(57)【要約】【課題】再生剤による窒素酸化物の除去後の固体吸着材の乾燥時間を短くする。【解決手段】供給口から供給された気体中に含まれる窒素酸化物を、固体吸着材層に通過させることにより除去して排出口から排出する窒素酸化物吸着手段と、固体吸着材層の除去機能が低下した場合に、再生剤を窒素酸化物吸着手段に供給する再生剤供給手段と、再生剤が固体吸着材層に付着した場合に、排出口から排出された気体を前記供給口から供給し、固体吸着材層を通過する気体を循環させる気体循環手段とを備え、固体吸着材層に吸着された窒素酸化物が再生剤によって除去されるとともに、固体吸着材層に付着した再生剤が乾燥除去されることにより、低下した除去機能が再生される除去装置とする。【選択図】    図１
2004290903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体中に含まれる窒素酸化物を除去する装置であって、
供給口から供給された前記気体中に含まれる前記窒素酸化物を、固体吸着材層に通過させることにより除去して排出口から排出する窒素酸化物吸着手段と、
前記固体吸着材層の除去機能が低下した場合に、再生剤を前記窒素酸化物吸着手段に供給する再生剤供給手段と、
前記再生剤が前記固体吸着材層に付着した場合に、前記排出口から排出された前記気体を前記供給口から供給し、前記固体吸着材層を通過する前記気体を循環させる気体循環手段とを備え、
前記固体吸着材層に吸着された窒素酸化物が前記再生剤によって除去されるとともに、前記固体吸着材層に付着した前記再生剤が乾燥除去されることにより、低下した前記除去機能が再生されることを特徴とする窒素酸化物の除去装置。
【請求項２】
前記気体循環手段が、前記排出口から排出された前記気体を加熱して前記供給口から供給することを特徴とする請求項１に記載の窒素酸化物の除去装置。
【請求項３】
前記気体循環手段が、前記排出口から排出された前記気体中に含まれる水分を除去して前記供給口から供給することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の窒素酸化物の除去装置。
【請求項４】
前記固体吸着材層を通過する前記気体を加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の窒素酸化物の除去装置。
【請求項５】
前記固体吸着材層を通過する前記気体中に含まれる水分を除去する除湿手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の窒素酸化物の除去装置。
【請求項６】
前記気体中に含まれる窒素酸化物を、二酸化窒素、三酸化二窒素、四酸化二窒素、五酸化二窒素のいずれかにする前処理手段を備え、
前記前処理手段を通過した前記気体が前記窒素酸化物吸着手段に供給されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに窒素酸化物の除去装置。
【請求項７】
前記気体を加湿する加湿手段を備え、
前記加湿手段を通過した前記気体が前記窒素酸化物吸着手段に供給されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の窒素酸化物の除去装置。
【請求項８】
前記固体吸着材層が、炭素系材料を含む固体吸着材で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の窒素酸化物の除去装置。
【請求項９】
前記再生剤が、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、亜硫酸塩のいずれかを含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の窒素酸化物の除去装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の窒素酸化物の除去装置を用いて気体中に含まれる窒素酸化物を除去する方法であって、
前記窒素酸化物吸着手段に前記気体を供給することにより前記気体中に含まれる窒素酸化物を除去する除去工程と、
前記除去工程によって低下した前記窒素酸化物吸着手段の前記窒素酸化物の除去機能を再生する再生工程とを含み、
前記再生工程は、前記固体吸着材層に吸着された窒素酸化物を前記再生剤によって除去する窒素酸化物除去工程と、
