JP2005021785A - 窒素化合物の除去方法 - Google Patents
窒素化合物の除去方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005021785A JP2005021785A JP2003189187A JP2003189187A JP2005021785A JP 2005021785 A JP2005021785 A JP 2005021785A JP 2003189187 A JP2003189187 A JP 2003189187A JP 2003189187 A JP2003189187 A JP 2003189187A JP 2005021785 A JP2005021785 A JP 2005021785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- nitrogen
- nha
- halogen
- hydrogen peroxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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
- Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
【解決手段】湿式スクラバーにおいて、NOx、NOxAy、HNOx、NOx・nHA、NOxAy・nHA、HNOx・nHA、N2F2、N2F4、またはこれらの混合物を除去するに際し、スクラバー液として過酸化水素とハロゲン酸とを含有した混合水溶液を使用する(ただし、A=ハロゲン、x≧0.5、y>0、nは、1以上の整数を表す。)。さらには、該ハロゲン酸が、フッ酸、または塩酸である。
【選択図】 なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼排ガスなどの排気ガスや窒素フッ化物、窒素酸化フッ化物合成工程での粗製品中に含まれる不要な窒素酸化物、窒素酸化ハロゲン化物、窒素フッ化物、並びにそれらのハロゲン化水素との複合体ガスを高効率に無害化あるいは精製する窒素化合物の除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、燃焼排ガスなどに含まれる窒素酸化物などはアンモニア接触還元法(特許文献1)、酸化マンガン−酸化セリウムによる吸着除去法(特許文献2)、光触媒担持組成物にNOx吸着させ紫外線を照射して分解する方法(特許文献3)、プラズマ分解とオゾン吸収剤とを組み合わせた方法(特許文献4)などが提案されている。しかしアンモニア接触還元法では、支燃性物質中に可燃性物質を混合する危険性があり、触媒充填式では、大量のガスを処理するためには大規模な施設が必要となり、プラズマ式では、大量のガスを分解することは実質的に困難である問題があった。また、本発明で除去対象の一つとしている窒素酸化物とハロゲン化水素の付加体に関しては、有効な除去手段は知られていなかった。さらに、三フッ化窒素などのフッ化物製造工程に於いても、反応器からの大気や水分の混入、あるいは原料中に微量に含まれる酸素や水分の影響から窒素酸化物、窒素酸化ハロゲン化物並びにそれらのハロゲン化水素付加体が生成する場合があった。このような場合、ガスを精製するために精製設備の規模を大型化したり、多段化したりする必要があった。特にハロゲン化水素付加体の場合は、ガス中から選択的に取り除くことは困難であった。さらに、水でこれらの化合物を除去しようとすると、水中に亜硝酸あるいは亜硝酸イオンが検出される。亜硝酸は、式(1)に示したように除去が極めて困難な一酸化窒素の発生要因となるため好ましくない。
3HNO2 → 2NO + HNO3 + H2O ・・・(1)
【0003】
以上のことから高効率に、かつ簡便に不要な窒素酸化物、窒素酸化ハロゲン化物、窒素フッ化物、並びにそれらのハロゲン化水素との複合体を取り除くことができ、亜硝酸を硝酸まで酸化し、一酸化窒素などの2次汚染物質の発生を起こさない方法が必要とされていた。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−213596号公報
【特許文献2】
特開2002−371830号公報
【特許文献3】
特開2003−063852号公報
【特許文献4】
特開2001−259362号公報
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題点に鑑み鋭意検討の結果、窒素酸化物、窒素酸化ハロゲン化物、窒素フッ化物、及びそれらのハロゲン化水素との複合体ガスを湿式スクラバー溶液として過酸化水素とハロゲン酸との混合水溶液を使用することにより窒素化合物を除去できることを見出し本発明に到達した。
【0006】
すなわち、本発明は、湿式スクラバーにおいて、NOx、NOxAy、HNOx、NOx・nHA、NOxAy・nHA、HNOx・nHA、N2F2、N2F4、またはこれらの混合物を除去するに際し、スクラバー液として過酸化水素とハロゲン酸とを含有した水溶液を使用することを特徴とする窒素化合物の除去方法(ただし、A=ハロゲン、x≧0.5、y>0、nは、1以上の整数を表す。)であり、該ハロゲン酸が、フッ酸、または塩酸であることを特徴とする窒素酸化物の除去方法を提供するものである。
【0007】
以下、本発明を詳細に説明する。
窒素酸化物が水スクラバーに導入されると、例えば、NO2であればスクラバー液中に一部吸収され亜硝酸と硝酸となる。亜硝酸として吸収されると前述のように一酸化窒素のように除去が困難な窒素酸化物の再生成が起こる。また過酸化水素溶液中にこれら窒素酸化物を導入しても、酸化力が弱く亜硝酸の生成は避けがたい。しかし、鋭意検討の結果、過酸化水素溶液にハロゲン酸を混合することにより飛躍的にスクラバー液の酸化力が向上し、亜硝酸を硝酸に変換できることを見出したものである(式(2))。
HNO2 +H2O2 +HA = HNO3 +H2O +HA ・・・(2)
Aは、F,Cl,Br,Iである。
【0008】
この場合、ハロゲン酸は触媒的に働き、そのもの自体は化学的変化を起こさない。なお、酸化ハロゲン化窒素の場合は、水との反応でハロゲン酸と過酸化水素を生成するが、生成率が低く予めスクラバー液の酸化力を上げておかないと十分な除去効果が得られない。本発明において、使用するハロゲン酸とは、フッ酸(HF)、塩酸(HCl)、臭化水素酸(HBr)、ヨウ化水素酸(HI)等が挙げられるが、フッ酸、塩酸が特に好ましい。
