JPH05237335A - 有害ガス除去装置 - Google Patents

有害ガス除去装置

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JPH05237335A
JPH05237335A JP4078367A JP7836792A JPH05237335A JP H05237335 A JPH05237335 A JP H05237335A JP 4078367 A JP4078367 A JP 4078367A JP 7836792 A JP7836792 A JP 7836792A JP H05237335 A JPH05237335 A JP H05237335A
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JP
Japan
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harmful gas
powder
tio
air
light
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JP4078367A
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English (en)
Inventor
Akitsugu Ibusuki
堯嗣 指宿
Hideo Ouchi
日出夫 大内
Hiroshi Takeuchi
浩士 竹内
Shiyuuzou Kutsuna
那 周 三 怱
Akihiko Oi
明彦 大井
Masahiro Miyamoto
昌広 宮本
Kazuteru Aragai
和照 新貝
Toshiji Sasamoto
利治 笹本
Koyo Noguchi
幸洋 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】汚染空気中の低濃度の有害ガスを除去する装置
におけるNOX の除去率を向上させる。 【構成】有害ガスの除去装置4をNO2 を除去する前段
部4aと、その他のガスを除去する後段部4bとに分け
て構成し、前段部4aでカーボンフィルタ13によりN
2 を除去し、次いでカーボンフィルタ15にTiO2
粉末とFe23 粉末との混合粉を付着させ、これに光
源16から光を照射するようにした後段部4bでNOや
SO2 を除去する。これにより、TiO2 の酸化活性種
に基づくNOの除去がNO2 が共存する場合よりも良好
となり、NOX の除去率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は空気中の低濃度の有害
ガス(NOX ,SOX など)を除去する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記有害ガスの除去手段に関しては、自
動車や発電所などの排ガスを処理するための種々の酸化
あるいは還元触媒が開発されている。しかし、これらは
数100ppmという高濃度の有害ガスを対象として数
100〜1000℃という高温度でその性能を発揮する
ものであり使用コストが高く、また環境大気中の数pp
m以下という低濃度の有害ガスの除去には考慮が払われ
ていない。そこで、本発明者らは電気集じん機と組み合
わせて自動車道トンネル内の汚染空気から有害ガスを除
去する装置を開発し、これについて先に本出願人により
特許出願した(特開平3−233100号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記出願
に係る有害ガス除去装置の性能を向上させるためにその
後も種々実験を繰り返してきたが、その結果、特にNO
X (窒素酸化物)の除去に関して有効な知見を得た。こ
の発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、
自動車の排気ガス、暖房器具からの燃焼ガス、煙草の煙
などで汚染された環境大気から低濃度の有害ガスを除去
するのに適した有害ガス除去装置を提供することを目的
とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の装置は、先ずNO2 (二酸化窒素)を除
去する前段部と、次いでNO2 が除去された汚染空気か
らその他の有害ガスを除去する後段部とからなるものと
する。上記前段部はカーボンシートからなるフィルタで
構成し、後段部は活性炭とTiO2 (二酸化チタン)と
の混合物ないしはこれに鉄、コバルト、ニッケルなどの
鉄系金属の酸化物、例えばFe2 3 (三二酸化鉄)を
加えた混合物、及びこれに波長が400nm以下の光を
照射する光源で構成するのがよい。ここで、カーボンシ
ートは不織布の表面に活性炭の粉末を付着させたもので
ある。
【0005】また、活性炭とTiO2 との混合物、ある
いはこれにFe2 3 などの鉄系金属酸化物を加えた混
合物(以下、これらを単に混合物という)は、固体表面
に接着剤を塗布し、その上にサブミクロンオーダに粉砕
した活性炭粉末とTiO2 粉末との混合粉、あるいはこ
れにFe2 3 粉末を加えた混合粉をまぶすように付着
させたり、カーボンシート表面に上記TiO2 粉末とF
2 3 粉末との混合粉を捕捉させたりして構成するこ
とができる。更に、上記混合物に光を照射する光源とし
