JPH0741142B2 - 道路トンネル換気ガス中の低濃度窒素酸化物の除去方法 - Google Patents
道路トンネル換気ガス中の低濃度窒素酸化物の除去方法Info
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- JPH0741142B2 JPH0741142B2 JP3166496A JP16649691A JPH0741142B2 JP H0741142 B2 JPH0741142 B2 JP H0741142B2 JP 3166496 A JP3166496 A JP 3166496A JP 16649691 A JP16649691 A JP 16649691A JP H0741142 B2 JPH0741142 B2 JP H0741142B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、道路トンネルからの換
気ガスに含まれる低濃度の一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化
窒素（ＮＯ２）等の窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸着除去す
る除去方法に関するものである。ここでいう低濃度と
は、５０ｐｐｍ以下の範囲である。通常の火力発電所で
の排ガス処理の場合、排ガス中に含まれるＮＯｘ濃度は
数百ｐｐｍであり、これを脱硝触媒を用いたアンモニア
還元法（ＳＣＲ法）により数＋ｐｐｍに減少させる。こ
れに対し、本発明の方法は、ＳＣＲの処理ガスに含まれ
るＮＯｘの濃度レベルより、さらにＮＯｘ濃度を低下さ
せる場合が対象となる。
気ガスに含まれる低濃度の一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化
窒素（ＮＯ２）等の窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸着除去す
る除去方法に関するものである。ここでいう低濃度と
は、５０ｐｐｍ以下の範囲である。通常の火力発電所で
の排ガス処理の場合、排ガス中に含まれるＮＯｘ濃度は
数百ｐｐｍであり、これを脱硝触媒を用いたアンモニア
還元法（ＳＣＲ法）により数＋ｐｐｍに減少させる。こ
れに対し、本発明の方法は、ＳＣＲの処理ガスに含まれ
るＮＯｘの濃度レベルより、さらにＮＯｘ濃度を低下さ
せる場合が対象となる。
【０００２】
【従来の技術】道路トンネル内の換気設備は、主として
煤塵による視程障害の除去、あるいは有害物質濃度を許
容濃度以下の水準に保ち、トンネル利用者の安全確保と
不快感の低減を、主たる目的として設けられている。現
在一般に用いられている換気方式は、新鮮な外気をトン
ネル内に送気し、あるいは汚染空気をトンネル外に換気
することにより、汚染空気を希釈する方式が用いられて
いる。一方、最近の道路トンネルでは、全長が１０ｋｍ
を越えるものが建設されるなど、長大なトンネルが計画
される場合がある。このような長大なトンネルの換気設
備では、トンネル中間部において、空気の交換を行なう
ための換気用立坑を建設する必要があり、換気設備に係
わる工事費が多額となるとともに運転経費も多大とな
る。一方、従来の換気方式では、トンネル内で高濃度に
汚染された空気が、坑口あるいは換気口より集中して連
続的に放出されるため、周辺の大気環境の汚染が問題と
される。このため、省エネルギーで、周辺環境への汚染
度を軽減し得る新しい換気方式の開発が望まれている。
これらの問題を解決する方法として、トンネルから排出
される空気中の窒素酸化物を、吸着剤によって吸着除去
する方法などが検討されている。主な吸着剤としては、
活性炭及びゼオライトがある。
煤塵による視程障害の除去、あるいは有害物質濃度を許
容濃度以下の水準に保ち、トンネル利用者の安全確保と
不快感の低減を、主たる目的として設けられている。現
在一般に用いられている換気方式は、新鮮な外気をトン
ネル内に送気し、あるいは汚染空気をトンネル外に換気
することにより、汚染空気を希釈する方式が用いられて
いる。一方、最近の道路トンネルでは、全長が１０ｋｍ
を越えるものが建設されるなど、長大なトンネルが計画
される場合がある。このような長大なトンネルの換気設
備では、トンネル中間部において、空気の交換を行なう
ための換気用立坑を建設する必要があり、換気設備に係
わる工事費が多額となるとともに運転経費も多大とな
る。一方、従来の換気方式では、トンネル内で高濃度に
汚染された空気が、坑口あるいは換気口より集中して連
続的に放出されるため、周辺の大気環境の汚染が問題と
される。このため、省エネルギーで、周辺環境への汚染
度を軽減し得る新しい換気方式の開発が望まれている。
これらの問題を解決する方法として、トンネルから排出
される空気中の窒素酸化物を、吸着剤によって吸着除去
する方法などが検討されている。主な吸着剤としては、
活性炭及びゼオライトがある。
【０００３】例えば、特開昭５４−１６１５８２号公報
には、ＮＯｘを含むガスを、アルカリ金属の硝酸塩、亜
硝酸塩、炭酸塩、水酸化物のうちの一種又は二種以上を
含浸させた炭素を主成分とする物質に接触させ、ガス中
のＮＯｘを除去する方法が記載されている。また、特開
平１−１５５９３４号公報には、シリカゲル系脱湿剤で
道路トンネル換気ガス中の水分を吸湿処理した後、ゼオ
ライト系吸着剤で乾式処理して、ＮＯｘを吸着除去する
方法が記載されている。また、特公昭６３−２２１８１
号公報には、モルデナイト又は／及びクリノプチロライ
トを含有する凝灰岩を加熱脱水した吸着剤に、ＮＯｘを
