JP2000202244A - 一酸化窒素含有排ガスの処理方法及びその処理装置 - Google Patents
一酸化窒素含有排ガスの処理方法及びその処理装置Info
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｏ2 の供給設備を設ける必要がなく、ＮＨ3
の消費量も抑え、十分にＮＯを還元してこれを無害化で
き、ランニングコストも安い、一酸化窒素含有排ガスの
処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 一酸化窒素（ＮＯ）含有排ガスを貴金属
触媒に接触させて前記ＮＯ含有排ガス中のＮＯを分解処
理するに際し、前記貴金属触媒の温度を１５０℃〜４０
０℃とし、Ｏ2 を共存させず又は共存するＯ2 の量を前
記ＮＯのモル数の１／４未満のモル数とし、かつ前記Ｎ
Ｏの１モルに対して２／３モル以上の割合のＮＨ3 を存
在させて、一酸化窒素含有排ガスを処理する。
の消費量も抑え、十分にＮＯを還元してこれを無害化で
き、ランニングコストも安い、一酸化窒素含有排ガスの
処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 一酸化窒素（ＮＯ）含有排ガスを貴金属
触媒に接触させて前記ＮＯ含有排ガス中のＮＯを分解処
理するに際し、前記貴金属触媒の温度を１５０℃〜４０
０℃とし、Ｏ2 を共存させず又は共存するＯ2 の量を前
記ＮＯのモル数の１／４未満のモル数とし、かつ前記Ｎ
Ｏの１モルに対して２／３モル以上の割合のＮＨ3 を存
在させて、一酸化窒素含有排ガスを処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一酸化窒素（Ｎ
Ｏ）を含有する排ガスの無害化処理方法およびその装置
に係り、特に半導体工業における化学蒸着（以下、ＣＶ
Ｄともいう）工程等から出る排ガス中の一酸化窒素を分
解除去し、無害化する方法およびその装置に関する。
Ｏ）を含有する排ガスの無害化処理方法およびその装置
に係り、特に半導体工業における化学蒸着（以下、ＣＶ
Ｄともいう）工程等から出る排ガス中の一酸化窒素を分
解除去し、無害化する方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工業では環境や人体に対して
有害な多種類のガスを使用する。そのため、こうした工
場の周辺では一般に環境汚染が懸念されている。特にＣ
ＶＤ工程等では窒素酸化物を使用し、窒素酸化物等を含
む排ガスが出る。これを除去方法としては例えば以下の
３つの例がある。 [1] ＮＯを除去する方法としては、例えば、ＮＨ3 を用
いた選択的接触還元法がある。選択的接触還元法という
のは、Ｖ2Ｏ5−ＷＯ3−ＴｉＯ2系の脱硝触媒を用い、Ｎ
Ｈ3 とＯ2 とにより選択的にＮＯをＮ2 とＨ2Ｏに分解
する方法である。 [2] また、ＮＨ3 とＰｄ触媒を用いた脱硝法として、本
出願人は先に特願平９−０９８９９５号明細書に記載の
処理方法を提案している。 [3] 更に、ウイリアムら (J.L. Williams, I.M. Lachma
n, T.F. Rosenbusch &K.E. Zaun) は論題“Washcoat-in
-the-wall Honeycomb Catalysts For SCR ofNOx"におい
て、触媒Ａ（TiO2/SiO2 と、Cu−モルデナイトと、Fe−
モルデナイトと、V2O5/Fe2O3との混合触媒）もしくは触
媒Ｂ（TiO2/SiO2 と、V2O5/Fe2O3との混合触媒）を用
い、触媒温度 350℃で、一酸化窒素ＮＯ (1000ppm)と，
アンモニアＮＨ3(1000ppm)と，水蒸気Ｈ2Ｏ（10％）と
の混合ガスにおける酸素（Ｏ2)の量を０〜１０％の範囲
で変化させた場合の前記一酸化窒素ＮＯの変化率を測定
し、その結果を報告している〔Proc A & WNA Annu. Mee
t. (Air Waste Manage. Assoc.) 82巻 [6号] 89.96B.5.
1〜89.96B.5.16 1989年〕。しかしながら、これら３つ
の方法はいずれの方法も、酸素（Ｏ2)共存下での窒素酸
化物の処理を前提としている。
有害な多種類のガスを使用する。そのため、こうした工
場の周辺では一般に環境汚染が懸念されている。特にＣ
ＶＤ工程等では窒素酸化物を使用し、窒素酸化物等を含
む排ガスが出る。これを除去方法としては例えば以下の
３つの例がある。 [1] ＮＯを除去する方法としては、例えば、ＮＨ3 を用
いた選択的接触還元法がある。選択的接触還元法という
のは、Ｖ2Ｏ5−ＷＯ3−ＴｉＯ2系の脱硝触媒を用い、Ｎ
Ｈ3 とＯ2 とにより選択的にＮＯをＮ2 とＨ2Ｏに分解
する方法である。 [2] また、ＮＨ3 とＰｄ触媒を用いた脱硝法として、本
出願人は先に特願平９−０９８９９５号明細書に記載の
処理方法を提案している。 [3] 更に、ウイリアムら (J.L. Williams, I.M. Lachma
n, T.F. Rosenbusch &K.E. Zaun) は論題“Washcoat-in
-the-wall Honeycomb Catalysts For SCR ofNOx"におい
て、触媒Ａ（TiO2/SiO2 と、Cu−モルデナイトと、Fe−
モルデナイトと、V2O5/Fe2O3との混合触媒）もしくは触
媒Ｂ（TiO2/SiO2 と、V2O5/Fe2O3との混合触媒）を用
い、触媒温度 350℃で、一酸化窒素ＮＯ (1000ppm)と，
アンモニアＮＨ3(1000ppm)と，水蒸気Ｈ2Ｏ（10％）と
の混合ガスにおける酸素（Ｏ2)の量を０〜１０％の範囲
で変化させた場合の前記一酸化窒素ＮＯの変化率を測定
し、その結果を報告している〔Proc A & WNA Annu. Mee
t. (Air Waste Manage. Assoc.) 82巻 [6号] 89.96B.5.
1〜89.96B.5.16 1989年〕。しかしながら、これら３つ
の方法はいずれの方法も、酸素（Ｏ2)共存下での窒素酸
化物の処理を前提としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記[1] の選択的接触
還元法は、還元剤としてＮＨ3 を使用する。従来の選択
的接触還元法は、Ｏ2 存在下で行われている。Ｏ2 が全
く存在しないと還元反応は起こらず、Ｏ2 濃度が３〜４
％以上ないと反応は進まない。Ｏ2 濃度が３〜４％以上
があれば下式の反応が進行して排ガス中のＮＯが脱硝さ
れる。 ４ＮＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｏ2 → ４Ｎ2 ＋６Ｈ2Ｏ
還元法は、還元剤としてＮＨ3 を使用する。従来の選択
的接触還元法は、Ｏ2 存在下で行われている。Ｏ2 が全
く存在しないと還元反応は起こらず、Ｏ2 濃度が３〜４
％以上ないと反応は進まない。Ｏ2 濃度が３〜４％以上
があれば下式の反応が進行して排ガス中のＮＯが脱硝さ
れる。 ４ＮＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｏ2 → ４Ｎ2 ＋６Ｈ2Ｏ
【０００４】また、前記[2] のＮＨ3 とＰｄ触媒を用い
た脱硝法においても、Ｏ2 が数％共存することを前提と
しているため、Ｏ2 なしでのＮＯの脱硝効果には触れて
いない。ＮＯの脱硝にＯ2 が必要であるとすると、排ガ
ス中にＯ2 がない場合、新たにＯ2 を供給する必要がで
てくる。そして、前記[2] のＮＨ3 とＰｄ触媒を用いる
方法では、過剰のＯ2 がＮＨ3 を酸化分解するため、Ｎ
Ｈ3 のＨが、ＮＯのＯのみでなく、Ｏ2 のＯとも反応
し、ＮＨ3 が効率よくＮＯを分解することができない。
そのため、ＮＨ3 の供給量をＮＯの脱硝に必要な量以上
導入しなければならない。
た脱硝法においても、Ｏ2 が数％共存することを前提と
しているため、Ｏ2 なしでのＮＯの脱硝効果には触れて
いない。ＮＯの脱硝にＯ2 が必要であるとすると、排ガ
ス中にＯ2 がない場合、新たにＯ2 を供給する必要がで