【0009】
本発明において、対象となる窒素酸化物、窒素酸化ハロゲン化物、窒素フッ化物、及びそれらのハロゲン化水素との複合体ガスとは、一般式では、NOx、NOxAy、HNOx、NOx・nHA、NOxAy・nHA、HNOx・nHA、N2F2、またはN2F4(ただし、A=ハロゲン、x≧0.5、y>0、nは、1以上の整数を表す。)で表される。HFの付加は、水素結合により連鎖的に会合しておりその最大値は不明である。しかし、HFとの複合体が存在することは古くから知られている(F.seel and W.Birnkraut、Angewandte Chemie 73, 531−2(1961)等)。具体的には、NO2・4HF、NO2・8HF、NO2・12HF、NOF・4HF、NO2F・4HF、NO2F・8HF、NO2F・12HF等が挙げられる。
【0010】
本発明において、スクラバー液中の過酸化水素の濃度は、10ppm以上50容積%以下が好ましく、より好ましくは、100ppm以上10容積%以下である。10ppm未満では、効果が殆ど認められず、50容積%を越える濃度では、顕著な効果の向上が認められず好ましくない。ハロゲン酸の濃度は、0.1〜30容積%の範囲が好ましく、より好ましくは、1〜10容積%である。0.1容積%以下では、添加の効果が顕著ではなく、30容積%より多く添加しても効果に顕著な差異が認められない。
【0011】
また、過酸化水素や酸濃度を維持するためには、ハロゲン酸の種類が、フッ酸の場合ならば窒素酸化物を含むガスにフッ素を添加しても良い。フッ素と水との反応により、式(3)に示すように過酸化水素とフッ酸が生成するため効率が良い。
2H2O + F2(g) = H2O2(g) + 2HF(g) ・・・・(3)
【0012】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
【0013】
実施例1、比較例1、2
100mlメスフラスコを用い、亜硝酸濃度を0.22mmolに調整し、これを標準液とした。過酸化水素水溶液(比較例1)、過酸化水素とフッ酸水溶液(実施例1)、過酸化水素と水酸化カリウム水溶液(比較例2)の三種類と混合し、溶液中の硝酸、亜硝酸イオン濃度をイオンクロマトグラフで測定した。その結果、表1に示した。表1から分かるように過酸化水素とフッ酸との混合溶液のみ亜硝酸イオンが硝酸イオンに変換されており、その他の溶液では酸化能力が発現されない結果となった。
【0014】
【表1】
【0015】
実施例2、比較例3
Heで1000ppmに希釈したNO2ガスを予め真空に減圧した1L容器に93kPaまで導入した後、純水、もしくは過酸化水素(0.32mmol)とフッ酸(0.12mmol)との混合水溶液を100CC導入して1時間攪拌した。その後、溶液中の亜硝酸イオンと硝酸イオンの濃度から窒素酸化物の溶液への捕集率を求めた。その結果、純水では、亜硝酸イオンとして35容積%、硝酸として35容積%、合計70容積%の酸化窒素成分が捕集されていた。一方、過酸化水素とフッ酸との混合液には、全て硝酸イオンとして85容積%の酸化窒素成分が捕集されていた。以上から、過酸化水素とフッ酸の混合液は、不純物を再発生させる亜硝酸を硝酸に酸化すると効果と同時に、液への捕集率を向上させる効果が有ることが解った。
【0016】
実施例3〜5、比較例4〜6
次に、純水並びに過酸化水素とフッ酸との混合液に、NO2に替えてNO2・2HF、NO2F・2HF、NOF・2HFを1L容器に導入して実施例2、比較例3と同様の実験を行った。各々の硝酸イオン、亜硝酸イオンとしての捕集率並びにそれらの合計を表2に示した。この結果から、過酸化水素とフッ酸の混合液にすることで亜硝酸イオンを全て硝酸イオンに変換でき、さらに捕集率も向上させられることが解った。また、フッ酸の代わりに塩酸、シュウ化水素酸、ヨウ化水素酸を混合しても同様の結果が得られた。
【0017】
【表2】
【0018】
実施例6〜8、比較例7〜9
内径2.5cm、長さ100cmのラシヒリング充填塔を具備したスクラバーに塔下部から、N2で5000ppmに希釈したNO2(実施例6、比較例7)、NO2F(実施例7、比較例8)、NOF(実施例8、比較例9)を含むガスを流通させ、塔上部から循環水(あいは水溶液)を0.5L/minの流量で落下循環させた。その結果、スクラバー液に純水を使用した場合には75%,86%,76%であった捕集率が、過酸化水素とフッ酸の混合溶液を用いたところ全てほぼ100%捕集できた。
【0019】
【発明の効果】
本発明の方法により、燃焼排ガスなどの排気ガスや窒素フッ化物等の合成工程での粗製品中に含まれる不要な窒素酸化物、窒素酸化ハロゲン化物、窒素フッ化物、及びそれらのハロゲン化水素との複合体ガスを高効率に無害化あるいは精製除去することを可能とした。
Claims (2)
- 湿式スクラバーにおいて、NOx、NOxAy、HNOx、NOx・nHA、NOxAy・nHA、HNOx・nHA、N2F2、N2F4、またはこれらの混合物を除去するに際し、スクラバー液として過酸化水素とハロゲン酸とを含有した水溶液を使用することを特徴とする窒素化合物の除去方法。
ただし、A=ハロゲン、x≧0.5、y>0、nは、1以上の整数を表す。 - ハロゲン酸が、フッ酸、または塩酸であることを特徴とする請求項1に記載の窒素酸化物の除去方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003189187A JP4265940B2 (ja) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | 窒素化合物の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003189187A JP4265940B2 (ja) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | 窒素化合物の除去方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005021785A true JP2005021785A (ja) | 2005-01-27 |
JP4265940B2 JP4265940B2 (ja) | 2009-05-20 |
Family
ID=34187466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003189187A Expired - Fee Related JP4265940B2 (ja) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | 窒素化合物の除去方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4265940B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010034467A1 (de) * | 2010-08-13 | 2012-02-16 | Dge Dr.-Ing. Günther Engineering Gmbh | Verfahren zur Reinigung und Aufarbeitung von nitrosen Abgasen, die mindestens noch eine zusätzliche saure Verbindung enthalten |
-
2003
- 2003-07-01 JP JP2003189187A patent/JP4265940B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010034467A1 (de) * | 2010-08-13 | 2012-02-16 | Dge Dr.-Ing. Günther Engineering Gmbh | Verfahren zur Reinigung und Aufarbeitung von nitrosen Abgasen, die mindestens noch eine zusätzliche saure Verbindung enthalten |
DE102010034467B4 (de) * | 2010-08-13 | 2012-12-06 | Dge Dr.-Ing. Günther Engineering Gmbh | Verfahren zur Reinigung und Aufarbeitung von nitrosen Abgasen, die mindestens noch eine zusätzliche saure Verbindung enthalten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4265940B2 (ja) | 2009-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2003275051B2 (en) | Process for reducing the level of NOx in waste gas streams using sodium chlorite | |
US7998445B2 (en) | Method and apparatus for the treatment of nitrogen oxides using an ozone and catalyst hybrid system | |
US7955578B2 (en) | Method and apparatus for treating gas containing flourine-containing compounds | |
TW542746B (en) | Disposition method of waste gas containing fluorine-containing compound | |
CN1103240C (zh) | 净化有害气体的方法 | |
JP4265940B2 (ja) | 窒素化合物の除去方法 | |
KR101392805B1 (ko) | 피에프씨와 산 배기가스 제거용 흡착제 | |
JP4265939B2 (ja) | 窒素化合物の除去方法 | |
JP3260825B2 (ja) | 有害ガスの浄化方法 | |
JP4362894B2 (ja) | 臭素の採取方法 | |
JP2006231105A (ja) | 酸化性ガスの除去方法 | |
JP4498053B2 (ja) | 窒素化合物の分解方法 | |
WO2024135452A1 (ja) | 排ガス処理方法及び排ガス処理装置 | |
JP4459648B2 (ja) | フッ素含有化合物を含むガスの処理方法及び装置 | |
WO2024135453A1 (ja) | 排ガス処理方法及び排ガス処理装置 | |
KR100338322B1 (ko) | 반도체 제조공정에서 발생되는 불화수소 가스의 정화방법 | |
JP3228459B2 (ja) | ハロゲン化物ガスの分解方法 | |
KR101448475B1 (ko) | 피에프씨와 산 배기가스 제거용 흡착제 | |
JP2514144B2 (ja) | Nf3 分解ガスの処理方法 | |
JPS6312322A (ja) | 排ガス処理方法 | |
JP2009078237A (ja) | 半導体,液晶製造装置からの排出ガス処理方法 | |
JP3630615B2 (ja) | ハイポフルオライトの除害方法 | |
JPS62136230A (ja) | ドライエツチング排ガスの処理方法 | |
JPH07284635A (ja) | ガス混合物の処理 | |
JPS63162025A (ja) | アルシン及びホスフインの除去方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051215 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060424 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081022 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081202 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090210 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140227 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |