JPH054027A - 排一酸化二窒素ガスの処理方法 - Google Patents
排一酸化二窒素ガスの処理方法Info
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Classifications
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 アジピン酸の製造工程で副生するＮ2Ｏを含
む排ガスのＮ2Ｏガスを効率的に処理する方法 【構成】 シクロヘキサノール又はシクロヘキサノン又
はそれらの混合物を硝酸酸化してアジピン酸を製造する
工程で、副生する一酸化二窒素を含む排ガスを酸化第二
銅触媒の存在下で連続的に窒素と酸素に分解し、分解の
際に発生する熱で水蒸気を発生させ、予熱器を加熱す
る。 【効果】 排ガス中のＮ2Ｏを長期連続的に安定して窒
素と酸素に分解し、分解の際に発生する熱を有効に回収
することができる。
む排ガスのＮ2Ｏガスを効率的に処理する方法 【構成】 シクロヘキサノール又はシクロヘキサノン又
はそれらの混合物を硝酸酸化してアジピン酸を製造する
工程で、副生する一酸化二窒素を含む排ガスを酸化第二
銅触媒の存在下で連続的に窒素と酸素に分解し、分解の
際に発生する熱で水蒸気を発生させ、予熱器を加熱す
る。 【効果】 排ガス中のＮ2Ｏを長期連続的に安定して窒
素と酸素に分解し、分解の際に発生する熱を有効に回収
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シクロヘキサノール又
はシクロヘキサノン又はそれらの混合物を硝酸により酸
化してアジピン酸を製造するのに際し、副生する一酸化
二窒素（以下Ｎ2Ｏと表記する）を含む排ガス（以下該
酸化排ガスと表記する）を触媒層に通し、主成分である
Ｎ2Ｏを連続的に窒素と酸素に分解し、分解の最に発生
する熱を有効に回収する事を目的とする、排Ｎ2Ｏガス
の処理方法に関する。
はシクロヘキサノン又はそれらの混合物を硝酸により酸
化してアジピン酸を製造するのに際し、副生する一酸化
二窒素（以下Ｎ2Ｏと表記する）を含む排ガス（以下該
酸化排ガスと表記する）を触媒層に通し、主成分である
Ｎ2Ｏを連続的に窒素と酸素に分解し、分解の最に発生
する熱を有効に回収する事を目的とする、排Ｎ2Ｏガス
の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アジピン酸を硝酸によって酸化するのに
際し、副生するガスは一般に、一酸化二窒素（Ｎ
2Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ2）、二
酸化炭素、窒素からなる。このうち、一酸化窒素は酸化
されて二酸化窒素となり、二酸化窒素は水に溶けて酸性
を示す大気汚染物質であり、両者と化学平衡にある他の
窒素酸化物とともにＮＯｘと呼ばれている。アジピン酸
製造工程に於ては、大気汚染を防止するため、一酸化窒
素は空気酸化により二酸化窒素とし、副生する二酸化窒
素と共に水による吸収反応によって硝酸として回収する
方法が一般に知られている。
際し、副生するガスは一般に、一酸化二窒素（Ｎ
2Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ2）、二
酸化炭素、窒素からなる。このうち、一酸化窒素は酸化
されて二酸化窒素となり、二酸化窒素は水に溶けて酸性
を示す大気汚染物質であり、両者と化学平衡にある他の
窒素酸化物とともにＮＯｘと呼ばれている。アジピン酸
製造工程に於ては、大気汚染を防止するため、一酸化窒
素は空気酸化により二酸化窒素とし、副生する二酸化窒
素と共に水による吸収反応によって硝酸として回収する
方法が一般に知られている。
【０００３】一方、Ｎ2Ｏは、他のＮＯｘと異なり化学
的に安定で、酸性を示さず、大気汚染物質ではない。こ
の為、酸化に要した余剰空気などと共に、大気に放出す
るのが一般的である。しかしながら、Ｎ2Ｏは、二酸化
炭素などと共に、地球温暖化につながる温室効果ガスと
考えられている。Ｎ2Ｏの主な放出源は土壌および海洋
から自然の生物代謝によるものである（ＡＴＯＭＯＳＰ
ＨＥＲＩＣ ＯＺＯＮＥ，１９８５）と考えられる。従
って、世界中のアジピン酸工場から排出されるＮ2Ｏは
地球上の全放出量の５％以下であると考えられる。しか
しながら、オゾン層を破壊する可能性もあり、放出箇所
が特定できる点を考慮すると、環境に影響を与えないガ
スに分解することが望ましい。
的に安定で、酸性を示さず、大気汚染物質ではない。こ
の為、酸化に要した余剰空気などと共に、大気に放出す
るのが一般的である。しかしながら、Ｎ2Ｏは、二酸化
炭素などと共に、地球温暖化につながる温室効果ガスと
考えられている。Ｎ2Ｏの主な放出源は土壌および海洋
から自然の生物代謝によるものである（ＡＴＯＭＯＳＰ
ＨＥＲＩＣ ＯＺＯＮＥ，１９８５）と考えられる。従
って、世界中のアジピン酸工場から排出されるＮ2Ｏは
