(57)【要約】【課題】一酸化窒素ガスを容易にかつ効率よく回収することができる一酸化窒素ガスの回収装置および回収方法を提供すること。【解決手段】  酸化窒素ガスを硝酸水溶液として回収する一酸化窒素ガスの回収装置であって、一酸化窒素ガスを酸化させて二酸化窒素ガスを生成させる二酸化窒素ガス生成流路と、前記二酸化窒素ガス生成流路で生成した二酸化窒素ガスを水と接触させることによって硝酸を生成させて硝酸水溶液を得る硝酸生成流路とを備えていることを特徴とする一酸化窒素ガスの回収装置および一酸化窒素ガスを硝酸水溶液として回収する一酸化窒素ガスの回収方法であって、一酸化窒素ガスを酸化させて二酸化窒素ガスを生成させ、生成した二酸化窒素ガスを水と接触させることによって硝酸を生成させて回収することを特徴とする一酸化窒素ガスの回収方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一酸化窒素ガスを硝酸水溶液として回収する一酸化窒素ガスの回収装置であって、
一酸化窒素ガスを酸化させて二酸化窒素ガスを生成させる二酸化窒素ガス生成流路と、
前記二酸化窒素ガス生成流路で生成した二酸化窒素ガスを水と接触させることによって硝酸を生成させて硝酸水溶液を得る硝酸生成流路と
を備えていることを特徴とする一酸化窒素ガスの回収装置。
【請求項２】
前記硝酸生成流路で生成した硝酸水溶液を前記二酸化窒素ガス生成流路で生成した二酸化窒素ガスと接触させて硝酸水溶液中の硝酸を高濃度化させる気液混合部をさらに備えている請求項１に記載の一酸化窒素ガスの回収装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の一酸化窒素ガスの回収装置を用いて一酸化窒素ガスを硝酸水溶液として回収する一酸化窒素ガスの回収方法であって、
一酸化窒素ガスを酸化させて二酸化窒素ガスを生成させた後、生成した二酸化窒素ガスを水と接触させることによって硝酸を生成させて回収することを特徴とする一酸化窒素ガスの回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一酸化窒素ガスの回収装置に関する。さらに詳しくは、一酸化窒素ガスを製造する際に生じる排気ガスを処理する際などに好適に使用することができる一酸化窒素ガスの回収装置および一酸化窒素ガスの回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一酸化窒素ガスは、例えば、半導体デバイスを製造する際にシリコン基板の表面に酸窒化膜を形成させるための材料ガスなどの工業的用途、一酸化窒素吸入療法などの医療用ガスなどの医療用途などに用いられている。前記一酸化窒素ガスを製造する際に発生する排気ガスには、生成した一酸化窒素ガスが混入することがある。この一酸化窒素ガスが混入した排気ガスを大気中に放出する際には、環境保護の観点から、一酸化窒素ガスの排出量ができるだけ少ないことが望まれる。
【０００３】
排気ガスに含まれる一酸化窒素ガスを回収する方法として、例えば、排気ガスと空気をガス吸収塔（充填塔）に導入して当該充填塔内で一酸化窒素ガスの酸化と、生成した二酸化窒素ガスの水への吸収とを行ない、硝酸水溶液として回収する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、前記方法には、充填塔内での一酸化窒素ガスの酸化が進行すると酸素が不足しやすいことから、一酸化窒素の酸化を十分に行なうことができないという欠点がある。また、前記方法には、充填塔内で一酸化窒素ガスの酸化と、生成した二酸化窒素ガスの水への吸収とを行なうため、一酸化窒素ガスが十分に酸化されずに水と接触するため、硝酸水溶液として回収される一酸化窒素ガスの量が少なくなり、一酸化窒素ガスの回収効率が低くなるという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２１７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、一酸化窒素ガスを効率よく回収することができる一酸化窒素ガスの回収装置および一酸化窒素ガスの回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一酸化窒素ガスの回収装置は、一酸化窒素ガスを硝酸水溶液として回収する一酸化窒素ガスの回収装置であって、一酸化窒素ガスを酸化させて二酸化窒素ガスを生成させる二酸化窒素ガス生成流路と、前記二酸化窒素ガス生成流路で生成した二酸化窒素ガスを水と接触させることによって硝酸を生成させて硝酸水溶液を得る硝酸生成流路と