含むＯ２含有ガスを乾燥することなく、そのまま接触さ
せることにより、ＮＯｘを吸着除去する方法が記載され
ている。さらに、１９８９年１２月１０日に触媒学会か
ら発行された「触媒」Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．８の第５８６
頁に、α−Ｆｅ２Ｏ３高分散ＡＣＦ（活性炭素繊維）
が、ＮＯを蒸気のように吸着することができる、という
記載がある。
には、ＮＯｘを含むガスを、アルカリ金属の硝酸塩、亜
硝酸塩、炭酸塩、水酸化物のうちの一種又は二種以上を
含浸させた炭素を主成分とする物質に接触させ、ガス中
のＮＯｘを除去する方法が記載されている。また、特開
平１−１５５９３４号公報には、シリカゲル系脱湿剤で
道路トンネル換気ガス中の水分を吸湿処理した後、ゼオ
ライト系吸着剤で乾式処理して、ＮＯｘを吸着除去する
方法が記載されている。また、特公昭６３−２２１８１
号公報には、モルデナイト又は／及びクリノプチロライ
トを含有する凝灰岩を加熱脱水した吸着剤に、ＮＯｘを
含むＯ２含有ガスを乾燥することなく、そのまま接触さ
せることにより、ＮＯｘを吸着除去する方法が記載され
ている。さらに、１９８９年１２月１０日に触媒学会か
ら発行された「触媒」Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．８の第５８６
頁に、α−Ｆｅ２Ｏ３高分散ＡＣＦ（活性炭素繊維）
が、ＮＯを蒸気のように吸着することができる、という
記載がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】活性炭を用いる場合、
二酸化窒素（ＮＯ２）に対して吸着能力を有すが、一旦
吸着した後、加熱空気により二酸化窒素を脱着させて再
生する際に、空気中の酸素によって酸化され、炭酸ガス
になって消耗（減量）し、特に数百度以上の高温での再
生においては、火災の発生の恐れがあるため、一旦系外
に取り出して再生しなければならないといった欠点があ
り、トンネル換気ガスの脱硝においては実用的でない。
また、処理に要する消費電力を低減するため、できるか
ぎり吸着剤層での圧力損失を低くする必要がある。この
ため、吸着剤の形状としてはハニカム型が望ましいが、
活性炭の場合、ハニカム成形が比較的困難であるといわ
れている。また、ゼオライトを用いる場合、ゼオライト
は処理ガス中に共存する水分の影響を受け、通常のトン
ネル換気ガスの湿度の範囲においてはＮＯｘ吸着能力が
低く、予め処理ガス中の水分を除湿しなければならない
といった欠点があり、トンネル排ガスのように比較的相
対湿度が高く、かつ処理ガス量が大量である場合には実
用的ではない。また、モルデナイト又は／及びクリノプ
チロライトを含有する凝灰岩を用いる場合、天然物であ
るため吸着剤としての性能にバラツキがあり、またパイ
プ型、ハニカム型などに成形することが困難であるとい
う不具合がある。また、前記の文献「触媒」記載の吸着
剤は、α−Ｆｅ２Ｏ３を繊維状活性炭に分散させた吸着
剤であり、前述の活性炭と同様に、高温空気による再生
が困難であるといった欠点を有している。
二酸化窒素（ＮＯ２）に対して吸着能力を有すが、一旦
吸着した後、加熱空気により二酸化窒素を脱着させて再
生する際に、空気中の酸素によって酸化され、炭酸ガス
になって消耗（減量）し、特に数百度以上の高温での再
生においては、火災の発生の恐れがあるため、一旦系外
に取り出して再生しなければならないといった欠点があ
り、トンネル換気ガスの脱硝においては実用的でない。
また、処理に要する消費電力を低減するため、できるか
ぎり吸着剤層での圧力損失を低くする必要がある。この
ため、吸着剤の形状としてはハニカム型が望ましいが、
活性炭の場合、ハニカム成形が比較的困難であるといわ
れている。また、ゼオライトを用いる場合、ゼオライト
は処理ガス中に共存する水分の影響を受け、通常のトン
ネル換気ガスの湿度の範囲においてはＮＯｘ吸着能力が
低く、予め処理ガス中の水分を除湿しなければならない
といった欠点があり、トンネル排ガスのように比較的相
対湿度が高く、かつ処理ガス量が大量である場合には実
用的ではない。また、モルデナイト又は／及びクリノプ
チロライトを含有する凝灰岩を用いる場合、天然物であ
るため吸着剤としての性能にバラツキがあり、またパイ
プ型、ハニカム型などに成形することが困難であるとい
う不具合がある。また、前記の文献「触媒」記載の吸着
剤は、α−Ｆｅ２Ｏ３を繊維状活性炭に分散させた吸着
剤であり、前述の活性炭と同様に、高温空気による再生
が困難であるといった欠点を有している。
【０００５】本発明者らは、比較的高い湿度の換気ガス
に対して、除湿しなくてもＮＯｘ吸着能を有する吸着剤
を探索した結果、活性アルミナが適していることを知見
した。さらに、ＮＯｘの吸着容量を増加させる方法につ
いて鋭意検討した結果、ナトリウムやカリウムなどのア
ルカリ元素の酸化物及び／又はマグネシウムやカルシウ
ムなどのアルカリ土類元素の酸化物を活性アルミナに含
ませることによって、大幅に吸着容量が増加することを
知見した。特にその含有割合としては０．３〜４０重量
％、望ましくは０．５〜２０重量％が適することを知見
した。なお、０．３重量％未満の含有量では効果が小さ
く、また４０重量％を超える含有量では吸着・再生繰り
返し使用における耐久性が低下し、実用的でない。さら
に、上記のようなＮＯｘ吸着剤に０．３〜１０重量％、
望ましくは０．５〜５重量％の酸化鉄、酸化銅、酸化コ
バルト、酸化ニッケル又は酸化マンガンを含ませること
によって、吸着剤表面上で発生する一酸化窒素（ＮＯ）
の量が低減でき、より高いＮＯｘ除去率が得られること
