JPH08323143A - 亜酸化窒素の除去方法 - Google Patents
亜酸化窒素の除去方法Info
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- JPH08323143A JPH08323143A JP7139302A JP13930295A JPH08323143A JP H08323143 A JPH08323143 A JP H08323143A JP 7139302 A JP7139302 A JP 7139302A JP 13930295 A JP13930295 A JP 13930295A JP H08323143 A JPH08323143 A JP H08323143A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
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- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 亜酸化窒素を含むガスを活性炭素材に200
℃以上で接触させることにより、活性炭素材と亜酸化窒
素とを反応させ、亜酸化窒素を窒素分子に還元させるこ
とを特徴とする亜酸化窒素の除去方法、並びに亜酸化窒
素と還元性ガスとを含むガスを、塩基性活性炭素材に2
00℃以上で接触させることにより、活性炭素材を触媒
として亜酸化窒素と還元性ガスを反応させ、亜酸化窒素
を窒素分子に還元させることを特徴とする亜酸化窒素の
除去方法。 【効果】 本発明は、自動車、発電所、工場等からの排
ガス中に含まれる亜酸化窒素を、希薄な濃度や、高い空
間速度、また水分や二酸化硫黄等の共存下でも、容易
に、且つ効率良く削減、除去でき、また共存する一酸化
炭素等をも同時に除去することが出来る、優れた亜酸化
窒素の除去方法を提供することができる。
℃以上で接触させることにより、活性炭素材と亜酸化窒
素とを反応させ、亜酸化窒素を窒素分子に還元させるこ
とを特徴とする亜酸化窒素の除去方法、並びに亜酸化窒
素と還元性ガスとを含むガスを、塩基性活性炭素材に2
00℃以上で接触させることにより、活性炭素材を触媒
として亜酸化窒素と還元性ガスを反応させ、亜酸化窒素
を窒素分子に還元させることを特徴とする亜酸化窒素の
除去方法。 【効果】 本発明は、自動車、発電所、工場等からの排
ガス中に含まれる亜酸化窒素を、希薄な濃度や、高い空
間速度、また水分や二酸化硫黄等の共存下でも、容易
に、且つ効率良く削減、除去でき、また共存する一酸化
炭素等をも同時に除去することが出来る、優れた亜酸化
窒素の除去方法を提供することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車、発電所、工場等
からの排ガス中の亜酸化窒素の削減、除去を目的とする
分野で用いられる。
からの排ガス中の亜酸化窒素の削減、除去を目的とする
分野で用いられる。
【0002】
【従来の技術】近年、産業の拡大にともない、排出され
る環境汚染物質は増加の一途をたどっている。特に窒素
酸化物は自動車の増加や発電所、工場等における石油、
石炭の燃焼量の増加により著しい増加を示し、大気汚染
や酸性雨を始めとする地球的規模での汚染源として、そ
の排出量の削減は危急の課題となっている。
る環境汚染物質は増加の一途をたどっている。特に窒素
酸化物は自動車の増加や発電所、工場等における石油、
石炭の燃焼量の増加により著しい増加を示し、大気汚染
や酸性雨を始めとする地球的規模での汚染源として、そ
の排出量の削減は危急の課題となっている。
【0003】かかる窒素酸化物の削減に対して、現在ま
で各種の対策・検討がなされているが、それは主に大気
中の二酸化窒素またはエンジン排ガスや燃焼排ガス中で
の一酸化窒素を削減対象とするものが殆どであった。こ
れに対して、亜酸化窒素(N 2O)の弊害は強く認識さ
れていなかったため、その対策は遅れていた。
で各種の対策・検討がなされているが、それは主に大気
中の二酸化窒素またはエンジン排ガスや燃焼排ガス中で
の一酸化窒素を削減対象とするものが殆どであった。こ
れに対して、亜酸化窒素(N 2O)の弊害は強く認識さ
れていなかったため、その対策は遅れていた。
【0004】しかし、最近になって、亜酸化窒素のもつ
地球温暖化能や成層圏におけるオゾン破壊能に基づく地
球的規模での環境破壊への影響が指摘されるようになり
(例えば、SAE Technical Paper
Series、890492(1989);J.Air
Waste Manage.Assoc.42巻、6
3(1992))、亜酸化窒素の除去方法に対しても研
究が広く行われるようになってきた。
地球温暖化能や成層圏におけるオゾン破壊能に基づく地
球的規模での環境破壊への影響が指摘されるようになり
(例えば、SAE Technical Paper
Series、890492(1989);J.Air
Waste Manage.Assoc.42巻、6
3(1992))、亜酸化窒素の除去方法に対しても研
究が広く行われるようになってきた。
【0005】亜酸化窒素は分子構造的分類では広義の窒
素酸化物NOXの範中に入れられることが多いが、亜酸
化窒素の特性は他の一酸化窒素(NO)や二酸化窒素
(NO 2)と大きく異なっており、その除去には独自の
技術が必要である。
素酸化物NOXの範中に入れられることが多いが、亜酸
化窒素の特性は他の一酸化窒素(NO)や二酸化窒素
(NO 2)と大きく異なっており、その除去には独自の
技術が必要である。
【0006】例えば、亜酸化窒素の除去に対しては、ガ
ソリンエンジンからの排気ガス脱硝処理に用いられてい
る三元触媒は亜酸化窒素の除去に有効ではなく、逆に三
元触媒を用いることで、NOがN2Oに不完全に還元さ
れ、排気ガス中のN2O濃度が増加することが報告され
ている。(例えば、SAE Technical Pa
per Series、940926(1994))
ソリンエンジンからの排気ガス脱硝処理に用いられてい
る三元触媒は亜酸化窒素の除去に有効ではなく、逆に三
元触媒を用いることで、NOがN2Oに不完全に還元さ
れ、排気ガス中のN2O濃度が増加することが報告され
ている。(例えば、SAE Technical Pa
per Series、940926(1994))
【0007】従って、N2O除去には、三元触媒とは異
なる種類の貴金属または金属酸化物を触媒とする研究が
検討され、これまでに幾つかの有効な除去能を有する触
媒が開発されるようになってきた。
なる種類の貴金属または金属酸化物を触媒とする研究が
検討され、これまでに幾つかの有効な除去能を有する触
媒が開発されるようになってきた。
【0008】例えば、コバルト二価陽イオンをド−プさ
せた酸化マグネシウムを用いた方法(J.Chem.S
oc.Faraday Trans.1,83巻、31
39(1987);第74回触媒討論会、3A20(1
994))や、酸化カルシルムを用いる方法(第72回
触媒討論会(A)講演予稿集、3H312(199
3);第74回触媒討論会(A)講演予稿集、3A03
(1994))、
せた酸化マグネシウムを用いた方法(J.Chem.S
oc.Faraday Trans.1,83巻、31
39(1987);第74回触媒討論会、3A20(1
994))や、酸化カルシルムを用いる方法(第72回
触媒討論会(A)講演予稿集、3H312(199
3);第74回触媒討論会(A)講演予稿集、3A03
(1994))、
【0009】またRh(III)を用いた一酸化炭素(C
O)とN2Oの反応による方法(J.Catal.13
8巻、70(1992)、更には銅(Cu)を担持させ
たゼオライト(特開平4−210242号公報)や、ペ
ロブスカイト型酸化物(特開平5−269352号公
報;第74回触媒討論会、3A10(1994))、
O)とN2Oの反応による方法(J.Catal.13
8巻、70(1992)、更には銅(Cu)を担持させ
たゼオライト(特開平4−210242号公報)や、ペ
ロブスカイト型酸化物(特開平5−269352号公
報;第74回触媒討論会、3A10(1994))、
【0010】コバルトまたは銅置換型モルデナイト(特
開平05−31329号公報)、ルテニウム、ロジウ
ム、イリジウム等担持のα−アルミナ(特開平06−1
4259号公報)などを触媒として亜酸化窒素を分解ま
たは還元する方法が報告されている。また、アンモニア
存在下での紫外線照射(特開平3−125265号公
報)、光化学触媒存在下での光照射(特開平63−11
1929号公報)、
開平05−31329号公報)、ルテニウム、ロジウ
ム、イリジウム等担持のα−アルミナ(特開平06−1
4259号公報)などを触媒として亜酸化窒素を分解ま
たは還元する方法が報告されている。また、アンモニア
存在下での紫外線照射(特開平3−125265号公
報)、光化学触媒存在下での光照射(特開平63−11
1929号公報)、
【0011】レ−ザ−光照射(特開昭63−11192
7号公報)、プラズマ発生(特開平2−115024号
公報)等の方法も報告されている。しかしながら、これ
らいずれの方法も、効率が充分でなかったり、コスト的
に高価であったり、または特別な設備を準備する必要が
あったりして、広く一般的に用いられるようにはなって
いない。
7号公報)、プラズマ発生(特開平2−115024号
公報)等の方法も報告されている。しかしながら、これ
らいずれの方法も、効率が充分でなかったり、コスト的
に高価であったり、または特別な設備を準備する必要が
あったりして、広く一般的に用いられるようにはなって
いない。
【0012】一方、炭素材を用いたものは、高濃度(5
vol%以上)の亜酸化窒素に対して活性炭で亜酸化窒