前記気体循環手段によって前記固体吸着材層を通過する前記気体を循環させて、前記固体吸着材層に付着した前記再生剤を乾燥除去する乾燥工程とを含むことを特徴とする窒素酸化物の除去方法。
【請求項１１】
前記乾燥工程は、前記窒素酸化物吸着手段に供給される前記気体の温湿度が所定の範囲である場合に、前記固体吸着材層を通過する前記気体を循環させることを特徴とする請求項１０に記載の窒素酸化物の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体中に含まれる窒素酸化物の除去装置および窒素酸化物の除去方法に関し、特に、再生剤によって窒素酸化物を除去した後の固体吸着材の吸着機能を早期に回復させることができ、除去能力が十分に発揮される除去装置と、その除去装置を用いる除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、気体中に含まれる窒素酸化物を除去する方法として、固体吸着材を用いる窒素酸化物の除去装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特願２００２−２８５９０３
【０００４】
このような窒素酸化物の除去装置では、再生剤を利用して、固体吸着材の除去機能を再生している。再生剤によって窒素酸化物を除去した直後の固体吸着材は、表面が再生剤に覆われた状態となっているため、窒素酸化物を吸着する機能が極端に低下している。このため、再生剤によって窒素酸化物を除去してから固体吸着材が乾燥するまでの間は、除去能力が十分に発揮されないという不都合がある。
この不都合を解決するために、再生剤によって窒素酸化物を除去した後、固体吸着材に強制的に外気を通気する方法により、固体吸着材の乾燥を促進して、固体吸着材の吸着機能を早期に回復させることが提案されている。
しかしながら、固体吸着材に強制的に外気を通気する方法は、固体吸着材の乾燥時間が外気の条件によって変化するため、外気の条件によっては、固体吸着材の乾燥時間を十分に短縮できず、所望の除去効果が得られないという問題があった。特に、雨天時のように外気の相対湿度が高い時や、冬季のように外気の温度が低い時などには、固体吸着材の乾燥終了までに１２時間以上の長時間を要する場合があり、問題となっていた。また、相対湿度が高い場所や気温が低い場所に窒素酸化物の除去装置を設置する場合には、固体吸着材の乾燥時間を十分に短縮できないため、問題となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題を解決し、再生剤によって窒素酸化物を除去した後の固体吸着材の乾燥時間が短く、再生剤によって窒素酸化物を除去した後の固体吸着材の吸着機能を早期に回復させることができ、除去能力が十分に発揮される窒素酸化物の除去装置と、その除去装置を用いる除去方法を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明の窒素酸化物の除去装置は、気体中に含まれる窒素酸化物を除去する装置であって、供給口から供給された前記気体中に含まれる前記窒素酸化物を、固体吸着材層に通過させることにより除去して排出口から排出する窒素酸化物吸着手段と、前記固体吸着材層の除去機能が低下した場合に、再生剤を前記窒素酸化物吸着手段に供給する再生剤供給手段と、前記再生剤が前記固体吸着材層に付着した場合に、前記排出口から排出された前記気体を前記供給口から供給し、前記固体吸着材層を通過する前記気体を循環させる気体循環手段とを備え、前記固体吸着材層に吸着された窒素酸化物が前記再生剤によって除去されるとともに、前記固体吸着材層に付着した前記再生剤が乾燥除去されることにより、低下した前記除去機能が再生されることを特徴とする。
【０００７】
このような除去装置によれば、前記再生剤が前記固体吸着材層に付着した場合に、前記排出口から排出された前記気体を前記供給口から供給し、前記固体吸着材層を通過する前記気体を循環させる気体循環手段を備えているので、固体吸着材層を通過する気体を循環させて、固体吸着材層に付着した再生剤を乾燥除去することができるものとなり、外気の条件による固体吸着材の乾燥時間の変化を少なくすることができる。したがって、外気の相対湿度が高い時や、外気の温度が低い時に、固体吸着材の乾燥時間が非常に長くなってしまうという問題を緩和することができる。
【０００８】
また、上記の窒素酸化物の除去装置においては、前記気体循環手段が、前記排出口から排出された前記気体を加熱して前記供給口から供給するものとしてもよい。
上記の窒素酸化物の除去装置においては、前記気体循環手段が、前記排出口から排出された前記気体中に含まれる水分を除去して前記供給口から供給するものとしてもよい。
【０００９】
また、上記の窒素酸化物の除去装置においては、前記固体吸着材層を通過する前記気体を加熱する加熱手段を備えているものとしてもよい。
上記の窒素酸化物の除去装置においては、前記固体吸着材層を通過する前記気体中に含まれる水分を除去する除湿手段を備えているものとしてもよい。
【００１０】
このような窒素酸化物の除去装置とすることで、前記再生剤が前記固体吸着材層に付着した場合に、固体吸着材層を通過させ循環させる気体の温度や湿度を適切に調節することができ、再生剤が付着した固体吸着材の乾燥時間を効率よく短くすることができ、再生剤が付着した固体吸着材の吸着機能を早期に回復させることができる。したがって、窒素酸化物の除去能力が十分に発揮される除去装置が得られる。
【００１１】
また、上記の窒素酸化物の除去装置においては、前記気体中に含まれる窒素酸化物を、二酸化窒素、三酸化二窒素、四酸化二窒素、五酸化二窒素のいずれかにする前処理手段を備え、前記前処理手段を通過した前記気体が前記窒素酸化物吸着手段に供給される除去装置としてもよい。
二酸化窒素、三酸化二窒素、四酸化二窒素、五酸化二窒素は、いずれも一酸化窒素と比較して固体吸着材層に吸着されやすい。したがって、上記の窒素酸化物の除去装置とすることで、たとえ、気体中に含まれる窒素酸化物に一酸化窒素が含まれていたとしても、一酸化窒素が含まれていない場合と同様に、効率よく気体中に含まれる窒素酸化物を除去することが可能なものとなる。
【００１２】
また、上記の窒素酸化物の除去装置においては、外気の条件による固体吸着材の乾燥時間の変化を少なくすることができるので、前記気体が、道路トンネル内、地下駐車場内、都市内幹線道路近傍のいずれかの大気が採取されたものである除去装置としても好ましく適用できる。
【００１３】
また、上記の窒素酸化物の除去装置においては、前記気体を加湿する加湿手段を備え、前記加湿手段を通過した前記気体が前記窒素酸化物吸着装置に供給される除去装置としてもよい。
気体中に水が含まれていると、固体吸着材層を構成する固体吸着材の表面で窒素酸化物の水和反応が生じ、窒素酸化物が亜硝酸あるいは硝酸となる。このため、固体吸着材層による窒素酸化物の吸着量が増大し、窒素酸化物が固体吸着材層により一層吸着されやすくなり、より一層効率よく気体中に含まれる窒素酸化物を除去することができる。
【００１４】
また、上記の窒素酸化物の除去装置においては、前記固体吸着材層が、炭素系材料を含む多孔質な固体吸着材で形成されていることが望ましい。
このような窒素酸化物の除去装置とすることで、固体吸着材層を構成する固体吸着材が、大きな比表面積を有するものとなるので、窒素酸化物が固体吸着材層により一層吸着されやすくなり、より一層効率よく気体中に含まれる窒素酸化物を除去することができるものとなる。
特に、固体吸着材として好ましく適用される大きな比表面積を有する炭素系材料の一例として、活性炭を挙げることができる。
【００１５】
さらに、上記の窒素酸化物の除去装置においては、前記再生剤が、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、亜硫酸塩のいずれかを含むことが望ましい。
強塩基性物質であるアルカリ金属の水酸化物あるいはアルカリ土類金属の水酸化物は、固体吸着材の吸着した窒素酸化物を効率良く除去することができる。このため、塩基性物質をアルカリ金属の水酸化物あるいはアルカリ土類金属の水酸化物とすることで、より一層効率よく除去機能が再生されるものとなり、より一層効率よく気体中に含まれる窒素酸化物を除去することができる。
【００１６】
また、亜硫酸塩は、常温でも効率よく窒素酸化物を窒素ガスまで還元することができる。このため、再生剤を亜硫酸塩とすることで、より一層効率よく除去機能が再生されるものとなり、より一層効率よく気体中に含まれる窒素酸化物を除去することができる。
【００１７】
また、上記の窒素酸化物の除去装置においては、再生剤が亜硫酸塩などの還元性物質を含む場合には、再生剤タンク内を窒素雰囲気とすることが望ましい。
このような窒素酸化物の除去方法とすることで、再生剤に含まれる還元性物質が酸素などによって劣化することを防ぐことができ、再生剤の寿命を長くすることができる。
【００１８】
