JPH10244132A - 希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除去する方法 - Google Patents
希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除去する方法Info
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- JPH10244132A JPH10244132A JP9069136A JP6913697A JPH10244132A JP H10244132 A JPH10244132 A JP H10244132A JP 9069136 A JP9069136 A JP 9069136A JP 6913697 A JP6913697 A JP 6913697A JP H10244132 A JPH10244132 A JP H10244132A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地下駐車場や高速道路のトンネル等の閉鎖空
間に滞留するＮＯｘを希薄に含有するガスからＮＯｘを
高収率で且つエネルギー効率よく除去し、周辺環境に及
ぼす悪影響を低減する。 【解決手段】 （１）希薄濃度でＮＯｘを含有するガス
を昇温前後の温度差が２℃〜５０℃の範囲となるように
加熱昇温する第１工程、（２）第１工程で昇温された前
記ガスにアンモニアガスを添加する第２工程、及び
（３）第２工程からの昇温されアンモニア添加された前
記ガスをＮＯｘ還元触媒と接触処理する第３工程を有す
ることを特徴とする希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除
去する方法。
間に滞留するＮＯｘを希薄に含有するガスからＮＯｘを
高収率で且つエネルギー効率よく除去し、周辺環境に及
ぼす悪影響を低減する。 【解決手段】 （１）希薄濃度でＮＯｘを含有するガス
を昇温前後の温度差が２℃〜５０℃の範囲となるように
加熱昇温する第１工程、（２）第１工程で昇温された前
記ガスにアンモニアガスを添加する第２工程、及び
（３）第２工程からの昇温されアンモニア添加された前
記ガスをＮＯｘ還元触媒と接触処理する第３工程を有す
ることを特徴とする希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除
去する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は希薄ＮＯｘ含有ガス
からＮＯｘを除去する方法に関し、詳しくはトンネル換
気排ガス、駐車場換気排ガス、金属表面処理工場換気排
ガス等の閉鎖空間の換気排ガス中に含有する希薄なＮＯ
ｘを効率的に除去するための希薄ＮＯｘ含有ガスからＮ
Ｏｘを除去する方法に関する。
からＮＯｘを除去する方法に関し、詳しくはトンネル換
気排ガス、駐車場換気排ガス、金属表面処理工場換気排
ガス等の閉鎖空間の換気排ガス中に含有する希薄なＮＯ
ｘを効率的に除去するための希薄ＮＯｘ含有ガスからＮ
Ｏｘを除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼排ガスや自動車排ガス中に含有され
る比較的高濃度のＮＯｘは、従来から大気汚染物質とし
て問題にされており、排出量を低減するための燃焼方式
の改良や、排ガスからＮＯｘを除去して浄化するための
排ガス処理等が提案され実施もされている。近年、微量
の化学物質による人体への影響が問題になっている。例
えば、交通量の多い道路のトンネルや地下バスターミナ
ル等の閉鎖空間の換気排ガス中には３〜５ｐｐｍ（容
積、以下同様）程度の希薄濃度のＮＯｘが含まれてお
り、このような希薄な低濃度のＮＯｘでも周辺地域住民
の健康に及ぼす影響も大きいものと考えられている。こ
のような閉鎖空間等に滞留され換気排ガス中に含有され
排出される希薄濃度のＮＯｘも除去することが検討され
始めている。例えば、特開平５−１９２５３５号公報で
は、約５０ｐｐｍ以下の希薄なＮＯｘ含有排ガスをオゾ
ン酸化し、ＮＯｘ中のＮＯをＮＯ2 に変換し、酸化マン
ガン−活性アルミナ系吸着剤で吸着除去し、ＮＯｘ（Ｎ
Ｏ2 ）を高濃度に吸着した吸着剤は、２００〜５００℃
の高温空気で処理されてＮＯｘを脱離して再生され、脱
離された高濃度のＮＯｘは、従来公知の脱硝触媒を用い
て選択接触還元処理してＮ2 とＨ2 Ｏにして放出するも
のである。この方法は、高温空気で吸着剤を再生するた
め、多大のエネルギーを消費することから実用化には問
題が残る。
る比較的高濃度のＮＯｘは、従来から大気汚染物質とし
て問題にされており、排出量を低減するための燃焼方式
の改良や、排ガスからＮＯｘを除去して浄化するための
排ガス処理等が提案され実施もされている。近年、微量
の化学物質による人体への影響が問題になっている。例
えば、交通量の多い道路のトンネルや地下バスターミナ