素を吸着する方法(特開昭54−11090号公報)が
報告されているのみで、希薄濃度の亜酸化窒素を含有す
る混合ガスからの亜酸化窒素の除去方法や、亜酸化窒素
のN2への還元を伴う除去方法は報告されていない。
vol%以上)の亜酸化窒素に対して活性炭で亜酸化窒
素を吸着する方法(特開昭54−11090号公報)が
報告されているのみで、希薄濃度の亜酸化窒素を含有す
る混合ガスからの亜酸化窒素の除去方法や、亜酸化窒素
のN2への還元を伴う除去方法は報告されていない。
【0013】例えば、二酸化窒素や、酸素共存下での一
酸化窒素の吸着は、市販の酸性ガス吸着用の活性炭を用
いても行えるが、これらの方法では亜酸化窒素は吸着さ
れず、従来の活性炭吸着法は亜酸化窒素の除去には適用
できない。
酸化窒素の吸着は、市販の酸性ガス吸着用の活性炭を用
いても行えるが、これらの方法では亜酸化窒素は吸着さ
れず、従来の活性炭吸着法は亜酸化窒素の除去には適用
できない。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、自動車、発電所、工場等からの排ガス中に
含まれる亜酸化窒素を、容易に且つ効率良く削減、除去
する方法を提供することにある。
する課題は、自動車、発電所、工場等からの排ガス中に
含まれる亜酸化窒素を、容易に且つ効率良く削減、除去
する方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究し
た結果、亜酸化窒素を200℃以上の温度で活性炭素材
と接触させ、亜酸化窒素と該活性炭素材とを反応させる
ことにより、もしくは特定物性の塩基性活性炭素材を2
00℃以上の温度で、亜酸化窒素および還元性ガスを含
むガスと接触させ、亜酸化窒素と該活性炭素材との反
応、及び/又は該活性炭素材を触媒として一酸化炭素な
どの還元性ガスと亜酸化窒素との反応を生じさせること
により、希薄濃度から高濃度までの亜酸化窒素を窒素に
還元、除去できることを見いだし、本発明を完成するに
至った。
た結果、亜酸化窒素を200℃以上の温度で活性炭素材
と接触させ、亜酸化窒素と該活性炭素材とを反応させる
ことにより、もしくは特定物性の塩基性活性炭素材を2
00℃以上の温度で、亜酸化窒素および還元性ガスを含
むガスと接触させ、亜酸化窒素と該活性炭素材との反
応、及び/又は該活性炭素材を触媒として一酸化炭素な
どの還元性ガスと亜酸化窒素との反応を生じさせること
により、希薄濃度から高濃度までの亜酸化窒素を窒素に
還元、除去できることを見いだし、本発明を完成するに
至った。
【0016】即ち、本発明は、亜酸化窒素を含むガスを
活性炭素材に200℃以上で接触させることにより、活
性炭素材と亜酸化窒素とを反応させ、亜酸化窒素を窒素
分子に還元させることを特徴とする亜酸化窒素の除去方
法、並びに亜酸化窒素及び還元性ガスを含むガスを、塩
基性活性炭素材に200℃以上で接触させることによ
り、活性炭素材を触媒として亜酸化窒素と還元性ガス成
分を反応させると共に、亜酸化窒素と活性炭素材とを反
応させることにより、亜酸化窒素を窒素分子に還元させ
ることを特徴とする亜酸化窒素の除去方法である。
活性炭素材に200℃以上で接触させることにより、活
性炭素材と亜酸化窒素とを反応させ、亜酸化窒素を窒素
分子に還元させることを特徴とする亜酸化窒素の除去方
法、並びに亜酸化窒素及び還元性ガスを含むガスを、塩
基性活性炭素材に200℃以上で接触させることによ
り、活性炭素材を触媒として亜酸化窒素と還元性ガス成
分を反応させると共に、亜酸化窒素と活性炭素材とを反
応させることにより、亜酸化窒素を窒素分子に還元させ
ることを特徴とする亜酸化窒素の除去方法である。
【0017】本発明の亜酸化窒素の除去方法は、特に還
元性ガスが一酸化炭素、または一酸化炭素を含む炭化水
素および/または低級アルコ−ルであること、用いる塩
基性活性炭素材が、表面塩基性基量が0.5meq/g
以上、且つ酸性基量が0.3meq/g以下、または表
面塩基性基量が0.9meq/g以上、酸性基量が0.1
5meq/g以下で、pHが9〜11であることを特徴
とする。
元性ガスが一酸化炭素、または一酸化炭素を含む炭化水
素および/または低級アルコ−ルであること、用いる塩
基性活性炭素材が、表面塩基性基量が0.5meq/g
以上、且つ酸性基量が0.3meq/g以下、または表
面塩基性基量が0.9meq/g以上、酸性基量が0.1
5meq/g以下で、pHが9〜11であることを特徴
とする。
【0018】更に、本発明の亜酸化窒素の除去方法は、
用いる塩基性活性炭素材が、特に酸素含有率が5〜20
重量%、炭素含有率が80〜95重量%で、且つ窒素含
有率が0.5重量%以下であること、及び25℃におけ
る平衡吸着水分率が30〜100重量%であること、ま
た空気中、20℃/分の昇温速度における示差熱分析
(DTA)測定における発熱ピ−ク(TA)が350℃
〜640℃であることを特徴とする。
用いる塩基性活性炭素材が、特に酸素含有率が5〜20
重量%、炭素含有率が80〜95重量%で、且つ窒素含
有率が0.5重量%以下であること、及び25℃におけ
る平衡吸着水分率が30〜100重量%であること、ま
た空気中、20℃/分の昇温速度における示差熱分析
(DTA)測定における発熱ピ−ク(TA)が350℃
〜640℃であることを特徴とする。
【0019】また本発明の亜酸化窒素の除去方法は、本
発明により処理される亜酸化窒素を含むガスが、特にエ
ンジンからの排気ガスを脱硝触媒により処理した後のガ
スであることを特徴とする亜酸化窒素の除去方法であ
る。以下に、本発明を更に詳細に説明する。
発明により処理される亜酸化窒素を含むガスが、特にエ
ンジンからの排気ガスを脱硝触媒により処理した後のガ
スであることを特徴とする亜酸化窒素の除去方法であ
る。以下に、本発明を更に詳細に説明する。
【0020】本発明の亜酸化窒素の除去方法は、活性炭
素材中の炭素(以後、C*と記す)が亜酸化窒素と反応
して、亜酸化窒素を還元することによる亜酸化窒素の除
去方法である。ここで本方法の主たる反応は式1で表わ
されるが、本方法には式2で表される反応の可能性も含
まれる。
素材中の炭素(以後、C*と記す)が亜酸化窒素と反応
して、亜酸化窒素を還元することによる亜酸化窒素の除
去方法である。ここで本方法の主たる反応は式1で表わ
されるが、本方法には式2で表される反応の可能性も含
まれる。
【0021】 2N2O + C* → 2N2 + CO2 (式1) N2O + C(O)* → N2 + CO2 (式2) (式中、C*は活性炭素材の中の炭素、C(O)*は活性
炭素材の中の炭素と酸素を表わす。)
炭素材の中の炭素と酸素を表わす。)
【0022】また本発明の亜酸化窒素除去方法は、活性
炭素材として塩基性活性炭素材を用い、またガス中に亜
酸化窒素と共に一酸化炭素等の還元性ガスを含むことを
特徴とする亜酸化窒素の除去方法を含むものである。
炭素材として塩基性活性炭素材を用い、またガス中に亜
酸化窒素と共に一酸化炭素等の還元性ガスを含むことを
特徴とする亜酸化窒素の除去方法を含むものである。
【0023】ここでは、上記の式1及び/または式2で
表される活性炭素材中の炭素と亜酸化窒素との反応によ
る亜酸化窒素の窒素分子への還元反応、及び/または、
塩基性活性炭素材を触媒として、共存する一酸化炭素
(還元性ガス)の少なくとも一部が亜酸化窒素と下記の
式3に従って反応し亜酸化窒素を窒素分子に還元するこ
とにより亜酸化窒素を除去する方法である。
表される活性炭素材中の炭素と亜酸化窒素との反応によ
る亜酸化窒素の窒素分子への還元反応、及び/または、
塩基性活性炭素材を触媒として、共存する一酸化炭素
(還元性ガス)の少なくとも一部が亜酸化窒素と下記の
式3に従って反応し亜酸化窒素を窒素分子に還元するこ
とにより亜酸化窒素を除去する方法である。
【0024】 N2O + CO → N2 + CO2 (式3)
【0025】また本発明において、ガス中に含まれる亜
酸化窒素の濃度は特に限定されず、具体的にはppmオ
−ダ−もしくはそれ以下の低濃度から、%オ−ダ−以上
の高濃度までを対象とすることが可能である。また、ガ
ス中に一酸化炭素が含まれる場合、その濃度は特に限定
されないが、亜酸化窒素と一酸化炭素の反応(式3)を
有効に進めるためには、一酸化炭素の濃度は亜酸化窒素
の濃度の0.05倍以上、好ましくは0.3倍以上、特
に好ましくは1倍以上である。
酸化窒素の濃度は特に限定されず、具体的にはppmオ
−ダ−もしくはそれ以下の低濃度から、%オ−ダ−以上
の高濃度までを対象とすることが可能である。また、ガ
ス中に一酸化炭素が含まれる場合、その濃度は特に限定
されないが、亜酸化窒素と一酸化炭素の反応(式3)を
有効に進めるためには、一酸化炭素の濃度は亜酸化窒素
の濃度の0.05倍以上、好ましくは0.3倍以上、特
に好ましくは1倍以上である。
【0026】また本発明における亜酸化窒素を含むガス
中に含まれる還元性ガスとしては、一酸化炭素の他、プ
ロピレンやメタノ−ル等の炭化水素や低級アルコ−ル等
が用いられる。本発明における亜酸化窒素の除去におい
て、用いた活性炭素材による希薄濃度の亜酸化窒素の吸
着による除去は有効に生じてない。このことは比較例6
〜10での吸着実験において、ppmオ−ダ−の亜酸化
窒素含有ガスに対して活性炭素材への吸着による亜酸化
窒素濃度の減少が観測されないことより明らかである。
中に含まれる還元性ガスとしては、一酸化炭素の他、プ
ロピレンやメタノ−ル等の炭化水素や低級アルコ−ル等
が用いられる。本発明における亜酸化窒素の除去におい
て、用いた活性炭素材による希薄濃度の亜酸化窒素の吸
着による除去は有効に生じてない。このことは比較例6
〜10での吸着実験において、ppmオ−ダ−の亜酸化
窒素含有ガスに対して活性炭素材への吸着による亜酸化