を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一酸化窒素ガスの回収装置によれば、二酸化窒素ガス生成流路で一酸化窒素ガスを十分に酸化させて二酸化窒素ガスを生成させた後、生成した二酸化窒素を硝酸生成流路で水に接触させることによって硝酸を効率よく生成させることができる。したがって、本発明の一酸化窒素ガスの回収装置によれば、一酸化窒素ガスを効率よく回収することができる。
【０００９】
本発明の一酸化窒素ガスの回収装置は、前記硝酸生成流路で生成した硝酸水溶液を前記二酸化窒素ガス生成流路で生成した二酸化窒素ガスと接触させて硝酸水溶液中の硝酸を高濃度化させる気液混合部をさらに備えていることが好ましい。かかる構成が採用された一酸化窒素ガスの回収装置によれば、二酸化窒素と水との接触によって生成した硝酸水溶液を循環させてさらに二酸化窒素ガスと接触させることができるので、得られる硝酸水溶液の硝酸濃度を高めることができる。このように高濃度化された硝酸水溶液は、薬品として利用することが期待される。したがって、前記構成が採用された一酸化窒素ガスの回収装置によれば、一酸化窒素を効率よく回収することができるのみならず、硝酸として効率よく再利用することができる。
【００１０】
本発明の一酸化窒素ガスの回収方法は、前記一酸化窒素ガスの回収装置を用いて一酸化窒素ガスを硝酸水溶液として回収する一酸化窒素ガスの回収方法であり、一酸化窒素ガスを酸化させて二酸化窒素ガスを生成させ、生成した二酸化窒素ガスを水と接触させることによって硝酸を生成させて回収することを特徴とする。
【００１１】
本発明の一酸化窒素ガスの回収方法は、一酸化窒素ガスを酸化させて二酸化窒素ガスを生成させた後、生成した二酸化窒素ガスを水と接触させることによって硝酸を生成させて回収するという操作が採用されているので、一酸化窒素ガスを効率よく回収することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一酸化窒素ガスの回収装置および一酸化窒素ガスの回収方法によれば、一酸化窒素ガスを効率よく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る一酸化窒素の回収装置の構成を示す概略説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る一酸化窒素の回収装置の構成を示す概略説明図である。
【図３】実験例１において、排気ガスの一酸化窒素ガス濃度を３０００ｐｐｍ以下にするのに要する酸化時間と酸素ガス／一酸化窒素ガスのモル比の値との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図４】実験例１において、排気ガスの一酸化窒素ガス濃度と酸化時間との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図５】従来の一酸化窒素の回収装置の構成を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る一酸化窒素の回収装置を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る一酸化窒素の回収装置の構成を示す概略説明図である。図１に示される回収装置１は、二酸化窒素ガス生成流路１０と硝酸生成流路２０と循環流路３０とを備えている。
【００１５】
二酸化窒素ガス生成流路１０は、一酸化窒素ガスを酸化させて二酸化窒素ガスを生成させる流路である。二酸化窒素ガス生成流路１０は、一酸化窒素ガス含有ガスを回収装置１内に供給する一酸化窒素ガス供給流路Ｐ１と、空気を回収装置１内に供給する酸素供給流路Ｐ２と、一酸化窒素ガスを酸化させる酸化反応部１１と、生成した二酸化窒素ガスを硝酸生成流路２０に搬送する二酸化窒素ガス搬送流路Ｐ３とから構成されている。
【００１６】
