JPH04267930A - 脱硝装置およびアジ化化合物混合成形物の製造方法 - Google Patents
脱硝装置およびアジ化化合物混合成形物の製造方法Info
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- JPH04267930A JPH04267930A JP3029981A JP2998191A JPH04267930A JP H04267930 A JPH04267930 A JP H04267930A JP 3029981 A JP3029981 A JP 3029981A JP 2998191 A JP2998191 A JP 2998191A JP H04267930 A JPH04267930 A JP H04267930A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (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、成形用骨材およびアジ化化合物を混
合成形してなる多孔質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、混合成形物がＮＯＸに接触反
応し、アジ化化合物の除去作用によってＮＯＸが除去さ
れる。混合成形物は多孔質であるので、ＮＯＸとの接触
効率が高く脱硝率が高まる。
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、成形用骨材およびアジ化化合物を混
合成形してなる多孔質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、混合成形物がＮＯＸに接触反
応し、アジ化化合物の除去作用によってＮＯＸが除去さ
れる。混合成形物は多孔質であるので、ＮＯＸとの接触
効率が高く脱硝率が高まる。
【０００９】前記の混合成形物は、成形用骨材およびア
ジ化化合物の混合粉末に水分を加えて粘土状にし、この
粘土状の混合物を成形して乾燥させることによって得る
ことができる。この製造方法によれば、多孔性に優れ高
脱硝率の混合成形物を得ることができる。
ジ化化合物の混合粉末に水分を加えて粘土状にし、この
粘土状の混合物を成形して乾燥させることによって得る
ことができる。この製造方法によれば、多孔性に優れ高
脱硝率の混合成形物を得ることができる。
【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、ゼオライト等を成形用骨材としてアジ化ナト
リウム（ＮａＮ３）を混合したペレットを作成し、この
ペレットを用いてＮＯＸ除去を行うものであり、以下詳
細に説明する。
施例では、ゼオライト等を成形用骨材としてアジ化ナト
リウム（ＮａＮ３）を混合したペレットを作成し、この
ペレットを用いてＮＯＸ除去を行うものであり、以下詳
細に説明する。
【００１１】まず、成形用骨材として市販のゼオライト
（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。成形用骨材として他に、種々の
セラミクスやアパタイト（Ｃａ３（ＰＯ４）２）を使用
することができる。そして、このゼオライト粉末５ｇに
ＮａＮ３を１０重量％混合し、この混合粉末に２ｃｃ程
度の水分を加えることにより粘土状にする。ＮａＮ３の
混合率は１〜５０％程度の範囲で任意に設定できる。こ
の後、この粘土状の混合物をφ３０ｍｍのペレット型に
入れて成形する。そして、この成形物を数時間放置して
自然乾燥させる。また、乾燥器を使用して温度範囲９０
〜１００℃で１時間乾燥させてもよい。ただし、多孔性
に優れたペレットが得られる点で自然乾燥の方が勝って
いる。もし、ペレットの固まり具合が悪い場合は、少量
の有機物をバインダとして混合粉末に加えればよい。以
上の工程により、多孔質のゼオライト・ＮａＮ３混合ペ
レットが得られた。このペレットは、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。
（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。成形用骨材として他に、種々の
セラミクスやアパタイト（Ｃａ３（ＰＯ４）２）を使用
することができる。そして、このゼオライト粉末５ｇに
ＮａＮ３を１０重量％混合し、この混合粉末に２ｃｃ程
度の水分を加えることにより粘土状にする。ＮａＮ３の
混合率は１〜５０％程度の範囲で任意に設定できる。こ
の後、この粘土状の混合物をφ３０ｍｍのペレット型に
入れて成形する。そして、この成形物を数時間放置して
自然乾燥させる。また、乾燥器を使用して温度範囲９０
〜１００℃で１時間乾燥させてもよい。ただし、多孔性
に優れたペレットが得られる点で自然乾燥の方が勝って
いる。もし、ペレットの固まり具合が悪い場合は、少量
の有機物をバインダとして混合粉末に加えればよい。以
上の工程により、多孔質のゼオライト・ＮａＮ３混合ペ
レットが得られた。このペレットは、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、このペレットを用いた脱硝実験につ
いて説明する。
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
ペレットであり、このペレット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
ペレットであり、このペレット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がペレット７と接触反応し（
接触時間：５秒）、ＮａＮ３のＮＯＸ分解作用によりＮ
Ｏが除去される。この実施例では、成形用骨材としてゼ
オライトを使用しているので、このゼオライトの吸着作
用も相乗してＮＯが除去されると考えられる。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、温度範囲２５〜２５０℃（ペレ
ットの温度）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。
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がペレット７と接触反応し（
接触時間：５秒）、ＮａＮ３のＮＯＸ分解作用によりＮ
Ｏが除去される。この実施例では、成形用骨材としてゼ
オライトを使用しているので、このゼオライトの吸着作
用も相乗してＮＯが除去されると考えられる。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、温度範囲２５〜２５０℃（ペレ
ットの温度）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。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る脱
硝装置によれば、次のような利点がある。
硝装置によれば、次のような利点がある。
【００１６】（１）混合成形物は、脱硝作用の優れたア
ジ化化合物が混合され、しかも多孔質に形成されている
ので、高脱硝率を実現できる。
ジ化化合物が混合され、しかも多孔質に形成されている
ので、高脱硝率を実現できる。
【００１７】（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。
【００１８】（３）取り扱いの面倒なアンモニアガスが
不要であり、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、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。
【００１９】（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。
【００２０】（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。
【００２１】また、この発明に係るアジ化化合物混合物
の製造方法によれば、次の効果を奏する。
の製造方法によれば、次の効果を奏する。
【００２２】（１）混合粉末に加水して成形・乾燥させ
るだけの簡単な工程で脱硝用の混合成形物を作成するこ
とが可能である。
るだけの簡単な工程で脱硝用の混合成形物を作成するこ
とが可能である。
【００２３】（２）多孔性に優れ高脱硝率の混合成形物
が得られる。
が得られる。
【００２４】（３）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。
１…処理容器
Claims (2)
- 【請求項１】 ＮＯＸ含有ガスが流通する処理容器を
備え、成形用骨材およびアジ化化合物を混合成形してな
る多孔質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】 成形用骨材およびアジ化化合物の混合
粉末に水分を加えて粘土状にし、この粘土状の混合物を
成形して乾燥させることを特徴とするアジ化化合物混合
成形物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029981A JPH04267930A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 脱硝装置および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 |
|---|---|---|---|
| JP3029981A JPH04267930A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 脱硝装置およびアジ化化合物混合成形物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04267930A true JPH04267930A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12291140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3029981A Pending JPH04267930A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 脱硝装置およびアジ化化合物混合成形物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04267930A (ja) |
-
1991
- 1991-02-25 JP JP3029981A patent/JPH04267930A/ja active Pending
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