窒素濃度の減少が観測されないことより明らかである。
【0027】活性炭素材の炭素と混合ガス中の亜酸化窒
素を200℃以上の温度で反応させて亜酸化窒素を窒素
分子に還元する場合は、用いる活性炭素材は、特に特定
されるものではなく、具体的には、表面官能基の種類や
量が大きく変化した、酸性活性炭素材や中性活性炭素
材、または塩基性活性炭素材が使用可能である。
素を200℃以上の温度で反応させて亜酸化窒素を窒素
分子に還元する場合は、用いる活性炭素材は、特に特定
されるものではなく、具体的には、表面官能基の種類や
量が大きく変化した、酸性活性炭素材や中性活性炭素
材、または塩基性活性炭素材が使用可能である。
【0028】一方、本発明において、かかる活性炭素材
を触媒として、ガス中の亜酸化窒素と一酸化炭素等の還
元性ガスを反応させることにより亜酸化窒素の窒素分子
への還元による除去を行う場合は、活性炭素材として塩
基性活性炭素材を用いる必要がある。
を触媒として、ガス中の亜酸化窒素と一酸化炭素等の還
元性ガスを反応させることにより亜酸化窒素の窒素分子
への還元による除去を行う場合は、活性炭素材として塩
基性活性炭素材を用いる必要がある。
【0029】例えば、表面酸性基量が表面塩基性基量よ
り多い酸性活性炭素材や、表面塩基性基量が表面酸性基
量より多くても、その絶対値が非常に小さいか、いずれ
の表面基量も少なく、中性に近い活性炭素材などはここ
での有効な活性炭素材としては用いられない。
り多い酸性活性炭素材や、表面塩基性基量が表面酸性基
量より多くても、その絶対値が非常に小さいか、いずれ
の表面基量も少なく、中性に近い活性炭素材などはここ
での有効な活性炭素材としては用いられない。
【0030】塩基性活性炭素材のpHとしてはpH7以
上が必要であり、好ましくは9〜11のものが良い。ま
た、本発明において有効な塩基性活性炭素材としては、
より具体的には、表面塩基性基量が0.5meq/g以
上、及び表面酸性基量が0.3meq/g以下、及びp
Hが9〜11であることを併せ持つ塩基性活性炭素材が
好ましい。
上が必要であり、好ましくは9〜11のものが良い。ま
た、本発明において有効な塩基性活性炭素材としては、
より具体的には、表面塩基性基量が0.5meq/g以
上、及び表面酸性基量が0.3meq/g以下、及びp
Hが9〜11であることを併せ持つ塩基性活性炭素材が
好ましい。
【0031】更に、表面塩基性基量が0.9meq/g
以上、及び表面酸性基量が0.15meq/g以下であ
るものは、例えば、触媒効率を高めたり、より低温度領
域での亜酸化窒素の除去において好ましく用いられる。
以上、及び表面酸性基量が0.15meq/g以下であ
るものは、例えば、触媒効率を高めたり、より低温度領
域での亜酸化窒素の除去において好ましく用いられる。
【0032】また、本発明における塩基性活性炭素材と
しては、酸素含有率が5〜20重量%、炭素含有率が8
0〜95重量%、且つ窒素含有率が0.5重量%以下で
あること、及び25℃における平衡吸着水分率が30重
量%〜100重量%であること、及び空気中20℃/分
の昇温速度における示差熱分析(DTA)測定における
発熱ピ−ク(TA)が350℃〜640℃であることを
併せ持つものであることが好ましい。
しては、酸素含有率が5〜20重量%、炭素含有率が8
0〜95重量%、且つ窒素含有率が0.5重量%以下で
あること、及び25℃における平衡吸着水分率が30重
量%〜100重量%であること、及び空気中20℃/分
の昇温速度における示差熱分析(DTA)測定における
発熱ピ−ク(TA)が350℃〜640℃であることを
併せ持つものであることが好ましい。
【0033】これらの範囲以外の塩基性活性炭素材は、
亜酸化窒素除去性能が劣ったり、耐熱性が低下するなど
して、発明の効果が低下する。本発明で用いられる塩基
性活性炭素材の原料としては、上記特性を有するもので
有れば良く、特に限定されない。
亜酸化窒素除去性能が劣ったり、耐熱性が低下するなど
して、発明の効果が低下する。本発明で用いられる塩基
性活性炭素材の原料としては、上記特性を有するもので
有れば良く、特に限定されない。
【0034】具体的には、石炭系、ヤシ殻、木材等の植
物系、等方性ピッチや異方性ピッチ等のピッチ系、熱硬
化性樹脂、ポリ塩化ビニル廃棄物や廃タイヤ等の有機高
分子系のものを使用することが可能である。また、本発
明における塩基性活性炭素材の製法としては、最終的に
目的とする特性を有する塩基性活性炭素材が得られれば
良く特に限定されない。
物系、等方性ピッチや異方性ピッチ等のピッチ系、熱硬
化性樹脂、ポリ塩化ビニル廃棄物や廃タイヤ等の有機高
分子系のものを使用することが可能である。また、本発
明における塩基性活性炭素材の製法としては、最終的に
目的とする特性を有する塩基性活性炭素材が得られれば
良く特に限定されない。
【0035】具体的には、例えば、水蒸気や二酸化炭
素、空気、燃焼ガス等によるガス賦活法によるものや、
ZnCl2、アルカリ、K2S等を用いた薬品賦活法によ
るものが可能であり、更にKOHやNaOHなどの塩基
性物質を用いた化学処理を同時または賦活後に行う方法
が有効である。
素、空気、燃焼ガス等によるガス賦活法によるものや、
ZnCl2、アルカリ、K2S等を用いた薬品賦活法によ
るものが可能であり、更にKOHやNaOHなどの塩基
性物質を用いた化学処理を同時または賦活後に行う方法
が有効である。
【0036】また本発明で用いられる活性炭素材の形態
としては、粉末状、粒状、繊維状のいずれのものでも良
く、特に限定されない。また、これらの原料活性炭素材
を用いて、顆粒状、フェルト状、ペ−パ−状、ハニカム
状の形状に加工されたものや、基材の上に塗布された形
態のものは、対象ガスとの有効な接触、温度制御等の面
で有効である。
としては、粉末状、粒状、繊維状のいずれのものでも良
く、特に限定されない。また、これらの原料活性炭素材
を用いて、顆粒状、フェルト状、ペ−パ−状、ハニカム
状の形状に加工されたものや、基材の上に塗布された形
態のものは、対象ガスとの有効な接触、温度制御等の面
で有効である。
【0037】本発明の亜酸化窒素の除去方法の活性炭素
材と亜酸化窒素との接触温度は少なくとも150℃以
上、好ましくは200℃以上、特に好ましくは250℃
以上である。この温度以下では亜酸化窒素の還元除去反
応の効率が低くなり、特に150℃以下では反応が殆ど
生じない。
材と亜酸化窒素との接触温度は少なくとも150℃以
上、好ましくは200℃以上、特に好ましくは250℃
以上である。この温度以下では亜酸化窒素の還元除去反
応の効率が低くなり、特に150℃以下では反応が殆ど
生じない。
【0038】適切な接触温度としては、用いる塩基性活
性炭素材の特性や混合ガス組成、または両者の温度以外
の接触条件(空間速度等)により、有効な接触温度を選
択することが可能である。例えば、空間速度が高い条件
ほど、高温での接触が適切となる。また、混合ガスとし
て排気ガス等を用いる場合は、有効な温度を含む広い接
触温度領域において使用することが可能である。
性炭素材の特性や混合ガス組成、または両者の温度以外
の接触条件(空間速度等)により、有効な接触温度を選
択することが可能である。例えば、空間速度が高い条件
ほど、高温での接触が適切となる。また、混合ガスとし
て排気ガス等を用いる場合は、有効な温度を含む広い接
触温度領域において使用することが可能である。
【0039】具体的には、例えば、還元雰囲気混合ガス
と塩基性活性炭素材との接触温度は塩基性活性炭素材の
空気雰囲気でのDTA測定における発熱ピ−ク温度(T
A)に対して、[TA−250]℃〜[TA+100]℃
の範囲である場合が有効であり、この範囲以下の温度で
は反応効率が低く、またこの範囲以上の温度では酸素ガ
スの流入した場合の耐久性に欠ける。
と塩基性活性炭素材との接触温度は塩基性活性炭素材の
空気雰囲気でのDTA測定における発熱ピ−ク温度(T
A)に対して、[TA−250]℃〜[TA+100]℃
の範囲である場合が有効であり、この範囲以下の温度で
は反応効率が低く、またこの範囲以上の温度では酸素ガ
スの流入した場合の耐久性に欠ける。
【0040】本発明で言う還元性ガスとしては、具体的
には、一酸化炭素、プロピレン等の炭化水素、メタノ−
ル等の低級アルコ−ルの揮発性ガスを言う。また、本発
明で処理する混合ガス中に、燃焼排ガス中に含まれるこ
との多い、二酸化硫黄や水、または亜酸化窒素の他の一
酸化窒素、二酸化窒素のような窒素酸化物を含んでいて
も、更に使用温度において用いた活性炭素材を急速に消
耗させない程度の酸素を含んでいても差し支えない。
には、一酸化炭素、プロピレン等の炭化水素、メタノ−
ル等の低級アルコ−ルの揮発性ガスを言う。また、本発
明で処理する混合ガス中に、燃焼排ガス中に含まれるこ
との多い、二酸化硫黄や水、または亜酸化窒素の他の一
酸化窒素、二酸化窒素のような窒素酸化物を含んでいて
も、更に使用温度において用いた活性炭素材を急速に消
耗させない程度の酸素を含んでいても差し支えない。
【0041】本発明で処理されるべき亜酸化窒素を含む
混合ガスは、具体的には、エンジンからの排気ガスやボ
イラ−等の燃焼排ガス、または実験室等における亜酸化
窒素汚染ガス等が対象とされる。ここで過剰の酸素を含
有していない混合ガス、例えばガソリンエンジンの排ガ
スや、該ガソリンエンジン排ガスを三元触媒等の脱硝触
媒により処理した後の排ガスなどは本発明の亜酸化窒素
の除去方法に特に有効な対象ガスとなる。
混合ガスは、具体的には、エンジンからの排気ガスやボ
イラ−等の燃焼排ガス、または実験室等における亜酸化
窒素汚染ガス等が対象とされる。ここで過剰の酸素を含
有していない混合ガス、例えばガソリンエンジンの排ガ
