JP3271782B2 - 窒素酸化物の除去剤および除去方法 - Google Patents
窒素酸化物の除去剤および除去方法Info
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- JP3271782B2 JP3271782B2 JP05011792A JP5011792A JP3271782B2 JP 3271782 B2 JP3271782 B2 JP 3271782B2 JP 05011792 A JP05011792 A JP 05011792A JP 5011792 A JP5011792 A JP 5011792A JP 3271782 B2 JP3271782 B2 JP 3271782B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼排ガス等の中に含
まれる窒素酸化物（以下ＮＯｘと称する）を除去する除
去剤およびその除去剤を使用するＮＯｘの除去方法に関
する。
まれる窒素酸化物（以下ＮＯｘと称する）を除去する除
去剤およびその除去剤を使用するＮＯｘの除去方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】各種燃焼器からの排ガスには、多量の酸
素とともにＮＯｘが含まれており、ＮＯｘは光化学スモ
ッグの原因となるだけでなく人体にとって呼吸器系に障
害を起こすといわれている。ＮＯｘを無害なＮ2にまで
還元するプロセスについては、自動車等を対象として、
ＣＯあるいは各種炭化水素（ＨＣ）等の還元剤を用いて
ＮＯをＮ2にする、いわゆる三元触媒方式が確立される
とともに、プラント等で採用される方法として、アンモ
ニアを還元剤として用いるプロセスが確立されている。
素とともにＮＯｘが含まれており、ＮＯｘは光化学スモ
ッグの原因となるだけでなく人体にとって呼吸器系に障
害を起こすといわれている。ＮＯｘを無害なＮ2にまで
還元するプロセスについては、自動車等を対象として、
ＣＯあるいは各種炭化水素（ＨＣ）等の還元剤を用いて
ＮＯをＮ2にする、いわゆる三元触媒方式が確立される
とともに、プラント等で採用される方法として、アンモ
ニアを還元剤として用いるプロセスが確立されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、三元触
媒方式では、ＣＯあるいは炭化水素を別途に準備する必
要があり、装置が煩雑となり、コスト高となる。一方、
アンモニアを使用する場合は、汚染の可能性があり、室
内空間で使用することができないなどの問題がある。そ
して、従来から各種還元剤を用いずにＮＯｘを直接分解
する方法の開発が望まれているものの実用レベルで確立
されたものはない。従って本発明の目的は、ＮＯｘを直
接分解により処理し、ＮＯｘを除去することが可能な除
去剤を得るとともに、これを使用するＮＯｘの除去方法
を得ることである。
媒方式では、ＣＯあるいは炭化水素を別途に準備する必
要があり、装置が煩雑となり、コスト高となる。一方、
アンモニアを使用する場合は、汚染の可能性があり、室
内空間で使用することができないなどの問題がある。そ
して、従来から各種還元剤を用いずにＮＯｘを直接分解
する方法の開発が望まれているものの実用レベルで確立
されたものはない。従って本発明の目的は、ＮＯｘを直
接分解により処理し、ＮＯｘを除去することが可能な除
去剤を得るとともに、これを使用するＮＯｘの除去方法
を得ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による窒素酸化物の除去剤の特徴構成は、これ
が、一般式 ＭＣｅＯx （式中のｘは１〜３であり、Ｍはバリウム、ストロンチ
ウム、マグネシウムからなる群から選ばれた少なくとも
１種の金属を示す）を主剤とすることである。さらに、
本発明による窒素酸化物の除去方法の特徴手段は、前述
の窒素酸化物の除去剤を７００℃以上に設定しながら、
除去剤に窒素酸化物含有ガスを接触させて窒素酸化物を
除去することにあり、その作用・効果は次の通りであ
る。
の本発明による窒素酸化物の除去剤の特徴構成は、これ
が、一般式 ＭＣｅＯx （式中のｘは１〜３であり、Ｍはバリウム、ストロンチ
ウム、マグネシウムからなる群から選ばれた少なくとも
１種の金属を示す）を主剤とすることである。さらに、
本発明による窒素酸化物の除去方法の特徴手段は、前述
の窒素酸化物の除去剤を７００℃以上に設定しながら、
除去剤に窒素酸化物含有ガスを接触させて窒素酸化物を
除去することにあり、その作用・効果は次の通りであ
る。
【０００５】
【作用】つまり、除去剤としてＭＣｅＯx（ｘ＝１〜