を知見した。なお、０．３重量％未満の含有量では効果
が小さく、また１０重量％を超える含有量では吸着剤の
表面積が低下して、ＮＯｘ吸着容量が低下する。
に対して、除湿しなくてもＮＯｘ吸着能を有する吸着剤
を探索した結果、活性アルミナが適していることを知見
した。さらに、ＮＯｘの吸着容量を増加させる方法につ
いて鋭意検討した結果、ナトリウムやカリウムなどのア
ルカリ元素の酸化物及び／又はマグネシウムやカルシウ
ムなどのアルカリ土類元素の酸化物を活性アルミナに含
ませることによって、大幅に吸着容量が増加することを
知見した。特にその含有割合としては０．３〜４０重量
％、望ましくは０．５〜２０重量％が適することを知見
した。なお、０．３重量％未満の含有量では効果が小さ
く、また４０重量％を超える含有量では吸着・再生繰り
返し使用における耐久性が低下し、実用的でない。さら
に、上記のようなＮＯｘ吸着剤に０．３〜１０重量％、
望ましくは０．５〜５重量％の酸化鉄、酸化銅、酸化コ
バルト、酸化ニッケル又は酸化マンガンを含ませること
によって、吸着剤表面上で発生する一酸化窒素（ＮＯ）
の量が低減でき、より高いＮＯｘ除去率が得られること
を知見した。なお、０．３重量％未満の含有量では効果
が小さく、また１０重量％を超える含有量では吸着剤の
表面積が低下して、ＮＯｘ吸着容量が低下する。
【０００６】また、本吸着剤は、窒素酸化物を吸着し続
けた場合、吸着量が増加し、次第に飽和吸着量に近づ
き、ある時点から吸着剤充填層出口のＮＯｘ濃度が増加
する。この場合、一旦吸着を停止し、１５０〜６００℃
の範囲の加熱空気、望ましくは２００〜５００℃の範囲
の加熱空気を吸着剤充填層を通し、吸着したＮＯｘを脱
着すれば、再生でき、初期の性能に戻すことができるこ
とを知見した。また、トンネル換気ガス中のＮＯｘは大
部分が（８０〜９０％程度）一酸化窒素（ＮＯ）である
が、こうしたガスを処理する場合、予め一酸化窒素と当
モルのオゾン（Ｏ３）とを混合するなどの方法により、
一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に酸化すれ
ば、容易に吸着除去できることを知見した。本発明は、
上記の知見に基づき、上記の諸点に鑑みなされたもの
で、処理ガスを除湿することなく、高いＮＯｘ吸着容量
を有するＮＯｘ除去剤を用いた低濃度ＮＯｘの除去方法
を提供することを目的とするものである。
けた場合、吸着量が増加し、次第に飽和吸着量に近づ
き、ある時点から吸着剤充填層出口のＮＯｘ濃度が増加
する。この場合、一旦吸着を停止し、１５０〜６００℃
の範囲の加熱空気、望ましくは２００〜５００℃の範囲
の加熱空気を吸着剤充填層を通し、吸着したＮＯｘを脱
着すれば、再生でき、初期の性能に戻すことができるこ
とを知見した。また、トンネル換気ガス中のＮＯｘは大
部分が（８０〜９０％程度）一酸化窒素（ＮＯ）である
が、こうしたガスを処理する場合、予め一酸化窒素と当
モルのオゾン（Ｏ３）とを混合するなどの方法により、
一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に酸化すれ
ば、容易に吸着除去できることを知見した。本発明は、
上記の知見に基づき、上記の諸点に鑑みなされたもの
で、処理ガスを除湿することなく、高いＮＯｘ吸着容量
を有するＮＯｘ除去剤を用いた低濃度ＮＯｘの除去方法
を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明の道路トンネル換気ガス中の低濃
度窒素酸化物の除去方法は、５０ｐｐｍ以下の低濃度の
窒素酸化物を含有する道路トンネル換気ガス中の一酸化
窒素を二酸化窒素に酸化処理した後、このガスをナトリ
ウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムからなる群
より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物を含む活性
アルミナ系吸着剤と接触（乾式処理）させて二酸化窒素
を吸着除去し、二酸化窒素を吸着した吸着剤を１５０〜
６００℃の高温空気で処理して再生させることを特徴と
している。活性アルミナ系吸着剤に含まれるナトリウ
ム、カリウム、マグネシウム、カルシウムから選択され
る少なくとも一種の元素の酸化物の割合が多すぎると吸
着剤の強度、吸着・再生繰り返し使用における耐久性が
悪くなり、一方、少なすぎるとＮＯｘ吸着容量が低下す
る。このため、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、
カルシウムから選択される少なくとも一種の元素の酸化
物として、０．３〜４０重量％、望ましくは０．５〜２
０重量％の範囲とする。
成するために、本発明の道路トンネル換気ガス中の低濃
度窒素酸化物の除去方法は、５０ｐｐｍ以下の低濃度の
窒素酸化物を含有する道路トンネル換気ガス中の一酸化
窒素を二酸化窒素に酸化処理した後、このガスをナトリ
ウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムからなる群
より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物を含む活性
アルミナ系吸着剤と接触（乾式処理）させて二酸化窒素
を吸着除去し、二酸化窒素を吸着した吸着剤を１５０〜
６００℃の高温空気で処理して再生させることを特徴と
している。活性アルミナ系吸着剤に含まれるナトリウ
ム、カリウム、マグネシウム、カルシウムから選択され
る少なくとも一種の元素の酸化物の割合が多すぎると吸
着剤の強度、吸着・再生繰り返し使用における耐久性が