てくる。そして、前記[2] のＮＨ3 とＰｄ触媒を用いる
方法では、過剰のＯ2 がＮＨ3 を酸化分解するため、Ｎ
Ｈ3 のＨが、ＮＯのＯのみでなく、Ｏ2 のＯとも反応
し、ＮＨ3 が効率よくＮＯを分解することができない。
そのため、ＮＨ3 の供給量をＮＯの脱硝に必要な量以上
導入しなければならない。
【０００５】更に、前記[3] のウイリアムらの報告に記
載のグラフを図３に示した。図３のグラフでは、縦軸が
一酸化窒素ＮＯの変化率（％）、横軸が混合ガスにおけ
る酸素（Ｏ2)の割合（％）である。図３のグラフより分
かるように、触媒Ａ，Ｂでは、酸素（Ｏ2)なしでの一酸
化窒素ＮＯの変化率は０％であり、一酸化窒素ＮＯは全
く変化していないことを示している。
載のグラフを図３に示した。図３のグラフでは、縦軸が
一酸化窒素ＮＯの変化率（％）、横軸が混合ガスにおけ
る酸素（Ｏ2)の割合（％）である。図３のグラフより分
かるように、触媒Ａ，Ｂでは、酸素（Ｏ2)なしでの一酸
化窒素ＮＯの変化率は０％であり、一酸化窒素ＮＯは全
く変化していないことを示している。
【０００６】前記[1] の選択的接触還元法のようにＯ2
の存在が脱硝にとって不可欠であるとすると、Ｏ2 を供
給するための設備や維持管理のためのコストがかかる。
また、前記[2] の特願平９−０９８９９５号明細書に記
載の脱硝法のようにＯ2 の存在によりＮＨ3 の消費量が
増えると、ランニングコストが大きくなるという問題点
がある。更に、前記[3] のウイリアムらに記載の触媒
Ａ，Ｂを使った方法でも酸素Ｏ2 なしでは、一酸化窒素
ＮＯは全く変化せず、前記[1], [2]と同様の問題を含ん
でいる。
の存在が脱硝にとって不可欠であるとすると、Ｏ2 を供
給するための設備や維持管理のためのコストがかかる。
また、前記[2] の特願平９−０９８９９５号明細書に記
載の脱硝法のようにＯ2 の存在によりＮＨ3 の消費量が
増えると、ランニングコストが大きくなるという問題点
がある。更に、前記[3] のウイリアムらに記載の触媒
Ａ，Ｂを使った方法でも酸素Ｏ2 なしでは、一酸化窒素
ＮＯは全く変化せず、前記[1], [2]と同様の問題を含ん
でいる。
【０００７】本発明は、Ｏ2 の供給設備を設ける必要が
なく、ＮＨ3 の消費量も抑え、十分にＮＯを還元してこ
れを無害化でき、ランニングコストも安い、一酸化窒素
含有排ガス中のＮＯの処理方法及びその装置を提供する
ことを目的とする。
なく、ＮＨ3 の消費量も抑え、十分にＮＯを還元してこ
れを無害化でき、ランニングコストも安い、一酸化窒素
含有排ガス中のＮＯの処理方法及びその装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題は以下の手段
で解決された。 １． 一酸化窒素（ＮＯ）含有排ガスを貴金属触媒に接
触させて前記ＮＯ含有排ガス中のＮＯを分解処理するに
際し、前記貴金属触媒の温度を１５０℃〜４００℃と
し、酸素（Ｏ2)を共存させずまたは共存するＯ2 の量を
前記ＮＯのモル数の１／４未満のモル数とし、かつ前記
ＮＯの１モルに対して２／３モル以上の割合のアンモニ
ア（ＮＨ3)を存在させて行うことを特徴とする一酸化窒
素含有排ガスの処理方法。 ２． 貴金属触媒を収容しこれを１５０℃〜４００℃に
保つことが可能な容器と、一酸化窒素（ＮＯ）含有排ガ
スを前記容器に通す通路と、前記容器に、酸素（Ｏ2)を
共存させず又は共存するＯ2 の量を前記ＮＯのモル数の
１／４未満のモル数とする手段と、前記容器に、前記Ｎ
Ｏの１モルに対して２／３モル以上の割合でアンモニア
（ＮＨ3)を供給する手段とを有することを特徴とする一
酸化窒素含有排ガスの処理装置。
で解決された。 １． 一酸化窒素（ＮＯ）含有排ガスを貴金属触媒に接
触させて前記ＮＯ含有排ガス中のＮＯを分解処理するに
際し、前記貴金属触媒の温度を１５０℃〜４００℃と
し、酸素（Ｏ2)を共存させずまたは共存するＯ2 の量を
前記ＮＯのモル数の１／４未満のモル数とし、かつ前記
ＮＯの１モルに対して２／３モル以上の割合のアンモニ
ア（ＮＨ3)を存在させて行うことを特徴とする一酸化窒