３、Ｍ：Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）等が使用されるのである
が、こういった化合物は、ペロブスカイト型化合物であ
り、高温域（７００℃以上の温度域）でペロブスカイト
構造中に含まれる酸素が脱離して形成した酸素欠陥がＮ
Ｏｘの直接分解に寄与するものと考えられる。実験デー
タについては、以下に示す。従って、こういった化合物
を、ＮＯｘが移送されてくる部位に配設しておき、この
部位を７００℃以上に設定しておくと、ＮＯｘが窒素と
酸素に直接分解されて、無害物として送り出されてく
る。
３、Ｍ：Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）等が使用されるのである
が、こういった化合物は、ペロブスカイト型化合物であ
り、高温域（７００℃以上の温度域）でペロブスカイト
構造中に含まれる酸素が脱離して形成した酸素欠陥がＮ
Ｏｘの直接分解に寄与するものと考えられる。実験デー
タについては、以下に示す。従って、こういった化合物
を、ＮＯｘが移送されてくる部位に配設しておき、この
部位を７００℃以上に設定しておくと、ＮＯｘが窒素と
酸素に直接分解されて、無害物として送り出されてく
る。
【０００６】
【発明の効果】従って、ＣＯ、炭化水素等の還元剤を必
要とすることなく、更には環境に有害なアンモニア等を
必要としないで、ＮＯｘを直接分解により処理すること
が可能な、ＮＯｘの除去剤及び除去方法を得ることがで
きた。
要とすることなく、更には環境に有害なアンモニア等を
必要としないで、ＮＯｘを直接分解により処理すること
が可能な、ＮＯｘの除去剤及び除去方法を得ることがで
きた。
【０００７】
【実施例】ＮＯｘの除去に際しては、ＮＯｘガスを含有
するガス流路内に、常温以上で酸素欠陥を形成するペロ
ブスカイト型化合物である一般式ＭＣｅＯx（ｘ＝１〜
３、Ｍ：Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ、Ｃｅはセリウムを示す。）
で示される化合物(除去剤と呼ぶ）を粒子状のまま配設
する。そして、この配設部を７００℃以上に保温してお
く。このようにすると、ガス流路の配設部下流側ではＮ
Ｏｘが除去されて清浄なガスが送り出されてくる。以下
にＢａＣｅＯx（ｘ＝１〜３）についてさらに具体的に
示す。 化合物 ＢａＣｅＯx（ｘ＝１〜３）を１〜２
ｍｍの顆粒状に成形したもの、 反応温度 ９００℃ ＮＯｘ濃度 ３０００ｐｐｍ−（Ｎ2中） ＳＶ値 ５０００ｈ-1 結果 ＮＯｘ低減率 ２５％
するガス流路内に、常温以上で酸素欠陥を形成するペロ
ブスカイト型化合物である一般式ＭＣｅＯx（ｘ＝１〜
３、Ｍ：Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ、Ｃｅはセリウムを示す。）
で示される化合物(除去剤と呼ぶ）を粒子状のまま配設
する。そして、この配設部を７００℃以上に保温してお
く。このようにすると、ガス流路の配設部下流側ではＮ
Ｏｘが除去されて清浄なガスが送り出されてくる。以下
にＢａＣｅＯx（ｘ＝１〜３）についてさらに具体的に
示す。 化合物 ＢａＣｅＯx（ｘ＝１〜３）を１〜２
ｍｍの顆粒状に成形したもの、 反応温度 ９００℃ ＮＯｘ濃度 ３０００ｐｐｍ−（Ｎ2中） ＳＶ値 ５０００ｈ-1 結果 ＮＯｘ低減率 ２５％
【０００８】〔実験例〕以下に本願に関係する実験例を
示す。ここで、対象とするものは、一般式ＭＣｅＯ
x（ｘ＝１〜３、Ｍ：Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｃａ）のもの
である。これらはペロブスカイト型化合物であるが、そ
の昇温操作により構造中に含まれる酸素が脱離して酸素
欠陥の数が増加する。そして、この酸素欠陥がＮＯｘの
直接分解に対して有効に働く。
示す。ここで、対象とするものは、一般式ＭＣｅＯ
x（ｘ＝１〜３、Ｍ：Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｃａ）のもの
である。これらはペロブスカイト型化合物であるが、そ
の昇温操作により構造中に含まれる酸素が脱離して酸素
欠陥の数が増加する。そして、この酸素欠陥がＮＯｘの
直接分解に対して有効に働く。
【０００９】図１にはこれらの化合物に関するＮＯｘ除
去率と反応温度との関係が示されている。図には、Ｂａ
ＣｅＯx（ｘ＝１〜３）の結果が○で、ＳｒＣｅＯx（ｘ
＝１〜３）の結果が●で、ＭｇＣｅＯx（ｘ＝１〜３）
の結果が△で、ＣａＣｅＯx（ｘ＝１〜３）の結果が□
で示されている（図３においても同じ）。さらに、ＮＯ
ｘ濃度は３０００ｐｐｍであり、ＳＶ値は５０００ｈ-1