悪くなり、一方、少なすぎるとＮＯｘ吸着容量が低下す
る。このため、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、
カルシウムから選択される少なくとも一種の元素の酸化
物として、０．３〜４０重量％、望ましくは０．５〜２
０重量％の範囲とする。
【０００８】また、ナトリウム、カリウム、マグネシウ
ム、カルシウムから選択される少なくとも一種の元素の
酸化物とともに、０．３〜１０重量％の酸化鉄などを含
ませる場合もある。これは一酸化窒素の発生を抑制する
ことを目的としており、酸化鉄などが多すぎると、活性
アルミナ系吸着剤の比表面積が低下し、また少なすぎる
と効果が低下する。このため、酸化鉄として０．３〜１
０重量％、望ましくは０．５〜５重量％とする。すなわ
ち、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム
からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物
とともに、鉄、銅、コバルト、ニッケル、マンガンから
なる群より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物０．
３〜１０重量％を含む活性アルミナ系吸着剤を用いるの
が望ましい。
ム、カルシウムから選択される少なくとも一種の元素の
酸化物とともに、０．３〜１０重量％の酸化鉄などを含
ませる場合もある。これは一酸化窒素の発生を抑制する
ことを目的としており、酸化鉄などが多すぎると、活性
アルミナ系吸着剤の比表面積が低下し、また少なすぎる
と効果が低下する。このため、酸化鉄として０．３〜１
０重量％、望ましくは０．５〜５重量％とする。すなわ
ち、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム
からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物
とともに、鉄、銅、コバルト、ニッケル、マンガンから
なる群より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物０．
３〜１０重量％を含む活性アルミナ系吸着剤を用いるの
が望ましい。
【０００９】また、ＮＯｘを吸着した上記の吸着剤は、
高温空気（熱風）を用いて吸着ＮＯｘを脱着し、脱着し
た高濃度のＮＯｘを、アンモニアによる触媒還元法によ
って窒素と酸素に還元し、無害化する。この際、再生に
用いる高温空気は、温度が低すぎると再生が不十分とな
り、高すぎると経済性の面で不利となる。このため、再
生用の高温空気の温度範囲は、１５０〜６００℃、望ま
しくは２００〜５００℃とする。また、吸着剤は、吸着
剤の充填層での圧力損失をできるかぎり小さくするた
め、および処理ガス中のダストによる目詰まりを防止す
るため、ハニカム型に成形したものを用いるのが望まし
い。ハニカムの形状は、例えば２００ｍｍ口で４０×４
０セル、長さ１ｍ程度のものが適する。また、道路トン
ネル換気ガス中の窒素酸化物の大半が一酸化窒素である
ので、一酸化窒素よりも二酸化窒素の方が吸着速度、吸
着容量が大きく吸着除去しやすいため、換気ガス中の一
酸化窒素を二酸化窒素に酸化処理した後、吸着剤で乾式
処理して窒素酸化物を吸着除去するように構成する。ま
た、本発明の方法は、処理対象となる道路トンネル換気
ガス中の窒素酸化物の濃度が５０ｐｐｍ以下の低濃度の
窒素酸化物を対象とする。これ以上の高濃度の窒素酸化
物の除去においては、触媒を用いたアンモニアガスによ
る還元処理の方が経済性の面で有利となる。したがっ
て、本発明の方法における「低濃度の窒素酸化物」と
は、「５０ｐｐｍ以下の窒素酸化物」を指称する。
高温空気（熱風）を用いて吸着ＮＯｘを脱着し、脱着し
た高濃度のＮＯｘを、アンモニアによる触媒還元法によ
って窒素と酸素に還元し、無害化する。この際、再生に
用いる高温空気は、温度が低すぎると再生が不十分とな
り、高すぎると経済性の面で不利となる。このため、再
生用の高温空気の温度範囲は、１５０〜６００℃、望ま
しくは２００〜５００℃とする。また、吸着剤は、吸着
剤の充填層での圧力損失をできるかぎり小さくするた
め、および処理ガス中のダストによる目詰まりを防止す
るため、ハニカム型に成形したものを用いるのが望まし
い。ハニカムの形状は、例えば２００ｍｍ口で４０×４
０セル、長さ１ｍ程度のものが適する。また、道路トン
ネル換気ガス中の窒素酸化物の大半が一酸化窒素である
ので、一酸化窒素よりも二酸化窒素の方が吸着速度、吸
着容量が大きく吸着除去しやすいため、換気ガス中の一
酸化窒素を二酸化窒素に酸化処理した後、吸着剤で乾式
処理して窒素酸化物を吸着除去するように構成する。ま
た、本発明の方法は、処理対象となる道路トンネル換気
ガス中の窒素酸化物の濃度が５０ｐｐｍ以下の低濃度の
窒素酸化物を対象とする。これ以上の高濃度の窒素酸化
物の除去においては、触媒を用いたアンモニアガスによ
る還元処理の方が経済性の面で有利となる。したがっ
て、本発明の方法における「低濃度の窒素酸化物」と
は、「５０ｐｐｍ以下の窒素酸化物」を指称する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例及び試験例を挙げて説
明する。試験 例１ 各種吸着剤によるＮＯ２吸着能力を測定比較した。すな
わち、汎用的吸着剤である活性炭、疎水性ゼオライト、
活性アルミナ及び３ｗｔ％Ｎａ２Ｏ含有活性アルミナの
４種類の吸着剤を用いて、５ｐｐｍのＮＯ２を含む空気
の浄化試験を行なった。具体的には、これら４種類の吸