地球上の全放出量の５％以下であると考えられる。しか
しながら、オゾン層を破壊する可能性もあり、放出箇所
が特定できる点を考慮すると、環境に影響を与えないガ
スに分解することが望ましい。
【０００４】Ｎ2Ｏを酸化物触媒で酸素と窒素に分解す
ることは、重要な触媒研究の分野であり、古くから知ら
れている（斎藤泰和，触媒，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．２，１
２９（１９５９））。最近においては、麻酔用の笑気ガ
ス中のＮ2Ｏを分解すること（特公６１−５０６５０そ
の他）も知られている。この場合の取扱ガスは、Ｎ2Ｏ
と酸素のみの混合気体であり、比較的少量の処理を対象
としており、アジピン酸製造工程から副生するＮ2Ｏの
分解についての言及はない。
ることは、重要な触媒研究の分野であり、古くから知ら
れている（斎藤泰和，触媒，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．２，１
２９（１９５９））。最近においては、麻酔用の笑気ガ
ス中のＮ2Ｏを分解すること（特公６１−５０６５０そ
の他）も知られている。この場合の取扱ガスは、Ｎ2Ｏ
と酸素のみの混合気体であり、比較的少量の処理を対象
としており、アジピン酸製造工程から副生するＮ2Ｏの
分解についての言及はない。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第
一の目的は、アジピン酸製造工程から副生するＮ2Ｏを
含む排ガスに対して、長期的に使用できるような寿命を
持つ触媒を提供するものである。本発明の第二の目的
は、該酸化排ガス中のＮ2Ｏを完全に分解し、得られる
分解熱を効率的かつ経済的に回収することができる技術
を提供することにある。
一の目的は、アジピン酸製造工程から副生するＮ2Ｏを
含む排ガスに対して、長期的に使用できるような寿命を
持つ触媒を提供するものである。本発明の第二の目的
は、該酸化排ガス中のＮ2Ｏを完全に分解し、得られる
分解熱を効率的かつ経済的に回収することができる技術
を提供することにある。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、従来よ
り活性が高いと考えられていた触媒、さらにその他の触
媒について、流通式の分解反応器を用いて、該酸化排ガ
ス中のＮ2Ｏの分解反応を試みた。何れの触媒も反応温
度を高くするに従い、高いＮ2Ｏの分解率を示し、触媒
活性が向上することが判り、Ｎ2Ｏに対しての初期活性
が認められた。
り活性が高いと考えられていた触媒、さらにその他の触
媒について、流通式の分解反応器を用いて、該酸化排ガ
ス中のＮ2Ｏの分解反応を試みた。何れの触媒も反応温
度を高くするに従い、高いＮ2Ｏの分解率を示し、触媒
活性が向上することが判り、Ｎ2Ｏに対しての初期活性
が認められた。
【０００７】しかし、長期間の連続使用においては該酸
化排ガスの組成による影響が発現し、一定の分解条件で
あるにも関わらず、使用中に活性の低下するものがあっ
た。更に研究を進めた結果、酸化第二銅を用いると長期
間にわたって高い分解率を示し、連続的に窒素と酸素に
分解できることが判明した。すなわち、本発明はシクロ
ヘキサノール又はシクロヘキサノン又はそれらの混合物
を硝酸酸化してアジピン酸を製造する工程で、副生する
一酸化二窒素を含む排ガスを酸化第二銅触媒の存在下で
連続的に窒素と酸素に分解することを特徴とする排一酸
化二窒素ガスの処理方法である。
化排ガスの組成による影響が発現し、一定の分解条件で
あるにも関わらず、使用中に活性の低下するものがあっ
た。更に研究を進めた結果、酸化第二銅を用いると長期
間にわたって高い分解率を示し、連続的に窒素と酸素に
分解できることが判明した。すなわち、本発明はシクロ
ヘキサノール又はシクロヘキサノン又はそれらの混合物
を硝酸酸化してアジピン酸を製造する工程で、副生する
一酸化二窒素を含む排ガスを酸化第二銅触媒の存在下で
連続的に窒素と酸素に分解することを特徴とする排一酸
化二窒素ガスの処理方法である。
【０００８】本発明の実施態様を以下に示す。まず、ア
ジピン酸製造工程からの排ガスは前述の酸性ガスである
ＮＯｘを含んでいるので、これによるよる腐食を考慮
し、出来るだけ低濃度にしてから分解装置に供給するこ
とが望ましい。該酸化排ガス中の一酸化窒素、二酸化窒
素を水吸収などにより合わせて１％以下にした後、触媒
を充填した反応器で分解することが好ましい。
ジピン酸製造工程からの排ガスは前述の酸性ガスである
ＮＯｘを含んでいるので、これによるよる腐食を考慮
し、出来るだけ低濃度にしてから分解装置に供給するこ
とが望ましい。該酸化排ガス中の一酸化窒素、二酸化窒
素を水吸収などにより合わせて１％以下にした後、触媒
を充填した反応器で分解することが好ましい。
【０００９】酸化第二銅触媒は単独、またはこれを担体
