JPH04267929A - 脱硝装置およびゼオライト・アジ化化合物混合成形物の製造方法 - Google Patents
脱硝装置およびゼオライト・アジ化化合物混合成形物の製造方法Info
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- JPH04267929A JPH04267929A JP3029980A JP2998091A JPH04267929A JP H04267929 A JPH04267929 A JP H04267929A JP 3029980 A JP3029980 A JP 3029980A JP 2998091 A JP2998091 A JP 2998091A JP H04267929 A JPH04267929 A JP H04267929A
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の排煙等の
窒素酸化物(NOX)含有ガスからNOXを除去する技
術に関する。
窒素酸化物(NOX)含有ガスからNOXを除去する技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、NOX処理技術は排煙脱硝技術
として実用化されている。排煙脱硝方法は乾式法と湿式
法に大別され、最も進んでいるのは乾式法の1つである
選択接触還元法である。この選択選択還元法における主
反応を(1)式に示す。
として実用化されている。排煙脱硝方法は乾式法と湿式
法に大別され、最も進んでいるのは乾式法の1つである
選択接触還元法である。この選択選択還元法における主
反応を(1)式に示す。
【0003】
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O…(1)こ
の選択接触還元法では、還元剤としてアンモニアや炭化
水素、一酸化炭素が使用され、特にアンモニアは酸素が
共存していても選択的にNOXと反応するため、ディー
ゼル機関の排気ガス等、酸素が多く含まれる排気ガスの
処理に使用される。また、触媒としてPtなどの貴金属
系やAl2O3,TiO2などに担持させた各種金属酸
化物などが使用される。
の選択接触還元法では、還元剤としてアンモニアや炭化
水素、一酸化炭素が使用され、特にアンモニアは酸素が
共存していても選択的にNOXと反応するため、ディー
ゼル機関の排気ガス等、酸素が多く含まれる排気ガスの
処理に使用される。また、触媒としてPtなどの貴金属
系やAl2O3,TiO2などに担持させた各種金属酸
化物などが使用される。
【0004】この選択接触還元法は、簡単なシステムで
処理を行うことができ、高脱硝率が得られ、しかもNO
Xを無害なN2とH2Oに分解できるので排出処理が不
要となる等の利点を有する反面、次のような問題点があ
る。まず、有害で危険なアンモニアガスを使用するため
、その取り扱いに細心の注意を要する点が挙げられる。 また、NOXの還元反応が等モル反応であるため、脱硝
するNOX量に等しいアンモニアを排気ガス中に注入し
なければならず、アンモニア貯蔵設備や触媒等の大型化
を招く問題もある。また、アンモニアガスにより還元触
媒性能が劣化し、排気ガス成分によっても還元触媒の劣
化が進むため、触媒の交換作業が必要となり、特に高価
な貴金属系の触媒の場合は経済的に不利となる問題もあ
る。また、高温では触媒成分の焼結が進行するなどの不
都合を生じ、低温ではアンモニアが水分,SOXと反応
するために脱硝率が低下してしまい、使用温度の範囲が
320〜450℃と高温域に制限される問題もある。
処理を行うことができ、高脱硝率が得られ、しかもNO
Xを無害なN2とH2Oに分解できるので排出処理が不
要となる等の利点を有する反面、次のような問題点があ
る。まず、有害で危険なアンモニアガスを使用するため
、その取り扱いに細心の注意を要する点が挙げられる。 また、NOXの還元反応が等モル反応であるため、脱硝
するNOX量に等しいアンモニアを排気ガス中に注入し
なければならず、アンモニア貯蔵設備や触媒等の大型化
を招く問題もある。また、アンモニアガスにより還元触
媒性能が劣化し、排気ガス成分によっても還元触媒の劣
化が進むため、触媒の交換作業が必要となり、特に高価
な貴金属系の触媒の場合は経済的に不利となる問題もあ
る。また、高温では触媒成分の焼結が進行するなどの不
都合を生じ、低温ではアンモニアが水分,SOXと反応
するために脱硝率が低下してしまい、使用温度の範囲が
320〜450℃と高温域に制限される問題もある。
【0005】このように選択接触還元法には不利な点も