ル等の閉鎖空間の換気排ガス中には３〜５ｐｐｍ（容
積、以下同様）程度の希薄濃度のＮＯｘが含まれてお
り、このような希薄な低濃度のＮＯｘでも周辺地域住民
の健康に及ぼす影響も大きいものと考えられている。こ
のような閉鎖空間等に滞留され換気排ガス中に含有され
排出される希薄濃度のＮＯｘも除去することが検討され
始めている。例えば、特開平５−１９２５３５号公報で
は、約５０ｐｐｍ以下の希薄なＮＯｘ含有排ガスをオゾ
ン酸化し、ＮＯｘ中のＮＯをＮＯ2 に変換し、酸化マン
ガン−活性アルミナ系吸着剤で吸着除去し、ＮＯｘ（Ｎ
Ｏ2 ）を高濃度に吸着した吸着剤は、２００〜５００℃
の高温空気で処理されてＮＯｘを脱離して再生され、脱
離された高濃度のＮＯｘは、従来公知の脱硝触媒を用い
て選択接触還元処理してＮ2 とＨ2 Ｏにして放出するも
のである。この方法は、高温空気で吸着剤を再生するた
め、多大のエネルギーを消費することから実用化には問
題が残る。
【０００３】上記のＮＯｘが滞留するような閉鎖空間の
換気排ガス等の希薄濃度のＮＯｘ含有排ガスに限らず、
燃焼排ガス等の高濃度ＮＯｘ含有排ガスも含めて、排ガ
スを脱硝処理する場合には、全工程の所要エネルギーが
少なければ少ない程実用性に優れるといえる。従来の燃
焼排ガス等の高濃度ＮＯｘ含有排ガスの一般的な脱硝処
理においても、１００℃以上の処理工程を含むことが通
常であり、常温での排ガス脱硝処理は、エネルギー効率
から要望されて種々研究されまた提案がされ、開発段階
である。例えば、特開平６−７９１７６号公報では、
所定に熱及び硫酸賦活処理した活性炭素繊維を用いて低
温（約１５〜３５℃）でＮＯをアンモニア還元処理して
除去する方法が提案され、また、所定に熱処理した活
性炭素繊維を用いて常温（約２５℃）でＮＯをＮＯ2 へ
酸化し、水またはアルカリ水溶液により吸収除去する方
法（持田ら著「日本化学会誌」第２７５巻（３号）１９
９２年）、同著「エネルギー＆フューエルズ（Ｅｎｅｒ
ｇｙ ＆ Ｆｕｅｌｓ）」第８巻（６号）第１３４１頁
１９９４年）が提案されている。また、発明者らは、
特開平６−３２７９７５号公報で、従来より低温の１０
０℃前後で還元接触して効果的に脱硝できる石炭系、石
油系、椰子殻系などの安価な活性炭に少なくともバナジ
ウム化合物と臭素化合物とを担持したバナジウム（Ｖ）
及び臭素（Ｂｒ）を有する活性炭脱硝触媒を提案した。
換気排ガス等の希薄濃度のＮＯｘ含有排ガスに限らず、
燃焼排ガス等の高濃度ＮＯｘ含有排ガスも含めて、排ガ
スを脱硝処理する場合には、全工程の所要エネルギーが
少なければ少ない程実用性に優れるといえる。従来の燃
焼排ガス等の高濃度ＮＯｘ含有排ガスの一般的な脱硝処
理においても、１００℃以上の処理工程を含むことが通
常であり、常温での排ガス脱硝処理は、エネルギー効率
から要望されて種々研究されまた提案がされ、開発段階
である。例えば、特開平６−７９１７６号公報では、
所定に熱及び硫酸賦活処理した活性炭素繊維を用いて低
温（約１５〜３５℃）でＮＯをアンモニア還元処理して
除去する方法が提案され、また、所定に熱処理した活
性炭素繊維を用いて常温（約２５℃）でＮＯをＮＯ2 へ
酸化し、水またはアルカリ水溶液により吸収除去する方
法（持田ら著「日本化学会誌」第２７５巻（３号）１９
９２年）、同著「エネルギー＆フューエルズ（Ｅｎｅｒ
ｇｙ ＆ Ｆｕｅｌｓ）」第８巻（６号）第１３４１頁
１９９４年）が提案されている。また、発明者らは、
特開平６−３２７９７５号公報で、従来より低温の１０
０℃前後で還元接触して効果的に脱硝できる石炭系、石
油系、椰子殻系などの安価な活性炭に少なくともバナジ
ウム化合物と臭素化合物とを担持したバナジウム（Ｖ）
及び臭素（Ｂｒ）を有する活性炭脱硝触媒を提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うに全工程を比較的低温で、好ましくは常温で処理でき
るような排ガス、特に希薄濃度のＮＯｘ含有排ガスの脱
硝方法が要望されていることに鑑みてなされたものであ
る。発明者らは、先ず、上記の主に高濃度ＮＯｘ含有排
ガス用に既に提案されている低温脱硝方法について検討
し、次いで、それらの希薄濃度ＮＯｘ含有排ガスへの適
用の可能性を検討した。その結果、上記した及びの
所定の活性炭素繊維を用いる方法は、活性炭繊維が現時
点では極めて高価であることに加え、希薄濃度ＮＯｘ含
有ガスを常温付近で処理すると活性が短時間で低下する
ことが知見された。また、上記の発明者らが提案した
Ｖ及びＢｒ担持活性炭脱硝触媒は、燃焼排ガス等のＮＯ
ｘ濃度が約１００〜４００ｐｐｍと比較的高濃度の排ガ
スであれば、従来より低温の１００℃前後で効果的に脱
硝でき、且つ、長期間触媒活性が低下せず安定した優れ
た脱硝性能を有するものの、本発明が対象とする希薄Ｎ
Ｏｘ含有ガスを常温付近で還元接触処理して脱硝する場
合には、やはり短時間で触媒活性が低下することが知見
された。
うに全工程を比較的低温で、好ましくは常温で処理でき
