(57)【要約】【課題】従来の酸性ガス吸収除去剤は、長期間の使用で除去性能が徐々に低下するため再生が必要であるが、再生による強度低下抑制と再生時間の短縮化が課題であった。【解決手段】硫酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭の主成分にセルロースエーテルを少量混合した混練成型硬化物を、ナトリウムまたはカリウムの水酸化物または炭酸塩の水溶液に浸漬して得た酸性ガス吸収除去剤において、長期間使用後、該吸収除去剤を亜硫酸塩水溶液で洗浄することにより、再生時間を短くすることができ、更には酸性ガス吸収除去剤の再生による強度低下を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭の主成分にセルロースエーテルを少量混合した混練成型硬化物を、ナトリウムまたはカリウムの水酸化物または炭酸塩の水溶液に浸漬して得た酸性ガス吸収除去剤において、長期間使用後、該吸収除去剤を亜硫酸塩水溶液で洗浄することにより、該吸収除去剤の活性を回復させる浄化性能再生方法。
【請求項２】
亜硫酸塩は、亜硫酸ナトリウムとした請求項１記載の吸収除去剤浄化性能再生方法。
【請求項３】
亜硫酸ナトリウム水溶液の濃度を０．２〜５重量％とした請求項２記載の吸収除去剤浄化性能再生方法。
【請求項４】
亜硫酸塩水溶液で洗浄し、乾燥後、水酸化ナトリウム水溶液に浸漬することにより、該吸収除去剤の活性を回復させる請求項１〜３いずれかに記載の酸性ガス吸収除去剤浄化性能再生方法。
【請求項５】
亜硫酸塩水溶液で洗浄し、乾燥後、水酸化カリウム水溶液に浸漬することにより、該吸収除去剤の活性を回復させる請求項１〜３いずれかに記載の酸性ガス吸収除去剤浄化性能再生方法。
【請求項６】
亜硫酸塩水溶液で洗浄し、乾燥後、炭酸ナトリウム水溶液に浸漬することにより、該吸収除去剤の活性を回復させる請求項１〜３いずれかに記載の酸性ガス吸収除去剤浄化性能再生方法。
【請求項７】
亜硫酸塩水溶液で洗浄し、乾燥後、炭酸カリウム水溶液に浸漬することにより、該吸収除去剤の活性を回復させる請求項１〜３いずれかに記載の酸性ガス吸収除去剤浄化性能再生方法。
【請求項８】
該酸性ガス吸収除去剤をニ酸化窒素もしくは二酸化イオウを含有する気体が流れる気体流路に配置した処理装置であり、前記酸性ガス吸収除去剤は、−２０〜１２０℃の雰囲気温度で接触させることにより気体中の前記酸性ガスを除去する酸性ガス吸収処理装置であって、長期間使用後該吸収除去剤の活性が低下しても請求項１〜７のいずれか１項に記載の再生方法により繰り返し該吸収除去剤を利用可能な酸性ガス吸収処理装置。
【請求項９】
該酸性ガス吸収除去剤を自動車トンネルまたは自動車道路沿道に設置することにより、自動車トンネル排ガスまたは自動車道路沿道大気を浄化する請求項８記載の酸性ガス吸収処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒素酸化物やイオウ酸化物などの酸性ガスを吸収除去する除去剤の浄化性能再生方法、さらには酸性ガス吸収処理装置を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
窒素酸化物やイオウ酸化物などの酸性ガスを吸収除去する除去剤が知られている（例えば、特許文献１参照）。従来のこの酸性ガス吸収除去剤の構成は図５に示す通りであり、１は硫酸カルシウム、２は水酸化カルシウム、３は活性炭、４は不定形炭素、５はナトリウムまたはカリウムの水酸化物または炭酸塩である。
【０００３】
類似組成の酸性ガス吸収除去剤は、他にもあり結合剤として用いている不定形炭素は、非イオン性の水溶性セルロースエーテルとしている（例えば、特許文献２参照）。また、類似組成の酸性ガス吸収除去剤として、アルカリ金属またはアルカリ金属土類金属の水酸化物や炭酸塩などのアルカリと、硫酸カルシウムなどのセメント材と、粉末活性炭からなる混練成型硬化物が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
