(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭に、保水性を有するアルカリ金属の硫酸塩を主成分とする第一成分、及び、アルカリ金属の炭酸塩、重炭酸塩、低級脂肪酸塩から選ばれる少なくとも一種を含む第二成分を共に担持させてある窒素酸化物ガス吸着剤の再生方法であって、窒素酸化物ガス吸着剤を水洗した後、保水性を有するアルカリ金属の硫酸塩を主成分とする第一成分の水溶液、及び、アルカリ金属の炭酸塩、重炭酸塩、低級脂肪酸塩から選ばれる少なくとも一種を含む第二成分の水溶液を含浸させ、含浸した水分を揮発させることによって再生を行うことを特徴とする窒素酸化物ガス吸着剤の再生方法。
【請求項２】
常温で空気を流通させて、前記活性炭に含浸した水分を揮発させる請求項１に記載の窒素酸化物ガス吸着剤の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は窒素酸化物ガス吸着剤の再生方法に関する。さらに詳述すれば、例えば、アーク溶接・ガス溶接・レーザー溶接・ガス切断・レーザー切断・プラズマ切断・電子ビーム加工・放電加工レーザー加工等を行う各種加工作業場、自動車排ガスの充満し易い屋内駐車場、トンネル、交差点近傍、燃焼機器を利用する各種店舗、スーパーマーケット、百貨店等で、加工作業排ガス、燃焼排ガスを吸着して上述の各所での排ガスによる汚染を防止すべく、浄化対象空気中の窒素酸化物・硫黄酸化物・アンモニア・臭気成分等のうち主に窒素酸化物を吸着除去する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述のように各種の箇所で使用される窒素酸化物ガス吸着剤として従来では、活性炭などの担体にアルカリ金属の炭酸塩、重炭酸塩等から選ばれる少なくとも一種を含む添加剤を担持してあるものが知られており（例えば特開平６−１２６１６１参照）、このような窒素酸化物ガス吸着剤は、上述のような担体に上述の添加剤の水溶液を含浸させたのち、乾燥させることにより担持させて製造していた。しかし、このような窒素酸化物ガス吸着剤を再生することについては全く触れられていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
つまり、使用に伴い上述の窒素酸化物ガス吸着剤の窒素酸化物吸着性能が低下した場合に、未使用の窒素酸化物吸着性能の高いものと交換するなどして、窒素酸化物吸着性能を回復せざるをえず、前記窒素酸化物ガス吸着剤は、いわゆる「使い捨て」の形態で使用せざるを得なかった。
このように、使い捨てにすると、担体、添加剤が大量に必要になるとともに大量の廃棄物を生じ、コスト高にならざるを得なかった。一方、通常活性炭系吸着剤を再生する方法として、吸着剤を高温に加熱して、吸着物を揮発させるなどして、担体から脱離させ吸着剤の再生を行う方法が知られている。
しかし、上述の窒素酸化物ガス吸着剤を再生するのに、前述の吸着剤の再生方法を適用した場合には、前記窒素酸化物ガス吸着剤を加熱装置に供するとともに、多大なエネルギーを供与せねば再生することができないため、加熱するための労力及びエネルギー面からやはり、高価にならざるを得ないという問題点があり、さらに、再生するための労力を削減するために、前記窒素酸化物ガス吸着剤を加熱するために、予めその窒素酸化物ガス吸着剤を収容する容器あるいは装着する装置に加熱手段を設けるには、前記容器あるいは装置自体を耐熱構造に形成しなければならず、前記窒素酸化物ガス吸着剤を適用する対象物が高価で大がかりなものに制約されるという問題点があった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑み、窒素酸化物ガス吸着剤を簡便に再生する技術を提供することにあり、それによって、窒素酸化物ガスの吸着除去を簡単且つ安価に行えるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、上述の窒素酸化物ガス吸着剤を水洗することにより、前記添加剤によって吸着除去された窒素酸化物を前記担体から脱離させることができるということを見いだした。また、このように添加剤を除去した担体に再び添加剤を担持させて再生すると、未使用の担体に添加剤を担持させた窒素酸化物ガス吸着剤と同様の窒素酸化物除去性能を有する窒素酸化物ガス吸着剤を得ることができるという新知見を得た。さらに、上記の操作は常温条件下で可能であることを見出した。本発明は前記新知見に基づき成されたものである。
〔構成〕
この目的を達成するための本発明の特徴構成は、活性炭に、保水性を有するアルカリ金属の硫酸塩を主成分とする第一成分、及び、アルカリ金属の炭酸塩、重炭酸塩、低級脂肪酸塩から選ばれる少なくとも一種を含む第二成分とを共に担持させてある窒素酸化物ガス吸着剤の再生方法であって、窒素酸化物ガス吸着剤を水洗した後、保水性を有するアルカリ金属の硫酸塩を主成分とする第一成分の水溶液、及び、アルカリ金属の炭酸塩、重炭酸塩、低級脂肪酸塩から選ばれる少なくとも一種を含む第二成分の水溶液を含浸させた後、含浸した水分を揮発させることによって再生を行うことにあり、また、常温で空気を流通させて、含浸した水分を揮発させれば熱エネルギーを必要としないのでさらに望ましい。また、第二成分を構成するアルカリ金属はナトリウム、カリウム、リチウムが挙げられるが、中でもナトリウムが安価であるので最も好ましい。
【０００６】
〔作用効果〕
上述の窒素酸化物ガス吸着剤は、吸着剤表面に吸着固定化された窒素酸化物を水溶することが出来るので、前記窒素酸化物ガス吸着剤を水洗すると、添加剤の活性が低下していたとしても、吸着固定化された窒素酸化物を取り除くことができ、ＮＯ2ガスが活性炭の多孔質構造中に残ってしまうような不都合が起きにくい。水洗時に脱離した添加剤を吸着剤に補充してやれば吸着剤は再び活性を取り戻すことになる。
そのため、水洗した前記吸着剤に再び前記第一、第二成分あるいは第二成分のみを担持させれば、再び窒素酸化物吸着能を発揮可能な窒素酸化物ガス吸着剤として再生することが出来る。
したがって、前記窒素酸化物ガス吸着剤の担体は使い捨てにすることなく繰り返し利用できるので、安価にガス吸着剤を提供することが出来るようになる。
常温で空気を流通させて、含浸した水分を揮発させれば、加熱乾燥を行う場合に比べて、担体の多孔質構造中に水分の残存する状態で再生が行われ易いので、担体表面が疎水性になってしまう様な不都合が起きにくく、再生後の窒素酸化物ガス吸着剤の二酸化窒素吸着活性を高く維持しやすい。また、この場合加熱乾燥に比べてエネルギーコストを低く抑えることができる。
【０００７】
従って本発明によれば、対象空気が窒素酸化物を多く含む場合の空気浄化に好適使用できるガス吸着剤を安価に再生できるようになった。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
空気清浄装置として吸着塔を２塔用いる例を示す。
図１に示す空気清浄装置は、窒素酸化物ガス吸着剤を備えた吸着フィルターＦＡ１，ＦＡ２を備え、各弁の開弁、閉弁操作によりタンク１０からポンプ１１によって各フィルターＦＡ１，ＦＡ２に水を送り、各フィルターＦＡ１，ＦＡ２を洗浄可能に構成するとともに、同様に薬液タンク１２から前記第一第二成分の水溶液を流通させて再生可能に構成してある。また、各フィルターＦＡ１，ＦＡ２にエア搬送するブロワＢを設け、再生した各フィルターＦＡ１，ＦＡ２を乾燥出来るように構成してある。
【０００９】
このような構成に基づけば、一方のフィルターで脱硝を行い、他方で再生をする運転で前記各フィルターＦＡ１，ＦＡ２を交互に利用できる。
したがって、前記空気清浄装置を連続運転すれば、吸着剤を再生して幾度も使用できるばかりでなく、装置を停止させることなく継続して空気浄化を行うことができる。
【００１０】
〈ガス吸着剤の調製〉
窒素酸化物ガス吸着剤は、硫酸ナトリウム（第一成分）１．５ｇ及び炭酸ナトリウム（第二成分）５ｇを１００ｍｌの水に溶解した水溶液を、椰子殻系の活性炭（直径３ｍｍ高さ３ｍｍの円柱形）（担体）１００ｇとともにマイヤーフラスコ内で常温常圧で１時間攪拌混合して前記活性炭に前記水溶液を含浸させた後、減圧加熱して水を蒸発させた後、乾燥器内（１３０℃）で５時間乾燥することで得た。
【００１１】
〔実施例１〕
前記で調整した窒素酸化物ガス吸着剤を６ｇ、直径２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのガラス製円筒カラムに充填し、固定床に形成し、このカラムにＮＯ２  を１０ｐｐｍ含む空気（相対湿度５０％）を流通させた。このとき温度は２５℃、空間速度（ＳＶ）は１３０００／ｈｒであった。カラム出口でのＮＯｘ濃度を測定し、脱硝率として求めた。
尚、脱硝率は数１で表される。各ガス濃度は、化学発光法によって求めた。
【００１２】
【数１】
0003542096.tif 000002
【００１３】
〔実施例２〕
実施例１で脱硝に用いた窒素酸化物吸着剤を再生し、再生した吸着剤の性能安定性を調べたところ図２のようになった。
窒素酸化物吸着剤の再生は、実施例１で用いた性能の低下した窒素酸化物吸着剤を、硝子製円筒カラムに充填したままの状態で、水１００ｍｌに浸漬して３０分放置し、一旦排水した。その後、水１００ｍｌに炭酸ナトリウム（第二成分）５ｇ、硫酸ナトリウム（第一成分）１．５ｇを溶解した水溶液に１時間含浸した後再び排水し、室温のままで空気を２時間送風しサンプルを乾燥させることによって窒素酸化物吸着剤を再生した。
また脱硝効率は先の実施例１と同様にして求めた。
図２より、再生した窒素酸化物吸着剤は新規に製造した窒素酸化物吸着剤と同様の性能を示し、繰り返し利用にも十分耐えることがわかる。
【００１４】
〔実施例３〕
実施例２で用いたガス吸着剤を、実施例２と同様の方法で合計２０回再生、脱硝実験を繰り返し性能安定性を調べた。この時窒素酸化物吸着剤の再生において、活性炭水洗後含浸する水溶液は、実施例２で排水した水溶液に、同じ成分濃度の水溶液を補充しながら用いた。その結果、再生した窒素酸化物吸着剤の寿命は再生利用に伴って表１のように変化し、実用条件においても十分再生利用に耐えることが分かった。
【００１５】
【表１】
0003542096.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【図１】ガス洗浄機の概略図
【図２】ガス吸着剤の再生による性能安定性を示す図
【符号の説明】
ＦＡ  吸着フィルター
【図１】
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【図２】
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