スや、該ガソリンエンジン排ガスを三元触媒等の脱硝触
媒により処理した後の排ガスなどは本発明の亜酸化窒素
の除去方法に特に有効な対象ガスとなる。
【0042】本発明は、安価な活性炭素材を用いて、ガ
ス中に含まれる亜酸化窒素を低濃度から高濃度まで、比
較的低温で除去することが可能であり、共存する一酸化
炭素や炭化水素を同時に除去することも出来る。
ス中に含まれる亜酸化窒素を低濃度から高濃度まで、比
較的低温で除去することが可能であり、共存する一酸化
炭素や炭化水素を同時に除去することも出来る。
【0043】
【実施例】次いで本発明を実施例によって更に説明す
る。尚、例中の%は特に断りの無い限り体積基準であ
る。なお、本発明の活性炭素材の分析、測定は以下の方
法により行った。
る。尚、例中の%は特に断りの無い限り体積基準であ
る。なお、本発明の活性炭素材の分析、測定は以下の方
法により行った。
【0044】[活性炭素材の分析法] (表面塩基性基量の測定)約0.5gの粉末状にした炭
素材サンプルを、120℃で2時間乾燥後、重量を正確
に測る。0.1N−HClを50mlとり、サンプルを
その中に入れ、22時間攪拌する。攪拌後ガラス漏斗で
ろ過する。ろ液を20mlとり、0.1N−NaOHを
用いて酸塩基滴定を行う。等量点でのNaOHの消費量
から表面塩基性基量を求める。
素材サンプルを、120℃で2時間乾燥後、重量を正確
に測る。0.1N−HClを50mlとり、サンプルを
その中に入れ、22時間攪拌する。攪拌後ガラス漏斗で
ろ過する。ろ液を20mlとり、0.1N−NaOHを
用いて酸塩基滴定を行う。等量点でのNaOHの消費量
から表面塩基性基量を求める。
【0045】(表面酸性基量の測定)表面酸性基の測定
は、NaHCO3と選択的に反応する酸性基、及びHa
HCO3とは反応しないが、NaOHとは反応する酸性
基の2種の表面酸性基について測定を行った。
は、NaHCO3と選択的に反応する酸性基、及びHa
HCO3とは反応しないが、NaOHとは反応する酸性
基の2種の表面酸性基について測定を行った。
【0046】約0.5gの粉末状にした炭素材サンプル
を、120℃で2時間乾燥後、重量を正確に測った。
0.1N−NaOHおよび0.1N−NaHCO3を5
0mlとり、サンプルをその中に入れ、22時間攪拌し
攪拌後ガラス漏斗でろ過した。ろ液を20mlとり、
0.1N−HClを用いて酸塩基滴定を行った。等量点
でのHClの消費量から表面酸性基量を求めた。
を、120℃で2時間乾燥後、重量を正確に測った。
0.1N−NaOHおよび0.1N−NaHCO3を5
0mlとり、サンプルをその中に入れ、22時間攪拌し
攪拌後ガラス漏斗でろ過した。ろ液を20mlとり、
0.1N−HClを用いて酸塩基滴定を行った。等量点
でのHClの消費量から表面酸性基量を求めた。
【0047】NaOH水溶液中で攪拌したサンプルによ
って得られた結果を総酸性基量とし、NaHCO3水溶
液中にて攪拌したサンプルによって得られた結果を強酸
性基量とした。また、総酸性基量と強酸性基量との差を
弱酸性基量をした。
って得られた結果を総酸性基量とし、NaHCO3水溶
液中にて攪拌したサンプルによって得られた結果を強酸
性基量とした。また、総酸性基量と強酸性基量との差を
弱酸性基量をした。
【0048】(表面積の測定)表面積の測定は連続容量
法(N2ガス吸着法)により行った。約0.1gのサン
プルを、真空脱気((例)繊維状活性炭:130℃×1
0hr、粉砕活性炭:200℃×10hr)した後、N
2ガスを用いた連続容量法による吸着/脱着の測定を行
った。測定装置はCOULTER社製ガス吸着/脱着ア
ナライザ−「オムニソ−プ360」を使用した。
法(N2ガス吸着法)により行った。約0.1gのサン
プルを、真空脱気((例)繊維状活性炭:130℃×1
0hr、粉砕活性炭:200℃×10hr)した後、N
2ガスを用いた連続容量法による吸着/脱着の測定を行
った。測定装置はCOULTER社製ガス吸着/脱着ア
ナライザ−「オムニソ−プ360」を使用した。
【0049】(pHの測定)120℃、2時間乾燥後の
サンプル1gを正確にはかり、正確に計った蒸留水10
0ml中に入れ、30分間攪拌した後、その試験溶液を
ガラス電極pH計で測定した。
サンプル1gを正確にはかり、正確に計った蒸留水10
0ml中に入れ、30分間攪拌した後、その試験溶液を
ガラス電極pH計で測定した。
【0050】(平衡吸着水分率)サンプル約1gを12
0℃で2時間乾燥する。乾燥後の重量を正確に測定した
後、温度25℃、湿度98%のデシケ−タ−中で放置す
る。20時間毎にサンプル重量を測定し、連続した2回
の測定時における重量変化が2重量%以内になるまで測
定を続ける。重量変化が2重量%以内になったら、その
時のサンプル重量とサンプル乾燥重量から吸着水分率を
求めた。
0℃で2時間乾燥する。乾燥後の重量を正確に測定した
後、温度25℃、湿度98%のデシケ−タ−中で放置す
る。20時間毎にサンプル重量を測定し、連続した2回
の測定時における重量変化が2重量%以内になるまで測
定を続ける。重量変化が2重量%以内になったら、その
時のサンプル重量とサンプル乾燥重量から吸着水分率を
求めた。
【0051】(元素分析)元素分析はサンプルを140
℃で2時間乾燥させた直後に行った。測定はHerae
us社製「CHN−O−Rapid」を用いて行った。
℃で2時間乾燥させた直後に行った。測定はHerae
us社製「CHN−O−Rapid」を用いて行った。
【0052】(DTA測定)サンプル約10mgを秤取
り、200ml/分の空気flow下において、室温〜
1000℃の範囲で重量減少、及び示差熱の測定を行っ
た。測定はセイコ−電子工業株式会社製の示差熱熱重量
同時測定装置「TG/DTA220」を用いて行った。
り、200ml/分の空気flow下において、室温〜
1000℃の範囲で重量減少、及び示差熱の測定を行っ
た。測定はセイコ−電子工業株式会社製の示差熱熱重量
同時測定装置「TG/DTA220」を用いて行った。
【0053】また亜酸化窒素を含有する混合ガスの炭素
材による還元反応試験は、図1に示す固定床流通式接触
反応装置を使用して行った。図1中の数字は、各々
(1)ガス源、(2)ガス混合器、(3)水供給器、
(4)反応器、(5)トラップ、(6)真空ポンプ及び
真空度メーター、(7)ガスクロマトグラフィー、
(8)NOX分析器、(9)バイパスラインを表わす。
材による還元反応試験は、図1に示す固定床流通式接触
反応装置を使用して行った。図1中の数字は、各々
(1)ガス源、(2)ガス混合器、(3)水供給器、
(4)反応器、(5)トラップ、(6)真空ポンプ及び
真空度メーター、(7)ガスクロマトグラフィー、
(8)NOX分析器、(9)バイパスラインを表わす。
【0054】図1中、混合ガスはヘリウムをバランスガ
スとして適切な濃度に調製された原料ガス(日本酸素株
式会社製)(1)を電子制御装置により混合器(2)中
で複数混合することにより、各成分ガスを所定濃度含有
する混合ガスを調製した。
スとして適切な濃度に調製された原料ガス(日本酸素株
式会社製)(1)を電子制御装置により混合器(2)中
で複数混合することにより、各成分ガスを所定濃度含有
する混合ガスを調製した。
【0055】混合ガスは実験の前後においてバイパスラ
イン(9)を用いてガスクロマトグラフィー(7)及び
/又はNOX計(8)に導かれ、混合ガス中の各成分ガ
ス濃度を測定した。反応部(4)の温度設定は反応部周
囲の電気炉の温度を制御することによりおこなったが、
実際の反応部の温度は充填された炭素材の中に熱電対を
セットすることにより別途測定して求めた。
イン(9)を用いてガスクロマトグラフィー(7)及び
/又はNOX計(8)に導かれ、混合ガス中の各成分ガ
ス濃度を測定した。反応部(4)の温度設定は反応部周
囲の電気炉の温度を制御することによりおこなったが、
実際の反応部の温度は充填された炭素材の中に熱電対を
セットすることにより別途測定して求めた。
【0056】また亜酸化窒素混合ガスの反応前後のガス
の分析については、以下の方法により行った。 (ガス分析方法) 二酸化窒素:常圧式化学発光法、NOX計(島津製作所
製「NOX−7000」)但し、NO→NO2の触媒を働
かせずに測定。 一酸化窒素:同上(但し、NO→NO2の触媒を働かし
て、NOとNO2の総量を測定したものから、上記二酸
化窒素の測定値を減じて求める。)
の分析については、以下の方法により行った。 (ガス分析方法) 二酸化窒素:常圧式化学発光法、NOX計(島津製作所
製「NOX−7000」)但し、NO→NO2の触媒を働
かせずに測定。 一酸化窒素:同上(但し、NO→NO2の触媒を働かし
て、NOとNO2の総量を測定したものから、上記二酸
化窒素の測定値を減じて求める。)
【0057】亜酸化窒素:ガスクロマトグラフ(島津製
作所製「GC−14B」)熱伝導検出器(TCD)。 窒素:同上。 一酸化炭素:ガスクロマトグラフ(島津製作所製「GC
−14B」)水素炎イオン化検出器(FID)。 二酸化炭素:同上。 炭化水素:同上。
作所製「GC−14B」)熱伝導検出器(TCD)。 窒素:同上。 一酸化炭素:ガスクロマトグラフ(島津製作所製「GC
−14B」)水素炎イオン化検出器(FID)。 二酸化炭素:同上。 炭化水素:同上。
【0058】上記のガス分析の定量化は、予めガス会社
(日本酸素株式会社)にて調製された成分濃度既知のヘ
リウムバランスガスを、各成分ガスについて少なくとも
2つ以上用いて検量することにより行った。
(日本酸素株式会社)にて調製された成分濃度既知のヘ
リウムバランスガスを、各成分ガスについて少なくとも
2つ以上用いて検量することにより行った。
【0059】(実施例1)石炭破砕炭を原料として水蒸
気賦活法により表面積=1020m2/g、pH=9.
