판(128a, 128b)에 대응하는 하측 흡착 유닛(130)의 2개의 경사판과, 상측 흡착 유닛(120)의 바닥판(129)에 대응하는 하측 흡착 유닛(130)의 바닥판에 의해 형성되는 가스 유로부로 이송된다. 다음에 가스는 하측 흡착 유닛(130)의 다공판을 통해, 흡착재 사이를 지나 상측 흡착 유닛의 한 쌍의 측판(127a, 127b)과 경사판(128b)에 의해 형성되는 공간을 통해, 다른 개구(131)를 통해 배출된다.
도12에 나타내는 흡착 유닛(120, 130)에는 흡착재를 충전할 수 있지만, 예컨대 이 흡착 유닛(120, 130)을 질소 산화물을 흡착 제거하기 위해 사용하는 경우, 흡착재로서 야자껍질 활성탄, 피치계 활성탄, PAN계 활성탄, 탄소 섬유, 목탄, 프라렌, 카본나노튜브, 활성 백토, 알루미나, 제오라이트, 실리카, 마그네시아, 티타니아 등의 소정 입자 지름의 것을 충전할 수 있다. 충전물로서는, 상술한 세라믹 볼 등을 충전할 수 있다. 또, 가스 유입부에 근접한 하나의 경사판(128a)의 경사각은 수평 방향에 대하여 40° 내지 60°, 바람직하게는 45°로 할 수 있고, 다른 경사판(128b)의 경사각은 연직 방향으로의 구획판(122)과 바닥판(129)과의 거리와, 수평 방향으로의 구획판(122)과 흡착재 충전부(124)를 형성하는 측판(126b)과의 거리의 비가 1 : 1 내지 1 : 10, 바람직하게는 1 : 2 내지 1 : 5로 할 수 있다. 가스의 흐름에 대한 압력 손실을 작게 하여, 흡착재층을 균일하게 가스가 지나도록 하기 위해서는, 흡착 유닛 바닥의 형상은 2개의 경사판(128a, 128b)으로 구성하는 것은 아니고, 매끄러운 곡면인 쪽이 바람직하지만, 곡면으로 한 경우, 하측 흡착 유닛(130)으로 유입하는 가스 및 배출되는 가스의 유로 면적이 작아지므로, 상기 각도의 경사를 갖는 2개의 경사판(128a, 128b)을 구비하는 구성이 바람직하다. 또, 상기 범위로 형성함으로써, 가스 유로부에 있어서 이 가스 유로부를 통과하는 가스에 대한 정류 효과를 충분히 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 방법 및 질소 산화물의 제거 장치에 관한 것으로, 특히 대기 중에 포함되는 질소 산화물을 효율적으로 제거할 수 있는 질소 산화물의 제거 방법 및 상기 제거 방법을 행하는 경우에 적합하게 사용할 수 있는 질소 산화물의 제거 장치를 제공할 수 있다.

Claims (32)

  1. 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 장치이며,
    고체 흡착재층에 상기 기체를 통과시킴으로써, 상기 기체 중에 포함되는 상기 질소 산화물을 제거하는 흡착 유닛을 갖는 질소 산화물 흡착 수단이며,
    상기 흡착 유닛이, 수납부 경계벽과 수납부 바닥판과 출구측 상부로 둘러싸여, 내부에 깊이 및 폭 보다도 얇은 10 ㎝ 내지 50 ㎝의 높이를 갖는 로우·프로파일의 상기 고체 흡착재층이 설치되어 있는 흡착재 수납부를 구비하고, 또한
    상기 고체 흡착재층을 통과하는 기체를 정류하는 기체 정류부를 포함하는 유닛 본체를 갖고,
    상기 유닛 본체는 입구측면과,
    상기 입구측면에 대향하여 배치되어, 상기 출구측 상부와 출구측 하부를 갖는 출구측면과,
    상기 입구측면과 상기 출구측면 사이에 배치된 상기 수납부 경계벽과,
    상기 수납부 경계벽의 하단부로부터 상기 출구측 상부를 향해 수평하게 배치된 상기 수납부 바닥판과,
    상기 출구측 상부와 상기 출구측 하부와의 경계인 출구측 경계보다도 밑에 수평하게 배치된 상기 정류부 바닥과,
    상기 입구측면으로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 입구측 바닥판과,
    상기 출구측 경계로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 출구측 바닥판을 구비하고,
    상기 입구측 바닥판과 상기 입구측 상부가 이루는 각도 θ가 90°내지 180°의 범위로 경사지고, 상기 정류부 바닥과 상기 출구측 바닥판과의 경계로부터 상기 수납부 바닥판까지의 길이 A와, 상기 경계로부터 상기 출구측면까지의 길이 B와의 비 A : B가 1 : 1 내지 1 : 10의 범위인 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입구측면은 입구측 상부와 입구측 하부를 갖고,
    상기 정류부 바닥은 상기 입구측 상부와 상기 입구측 하부와의 경계인 입구측 경계보다도 밑에 배치되고,
    상기 입구측 바닥판은 상기 입구측 경계로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 질소 산화물 흡착 수단은 흡착 유닛이 연직 방향으로 복수 개 적층되어 일체화되어 이루어지며,
    상기 유닛 본체는 상기 정류부 바닥과 상기 입구측 바닥판과 상기 출구측 바닥판에 의해 상기 기체 정류부와 분리되어, 상기 흡착 유닛을 적층했을 때에 밑에 배치되는 다른 흡착 유닛의 상기 기체 정류부가 되는 하단 유닛용 정류부를 구비하고,
    상기 입구측 하부에는 상기 하단 유닛용 정류부에의 기체 입구가 마련되고,
    상기 출구측 하부에는 상기 하단 유닛용 정류부로부터의 기체 출구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 정류부 바닥과 상기 수납부 경계벽이 평면적으로 겹치는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 흡착 유닛을 적층했을 때에, 위에 배치된 상기 흡착 유닛의 상기 정류부 바닥과 밑에 배치된 상기 흡착 유닛의 상기 수납부 경계벽의 상단부가 겹치는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 고체 흡착재층의 제거 기능이 저하된 경우에, 재생제를 상기 질소 산화물 흡착 수단에 공급하는 재생제 공급 수단을 구비하고,
    상기 고체 흡착재층에 흡착된 질소 산화물이 상기 재생제에 의해 제거됨으로써, 저하된 상기 제거 기능이 재생되는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 흡착재 수납부 및 상기 기체 정류부가 수밀성을 갖는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 재생제 공급 수단이 상기 흡착 유닛의 각각에 개별로 상기 재생제를 공급 가능한 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 재생제가 알칼리 금속의 수산화물, 알칼리 토류 금속의 수산화물, 아황산 리튬, 아황산 나트륨, 아황산 칼륨, 아황산 칼슘, 아황산 마그네슘, 아황산 철, 아황산 동, 티오황산 리튬, 티오황산 나트륨, 티오황산 칼륨, 티오황산 칼슘, 티오황산 마그네슘 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유황 함유 화합물 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  10. 기체 중에 포함되는 질소 산화물의 제거 장치이며,
    질소 산화물 흡착 수단을 구성하고, 흡착 유닛의 깊이 및 폭보다도 얇은 10 ㎝ 내지 50 ㎝의 높이를 갖는 복수의 로우·프로파일의 고체 흡착제층을 수납하고, 수납부 경계벽과 수납부 바닥판과 출구측 상부에 둘러싸여, 내부에 상기 고체 흡착재층이 설치되어 있는 흡착재 수납부를 구비하는 흡착 유닛과,
    상기 흡착 유닛의 상기 로우·프로파일의 상기 고체 흡착제층의 대면적측에 상기 기체를 공급하기 위한 기체 정류 수단을 구비하는 유닛 본체를 구비하고,
    상기 기체 정류 수단은 상기 흡착 유닛을 구성하는 유닛 본체를 사용하여 상기 고체 흡착제층에 상기 기체를 공급하고,
    상기 흡착 유닛 본체는 입구측면과,
    상기 입구측면에 대향하여 배치되어, 상기 출구측 상부와 출구측 하부를 갖는 출구측면과,
    상기 입구측면과 상기 출구측면 사이에 배치된 상기 수납부 경계벽과,
    상기 수납부 경계벽의 하단부로부터 상기 출구측 상부를 향해 수평하게 배치된 상기 수납부 바닥판과,
    상기 출구측 상부와 상기 출구측 하부와의 경계인 출구측 경계보다도 밑엔 수평하게 배치된 상기 정류부 바닥과,
    상기 입구측면으로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 입구측 바닥판과,
    상기 출구측 경계로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 출구측 바닥판을 구비하고,
    상기 입구측 바닥판과 상기 입구측 상부가 이루는 각도 θ가 90°내지 180°의 범위로 경사지고, 상기 정류부 바닥과 상기 출구측 바닥판과의 경계로부터 상기 수납부 바닥판까지의 길이 A와, 상기 경계로부터 상기 출구측면까지의 길이 B와의 비 A : B가 1 : 1 내지 1 : 10의 범위인 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  11. 기체 중에 포함되는 질소 산화물의 제거 방법이며,
    질소 산화물 흡착 수단을 구성하고, 깊이 및 폭보다도 얇은 10 ㎝ 내지 50 ㎝의 높이를 갖는 복수의 로우·프로파일의 고체 흡착제층을 구비하고, 고체 흡착제층을 수납하고, 수납부 경계벽과 수납부 바닥판과 출구측 상부에 둘러싸여, 내부에 상기 고체 흡착재층이 설치되어 있는 흡착재 수납부를 구비하는 흡착 유닛에 대해 상기 기체를, 상기 흡착 유닛의 상기 로우·프로파일의 상기 고체 흡착제층의 대면적측에 상기 기체를 공급하기 위해, 유닛 본체에 구성된 상기 기체 정류 수단에 의해 상기 흡착 유닛의 상기 고체 흡착제층에 기체 정류 수단을 거쳐서 도입하는 공정과,
    상기 고체 흡착제에 의해 상기 질소 산화물을 선택적으로 제거하는 공정과,
    상기 흡착 유닛 본체는 입구측면과,
    상기 입구측면에 대향하여 배치되어, 상기 출구측 상부와 출구측 하부를 갖는 출구측면과,
    상기 입구측면과 상기 출구측면 사이에 배치된 상기 수납부 경계벽과,
    상기 수납부 경계벽의 하단부로부터 상기 출구측 상부를 향해 수평하게 배치된 상기 수납부 바닥판과,
    상기 출구측 상부와 상기 출구측 하부와의 경계인 출구측 경계보다도 밑에 수평하게 배치된 상기 정류부 바닥과,
    상기 입구측면으로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 입구측 바닥판과,
    상기 출구측 경계로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 출구측 바닥판을 구비하고,
    상기 입구측 바닥판과 상기 입구측 상부가 이루는 각도 θ가 90°내지 180°의 범위로 경사지고, 상기 정류부 바닥과 상기 출구측 바닥판과의 경계로부터 상기 수납부 바닥판까지의 길이 A와, 상기 경계로부터 상기 출구측면까지의 길이 B와의 비 A : B가 1 : 1 내지 1 : 10의 범위인 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 방법.
  12. 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 방법이며,
    질소 산화물을 흡착하여 제거하고, 깊이 및 폭보다도 얇은 10 ㎝ 내지 50 ㎝의 높이를 갖는 로우·프로파일의 고체 흡착제를 포함하고, 수납부 경계벽과 수납부 바닥판과 출구측 상부로 둘러싸여, 내부에 상기 고체 흡착재층이 설치되어 있는 흡착재 수납부를 구비하는 흡착 유닛을 포함하는 질소 산화물 흡착 수단에, 상기 로우·프로파일의 상기 고체 흡착제의 대면적측에 유닛 본체가 구성하는 기체 정류 수단을 사용하여 선택적으로 상기 기체를 공급함으로써 상기 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 제거 공정과,
    상기 제거 공정에 의해 저하된 상기 질소 산화물 흡착 수단의 상기 질소 산화물의 제거 기능을, 염기성 물질 혹은 환원성 물질을 포함하는 재생제에 의해 상기 고체 흡착제가 흡착된 질소 산화물을 제거함으로써 재생하는 재생 공정을 포함하고,
    상기 유닛 본체는 입구측면과,
    상기 입구측면에 대향하여 배치되어, 상기 출구측 상부와 출구측 하부를 갖는 출구측면과,
    상기 입구측면과 상기 출구측면 사이에 배치된 상기 수납부 경계벽과,
    상기 수납부 경계벽의 하단부로부터 상기 출구측 상부를 향해 수평하게 배치된 상기 수납부 바닥판과,
    상기 출구측 상부와 상기 출구측 하부와의 경계인 출구측 경계보다도 밑에 수평하게 배치된 상기 정류부 바닥과,
    상기 입구측면으로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 입구측 바닥판과,
    상기 출구측 경계로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 출구측 바닥판을 구비하고,
    상기 입구측 바닥판과 상기 입구측 상부가 이루는 각도 θ가 90°내지 180°의 범위로 경사지고, 상기 정류부 바닥과 상기 출구측 바닥판과의 경계로부터 상기 수납부 바닥판까지의 길이 A와, 상기 경계로부터 상기 출구측면까지의 길이 B와의 비 A : B가 1 : 1 내지 1 : 10의 범위인 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 방법.