一酸化窒素ガス供給流路Ｐ１は、例えば、一酸化窒素ガスの製造ラインから排出される一酸化窒素ガスを含む排気ガスなどを回収装置１内の酸化反応部１１に供給する。一酸化窒素ガス供給流路Ｐ１の途中にはマスフローメータ１２が設けられていてもよい。このマスフローメータ１２を設けた場合には、当該流路Ｐ１内を流れる一酸化窒素ガスを含む排気ガスなどの流量を監視することができる。一酸化窒素ガス供給流路Ｐ１として、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼などを材料とする配管などを用いることができるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。配管の内径および長さは、ガスの温度、圧力、流量、一酸化窒素の回収装置に許容される配管圧力損失などによって異なるので、一概には決定することができないことから、ガスの温度、圧力、流量、一酸化窒素の回収装置に許容される配管圧力損失などに応じて適宜決定することが好ましい。
【００１７】
また、酸素供給流路Ｐ２は、酸素を回収装置１内の酸化反応部１１に供給するための流路である。酸素としては、例えば、空気中に含まれる酸素などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。酸素供給流路Ｐ２の途中にはマスフローメータ１３および調整弁１４が設けられていてもよい。マスフローメータ１２および調整弁１４を設けた場合、当該流路Ｐ２内を流れる空気の流量を監視し、空気中に含まれる酸素の流量が所定流量となるように調整することができる。酸素供給流路Ｐ２として、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼などを材料とする配管などを用いることができるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。配管の内径および長さは、ガスの温度、圧力、流量、配管の許容圧力損失などによって異なるので、一概には決定することができないことから、ガスの温度、圧力、流量、配管の許容圧力損失などに応じて適宜決定することが好ましい。
【００１８】
酸化反応部１１に供給される空気の量は、一酸化窒素ガスの酸化に必要な量以上の量である。酸化反応部１１に供給される空気の量は、通常、式（Ｉ）：
Ｖ１＝Ｖ２×Ｃ１／１００００００×２．５                    （Ｉ）
〔式中、Ｖ１は酸化反応部１１に供給される空気の流量下限値（Ｎｍ３／ｈ）、Ｖ２は一酸化窒素ガス含有ガスの流量（Ｎｍ３／ｈ）（例えば、図１に示されるマスフローメータ１２の値）、Ｃ１は一酸化窒素含有ガスにおける一酸化窒素ガスの濃度（ｐｐｍ）を示す〕
で表わされる式にしたがって求められた空気の流量の下限値Ｖ１（Ｎｍ３／ｈ）以上の量である。
【００１９】
酸化反応部１１では、一酸化窒素ガス供給流路Ｐ１から供給された一酸化酸素ガスを酸素供給流路Ｐ２から供給された空気中の酸素ガスと接触させて酸化させることによって、二酸化窒素ガスを生成させる。酸化反応部１１としては、例えば、有底円筒型容器、配管などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。酸化反応部１１が容器である場合、一酸化窒素ガスを効率よく酸化するためには、十分な酸化時間が必要であることから、容器の容積が一定以上であることが必要である。容器の容積は、式（ＩＩ）：
Ａ１＝（Ｖ２＋Ｖ３）／３６００×５０                              （ＩＩ）
〔式中、Ａ１は酸化反応部１１の容積下限値（ｍ３）、Ｖ２は一酸化窒素ガス含有排気ガスの流量（Ｎｍ３／ｈ）（例えば、図１に示されるマスフローメータ１２の値）、Ｖ３は酸化反応部１１に供給される空気の流量（Ｎｍ３／ｈ）（例えば、図１に示されるマスフローメータ１３の値）を示す〕
で表わされる式にしたがって求められた酸化反応部１１の容積下限値Ａ１（ｍ３）以上の容積である。酸化反応部１１が配管である場合、配管の内径および長さは、ガスの温度、圧力、流量、配管の許容圧力損失などによって異なるが、配管内のガスの流れが乱流であるほど酸化効率は良くなることから、配管の内径ができるだけ小さく、配管の長さができるだけ長いことが好ましい。酸化反応部１１を構成する材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００２０】
二酸化窒素ガス搬送流路Ｐ３は、酸化反応部１１で生成した二酸化窒素ガスを硝酸生成流路２０に搬送するための流路である。酸化反応部１１において、一酸化窒素ガスの酸化が十分に行なわれていなくても、二酸化窒素ガス搬送流路Ｐ３で一酸化窒素ガスの酸化が行なわれる。
【００２１】
一酸化窒素ガスの酸化を効率よく行なう観点から、二酸化窒素ガス生成流路１０のうち、酸化反応部１１の周囲に冷却部（図示せず）を設け、酸化反応部１１を冷却することが好ましい。また、酸化反応部１１において、一酸化窒素ガスの酸化が十分に行なわれないことが予想される場合には、酸化反応部１１に加え、二酸化窒素ガス搬送流路Ｐ３の周囲にも冷却部（図示せず）を設け、二酸化窒素ガス搬送流路Ｐ３を冷却してもよい。酸化反応部１１および二酸化窒素ガス搬送流路Ｐ３の冷却温度は、硝酸生成流路２０への二酸化窒素ガスの搬送の容易化の観点から、二酸化窒素の沸点以上であり、硝酸生成流路２０などに用いられる配管の耐久性を確保する観点から、７０℃以下である。
【００２２】
硝酸生成流路２０は、二酸化窒素ガス生成流路１０で生成した二酸化窒素ガスを水と接触させることによって硝酸を生成させて硝酸水溶液を得る流路である。硝酸生成流路２０は、二酸化窒素ガスを吸収させるための吸収液が貯留された吸収液貯留部２１と、二酸化窒素ガス搬送流路Ｐ３を搬送された二酸化窒素ガスを吸収液貯留部２１内に供給する二酸化窒素ガス供給流路Ｐ４とから構成させることができる。
【００２３】
吸収液貯留部２１は、その内部に二酸化窒素ガスを吸収させるための吸収液としての水を貯留する容器からなる。前記容器としては、例えば、有底円筒型容器などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。前記容器の容積は、吸収液における硝酸濃度の目標値、運転時間などによって異なるので、一概には決定することができないことから、吸収液における硝酸濃度の目標値、運転時間などに応じて適宜決定することが好ましい。前記容器を構成する材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００２４】
吸収液貯留部２１内の吸収液の量は、一酸化窒素ガスの回収装置の用途、吸収液における硝酸濃度の目標値、運転時間などによって異なるので、一概には決定することができないことから、吸収液における硝酸濃度の目標値、運転時間などに応じて適宜決定することが好ましい。
【００２５】
吸収液貯留部２１の上部には、二酸化窒素ガス供給流路Ｐ４が鉛直方向に沿ってその下流側先端部が吸収液貯留部２１の内部の貯留液に浸かるように挿通されている。これにより、二酸化窒素ガス供給流路Ｐ４を通って搬送された二酸化窒素ガスが水と反応して硝酸が生成する。また、吸収液貯留部２１の上部の排気ガス排出口４０には、処理後の排気ガスを搬送する排気ガス流路Ｐ６が設けられている。さらに、吸収液貯留部２１の下部には循環流路３０が設けられている。
【００２６】
循環流路３０は、気液混合部３２を介して二酸化窒素ガス搬送流路Ｐ３および二酸化窒素ガス供給流路Ｐ４と接続されている。循環流路３０では、当該循環流路３０の途中に設けられたポンプ３１により、吸収液貯留部２１内で生成した硝酸を含む液体（硝酸水溶液）の一部が吸収液貯留部２１から抜き出され、気液混合部３２に搬送される。硝酸水溶液は、二酸化窒素ガス搬送流路Ｐ３を搬送された二酸化窒素ガスと気液接触する。これにより、二酸化窒素ガスと硝酸水溶液中の水とが反応することにより、硝酸が生成する。このように、吸収液貯留部２１内部の液体を循環流路３０によって循環させることにより、硝酸水溶液を高濃度化させることができ、工業的に有用な濃度の高い硝酸を得ることができることから、前記構成が採用された回収装置１を用いることにより、一酸化窒素ガスを硝酸水溶液として有効利用することができる。
【００２７】
気液混合部３２としては、例えば、エダクター、スタティックミキサなどが挙げられる。気液混合部３２のなかでは、気液混合が容易であり、動力が不要であることから、エダクターが好ましい。
【００２８】
なお、本発明においては、吸収液として、水を用いる代わりにアルカリ性溶液を用いてもよい。この場合、亜硝酸塩および硝酸塩を含む水溶液を得ることができる。得られた亜硝酸塩および硝酸塩を含む水溶液は、薬品として利用することが期待される。アルカリ性溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム水溶液、アンモニア水溶液などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００２９】
また、本発明においては、装置の小型化の観点から、図２に示される回収装置２のように、循環流路３０を設けずに、二酸化窒素ガス生成流路１０と硝酸生成流路２０とを備えた装置としてもよい。回収装置２では、二酸化窒素ガス搬送流路Ｐ３の下流先端部が吸収液貯留部２１の内部の貯留液に浸かるように吸収液貯留部２１の上部から挿通されている。
【実施例】
【００３０】
以下に実施例などを挙げ、本発明を詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３１】
実験例１
図２に示される一酸化窒素ガスの回収装置２を用い、表１に示される酸素と一酸化窒素とのモル比（酸素／一酸化窒素）となるように、一酸化窒素ガス供給流路Ｐ１における一酸化窒素ガスの流量および酸素供給流路Ｐ２における空気の流量を調整し、排気ガス排出口４０から排出される排気ガスの一酸化窒素ガス濃度を経時的に測定し、排気ガスの一酸化窒素ガス濃度が３０００ｐｐｍ以下となるのに要する酸化時間を測定した。このとき、一酸化窒素ガスの流量と、酸素ガスの流量と窒素ガスの流量との合計が１００．０ｍＬ／ｍｉｎとなるように一酸化窒素ガス供給流路Ｐ１における一酸化窒素ガスの流量および酸素供給流路Ｐ２における空気の流量を調整した。ここで、酸化時間は、図２において、一酸化窒素ガス供給流路Ｐ１と酸素供給流路Ｐ２との合流部から吸収液貯留部２１内の散気部２２までの間の部分の量と、一酸化窒素ガスの流量と、酸素ガスの流量と窒素ガスの流量との合計流量とを用い、式（ＩＩＩ）：
［酸化時間］＝［一酸化窒素ガス供給流路Ｐ１と酸素供給流路Ｐ２との合流部から吸収液貯留部２１内の散気部２２までの間の部分の量］／［一酸化窒素ガスの流量と、酸素ガスの流量と窒素ガスの流量との合計流量］                            （ＩＩＩ）
で表わされる式に基づいて求めることができる。
排気ガスの一酸化窒素ガス濃度の測定および排気ガスの一酸化窒素ガス濃度が３０００ｐｐｍ以下となるのに要する酸化時間の測定を行なう際の実験条件を表１に示す。なお、表１中、「酸素ガスの流量」および「窒素ガスの流量」は、空気の流量と、空気中の酸素ガスおよび窒素ガスの存在比とに基づいて算出された値である。排気ガスの一酸化窒素ガス濃度が３０００ｐｐｍ以下であることは、当該排気ガスを希釈することによって外部に排出する際の目安となる値である。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
実験例１において、排気ガスの一酸化窒素ガス濃度を３０００ｐｐｍ以下にするのに要する酸化時間と酸素ガス／一酸化窒素ガスのモル比の値との関係を調べた結果を図３、排気ガスの一酸化窒素ガス濃度と酸化時間との関係を調べた結果を図４に示す。図４中、白三角は酸素ガス／一酸化窒素ガスのモル比の値が０．６０であるときの排気ガスの一酸化窒素ガス濃度と酸化時間との関係、白丸は酸素ガス／一酸化窒素ガスのモル比の値が１．０５であるときの排気ガスの一酸化窒素ガス濃度と酸化時間との関係、黒四角は酸素ガス／一酸化窒素ガスのモル比の値が１．８０であるときの排気ガスの一酸化窒素ガス濃度と酸化時間との関係、黒丸は酸素ガス／一酸化窒素ガスのモル比の値が２．４７であるときの排気ガスの一酸化窒素ガス濃度と酸化時間との関係、黒三角は酸素ガス／一酸化窒素ガスのモル比の値が４．００であるときの排気ガスの一酸化窒素ガス濃度と酸化時間との関係を示す。
【００３４】
図３および４に示された結果から、酸素ガス／一酸化ガスのモル比の値が２付近（１．８０）である場合に酸化時間を最も短縮させることができることがわかる。したがって、かかる結果から、一酸化窒素ガスを効率良く回収するには、酸化時間としておおむね５０秒間以上必要であり、排ガスにおける酸素ガス／一酸化ガスのモル比の値が２に近いほど良いことがわかる。
【００３５】
実施例１
図１に示される一酸化窒素ガスの回収装置１を用い、一酸化窒素ガス含有ガスからの一酸化窒素ガスの回収を行なった。なお、一酸化窒素ガスの回収装置１の酸化反応部１１として内容積３２０Ｌの円筒型容器、気液混合部３２として（株）北斗製の商品名：スター水ゼットエダクターＰＳ−ＷＧ、吸収液貯槽２１として内容積５００Ｌの円筒型容器、ポンプ３１として（株）イワキ製の商品名：ＭＸ−４０１（商品名）を用いた。一酸化窒素ガス含有ガスとして、４０００００ｐｐｍの一酸化窒素ガスを含有する窒素ガスを用いた。また、一酸化窒素ガスの酸化に用いられる酸素ガスとして、空気中に含まれる酸素ガスを用いた。吸収液として水を用いた。
【００３６】
吸収液貯留部２１に水２００ｋｇを投入し、ポンプ３１を稼動させ循環流路３０を介して水を循環させた。つぎに、酸化反応部１１に一酸化窒素ガス含有ガスを５．０Ｎｍ３／ｈの流量で供給するとともに空気を１８．０Ｎｍ３／ｈの流量で供給を開始した。
【００３７】
一酸化窒素ガス含有ガスおよび空気の供給開始から３０分間経過後、排気ガス排出口４０から排出される処理後の排気ガスの流量は、２０．１（Ｎｍ３／ｈ）であった。また、排気ガス排出口４０から排出される処理後の排気ガスの二酸化窒素ガス濃度および一酸化窒素ガス濃度を測定したところ、二酸化窒素ガス濃度は１７００ｐｐｍ、一酸化窒素ガス濃度は３００ｐｐｍであった。一酸化窒素ガス含有ガスおよび空気の供給開始から４時間経過後、吸収液の比重が１．０５であったことから、硝酸濃度が９．０重量％前後である硝酸水溶液が得られていることが確認された。これらの結果から、図１に示される一酸化窒素の回収装置１を用い、一酸化窒素ガス含有ガス中の一酸化窒素ガスを酸化させて二酸化窒素ガスを生成させ、生成した二酸化窒素ガスを水と接触させることにより、一酸化窒素ガスを硝酸として回収することができることがわかる。
【００３８】
比較例１
従来の一酸化窒素ガスの回収装置として、一酸化窒素の酸化および吸収に充填塔が用いられている図５に示される回収装置１００を用い、一酸化窒素ガス含有ガスからの一酸化窒素ガスの回収を行なった。
【００３９】
図５に示される回収装置１００は、一酸化窒素ガスの酸化および吸収を行なうための充填塔１０１を備えており、充填塔１０１内の上部には気液接触効率を向上させるための充填剤１１１が充填されている。充填塔１０１内の下部には吸収液１１２が貯留されている。この吸収液１１２は、ポンプ１１３によって充填塔１０１の上方から充填剤１１１に供給される。図５に示される回収装置１００では、充填剤１１１が充填された充填塔１０１内において、一酸化窒素ガス供給流路Ｐ１１から供給された一酸化窒素ガス含有ガスと酸素供給流路Ｐ１２から供給された空気中の酸素とを反応させて二酸化窒素ガスを生成させるとともに、充填塔１０１の上方から水１１２または生成した硝酸を含む硝酸水溶液を充填剤１１１に供給して水１１２または硝酸水溶液に二酸化窒素ガスが吸収される。
【００４０】
充填塔１０１として内容積１２００Ｌの円筒型容器、充填剤１１１として磁性ラシヒリング、ポンプ１１３として（株）イワキ製の商品名：ＭＸ−４０１を用いた。一酸化窒素ガス含有ガスとして、４０００００ｐｐｍの一酸化窒素ガスを含有する窒素ガスを用いた。また、一酸化窒素ガスの酸化に用いられる酸素ガスとして、空気中に含まれる酸素ガスを用いた。吸収液として水を用いた。
【００４１】
充填塔１４に水２００ｋｇを投入し、ポンプ１１３を稼動させ循環流路１０２を介して水を循環させた。つぎに、充填塔１０１内に一酸化窒素ガス含有ガスを５．０Ｎｍ３／ｈの流量で供給するとともに空気を１８．０Ｎｍ３／ｈの流量で供給を開始した。
【００４２】
一酸化窒素ガス含有ガスおよび空気の供給開始から３０分間経過後、排気ガス排出口１０３から排出される処理後の排気ガスの流量は、２０．８Ｎｍ３／ｈであった。また、排気ガス排出口１０３から排出される処理後の排気ガスの二酸化窒素ガス濃度および一酸化窒素ガス濃度を測定したところ、二酸化窒素ガス濃度は３６６００ｐｐｍ、一酸化窒素ガス濃度は２０００ｐｐｍであった。一酸化窒素ガス含有ガスおよび空気の供給開始から４時間経過後、吸収液の比重が１．０３であったことから、硝酸濃度が５．５重量％前後である硝酸水溶液が得られたことが確認された。
【００４３】
以上の結果から、二酸化窒素ガス生成流路において、一酸化窒素ガス含有ガス中の一酸化窒素ガスを酸化させて二酸化窒素ガスを生成させた後、硝酸生成流路において、二酸化窒素ガスを水と接触させることによって一酸化窒素ガスを硝酸として回収する本発明の一酸化窒素ガスの回収装置および回収方法によれば、充填塔内で一酸化窒素ガスの酸化および吸収を行なう従来の一酸化窒素ガスの回収装置および回収方法と比べて、一酸化窒素ガスをより効率よく回収することができることがわかる。
【符号の説明】
【００４４】
１    回収装置
１０  酸化窒素ガス生成流路
２０  硝酸生成流路
３０  循環流路
３２  気液混合部
【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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