9の塩基性活性炭素材Aを調製した。Aの特性を表1に
示す。
気賦活法により表面積=1020m2/g、pH=9.
9の塩基性活性炭素材Aを調製した。Aの特性を表1に
示す。
【0060】塩基性活性炭素材Aを120℃にて12時
間乾燥後、図1に示した固定床流通式接触反応装置に充
填し、引き続き真空およびヘリウムガス置換を行った
(ヘリウムガス置換が完全に行えたかどうかはガスクロ
により窒素が無くなることで確認した)。Aの充填量は
乾燥重量でW=24.6g、充填時のかさ密度は0.4
2g/cm3であった。
間乾燥後、図1に示した固定床流通式接触反応装置に充
填し、引き続き真空およびヘリウムガス置換を行った
(ヘリウムガス置換が完全に行えたかどうかはガスクロ
により窒素が無くなることで確認した)。Aの充填量は
乾燥重量でW=24.6g、充填時のかさ密度は0.4
2g/cm3であった。
【0061】A充填部の温度をヘリウムガス流通下28
5℃まで昇温した。昇温時においてN2やNOXは観測さ
れなかったが、経過時間と共に減少していくCO2及び
COの発生がみられた。以後の実験は、他の実施例の場
合も含めて、昇温加熱時により発生するCOの値は必ず
ゼロに、CO2の値はゼロに近いか、もしくは少量一定
状態になってから行った。
5℃まで昇温した。昇温時においてN2やNOXは観測さ
れなかったが、経過時間と共に減少していくCO2及び
COの発生がみられた。以後の実験は、他の実施例の場
合も含めて、昇温加熱時により発生するCOの値は必ず
ゼロに、CO2の値はゼロに近いか、もしくは少量一定
状態になってから行った。
【0062】ヘリウムガスにかわって亜酸化窒素289
ppmを含む混合ガス(ヘリウムバランス)をF=10
00ml/分で流通させた。ここでW/F=1.48g
・s/cm3およびSV(空間速度)=1020h-1。
混合ガスの試料通過前(入り口側)の成分濃度はN2O
=289ppmでそれ以外のN2、CO、CO2は0pp
mであった。
ppmを含む混合ガス(ヘリウムバランス)をF=10
00ml/分で流通させた。ここでW/F=1.48g
・s/cm3およびSV(空間速度)=1020h-1。
混合ガスの試料通過前(入り口側)の成分濃度はN2O
=289ppmでそれ以外のN2、CO、CO2は0pp
mであった。
【0063】それに対して、混合ガスの試料Aを通過し
た後の出口側の各成分ガス濃度は、N2O=93pp
m、N2=198ppm、CO2=104ppm、CO=
0ppmであり、経過時間(測定時間=400分)によ
らず一定であった。以上の結果は、本実施例において亜
酸化窒素の68%が除去されたこと、一方、窒素の発生
量から計算すると亜酸化窒素の69%が窒素に還元され
たことを示している。
た後の出口側の各成分ガス濃度は、N2O=93pp
m、N2=198ppm、CO2=104ppm、CO=
0ppmであり、経過時間(測定時間=400分)によ
らず一定であった。以上の結果は、本実施例において亜
酸化窒素の68%が除去されたこと、一方、窒素の発生
量から計算すると亜酸化窒素の69%が窒素に還元され
たことを示している。
【0064】従って、本実施例において亜酸化窒素の6
8〜69%がほぼ定量的に窒素へ還元されていると結論
された。また、COXの発生量において、反応生成物と
してCO2がN2Oの減少分(△N2O)のほぼ1/2モ
ル比だけ観測され、その他の生成物は観測されなかった
ことからも、本実施例における亜酸化窒素の除去は主と
して式(1)による亜酸化窒素の窒素への還元反応によ
り進行していることが明らかになった。
8〜69%がほぼ定量的に窒素へ還元されていると結論
された。また、COXの発生量において、反応生成物と
してCO2がN2Oの減少分(△N2O)のほぼ1/2モ
ル比だけ観測され、その他の生成物は観測されなかった
ことからも、本実施例における亜酸化窒素の除去は主と
して式(1)による亜酸化窒素の窒素への還元反応によ
り進行していることが明らかになった。
【0065】
【表1】
【0066】
【表2】
【0067】(実施例2)表1に示す特性を有する塩基
性活性炭素材Bを調製し、実施例1と同様にして反応部
に充填した(W=24.1g、充填時かさ密度=0.3
8g/cm3)。系をヘリウムで置換後、ヘリウムガス
流通下223℃に昇温した。昇温によるCOおよびCO
2の発生がゼロおよび30ppm以下に低下してからヘ
リウムガスに変えて亜酸化窒素289ppmを含む混合
ガスをF=1000ml/分で流通させた。
性活性炭素材Bを調製し、実施例1と同様にして反応部
に充填した(W=24.1g、充填時かさ密度=0.3
8g/cm3)。系をヘリウムで置換後、ヘリウムガス
流通下223℃に昇温した。昇温によるCOおよびCO
2の発生がゼロおよび30ppm以下に低下してからヘ
リウムガスに変えて亜酸化窒素289ppmを含む混合
ガスをF=1000ml/分で流通させた。
【0068】ここでW/F=1.44g・s/cm3お
よびSV(空間速度)=942h-1。混合ガスの試料通
過前(入口側)の成分濃度はN2O=289ppmで、
それ以外のN2、CO、CO2は0ppmであったのに対
して、試料通過後の混合ガス出口側の各成分ガス濃度は
N2O=145ppm、N2=134ppm、CO=0p
pm、CO2=98ppmであった。ここでCO2以外の
成分ガス濃度は経過時間によらず一定であり、CO2は
少しずつ漸減傾向であった。
よびSV(空間速度)=942h-1。混合ガスの試料通
過前(入口側)の成分濃度はN2O=289ppmで、
それ以外のN2、CO、CO2は0ppmであったのに対
して、試料通過後の混合ガス出口側の各成分ガス濃度は
N2O=145ppm、N2=134ppm、CO=0p
pm、CO2=98ppmであった。ここでCO2以外の
成分ガス濃度は経過時間によらず一定であり、CO2は
少しずつ漸減傾向であった。
【0069】以上の結果より、本実施例において亜酸化
窒素の50%が除去されたこと、且つ窒素の発生量から
除去された亜酸化窒素はほぼ定量的に窒素に還元されて
いることが示された。一方、CO2の発生量が式(1)
による反応生成予測量(N2Oの減少分(△N2O)の1
/2モル=72ppm)よりやや多いのは試料の昇温時
に発生しその後漸減するCO2分がまだ少量観測されて
いる為と考えられた。
窒素の50%が除去されたこと、且つ窒素の発生量から
除去された亜酸化窒素はほぼ定量的に窒素に還元されて
いることが示された。一方、CO2の発生量が式(1)
による反応生成予測量(N2Oの減少分(△N2O)の1
/2モル=72ppm)よりやや多いのは試料の昇温時
に発生しその後漸減するCO2分がまだ少量観測されて
いる為と考えられた。
【0070】(実施例3及び4)加熱温度が290℃
(実施例3)及び196℃(実施例4)であること以外
は実施例2と同様にして亜酸化窒素の除去試験を行っ
た。試料通過後(出口側)の各成分ガス濃度は、実施例
3ではN2O=6ppm、N2=274ppm、CO2=
202ppm、CO=0ppmであり、実施例4ではN
2O=228ppm、N2=60ppm、CO2=42p
pm、CO=0ppmであった。
(実施例3)及び196℃(実施例4)であること以外
は実施例2と同様にして亜酸化窒素の除去試験を行っ
た。試料通過後(出口側)の各成分ガス濃度は、実施例
3ではN2O=6ppm、N2=274ppm、CO2=
202ppm、CO=0ppmであり、実施例4ではN
2O=228ppm、N2=60ppm、CO2=42p
pm、CO=0ppmであった。
【0071】いずれの場合もCO2が経過時間と共に僅
かに変化する以外は他の成分ガス濃度は変わらず一定で
あった。以上の結果より、塩基性炭素材Bと接触させる
ことによって、実施例3(290℃)においては亜酸化
窒素の98%が除去されること、減少した亜酸化窒素が
ほぼ定量的に窒素に還元されていることが示された。
かに変化する以外は他の成分ガス濃度は変わらず一定で
あった。以上の結果より、塩基性炭素材Bと接触させる
ことによって、実施例3(290℃)においては亜酸化
窒素の98%が除去されること、減少した亜酸化窒素が
ほぼ定量的に窒素に還元されていることが示された。
【0072】また実施例4(196℃)においては、亜
酸化窒素の21%が除去され、その全てが窒素分子まで
還元されていることが示された。実施例3、4及び実施
例2の結果より、保持温度の上昇により亜酸化窒素の還
元除去率が増加しているのがわかる。
酸化窒素の21%が除去され、その全てが窒素分子まで
還元されていることが示された。実施例3、4及び実施
例2の結果より、保持温度の上昇により亜酸化窒素の還
元除去率が増加しているのがわかる。
【0073】(実施例5及び6)塩基性炭素材B、1.