  13. 제12항에 있어서, 질소 산화물 센서에 의해 상기 제거 기능을 검지하는 검지 공정을 포함하여, 상기 검지 공정에 있어서 제거 기능의 저하가 검지된 경우에, 상기 재생 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 질소 산화물 흡착 장치와 상기 재생제를 저류하는 재생제 탱크 사이에서, 상기 재생제를 순환시키는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제거 공정 전에, 상기 기체 중에 포함되는 질소 산화물을, 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 전처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 기체가 도로 터널 내, 수로·반지하 도로 터널, 도로 대피소, 주차장 내, 도로 근방, 정류소 중 어느 하나의 대기가 채취된 것인 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 염기성 물질이 알칼리 금속의 수산화물 혹은 알칼리 토류 금속의 수산화물이며, 상기 환원성 물질이 아황산 리튬, 아황산 나트륨, 아황산 칼륨, 아황산 칼슘, 아황산 마그네슘, 아황산 철, 아황산 동, 티오황산 리튬, 티오황산 나트륨, 티오황산 칼륨, 티오황산 칼슘, 티오황산 마그네슘 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유황 함유 화합물인 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 재생제가 환원성 물질을 포함하는 경우에,
    상기 제거 기능을, 질소 분위기에서 재생하는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 방법.
  19. 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 장치이며,
    질소 산화물을 흡착하여 제거하고, 깊이 및 폭보다도 얇은 10 ㎝ 내지 50 ㎝의 높이를 갖는 로우·프로파일의 고체 흡착제를 수납하고, 또한 수납부 경계벽과 수납부 바닥판과 출구측 상부에 둘러싸여, 내부에 상기 고체 흡착재층이 설치되어 있는 흡착재 수납부를 포함하는 흡착 유닛을 구비하는 질소 산화물 흡착 수단과,
    유닛 본체에 구성되고, 상기 로우·프로파일의 상기 고체 흡착제의 대면적측에 선택적으로 상기 기체를 공급하는 기체 정류 수단과,
    상기 질소 산화물 흡착 수단의 질소 산화물의 제거 기능이 저하된 경우에, 염기성 물질 혹은 환원성 물질을 포함하는 재생제를 상기 질소 산화물 흡착 수단에 공급하는 재생제 공급 수단을 구비하고,
    상기 기체 정류 수단은 상기 기체를 상기 고체 흡착제층에 공급하고.