に設定した。またグラフは、測定開始後２時間経過後の
値を示す。結果、夫々の化合物において、７００℃以上
の温度域において、ＮＯｘの直接分解による除去が観察
され、温度域が高い程除去率は上昇した。ＢａＣｅＯx
（ｘ＝１〜３）の除去率が最も高く、ＳｒＣｅＯx（ｘ
＝１〜３）、ＭｇＣｅＯx（ｘ＝１〜３）、ＣａＣｅＯx
（ｘ＝１〜３）の順で、除去性能が低下している。例え
ば、ＢａＣｅＯx（ｘ＝１〜３）を９００℃で使用した
場合は、２５％程度の除去が可能である。
去率と反応温度との関係が示されている。図には、Ｂａ
ＣｅＯx（ｘ＝１〜３）の結果が○で、ＳｒＣｅＯx（ｘ
＝１〜３）の結果が●で、ＭｇＣｅＯx（ｘ＝１〜３）
の結果が△で、ＣａＣｅＯx（ｘ＝１〜３）の結果が□
で示されている（図３においても同じ）。さらに、ＮＯ
ｘ濃度は３０００ｐｐｍであり、ＳＶ値は５０００ｈ-1
に設定した。またグラフは、測定開始後２時間経過後の
値を示す。結果、夫々の化合物において、７００℃以上
の温度域において、ＮＯｘの直接分解による除去が観察
され、温度域が高い程除去率は上昇した。ＢａＣｅＯx
（ｘ＝１〜３）の除去率が最も高く、ＳｒＣｅＯx（ｘ
＝１〜３）、ＭｇＣｅＯx（ｘ＝１〜３）、ＣａＣｅＯx
（ｘ＝１〜３）の順で、除去性能が低下している。例え
ば、ＢａＣｅＯx（ｘ＝１〜３）を９００℃で使用した
場合は、２５％程度の除去が可能である。
【００１０】図２には、上記の結果において最高の除去
率を示したＢａＣｅＯx（ｘ＝１〜３）に関するＮＯｘ
除去率とＳＶ値との関係が示されている。ＮＯｘ濃度は
３０００ｐｐｍであり、グラフは、反応温度９００℃
で、測定開始後２時間経過後の値を示している。結果、
ＳＶ値の増加とともに、ＮＯｘ除去率は低下するが、５
０００ｈ-1で２５％程度の値を示しており、充分に実用
化可能なデータを示している。
率を示したＢａＣｅＯx（ｘ＝１〜３）に関するＮＯｘ
除去率とＳＶ値との関係が示されている。ＮＯｘ濃度は
３０００ｐｐｍであり、グラフは、反応温度９００℃
で、測定開始後２時間経過後の値を示している。結果、
ＳＶ値の増加とともに、ＮＯｘ除去率は低下するが、５
０００ｈ-1で２５％程度の値を示しており、充分に実用
化可能なデータを示している。
【００１１】図３には夫々の化合物におけるＮＯｘ除去
率と経過時間との関係が、示されている。ＮＯｘ濃度は
３０００ｐｐｍ、反応温度は９００℃、ＳＶ値は５００
０ｈ -1に設定されている。結果、実験開始後、２時間程
度までは除去性能の低下が認められるが、それ以後１０
時間に到るまで除去性能は一定値（ＢａＣｅＯxで２５
％，ＳｒＣｅＯxで１５％，ＭｇＣｅＯxで９．５％，Ｃ
ａＣｅＯxで１％程度である。）を維持し、連続して安
定した性能を維持した。
率と経過時間との関係が、示されている。ＮＯｘ濃度は
３０００ｐｐｍ、反応温度は９００℃、ＳＶ値は５００
０ｈ -1に設定されている。結果、実験開始後、２時間程
度までは除去性能の低下が認められるが、それ以後１０
時間に到るまで除去性能は一定値（ＢａＣｅＯxで２５
％，ＳｒＣｅＯxで１５％，ＭｇＣｅＯxで９．５％，Ｃ
ａＣｅＯxで１％程度である。）を維持し、連続して安
定した性能を維持した。
【００１２】〔別実施例〕上記の実施例及び実験例にお
いては、金属として１種のみを含有したものを示した
が、酸素欠陥が備えられる意味からすれば、これらが複
数混在していても同様の作用・効果を得ることが可能と
考えられる。ここで、これら、酸素欠陥を有することと
なりうる化合物の一般式はＭＣｅＯ x（式中のｘは１〜
３であり、Ｍはバリウム、ストロンチウム、マグネシウ
ムからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属を示
す）と表せる。さらに、このような化合物としては、使
用状態で前述の条件を満たしていればよく、その合成過
程における、出発原料物質は特に限定されるものではな
く、合成方法についても固相反応法、液相反応法等ある
がとくに限定するものではない。さらに化合物を粒子状
のままＮＯｘを含むガス中に配設しても、ハニカム状等
いかなる形状に成形して配設して、使用してもよい。
いては、金属として１種のみを含有したものを示した
が、酸素欠陥が備えられる意味からすれば、これらが複
数混在していても同様の作用・効果を得ることが可能と
考えられる。ここで、これら、酸素欠陥を有することと
なりうる化合物の一般式はＭＣｅＯ x（式中のｘは１〜
３であり、Ｍはバリウム、ストロンチウム、マグネシウ
ムからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属を示
す）と表せる。さらに、このような化合物としては、使