るような排ガス、特に希薄濃度のＮＯｘ含有排ガスの脱
硝方法が要望されていることに鑑みてなされたものであ
る。発明者らは、先ず、上記の主に高濃度ＮＯｘ含有排
ガス用に既に提案されている低温脱硝方法について検討
し、次いで、それらの希薄濃度ＮＯｘ含有排ガスへの適
用の可能性を検討した。その結果、上記した及びの
所定の活性炭素繊維を用いる方法は、活性炭繊維が現時
点では極めて高価であることに加え、希薄濃度ＮＯｘ含
有ガスを常温付近で処理すると活性が短時間で低下する
ことが知見された。また、上記の発明者らが提案した
Ｖ及びＢｒ担持活性炭脱硝触媒は、燃焼排ガス等のＮＯ
ｘ濃度が約１００〜４００ｐｐｍと比較的高濃度の排ガ
スであれば、従来より低温の１００℃前後で効果的に脱
硝でき、且つ、長期間触媒活性が低下せず安定した優れ
た脱硝性能を有するものの、本発明が対象とする希薄Ｎ
Ｏｘ含有ガスを常温付近で還元接触処理して脱硝する場
合には、やはり短時間で触媒活性が低下することが知見
された。
【０００５】発明者らは、これら知見に基づき上記の従
来の脱硝触媒の活性低下の原因について、更に検討し
た。その結果、希薄ＮＯｘ含有ガスを接触還元処理する
場合は、処理条件、特に被処理ガスの相対湿度が大きく
影響することが知見された。この被処理ガスの相対湿度
の高い場合での触媒活性低下の原因は明確ではないが、
常温等の低温処理では触媒の細孔内で水の凝縮が生じ易
くなるためと推定される。そのため、従来の還元脱硝触
媒を用い、相対湿度を低くした条件下で、上記のトンネ
ルや地下駐車場等の閉鎖空間に滞留して換気排出される
希薄濃度でＮＯｘを含有する換気排ガスを接触還元処理
することにより、所定の脱硝性能を発現させることがで
きることを見出し、本発明に到った。
来の脱硝触媒の活性低下の原因について、更に検討し
た。その結果、希薄ＮＯｘ含有ガスを接触還元処理する
場合は、処理条件、特に被処理ガスの相対湿度が大きく
影響することが知見された。この被処理ガスの相対湿度
の高い場合での触媒活性低下の原因は明確ではないが、
常温等の低温処理では触媒の細孔内で水の凝縮が生じ易
くなるためと推定される。そのため、従来の還元脱硝触
媒を用い、相対湿度を低くした条件下で、上記のトンネ
ルや地下駐車場等の閉鎖空間に滞留して換気排出される
希薄濃度でＮＯｘを含有する換気排ガスを接触還元処理
することにより、所定の脱硝性能を発現させることがで
きることを見出し、本発明に到った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、（１）
希薄濃度でＮＯｘを含有するガスを昇温前後の温度差が
２℃〜５０℃の範囲となるように加熱昇温する第１工
程、（２）第１工程で昇温された前記ガスにアンモニア
ガスを添加する第２工程、及び（３）第２工程からの昇
温されアンモニア添加された前記ガスをＮＯｘ還元触媒
と接触処理する第３工程を有することを特徴とする希薄
ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除去する方法が提供され
る。
希薄濃度でＮＯｘを含有するガスを昇温前後の温度差が
２℃〜５０℃の範囲となるように加熱昇温する第１工
程、（２）第１工程で昇温された前記ガスにアンモニア
ガスを添加する第２工程、及び（３）第２工程からの昇
温されアンモニア添加された前記ガスをＮＯｘ還元触媒
と接触処理する第３工程を有することを特徴とする希薄
ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除去する方法が提供され
る。
【０００７】本発明の希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを
除去する方法において、前記第１工程と前記第３工程と
を連絡し、前記第３工程からのＮＯｘが除去されて浄化
排出されるガスを熱源とするヒートポンプ循環系を形成
して、熱の有効利用を図ることが好ましい。また、ＮＯ
ｘ還元触媒が、活性炭素材に触媒成分として少なくとも
Ｖ及びＢｒが担持されてなる触媒であることが好まし
い。
除去する方法において、前記第１工程と前記第３工程と
を連絡し、前記第３工程からのＮＯｘが除去されて浄化
排出されるガスを熱源とするヒートポンプ循環系を形成
して、熱の有効利用を図ることが好ましい。また、ＮＯ
ｘ還元触媒が、活性炭素材に触媒成分として少なくとも
Ｖ及びＢｒが担持されてなる触媒であることが好まし
い。
【０００８】本発明は上記のように構成され、被処理希
薄ＮＯｘ含有ガスの温度を還元脱硝触媒と接触処理する
前に、予め所定温度だけ昇温させて相対湿度を低減でき
ることから、燃焼排ガス等の高濃度ＮＯｘを含有する排
ガス用の接触還元脱硝触媒で、低温処理用として公知の
脱硝触媒、特に前記特開平６−３２７９７５号公報で提
案される少なくともＶ化合物及びＢｒ化合物を活性炭素
材に担持させた脱硝触媒を用いて、活性を低下させるこ
