JPH0437728B2 - - Google Patents
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- JPH0437728B2 JPH0437728B2 JP59074597A JP7459784A JPH0437728B2 JP H0437728 B2 JPH0437728 B2 JP H0437728B2 JP 59074597 A JP59074597 A JP 59074597A JP 7459784 A JP7459784 A JP 7459784A JP H0437728 B2 JPH0437728 B2 JP H0437728B2
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- carbon material
- sulfuric acid
- activated carbon
- reducing
- nitrogen oxides
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
本発明は、アンモニア等のガス状還元剤を試用
することなく窒素酸化物を還元することができる
窒素酸化物還元用炭素材の製造方法に関する。 従来、各種の排ガス等に含まれる窒素酸化物を
還元する方法としては、金属系触媒あるいは活性
炭等の炭素系触媒を用い、アンモニア、水素、一
酸化炭素等を還元剤として還元する方法が知られ
ている。 これらの方法においては、金属系触媒あるいは
活性炭等の炭素系触媒に加えてアンモニア、水
素、一酸化炭素等のガス状の還元剤を必要とす
る。 本発明は、このようなガス状の還元剤を必要と
せず、窒素酸化物含有ガスと接触させるだけで窒
素酸化物を還元することができる窒素酸化物還元
用炭素材を提供することを目的とする。 すなわち、本発明は、窒素成分を含有する活性
炭素材に硫酸を含浸させたのち、加熱処理するこ
とを特徴とする窒素酸化物還元用炭素材の製造方
法である。 本発明の方法において、原料としては、窒素成
分を含有する活性炭素材であればいかなるもので
も使用できるが、PAN系の活性炭繊維を用いれ
ば高活性の還元用炭素材が製造でき、しかも安定
した品質の原料が容易に入手できる点で特に好適
である。 本発明の方法によれば、窒素酸化物還元用炭素
材は、原料の活性炭素材を硫酸で処理し、水分を
除去したのち不活性雰囲気下で加熱処理すること
により製造される。硫酸の使用量は、原料の活性
炭素材100重量部に対しH2SO4として20重量部以
上、好ましくは50重量部以上が望ましい。 次に本発明の製造方法の概要を示す。 先ず活性炭素材に対する硫酸の量が所定の重量
比となるように硫酸水溶液を調整し、この水溶液
に活性炭素材を浸漬し攪拌後、ロータリーエバポ
レーター等を用いて水分を除去し、その後乾燥
し、窒素気流下に所定の温度、好ましくは350〜
500℃で熱処理する。このようにして製造した窒
素酸化物還元用炭素材は、著しく大きな窒素酸化
物の還元活性を有している。すなわち、硫酸処理
することにより活性炭素材の窒素酸化物還元活性
が増加し、還元速度は著しく増加するので、従来
の金属系触媒とアンモニア、水素、一酸化炭素等
を用いた場合のNO還元温度が300〜500℃である
のに比し、NO還元温度を100〜300℃に低下させ
ることができる。しかも、本発明の窒素酸化物還
元用炭素材を使用すればアンモニア等のガス状還
元剤を用いることなく、窒素酸化物を還元するこ
とができる。 このため、本発明の方法により製造した窒素酸
化物還元用炭素材を使用した脱硝方法は、従来の
アンモニアと炭素材又は金属系触媒を使用した脱
硝方法に比較して装置及び操作が非常に簡略化さ
れ、特に小規模の装置に利用価値が高い。 以下実施例により、本発明をさらに具体的に説
明する。 この実施例においては、原料の活性炭素材とし
て次の３種類の活性炭素繊維を使用し、所定濃度
の硫酸水溶液中に浸漬したのち乾燥し、窒素雰囲
気下に、所定温度で熱処理することによつて、窒
素酸化物還元用炭素材を製造した。
することなく窒素酸化物を還元することができる
窒素酸化物還元用炭素材の製造方法に関する。 従来、各種の排ガス等に含まれる窒素酸化物を
還元する方法としては、金属系触媒あるいは活性
炭等の炭素系触媒を用い、アンモニア、水素、一
酸化炭素等を還元剤として還元する方法が知られ
ている。 これらの方法においては、金属系触媒あるいは
活性炭等の炭素系触媒に加えてアンモニア、水
素、一酸化炭素等のガス状の還元剤を必要とす
る。 本発明は、このようなガス状の還元剤を必要と
せず、窒素酸化物含有ガスと接触させるだけで窒
素酸化物を還元することができる窒素酸化物還元
用炭素材を提供することを目的とする。 すなわち、本発明は、窒素成分を含有する活性
炭素材に硫酸を含浸させたのち、加熱処理するこ
とを特徴とする窒素酸化物還元用炭素材の製造方
法である。 本発明の方法において、原料としては、窒素成
分を含有する活性炭素材であればいかなるもので
も使用できるが、PAN系の活性炭繊維を用いれ
ば高活性の還元用炭素材が製造でき、しかも安定
した品質の原料が容易に入手できる点で特に好適
である。 本発明の方法によれば、窒素酸化物還元用炭素
材は、原料の活性炭素材を硫酸で処理し、水分を
除去したのち不活性雰囲気下で加熱処理すること
により製造される。硫酸の使用量は、原料の活性
炭素材100重量部に対しH2SO4として20重量部以
上、好ましくは50重量部以上が望ましい。 次に本発明の製造方法の概要を示す。 先ず活性炭素材に対する硫酸の量が所定の重量
比となるように硫酸水溶液を調整し、この水溶液
に活性炭素材を浸漬し攪拌後、ロータリーエバポ
レーター等を用いて水分を除去し、その後乾燥
し、窒素気流下に所定の温度、好ましくは350〜
500℃で熱処理する。このようにして製造した窒
素酸化物還元用炭素材は、著しく大きな窒素酸化
物の還元活性を有している。すなわち、硫酸処理
することにより活性炭素材の窒素酸化物還元活性
が増加し、還元速度は著しく増加するので、従来
の金属系触媒とアンモニア、水素、一酸化炭素等
を用いた場合のNO還元温度が300〜500℃である
のに比し、NO還元温度を100〜300℃に低下させ
ることができる。しかも、本発明の窒素酸化物還
元用炭素材を使用すればアンモニア等のガス状還
元剤を用いることなく、窒素酸化物を還元するこ
とができる。 このため、本発明の方法により製造した窒素酸
化物還元用炭素材を使用した脱硝方法は、従来の
アンモニアと炭素材又は金属系触媒を使用した脱
硝方法に比較して装置及び操作が非常に簡略化さ
れ、特に小規模の装置に利用価値が高い。 以下実施例により、本発明をさらに具体的に説
明する。 この実施例においては、原料の活性炭素材とし
て次の３種類の活性炭素繊維を使用し、所定濃度
の硫酸水溶液中に浸漬したのち乾燥し、窒素雰囲
気下に、所定温度で熱処理することによつて、窒
素酸化物還元用炭素材を製造した。
【表】
以後ACF−Ａ−typeを原料炭素材に対し100重
量％の硫酸で処理し（原料炭素材100重量部、H2
SO4として100重量部を使用）、350℃で熱処理し
たものをＡ−100％−350℃と略記し、その他のも
のも同様に略記する。 本発明の窒素酸化物還元用炭素材の性能試験を
次のようにして行つた。閉鎖循環型反応装置を用
いて還元用炭素材を反応管にセツトしたのち、窒
素気流下で試験温度と同一温度で加熱排気（排気
＝10-3mmHg以下）し、その後−酸化窒素を導入
し一酸化窒素の還元反応を開始した。炭素材の活
性の尺度として窒素ガスの生成してくる初期反応
速度および反応開始90分後のN2収率を採用した。 N2収率（％）＝２×（90分後のN2（mol）／最初に導
入したNO量（mol）×100 実施例 １ Ａ，Ｂ，ＣタイプのACFを硫酸改質して得た
還元用炭素材を用いて反応温度150℃、NO圧25
mmHgでNOの還元を行つた。NO分解によるN2初
期生成速度（molN2／ｇ・min）および90分後の
N2収率（％）を第１表に示めす。
量％の硫酸で処理し（原料炭素材100重量部、H2
SO4として100重量部を使用）、350℃で熱処理し
たものをＡ−100％−350℃と略記し、その他のも
のも同様に略記する。 本発明の窒素酸化物還元用炭素材の性能試験を
次のようにして行つた。閉鎖循環型反応装置を用
いて還元用炭素材を反応管にセツトしたのち、窒
素気流下で試験温度と同一温度で加熱排気（排気
＝10-3mmHg以下）し、その後−酸化窒素を導入
し一酸化窒素の還元反応を開始した。炭素材の活
性の尺度として窒素ガスの生成してくる初期反応
速度および反応開始90分後のN2収率を採用した。 N2収率（％）＝２×（90分後のN2（mol）／最初に導
入したNO量（mol）×100 実施例 １ Ａ，Ｂ，ＣタイプのACFを硫酸改質して得た
還元用炭素材を用いて反応温度150℃、NO圧25
mmHgでNOの還元を行つた。NO分解によるN2初
期生成速度（molN2／ｇ・min）および90分後の
N2収率（％）を第１表に示めす。
【表】
第１表から明らかなようにPAN系活性炭を硫
酸改質したものを用いたNO還元によるN2初期生
成速度はオリジナルに比し約10倍増加し、90分後
のN2収率も著しく高かつた。 実施例 ２ 硫酸改質の条件を変化させて作製した還元用炭
素材を用いた場合のN2の初期生成速度および90
分後のN2収率（％）を第２表に示す（反応速度
150℃）
酸改質したものを用いたNO還元によるN2初期生
成速度はオリジナルに比し約10倍増加し、90分後
のN2収率も著しく高かつた。 実施例 ２ 硫酸改質の条件を変化させて作製した還元用炭
素材を用いた場合のN2の初期生成速度および90
分後のN2収率（％）を第２表に示す（反応速度
150℃）
【表】
【表】
即ち第２表により単に炭素材を硫酸に含浸さ
せ、それを350〜500℃で熱処理すれば性能のよい
還元用炭素材が得られることが分かる。 実施例 ３ 実施例１で使用したＡ−100％−350℃のサンプ
ルを使用したNO圧25mmHgで反応温度を変化さ
せたときの90分後のN2収率を第３表に示す。
せ、それを350〜500℃で熱処理すれば性能のよい
還元用炭素材が得られることが分かる。 実施例 ３ 実施例１で使用したＡ−100％−350℃のサンプ
ルを使用したNO圧25mmHgで反応温度を変化さ
せたときの90分後のN2収率を第３表に示す。
【表】
第３表から明かなように反応温度の上昇と共に
活性は上昇するので、排ガス処理などの場合高温
なるほど有利に働くことが分る。 実施例 ４ 実施例１で使用したＡ−100％−350℃のサンプ
ルを使用し反応温度を150℃としてNO分圧を変
えたときの活性を第４表に示す。
活性は上昇するので、排ガス処理などの場合高温
なるほど有利に働くことが分る。 実施例 ４ 実施例１で使用したＡ−100％−350℃のサンプ
ルを使用し反応温度を150℃としてNO分圧を変
えたときの活性を第４表に示す。
【表】
第４表から明かなようにNO分圧が高い程初期
反応速度が高いことが分る。 比較例 １ 石炭系活性コークスＤ、比表面積200m2／ｇ、
ヤシガラ系活性炭Ｅ、比表面積1230m2／ｇ、を実
施例１と同様に硫酸処理し、熱処理したものを用
いてNO圧25mmHg、反応温度150℃で反応させた
ものの初期N2生成速度は次の様であつた。
反応速度が高いことが分る。 比較例 １ 石炭系活性コークスＤ、比表面積200m2／ｇ、
ヤシガラ系活性炭Ｅ、比表面積1230m2／ｇ、を実
施例１と同様に硫酸処理し、熱処理したものを用
いてNO圧25mmHg、反応温度150℃で反応させた
ものの初期N2生成速度は次の様であつた。
【表】
以上により窒素含有活性炭素材の硫酸改質した
物が殊に勝れている。 尚活性の悪化した還元用炭素材は、普通の活性
炭同様再生使用が可能であり、この時の条件は硫
酸50％（重量比）以上に浸漬し350℃以上で加熱
処理を行うだけでよい。
物が殊に勝れている。 尚活性の悪化した還元用炭素材は、普通の活性
炭同様再生使用が可能であり、この時の条件は硫
酸50％（重量比）以上に浸漬し350℃以上で加熱
処理を行うだけでよい。
Claims (1)
- １ 窒素成分を含有する活性炭素材に硫酸を含浸
させたのち、加熱処理することを特徴とする窒素
酸化物還元用炭素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074597A JPS60220130A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 窒素酸化物還元用炭素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074597A JPS60220130A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 窒素酸化物還元用炭素材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60220130A JPS60220130A (ja) | 1985-11-02 |
| JPH0437728B2 true JPH0437728B2 (ja) | 1992-06-22 |
Family
ID=13551716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59074597A Granted JPS60220130A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 窒素酸化物還元用炭素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60220130A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104001501B (zh) * | 2014-05-27 | 2016-04-06 | 北京工业大学 | 一种酸解残渣制备脱硝催化材料的方法 |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP59074597A patent/JPS60220130A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60220130A (ja) | 1985-11-02 |
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