ては、例えば波長が300〜400nmの近紫外線ある
いは真空紫外線を発するブラックライトやハロゲンラン
プなどを使用することができる。
【0006】
【作用】NOX は通常NOとNO2 の形で汚染空気中に
存在するが、上記混合物と光源とからなる除去装置でN
X を除去する実験において、NOの除去率はNO2
汚染空気中に同時に存在するとNO単独の場合に比べて
大幅に低下することが判明した。そこで、この発明では
有害ガス除去装置をNO2 を除去する前段部と、NOや
SO2 などのその他の有害ガスを除去する後段部とに分
け、汚染空気をまず前段部に導いてNO2 を除去し、そ
の後、NO2 が除去された汚染空気を後段部に導いてそ
の他の有害ガスを除去するものとする。このような構成
によれば、全体としてNOX 除去効果が著しく向上する
ことが実験により確かめられた。
【0007】NO2 は物理的な吸着作用により活性炭に
良好に捕捉されるので、前段部はカーボンシートからな
るフィルタで構成するのがよい。NOやSOX (一般に
はSO2 )は活性炭単独では捕捉できないが、TiO2
を混合し、これに光を照射することにより捕捉可能にな
る。それは上記出願に係る明細書にも記載したように、
TiO2 が光照射により活性化して表面に生じる酸化活
性種によりNOやSO2 を酸化してこれをイオン化し、
生じた硝酸イオン(NO3 - )や硫酸イオン(S
4 2- )などの酸化生成物を活性炭が保持するためであ
る。その際、Fe2 3 などの鉄系金属酸化物は更に上
記イオンと結合して塩を生成し、酸化生成物を化学的に
捕捉してNOやSO2 の除去効果を一層高める。CO
(一酸化炭素)は後段部を通過することにより酸化され
てCO2 (炭酸ガス)となるが、これをそのまま排出す
ると問題となる環境下では別途除去手段を設けるものと
する。
【0008】
【実施例】以下、図1及び図2に基づいて、自動車道ト
ンネル用空気浄化設備の一部を構成するこの発明の実施
例について説明する。ここで、図1は空気浄化設備が設
置されたずい道の縦断面図、図2は図1における有害ガ
ス除去装置部分の拡大縦断面図である。図において、1
は図示しない自動車道トンネルに付設された迂回ずい道
で、このずい道1は両端が自動車道トンネルの側壁にあ
けられた吸気口及び排気口に接続されている。
【0009】ずい道1内には電気集じん機2が設置さ
れ、更にその後段にダクト3を介して有害ガス除去装置
4が配置されている。電気集じん機2は帯電部2aと集
じん部2bとからなっている。また、有害ガス除去装置
4は前段部4aと後段部4bとからなっている。図示し
ないが、ずい道1内には電気集じん機2及び有害ガス除
去装置4の前後に送風機がそれぞれ設置されており、吸
気口から矢印で示すようにずい道1内に吸引された自動
車道トンネル内の汚染空気は、電気集じん機2で煤じん
が除去され、その後、有害ガス除去装置4でNOx 、S
x 、COなどが除去されて再び自動車道トンネル内に
戻される。
【0010】電気集じん機2に吸気側ダンパ5を通して
導かれた汚染空気は、高電圧発生装置6から例えば直流
11KVの電圧が印加された帯電部2aを通過する間に
煤じん粒子に電荷が与えられ、更に前記電源装置6から
例えば直流5.5KVの電圧が印加された集じん部2bを
通過する際に帯電粒子が集じん極板に捕集される。煤じ
んを除去された汚染空気は、排気側ダンパ7を通してダ
クト3内に排出され、補助送風機8で有害ガス除去装置
4に送り込まれる。ダクト3は電気集じん機2に接続さ
れる図の左端が方形断面となっており、円筒状の有害ガ
ス除去装置4に接続される右端に向かって断面が徐々に
円形に変化している。なお、9は圧縮空気を吹き付けて
電気集じん機2の電極に堆積した煤じんを払い落とすエ
アノズル、10はこれに圧縮空気を供給するコンプレッ
サ、11は払い落とされた煤じんを回収するダスト分離
装置である。
【0011】有害ガス除去装置4は、図2に示す構成の
前段部4aと後段部4bとからなっている。図2におい
て、前段部4aは円筒ケーシング12内に前後複数段
(図の場合は3段)にわたってカーボンシートからなる
フィルタ13が設置されたものである。カーボンシート
は不織布に活性炭粉末を付着させたもので良好な通気性
を有している。
【0012】一方、後段部4bは図2に示すように、円
筒ケーシング12と気密に接続された円筒ケーシング1
4内に、カーボンシートからなる円筒状のフィルタ15
が同心的に収納され、その中心に棒状の光源16が配置
された構成となっている。フィルタ15の内外表面には
接着剤によりTiO2 粉末とFe2 3 粉末との混合粉
がまぶすように付着させられている。光源16はフィル
タ15の表面に波長が300〜400nmの近紫外線あ
るいは真空紫外線を照射するもので、ブラックライトや
ハロゲンランプなどが使用されている。光源16には電
気集じん機2の高電圧発生装置6(図1)から給電され
る。図示の通り、フィルタ15の前端と円筒ケーシング
14との間は環状のじゃま板17で閉塞され、フィルタ
15の後端は円板状のじゃま板18で閉塞されていて、
汚染空気は矢印で示すようにフィルタ15を内側から外
側に通過する。
【0013】ここで、有害ガス除去装置4に入った有害
ガスを含む汚染空気は、先ず前段部4aでNO2 がフィ
ルタ13に物理的に吸着されて除去される。NO2 が除
去された汚染空気は次いで後段部4bに入り、ここでN