に担持させたもののどちらでもよいが、耐熱温度の向上
から担持させることが望ましい。担体は、使用温度に耐
え得るものであればアルミナ、シリカ、チタニア、ゼオ
ライトその他種類を問わながアルミナが好ましい。担持
量はＮ2Ｏの分解性能を発現する量以上であれば良く、
１から１０％の担持量を持つことが好ましい。
に担持させたもののどちらでもよいが、耐熱温度の向上
から担持させることが望ましい。担体は、使用温度に耐
え得るものであればアルミナ、シリカ、チタニア、ゼオ
ライトその他種類を問わながアルミナが好ましい。担持
量はＮ2Ｏの分解性能を発現する量以上であれば良く、
１から１０％の担持量を持つことが好ましい。
【００１０】本発明においては粒状のアルミナ担体に酸
化第二銅を含侵・担持させた触媒を、配管状の反応管内
に長さ５０ｍｍ以上となるよう充填したものを用いた。
触媒層の空塔体積に対する標準状態におけるガス流量
（以下ＳＶと表記する）は小さすぎると分解に必要な触
媒量が大きくなり、大きすぎるとＮ2Ｏの分解率が下が
って反応温度を高くしないといけない。このためＳＶは
１００ｈｒー1から１００００ｈｒー1の間にあることが好
ましい。
化第二銅を含侵・担持させた触媒を、配管状の反応管内
に長さ５０ｍｍ以上となるよう充填したものを用いた。
触媒層の空塔体積に対する標準状態におけるガス流量
（以下ＳＶと表記する）は小さすぎると分解に必要な触
媒量が大きくなり、大きすぎるとＮ2Ｏの分解率が下が
って反応温度を高くしないといけない。このためＳＶは
１００ｈｒー1から１００００ｈｒー1の間にあることが好
ましい。
【００１１】一方、反応温度は４００℃以上が必要であ
る。Ｎ2Ｏの分解は、（１）式
る。Ｎ2Ｏの分解は、（１）式
【００１２】
【化１】
【００１３】の発熱反応である。しかし、触媒活性のみ
を求めて反応温度を高くし過ぎると、反応熱によって触
媒酸化物または／かつ担体化合物が高温となり、構造の
変化をきたすなど触媒の劣化を招いてしまい好ましくな
い。従って、反応温度は４００から６００℃以内にある
ことが好ましい。また、上記分解において放出される反
応熱は比較的大きなものであり、その熱量を回収して蒸
気を発生し、熱源として利用することが出来る。
を求めて反応温度を高くし過ぎると、反応熱によって触
媒酸化物または／かつ担体化合物が高温となり、構造の
変化をきたすなど触媒の劣化を招いてしまい好ましくな
い。従って、反応温度は４００から６００℃以内にある
ことが好ましい。また、上記分解において放出される反
応熱は比較的大きなものであり、その熱量を回収して蒸
気を発生し、熱源として利用することが出来る。
【００１４】酸化第二銅アルミナ担持触媒を、アジピン
酸製造工程からの該酸化排ガスの処理に利用する例を図
１に従って以下に示す。まず、空気によって一酸化窒素
を酸化して二酸化窒素としてから、アジピン酸製造工程
からの排ガス１はＮＯｘ吸収塔１３に供給される。ガス
中の二酸化窒素は、吸収水２に吸収され、硝酸水溶液３
として塔底より抜き出される。塔頂からはＮ2Ｏを主成
分とする該酸化排ガス４が、ほぼ常温・常圧状態で供給
ガス予熱用熱交換器１４に供給される。
酸製造工程からの該酸化排ガスの処理に利用する例を図
１に従って以下に示す。まず、空気によって一酸化窒素
を酸化して二酸化窒素としてから、アジピン酸製造工程
からの排ガス１はＮＯｘ吸収塔１３に供給される。ガス
中の二酸化窒素は、吸収水２に吸収され、硝酸水溶液３
として塔底より抜き出される。塔頂からはＮ2Ｏを主成
分とする該酸化排ガス４が、ほぼ常温・常圧状態で供給
ガス予熱用熱交換器１４に供給される。
【００１５】所定の温度まで予熱された該酸化排ガス５
は、触媒充填反応器１５に導かれる。反応器の形式は、
固定床、流動床いずれを用いても良い。本例では固定床
による等温反応器の例を示す。分解熱の大部分は、反応
管の外部と蒸気ドラム１７間を循環する熱水１０および
１１に吸収される。熱水は蒸気ドラムで蒸発し、蒸気１
２としてその熱を再利用できる。蒸発した水分は常時給
水予備タンク１８よりボイラ用供給水９として供給され
る。
は、触媒充填反応器１５に導かれる。反応器の形式は、
固定床、流動床いずれを用いても良い。本例では固定床
による等温反応器の例を示す。分解熱の大部分は、反応
管の外部と蒸気ドラム１７間を循環する熱水１０および
１１に吸収される。熱水は蒸気ドラムで蒸発し、蒸気１
２としてその熱を再利用できる。蒸発した水分は常時給
水予備タンク１８よりボイラ用供給水９として供給され
る。
【００１６】なお、固定床による断熱反応の場合には、
反応器出口温度が上がるため、空気等で該酸化排ガスを
希釈して反応器に供給する方法が望ましい。分解反応後
の窒素と酸素を主成分とする処理済みガス６は、先の熱
交換器１４にて該酸化排ガス４を予熱することによって
自身は熱除去される。熱除去された処理済みガス７は、
更に冷却用熱交換器または大気希釈装置１６に於て冷却