着剤を、それぞれ内径２２ｍｍ、高さ２２０ｍｍの円筒
状容器に充填し、容器の下部からＮＯ２含有空気を送
り、容器の上部から浄化空気を抜き出すようにした。試
験条件は以下の如くであった。 吸着剤 ：３ｗｔ％Ｎａ２Ｏ含有活性アルミナ １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ 活性アルミナ １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ 疎水性ゼオライト ０．５ｍｍφ×４ｍｍ円柱状 ７２ｍｌ 活性炭 １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ 処理ガス：ＮＯ２５ｐｐｍ−Ａｉｒ １２ ｌ／ｍｉｎ 相対湿度６０％（２５℃） ＳＶ（空間速度）：１０，０００ｈ−１ 吸着剤層温度 ：４０℃ 試験結果を図１に示す。図１よりわかるように、ＮＯ２
Ｏの吸着性能は、Ｎａ２Ｏ含有活性アルミナ＞活性炭＞
活性アルミナ＞疎水性ゼオライトの序列となり、Ｎａ２
Ｏ含有活性アルミナが最も優れていた。
明する。試験 例１ 各種吸着剤によるＮＯ２吸着能力を測定比較した。すな
わち、汎用的吸着剤である活性炭、疎水性ゼオライト、
活性アルミナ及び３ｗｔ％Ｎａ２Ｏ含有活性アルミナの
４種類の吸着剤を用いて、５ｐｐｍのＮＯ２を含む空気
の浄化試験を行なった。具体的には、これら４種類の吸
着剤を、それぞれ内径２２ｍｍ、高さ２２０ｍｍの円筒
状容器に充填し、容器の下部からＮＯ２含有空気を送
り、容器の上部から浄化空気を抜き出すようにした。試
験条件は以下の如くであった。 吸着剤 ：３ｗｔ％Ｎａ２Ｏ含有活性アルミナ １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ 活性アルミナ １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ 疎水性ゼオライト ０．５ｍｍφ×４ｍｍ円柱状 ７２ｍｌ 活性炭 １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ 処理ガス：ＮＯ２５ｐｐｍ−Ａｉｒ １２ ｌ／ｍｉｎ 相対湿度６０％（２５℃） ＳＶ（空間速度）：１０，０００ｈ−１ 吸着剤層温度 ：４０℃ 試験結果を図１に示す。図１よりわかるように、ＮＯ２
Ｏの吸着性能は、Ｎａ２Ｏ含有活性アルミナ＞活性炭＞
活性アルミナ＞疎水性ゼオライトの序列となり、Ｎａ２
Ｏ含有活性アルミナが最も優れていた。
【００１１】試験例２ 活性アルミナ系吸着剤にＭｇＯを含有させることによる
効果を試験した。すなわち、吸着除去剤として、活性ア
ルミナ及び同様のアルミナにＭｇＯを３ｗｔ％及び９ｗ
ｔ％含有させたものを用いて、ＮＯ２の吸着試験を行な
った。試験条件は以下の如くであった。 吸着剤 ：３ｗｔ％ＭｇＯ含有活性アルミナ １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ ９ｗｔ％ＭｇＯ含有活性アルミナ １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ 活性アルミナ １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ 処理ガス ：ＮＯ２５ｐｐｍ−Ａｉｒ １２ ｌ／ｍｉｎ 相対湿度６０％（２５℃） ＳＶ（空間速度）：１０，０００ｈ−１ 吸着剤層温度 ：４０℃ 試験結果を図２に示す。図２よりわかるように、ＮＯ２
の吸着性能は、ＭｇＯの含有率が高いほど優れていた。
効果を試験した。すなわち、吸着除去剤として、活性ア
ルミナ及び同様のアルミナにＭｇＯを３ｗｔ％及び９ｗ
ｔ％含有させたものを用いて、ＮＯ２の吸着試験を行な
った。試験条件は以下の如くであった。 吸着剤 ：３ｗｔ％ＭｇＯ含有活性アルミナ １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ ９ｗｔ％ＭｇＯ含有活性アルミナ １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ 活性アルミナ １〜２ｍｍ球状 ７２ｍｌ 処理ガス ：ＮＯ２５ｐｐｍ−Ａｉｒ １２ ｌ／ｍｉｎ 相対湿度６０％（２５℃） ＳＶ（空間速度）：１０，０００ｈ−１ 吸着剤層温度 ：４０℃ 試験結果を図２に示す。図２よりわかるように、ＮＯ２
の吸着性能は、ＭｇＯの含有率が高いほど優れていた。
【００１２】試験例３ 酸化鉄及びＮａ２Ｏを含有するハニカム型活性アルミナ
によるＮＯ２の吸着試験を行なった。すなわち、吸着除
去剤として、ハニカム型活性アルミナと、Ｎａ２Ｏを３
ｗｔ％及びＦｅ２Ｏ３を２ｗｔ％含有するハニカム型活
性アルミナとを用いて、ＮＯ２の吸着試験を行なった。
試験条件は以下の如くであった。 吸着剤 ：ハニカム型活性アルミナ Ｎａ２Ｏ３ｗｔ％及びＦｅ２Ｏ３２ｗｔ％含有ハニカム型活 性アルナ ハニカム吸着剤形状：２０ｍｍ角×１８００ｍｍＬ １６セル（４セル×４セル ） 処理ガス ：ＮＯ２５ｐｐｍ−Ａｉｒ ４８ ｌ／ｍｉｎ 相対湿度７０％（２５℃） ＳＶ（空間速度） ：４，０００ｈ−１ 吸着剤層温度 ：３０℃ 試験結果を図３に示す。図３よりわかるように、ＮＯ２
の吸着性能は、Ｎａ２Ｏ及びＦｅ２Ｏ３を含有するハニ
カム型活性アルミナが優れていた。
によるＮＯ２の吸着試験を行なった。すなわち、吸着除
去剤として、ハニカム型活性アルミナと、Ｎａ２Ｏを３
ｗｔ％及びＦｅ２Ｏ３を２ｗｔ％含有するハニカム型活
性アルミナとを用いて、ＮＯ２の吸着試験を行なった。