素含有排ガスの処理方法。 ２． 貴金属触媒を収容しこれを１５０℃〜４００℃に
保つことが可能な容器と、一酸化窒素（ＮＯ）含有排ガ
スを前記容器に通す通路と、前記容器に、酸素（Ｏ2)を
共存させず又は共存するＯ2 の量を前記ＮＯのモル数の
１／４未満のモル数とする手段と、前記容器に、前記Ｎ
Ｏの１モルに対して２／３モル以上の割合でアンモニア
（ＮＨ3)を供給する手段とを有することを特徴とする一
酸化窒素含有排ガスの処理装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を説明す
るが、本発明はこの形態に限定されない。本発明の実施
に当たっては例えば次のような充填塔を用いるとよい。
図１は、本発明の実施に当たって使用するのに適した充
填塔１の部分断面図の一例である。周壁にヒーター２を
内蔵した上下方向に延びる筒体を設け、多数の通気口を
設けた水平の仕切り板３ａ，３ｂで内部を上下に仕切っ
てある。仕切り板３ａの上部には貴金属触媒処埋剤８を
充填した処理剤充填槽４を設け、仕切り板３ｂの上部に
はガス混合槽５を設けてある。ガス混合槽５内では排ガ
ス導入管６とアンモニア導入管７とがそれぞれ開口して
いる。なお、貴金属触媒処埋剤８の上部に、排ガスとア
ンモニアガスとを導入し混合するに充分な空間がある場
合には、処理剤充填槽４とガス混合槽５とを仕切ってい
る仕切り板３ｂは設けなくてもよい。そして、充填塔出
口からは処理剤充填槽４に通じている図示外の排気管が
充填塔１の外に延び、水スクラバー塔に至っている。
るが、本発明はこの形態に限定されない。本発明の実施
に当たっては例えば次のような充填塔を用いるとよい。
図１は、本発明の実施に当たって使用するのに適した充
填塔１の部分断面図の一例である。周壁にヒーター２を
内蔵した上下方向に延びる筒体を設け、多数の通気口を
設けた水平の仕切り板３ａ，３ｂで内部を上下に仕切っ
てある。仕切り板３ａの上部には貴金属触媒処埋剤８を
充填した処理剤充填槽４を設け、仕切り板３ｂの上部に
はガス混合槽５を設けてある。ガス混合槽５内では排ガ
ス導入管６とアンモニア導入管７とがそれぞれ開口して
いる。なお、貴金属触媒処埋剤８の上部に、排ガスとア
ンモニアガスとを導入し混合するに充分な空間がある場
合には、処理剤充填槽４とガス混合槽５とを仕切ってい
る仕切り板３ｂは設けなくてもよい。そして、充填塔出
口からは処理剤充填槽４に通じている図示外の排気管が
充填塔１の外に延び、水スクラバー塔に至っている。
【００１０】処理剤充填槽４には処理剤として貴金属触
媒を充填する。貴金属触媒処理剤８は、Ａｌ2Ｏ3 を主
成分とするアルミナ等の多孔質体に０．５〜１．０wt％
の割合で貴金属を担持させて使用するとよい。貴金属触
媒としては、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕが挙げられ、好
ましくはＰｄである。貴金属触媒を担持する多孔質体の
形状は原則として問題にならないが、球状であると取り
扱い上好ましい。球体の粒径は３〜６mmが好ましい。６
mmを超えると単位体積当たり好ましい十分な反応接触表
面積を確保しにくい場合があり、必ずしも好ましいとは
言えない。３mm未満の場合、通気抵抗値が大きくなって
必ずしも好ましいとは言えない。貴金属触媒処理剤は１
５０〜４００℃で使用する。貴金属触媒処理剤は高温状
態で活性化する。アルミナ等に担持させた貴金属触媒処
理剤の耐熱温度は６００℃ある。６００℃以下であれば
その機能を発揮する。しかし、一般的な加熱式充填塔装
置の耐熱性やヒーターの電カコストなどを総合的に判断
すると４００℃を超えて使用することは好ましくない。
１５０℃未満では十分な触媒機能を活用できず、好まし
くない。温度管理は熱電対などのセンサーを使用して行
うとよい。なお、排ガスやアンモニアガスの混合槽５内
への導入方向は下向流、上向流のいずれでもよい。
媒を充填する。貴金属触媒処理剤８は、Ａｌ2Ｏ3 を主
成分とするアルミナ等の多孔質体に０．５〜１．０wt％
の割合で貴金属を担持させて使用するとよい。貴金属触