多いため、現在、他の脱硝方法の研究も行われている。 他の脱硝方法として、NOXを吸着・除去する方法が挙
げられる。この方法のうち多数は活性炭による吸着方式
であるが、ゼオライトによる吸着方式の研究も行われて
いる。ゼオライトを使用する場合、通常は合成ゼオライ
トを使用し、天然ゼオライトを用いた研究は極めて少な
い(「NOXのゼオライトによる除去に関する研究」工
業開発研究所(1984)、Ma,Y.H.&C.Ma
ncei;AIchEJ,18 1148(1972
)参照)。合成ゼオライトを用いた脱硝方法として、銅
イオン交換ZSM−5型ゼオライトを用いる研究が行わ
れている。この方法の場合、200〜400℃の反応温
度で50%近い脱硝率があると報告されている。
多いため、現在、他の脱硝方法の研究も行われている。 他の脱硝方法として、NOXを吸着・除去する方法が挙
げられる。この方法のうち多数は活性炭による吸着方式
であるが、ゼオライトによる吸着方式の研究も行われて
いる。ゼオライトを使用する場合、通常は合成ゼオライ
トを使用し、天然ゼオライトを用いた研究は極めて少な
い(「NOXのゼオライトによる除去に関する研究」工
業開発研究所(1984)、Ma,Y.H.&C.Ma
ncei;AIchEJ,18 1148(1972
)参照)。合成ゼオライトを用いた脱硝方法として、銅
イオン交換ZSM−5型ゼオライトを用いる研究が行わ
れている。この方法の場合、200〜400℃の反応温
度で50%近い脱硝率があると報告されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら合成ゼオ
ライトによるNOX吸着・除去方法の場合、排気ガス中
に含まれる酸素(数10%以下)で触媒性能が劣化して
脱硝率が低下する点が大きな課題となっている。また、
活性時間が長く、反応温度範囲が制限され、反応量も限
界がある等、様々な課題もある。
ライトによるNOX吸着・除去方法の場合、排気ガス中
に含まれる酸素(数10%以下)で触媒性能が劣化して
脱硝率が低下する点が大きな課題となっている。また、
活性時間が長く、反応温度範囲が制限され、反応量も限
界がある等、様々な課題もある。
【0007】この発明は、このような事情に鑑み、ゼオ
ライトを用いてNOXを除去する方法を改善し、簡便で
脱硝率の高い脱硝処理を可能とする技術を提供すること
を目的とする。
ライトを用いてNOXを除去する方法を改善し、簡便で
脱硝率の高い脱硝処理を可能とする技術を提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】この発明は、
上記の目的を達成するために、NOX含有ガスが流通す
る処理容器を備え、ゼオライトとアジ化化合物の混合成
形物をこの処理容器の内部に配置した脱硝装置を提供す
る。この装置によれば、処理容器の内部において、ゼオ
ライト・アジ化化合物混合成形物がNOXに接触反応し
、ゼオライトとアジ化化合物の除去作用によってNOX
が除去される。
上記の目的を達成するために、NOX含有ガスが流通す
る処理容器を備え、ゼオライトとアジ化化合物の混合成
形物をこの処理容器の内部に配置した脱硝装置を提供す
る。この装置によれば、処理容器の内部において、ゼオ
ライト・アジ化化合物混合成形物がNOXに接触反応し
、ゼオライトとアジ化化合物の除去作用によってNOX
が除去される。
【0009】前記のゼオライト・アジ化化合物混合成形
物は、ゼオライトおよびアジ化化合物の混合粉末にバイ
ンダを混合して成形し、この成形物を窒素雰囲気中にて
焼成することによって得ることができる。
物は、ゼオライトおよびアジ化化合物の混合粉末にバイ
ンダを混合して成形し、この成形物を窒素雰囲気中にて
焼成することによって得ることができる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この実
施例では、合成ゼオライトを使用せず、ゼオライトとア
ジ化ナトリウム(NaN3)との混合成形物を作成し、
この混合成形物を用いてNOX除去を行うものであり、
以下詳細に説明する。
施例では、合成ゼオライトを使用せず、ゼオライトとア
ジ化ナトリウム(NaN3)との混合成形物を作成し、
この混合成形物を用いてNOX除去を行うものであり、
以下詳細に説明する。
【0011】まず、ゼオライトとして市販のもの(東ソ
ー製:ゼオラムF−9)を用意し、このゼオライトを砕
いて粉末にする。そして、このゼオライト粉末5gにN
aN3をたとえば10重量%加え、これにバインダとし
て有機物を数重量%混合して所定の形状に成形する。こ