これらの酸性ガス吸収除去剤は、長期間の使用で活性が低下した場合、主に水洗浄によって浄化性能の再生を行っていた。
【特許文献１】特許第２７７８０３１号公報
【特許文献２】特開２００４−２３０３２２号公報
【特許文献３】特開昭５２−１２３９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の酸性ガス吸収除去剤は、長期間の使用で除去剤内に吸収された酸性ガス成分（硝酸化合物）が蓄積されると、活性が低下し浄化性能が低下していた。その浄化性能の再生方法として、水洗浄を行い酸性ガス吸収除去剤に蓄積された硝酸化合物を水へ溶出することで浄化性能の再生を行ってきた。この方法によると、硝酸化合物と共に吸収除去剤の成分である硫酸カルシウム、水酸化カルシウムなども洗浄水中に溶出し、吸収除去剤自体の強度が低下するという課題があった。また、吸収除去剤に蓄積された硝酸化合物を溶出するためには洗浄時間が４〜５時間必要であり、再生時間を短縮することが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、硫酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭の主成分にセルロースエーテルを少量混合した混練成型硬化物を、ナトリウムまたはカリウムの水酸化物または炭酸塩の水溶液に浸漬して得た酸性ガス吸収除去剤において、長期間使用して窒素酸化物やイオウ酸化物などの酸性ガスを多量吸収して寿命となった寿命往来品の活性を回復するために、亜硫酸塩水溶液で洗浄するものである。
【０００７】
さらに、本発明では亜硫酸塩水溶液で洗浄した酸性ガス吸収除去剤をナトリウムまたはカリウムの水酸化物または炭酸塩の水溶液に浸漬することにより、吸収除去剤の浄化性能再生と再生後の浄化性能持続時間の延長を図るものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、水洗浄による吸収除去剤自体の強度低下抑制、再生時間の短縮化が可能となる。
【０００９】
また、この酸性ガス吸収除去剤を二酸化窒素もしくは二酸化イオウを含有する気体が流れる気体流路に配置した処理装置とすると、−２０〜１２０℃の雰囲気温度で優れた酸性ガス吸収容量を有する酸性ガス吸収処理装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明の酸性ガス吸収除去剤再生方法は、硫酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭の主成分にセルロースエーテルを少量混合した混練成型硬化物を、ナトリウムまたはカリウムの水酸化物または炭酸塩の水溶液に浸漬して得た酸性ガス吸収除去剤において、長期間使用後の吸収除去剤を亜硫酸塩水溶液で洗浄することにより、該吸収除去剤の活性を回復させるものである。これより、長期にわたり使用し続け酸性ガス除去性能が低下した酸性ガス吸収除去剤の酸性ガス浄化性能を回復させることができ、吸収除去剤自体の強度低下を抑えられると共に、繰り返し何度も使用可能であるため長期間高い酸性ガス除去性能を保つことができる。さらに再生時間も短縮することができる。
【００１１】
第２の発明の酸性ガス吸収除去剤再生方法は、第１の発明で使用する亜硫酸塩水溶液を亜硫酸ナトリウム水溶液としたものである。これにより吸収除去剤自体の強度低下を抑えられると共に、繰り返し何度も使用可能であるため長期間高い酸性ガス除去性能を保つことができる。さらに再生時間も短縮することができる。
【００１２】
第３の発明の酸性ガス吸収除去剤再生方法は、第２の発明で使用する亜硫酸ナトリウム水溶液の濃度を０．２〜５重量％としたものである。酸性ガス吸収除去剤再生液の濃度を最適化しているので、より一層吸収除去剤自体の強度低下を抑えられると共に、繰り返し何度も使用可能であるため長期間高い酸性ガス除去性能を保つことができる。さらに再生時間も短縮することができる。