媒としては、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕが挙げられ、好
ましくはＰｄである。貴金属触媒を担持する多孔質体の
形状は原則として問題にならないが、球状であると取り
扱い上好ましい。球体の粒径は３〜６mmが好ましい。６
mmを超えると単位体積当たり好ましい十分な反応接触表
面積を確保しにくい場合があり、必ずしも好ましいとは
言えない。３mm未満の場合、通気抵抗値が大きくなって
必ずしも好ましいとは言えない。貴金属触媒処理剤は１
５０〜４００℃で使用する。貴金属触媒処理剤は高温状
態で活性化する。アルミナ等に担持させた貴金属触媒処
理剤の耐熱温度は６００℃ある。６００℃以下であれば
その機能を発揮する。しかし、一般的な加熱式充填塔装
置の耐熱性やヒーターの電カコストなどを総合的に判断
すると４００℃を超えて使用することは好ましくない。
１５０℃未満では十分な触媒機能を活用できず、好まし
くない。温度管理は熱電対などのセンサーを使用して行
うとよい。なお、排ガスやアンモニアガスの混合槽５内
への導入方向は下向流、上向流のいずれでもよい。
【００１１】上記の充填塔１を使用すると一酸化窒素
（ＮＯ）含有排ガスとアンモニアガスとは、ガス混合槽
５で混合しあって次第に処理剤充填槽４に移動し、１５
０〜４００℃の貴金属触媒と接触して反応する。この反
応式を下記式(1) に示す。 ６ＮＯ＋４ＮＨ3 → ５Ｎ2 ＋６Ｈ2Ｏ 式(1) このような反応は排ガス中にＯ2 がなくても理論量〔一
酸化窒素（ＮＯ）１モルに対してアンモニア（ＮＨ3)２
／３モル〕以上のＮＨ3 が存在した場合のみ起こる。な
お、一酸化窒素（ＮＯ）含有排ガスとアンモニアガスと
の反応系において、ＮＯのモル数の１／４以上のモル数
の酸素が共存する場合には、下記式(2) の反応が起こ
り、従来の、効率の悪いＮＯの分解方法となる。 ４ＮＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｏ2 →４Ｎ2 ＋６Ｈ2Ｏ 式(2) それに対して、ＮＯのモル数の１／４未満のモル数の酸
素が共存しているときは、前記式(1) の反応が主として
進行する。従って、効率よくＮＯを分解をするには、排
ガスとアンモニアガスとを、Ｏ2なしで、反応させるの
が最も好ましいが、ＮＯのモル数の１／４未満のモル数
のＯ2 が排ガスとアンモニアガスとの反応系に共存して
いても本発明は実施可能である。
（ＮＯ）含有排ガスとアンモニアガスとは、ガス混合槽
５で混合しあって次第に処理剤充填槽４に移動し、１５
０〜４００℃の貴金属触媒と接触して反応する。この反
応式を下記式(1) に示す。 ６ＮＯ＋４ＮＨ3 → ５Ｎ2 ＋６Ｈ2Ｏ 式(1) このような反応は排ガス中にＯ2 がなくても理論量〔一
酸化窒素（ＮＯ）１モルに対してアンモニア（ＮＨ3)２
／３モル〕以上のＮＨ3 が存在した場合のみ起こる。な
お、一酸化窒素（ＮＯ）含有排ガスとアンモニアガスと
の反応系において、ＮＯのモル数の１／４以上のモル数
の酸素が共存する場合には、下記式(2) の反応が起こ
り、従来の、効率の悪いＮＯの分解方法となる。 ４ＮＯ＋４ＮＨ3 ＋Ｏ2 →４Ｎ2 ＋６Ｈ2Ｏ 式(2) それに対して、ＮＯのモル数の１／４未満のモル数の酸
素が共存しているときは、前記式(1) の反応が主として
進行する。従って、効率よくＮＯを分解をするには、排
ガスとアンモニアガスとを、Ｏ2なしで、反応させるの
が最も好ましいが、ＮＯのモル数の１／４未満のモル数
のＯ2 が排ガスとアンモニアガスとの反応系に共存して
いても本発明は実施可能である。
【００１２】処理剤充填槽４を通過した混合ガスは、そ
こから延びる図示外の排出管を通じて水スクラバー塔に
至り、過剰の未反応のＮＨ3 ガスを除去、環境に安全な
気体成分だけが大気中に拡散する。
こから延びる図示外の排出管を通じて水スクラバー塔に
至り、過剰の未反応のＮＨ3 ガスを除去、環境に安全な