試験条件は以下の如くであった。 吸着剤 ：ハニカム型活性アルミナ Ｎａ２Ｏ３ｗｔ％及びＦｅ２Ｏ３２ｗｔ％含有ハニカム型活 性アルナ ハニカム吸着剤形状：２０ｍｍ角×１８００ｍｍＬ １６セル（４セル×４セル ） 処理ガス ：ＮＯ２５ｐｐｍ−Ａｉｒ ４８ ｌ／ｍｉｎ 相対湿度７０％（２５℃） ＳＶ（空間速度） ：４，０００ｈ−１ 吸着剤層温度 ：３０℃ 試験結果を図３に示す。図３よりわかるように、ＮＯ２
の吸着性能は、Ｎａ２Ｏ及びＦｅ２Ｏ３を含有するハニ
カム型活性アルミナが優れていた。
【００１３】試験例４ ＭｇＯ含有活性アルミナによるＮＯ２吸着・再生繰り返
し試験を行なった。すなわち、吸着除去剤として、Ｍｇ
Ｏを４ｗｔ％及びＦｅ２Ｏ３を１ｗｔ％含有するハニカ
ム型活性アルミナを用いて、ＮＯ２の吸着・再生繰り返
し試験を行なった。試験条件は以下の如くであった。 吸着剤 ：ＭｇＯ４ｗｔ％及びＦｅ２Ｏ３１ｗｔ％含有ハニカム型活 性アルミナ ハニカム吸着剤形状：２０ｍｍ角×１８００ｍｍＬ １６セル （４セル×４セ ル） 処理ガス ：ＮＯ２５ｐｐｍ−Ａｉｒ ４８ ｌ／ｍｉｎ 相対湿度７０％（２５℃） ＳＶ（空間速度） ：４，０００ｈ−１ 吸着剤層温度 ：３０℃ 試験結果を図４に示す。図４よりわかるように、５ｐｐ
ｍＮＯ２の吸着と４５０℃熱風再生処理を繰り返しても
ＮＯ２の吸着性能の変化が認められず、このハニカム吸
着剤が繰り返し使用できることがわかる。なお、ＭｇＯ
の代わりにＮａ２Ｏ、ＣａＯ、Ｋ２Ｏを使用した吸着剤
も、同様に繰り返し使用できることが確認できた。
し試験を行なった。すなわち、吸着除去剤として、Ｍｇ
Ｏを４ｗｔ％及びＦｅ２Ｏ３を１ｗｔ％含有するハニカ
ム型活性アルミナを用いて、ＮＯ２の吸着・再生繰り返
し試験を行なった。試験条件は以下の如くであった。 吸着剤 ：ＭｇＯ４ｗｔ％及びＦｅ２Ｏ３１ｗｔ％含有ハニカム型活 性アルミナ ハニカム吸着剤形状：２０ｍｍ角×１８００ｍｍＬ １６セル （４セル×４セ ル） 処理ガス ：ＮＯ２５ｐｐｍ−Ａｉｒ ４８ ｌ／ｍｉｎ 相対湿度７０％（２５℃） ＳＶ（空間速度） ：４，０００ｈ−１ 吸着剤層温度 ：３０℃ 試験結果を図４に示す。図４よりわかるように、５ｐｐ
ｍＮＯ２の吸着と４５０℃熱風再生処理を繰り返しても
ＮＯ２の吸着性能の変化が認められず、このハニカム吸
着剤が繰り返し使用できることがわかる。なお、ＭｇＯ
の代わりにＮａ２Ｏ、ＣａＯ、Ｋ２Ｏを使用した吸着剤
も、同様に繰り返し使用できることが確認できた。
【００１４】実施例１ Ｎａ２Ｏ含有活性アルミナによるＮＯの吸着試験を行な
った。すなわち、吸着除去剤として、Ｎａ２Ｏを７ｗｔ
％及びＦｅ２Ｏ３３ｗｔ％含有するハニカム型活性アル
ミナを用いて、ＮＯの吸着試験を行なった。試験条件は
以下の如くであった。 吸着剤 ：Ｎａ２Ｏ７ｗｔ％及びＦｅ２Ｏ３３ｗｔ％含有ハニカム型 活性アルミナ ハニカム吸着剤形状：２０ｍｍ角×１８００ｍｍＬ １６セル（４セル×４セル ） 処理ガス ：ＮＯ５ｐｐｍ−Ｏ３ ５ｐｐｍ−Ａｉｒ ４８ ｌ／ｍｉ ｎ 相対湿度５５％（２５℃） ＳＶ（空間速度） ：４，０００ｈ−１ 吸着剤層温度 ：２５℃ 試験結果を図５に示す。５ｐｐｍのＮＯを含むガスにＮ
Ｏと等モルのオゾン（Ｏ３）を混合し、ＮＯをＮＯ２に
酸化した後、上記吸着剤により吸着処理した。その結
果、図５よりわかるように、５ｐｐｍＮＯ２の処理と同
様に吸着除去できた。また、吸着と４５０℃熱風再生処
理を繰り返しても、ＮＯ２の吸着性能の変化が認められ
ず、本発明における吸着剤が、繰り返し使用できること
がわかる。なお、Ｎａ２Ｏの代わりにＭｇＯ、ＣａＯ、
Ｋ２Ｏを使用した吸着剤も、同様に繰り返し使用できる
ことが確認できた。
った。すなわち、吸着除去剤として、Ｎａ２Ｏを７ｗｔ
％及びＦｅ２Ｏ３３ｗｔ％含有するハニカム型活性アル
ミナを用いて、ＮＯの吸着試験を行なった。試験条件は
以下の如くであった。 吸着剤 ：Ｎａ２Ｏ７ｗｔ％及びＦｅ２Ｏ３３ｗｔ％含有ハニカム型 活性アルミナ ハニカム吸着剤形状：２０ｍｍ角×１８００ｍｍＬ １６セル（４セル×４セル ） 処理ガス ：ＮＯ５ｐｐｍ−Ｏ３ ５ｐｐｍ−Ａｉｒ ４８ ｌ／ｍｉ ｎ 相対湿度５５％（２５℃） ＳＶ（空間速度） ：４，０００ｈ−１ 吸着剤層温度 ：２５℃ 試験結果を図５に示す。５ｐｐｍのＮＯを含むガスにＮ
Ｏと等モルのオゾン（Ｏ３）を混合し、ＮＯをＮＯ２に
酸化した後、上記吸着剤により吸着処理した。その結
果、図５よりわかるように、５ｐｐｍＮＯ２の処理と同
様に吸着除去できた。また、吸着と４５０℃熱風再生処
理を繰り返しても、ＮＯ２の吸着性能の変化が認められ
ず、本発明における吸着剤が、繰り返し使用できること
がわかる。なお、Ｎａ２Ｏの代わりにＭｇＯ、ＣａＯ、
Ｋ２Ｏを使用した吸着剤も、同様に繰り返し使用できる
ことが確認できた。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成されている
ので、つぎのような効果を奏する。（１） トンネル換気ガス中の窒素酸化物の大部分を占
める一酸化窒素を、吸着除去しやすい二酸化窒素に酸化
処理した後、この二酸化窒素を吸着除去するので、低濃
度の窒素酸化物でも効率よく除去することができる。 （２） 本発明の方法においては、ナトリウム、カリウ
ム、マグネシウム、カルシウムからなる群より選ばれた
少なくとも一種の元素の酸化物を含む活性アルミナ系吸
着剤を用いるため、ゼオライト系吸着剤の場合に比べる
と、湿度の高い処理ガスでも窒素酸化物の吸着容量が大
きい。 （３） 本発明の方法は、（２）に示す吸着剤を用いる
ので、活性炭系吸着剤の場合のように加熱空気による再
生においても酸化による消耗や火災発生の恐れがなく、
