JPH11235517A - ガス浄化装置 - Google Patents

ガス浄化装置

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JPH11235517A
JPH11235517A JP10039994A JP3999498A JPH11235517A JP H11235517 A JPH11235517 A JP H11235517A JP 10039994 A JP10039994 A JP 10039994A JP 3999498 A JP3999498 A JP 3999498A JP H11235517 A JPH11235517 A JP H11235517A
Authority
JP
Japan
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absorption
absorbing
gas
liquid
performance
Prior art date
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Pending
Application number
JP10039994A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiro Asanuma
邦広 浅沼
Yasushi Takatsu
恭 高津
Akira Kato
加藤  明
Masaru Nanba
勝 難波
Tsugita Yukitake
次太 雪竹
Takeyoshi Yokosuka
丈由 横須賀
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11235517A publication Critical patent/JPH11235517A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】湿式吸収法とバイオ処理を合わせたシステムに
おいて、吸収液にかかる薬剤の使用量の低減、すなわち
薬剤コストの低減が問題点となっていた。 【解決手段】本発明では吸収液溜めに脱窒菌を培養する
ことにより、NOあるいはNO2 を吸収した吸収液を脱
窒菌の脱窒作用によって硝酸イオン,亜硝酸イオンを窒
素に変換する。この脱窒作用を吸収液溜めで行うことに
より、吸収液溜め中の吸収液の性能劣化をもたらす、亜
硝酸イオン,硝酸イオン濃度が低減し吸収液の性能向
上、及び寿命の長寿化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車トンネル,
交差点,屋内駐車場,高速道路等で、煤塵、及び低濃度
のNOxを含むガスが集中する場所において、主にガス
中のNOx,煤塵除去を目的に用いられるガス浄化装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、交通量の増加に伴い、自動車トン
ネル,交差点,屋内駐車場,高速道路等の特に交通量の
頻繁な場所、すなわち自動車の排気ガスの濃度の高くな
る場所において、ガス中の煤塵,NOxの処理が問題と
なっている。従来、自動車トンネル等においては、送風
機を用いてトンネル内部のガスをトンネル外に排出す
る、あるいは付帯設備として電気除塵機を用いて、煤塵
を取り除くという方法がとられていた。
【0003】しかしながら、環境問題に対する意識の高
まりにより、自動車トンネル等の低濃度のNOxに対し
て、対策の必要性が生じている。低濃度の脱硝技術に対
する公知例としては、特開平5−192535号公報,特開平4
−250822号公報が存在する。両公知例とともに、吸着剤
にNOxを吸着させ、吸着したNOxを脱離して還元剤
により窒素と水に還元することによってガスの浄化を行
うというシステムである。
【0004】これらのシステムは、吸着剤が複数にモジ
ュール化されており、大半のモジュールは吸着剤にNO
xを吸着させるモジュールとなっており、一部のモジュ
ールはNOxの吸着量が所定の値に増したところで吸着
したNOxを脱離して、高濃度に濃縮したNOxを形成
し、その高濃度のNOxを、還元触媒を用いて選択接触
還元により窒素と水に還元するモジュールになってい
る。
【0005】吸着を行っているモジュールは吸着剤のN
Ox吸着量が所定値に達したところで還元を行うモジュ
ールに切り替えられ、また還元の終了したモジュール
は、吸着を行うモジュールに切り替えられ、これらが順
に連続的に行われることによって吸着剤のNOx吸着,
再生を連続的に行うことを可能としている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、吸着
剤の脱離に要するエネルギが非常に大きい等のエネルギ
の低減の問題があった。この問題を解決するために、消
費エネルギの低減を実現する装置として、特願平7−294
512号出願(参照),特願平8−155189号出願(参照),
特願平8−261603号出願(参照)を出願した。これは、生
物の窒素固定化作用あるいは脱窒作用を利用することに
より、吸着剤等にかかるイニシャルコスト、あるいは吸
着剤の再生に必要な熱源等のランニングコストをなくす
ことにより、システム全体のエネルギ及びコストの低減
を図ったものである。
【0007】しかしながら、吸収液にかかる薬剤の使用
量の低減、すなわち薬剤コストの低減が問題点となって
いる。この問題の解決法として、特願平9−296692 号出
願(参照)を出願した。これは、吸収反応部を前段と後
段に分け、後段はフレッシュな吸収液で所定性能を満た
す吸収を行い、前段では、後段で使用済み、即ち所定性
能を維持できなくなった吸収液で予備吸収を行う。この
前段と後段の吸収を行うことにより、後段に係るNOx
の濃度負荷を軽減し、後段の吸収液の寿命をのばすとい
うものであった。
【0008】しかしながら、出願した特許の吸収プロセ
スの構造では、排ガスとの純粋な吸収反応を外れた、外
部気体との接触から生じる二次的な吸収反応により、無
駄な吸収が行われ、吸収液の劣化が促進されているとい
う問題点がある。
【0009】本発明の目的は、従来出願した特許に加え
て、更に薬剤使用量を低減すべく、前述の問題点を解決
する吸収プロセスの構造を提供するとともに、それによ
って吸収に必要な薬剤使用量を低減し、システム全体と
してのランニングコストが低減できるガス浄化装置を提
供する。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のガス浄化装置
は、以降に示す3つの方法を適用することにより、吸収
剤の性能の劣化を緩和している。
【0011】(1).従来方法では脱窒プロセスを、吸収プ
ロセスの後に別処理として行っていたのに対し、本発明
では吸収液溜めに脱窒菌を培養することにより、NOあ
るいはNO2 を吸収した吸収液を脱窒菌の脱窒作用によ
って硝酸イオン,亜硝酸イオンを窒素に変換する。この
脱窒作用を吸収液溜めで行うことにより、吸収液溜め中
の吸収液の性能劣化をもたらす、亜硝酸イオン,硝酸イ
オン濃度が低減し吸収液の性能向上、及び寿命の長寿化
を図ることができる。
【0012】(2).従来、吸収液散布後の吸収液溜めに貯
蓄される吸収液が、排気ガス等の外部気体にさらされる
ことにより、吸収液の劣化が促進されていたのを解決す
るために、吸収部と吸収液溜めとの間のS字間を設け、
かつ吸収液溜めを密閉構造とすることにより、S字間に
吸収液がたまることにより、吸収液溜め中の吸収液が外
部気体との接触を絶つことによって吸収液溜めの吸収液
の劣化が促進することを防止している。
【0013】(3).密閉構造の吸収液溜め中の脱窒菌の脱
窒作用により、吸収液溜め中に窒素が充満することによ
り、吸収液溜め中に混入した外部気体の濃度の希釈を行
い、吸収液溜め中の吸収液の劣化を緩和している。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図1は本発明を最もよく表すガス浄化装
置の図である。排ガス1は煤塵、NOxを含むガスであ
り、ブロワ2によりガス入口3より装置に導かれる。排
ガス1はNOx酸化手段5によりガス中のNOxの一部
または全部がNO2 に酸化される。NOx酸化手段5は
オゾンを添加する方法でもかまわないし、あるいは放電
による酸化を用いてもかまわない。酸化されたNO2
有ガス及び煤塵は、除塵手段6にて、ガス中の煤塵が除
去される。この除塵手段6は湿式、あるいは乾式の電気
集塵機を用いてもかまわないし、あるいはフィルターを
用いる手段でもかまわない。
【0015】除塵を行った後のガスは、吸収部7に送り
込まれる。吸収部7は、送り込まれたガス中のNO2
あるいはNOを吸収液に吸収するための機構である。吸
収部7の内部で、送り込まれたガスと吸収液を気液接触
させ、吸収反応を生じさせる。吸収液の性質は中性のも
のでもかまわないし、苛性ソーダ,亜硫酸ナトリウム,
チオ硫酸ナトリウム等のアルカリ性のものを用いてもか
まわない。
【0016】通常、このような吸収液に対しては、NO
よりもNO2 の方が吸収しやすい。従って、前述のNO
x酸化手段5によるNOxのNO2 への酸化は、吸収性
能を高めるために行う操作であるが、吸収液の吸収性能
が優れており、NO2 に酸化しなくても十分NOのまま
吸収が可能の場合には、NOx酸化手段5は省略しても
よい。吸収部7には、気液接触による吸収性能促進のた
めに、充填物25を充填する。
【0017】充填物25はラシヒリング,サドル、ある
いはハニカム等、できるだけ接触面積が大きなものが好
ましい。また充填物を用いる以外にスプレー方式を用い
た吸収方式、あるいは濡れ壁を用いた吸収方式でもかま
わない。あるいはそれらの吸収方式を組合せた複合的な
方式を用いてもかまわない。
【0018】吸収液は吸収液溜め9に貯留されており、
循環ポンプ11により充填物25に散布される。吸収液
は気液接触による吸収反応を行いつつ吸収液溜め9に貯
留される。吸収液の散布の仕方は連続的に行っても間欠
的に行ってもかまわない、但し、間欠的に散布を行う場
合には、所定の性能を維持できるように、散布のサイク
ルの制御を行う。
【0019】本発明では、吸収部7と吸収液溜め9の間
をS字管8で配管を行う。このS字管8は吸収液溜め9
の吸収液が、吸収部7を流れる排ガスと接触することに
より、性能が劣化するのを防ぐために設けるものであ
る。充填物25を流下した吸収液はS字管8を通過して
吸収液溜め9に導かれるが、このS字管8に吸収液がた
まることにより、吸収部7の気体は吸収液溜め9から遮
断され、吸収液溜め9の吸収液が外部気体と接触するこ
とを防ぎ、吸収液の劣化が緩和される。吸収液溜め9の
吸収液は循環ポンプ11により連続的に散布が行われ、
常に吸収反応が持続される。吸収液は吸収を続けるとと
もに性能が劣化する。
【0020】この吸収性能の劣化を防止するために、吸
収液添加手段10により、新たな吸収液を補充し吸収性
能を維持する。この吸収液の補充は、性能を常に一定の
値に保つように連続的に添加を行う。あるいは、性能の
低下が非常に遅い場合は間欠的に行う。添加量は吸収部
7における水分の蒸発量に相当する液量にて行うように
し、吸収液溜め9の水量が常に一定にたもたれるように
行う。
【0021】このとき補充される液は、吸収部7での吸
収性能が維持できるような濃度で行う必要があり、この
濃度制御は、吸収液添加手段10を予め高濃度、あるい
は粉末状の濃度の高いものにしておき、水の希釈で濃度
制御を行うようにする。煤塵,NO,NO2 が除去され
たガスは、ミストエリミネータ12でガス中に含まれる
ミストを除去した後、ガス出口13から浄化ガス14と
して大気に放出される。
【0022】本発明では、吸収液溜め9の中に脱窒菌2
4が培養されている。脱窒菌は硫黄酸化菌を用いる。吸
収液溜め9中の吸収液には、排ガス1で吸収したNOあ
るいはNO2 がイオン化しており亜硝酸イオン,硝酸イ
オンの形態で存在する。脱窒菌24はこれらの亜硝酸イ
オン,硝酸イオンを餌として、脱窒反応を生じ、窒素を
発生する。
【0023】この脱窒作用により、排水における規制対
象となる、吸収液中にとりこんだ硝酸イオン,亜硝酸イ
オン等の硝酸性窒素の浄化が行われ、吸収液の無害化が
行われる。又、吸収液の性能は、吸収液中の亜硝酸イオ
ン,硝酸イオン濃度に深く関与しており、この濃度が高
まると性能が低下する。
【0024】本発明では、脱窒菌24の脱窒作用によ
り、吸収液中の亜硝酸イオン,硝酸イオンが窒素に変換
されるので、これらのイオンの濃度は常に低い値に維持
されるので、吸収液の性能の劣化が緩和される。また、
脱窒菌24の脱窒作用により生じた窒素が吸収液溜め9
に充満することにより、吸収液溜め9に混入した、吸収
液の劣化を招く外部気体の濃度が希釈され、吸収液の劣
化が緩和される。以上が本発明による、吸収液の性能、
及び、寿命の向上に係る特徴である。
【0025】脱窒菌24の培養は、その性能を高めるた
めに、担体に付着させ、脱窒菌の培養濃度を高めること
が好ましい。あるいは、脱窒菌を包括固定の手段を用い
て、培養密度を高める方法を用いてもかまわない。付着
させる担体はサドル,ラシヒリング等の充填剤でもかま
わないし、ハニカムあるいはそれに類似の多孔質構造の
ものを用いてもかまわない。またウレタン等の繊維質の
ものを用いてもかまわない。担体付着を行わなくても性
能が十分の場合にはこの操作は行わなくてもよい。
【0026】吸収液溜め9の吸収液は、吸収液の補給に
より蓄積される脱窒菌24の脱窒活性に影響を与える特
定のイオン量が脱窒菌24に阻害を与える規定値になっ
た時点で、全液量が貯水槽21に送られる。脱窒菌24
は脱窒を繰り返すうちに微量ではあるが、増殖を行う。
増殖の結果余剰となった脱窒菌24、あるいは老廃した
脱窒菌24並びに、吸収液中に含まれる煤塵等の不要物
は、固液分離手段25により固形分20が溶液から分離
される。固形分20は貯蔵後処理され、不要溶液は排液
22として装置外へ排出される。
【0027】用水使用量の低減が必要の場合には、用水
のリサイクルを図るために固液分離手段25により分離
された溶液の一部または全部を、ポンプ19で貯水槽1
8に蓄える。貯水槽18で蓄えられた溶液には、薬剤に
係るイオン等が含まれており、これは脱窒菌24に阻害
を与えるので、リサイクルの再には除去の必要がある。
溶液は循環液再生手段18で不要なイオン等の処理を行
う。
【0028】イオンの処理には、電気透析による不要イ
オンの選択分離を用いてもかまわないし、薬品添加して
塩を生成して除去処理を行う手段を用いてもかまわな
い。前述の方法により生じた選択分離された不要イオ
ン、あるいは塩は、回収手段17により回収され処理を
する。また、不要イオンを取り除いた液は、吸収液溜め
9に送られ再利用に用いられる。この用水の再循環を行
うことにより、吸収部7において必要な、水量の軽減が
計れ、ランニングコストの低減が可能となる。以上が本
発明を適用したガス浄化装置の一連の流れである。
【0029】
【発明の効果】本発明のガス浄化装置は、以降に示す3
つの方法を適用することにより、吸収剤の性能の劣化を
緩和している。
【0030】(1).従来方法では脱窒プロセスを、吸収プ
ロセスの後に別処理として行っていたのに対し、本発明
では吸収液溜めに脱窒菌を培養することにより、NOあ
るいはNO2 を吸収した吸収液を脱窒菌の脱窒作用によ
って硝酸イオン,亜硝酸イオンを窒素に変換する。この
脱窒作用を吸収液溜めで行うことにより、吸収液溜め中
の吸収液の性能劣化をもたらす、亜硝酸イオン,硝酸イ
オン濃度が低減し吸収液の性能向上、及び寿命の長寿化
を図ることができる。
【0031】(2).従来、吸収液散布後の吸収液溜めに貯
蓄される吸収液が、排気ガス等の外部気体にさらされる
ことにより、吸収液の劣化が促進されていたのを解決す
るために、吸収部と吸収液溜めとの間のS字間を設け、
かつ吸収液溜めを密閉構造とすることにより、S字間に
吸収液がたまることにより、吸収液溜め中の吸収液が外
部気体との接触を絶つことによって吸収液溜めの吸収液
の劣化が促進することを防止している。
【0032】(3).密閉構造の吸収液溜め中の脱窒菌の脱
窒作用により、吸収液溜め中に窒素が充満することによ
り、吸収液溜め中に混入した外部気体の濃度の希釈を行
い、吸収液溜め中の吸収液の劣化を緩和している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を最もよく表示したガス浄化装
置の構成図。
【符号の説明】
1…排気ガス、2…ブロワ、3…ガス入口、5…NOx
酸化手段、6…除塵手段、7…吸収部、8…S字管、9
…吸収液溜め、10…吸収液添加手段、11…循環ポン
プ、12…ミストエリミネータ、13…ガス出口、14
…浄化ガス、16…循環液再生手段、17…回収手段、
18,21…貯水槽、19…ポンプ、20…固形分、2
2…排液、24…脱窒菌、25…固液分離手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 難波 勝 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 雪竹 次太 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 横須賀 丈由 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】煤塵、及び低濃度のNOxを含むガスを浄
    化することを目的とし、ガス中のNOxの一部あるいは
    全部を酸化手段によりNO2 に酸化する酸化プロセス
    と、ガス中の煤塵を除去する除塵プロセスと、酸化され
    たNO2 、あるいはNO,NO2 を中性またはアルカリ
    性の吸収液に吸収する吸収プロセスと、NO、あるいは
    NO2 を吸収した吸収液中の硝酸イオン,亜硝酸イオン
    を脱窒菌を用いて脱窒処理を行う脱窒プロセスを有し、
    これらの一連のプロセスにて排気ガスの浄化を行うガス
    浄化装置において、吸収プロセスにおける気液接触を行
    う吸収部で散布した吸収液を溜める吸収液溜めの中に、
    脱窒菌を培養し、脱窒菌の脱窒作用により、吸収されて
    いる硝酸イオン,亜硝酸イオンを窒素に変換することに
    より、規制対象となる硝酸イオン,亜硝酸イオンの無害
    化を図るとともに、吸収液の性能劣化の原因となるこれ
    らの硝酸イオン,亜硝酸イオン濃度を減少させることに
    より吸収液の性能の向上及び寿命を伸ばすことを特徴と
    するガス浄化装置。
JP10039994A 1998-02-23 1998-02-23 ガス浄化装置 Pending JPH11235517A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102989280A (zh) * 2012-11-19 2013-03-27 高玉宗 一种烟气净化方法及净化装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102989280A (zh) * 2012-11-19 2013-03-27 高玉宗 一种烟气净化方法及净化装置

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