とがなく、高脱硝率で長期間安定してＮＯｘを除去する
ことができる。また、プロセスにヒートポンプを組込む
ことにより、連続的な接触還元脱硝を低運転コストで、
円滑、且つ、エネルギー効率よく行うことができ、また
設備費も比較的低廉で実用的である。
薄ＮＯｘ含有ガスの温度を還元脱硝触媒と接触処理する
前に、予め所定温度だけ昇温させて相対湿度を低減でき
ることから、燃焼排ガス等の高濃度ＮＯｘを含有する排
ガス用の接触還元脱硝触媒で、低温処理用として公知の
脱硝触媒、特に前記特開平６−３２７９７５号公報で提
案される少なくともＶ化合物及びＢｒ化合物を活性炭素
材に担持させた脱硝触媒を用いて、活性を低下させるこ
とがなく、高脱硝率で長期間安定してＮＯｘを除去する
ことができる。また、プロセスにヒートポンプを組込む
ことにより、連続的な接触還元脱硝を低運転コストで、
円滑、且つ、エネルギー効率よく行うことができ、また
設備費も比較的低廉で実用的である。
【０００９】本発明のＮＯｘを除去する方法は、前記の
通り、自動車が通行するトンネルや地下駐車場等のＮＯ
ｘ含有ガスが約３〜５ｐｐｍ以下で滞留して換気排出さ
れる排ガスや、金属表面処理工場の排ガス等のＮＯｘ濃
度５０ｐｐｍ、好ましくは１０ｐｐｍ以下、更に好まし
くは５ｐｐｍ以下の希薄ＮＯｘ含有ガスに好適に適用す
ることができる。本発明の脱硝処理では、通常、上記の
希薄ＮＯｘ含有ガスから約６０〜９５％の高率で脱硝で
きる。
通り、自動車が通行するトンネルや地下駐車場等のＮＯ
ｘ含有ガスが約３〜５ｐｐｍ以下で滞留して換気排出さ
れる排ガスや、金属表面処理工場の排ガス等のＮＯｘ濃
度５０ｐｐｍ、好ましくは１０ｐｐｍ以下、更に好まし
くは５ｐｐｍ以下の希薄ＮＯｘ含有ガスに好適に適用す
ることができる。本発明の脱硝処理では、通常、上記の
希薄ＮＯｘ含有ガスから約６０〜９５％の高率で脱硝で
きる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図面を参照して詳細に説明する。但し、本発明は下記実
施例に制限されるものでない。図１は、本発明の一実施
例のフローダイヤグラムである。図１において、希薄Ｎ
Ｏｘ含有ガスは、ラインＬ１から導入されポンプＰを通
過してラインＬ２から熱交換器１０を流通して高温熱媒
体ＨＴ１と熱交換され昇温される。その後、昇温された
ＮＯｘ含有ガスは、ラインＬ３を経由してアンモニアガ
スを添加した後、脱硝反応器１１に導入される。脱硝反
応器１１には所定の脱硝触媒が充填され、ＮＯｘ含有ガ
スはアンモニアガスと共に脱硝触媒で接触還元処理され
てＮ2 とＨ2 Ｏに変換される。脱硝反応器１１で接触処
理されＮＯｘが除去されて浄化された排出ガスは、ライ
ンＬ４を経て熱交換器１２に導入されて、低温熱媒体Ｈ
Ｔ２と熱交換されて熱媒体を昇温してラインＬ５から排
出される。一方、熱交換器１０と熱交換器１２とに間に
は、熱媒体の循環系Ｒが形成される。循環系Ｒには減圧
弁１３及び圧縮機１４が配設されてヒートポンプを形成
する。即ち、熱媒体は、熱交換器１０で温度低下した高
温熱媒体ＨＴ１が減圧弁１３を経て減圧されより低温の
低温熱媒体ＨＴ２となり熱交換器１２に流入し、熱交換
器１２で温度上昇した低温熱媒体ＨＴ２が圧縮機１４を
経て昇圧されより高温の熱媒体ＨＴ１となって熱交換器
１０に流入して循環系Ｒを形成する。要すれば、減圧弁
１３の代わりにタービンを用いてもよいし、減圧弁とタ
ービンを併用してもよい。
図面を参照して詳細に説明する。但し、本発明は下記実
施例に制限されるものでない。図１は、本発明の一実施
例のフローダイヤグラムである。図１において、希薄Ｎ
Ｏｘ含有ガスは、ラインＬ１から導入されポンプＰを通
過してラインＬ２から熱交換器１０を流通して高温熱媒
体ＨＴ１と熱交換され昇温される。その後、昇温された
ＮＯｘ含有ガスは、ラインＬ３を経由してアンモニアガ
スを添加した後、脱硝反応器１１に導入される。脱硝反
応器１１には所定の脱硝触媒が充填され、ＮＯｘ含有ガ
スはアンモニアガスと共に脱硝触媒で接触還元処理され
てＮ2 とＨ2 Ｏに変換される。脱硝反応器１１で接触処
理されＮＯｘが除去されて浄化された排出ガスは、ライ
ンＬ４を経て熱交換器１２に導入されて、低温熱媒体Ｈ
Ｔ２と熱交換されて熱媒体を昇温してラインＬ５から排
出される。一方、熱交換器１０と熱交換器１２とに間に
は、熱媒体の循環系Ｒが形成される。循環系Ｒには減圧
弁１３及び圧縮機１４が配設されてヒートポンプを形成
する。即ち、熱媒体は、熱交換器１０で温度低下した高
温熱媒体ＨＴ１が減圧弁１３を経て減圧されより低温の
低温熱媒体ＨＴ２となり熱交換器１２に流入し、熱交換
器１２で温度上昇した低温熱媒体ＨＴ２が圧縮機１４を
経て昇圧されより高温の熱媒体ＨＴ１となって熱交換器
１０に流入して循環系Ｒを形成する。要すれば、減圧弁
１３の代わりにタービンを用いてもよいし、減圧弁とタ
ービンを併用してもよい。
【００１１】上記熱交換器１０における被処理ＮＯｘ含