長時間の吸着・再生繰り返し使用における耐久性の面で
優れている。 （４） 本発明の方法は、（２）に示す吸着剤を用いる
ので、ハニカム成形も比較的容易にでき、この場合は吸
着剤層の圧力損失を低くすることができるといった長所
を有する。
ので、つぎのような効果を奏する。（１） トンネル換気ガス中の窒素酸化物の大部分を占
める一酸化窒素を、吸着除去しやすい二酸化窒素に酸化
処理した後、この二酸化窒素を吸着除去するので、低濃
度の窒素酸化物でも効率よく除去することができる。 （２） 本発明の方法においては、ナトリウム、カリウ
ム、マグネシウム、カルシウムからなる群より選ばれた
少なくとも一種の元素の酸化物を含む活性アルミナ系吸
着剤を用いるため、ゼオライト系吸着剤の場合に比べる
と、湿度の高い処理ガスでも窒素酸化物の吸着容量が大
きい。 （３） 本発明の方法は、（２）に示す吸着剤を用いる
ので、活性炭系吸着剤の場合のように加熱空気による再
生においても酸化による消耗や火災発生の恐れがなく、
長時間の吸着・再生繰り返し使用における耐久性の面で
優れている。 （４） 本発明の方法は、（２）に示す吸着剤を用いる
ので、ハニカム成形も比較的容易にでき、この場合は吸
着剤層の圧力損失を低くすることができるといった長所
を有する。
【図１】試験例１における試験結果を示すもので、各種
吸着剤のＮＯｘ吸着能力の比較を示すグラフである。
吸着剤のＮＯｘ吸着能力の比較を示すグラフである。
【図２】試験例２における試験結果を示すもので、Ｍｇ
Ｏ添加の効果を示すグラフである。
Ｏ添加の効果を示すグラフである。
【図３】試験例３における試験結果を示すもので、ハニ
カム型活性アルミナによるＮＯ吸着の比較を示すグラフ
である。
カム型活性アルミナによるＮＯ吸着の比較を示すグラフ
である。
【図４】試験例４における試験結果を示すもので、吸着
・再生繰り返し特性を示すグラフである。
・再生繰り返し特性を示すグラフである。
【図５】実施例１における試験結果を示すもので、ＮＯ
処理（Ｏ３酸化・吸着）の効果を示すグラフである。
処理（Ｏ３酸化・吸着）の効果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 20/08 Ｃ 7202−4Ｇ 20/34 Ｆ 7202−4Ｇ Ｈ 7202−4Ｇ Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ (72)発明者 松尾 吉庸 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭49−63685（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−264136（ＪＰ，Ａ) 特公 平６−16818（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】 ５０ｐｐｍ以下の低濃度の窒素酸化物を
含有する道路トンネル換気ガス中の一酸化窒素を二酸化
窒素に酸化処理した後、このガスをナトリウム、カリウ
ム、マグネシウム、カルシウムからなる群より選ばれた
少なくとも一種の元素の酸化物を含む活性アルミナ系吸
着剤と接触させて二酸化窒素を吸着除去し、二酸化窒素
を吸着した吸着剤を１５０〜６００℃の高温空気で処理
して再生させることを特徴とする道路トンネル換気ガス
中の低濃度窒素酸化物の除去方法。 - 【請求項２】 活性アルミナ系吸着剤に含まれるナトリ
ウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムからなる群
より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物の割合が、
０．３〜４０重量％の範囲である吸着剤を用いることを
特徴とする請求項１記載の道路トンネル換気ガス中の低
濃度窒素酸化物の除去方法。 - 【請求項３】 ナトリウム、カリウム、マグネシウム、
カルシウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の元
素の酸化物とともに、鉄、銅、コバルト、ニッケル、マ
ンガンからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素の
酸化物０．３〜１０重量％を含む活性アルミナ系吸着剤
を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の道路ト
ンネル換気ガス中の低濃度窒素酸化物の除去方法。 - 【請求項４】 吸着剤として、ハニカム型のものを用い
ることを特徴とする請求項１、２又は３記載の道路トン
ネル換気ガス中の低濃度窒素酸化物の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166496A JPH0741142B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 道路トンネル換気ガス中の低濃度窒素酸化物の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166496A JPH0741142B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 道路トンネル換気ガス中の低濃度窒素酸化物の除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367707A JPH04367707A (ja) | 1992-12-21 |