O、SO2 、COなどが除去される。後段部4bでは、
光源16からの光によりTiO2 が活性化し、その表面
に生じる酸化活性種によりNOやSO2 が酸化されてイ
オン化する。生じた硝酸イオンや硫酸イオンは活性炭に
保持されて除去される。同時に、Fe2 3 は上記酸化
生成物とイオン結合して窒素化合物などの塩を生成し、
これを化学的に捕捉する。また、COは酸化されてCO
2 の形になる。
【0014】上記構成において、後段部4bにNO2
NOを同時に導くと、NO2 を含まない場合に比べてN
Oの除去率が条件にもよるが例えば1/3程度に低下す
る。これはNO2 の存在によってNOの酸化が阻害され
るためであると考えられる。そこで、図示実施例の通り
前段部4aを設け、ここで予めNO2 を除去しておくこ
とにより、NOはそれが単独の場合と同程度の高率で除
去され、有害ガス除去装置4としてのNOX 、つまりN
2 とNOの除去性能が大幅に高まる。
【0015】なお、図示実施例では後段部4bとしてカ
ーボンフィルタ15にTiO2 粉末とFe2 3 粉末の
混合粉を付着させたものを示したが、適宜の素材からな
る固体表面に活性炭粉末とTiO2 粉末との混合粉、あ
るいはこれに更にFe2 3粉末を加えた混合粉を付着
させ、これに処理ガスを接触させるように構成すること
も可能である。
【0016】
【発明の効果】以上述べた通り、この発明によれば、有
害ガス除去装置をNO2 を除去する前段部とその他のガ
スを除去する後段部との2段構えとしたことにより、後
段部におけるNOの除去がNO2 の存在により阻害され
ることがなくなり、高いNOXの除去率を達成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の有害ガス除去装置を設置し
たずい道の縦断面図である。
【図2】図1における有害ガス除去装置の拡大縦断面図
である。
【符号の説明】
2 電気集じん機 4 有害ガス除去装置 4a 前段部 4b 後段部 13 カーボンフィルタ 16 光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大内 日出夫 茨城県つくば市小野川16番3 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 竹内 浩士 茨城県つくば市小野川16番3 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 怱 那 周 三 茨城県つくば市小野川16番3 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 大井 明彦 茨城県つくば市小野川16番3 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 宮本 昌広 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 新貝 和照 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 笹本 利治 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 野口 幸洋 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】NO2 を含む有害ガスで汚染された空気か
    ら前記有害ガスを除去する装置において、先ずNO2
    除去する前段部と、次いでNO2 が除去された汚染空気
    からその他の有害ガスを除去する後段部とに分けて構成
    したことを特徴とする有害ガス除去装置。
  2. 【請求項2】前段部をカーボンシートからなるフィルタ
    で構成し、後段部を活性炭とTiO2 との混合物ないし
    はこれに鉄系金属酸化物を加えた混合物、及びこれに波
    長が400nm以下の光を照射する光源で構成したこと
    を特徴とする請求項1記載の有害ガス除去装置。
JP4078367A 1992-02-28 1992-02-28 有害ガス除去装置 Pending JPH05237335A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100458808B1 (ko) * 2000-07-24 2004-12-03 도꾸리쯔교세이호진 상교기쥬쯔 소고겡뀨죠 배기가스의 정화처리장치
JP2009240973A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Nishimatsu Constr Co Ltd 排気ガス処理システムおよび排気ガス処理方法
JP2023042207A (ja) * 2021-09-14 2023-03-27 国立大学法人 東京大学 No吸着材の製造方法、no吸着材、ならびにこれを備える排ガス浄化装置

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JP2023042207A (ja) * 2021-09-14 2023-03-27 国立大学法人 東京大学 No吸着材の製造方法、no吸着材、ならびにこれを備える排ガス浄化装置

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