気体成分だけが大気中に拡散する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれに限定されない。 実施例１ 直径１５０mmのＳＵＳ製容器の外壁にセラミックヒータ
（ヒーター２）を設けて図１に示すような充填塔１を設
け、処理剤充填槽４には粒径３〜６mmの粒状のアルミナ
に０．５wt％の割合でＰｄを担持させた貴金属触媒処理
剤を充填した。充填槽４には熱電対温度センサーを装着
し、セラミックヒータ（ヒーター２）により貴金属（Ｐ
ｄ）触媒処理剤を１５０℃〜３６０℃の範囲内の設定温
度に加熱した。ガス混合槽５内では排ガス導入管６とア
ンモニア導入管７からＮＯ含有排ガスとＮＨ3 ガスを導
入し、両者を混合した。ＮＯとＮＨ3 とＮ2 を合わせた
総ガス流量は５０SLM、ＳＶは２００hr-1とした。ＮＯ
の入口ガス濃度は約１％、ＮＨ3ガスの導入量はＮＯガ
スの２／３倍モル量以上とした。出口での窒素酸化物
（ＮＯ、ＮＯ2 、Ｎ2Ｏ）と、ＮＨ3 と、Ｏ2 のガス濃
度を分析した。分析方法は、ＮＯ、ＮＯ2 、ＮＨ3 につ
いては検知管法、Ｎ2ＯはＧＣ−ＭＳ法、Ｏ2 はＧＣ−
ＴＣＤ法を採った。通ガス時の出口ガスの分析結果を表
−１、表−２に示す。出口ガスのＮＯ、ＮＯ2 、Ｎ2Ｏ
はいずれについても検出限界値以下にまで除去できてい
ることがわかった。
はこれに限定されない。 実施例１ 直径１５０mmのＳＵＳ製容器の外壁にセラミックヒータ
（ヒーター２）を設けて図１に示すような充填塔１を設
け、処理剤充填槽４には粒径３〜６mmの粒状のアルミナ
に０．５wt％の割合でＰｄを担持させた貴金属触媒処理
剤を充填した。充填槽４には熱電対温度センサーを装着
し、セラミックヒータ（ヒーター２）により貴金属（Ｐ
ｄ）触媒処理剤を１５０℃〜３６０℃の範囲内の設定温
度に加熱した。ガス混合槽５内では排ガス導入管６とア
ンモニア導入管７からＮＯ含有排ガスとＮＨ3 ガスを導
入し、両者を混合した。ＮＯとＮＨ3 とＮ2 を合わせた
総ガス流量は５０SLM、ＳＶは２００hr-1とした。ＮＯ
の入口ガス濃度は約１％、ＮＨ3ガスの導入量はＮＯガ
スの２／３倍モル量以上とした。出口での窒素酸化物
（ＮＯ、ＮＯ2 、Ｎ2Ｏ）と、ＮＨ3 と、Ｏ2 のガス濃
度を分析した。分析方法は、ＮＯ、ＮＯ2 、ＮＨ3 につ
いては検知管法、Ｎ2ＯはＧＣ−ＭＳ法、Ｏ2 はＧＣ−
ＴＣＤ法を採った。通ガス時の出口ガスの分析結果を表
−１、表−２に示す。出口ガスのＮＯ、ＮＯ2 、Ｎ2Ｏ
はいずれについても検出限界値以下にまで除去できてい
ることがわかった。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】実施例２ 実施例１と同じ装置を用いた。ＮＯの入口ガス濃度は約
１％、ＮＨ3 ガスの導入量はＮＯガスの２／３倍モル量
以上の２％とした。セラミックヒータの温度を１００
℃、１５０℃、２００℃、３００℃、３５０℃、４００
℃、５００℃と変化させて、触媒温度の影響を測定し
た。通ガス時の出口ガスの分析結果を表−３および図−
２に示す。分析方法は、実施例１と同様である。１００
℃以下ではＮＯ、ＮＯ2 が許容濃度（ＮＯの許容濃度：
２５ｐｐｍ、ＮＯ2 の許容濃度：３ｐｐｍ）を超えた。
１５０℃以上で、ＮＯ、ＮＯ2 、Ｎ2Ｏいずれについて
も検出限界値以下にまで除去できていることがわかっ
た。
１％、ＮＨ3 ガスの導入量はＮＯガスの２／３倍モル量
以上の２％とした。セラミックヒータの温度を１００
℃、１５０℃、２００℃、３００℃、３５０℃、４００
℃、５００℃と変化させて、触媒温度の影響を測定し
た。通ガス時の出口ガスの分析結果を表−３および図−
２に示す。分析方法は、実施例１と同様である。１００
℃以下ではＮＯ、ＮＯ2 が許容濃度（ＮＯの許容濃度：
２５ｐｐｍ、ＮＯ2 の許容濃度：３ｐｐｍ）を超えた。
１５０℃以上で、ＮＯ、ＮＯ2 、Ｎ2Ｏいずれについて
も検出限界値以下にまで除去できていることがわかっ
た。
【００１７】
【表３】
【００１８】実施例３ 実施例１と同じ装置を用いた。ＮＯの入ロガス濃度は約
１％、ＮＨ3 ガスの導入量はＮＯガスのほぼ２／３倍モ