さらに、上記の問題を解決するために、本発明の窒素酸化物の除去方法は、上記のいずれかに記載の窒素酸化物の除去装置を用いて気体中に含まれる窒素酸化物を除去する方法であって、前記窒素酸化物吸着手段に前記気体を供給することにより前記気体中に含まれる窒素酸化物を除去する除去工程と、前記除去工程によって低下した前記窒素酸化物吸着手段の前記窒素酸化物の除去機能を再生する再生工程とを含み、前記再生工程は、前記固体吸着材層に吸着された窒素酸化物を前記再生剤によって除去する窒素酸化物除去工程と、前記気体循環手段によって前記固体吸着材層を通過する前記気体を循環させて、前記固体吸着材層に付着した前記再生剤を乾燥除去する乾燥工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
このような窒素酸化物の除去方法とすることで、外気の条件による固体吸着材の乾燥時間の変化を少なくすることができる。したがって、外気の相対湿度が高い時や、外気の温度が低い時に、固体吸着材の乾燥時間が非常に長くなってしまうという問題を緩和することができる。
【００２０】
また、上記の窒素酸化物の除去方法においては、前記乾燥工程は、前記窒素酸化物吸着手段に供給される前記気体の温湿度が所定の範囲である場合に、前記固体吸着材層を通過する前記気体を循環させる方法とすることができる。
上記の窒素酸化物の除去方法とすることにより、装置内に取り込まれる気体の条件などによって変化する窒素酸化物吸着手段に供給される気体の温湿度に応じて、固体吸着材層を通過する気体を循環させるか否かが選択されるので、乾燥工程をより一層効率よく行うことができる。
【００２１】
例えば、装置内に取り込まれる気体の条件などにより、窒素酸化物吸着手段に供給される前記気体の気温が１５℃を越える場合や湿度が４０％未満となる場合、固体吸着材層を通過する気体を循環させずに固体吸着材を乾燥させても、固体吸着材の乾燥時間に起因する問題は生じにくい。このため、前記所定の範囲は、固体吸着材の乾燥時間に起因する問題が生じる温湿度の範囲、具体的には、気温が１５℃以下である場合や湿度が４０％以上である場合とされることが望ましい。より一層、固体吸着材の乾燥時間の変化を少なくするためには、気温が２０℃未満である場合や湿度が３０％以上である場合とされることが望ましい。また、前記所定の範囲を、あらかじめ測定された窒素酸化物吸着手段に供給される前記気体の温湿度と固体吸着材の乾燥時間との関係から、固体吸着材の乾燥時間が所定時間よりも長くなることが確認されている特定の温湿度の範囲とすることもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の窒素酸化物の除去装置の一例を説明するための概略図である。
図１に示す窒素酸化物の除去装置は、除去装置内に取り込まれた大気を加湿する加湿手段１１と、加湿手段１１を通過した大気中に含まれる窒素酸化物を酸化する前処理手段２と、前処理手段２を通過して供給口４２から供給された大気中に含まれる窒素酸化物を、固体吸着材層４１に通過させることにより除去して排出口４３から排出する窒素酸化物吸着手段４と、大気を採取して除去装置内に取り込み、除去装置内を通過させ、除去装置外に放出させる大気の圧送ファン３とを備えている。
【００２３】
また、図１に示す窒素酸化物の除去装置は、固体吸着材層４１の除去機能が低下した場合に、再生剤を窒素酸化物吸着手段４に供給する再生剤供給手段を備えている。再生剤供給手段は、再生剤を貯留する再生剤タンク６と、再生剤タンク６から窒素酸化物吸着手段４に再生剤を供給する再生剤供給ライン７とを備えている。
【００２４】
また、図１に示す窒素酸化物の除去装置では、再生剤が固体吸着材層４１に付着した場合に、窒素酸化物吸着手段４の排出口４３から排出された大気を供給口４２から供給し、固体吸着材層４１を通過する大気を循環させる気体循環手段９を備えている。
【００２５】
気体循環手段９には、加熱手段９１が備えられ、排出口４３から排出された大気を加熱して供給口４２から供給することができ、固体吸着材層４１を通過する大気を加熱できるようになっている。加熱手段９１としては、大気を加熱できるものであればいかなるものでもよく、特に限定されないが、除去装置の熱効率を向上させるために、圧送ファン３からの排熱を利用するものであることが望ましい。
【００２６】
また、気体循環手段９には、除湿手段９２が備えられ、排出口４３から排出された大気中に含まれる水分を除去して供給口４２から供給することができ、固体吸着材層４１を通過する大気中に含まれる水分を除去できるようになっている。