88g(乾燥重量:W)を直径が小さい透明石英反応管
(直径=1.0cm)に充填し、予めヘリウムで系内を
完全に置換後、亜酸化窒素濃度289ppmの混合ガス
(ヘリウムバランス)を1000ml/分(F)で流通
させ炭素材と接触させた。ここで充填かさ密度=0.3
g/cm3、W/F=0.11g・s・cm-3、SV=
10191h-1。
88g(乾燥重量:W)を直径が小さい透明石英反応管
(直径=1.0cm)に充填し、予めヘリウムで系内を
完全に置換後、亜酸化窒素濃度289ppmの混合ガス
(ヘリウムバランス)を1000ml/分(F)で流通
させ炭素材と接触させた。ここで充填かさ密度=0.3
g/cm3、W/F=0.11g・s・cm-3、SV=
10191h-1。
【0074】その後、炭素材を280℃(実施例5)、
または380℃(実施例6)に昇温すると共に試料通過
後(出口側)の成分ガス濃度の測定を行った。実施例5
及び実施例6における経過時間による成分ガス濃度変化
の測定結果を各々図2及び図3に示す。図2及び3中の
横軸は時間(分)を、縦軸はガス濃度(ppm)と反応
温度(℃)を表わす。また黒四角はN2O、黒丸はN2、
白丸はCO2、白四角はCOの濃度(ppm)を表わし
実線はガスの温度、破線は試料の温度を示す。
または380℃(実施例6)に昇温すると共に試料通過
後(出口側)の成分ガス濃度の測定を行った。実施例5
及び実施例6における経過時間による成分ガス濃度変化
の測定結果を各々図2及び図3に示す。図2及び3中の
横軸は時間(分)を、縦軸はガス濃度(ppm)と反応
温度(℃)を表わす。また黒四角はN2O、黒丸はN2、
白丸はCO2、白四角はCOの濃度(ppm)を表わし
実線はガスの温度、破線は試料の温度を示す。
【0075】昇温と共に過剰のCO2が初期に発生する
ことを除けば、各成分ガス濃度は安定している。昇温後
100分経過時の出口側混合ガス成分濃度は、実施例5
ではN2O=200ppm、N2=85ppm、CO2=
47ppm、CO=0ppmであり、実施例6ではN2
O=0ppm、N2=284ppm、CO2=148pp
m、CO=0ppmであった。
ことを除けば、各成分ガス濃度は安定している。昇温後
100分経過時の出口側混合ガス成分濃度は、実施例5
ではN2O=200ppm、N2=85ppm、CO2=
47ppm、CO=0ppmであり、実施例6ではN2
O=0ppm、N2=284ppm、CO2=148pp
m、CO=0ppmであった。
【0076】実施例5及び6において、亜酸化窒素の3
1%(実施例5)および100%(実施例6)が除去さ
れたこと、且ついずれの場合も窒素の発生量測定から減
少した亜酸化窒素がほぼ定量的に窒素に還元されている
ことが示された。
1%(実施例5)および100%(実施例6)が除去さ
れたこと、且ついずれの場合も窒素の発生量測定から減
少した亜酸化窒素がほぼ定量的に窒素に還元されている
ことが示された。
【0077】一方、昇温直後を除けばCO2はN2Oの減
少分(△N2O)のほぼ1/2モル比量が測定され、そ
の他のCO等の副生物は観測されなかった。以上の結果
より、空間速度が10000h-1以上と高い本実施例に
おいても亜酸化窒素の除去は主として式(1)の還元反
応により進行していることが明らかである。また、実施
例5と実施例3との比較により、亜酸化窒素の還元除去
率は同じ温度では空間速度の増加によって減少している
のがわかる。
少分(△N2O)のほぼ1/2モル比量が測定され、そ
の他のCO等の副生物は観測されなかった。以上の結果
より、空間速度が10000h-1以上と高い本実施例に
おいても亜酸化窒素の除去は主として式(1)の還元反
応により進行していることが明らかである。また、実施
例5と実施例3との比較により、亜酸化窒素の還元除去
率は同じ温度では空間速度の増加によって減少している
のがわかる。
【0078】(実施例7及び8)表1に特性を示す酸性
活性炭素材Cを用い、充填量=24.1g,空間速度=
1008h-1の条件で、加熱温度を450℃(実施例
7)及び400℃(実施例8)にすることを除くと実施
例2と同様にして亜酸化窒素の除去試験を行った。
活性炭素材Cを用い、充填量=24.1g,空間速度=
1008h-1の条件で、加熱温度を450℃(実施例
7)及び400℃(実施例8)にすることを除くと実施
例2と同様にして亜酸化窒素の除去試験を行った。
【0079】試料通過後(出口側)の各成分ガス濃度
は、実施例7ではN2O=29ppm、N2=254pp
m、CO2=145ppm、CO=5ppmであり、実
施例8ではN2O=216ppm、N2=69ppm、C
O2=36ppm、CO=0ppmであった。以上の結
果は酸性活性炭素材Cにより、実施例7においては亜酸
化窒素の90%が、また実施例8では亜酸化窒素の25
%が除去されること、且つ、減少した亜酸化窒素はほぼ
全量が窒素に還元されていることが示された。
は、実施例7ではN2O=29ppm、N2=254pp
m、CO2=145ppm、CO=5ppmであり、実
施例8ではN2O=216ppm、N2=69ppm、C
O2=36ppm、CO=0ppmであった。以上の結
果は酸性活性炭素材Cにより、実施例7においては亜酸
化窒素の90%が、また実施例8では亜酸化窒素の25
%が除去されること、且つ、減少した亜酸化窒素はほぼ
全量が窒素に還元されていることが示された。
【0080】(実施例9及び10)表1に特性を示す中
性活性炭素材Dを用い、充填量=25.1g,空間速度
=1002h-1の条件で、加熱温度を400℃(実施例
9)及び350℃(実施例10)にする以外は実施例2
と同様にして亜酸化窒素の除去試験を行った。
性活性炭素材Dを用い、充填量=25.1g,空間速度
=1002h-1の条件で、加熱温度を400℃(実施例
9)及び350℃(実施例10)にする以外は実施例2
と同様にして亜酸化窒素の除去試験を行った。
【0081】試料通過後(出口側)の各成分ガス濃度
は、実施例9ではN2O=44ppm、N2=243pp
m、CO2=132ppm、CO=0ppmであり、実
施例10ではN2O=179ppm、N2=108pp
m、CO2=60ppm、CO=0ppmであった。
は、実施例9ではN2O=44ppm、N2=243pp
m、CO2=132ppm、CO=0ppmであり、実
施例10ではN2O=179ppm、N2=108pp
m、CO2=60ppm、CO=0ppmであった。
【0082】中性活性炭素材Dにより、実施例9におい
ては亜酸化窒素の85%が、また実施例10では亜酸化
窒素の38%が除去されること、且ついずれも減少した
亜酸化窒素はほぼ全量が窒素に還元されていることが示
された。
ては亜酸化窒素の85%が、また実施例10では亜酸化
窒素の38%が除去されること、且ついずれも減少した
亜酸化窒素はほぼ全量が窒素に還元されていることが示
された。
【0083】(実施例11及び12)表1に特性を示す
繊維状形態(繊維径:12μm)を有するピッチを出発
物質とした塩基性活性炭素材Eを用い、充填量=5.8
1g,空間速度=942h-1の条件で、加熱温度を38
0℃(実施例11)及び243℃(実施例12)にする
以外は実施例2と同様にして亜酸化窒素の除去試験を行
った。
繊維状形態(繊維径:12μm)を有するピッチを出発
物質とした塩基性活性炭素材Eを用い、充填量=5.8
1g,空間速度=942h-1の条件で、加熱温度を38
0℃(実施例11)及び243℃(実施例12)にする
以外は実施例2と同様にして亜酸化窒素の除去試験を行
った。
【0084】試料通過後(出口側)の各成分ガス濃度
は、実施例11ではN2O=0ppm、N2=288pp
m、CO2=148ppm、CO=0ppmであり、実
施例12ではN2O=237ppm、N2=50ppm、
CO2=27ppm、CO=0ppmであった。塩基性
活性炭素材Eにより、実施例11においては亜酸化窒素
の100%が、また実施例12では亜酸化窒素の18%
が除去されること、且つ減少した亜酸化窒素はほぼ全量
が窒素に還元されていることが示された。
は、実施例11ではN2O=0ppm、N2=288pp
m、CO2=148ppm、CO=0ppmであり、実
施例12ではN2O=237ppm、N2=50ppm、
CO2=27ppm、CO=0ppmであった。塩基性
活性炭素材Eにより、実施例11においては亜酸化窒素
の100%が、また実施例12では亜酸化窒素の18%
が除去されること、且つ減少した亜酸化窒素はほぼ全量
が窒素に還元されていることが示された。
【0085】(比較例1〜5)表1に示した活性炭素材
A(比較例1)、B(比較例2)、C(比較例3)、D
(比較例4)、E(比較例5)を用いて加熱保持温度を
各々145℃とする以外は、比較例1は実施例1、比較
例2は実施例2、比較例3は実施例7、比較例4は実施
例9、比較例5は実施例11と各々同様にして亜酸化窒
素の除去試験を行った。
A(比較例1)、B(比較例2)、C(比較例3)、D
(比較例4)、E(比較例5)を用いて加熱保持温度を
各々145℃とする以外は、比較例1は実施例1、比較
例2は実施例2、比較例3は実施例7、比較例4は実施
例9、比較例5は実施例11と各々同様にして亜酸化窒
素の除去試験を行った。
【0086】その結果、比較例1〜5の全てにおいて、
試料通過後(出口側)におけるN2O濃度は289pp
mと試料通過前と変わらず、またN2濃度は全て0pp
mであった。このことは、加熱保持温度が145℃にお
いては、亜酸化窒素の除去および亜酸化窒素の窒素分子
への還元は生じていないことを示している。
試料通過後(出口側)におけるN2O濃度は289pp
mと試料通過前と変わらず、またN2濃度は全て0pp
mであった。このことは、加熱保持温度が145℃にお
いては、亜酸化窒素の除去および亜酸化窒素の窒素分子
への還元は生じていないことを示している。
【0087】(比較例6〜10)表1に示した活性炭素
材A(比較例6)、B(比較例7)、C(比較例8)、
D(比較例9)、E(比較例10)を用いて保持温度を
25℃とする以外は、比較例6は実施例1、比較例7は
実施例2、比較例8は実施例7、比較例9は実施例9、
比較例10は実施例11と各々同様に亜酸化窒素の除去
試験を行った。
材A(比較例6)、B(比較例7)、C(比較例8)、
D(比較例9)、E(比較例10)を用いて保持温度を
25℃とする以外は、比較例6は実施例1、比較例7は
実施例2、比較例8は実施例7、比較例9は実施例9、