有ガスの昇温は、一般に、約２〜５０℃の範囲、好まし
くは５〜２０℃の範囲で行うことが望ましく、被処理Ｎ
Ｏｘ含有ガスの温度やＮＯｘ含有量等の条件、脱硝反応
器に充填される脱硝触媒の種類等により上記範囲内で適
宜選択することができる。この昇温が２℃未満である
と、相対湿度がそれほど低下しないため脱硝触媒活性が
短時間で低下し、触媒が多量に必要になる等の不都合が
生じる。一方、５０℃を超えたより以上の昇温は、相対
湿度の低下は充分であるが、プロセス的にエネルギー消
費が大きく実用的でなくなるためである。また、上記の
一般的な閉鎖空間に滞留するＮＯｘ含有ガスの換気排ガ
スの相対湿度は、気象条件により変化する外気の影響も
受け、約３０〜８０％で変化するが、上記範囲で昇温す
ることにより約１０〜３０％とすることができ、従来の
脱硝触媒を用いて触媒活性が低下することなく安定した
脱硝処理をすることができる。例えば、図１のように形
成された希薄ＮＯｘ含有ガスの脱硝プロセスにおいて、
ラインＬ１及びラインＬ２を流通する希薄ＮＯｘ含有ガ
スが、例えば、温度２０℃、相対湿度６０％のとき、熱
交換器１０で、例えば、３８℃まで昇温した場合は、ラ
インＬ３を流通する希薄ＮＯｘ含有ガスの相対湿度は２
１％まで低下する。
有ガスの昇温は、一般に、約２〜５０℃の範囲、好まし
くは５〜２０℃の範囲で行うことが望ましく、被処理Ｎ
Ｏｘ含有ガスの温度やＮＯｘ含有量等の条件、脱硝反応
器に充填される脱硝触媒の種類等により上記範囲内で適
宜選択することができる。この昇温が２℃未満である
と、相対湿度がそれほど低下しないため脱硝触媒活性が
短時間で低下し、触媒が多量に必要になる等の不都合が
生じる。一方、５０℃を超えたより以上の昇温は、相対
湿度の低下は充分であるが、プロセス的にエネルギー消
費が大きく実用的でなくなるためである。また、上記の
一般的な閉鎖空間に滞留するＮＯｘ含有ガスの換気排ガ
スの相対湿度は、気象条件により変化する外気の影響も
受け、約３０〜８０％で変化するが、上記範囲で昇温す
ることにより約１０〜３０％とすることができ、従来の
脱硝触媒を用いて触媒活性が低下することなく安定した
脱硝処理をすることができる。例えば、図１のように形
成された希薄ＮＯｘ含有ガスの脱硝プロセスにおいて、
ラインＬ１及びラインＬ２を流通する希薄ＮＯｘ含有ガ
スが、例えば、温度２０℃、相対湿度６０％のとき、熱
交換器１０で、例えば、３８℃まで昇温した場合は、ラ
インＬ３を流通する希薄ＮＯｘ含有ガスの相対湿度は２
１％まで低下する。
【００１２】上記のように、上記脱硝プロセスに熱交換
器を介して組合せて形成するヒートポンプに用いる熱媒
体は、特に制限されるものでなく、昇温及び温度降下の
温度差や、熱交換器容量等に合わせて従来公知の熱媒体
から適宜選択することができる。通常、フロン系、ハイ
ドロカーボン系を用いる。また、上記加熱昇温工程後に
添加するアンモニアは、通常、昇温後のガス温度とほぼ
同温度に加温されたアンモニアガスが好ましく、市販の
高濃度の約３５％アンモニア水を噴霧して供給すること
もできる。アンモニアの添加量は、通常の接触還元処理
と同様に約ＮＯｘ濃度と同程度でよい。更に、脱硝反応
器１１の反応条件は、上記脱硝触媒の種類に応じて適宜
選択して行うことができる。この場合、処理温度は、本
発明の目的の５０℃以下の低温を適宜選択して行うこと
ができる。
器を介して組合せて形成するヒートポンプに用いる熱媒
体は、特に制限されるものでなく、昇温及び温度降下の
温度差や、熱交換器容量等に合わせて従来公知の熱媒体
から適宜選択することができる。通常、フロン系、ハイ
ドロカーボン系を用いる。また、上記加熱昇温工程後に
添加するアンモニアは、通常、昇温後のガス温度とほぼ
同温度に加温されたアンモニアガスが好ましく、市販の
高濃度の約３５％アンモニア水を噴霧して供給すること
もできる。アンモニアの添加量は、通常の接触還元処理
と同様に約ＮＯｘ濃度と同程度でよい。更に、脱硝反応
器１１の反応条件は、上記脱硝触媒の種類に応じて適宜
選択して行うことができる。この場合、処理温度は、本
発明の目的の５０℃以下の低温を適宜選択して行うこと
ができる。
【００１３】本発明の脱硝反応器に充填する脱硝触媒
は、上記した従来の低温脱硝触媒を用いることができ
る。特に、前記した発明者らが提案した脱硝触媒が好ま
しい。即ち、木質、ヤシ殻等木質系活性炭、コールター
ルピッチ等石炭系活性炭、石油ピッチ等石油系活性炭等
の一般に市販され安価に入手可能な各種活性炭を担体に
用い、触媒成分としてＶ及びＢｒを担持した触媒を用い
ることが好ましい。上記活性炭で、比表面積が１０ｍ2
／ｇ以上のもの、より好ましくは１００ｍ2 ／ｇ〜２０
００ｍ2 ／ｇ、更に好ましくは５００ｍ2 ／ｇ〜１５０
０ｍ2 ／ｇのものが望ましい。また、触媒活性成分のＶ
成分は、３価、４価及び５価のいずれかのバナジウムの
酸化物、無機酸塩または有機酸塩を用いて上記活性炭に
担持することができる。通常、メタバナジン酸アンモニ
ウムを蓚酸で還元したものや、硫酸バナジルが好適であ
る。一方、Ｂｒ成分は、臭化水素酸、臭化アンモニウ
ム、臭化ナトリウム等のアルカリ金属塩、臭化マグネシ
ウム等のアルカリ土類金属塩などを用いて上記活性炭に
担持することができる。通常、臭化水素酸または臭化ア
ンモニウムを用いる。
は、上記した従来の低温脱硝触媒を用いることができ
る。特に、前記した発明者らが提案した脱硝触媒が好ま
しい。即ち、木質、ヤシ殻等木質系活性炭、コールター
ルピッチ等石炭系活性炭、石油ピッチ等石油系活性炭等
の一般に市販され安価に入手可能な各種活性炭を担体に
用い、触媒成分としてＶ及びＢｒを担持した触媒を用い
ることが好ましい。上記活性炭で、比表面積が１０ｍ2
／ｇ以上のもの、より好ましくは１００ｍ2 ／ｇ〜２０
００ｍ2 ／ｇ、更に好ましくは５００ｍ2 ／ｇ〜１５０
０ｍ2 ／ｇのものが望ましい。また、触媒活性成分のＶ
成分は、３価、４価及び５価のいずれかのバナジウムの
酸化物、無機酸塩または有機酸塩を用いて上記活性炭に
担持することができる。通常、メタバナジン酸アンモニ
ウムを蓚酸で還元したものや、硫酸バナジルが好適であ
る。一方、Ｂｒ成分は、臭化水素酸、臭化アンモニウ
ム、臭化ナトリウム等のアルカリ金属塩、臭化マグネシ
ウム等のアルカリ土類金属塩などを用いて上記活性炭に
担持することができる。通常、臭化水素酸または臭化ア
ンモニウムを用いる。
【００１４】上記触媒活性成分の担持法は、含浸法、ス
プレー法、混練法等の公知のいずれの方法でも使用でき
る。通常、含浸法やスプレー法が用いられる。例えば、
Ｖ成分では、上記バナジウム化合物を水等の可溶溶媒に
溶解し、その溶液中に上記活性炭を浸漬した後、室温〜
２００℃で乾燥し、その後、窒素等の不活性気流中２０
０〜６００℃で焼成してバナジウム成分を担持できる。
Ｖ担持量は、バナジウム元素基準で０．５〜１５重量
％、好ましくは１〜１０重量％である。また、Ｂｒ成分
では、臭化物等の水溶液に炭素質材料を浸漬し、含浸
後、室温〜１００℃で乾燥して担持できる。また、乾燥
後、要すれば、窒素などの不活性気流中１５０〜６００
℃で焼成してもよい。Ｂｒ担持量は、臭素元素基準で
０．１〜３０重量％、好ましくは２〜１５重量％であ
る。
プレー法、混練法等の公知のいずれの方法でも使用でき
る。通常、含浸法やスプレー法が用いられる。例えば、
Ｖ成分では、上記バナジウム化合物を水等の可溶溶媒に
溶解し、その溶液中に上記活性炭を浸漬した後、室温〜
２００℃で乾燥し、その後、窒素等の不活性気流中２０
０〜６００℃で焼成してバナジウム成分を担持できる。
Ｖ担持量は、バナジウム元素基準で０．５〜１５重量
％、好ましくは１〜１０重量％である。また、Ｂｒ成分
では、臭化物等の水溶液に炭素質材料を浸漬し、含浸
後、室温〜１００℃で乾燥して担持できる。また、乾燥
後、要すれば、窒素などの不活性気流中１５０〜６００
℃で焼成してもよい。Ｂｒ担持量は、臭素元素基準で
０．１〜３０重量％、好ましくは２〜１５重量％であ
る。
【００１５】
実施例１ ＮＨ4 ＶＯ3 （メタバナジン酸アンモニウム）を（ＣＯ
ＯＨ）2 （蓚酸）水溶液に溶かして、Ｖが０．５モル／
ｄｍ3 濃度の水溶液を調製した。この水溶液に市販粒状
活性炭（日本ノリット（株）製、商品名：Ｒ１−ＥＸＴ
ＲＡ、直径１ｍｍφ、長さ３ｍｍの成形品、比表面積約
１，２００ｍ2 ／ｇ）を加え減圧下で浸漬してＶを含浸
させ、ろ過分離した。次いで、得られたＶ担持活性炭を
１００℃の乾燥器中で１２時間乾燥した後、窒素気流中
４５０℃で５時間焼成し、室温まで冷却してＶ担持活性
炭を得た。得られたＶ担持活性炭を更にＮＨ4 Ｂｒ（臭
化アンモニウム）の２モル／ｄｍ3 水溶液に浸漬した
後、１００℃で５時間乾燥して、Ｖ−Ｂｒ担持活性炭を
得た。なお、Ｖ担持量は２重量％で、Ｂｒ担持量は１０
重量％であった。
ＯＨ）2 （蓚酸）水溶液に溶かして、Ｖが０．５モル／
ｄｍ3 濃度の水溶液を調製した。この水溶液に市販粒状
活性炭（日本ノリット（株）製、商品名：Ｒ１−ＥＸＴ
ＲＡ、直径１ｍｍφ、長さ３ｍｍの成形品、比表面積約
１，２００ｍ2 ／ｇ）を加え減圧下で浸漬してＶを含浸
させ、ろ過分離した。次いで、得られたＶ担持活性炭を
１００℃の乾燥器中で１２時間乾燥した後、窒素気流中
４５０℃で５時間焼成し、室温まで冷却してＶ担持活性
炭を得た。得られたＶ担持活性炭を更にＮＨ4 Ｂｒ（臭
化アンモニウム）の２モル／ｄｍ3 水溶液に浸漬した
後、１００℃で５時間乾燥して、Ｖ−Ｂｒ担持活性炭を
得た。なお、Ｖ担持量は２重量％で、Ｂｒ担持量は１０
重量％であった。
【００１６】上記で調製したＶ担持活性炭とＶ−Ｂｒ担
持活性炭を、それぞれジャケット付きガラス製反応器に
２５０ｄｍ3 充填し、加湿空気にＮＯｘとＮＨ3 をそれ
ぞれ１０ｐｐｍ含有させて形成した相対湿度６０％のＮ
Ｏｘ含有ガスを１，０００ｍ3 ／時でこの反応器に流通
し、化学発光法により入口と出口のＮＯｘ濃度を測定し
た。このとき、脱硝反応器の前に排ガスを加熱するため