ル量の０．７％とした。通ガス時の出口ガスの分析桔果
を表−４に示す。分析方法は実施例１と同様である。Ｎ
Ｈ3 ガスの導入量をＮＯガスの少なくとも２／３倍モル
量とすれば、ＮＯ、ＮＯ2 、Ｎ2Ｏいずれについても検
出限界値以下にまで除去できていることがわかった。
１％、ＮＨ3 ガスの導入量はＮＯガスのほぼ２／３倍モ
ル量の０．７％とした。通ガス時の出口ガスの分析桔果
を表−４に示す。分析方法は実施例１と同様である。Ｎ
Ｈ3 ガスの導入量をＮＯガスの少なくとも２／３倍モル
量とすれば、ＮＯ、ＮＯ2 、Ｎ2Ｏいずれについても検
出限界値以下にまで除去できていることがわかった。
【００１９】
【表４】
【００２０】比較例１ 実施例１と同じ装置を用いた。ＮＯの入口ガス濃度を１
％、２％、４％と変化させた。ＮＨ3 濃度を上記ＮＯ濃
度に対応してそれぞれ０．５％、１％、２％とし、いず
れもＮＯガスの２／３倍モル量以下を導入した。通ガス
時の出口ガスの分析結果を表−５に示す。分析方法は実
施例１と同様である。いずれの場合も、３０min後にＮ
Ｏがすべて許容濃度（２５ｐｐｍ）を越えてリークし
た。
％、２％、４％と変化させた。ＮＨ3 濃度を上記ＮＯ濃
度に対応してそれぞれ０．５％、１％、２％とし、いず
れもＮＯガスの２／３倍モル量以下を導入した。通ガス
時の出口ガスの分析結果を表−５に示す。分析方法は実
施例１と同様である。いずれの場合も、３０min後にＮ
Ｏがすべて許容濃度（２５ｐｐｍ）を越えてリークし
た。
【００２１】
【表５】
【００２２】
【発明の効果】本発明に従い、一酸化窒素（ＮＯ）含有
排ガスを貴金属触媒に接触させて前記ＮＯ含有排ガス中
のＮＯを分解処理するに際し、前記貴金属触媒の温度を
１５０℃〜４００℃とし、酸素（Ｏ2)を共存させず又は
共存するＯ2 の量を前記ＮＯのモル数の１／４未満のモ
ル数とし、かつ前記ＮＯの１モルに対して２／３モル以
上の割合のアンモニア（ＮＨ3)を存在させて行うことに
より、従来より少ないアンモニア量で一酸化窒素含有排
ガスを処理することができる。また、本発明によれば、
Ｏ2 はＮＯの除去に使用しないので、Ｏ2 の供給設備を
設ける必要がなく、ＮＨ3 の消費量も抑え、十分にＮＯ
を還元してこれを無害化でき、ランニングコストも安
い、一酸化窒素含有排ガスの処理方法及び装置を提供で
きる。
排ガスを貴金属触媒に接触させて前記ＮＯ含有排ガス中
のＮＯを分解処理するに際し、前記貴金属触媒の温度を
１５０℃〜４００℃とし、酸素（Ｏ2)を共存させず又は
共存するＯ2 の量を前記ＮＯのモル数の１／４未満のモ
ル数とし、かつ前記ＮＯの１モルに対して２／３モル以
上の割合のアンモニア（ＮＨ3)を存在させて行うことに
より、従来より少ないアンモニア量で一酸化窒素含有排
ガスを処理することができる。また、本発明によれば、
Ｏ2 はＮＯの除去に使用しないので、Ｏ2 の供給設備を
設ける必要がなく、ＮＨ3 の消費量も抑え、十分にＮＯ
を還元してこれを無害化でき、ランニングコストも安
い、一酸化窒素含有排ガスの処理方法及び装置を提供で
きる。
【図１】図１は、一酸化窒素含有ガスの無害化処理を行
う充填塔の一例の断面図である。
う充填塔の一例の断面図である。
【図２】図２は、実施例２で確認された触媒温度とＮＯ
除去率との関係を示すグラフ図である。
除去率との関係を示すグラフ図である。
【図３】図３は、Proc A & WNA Annu. Meet. (Air Wast
e Manage. Assoc.) 82巻 [6号]89.96B.5.1〜89.96B.5.1
6 1989年に記載の、触媒Ａ（TiO2/SiO2 と、Cu−モル
デナイトと、Fe−モルデナイトと、V2O5/Fe2O3との混合
触媒）もしくは触媒Ｂ（TiO2/SiO2 と、V2O5/Fe2O3との
混合触媒）を用い、触媒温度 350℃で、一酸化窒素ＮＯ
(1000ppm)と，アンモニアＮＨ3(1000ppm)と，水蒸気Ｈ
2Ｏ（10％)との混合ガスにおける酸素（Ｏ2)の量を０〜
１０％の範囲で変化させた場合の一酸化窒素ＮＯの変化
率を示すグラフである。
e Manage. Assoc.) 82巻 [6号]89.96B.5.1〜89.96B.5.1
6 1989年に記載の、触媒Ａ（TiO2/SiO2 と、Cu−モル
デナイトと、Fe−モルデナイトと、V2O5/Fe2O3との混合
触媒）もしくは触媒Ｂ（TiO2/SiO2 と、V2O5/Fe2O3との
混合触媒）を用い、触媒温度 350℃で、一酸化窒素ＮＯ
(1000ppm)と，アンモニアＮＨ3(1000ppm)と，水蒸気Ｈ
2Ｏ（10％)との混合ガスにおける酸素（Ｏ2)の量を０〜
１０％の範囲で変化させた場合の一酸化窒素ＮＯの変化
率を示すグラフである。
１： 充填塔 ２： ヒーター ３ａ，３ｂ： 仕切り板 ４： 処理剤充填槽 ５： ガス混合槽 ６： 排ガス導入管 ７： アンモニア導入管 ８： 貴金属触媒処埋剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AB02 AC04 AC06 BA03X BA30Y BA31X BA32Y BB01 BD01 CA01 CC38 CC52 DA03 DA11 DA13 4G069 AA03 AA08 AA15 BA01B BC72B BE17A BE17B CA02 CA10 CA13 DA06 EB18Y
Claims (2)
- 【請求項１】 一酸化窒素（ＮＯ）含有排ガスを貴金属
触媒に接触させて前記ＮＯ含有排ガス中のＮＯを分解処
理するに際し、前記貴金属触媒の温度を１５０℃〜４０
０℃とし、酸素（Ｏ2)を共存させず又は共存するＯ2 の
量を前記ＮＯのモル数の１／４未満のモル数とし、かつ
前記ＮＯの１モルに対して２／３モル以上の割合のアン
モニア（ＮＨ3)を存在させて行うことを特徴とする一酸
化窒素含有排ガスの処理方法。 - 【請求項２】 貴金属触媒を収容しこれを１５０℃〜４
００℃に保つことが可能な容器と、一酸化窒素（ＮＯ）
含有排ガスを前記容器に通す通路と、前記容器に、酸素
（Ｏ2)を共存させず又は共存するＯ2 の量を前記ＮＯの
モル数の１／４未満のモル数とする手段と、前記容器
に、前記ＮＯの１モルに対して２／３モル以上の割合で
アンモニア（ＮＨ3)を供給する手段とを有することを特
徴とする一酸化窒素含有排ガスの処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11006588A JP2000202244A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 一酸化窒素含有排ガスの処理方法及びその処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11006588A JP2000202244A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 一酸化窒素含有排ガスの処理方法及びその処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202244A true JP2000202244A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11642501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11006588A Pending JP2000202244A (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 一酸化窒素含有排ガスの処理方法及びその処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000202244A (ja) |
-
1999
- 1999-01-13 JP JP11006588A patent/JP2000202244A/ja active Pending
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