JPH0487620A - ＮＯｘガスの処理方法 - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はＮＯｘガスの処理方法に関し、特にディーゼル
機関およびガスタービン原動機の排気ガス中のＮＯｘガ
スの処理方法に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明はＮＯｘガスの処理方法において、アジ化ナトリ
ウムを触媒として用いＮＯｘガスをアンモニアと反応さ
せることにより、ＮＯｘガスを低減することを可能とす
る。

Ｃ１従来の技術 従来、ＮＯｘガス処理は排煙脱硝技術として実用化され
ている。排煙脱硝方法として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選択接触還元法である
。この方法の利点としては次の３点が挙げられる。

（１）システムが簡単である。

（２）高脱硝率が可能である。

（３）ＮＯｘが無害なＮ２とＢ２０に分解され排出処理
等が不要である。

この選択接触還元法では還元剤としてアンモニア、炭化
水素、−酸化炭素が使用されている。この中でアンモニ
アは酸素が共存していても選択的にＮＯｘと反応するが
他の還元剤は酸素と反応する。このため特にディーゼル
およびガスタービン原動機の場合は酸素か共存していて
も選択的にＮＯｘと反応するアンモニアガスが用いられ
ている。

また、この反応に使用する触媒としてはｐｔなどの貴金
属系やＡ　１２０３．　Ｔ　ｉ　０２などに担持させた
各種金属酸化物などが挙げられる。ディーゼルおよびガ
スタービン原動機の燃焼で生成するＮＯｘの成分はほと
んどがＮｏでありＮＯ２は５％程度である。このためＮ
ｏをアンモニアガスと混合させて、この混合気体を触媒
上で接触還元させてＮ２とＨ２Ｏに分解している。

Ｄ４発明が解決しようとする課題 しかしなから、上記反応式で示した選択的接触還元法で
は次に示すような問題点があった。

（１）アンモニアガスによる還元触媒性能が劣化する。

特に還元触媒は排気されるガス成分によっても劣化する
ため、交換等を必要としてその操作が面倒であるばかり
でなく、触媒に要する費用も割高となっている。

（２）使用温度の範囲が制限される。

即ち、高温（１０００℃程度）では触媒成分の焼結が進
行し、結晶の相転移により触媒性能が劣化する。また、
３２０℃以下ではアンモニアガスと水分がＳＯｘを含む
排気ガスと反応して酸性硫安などの化合物を生じ、脱硝
性能の低下を生じる。

これらのことから、従来の還元法の使用温度の範囲は３
２０〜４５０℃であった。従って使用温度範囲が制限さ
れると共に常温での使用が困難であった。

（３）処理装置全体の小型化が困難である。

このことは、上記反応式からＮＯｘの還元反応は等モル
であるため、脱硝率に合わせてＮＯｘ量にほぼ等しいア
ンモニアガスを排気ガス中へ注入しなければならず、そ
のためアンモニアガスボンベ、触媒等が大型となり装置
全体の小型化が困難なためである。

従って本発明はこのような問題点を解決するために創案
されたものであって、 アジ化ナトリウムを触媒として用いＮＯｘガスをアンモ
ニアと反応させることにより、ＮＯｘガスを低減でき、
かつアンモニアによる触媒性能の劣化を防止し、常温で
の使用を可能とすると共に処理装置全体の小型化を可能
とすることを目的とする。

８１課題を解決するための手段及び作用本発明者らは上
記問題点を解決すべく鋭意研究した結果、Ｐｔなどの貴
金属系および各種金属酸化物などの触媒に代えてアジ化
ナトリウムを触媒として用い、ＮＯｘガスをアンモニア
と反応させることにより、高いＮＯｘガス処理率を達成
できることを見い出し、ＮＯｘガスの処理方法を完成し
た。

即ち、本発明に係るＮＯｘガスの処理方法は、アジ化ナ
トリウムにＮＯｘガス及びアンモニアを導入し、該ＮＯ
ｘガスと該アンモニアを反応させて、前記ＮＯｘガスを
還元除去することを、その解決手段としている。

以下、本発明について更に詳細に説明する。

本発明に係る方法は特に理論にこだわるつもりはないが
、アジ化ナトリウムにＮＯｘガス及びアンモニアを導入
し、ＮＯｘガスをＮ２＋Ｈ２０に化学的に変えることを
その原理とする。

即ち、この反応は次の２つの式から説明される。

４ＮＯ＋４ＮＨ３＋０２　→　４　Ｎ２＋　６　Ｎ２０
　　・・・・・・（１）（ＮａＮ３） ２ＮＯ２＋４ＮＨ３＋０２　　−　３Ｎ２＋６Ｈ２０・
・・・・・（２）（ＮａＮ３） アジ化ナトリウムは上記（１）及び（２）式の反応を促
進する触媒として作用する。このアジ化ナトリウムの触
媒作用によりＮＯｘガスの成分であるＮＯとＮＯ２は酸
素の存在下でアンモニアによりＮ２とＮ２０に分解され
る。