【００１３】
第４の発明の酸性ガス吸収除去剤再生方法は、第１〜３いずれか１項に記載の酸性ガス吸収除去剤再生方法において、亜硫酸塩水溶液で洗浄し、乾燥後水酸化ナトリウム水溶液に浸漬することにより吸収除去剤の活性を回復させる浄化性能再生方法である。これにより、吸収除去剤自体の強度低下の抑制のほか、再生後の吸収除去剤の酸性ガス除去性能を長期間高く保つことができる。
【００１４】
第５の発明の酸性ガス吸収除去剤再生方法は、第１〜３いずれか１項に記載の酸性ガス吸収除去剤再生方法において、亜硫酸塩水溶液で洗浄し、乾燥後水酸化カリウム水溶液に浸漬することにより吸収除去剤の活性を回復させる浄化性能再生方法である。これにより、吸収除去剤自体の強度低下の抑制のほか、再生後の吸収除去剤の酸性ガス除去性能を長期間高く保つことができる。
【００１５】
第６の発明の酸性ガス吸収除去剤再生方法は、第１〜３いずれか１項に記載の酸性ガス吸収除去剤再生方法において、亜硫酸塩水溶液で洗浄し、乾燥後炭酸ナトリウム水溶液に浸漬することにより吸収除去剤の活性を回復させる浄化性能再生方法である。これにより、吸収除去剤自体の強度低下の抑制のほか、再生後の吸収除去剤の酸性ガス除去性能を長期間高く保つことができる。
【００１６】
第７の発明の酸性ガス吸収除去剤再生方法は、第１〜３いずれか１項に記載の酸性ガス吸収除去剤再生方法において、亜硫酸塩水溶液で洗浄し、乾燥後炭酸カリウム水溶液に浸漬することにより吸収除去剤の活性を回復させる浄化性能再生方法である。これにより、吸収除去剤自体の強度低下の抑制のほか、再生後の吸収除去剤の酸性ガス除去性能を長期間高く保つことができる。
【００１７】
第８の発明の酸性ガス吸収時処理装置は、第１〜７のいずれか１項に記載の再生方法で得た酸性ガス吸収除去剤を、ニ酸化窒素もしくは二酸化イオウを含有する気体が流れる気体流路に配置した前記酸性ガスを除去する処理装置とした。酸性ガス吸収除去剤は、−２０〜１２０℃雰囲気という最適温度に保持されているため、優れた酸性ガス吸収容量を有する。酸性ガス吸収除去剤は、１２０℃を超えない温度雰囲気に配置しているので、その構成成分である硫酸カルシウムが脱水して体積膨張することや、この組成のセルロースエーテルが熱分解することが抑制され、寿命が低下することがない。その結果、酸性ガスの除去性能を満足し、かつ長期間使用して活性が低下した酸性ガス吸収除去剤を繰り返し利用可能できる酸性ガス吸収処理装置が得られる。
【００１８】
第９の発明の酸性ガス吸収処理装置は、特に第８の発明で使用する酸性ガス吸収処理装置を、自動車トンネル排ガスまたは自動車道路沿道大気を浄化する装置に適用した。自動車トンネル排ガスや自動車道路沿道大気は、自動車排気ガスに含まれる水分により、一般環境より相対湿度が高く、窒素酸化物や硫黄酸化物の浄化性能が向上する利点がある。このため、自動車トンネル排ガスまたは自動車道路沿道大気中に含まれる窒素酸化物や硫黄酸化物を長時間にわたり吸収除去することができる。
【００１９】
（実施の形態１）
図４は、本発明の再生方法で得た酸性ガス吸収除去剤を、二酸化窒素もしくは二酸化イオウを含有する気体が流れる気体流路に配置した処理装置である。酸性ガス吸収除去剤は、−２０〜１２０℃雰囲気に保持する。そのため、優れた酸性ガス吸収容量を有する。また、酸性ガス吸収除去剤は、１２０℃を超えない温度雰囲気に配置しているので、その構成成分である硫酸カルシウムが脱水して体積膨張することや、この組成のセルロースエーテルが熱分解することが抑制され、寿命が低下することがない。その結果、酸性ガスの除去性能を満足し、かつ長期間使用して活性が低下した酸性ガス吸収除去剤を繰り返し利用可能できる酸性ガス吸収処理装置が得られる。更に、本酸性ガス吸収処理装置は自動車トンネルにも適用できる。自動車トンネルには、自動車排気ガスに含まれる水分により、一般環境より相対湿度が高く、窒素酸化物や硫黄酸化物の浄化性能が向上する利点がある。このため、自動車トンネル排ガスに含まれる窒素酸化物や硫黄酸化物を長時間にわたり吸収除去することができる。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例で詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施例による酸性ガス吸収除去剤の再生フロー図であり、この方法にて再生試験を行った結果を以下に示す。