用状態で前述の条件を満たしていればよく、その合成過
程における、出発原料物質は特に限定されるものではな
く、合成方法についても固相反応法、液相反応法等ある
がとくに限定するものではない。さらに化合物を粒子状
のままＮＯｘを含むガス中に配設しても、ハニカム状等
いかなる形状に成形して配設して、使用してもよい。
【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】各化合物におけるＮＯｘ除去率と反応温度との
関係
関係
【図２】ＢａＣｅＯxにおけるＮＯｘ除去率とＳＶ値と
の関係
の関係
【図３】各化合物におけるＮＯｘ除去率と経過時間との
関係
関係
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 茂 京都府京都市下京区中道寺南町17 株式 会社関西新技術研究所内 (72)発明者 小林 孝 京都府京都市下京区中道寺南町17 株式 会社関西新技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−305940（ＪＰ，Ａ) 国際公開92／4965（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 37/36 B01D 53/86
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式 ＭＣｅＯx （式中のｘは１〜３であり、Ｍはバリウム、ストロンチ
ウム、マグネシウムからなる群から選ばれた少なくとも
１種の金属を示す）を主剤とする窒素酸化物の除去剤。 - 【請求項２】 請求項１記載の前記除去剤を７００℃以
上に設定しながら、前記除去剤に窒素酸化物含有ガスを
接触させて窒素酸化物を除去する窒素酸化物の除去方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05011792A JP3271782B2 (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 窒素酸化物の除去剤および除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05011792A JP3271782B2 (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 窒素酸化物の除去剤および除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245371A JPH05245371A (ja) | 1993-09-24 |
| JP3271782B2 true JP3271782B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=12850173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05011792A Expired - Fee Related JP3271782B2 (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 窒素酸化物の除去剤および除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271782B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5168193B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2013-03-21 | 国立大学法人 熊本大学 | 粒子状物質燃焼触媒およびその製造方法並びに排気ガス浄化用フィルター |
| EP2954950B1 (en) * | 2013-02-08 | 2020-06-17 | Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. | Catalyst for purifying nox occlusion reduction-type exhaust gas and exhaust gas purification method using said catalyst |
-
1992
- 1992-03-09 JP JP05011792A patent/JP3271782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05245371A (ja) | 1993-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |