JPH01176450A - 窒素酸化物・硫黄酸化物の吸収剤 - Google Patents

窒素酸化物・硫黄酸化物の吸収剤

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JPH01176450A
JPH01176450A JP62334455A JP33445587A JPH01176450A JP H01176450 A JPH01176450 A JP H01176450A JP 62334455 A JP62334455 A JP 62334455A JP 33445587 A JP33445587 A JP 33445587A JP H01176450 A JPH01176450 A JP H01176450A
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calcium
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彰 橋本
Tetsuo Ikehata
池端 徹男
Hiroshi Ishihara
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、大気汚染物質として問題となっている窒素酸
化物及び硫黄酸化物を吸収除去する吸収剤に関する。
従来の技術 空気中の窒素酸化物、硫黄酸化物の吸着剤として、古く
から活性炭が有効であることが知られている。しかし、
活性炭による窒素酸化物の除去効率と除去容量は低く、
実際の空気清浄機等への採用はコスト面、メンテナンス
面等で不可能に近い。
又、窒素酸化物の除去方法として、特開昭57−150
435号公報に見られるように、高濃度で燃焼排ガスに
混ざって発生するNOxに対し、NH3を混合し、触媒
を用いた反応により、No工をN2とN20に分解する
方法が実用化されている。しかし、この方法は、高温(
2oO〜500℃)が必要で、しかも高濃度のN0x(
数10 ppm以上)の除去に対して有効であるが、一
般大気中のような、低濃度(数ppm以下)で温度の低
い場合には不向きである。
一方、特公昭58−5699号公報に見られるような窒
素酸化物の吸収剤が提案されている。これは、室温のよ
うな低い温度で、低濃度のNO工を除去する方法として
有効ではあるが、除去能率が低かった。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、常温での窒素酸化物、硫黄酸化物の除去率、
除去容量が大きく、空気清浄フィルターとして好適な吸
収剤を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 硫酸カルシウム、水酸化カルシウム、活性炭。
不定形炭素、及びNa又はKの水酸化物もしくはアルカ
リ塩を含み、前記化合物中のNa又はにとSO2とのモ
ル比をo、05〜0.5  とする。
この吸収剤は、硫酸カルシウム、水酸化カルシウム、活
性炭、Na又はKの水酸化物もしくはアルカリ塩及び水
溶性のセルロース誘導体、例えばメチルエチルセルロー
ス、メチルセルロース、エチルセルロースを水と混練し
、所定の形状に成形後、非酸化性雰囲気下で300〜6
00℃の温度で熱処理して、前記セルロース誘導体を炭
化させる。また、上記のようにセルロース誘導体を出発
材料に用いて熱処理により不定形炭素にする代りに、最
初から不定形炭素を用いてもよい。
作  用 硫酸カルシウムは、吸啄剤の形状を保持する結合剤とし
て働く。その配合割合は16〜40重量%が適当である
水酸化カルシウムは、窒素酸化物、硫黄酸化物と次式の
ように反応して固定化する。
4 NO2+ 2 Ca (OH)2 −Ca(No  )  +Ca(No3)2+2H20
S O2+Ca (OH) 2 −〇aS03+H20 また、水酸化カルシウムは、Na又はXのアルカリ塩と
して炭酸塩を用いた場合、これと反応して炭酸カルシウ
ムとなるが、炭酸カルシウムは次式のように窒素酸化物
及び硫黄酸化物と反応する。
4 NO+20 a CO3 −Ca(No )+Ca(No2)2+2CO2S O
2+Ca Co s 叫C11So3+CO2 水酸化カルシウムの配合割合は、30〜To重量%が適
当である。
活性炭と不定形炭素は、吸収剤の比表面積を高くし、ガ
スを吸着する働きをするとともに、窒素酸化物、硫黄酸
化物がアルカリによシ吸収されやすいようにK又はNa
をイオン状態で水とともに保持する。不定形炭素は、セ
ルロース誘導体が水に溶けた状態で、水とともに成形さ
れその後の熱処理で炭素分だけが残った構造であり、比
較的大きな、連続した細孔を構成している。また、不定
形炭素を原料に用いた場合でも、水を含んだ状態で成形
され、その後の熱処理で水を放出するので、前記セルロ
ース誘導体から生成させた不定形炭素同様、比較的大き
な連続した細孔を構成している。
活性炭は、より微細な孔をもった構造である。
不定形炭素と活性炭の配合比は、不定形炭素の活性炭に
対する比が0.1〜1.0の範囲が好ましい。
不定形炭素がこれよシ少ない場合は、表面から遠い部分
の活性炭が孤立してしまい、吸収剤の利用効率が落ちる
。また不定形炭素が多い場合は、気孔率が高くなりすぎ
、強度及び性能の低下が生じる。両度素成分の配合割合
は、合計で5〜40重量%が適当である。
Na及びKの大部分は、水に溶けた状態のイオンとして
、活性炭及び不定形炭素中に存在している。一部は硫酸
カルシウムと反応して硫酸カリウムや硫酸ナトリウムに
変化している。これは、製造段階で起こるため、結合剤
としての硫酸カルシウムの働きが減じられるとともに、
K、Naの効果も少なくなるが、K及びNaの働きは、
窒素酸化物及び硫黄酸化物が活性炭及び不定形炭素に吸
着され、最終的に、カルシウムで固定される間の触媒的
な働きをするため、少量で効果がある。
以上よシ、吸収剤の表面に接する窒素酸化物。
硫黄酸化物は、表面に開いた不定形炭素によシ作られた
細孔から吸収剤内部に入シ込む。一部のガスは、その不
定形炭素により捕えられ、その炭素中に存在するK又は
Naにより固定される。次にその近くに存在する水酸化
カルシウムと反応する。
その他のガスは、不定形炭素により作られた細孔を通し
て内部へ入シ込み、更に活性炭の微細孔の中に入り込む
。ここでも同様にに、Naが触媒として働き、最終的に
No2.S02はカルシウムによシ吸収固定される。不
定形炭素の量と活性炭の量はNo2.S02の吸着に影
響を与え、又に、Na。
量は吸着されたNO2,S02が最終的にカルシウムと
反応する速度に影響を与える。すなわち、いずれも反応
効率を左右する。一方水酸化カルシウムはその反応性に
加え除去容量(寿命性能)を左右する。硫酸カルシウム
は結合剤であるため、粉末原料中に16〜40%の間で
必要であるが、K又はNaO量は、S04に対してモル
比で0.06以上がないとに2S04又はNa25o4
の形でとらえられてしまい、効果がなくなる。又、モル
比で0.5以上加えると結合力を弱めるため、実用でき
ない。
セルロース誘導体を含む成形体を熱処理する温度は、3
oo℃未満の場合、セルロースが完全に炭化しないで、
セルロースの残がいとして残るため、性能が出ない。又
5oo℃を超えると、硫酸カルシウムの結合水が失われ
、構造自体の強度が弱くなる。従って300〜600℃
とする。又、酸化雰囲気中で熱処理すると、活性炭及び
セルロースから変化した不定形炭素も全て酸化してしま
うため、比表面積が著しく低下し、性能が悪くなるので
、非酸化性雰囲気とする必要がある。なお原料に不定形
炭素を用いる場合の熱処理温度は300 ℃以下でよく
特別な雰囲気も要しない。
実施例 以下、本発明の詳細な説明する。
実施例1 第1表に示す配合で、ハニカム構造の吸収剤を製造した
。まず、粉末体を混合し、水を加えて混練する。これを
ダイスから押し出し成形してハニカム構造体を得る。次
に、約100℃で十分乾燥した後、窒素ガス雰囲気中で
400℃で約1時間熱処理をした。ハニカム構造体は、
開孔が3頭角、格子壁の厚さは0.7 mとした。
第1表 得られたハニカム状吸収剤の浄化率及び強度を測定した
。No、浄化率は、SVV2O3、oooh r−t。
温度25℃、湿度70%、入口No、濃度sppm(N
o2/N0=98/2)で測定した。また、強度は圧縮
強度を測定した。これらの結果を第2表に示す。
第2表 第2表から炭酸カリウムが多いほど強度が小さくなシ、
特にに/S04が0.6を超えると強度低下の大きいこ
とがわかる。またKが入っていない場合、NOx浄化率
が極端に悪い。
実施例2 第3表のようにに/So4を0.25 として硫酸カル
シウムの割合を変えて特性を測定した。
第3表 第4表 実施例3 各種アルカリを用いた例を示す。
第6表 (単位二重置部) 以上より、アルカリとしてはK又はNaの炭酸塩、水酸
化物いずれも可能であった。硫酸カルシウムは16〜4
0重量部で、強度及び性能面で有効な結果が得られた。
又K or Naの量は、硫酸カルシウムに対して炭酸
カリウムとしてに/5o4−o、os〜o、6(モル比
)で良好な結果が得られる。
発明の効果 本発明によれば強度、浄化性能に優れた、窒素酸化物、
硫黄酸化物の吸収剤を提供できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  硫酸カルシウム、水酸化カルシウム、活性炭、不定形
    炭素、及びナトリウムまたはカリウムの水酸化物もしく
    はアルカリ塩を含み、前記化合物中のNaまたはKとS
    O_4との比がモル比で0.05〜0.5である窒素酸
    化物、硫黄酸化物の吸収剤。
JP62334455A 1987-12-29 1987-12-29 窒素酸化物・硫黄酸化物の吸収剤 Expired - Lifetime JP2778031B2 (ja)

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