| JPH0741142B2 true JPH0741142B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=15832445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166496A Expired - Fee Related JPH0741142B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 道路トンネル換気ガス中の低濃度窒素酸化物の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741142B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0666102B1 (en) * | 1994-02-04 | 2001-11-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Process for producing an exhaust gas purification catalyst |
| WO1997011779A1 (fr) * | 1995-09-26 | 1997-04-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Agent d'elimination de gaz toxiques |
| DE69637992D1 (de) | 1995-10-02 | 2009-09-24 | Osaka Gas Co Ltd | Verfahren zur entstickung von abgasen mittels hitzebehandeltem aktiven kohlenstoff |
| CA2257949C (en) | 1996-06-10 | 2003-02-11 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purification apparatus of internal combustion engine and catalyst for purifying exhaust gas of internal combustion engine |
| GB0022786D0 (en) | 2000-09-16 | 2000-11-01 | Johnson Matthey Plc | NOx-Trap composition |
| DE10053904C2 (de) * | 2000-10-31 | 2003-05-22 | Emitec Emissionstechnologie | Kleinvolumiger NO¶x¶-Adsorber |
| US6670296B2 (en) | 2001-01-11 | 2003-12-30 | Delphi Technologies, Inc. | Alumina/zeolite lean NOx catalyst |
| US6576587B2 (en) | 2001-03-13 | 2003-06-10 | Delphi Technologies, Inc. | High surface area lean NOx catalyst |
| US6624113B2 (en) | 2001-03-13 | 2003-09-23 | Delphi Technologies, Inc. | Alkali metal/alkaline earth lean NOx catalyst |
| US6455463B1 (en) | 2001-03-13 | 2002-09-24 | Delphi Technologies, Inc. | Alkaline earth/transition metal lean NOx catalyst |
| US6864213B2 (en) | 2001-03-13 | 2005-03-08 | Delphi Technologies, Inc. | Alkaline earth / rare earth lean NOx catalyst |
| US6756338B2 (en) * | 2001-09-19 | 2004-06-29 | Johnson Matthey Public Limited Company | Lean NOx trap/conversion catalyst |
| ITMI20042455A1 (it) * | 2004-12-22 | 2005-03-22 | Sued Chemie Mt Srl | Procedimento per la rimozione di ossidi di azoto con materiale absorbente di ossidi stessi |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7307675A (ja) * | 1972-06-16 | 1973-12-18 | ||
| JPH084741B2 (ja) * | 1987-04-17 | 1996-01-24 | 松下電器産業株式会社 | 気体吸着分解剤 |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP3166496A patent/JPH0741142B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04367707A (ja) | 1992-12-21 |
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