の形状としては、ハニカム状や板状、多孔質板状、球状
などが考えられる。多孔質にする場合、バインダとして
PVA(ポリビニルアルコール)を使用する。この後、
N2雰囲気において低温(100〜300℃の範囲)で
成形物を3時間焼成する。以上の工程により、ゼオライ
ト・NaN3の混合成形物が得られた。この混合成形物
は、NOX除去の他、CO2等のガスの除去に有効であ
ると考えられる。
ー製:ゼオラムF−9)を用意し、このゼオライトを砕
いて粉末にする。そして、このゼオライト粉末5gにN
aN3をたとえば10重量%加え、これにバインダとし
て有機物を数重量%混合して所定の形状に成形する。こ
の形状としては、ハニカム状や板状、多孔質板状、球状
などが考えられる。多孔質にする場合、バインダとして
PVA(ポリビニルアルコール)を使用する。この後、
N2雰囲気において低温(100〜300℃の範囲)で
成形物を3時間焼成する。以上の工程により、ゼオライ
ト・NaN3の混合成形物が得られた。この混合成形物
は、NOX除去の他、CO2等のガスの除去に有効であ
ると考えられる。
【0012】次に、この混合成形物を用いた脱硝実験に
ついて説明する。
ついて説明する。
【0013】図1は、脱硝実験にあたって構成した装置
を示す。処理容器(ガラス円筒)1には、ヒータ2が取
り付けられると共に、ガス導入管3およびガス排出管4
が連結されている。ガス導入管3は、NOを含有した標
準ガスと水分を混合して処理容器に導入するものであり
、ガス排出管4は、処理後のガスを排出するものである
。ガス導入管3には、水分を供給する導入管5が連結さ
れている。ガス排出管4の後段には、NOX濃度分析計
(島津製作所製:NOX分析計CLM−107)6が設
置されている。7は前記したゼオライト・NaN3混合
成形物であり、この混合成形物7をステンレス製のメッ
シュケース8に収納したうえで、メッシュケース8を処
理容器1の内部に挿入・設置する。
を示す。処理容器(ガラス円筒)1には、ヒータ2が取
り付けられると共に、ガス導入管3およびガス排出管4
が連結されている。ガス導入管3は、NOを含有した標
準ガスと水分を混合して処理容器に導入するものであり
、ガス排出管4は、処理後のガスを排出するものである
。ガス導入管3には、水分を供給する導入管5が連結さ
れている。ガス排出管4の後段には、NOX濃度分析計
(島津製作所製:NOX分析計CLM−107)6が設
置されている。7は前記したゼオライト・NaN3混合
成形物であり、この混合成形物7をステンレス製のメッ
シュケース8に収納したうえで、メッシュケース8を処
理容器1の内部に挿入・設置する。
【0014】以上の構成において、ディーゼル機関で発
生する排気ガス中のNOX成分のほとんどがNOであり
、NO2は5%程度であることを考慮して、NO濃度1
000ppmのNO/N2ガス(日本酸素製)を標準ガ
スとし、この標準ガスを毎分1リットルで水分と共にガ
ス導入管2から処理容器1に送り込む。処理容器1の内
部では、標準ガス中のNOがゼオライト・NaN3混合
成形物7と接触反応して(接触時間:5秒)除去される
。このようにして処理されたガスのNO濃度をNOX濃
度分析計6で測定することにより、NO除去率を検証で
きる。
生する排気ガス中のNOX成分のほとんどがNOであり
、NO2は5%程度であることを考慮して、NO濃度1
000ppmのNO/N2ガス(日本酸素製)を標準ガ
スとし、この標準ガスを毎分1リットルで水分と共にガ
ス導入管2から処理容器1に送り込む。処理容器1の内
部では、標準ガス中のNOがゼオライト・NaN3混合
成形物7と接触反応して(接触時間:5秒)除去される
。このようにして処理されたガスのNO濃度をNOX濃
度分析計6で測定することにより、NO除去率を検証で
きる。
【0015】まず、NaN3混合率10%のゼオライト
・NaN3混合成形物を用いて温度範囲25〜250℃
(混合成形物の温度)におけるNO除去率を検証した。 この結果、図2に示すように、NO除去可能な温度範囲
が広く、しかも低温域であることが確認された。
・NaN3混合成形物を用いて温度範囲25〜250℃
(混合成形物の温度)におけるNO除去率を検証した。 この結果、図2に示すように、NO除去可能な温度範囲
が広く、しかも低温域であることが確認された。
【0016】次に、NaN3混合率がそれぞれ10〜5
0%の混合成形物を用いてNO除去率を検証した。この
結果を図3に示す。NaN3混合率は、脱硝率と接触面
積の関係上、1〜50%程度が良好であると考えられる
。
0%の混合成形物を用いてNO除去率を検証した。この
結果を図3に示す。NaN3混合率は、脱硝率と接触面
積の関係上、1〜50%程度が良好であると考えられる
。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る脱
硝装置よれば、次のような利点がある。
硝装置よれば、次のような利点がある。
【0018】(1)ゼオライトとアジ化化合物との混合
成形物を使用して脱硝を行うので、ゼオライトとアジ化
化合物との除去作用の相乗効果により高脱硝率を実現で
きる。
成形物を使用して脱硝を行うので、ゼオライトとアジ化
化合物との除去作用の相乗効果により高脱硝率を実現で
きる。
【0019】(2)使用温度範囲が広く、しかも低温域
で脱硝可能である。
で脱硝可能である。
【0020】(3)取り扱いの面倒なアンモニアガスが
不要であり、任意の形状のアジ化化合物・ゼオライトの
混合成形物を使用して脱硝を行えるので、取り扱いの便
や安全性が向上し、交換等の作業も容易である。
不要であり、任意の形状のアジ化化合物・ゼオライトの
混合成形物を使用して脱硝を行えるので、取り扱いの便
や安全性が向上し、交換等の作業も容易である。
【0021】(4)アンモニアガス貯蔵設備や触媒等が
不要であり、装置の小型化が可能である。
不要であり、装置の小型化が可能である。
【0022】(5)高価な貴金属を使用せずに脱硝を行
うことができ、しかも高価な触媒が不要であるので、経
済的に有利である。
うことができ、しかも高価な触媒が不要であるので、経
済的に有利である。
【0023】また、この発明に係る混合成形物の製造方
法によれば、次のような効果がある。
法によれば、次のような効果がある。
【0024】(1)混合粉末にバインダを加えて成形・
焼成するだけの簡単な工程により脱硝用の混合成形物を
得ることができる。
焼成するだけの簡単な工程により脱硝用の混合成形物を
得ることができる。
【0025】(2)アジ化化合物の混合率を調整するこ
とにより、混合成形物の脱硝率を調整することができる
。
とにより、混合成形物の脱硝率を調整することができる
。
【図1】この発明の一実施例に係る脱硝装置の概要を示
す説明図。
す説明図。
【図2】NOX除去率と温度との相関を示すグラフ。
【図3】NOX除去率とNaN3混合率との相関を示す
グラフ。
グラフ。
1…処理容器
7…ゼオライト・NaN3混合成形物
Claims (2)
- 【請求項1】 NOX含有ガスが流通する処理容器を
備え、ゼオライト・アジ化化合物の混合成形物をこの処
理容器の内部に配置したことを特徴とする脱硝装置。 - 【請求項2】 ゼオライトおよびアジ化化合物の混合
粉末にバインダを混合して成形し、この成形物を窒素雰
囲気中にて焼成することを特徴とするゼオライト・アジ
化化合物混合成形物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029980A JPH04267929A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 脱硝装置およびゼオライト・アジ化化合物混合成形物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029980A JPH04267929A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 脱硝装置およびゼオライト・アジ化化合物混合成形物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04267929A true JPH04267929A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12291113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3029980A Pending JPH04267929A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 脱硝装置およびゼオライト・アジ化化合物混合成形物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04267929A (ja) |
-
1991
- 1991-02-25 JP JP3029980A patent/JPH04267929A/ja active Pending
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