比較例10は実施例11と各々同様に亜酸化窒素の除去
試験を行った。
【0088】その結果、比較例6〜10の全てにおい
て、試料通過後(出口側)におけるN 2O濃度は289
ppmと試料通過前と変わらず、またN2濃度は全て0
ppmであった。このことは、加熱保持温度が25℃に
おいては窒素分子への還元による亜酸化窒素の除去は生
じていないこと、また亜酸化窒素の各活性炭素材への吸
着も生じていないことを示している。
て、試料通過後(出口側)におけるN 2O濃度は289
ppmと試料通過前と変わらず、またN2濃度は全て0
ppmであった。このことは、加熱保持温度が25℃に
おいては窒素分子への還元による亜酸化窒素の除去は生
じていないこと、また亜酸化窒素の各活性炭素材への吸
着も生じていないことを示している。
【0089】(実施例13)用いる混合ガスの成分をN
2O=281ppm、CO=249ppm(ヘリウムバ
ランス)に変化させた以外は、実施例6と同様にして亜
酸化窒素の除去試験を行った。試料通過後(出口側)の
各成分ガス濃度はN2O=0ppm、N2=279pp
m、CO2=221ppm、CO=101ppmであっ
た。各成分ガス濃度は一定であった。
2O=281ppm、CO=249ppm(ヘリウムバ
ランス)に変化させた以外は、実施例6と同様にして亜
酸化窒素の除去試験を行った。試料通過後(出口側)の
各成分ガス濃度はN2O=0ppm、N2=279pp
m、CO2=221ppm、CO=101ppmであっ
た。各成分ガス濃度は一定であった。
【0090】本実施例において、亜酸化窒素の除去率は
実施例6と同じく100%であり、また減少した亜酸化
窒素の全量が窒素に還元していることも確認された。以
上の結果および共存している一酸化炭素の濃度が249
ppm(入口側)から101ppm(出口側)へと低下
していることより、混合ガス中に亜酸化窒素に加えて還
元性ガス成分としての一酸化炭素を含む場合、亜酸化窒
素の塩基性活性炭素材Bによる除去率は変わらないが、
亜酸化窒素を還元させる反応が実施例6とは一部異な
り、共存する一酸化炭素が亜酸化窒素の還元に寄与して
いることが示唆された。
実施例6と同じく100%であり、また減少した亜酸化
窒素の全量が窒素に還元していることも確認された。以
上の結果および共存している一酸化炭素の濃度が249
ppm(入口側)から101ppm(出口側)へと低下
していることより、混合ガス中に亜酸化窒素に加えて還
元性ガス成分としての一酸化炭素を含む場合、亜酸化窒
素の塩基性活性炭素材Bによる除去率は変わらないが、
亜酸化窒素を還元させる反応が実施例6とは一部異な
り、共存する一酸化炭素が亜酸化窒素の還元に寄与して
いることが示唆された。
【0091】更にCO2の発生量もあわせて考えると、
本実施例において、用いた塩基性活性炭素材Bを触媒と
し、一酸化炭素を還元剤とした式(3)による亜酸化窒
素の還元反応が、式(1)と共に生じていると結論され
た。本実施例における式(1)と式(3)によるN2O
還元(N2発生)の反応の割合は、N2Oの還元量、CO
の減少量等を基に、133:148(約1:1.1)で
あると結論された。
本実施例において、用いた塩基性活性炭素材Bを触媒と
し、一酸化炭素を還元剤とした式(3)による亜酸化窒
素の還元反応が、式(1)と共に生じていると結論され
た。本実施例における式(1)と式(3)によるN2O
還元(N2発生)の反応の割合は、N2Oの還元量、CO
の減少量等を基に、133:148(約1:1.1)で
あると結論された。
【0092】実施例14 実施例1と同じ塩基性活性炭Aを用い、混合ガス中に亜
酸化窒素と共に一酸化炭素をそれぞれ異なる濃度で含有
する以外は実施例1と同じ条件で亜酸化窒素の除去反応
を行った。用いた混合ガスの成分ガス濃度を表3に示
す。各成分ガス濃度を有する混合ガスは100分間実験
後に、次の成分ガス濃度に移行するやり方で連続してお
こなった。得られた試料通過後の出口側成分ガス濃度の
測定結果を表3に併せて示す。
酸化窒素と共に一酸化炭素をそれぞれ異なる濃度で含有
する以外は実施例1と同じ条件で亜酸化窒素の除去反応
を行った。用いた混合ガスの成分ガス濃度を表3に示
す。各成分ガス濃度を有する混合ガスは100分間実験
後に、次の成分ガス濃度に移行するやり方で連続してお
こなった。得られた試料通過後の出口側成分ガス濃度の
測定結果を表3に併せて示す。
【0093】混合ガスの出口側各成分ガス濃度より求め
た亜酸化窒素の還元除去率(△N2O基準および発生N2
基準)、およびそれらとCOの減少率から求めた反応式
1と反応式3によるN2O還元(N2発生)の比率を併せ
て表3に示す。
た亜酸化窒素の還元除去率(△N2O基準および発生N2
基準)、およびそれらとCOの減少率から求めた反応式
1と反応式3によるN2O還元(N2発生)の比率を併せ
て表3に示す。
【0094】
【表3】
【0095】表3から、CO濃度を262ppmに固定
した場合、N2O濃度が小さい程亜酸化窒素の還元除去
率が高くなる傾向を示した。一方、N2O濃度をほぼ一
定(287〜289)にして、CO濃度をN2Oに対し
て約等モル比から約1/3モル比へ小さくした場合は、
亜酸化窒素の還元除去率は僅かに低下した。
した場合、N2O濃度が小さい程亜酸化窒素の還元除去
率が高くなる傾向を示した。一方、N2O濃度をほぼ一
定(287〜289)にして、CO濃度をN2Oに対し
て約等モル比から約1/3モル比へ小さくした場合は、
亜酸化窒素の還元除去率は僅かに低下した。
【0096】(実施例15)用いる混合ガスの成分をN
2O=188ppm、CO=173ppm(ヘリウムバ
ランス)に変化させた以外は、実施例11と同様にして
亜酸化窒素の除去試験を行った。試料通過後(出口側)
の各成分ガス濃度は、N2O=0ppm、N2=184p
pm、CO2=139ppm、CO=133ppmであ
った。
2O=188ppm、CO=173ppm(ヘリウムバ
ランス)に変化させた以外は、実施例11と同様にして
亜酸化窒素の除去試験を行った。試料通過後(出口側)
の各成分ガス濃度は、N2O=0ppm、N2=184p
pm、CO2=139ppm、CO=133ppmであ
った。
【0097】以上の結果から、亜酸化窒素と還元性ガス
成分として一酸化炭素とを含む場合でも、塩基性炭素材
Eにより亜酸化窒素は還元され、除去率は同じく100
%であった。また減少した亜酸化窒素が窒素に還元され
ていることが示された。
成分として一酸化炭素とを含む場合でも、塩基性炭素材
Eにより亜酸化窒素は還元され、除去率は同じく100
%であった。また減少した亜酸化窒素が窒素に還元され
ていることが示された。
【0098】更に一酸化炭素の濃度が173ppm(入
口側)から133ppm(出口側)へ変化しているこ
と、及びCO2の発生量から、この亜酸化窒素の窒素へ
の還元は式1及び式3の両方によって生じており、その
比は式1によるもの:式3によるもの=148:40
(1:0.27)であると結論された。
口側)から133ppm(出口側)へ変化しているこ
と、及びCO2の発生量から、この亜酸化窒素の窒素へ
の還元は式1及び式3の両方によって生じており、その
比は式1によるもの:式3によるもの=148:40
(1:0.27)であると結論された。
【0099】(比較例11及び12)用いる混合ガスの
成分を、比較例11ではN2O=289ppm、CO=
407ppm(ヘリウムバランス)、また比較例12で
はN2O=289ppm、CO=258ppmに変化さ
せた以外は、比較例11は実施例7と同様にして、また
比較例12は実施例10と同様にして亜酸化窒素の除去
試験を行った。
成分を、比較例11ではN2O=289ppm、CO=
407ppm(ヘリウムバランス)、また比較例12で
はN2O=289ppm、CO=258ppmに変化さ
せた以外は、比較例11は実施例7と同様にして、また
比較例12は実施例10と同様にして亜酸化窒素の除去
試験を行った。
【0100】試料通過後(出口側)の各成分ガス濃度
は、比較例11ではN2O=30ppm、N2=252p
pm、CO2=148ppm、CO=412ppm、ま
た比較例12ではN2O=178ppm、N2=108p
pm、CO2=65ppm、CO=262ppmであっ
た。亜酸化窒素に一酸化炭素を含ませても、酸性活性炭
素材Cや中性活性炭素材Dを活性炭素材として用いる場
合は、それらを触媒とした一酸化炭素と亜酸化窒素との
反応は生じていないと結論された。
は、比較例11ではN2O=30ppm、N2=252p
pm、CO2=148ppm、CO=412ppm、ま
た比較例12ではN2O=178ppm、N2=108p
pm、CO2=65ppm、CO=262ppmであっ
た。亜酸化窒素に一酸化炭素を含ませても、酸性活性炭
素材Cや中性活性炭素材Dを活性炭素材として用いる場
合は、それらを触媒とした一酸化炭素と亜酸化窒素との
反応は生じていないと結論された。
【0101】(実施例16)用いた混合ガスの成分ガス
濃度がN2O=180ppm、CO=174ppm、H2
O=5重量%であること及び加熱温度が292℃である
こと以外は実施例3と同様にして亜酸化窒素の除去試験
を行った。
濃度がN2O=180ppm、CO=174ppm、H2
O=5重量%であること及び加熱温度が292℃である
こと以外は実施例3と同様にして亜酸化窒素の除去試験
を行った。
【0102】試料通過後の混合ガス出口側の各成分ガス
濃度はN2O=0ppm、N2=180ppm、CO2=
110ppm、CO=154ppmであった。亜酸化窒
素の100%が除去され、且つ減少した亜酸化窒素は定
量的に窒素に還元されていることを示している。本実施
例の結果より、混合ガス中に水分が含まれている場合も
亜酸化窒素の還元除去が生じることがわかった。
濃度はN2O=0ppm、N2=180ppm、CO2=
110ppm、CO=154ppmであった。亜酸化窒
素の100%が除去され、且つ減少した亜酸化窒素は定
量的に窒素に還元されていることを示している。本実施
例の結果より、混合ガス中に水分が含まれている場合も
亜酸化窒素の還元除去が生じることがわかった。
【0103】(実施例17)混合ガス中に更に二酸化硫
黄を100ppm含ませること以外は実施例13と同様
にして亜酸化窒素の除去試験を行った。試料通過後の各
成分ガス濃度は、N 2O=0ppm、N2=280pp
m、CO2=216ppm、CO=104ppmであっ
た。以上の結果から、混合ガス中に二酸化硫黄が含まれ
ていても亜酸化窒素の還元除去は生じることがわかっ