の電気ヒーターを設置し、入り口ガス温度が２０℃の場
合、出口温度が３８℃になるようにヒーターに通電し、
ガス温度を約１８℃昇温させた。この装置では、電気ヒ
ーターの所要電力は約５，０００Ｗであった。１２０時
間後の脱硝率は約８０％であった。
持活性炭を、それぞれジャケット付きガラス製反応器に
２５０ｄｍ3 充填し、加湿空気にＮＯｘとＮＨ3 をそれ
ぞれ１０ｐｐｍ含有させて形成した相対湿度６０％のＮ
Ｏｘ含有ガスを１，０００ｍ3 ／時でこの反応器に流通
し、化学発光法により入口と出口のＮＯｘ濃度を測定し
た。このとき、脱硝反応器の前に排ガスを加熱するため
の電気ヒーターを設置し、入り口ガス温度が２０℃の場
合、出口温度が３８℃になるようにヒーターに通電し、
ガス温度を約１８℃昇温させた。この装置では、電気ヒ
ーターの所要電力は約５，０００Ｗであった。１２０時
間後の脱硝率は約８０％であった。
【００１７】比較例１ 脱硝反応器の前に排ガスを加熱するための電気ヒーター
を設置しない以外は、実施例１と全く同様に、上記と同
様の疑似ＮＯｘ含有ガスを接触処理した。その結果、初
期の脱硝率は８０％であったが、５時間後には脱硝率が
２０％に低下した。
を設置しない以外は、実施例１と全く同様に、上記と同
様の疑似ＮＯｘ含有ガスを接触処理した。その結果、初
期の脱硝率は８０％であったが、５時間後には脱硝率が
２０％に低下した。
【００１８】実施例２ 前記図１に示したフローダイヤグラムとほぼ同様に脱硝
工程とヒートポンプとを組合せた脱硝プロセスを形成
し、熱交換器１０及び１２の間を、熱媒体としてフロン
１３４ａを循環させた。図１において熱交換器１０の入
り口ガス温度が２０℃の場合、熱媒体の凝縮温度が４０
℃になるように圧力を設定した。この場合、熱交換器１
０の出口ガス温度は３８℃となった。熱交換器１０から
排出された出口ガス温度がほぼ維持されて脱硝反応器１
１で接触還元処理され、同温度３８℃で排出されたよう
にした。熱交換器１２では熱媒体の蒸発温度が１６℃に
なるように圧力を設定した。熱交換器１２からの出口ガ
ス温度は約２０℃であった。また、脱硝反応器１１は、
実施例１で調製したＶ−Ｂｒ担持活性炭を同様にジャケ
ット付きガラス製反応器に２５０ｄｍ3 充填したものを
用いた。このように構成した脱硝装置において、実施例
１と同様に形成したＮＯｘ含有ガスを１，０００ｍ3 ／
時で流し、ラインＬ１とラインＬ５でのＮＯｘ濃度を化
学発光法により測定した。１２０時間経過後の脱硝率は
約８０％で、殆ど低下しなかった。また、この装置にお
ける圧縮機の所要電力は約５００Ｗであった。なお、図
１においてライン番号の後の括弧内に、本実施例でのラ
インを流通するガス温度を示した。
工程とヒートポンプとを組合せた脱硝プロセスを形成
し、熱交換器１０及び１２の間を、熱媒体としてフロン
１３４ａを循環させた。図１において熱交換器１０の入
り口ガス温度が２０℃の場合、熱媒体の凝縮温度が４０
℃になるように圧力を設定した。この場合、熱交換器１
０の出口ガス温度は３８℃となった。熱交換器１０から
排出された出口ガス温度がほぼ維持されて脱硝反応器１
１で接触還元処理され、同温度３８℃で排出されたよう
にした。熱交換器１２では熱媒体の蒸発温度が１６℃に
なるように圧力を設定した。熱交換器１２からの出口ガ
ス温度は約２０℃であった。また、脱硝反応器１１は、
実施例１で調製したＶ−Ｂｒ担持活性炭を同様にジャケ
ット付きガラス製反応器に２５０ｄｍ3 充填したものを
用いた。このように構成した脱硝装置において、実施例
１と同様に形成したＮＯｘ含有ガスを１，０００ｍ3 ／
時で流し、ラインＬ１とラインＬ５でのＮＯｘ濃度を化
学発光法により測定した。１２０時間経過後の脱硝率は
約８０％で、殆ど低下しなかった。また、この装置にお
ける圧縮機の所要電力は約５００Ｗであった。なお、図
１においてライン番号の後の括弧内に、本実施例でのラ
インを流通するガス温度を示した。
【００１９】
【発明の効果】本発明の希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘ
を除去する方法は、従来の低温脱硝触媒を用い、被処理
ガスの相対湿度を加熱昇温により低下させることによ
り、触媒活性低下を防止でき、連続的に安定してＮＯｘ
を高率で除去できる。また、加熱昇温にヒートポンプを
組み込むことによりエネルギー効率を高めることがで
き、しかも設備費も嵩むことがなく、極めて実用性に優
れる。
を除去する方法は、従来の低温脱硝触媒を用い、被処理
ガスの相対湿度を加熱昇温により低下させることによ
り、触媒活性低下を防止でき、連続的に安定してＮＯｘ
を高率で除去できる。また、加熱昇温にヒートポンプを
組み込むことによりエネルギー効率を高めることがで
き、しかも設備費も嵩むことがなく、極めて実用性に優
れる。
【図１】本発明の一実施例のフローダイヤグラム