    상기 흡착 유닛 본체는 입구측면과,
    상기 입구측면에 대향하여 배치되어, 상기 출구측 상부와 출구측 하부를 갖는 출구측면과,
    상기 입구측면과 상기 출구측면 사이에 배치된 상기 수납부 경계벽과,
    상기 수납부 경계벽의 하단부로부터 상기 출구측 상부를 향해 수평하게 배치된 상기 수납부 바닥판과,
    상기 출구측 상부와 상기 출구측 하부와의 경계인 출구측 경계보다도 밑에 수평하게 배치된 상기 정류부 바닥과,
    상기 입구측면으로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 입구측 바닥판과,
    상기 출구측 경계로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 출구측 바닥판을 구비하고,
    상기 입구측 바닥판과 상기 입구측 상부가 이루는 각도 θ가 90°내지 180°의 범위로 경사지고, 상기 정류부 바닥과 상기 출구측 바닥판과의 경계로부터 상기 수납부 바닥판까지의 길이 A와, 상기 경계로부터 상기 출구측면까지의 길이 B와의 비 A : B가 1 : 1 내지 1 : 10의 범위이고, 상기 고체 흡착제에 흡착된 질소 산화물이 상기 재생제에 의해 제거됨으로써, 저하된 상기 제거 기능이 재생되는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제거 기능을 검지하는 질소 산화물 센서를 포함하여, 상기 질소 산화물 센서가 소정 농도 이상의 질소 산화물의 농도를 검지한 경우에, 상기 제거 기능이 재생되는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 재생제를 저류하는 재생제 탱크가 구비되고,
    상기 재생제가 상기 재생제 탱크와 상기 질소 산화물 흡착 장치 사이에서 순환 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  22. 제19항에 있어서, 상기 기체 중에 포함되는 질소 산화물을, 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 전처리 수단을 구비하고,
    상기 전처리 수단을 통과한 상기 기체가 상기 질소 산화물 흡착 장치에 공급되는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  23. 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 장치이며,
    깊이 및 폭보다도 얇은 10 ㎝ 내지 50 ㎝의 높이를 갖는 로우·프로파일의 고체 흡착재층에, 상기 로우·프로파일의 대면적측으로 상기 기체를 유도하는 동시에, 유닛 본체에 구성된 기체 정류 수단을 거쳐서 상기 기체를 통과시킴으로써, 상기 기체 중에 포함되는 상기 질소 산화물을 제거하는 복수의 흡착 유닛을 포함하고, 상기 흡착 유닛이 상기 고체 흡착재층의 연장 방향과 교차하는 방향으로 복수 개 적층되어 일체화되고, 상기 고체 흡착제층을 수납하고, 수납부 경계벽과 수납부 바닥판과 출구측 상부로 둘러싸여, 내부에 상기 고체 흡착재층이 설치되어 있는 흡착재 수납부를 구비하는 흡착 유닛을 포함하는 구성으로 된 공간 절약형의 질소 산화물 흡착 수단을 구비하고,
    상기 기체 정류 수단은 상기 기체를 상기 고체 흡착제층에 공급하고.
    상기 흡착 유닛 본체는 입구측면과,
    상기 입구측면에 대향하여 배치되어, 상기 출구측 상부와 출구측 하부를 갖는 출구측면과,
    상기 입구측면과 상기 출구측면 사이에 배치된 상기 수납부 경계벽과,
    상기 수납부 경계벽의 하단부로부터 상기 출구측 상부를 향해 수평하게 배치된 상기 수납부 바닥판과,
    상기 출구측 상부와 상기 출구측 하부와의 경계인 출구측 경계보다도 밑에 수평하게 배치된 상기 정류부 바닥과,
    상기 입구측면으로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 입구측 바닥판과,
    상기 출구측 경계로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 출구측 바닥판을 구비하고,
    상기 입구측 바닥판과 상기 입구측 상부가 이루는 각도 θ가 90°내지 180°의 범위로 경사지고, 상기 정류부 바닥과 상기 출구측 바닥판과의 경계로부터 상기 수납부 바닥판까지의 길이 A와, 상기 경계로부터 상기 출구측면까지의 길이 B와의 비 A : B가 1 : 1 내지 1 : 10의 범위인 것을 특징으로 하는 질소 산화물 제거 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 흡착 유닛은, 각각 상기 고체 흡착재층을 통과하는 상기 기체의 속도를 제어하는 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  25. 제23항에 있어서, 상기 고체 흡착재층의 제거 기능이 저하된 경우에, 재생제를 상기 질소 산화물 흡착 수단에 공급하는 재생제 공급 수단을 구비하고,
    상기 고체 흡착재층에 흡착된 질소 산화물이 상기 재생제에 의해 제거됨으로써, 저하된 상기 제거 기능이 재생되는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 재생제 공급 수단이 상기 흡착 유닛의 각각에 개별로 상기 재생제를 공급 가능한 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 기체 중에 포함되는 질소 산화물을, 이산화질소, 삼산화이질소, 사산화이질소, 오산화이질소 중 어느 하나로 하는 전처리 수단을 구비하고,
    상기 전처리 수단을 통과한 상기 기체가 상기 질소 산화물 흡착 수단에 공급되는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  28. 제25항에 있어서, 상기 재생제가 알칼리 금속의 수산화물, 알칼리 토류 금속의 수산화물, 아황산 리튬, 아황산 나트륨, 아황산 칼륨, 아황산 칼슘, 아황산 마그네슘, 아황산 철, 아황산 동, 티오황산 리튬, 티오황산 나트륨, 티오황산 칼륨, 티오황산 칼슘, 티오황산 마그네슘 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유황 함유 화합물 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  29. 기체 중에 포함되는 질소 산화물을 제거하는 장치이며,
    상기 기체를 가습하는 가습 수단과,
    깊이 및 폭보다도 얇은 10 ㎝ 내지 50 ㎝의 높이를 갖는 로우·프로파일의 고체 흡착재층에, 상기 로우·프로파일의 대면적측으로 상기 기체를 유도하기 위한 기체 정류 수단을 거쳐서 상기 기체를 통과시킴으로써, 상기 기체 중에 포함되는 상기 질소 산화물을 제거하는 질소 산화물 흡착 수단을 구비하고,
    상기 가습 수단이 상기 고체 흡착재층과 평면적으로 겹치도록 상기 질소 산화물 흡착 수단과 일체화되어, 상기 가습 수단을 통과한 상기 기체가 상기 질소 산화물 흡착 장치에 공급되어 있고, 상기 고체 흡착층은, 상기 고체 흡착제층을 수납하고, 수납부 경계벽과 수납부 바닥판과 출구측 상부에 둘러싸여, 내부에 상기 고체 흡착재층이 설치되어 있는 흡착재 수납부를 구비하는 흡착 유닛의 흡착제 수납부에 배치되어 있고,
    상기 기체 정류 수단은, 유닛 본체에 구성되고, 상기 고체 흡착재층을 통과하는 기체를 정류하는 기체 정류부를 구비하고 있어 상기 기체를 상기 고체 흡착제층에 공급하고,
    상기 흡착 유닛 본체는 입구측면과,
    상기 입구측면에 대향하여 배치되어, 상기 출구측 상부와 출구측 하부를 갖는 출구측면과,
    상기 입구측면과 상기 출구측면 사이에 배치된 상기 수납부 경계벽과,
    상기 수납부 경계벽의 하단부로부터 상기 출구측 상부를 향해 수평하게 배치된 상기 수납부 바닥판과,
    상기 출구측 상부와 상기 출구측 하부와의 경계인 출구측 경계보다도 밑에 수평하게 배치된 상기 정류부 바닥과,
    상기 입구측면으로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 입구측 바닥판과,
    상기 출구측 경계로부터 상기 정류부 바닥까지 연장되는 상기 출구측 바닥판을 구비하고,
    상기 입구측 바닥판과 상기 입구측 상부가 이루는 각도 θ가 90°내지 180°의 범위로 경사지고, 상기 정류부 바닥과 상기 출구측 바닥판과의 경계로부터 상기 수납부 바닥판까지의 길이 A와, 상기 경계로부터 상기 출구측면까지의 길이 B와의 비 A : B가 1 : 1 내지 1 : 10의 범위인 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 가습 수단에 의해 사용되는 가습용수를 저류하는 물 탱크가 구비되고,
    재생제가 상기 고체 흡착재층 상에 공급됨으로써, 상기 고체 흡착재층을 통과한 상기 재생제가 상기 물 탱크에 공급되어 상기 고체 흡착재층이 탄소계 재료를 포함하는 고체 흡착재로 형성되고, 또한 상기 재생제가 알칼리 금속의 수산화물, 알칼리 토류 금속의 수산화물, 아황산 리튬, 아황산 나트륨, 아황산 칼륨, 아황산 칼슘, 아황산 마그네슘, 아황산 철, 아황산 동, 티오황산 리튬, 티오황산 나트륨, 티오황산 칼륨, 티오황산 칼슘, 티오황산 마그네슘 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유황 함유 화합물 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소 산화물의 제거 장치.
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