た。
黄を100ppm含ませること以外は実施例13と同様
にして亜酸化窒素の除去試験を行った。試料通過後の各
成分ガス濃度は、N 2O=0ppm、N2=280pp
m、CO2=216ppm、CO=104ppmであっ
た。以上の結果から、混合ガス中に二酸化硫黄が含まれ
ていても亜酸化窒素の還元除去は生じることがわかっ
た。
【0104】(実施例18)混合ガス中に、二酸化硫黄
のかわりにC3H6を219ppm及びCO2を228p
pm含ませることを除くと実施例17と同様にして亜酸
化窒素の除去試験を行った。試料通過後の各成分ガス濃
度はN2O=0ppm、N2=277ppm、CO2=3
81ppm、CO=235ppm、C3H6=201pp
mであった。混合ガス中にC3H6が含まれていても、ま
た二酸化炭素が共存していても亜酸化窒素の還元除去は
生じることがわかった。
のかわりにC3H6を219ppm及びCO2を228p
pm含ませることを除くと実施例17と同様にして亜酸
化窒素の除去試験を行った。試料通過後の各成分ガス濃
度はN2O=0ppm、N2=277ppm、CO2=3
81ppm、CO=235ppm、C3H6=201pp
mであった。混合ガス中にC3H6が含まれていても、ま
た二酸化炭素が共存していても亜酸化窒素の還元除去は
生じることがわかった。
【0105】(比較例13)塩基性炭素材Bを充填しな
いこと以外は実施例3と同じ条件で亜酸化窒素及び一酸
化炭素を含むヘリウム混合ガスを流通させた。しかし、
この場合、入り口側と出口側のN2OやCOのガス濃度
に変化は見られず、またN2やCO2の発生も見られなか
った。
いこと以外は実施例3と同じ条件で亜酸化窒素及び一酸
化炭素を含むヘリウム混合ガスを流通させた。しかし、
この場合、入り口側と出口側のN2OやCOのガス濃度
に変化は見られず、またN2やCO2の発生も見られなか
った。
【0106】
【発明の効果】本発明は、自動車、発電所、工場等から
の排ガス中に含まれる亜酸化窒素を、希薄な濃度や、高
い空間速度、また水分や二酸化硫黄等の共存下でも、容
易に、且つ効率良く削減、除去でき、また共存する一酸
化炭素等をも同時に除去することも出来る優れた亜酸化
窒素の除去方法を提供することができる。
の排ガス中に含まれる亜酸化窒素を、希薄な濃度や、高
い空間速度、また水分や二酸化硫黄等の共存下でも、容
易に、且つ効率良く削減、除去でき、また共存する一酸
化炭素等をも同時に除去することも出来る優れた亜酸化
窒素の除去方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】亜酸化窒素を含有する混合ガスの炭素材による
還元反応試験を行なう固定床流通式接触反応装置の概略
図である。図中の数字は、各々(1)ガス供給部、
(2)ガス混合器、(3)水添加部、(4)反応器、
(5)トラップ、(6)真空ポンプ及び真空計、(7)
ガスクロマトグラフィー、(8)NOX分析装置、
(9)バイパスラインを表わす。
還元反応試験を行なう固定床流通式接触反応装置の概略
図である。図中の数字は、各々(1)ガス供給部、
(2)ガス混合器、(3)水添加部、(4)反応器、
(5)トラップ、(6)真空ポンプ及び真空計、(7)
ガスクロマトグラフィー、(8)NOX分析装置、
(9)バイパスラインを表わす。
【図2】実施例5の経過時間と成分ガス濃度の測定結果
を示す図である。(塩基性活性炭素材Bによる亜酸化窒
素の還元、280℃、空間速度=10191h-1)図中
の横軸は時間(分)、縦軸はガス濃度(ppm)及び温
度(℃)を表わす。また図中の黒四角はN2O、黒丸は
N2、白丸はCO2、白四角はCOの濃度(ppm)を表
わし、実線はガス温度、破線は試料温度を示す。
を示す図である。(塩基性活性炭素材Bによる亜酸化窒
素の還元、280℃、空間速度=10191h-1)図中
の横軸は時間(分)、縦軸はガス濃度(ppm)及び温
度(℃)を表わす。また図中の黒四角はN2O、黒丸は
N2、白丸はCO2、白四角はCOの濃度(ppm)を表
わし、実線はガス温度、破線は試料温度を示す。
【図3】実施例6の経過時間と成分ガス濃度の測定結果
を示す図である。(塩基性活性炭素材Bによる亜酸化窒
素の還元、380℃、空間速度=10191h-1)図中
の横軸は時間(分)、縦軸はガス濃度(ppm)と温度
(℃)を表わす。また図中の黒四角はN2O、黒丸は
N2、白丸はCO2、白四角はCOの濃度(ppm)を表
わし、実線はガス温度、破線は試料温度を示す。
を示す図である。(塩基性活性炭素材Bによる亜酸化窒
素の還元、380℃、空間速度=10191h-1)図中
の横軸は時間(分)、縦軸はガス濃度(ppm)と温度
(℃)を表わす。また図中の黒四角はN2O、黒丸は
N2、白丸はCO2、白四角はCOの濃度(ppm)を表
わし、実線はガス温度、破線は試料温度を示す。
Claims (9)
- 【請求項1】 亜酸化窒素を含むガスを活性炭素材に2
00℃以上で接触させることにより、活性炭素材と亜酸
化窒素とを反応させ、亜酸化窒素を窒素分子に還元させ
ることを特徴とする亜酸化窒素の除去方法。 - 【請求項2】 亜酸化窒素と還元性ガスとを含むガス
を、塩基性活性炭素材に200℃以上で接触させること
により、亜酸化窒素と還元性ガスとを反応させることに
より、亜酸化窒素を窒素分子に還元させることを特徴と
する亜酸化窒素の除去方法。 - 【請求項3】 亜酸化窒素と還元性ガスとを含むガス
を、塩基性活性炭素材に200℃以上で接触させること
により、活性炭素材を触媒として亜酸化窒素と還元性ガ
ス成分を反応させると共に、亜酸化窒素と活性炭素材と
を反応させることにより、亜酸化窒素を窒素分子に還元
させることを特徴とする亜酸化窒素の除去方法。 - 【請求項4】 還元性ガスが一酸化炭素、または一酸化
炭素を含む炭化水素および/または低級アルコ−ルであ
ることを特徴とする請求項2又は3記載の亜酸化窒素の
除去方法。 - 【請求項5】 塩基性活性炭素材が、表面塩基性基量が
0.5meq/g以上、酸性基量が0.3meq/g以下
であり、pHが9〜11であることを特徴とする請求項
2または3に記載の亜酸化窒素の除去方法。 - 【請求項6】 塩基性活性炭素材が、表面塩基性基量が
0.9meq/g以上、酸性基量が0.15meq/g以
下であり、pHが9〜11であることを特徴とする請求
項2または3に記載の亜酸化窒素除去方法。 - 【請求項7】 塩基性活性炭素材が、酸素含有率が5〜
20重量%、炭素含有率が80〜95重量%、且つ窒素
含有率が0.5重量%以下であること、及び25℃にお
ける平衡吸着水分率が30〜100重量%であることを
特徴とする請求項5または6記載の亜酸化窒素の除去方
法。 - 【請求項8】 塩基性活性炭素材が、空気中20℃/分
の昇温速度における示差熱分析(DTA)測定における
発熱ピ−ク(TA)が350℃〜640℃であることを
特徴とする請求項7記載の亜酸化窒素の除去方法。 - 【請求項9】 亜酸化窒素を含むガスが、エンジンから
の排気ガスを脱硝触媒により処理した後のガスであるこ
とを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の亜
酸化窒素の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7139302A JPH08323143A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 亜酸化窒素の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7139302A JPH08323143A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 亜酸化窒素の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08323143A true JPH08323143A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15242129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7139302A Pending JPH08323143A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 亜酸化窒素の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08323143A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000325743A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-11-28 | Basf Ag | N2oの熱分解 |
| JP2011095229A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Horiba Ltd | 希釈用空気精製装置 |
| CN116808821A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-09-29 | 南京工业大学 | 一种采用热管式换热器控制n2o催化分解的工艺方法 |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP7139302A patent/JPH08323143A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000325743A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-11-28 | Basf Ag | N2oの熱分解 |
| JP2011095229A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Horiba Ltd | 希釈用空気精製装置 |
| CN116808821A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-09-29 | 南京工业大学 | 一种采用热管式换热器控制n2o催化分解的工艺方法 |
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