１０、１２ 熱交換器 １１ 脱硝反応器 １３ 減圧弁（Ｊ−Ｔバルブ） １４ 圧縮器 ２１ 気液分離器 ＨＴ１ 高温熱媒体、 ＨＴ２ 低温熱媒体 Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５ ライン Ｐ ポンプ Ｒ 循環系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広浜 誠也 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 曽根原 尚紀 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 （１）希薄濃度でＮＯｘを含有するガス
を昇温前後の温度差が２℃〜５０℃の範囲となるように
加熱昇温する第１工程、（２）第１工程で昇温された前
記ガスにアンモニアガスを添加する第２工程、及び
（３）第２工程からの昇温されアンモニア添加された前
記ガスをＮＯｘ還元触媒と接触処理する第３工程を有す
ることを特徴とする希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除
去する方法。 - 【請求項２】 前記第１工程と前記第３工程とを連絡
し、前記第３工程からのＮＯｘが除去されて浄化排出さ
れるガスを熱源とするヒートポンプ循環系を形成する請
求項１記載の希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除去する
方法。 - 【請求項３】 前記ＮＯｘ還元触媒が、活性炭素材に触
媒成分として少なくともＶ及びＢｒが担持されてなる触
媒である請求項１または２記載の希薄ＮＯｘ含有ガスか
らＮＯｘを除去する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9069136A JPH10244132A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除去する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9069136A JPH10244132A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除去する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10244132A true JPH10244132A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=13393939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9069136A Pending JPH10244132A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 希薄ＮＯｘ含有ガスからＮＯｘを除去する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10244132A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004022918A1 (en) * | 2002-09-06 | 2004-03-18 | Hyder Consulting Pty Limited | Tunnel exhaust air treatment |
| JP2008106435A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Kurimoto Ltd | 排ガス浄化機能を有する道路構造 |
| CN102337918A (zh) * | 2011-08-23 | 2012-02-01 | 山东理工大学 | 抽采瓦斯双级可调叶片旋流式稀释混合器 |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP9069136A patent/JPH10244132A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004022918A1 (en) * | 2002-09-06 | 2004-03-18 | Hyder Consulting Pty Limited | Tunnel exhaust air treatment |
| JP2008106435A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Kurimoto Ltd | 排ガス浄化機能を有する道路構造 |
| CN102337918A (zh) * | 2011-08-23 | 2012-02-01 | 山东理工大学 | 抽采瓦斯双级可调叶片旋流式稀释混合器 |
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