【００２２】
（実施例１）
酸性ガスとして実際のディーゼル排ガスを通気させた酸性ガス吸収除去剤を試験サンプルとして、サンプルを洗浄液で洗浄し、洗浄完了後の洗浄水中に溶出した全窒素量を測定した。洗浄液は水と亜硫酸ナトリウム水溶液（濃度５％）とした。洗浄時間は１時間、２．５時間、４時間とした。
【００２３】
試験結果を図２に示す。全窒素溶出量は従来の再生方法（水洗浄、４時間）を１００として、それぞれの再生方法による全窒素溶出量を比較した。亜硫酸ナトリウム水溶液（濃度５％）による再生方法は、洗浄時間を従来の４分の１以上とすることによって、従来方法と同等以上の洗浄効果を得た。従って、亜硫酸ナトリウム水溶液による再生方法で再生時間を短縮できる。なお、本試験を２０回繰り返したところ、従来方法ではサンプルが僅かに割れ・欠けが起こったが、亜硫酸ナトリウム水溶液での再生ではサンプルの割れ・欠けが起こらず、再生による吸収除去剤の強度低下を抑制することを確認した。
【００２４】
（実施例２）
実施例１と同様の試験を、洗浄時間１時間として洗浄水を亜硫酸ナトリウム水溶液濃度を０．２％、１．０％、５．０％の３パターンで実施した。
【００２５】
試験結果を図３に示す。亜硫酸ナトリウム水溶液濃度を０．２％〜５．０％として酸性ガス吸収除去剤を１時間洗浄することによって、従来方法と同等の洗浄効果を得た。なお、亜硫酸ナトリウム水溶液の濃度を０．２％未満とした場合、洗浄効果がより小さくなるため、洗浄時間を１時間とする場合は亜硫酸ナトリウム水溶液濃度を０．２％以上とすることが好ましい。一方、亜硫酸ナトリウム水溶液濃度が５．０％を超える場合、１回の洗浄工程で使用する亜硫酸ナトリウムの投入量が多くなり過ぎるため洗浄コストが増加してしまう。
【００２６】
また、本試験を２０回繰り返したところ、従来方法ではサンプルが僅かに割れ・欠けが起こったが、亜硫酸ナトリウム水溶液での再生ではサンプルの割れ・欠けが起こらず、再生による吸収除去剤の強度低下を抑制することを確認した。従って、本実施例により、洗浄水に使用する亜硫酸ナトリウム水溶液の濃度を０．２％〜５．０％とすることによって、酸性ガス吸収除去剤の強度低下を抑えつつ再生時間の短縮化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、自動車トンネル排ガスまたは道路道路沿道に設置する酸性ガス吸収処理装置に使用する酸性ガス吸収除去剤の再生方法として適している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例による再生方法フロー図
【図２】本発明の実施例１による試験結果を示すグラフ
【図３】本発明の実施例２による試験結果を示すグラフ
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す酸性ガス吸収処理装置システム系統図
【図５】従来の酸性ガス吸収除去剤の断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  硫酸カルシウム
２  水酸化カルシウム
３  活性炭
４  不定形炭素
５  ナトリウムまたはカリウムの水酸化物または炭酸塩
６  酸性ガス吸収除去剤
７  気体流路
８  酸性ガス吸収処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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