ここで導入するアンモニアはガス状あるいは水溶液を噴
霧したものでもよく、またガス状のアンモニアは水溶液
を蒸発させたものあるいはアンモニアガスに水蒸気を混
ぜたものでもよい。

このように本発明に係るＮＯｘガスの処理方法ではＮＯ
ｘガス及びアンモニアの混合気体を触媒であるアジ化ナ
トリウムに導入することから、アジ化ナトリウムは粉末
状で用いるのが好ましい。

この際、混合気体によりアジ化ナトリウム粉末が飛び散
らないように通気性の良いメシュ材などで固定するのが
望ましい。

こうして処理されたＮ２を処理ガスとして大気中に排出
し、同時に生成するＮ２０を排液として処理する。

Ｆ、実施例 以下、本発明に係るＮＯｘガスの処理方法の詳細な説明
を図面と共に実施例に基づいて説明する。

第１図において、１はＮＯｘガス導入口、２はアンモニ
ア導入口、３はアジ化ナトリウム粉末、４はメシュ材、
５は密栓シール材、６は水スクラバー、７は排気口、８
はＮＯｘ濃度分析計を示す。

（１）まず、ＮＯｘガス導入口１及びアンモニア導入口
２を通じてそれぞれ７３０ｐｐｍのＮＯｘガスを２１／
分及びアンモニア（２８％）水を噴霧したものを１　ｍ
ｌ／分でＮＯｘガス脱硝実験装置内に混入した。

（２）次に、この混合気体を両側を通気性の良いメシュ
材４で固定されたアジ化ナトリウム粉末１．５ｇ中に通
じてＮＯｘガス脱硝反応を行わせた。

（３）更にこの反応により発生したＮ２とＨ２Ｏを水ス
クラバー６内に導入し、Ｎ２０を吸収した後、Ｎ２を排
気ロアを通じてＮＯｘ濃度分析計８（島津製作所製；島
津ポータプルＮＯｘ分析計Ｎ０Ａ−３０５形）で測定し
た。

（４）その測定結果を表１に示す。表１に示すように７
３０ｐｐｍのＮＯｘガスが４００ｐｐｍまで低減された
ことかわかる。なお、この値は大気汚染防止法で定めら
れている窒素酸化物排出基準値を大幅に下回るものであ
る。

（５）これに対し、アジ化ナトリウムを用いないでアン
モニアのみでＮＯｘガス脱硝反応を行ってもＮＯｘガス
を７００ｐｐｍまでしか低減されないことかわかる。

これらのことから、アジ化ナトリウムはＮＯｘガス脱硝
反応における触媒として作用していると考えられる。

表１　アンモニア及びアジ化ナトリウムを用いたＮＯｘ
ガスの処理方法 Ｇ０発明の効果 本発明は上述のように構成されているので、次に記載す
る効果を奏する。

（１）本発明に係る方法によれば、触媒としてアジ化ナ
トリウムを用いることにより、アンモニアとＮＯｘガス
の反応を促進でき、窒素酸化物排出基準値に比し著しく
ＮＯｘを低減できる。

（２）本発明に係る方法によれば、各種金属触媒を用い
ないので、アンモニアによる触媒性能の劣化を防止でき
、これにより長時間、安定的にＮＯｘガスの処理を行う
ことができる。

（３）本発明に係る方法によれば、各種金属触媒を必要
としないことから処理装置全体を小型化でき、その操作
も簡便化できると共にコストの低減につながる〇 （４）本発明に係る方法によれば、室温でＮＯｘガスの
還元反応が可能となり、加熱するための装置等が不要と
なりＮＯｘガスの処理を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＮＯｘ脱硝実験装置を示す概略構成図である。 １・・・ＮＯｘガス導入口、２・・・アンモニア導入口
、３・・・アジ化ナトリウム粉末、４・・・メシュ材、
５・・・密栓シール材、６・・・水スクラバー、７・・
・排気口、８・・・ＮＯｘ濃度分析計。 第１図 ＮＯｘ脱硝実験装置の概略構成図 ＮＯｘガス導入［Ｊ アノモニア導入【」 アノ化ナトリウム粉本 メノス材 電柱）〜ル材 水スクラバー 排気■ ＮＯｘ濃度分析計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アジ化ナトリウムにＮＯ＿ｘガス及びアンモニア
   を導入し、該ＮＯ＿ｘガスと該アンモニアを反応させて
   、前記ＮＯ＿ｘガスを還元除去することを特徴とするＮ
   Ｏ＿ｘガスの処理方法。