および／または希釈してから、外気温に近い処理済みガ
ス８として大気に放出されることが望ましい。
反応器出口温度が上がるため、空気等で該酸化排ガスを
希釈して反応器に供給する方法が望ましい。分解反応後
の窒素と酸素を主成分とする処理済みガス６は、先の熱
交換器１４にて該酸化排ガス４を予熱することによって
自身は熱除去される。熱除去された処理済みガス７は、
更に冷却用熱交換器または大気希釈装置１６に於て冷却
および／または希釈してから、外気温に近い処理済みガ
ス８として大気に放出されることが望ましい。
【００１７】一方、分解反応が起こって十分な発熱が得
られる温度は４００℃以上である。反応器の温度が低い
立ち上げ時には導入用配管１９に該酸化排ガス４を導
き、立ち上げ用予熱器２０にて所定の温度まで暖める必
要がある。これは炭化水素その他の可燃性ガスまたは液
体を燃焼させるものが考えられるが、必要な熱量を供給
できるものであればその種類を問わず利用しうる。
られる温度は４００℃以上である。反応器の温度が低い
立ち上げ時には導入用配管１９に該酸化排ガス４を導
き、立ち上げ用予熱器２０にて所定の温度まで暖める必
要がある。これは炭化水素その他の可燃性ガスまたは液
体を燃焼させるものが考えられるが、必要な熱量を供給
できるものであればその種類を問わず利用しうる。
【００１８】
【実施例】次に、実施例および比較例によって本発明を
さらに詳しく説明する。
さらに詳しく説明する。
【００１９】
【実施例１】所定濃度の硝酸第二銅水溶液を市販の担体
用アルミナに１．５時間以上攪拌状態で含侵させてか
ら、液溜り、担持むらが起こらないように液切りを行っ
た。次に１２０℃の熱風を用い、６時間乾燥させた。さ
らに電気炉の温度を徐々に上げ５００℃で３時間焼成し
た。焼成品の銅の担持量は酸化第二銅換算で３重量％で
あった。
用アルミナに１．５時間以上攪拌状態で含侵させてか
ら、液溜り、担持むらが起こらないように液切りを行っ
た。次に１２０℃の熱風を用い、６時間乾燥させた。さ
らに電気炉の温度を徐々に上げ５００℃で３時間焼成し
た。焼成品の銅の担持量は酸化第二銅換算で３重量％で
あった。
【００２０】内径２２ｍｍの石英管に触媒約２８ｃｍ3
を詰め、石英管の外側を電熱器にて加熱し、反応温度を
４９５℃、ＳＶ９００ｈｒー1で、Ｎ2Ｏの分解を行っ
た。図３のごとく殆ど分解率の低下は見られなかった。
を詰め、石英管の外側を電熱器にて加熱し、反応温度を
４９５℃、ＳＶ９００ｈｒー1で、Ｎ2Ｏの分解を行っ
た。図３のごとく殆ど分解率の低下は見られなかった。
【００２１】
【比較例】アジピン酸製造工程から副生する表１の組成
を持つ排ガスを用いて各種触媒の初期活性を比較した。
各種触媒を内径３２ｍｍの石英管に長さ１００ｍｍとな
るよう充填し反応管とした。この反応管のまわりを電気
炉でかこみ、反応管に該酸化排ガスをＳＶ９００ｈｒー1
で流しながら所定の温度に加熱した。反応管の入口及び
出口のガスを採取し、ガスクロマトグラフィーによって
Ｎ2Ｏ、窒素、酸素、二酸化炭素の濃度を測定し、Ｎ2Ｏ
の分解率を得た。結果は表２に５０％および９０％のＮ
2Ｏ分解率を示した温度を示す。表中に於て日揮は日揮
化学株式会社製、日興は日興リカ株式会社製、日産は日
産ガードラー触媒株式会社製を示す。また、未達は分解
が起こっているものの、所定の分解率に達しなかったこ
とを示す。
を持つ排ガスを用いて各種触媒の初期活性を比較した。
各種触媒を内径３２ｍｍの石英管に長さ１００ｍｍとな
るよう充填し反応管とした。この反応管のまわりを電気
炉でかこみ、反応管に該酸化排ガスをＳＶ９００ｈｒー1
で流しながら所定の温度に加熱した。反応管の入口及び
出口のガスを採取し、ガスクロマトグラフィーによって
Ｎ2Ｏ、窒素、酸素、二酸化炭素の濃度を測定し、Ｎ2Ｏ
の分解率を得た。結果は表２に５０％および９０％のＮ
2Ｏ分解率を示した温度を示す。表中に於て日揮は日揮
化学株式会社製、日興は日興リカ株式会社製、日産は日
産ガードラー触媒株式会社製を示す。また、未達は分解
が起こっているものの、所定の分解率に達しなかったこ
とを示す。
【００２２】この中から、低温でも活性の高いパラジウ
ムのアルミナ担持触媒（日揮／Ｋ２４０）、酸化第二銅
と酸化亜鉛混合物触媒（日揮／Ｎ２１１）を長期テスト
に供した。内径２２ｍｍの石英管に触媒約２８ｃｍ3を
詰め、石英管の外側を電熱器にて加熱した。反応温度
は、パラジウムのアルミナ担持触媒の場合４３０℃、酸
化第二銅と酸化亜鉛触媒の場合４４０℃とした。表１の
組成を持つ該酸化排ガスをＳＶ９００ｈｒー1で流し、Ｎ
2Ｏの分解率の経時変化を見た。図２のごとく触媒の活
性が下がり、分解率が低下した。
ムのアルミナ担持触媒（日揮／Ｋ２４０）、酸化第二銅
と酸化亜鉛混合物触媒（日揮／Ｎ２１１）を長期テスト
に供した。内径２２ｍｍの石英管に触媒約２８ｃｍ3を
詰め、石英管の外側を電熱器にて加熱した。反応温度
は、パラジウムのアルミナ担持触媒の場合４３０℃、酸
化第二銅と酸化亜鉛触媒の場合４４０℃とした。表１の
組成を持つ該酸化排ガスをＳＶ９００ｈｒー1で流し、Ｎ
2Ｏの分解率の経時変化を見た。図２のごとく触媒の活
性が下がり、分解率が低下した。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】本発明により、シクロヘキサノール又は
シクロヘキサノン又はそれらの混合物を硝酸により酸化
してアジピン酸を製造するのに際し、副生する排ガスの
主成分であるＮ2Ｏを連続的に窒素と酸素に分解し、分
解の際に発生する熱を有効に回収することが出来る。
シクロヘキサノン又はそれらの混合物を硝酸により酸化
してアジピン酸を製造するのに際し、副生する排ガスの
主成分であるＮ2Ｏを連続的に窒素と酸素に分解し、分
解の際に発生する熱を有効に回収することが出来る。
【図１】本発明による該酸化排ガスを処理し、反応熱を
上記として回収するプロセスの概念図である。
上記として回収するプロセスの概念図である。
【図２】比較例の触媒による該酸化排ガス中のＮ2Ｏの
分解率の長期変化を示す図である。
分解率の長期変化を示す図である。
【図３】実施例の触媒による該酸化排ガス中のＮ2Ｏの
分解率の長期変化を示す図である。
分解率の長期変化を示す図である。
１ アジピン酸製造工程からの排ガス
２ 吸収水
３ 硝酸水溶液
４ 該酸化排ガス
５ 該酸化排ガス（予熱済み）
６ 処理済みガス
７ 処理済みガス（熱除去済み）
８ 処理済みガス（冷却済み）
９ ボイラ用供給水
１０ 熱水（反応器入）
１１ 熱水（反応器出）
１２ 蒸気
１３ ＮＯｘ吸収塔
１４ 供給ガス予熱用熱交換器
１５ 触媒充填反応器
１６ 冷却用熱交換器または大気希釈装置
１７ 蒸気ドラム
１８ 給水予備タンク
１９ 立ち上げ時導入用配管
２０ 立ち上げ用触媒予熱器
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｃ０７Ｃ 55/14 6742−4Ｈ
Claims (2)
- 【請求項１】シクロヘキサノール又はシクロヘキサノン
又はそれらの混合物を硝酸酸化してアジピン酸を製造す
る工程で、副生する一酸化二窒素を含む排ガスを酸化第
二銅触媒の存在下で連続的に窒素と酸素に分解すること
を特徴とする排一酸化二窒素ガスの処理方法。 - 【請求項２】該排一酸化二窒素ガスを予熱器にて加熱し
て、該触媒層を有する分解装置に供給し、分解の際に発
生する熱で水蒸気を発生させ、分解後のガスで該予熱器
を加熱する特許請求範囲第１項の排一酸化二窒素ガスの
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158119A JPH054027A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 排一酸化二窒素ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158119A JPH054027A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 排一酸化二窒素ガスの処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054027A true JPH054027A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=15664718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3158119A Pending JPH054027A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 排一酸化二窒素ガスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH054027A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0768131A (ja) * | 1993-05-10 | 1995-03-14 | Grande Paroisse Sa | 排気ガス、特に硝酸酸化を含む合成プロセスの排気ガス中の亜酸化窒素の含有量を低下させる方法 |
| WO1999025461A1 (fr) * | 1997-11-18 | 1999-05-27 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Procede et dispositif de prevention contre le rechauffement general de la planete |
| JP2000325743A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-11-28 | Basf Ag | Ｎ２ｏの熱分解 |
| WO2007122678A1 (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Sumitomo Metal Mining Engineering Co., Ltd. | 亜酸化窒素を含むガスの処理方法及び装置 |
| WO2013124997A1 (ja) | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 昭和電工株式会社 | 発電装置、発電方法、分解ガスボイラー及び分解ガスタービン |
| WO2013124998A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 昭和電工株式会社 | 熱輸送装置及び熱輸送方法 |
| WO2013124999A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 昭和電工株式会社 | 熱輸送装置及び熱輸送方法 |
| WO2013125003A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 昭和電工株式会社 | エネルギー取出装置及びエネルギー取出方法 |
| WO2013125000A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 昭和電工株式会社 | 熱輸送装置及び熱輸送方法 |
| JP2013192437A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-09-26 | Showa Denko Kk | エネルギー取出装置及びエネルギー取出方法 |
| WO2014112640A1 (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | 昭和電工株式会社 | 含窒素水処理システムおよび含窒素水処理方法 |
| CN106110848A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-11-16 | 成都普瑞得科技有限公司 | 氮氧化物减排系统与氮氧化物减排的方法 |
| CN113144890A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-23 | 北京工业大学 | 一种含高浓度笑气的废气净化系统及方法 |
| CN113477049A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-08 | 北京华普蓝天环境科技有限公司 | 一种低温n2o分级混合分解净化系统及方法 |
| WO2022152605A1 (en) * | 2021-01-13 | 2022-07-21 | Basf Se | Process for working-up a nitrous oxide comprising off-gas stream |
| WO2022152608A1 (en) * | 2021-01-13 | 2022-07-21 | Basf Se | A process for decomposing nitrous oxide from a gas stream |
| CN114984750A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-02 | 江苏航天惠利特环保科技有限公司 | 一种亚硝气固定床的换热反应减排方法 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3158119A patent/JPH054027A/ja active Pending
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0768131A (ja) * | 1993-05-10 | 1995-03-14 | Grande Paroisse Sa | 排気ガス、特に硝酸酸化を含む合成プロセスの排気ガス中の亜酸化窒素の含有量を低下させる方法 |
| WO1999025461A1 (fr) * | 1997-11-18 | 1999-05-27 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Procede et dispositif de prevention contre le rechauffement general de la planete |
| US6500398B1 (en) | 1997-11-18 | 2002-12-31 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for decomposing N2O |
| KR100397650B1 (ko) * | 1997-11-18 | 2003-09-13 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 아산화질소의 접촉분해 방법 및 그 장치 |
| CN100368058C (zh) * | 1997-11-18 | 2008-02-13 | 旭化成株式会社 | 防止地球温室化用的方法及其装置 |
| JP2000325743A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-11-28 | Basf Ag | Ｎ２ｏの熱分解 |
| WO2007122678A1 (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Sumitomo Metal Mining Engineering Co., Ltd. | 亜酸化窒素を含むガスの処理方法及び装置 |
| JP2013192437A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-09-26 | Showa Denko Kk | エネルギー取出装置及びエネルギー取出方法 |
| WO2013125003A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 昭和電工株式会社 | エネルギー取出装置及びエネルギー取出方法 |
| US9567875B2 (en) | 2012-02-23 | 2017-02-14 | Showa Denko K.K. | Power generation apparatus, power generation method, decomposition-gas turbine and decomposition-gas boiler |
| WO2013124998A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 昭和電工株式会社 | 熱輸送装置及び熱輸送方法 |
| WO2013125000A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 昭和電工株式会社 | 熱輸送装置及び熱輸送方法 |
| WO2013124997A1 (ja) | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 昭和電工株式会社 | 発電装置、発電方法、分解ガスボイラー及び分解ガスタービン |
| JPWO2013124999A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2015-05-21 | 昭和電工株式会社 | 熱輸送装置及び熱輸送方法 |
| WO2013124999A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 昭和電工株式会社 | 熱輸送装置及び熱輸送方法 |
| WO2014112640A1 (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | 昭和電工株式会社 | 含窒素水処理システムおよび含窒素水処理方法 |
| CN106110848A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-11-16 | 成都普瑞得科技有限公司 | 氮氧化物减排系统与氮氧化物减排的方法 |
| WO2022152605A1 (en) * | 2021-01-13 | 2022-07-21 | Basf Se | Process for working-up a nitrous oxide comprising off-gas stream |
| WO2022152608A1 (en) * | 2021-01-13 | 2022-07-21 | Basf Se | A process for decomposing nitrous oxide from a gas stream |
| CN113144890A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-23 | 北京工业大学 | 一种含高浓度笑气的废气净化系统及方法 |
| CN113477049A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-08 | 北京华普蓝天环境科技有限公司 | 一种低温n2o分级混合分解净化系统及方法 |
| CN114984750A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-02 | 江苏航天惠利特环保科技有限公司 | 一种亚硝气固定床的换热反应减排方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011113 |