さらに、供給口４２と固体吸着材層４１との間にも除湿手段４４が備えられ、固体吸着材層４１を通過する大気中に含まれる水分を除去できるようになっている。
除湿手段９２や除湿手段４４としては、大気中に含まれる水分を除去できるものであればいかなるものでもよく、特に限定されない
【００２７】
また、図１に示す窒素酸化物の除去装置は、装置内の大気の流れを制御し、圧送ファン３の動力を効率よく利用するためのダンパー５１、５２、５３、５４を備えている。
除去装置内に取り込まれた大気中の窒素酸化物を固体吸着材層４１に除去させる除去工程時には、ダンパー５１、５４が開かれる。また、固体吸着材層４１を通過する大気を循環させる乾燥工程時には、図１に示すように、ダンパー５２、５３が開かれる。好ましくは、除去工程時には、ダンパー５２、５３が閉じられ、乾燥工程時には、図１に示すように、ダンパー５１、５４が閉じられる。
【００２８】
また、図１に示す窒素酸化物の除去装置では、窒素酸化物吸着手段４を通過した大気を浄化大気として放出する大気放出ライン中に、窒素酸化物センサー（図示略）が設置されている。窒素酸化物センサーは、窒素酸化物吸着手段４の窒素酸化物の除去機能を検知するものであって、除去装置から放出される浄化大気の窒素酸化物の濃度を管理するものである。
そして、図１に示す窒素酸化物の除去装置は、窒素酸化物センサーが所定濃度以上の濃度を検知した場合に、窒素酸化物吸着手段４の窒素酸化物の除去機能が再生されるようになっている。
【００２９】
加湿手段１１としては、大気を加湿できるものであればいかなるものであっても使用でき、例えば、大気に水を噴霧する装置や、水を含むメッシュ状の充填層に大気を通過させる装置などが好適に使用できる。
また、前処理手段２は、大気に含まれる窒素酸化物を酸化することにより、大気に含まれる窒素酸化物を二酸化窒素、三酸化二窒素、四酸化二窒素、五酸化二窒素のいずれかにするものである。前処理手段２の形態は特に限定されないが、低濃度の窒素酸化物を効果的に酸化することができるオゾン発生による酸化装置であることが好ましい。
【００３０】
さらに、図１に示す窒素酸化物の除去装置には、必要に応じて、固体吸着材層４１の目づまりを防止する集塵装置などが取り付けられる。
【００３１】
固体吸着材層４１を構成する固体吸着材としては、大気中に含まれる窒素酸化物を吸着除去することができるものであれば、特に限定されないが、圧力損失を低くおさえる観点から、数ｍｍ〜数ｃｍの破砕粒子や成型粒子、またはハニカム構造であることが好ましい。さらに、固体吸着材は、低濃度の窒素酸化物を効率良く吸着する観点から、比表面積が大きいことが好ましい。また、固体吸着材の種類は、１種類でもよいが２種類以上併用してもよい。固体吸着材を構成する材料としては、炭素系材料や無機系材料などを例示できる。炭素系材料としては、やしがら活性炭、ピッチ系活性炭、ＰＡＮ系活性炭、炭素繊維、木炭、フラーレン、カーボンナノチューブなどを例示できる。無機系材料としては、活性白土、アルミナ、ゼオライト、シリカ、マグネシア、チタニアなどを例示できる。中でも特に好ましい固体吸着材として、活性炭など大きな比表面積を有する炭素系材料が挙げられる。
【００３２】
また、固体吸着材を充填する容器は、軟鋼、ステンレス鋼、ＦＲＰ、ＰＣＶなどからなり、固体吸着材層４１の厚さ方向にのみ大気が通過可能とされ、固体吸着材からの体圧に耐え得る構造のものであって、所望の厚さおよび面積の固定吸着剤層４１を形成することができるものであればいかなるものであってもよく、特に限定されない。
【００３３】
また、図１に示す窒素酸化物の除去装置では、窒素酸化物を効果的に吸着するために、加湿手段１１によって、湿度が６０％以上、より好ましくは８０％以上となるようにされている。
【００３４】
さらに、図１に示す窒素酸化物の除去装置では、窒素酸化物を効率よく吸着するために、圧送ファン３を用いて制御することにより、固体吸着材層４１に供給される大気の空間速度が、１０００〜２０００００ｈ−１、より好ましくは３０００〜１０００００ｈ−１となるようにされている。固体吸着材層４１に供給される大気の空間速度は、除去すべき大気の窒素酸化物の濃度や、固体吸着材の種類、固体吸着材層４１の大きさなどに応じて決定される。
【００３５】
窒素酸化物吸着手段４は、固体吸着材が窒素酸化物で吸着破過することによって徐々に窒素酸化物の除去機能が低下する。しかし、図１に示す窒素酸化物の除去装置では、吸着破過した固体吸着材から再生剤を用いて窒素酸化物を除去するとともに、固体吸着材層４１に付着した再生剤を乾燥除去することにより、窒素酸化物吸着手段４が再生される。
再生剤としては、特に限定されないが、塩基性物質あるいは還元性物質を含む水溶液が好ましく使用される。
【００３６】
塩基性物質としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩などを挙げることができ、固体吸着材の吸着した窒素酸化物を効率良く除去する観点から、強塩基性物質であるアルカリ金属水酸化物やアルカリ土類水酸化物が特に好ましく使用される。
【００３７】
アルカリ金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを例示できる。アルカリ土類水酸化物としては、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどを例示できる。アルカリ金属炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムを例示できる。アルカリ土類金属炭酸塩としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムを例示できる。
【００３８】
また、還元性物質としては、特に限定されないが、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、水素化物、硫化水素、アルデヒド類などを挙げることができ、常温で窒素酸化物を窒素ガスまで還元する観点から、亜硫酸塩を用いることが好ましい。
【００３９】
亜硫酸塩としては、亜硫酸リチウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸カルシウム、亜硫酸マグネシウム、亜硫酸鉄、亜硫酸銅などを例示できる。チオ硫酸塩としては、チオ硫酸リチウム、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸カルシウム、チオ硫酸マグネシウムなどを例示できる。水素化物としては、水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミリチウムなどを例示できる。アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどを例示できる。
【００４０】
なお、再生剤として還元性物質を用いる場合は、還元性物質が酸素などによって劣化することを防ぐために、再生剤タンク６内を窒素置換しておくことが望ましい。さらに、固体吸着材を再生する際には、再生剤タンク６内だけでなく窒素酸化物吸着手段４内も窒素置換しておくことがより好ましい。
【００４１】
次に、このような窒素酸化物の除去装置を用いて、大気中に含まれる窒素酸化物を除去する方法について詳細に説明する。
以下に説明する方法によって窒素酸化物が除去される大気としては、特に限定されないが、例えば、数ｐｐｍ以下の窒素酸化物濃度が問題となっている道路トンネル内や地下駐車場内から採取される大気、あるいは都市幹線道路近傍などから採取される大気などが挙げられる。また、窒素酸化物を含む大気としては、湿度が６０％以上、より好ましくは８０％以上であることが望ましい。
【００４２】
（除去工程）
このような窒素酸化物を含む大気中に含まれる窒素酸化物を除去するには、まず、ダンパー５１、５４が開かれ、ダンパー５２、５３が閉じられる。そして、圧送ファン３の動力によって、窒素酸化物を含む大気が除去装置内に取り込まれ、加湿手段１１を通過して、湿度が６０％以上、より好ましくは８０％以上とされる。ついで、加湿手段１１を通過した大気が、前処理手段２に供給され、大気中の窒素酸化物が、二酸化窒素、三酸化二窒素、四酸化二窒素、五酸化二窒素のいずれかとされて窒素酸化物吸着手段４に供給される。窒素酸化物吸着手段４に供給された大気は、固体吸着材層４１を通過することにより、大気中の窒素酸化物が吸着除去され、窒素酸化物センサーにより窒素酸化物濃度が検知されたのち、浄化大気として放出される。
【００４３】
（再生工程）
このとき、窒素酸化物センサーにより所定濃度以上の窒素酸化物が検知されると、以下に示す窒素酸化物吸着手段４の再生が行われる。
（窒素酸化物除去工程）
再生工程では、まず、再生剤タンク６から再生剤供給ライン７を介して供給される再生剤を、固体吸着材層４１上に散布して固体吸着材から窒素酸化物を除去する方法や、供給される再生剤中に窒素酸化物吸着手段４内などで固体吸着材を浸漬させる方法などによって、固体吸着材層４１に吸着された窒素酸化物が除去される。
【００４４】
（乾燥工程）
ついで、図１に示すように、ダンパー５２、５３が開かれ、ダンパー５１、５４が閉じられ、圧送ファン３の動力によって、気体循環手段９を介して、窒素酸化物吸着手段４の排出口４３から排出された大気が供給口４２から供給され、固体吸着材層４１を通過する大気が循環されて、固体吸着材層４１に付着した再生剤が乾燥除去される。
このとき、必要に応じて加熱手段９１、除湿手段９２、除湿手段４４が用いられ、固体吸着材層４１を通過させる大気の温度と湿度が制御される。固体吸着材層４１を通過させる大気は、温度が２０℃以上、湿度が３０％以下とされることが望ましい。
そして、再生工程が終了した後、窒素酸化物を含む全ての大気が浄化大気として放出されるまで、上述した除去工程と再生工程とが繰り返し行われる。
【００４５】
このような窒素酸化物の除去装置および除去方法によれば、固体吸着材層４１の除去機能が低下した場合に、固体吸着材層４１に吸着された窒素酸化物を再生剤によって除去することができ、再生剤が固体吸着材層４１に付着した場合に、気体循環手段９によって固体吸着材層４１を通過する大気を循環させて、固体吸着材層４１に付着した再生剤を乾燥除去することができる。よって、外気の条件による固体吸着材４１の乾燥時間の変化を少なくすることができる。
【００４６】
また、除湿手段４４、加熱手段９１、除湿手段９２が備えられているので、再生剤が固体吸着材層４１に付着した場合に、固体吸着材層４１を通過させ循環させる大気の温度や湿度を適切に調節することができ、再生剤が付着した固体吸着材４１の乾燥時間を効率よく短くすることができ、再生剤が付着した固体吸着材４１の吸着機能を早期に回復させることができる。
さらに、加熱手段９１が、気体循環手段９に備えられているので、例えば、供給口４２と固体吸着材層４１との間に加熱手段を備える場合と比較して、温度制御が容易であり、加熱手段を構成する加熱装置として小型の装置を使用することができる。
【００４７】
また、除去機能を検知する窒素酸化物センサーを含み、窒素酸化物センサーが所定濃度以上の窒素酸化物の濃度を検知した場合に、除去機能が再生されるものであるので、所定の水準以上の窒素酸化物の除去機能を確保することができ、窒素酸化物を除去した後に得られる浄化大気の品質を向上させることができる。
【００４８】
なお、本発明の窒素酸化物の除去装置および除去方法においては、上述した例に示したように、窒素酸化物センサーにより所定濃度以上の窒素酸化物が検知された場合に窒素酸化物吸着手段４の再生を行うものとしてもよいが、所定の期間毎に行うものとしてもよい。例えば、本発明の窒素酸化物の除去装置および除去方法を長期にわたって連続して適用する場合など、メンテナンスのしやすさなどを考慮して、１日１回あるいは、１週間に１回などの周期で再生するようにしてもよい。
【００４９】
さらに、上述した例に示したように、窒素酸化物を含む大気は、前処理手段２を通過した後、窒素酸化物吸着手段４に供給されることが望ましいが、窒素酸化物を含む大気における窒素酸化物の除去率が低くても問題ない場合や、大気中に含まれる窒素酸化物が、二酸化窒素、三酸化二窒素、四酸化二窒素、五酸化二窒素から選ばれる一種以上からなる場合には、前処理手段２を設けなくてもよいし、前処理手段２を介することなく窒素酸化物を含む大気が窒素酸化物吸着手段４に供給されるようになっていてもよい。
【００５０】
また、上述した例に示したように、窒素酸化物を含む大気は、加湿手段１１を通過した後、窒素酸化物吸着手段４に供給されることが望ましいが、窒素酸化物を含む大気における窒素酸化物の除去率が低くても問題ない場合や、大気の湿度が６０％以上、より好ましくは８０％以上である場合には、加湿手段１１を設けなくてもよいし、加湿手段１１を介することなく窒素酸化物を含む大気が窒素酸化物吸着手段４に供給されるようになっていてもよい。
【００５１】
さらに、上述した例では、窒素酸化物を含む大気は、加湿手段１１を通過した後、前処理手段２に供給され、前処理手段２を通過した後、窒素酸化物吸着手段４に供給されるものとしたが、前処理手段２を通過した後、加湿手段１１に供給され、加湿手段１１を通過した後、窒素酸化物吸着手段４に供給されるようになっていてもよい。
【００５２】
また、上述した例に示したように、本発明は、大気中に含まれる窒素酸化物を除去する際に好ましく適用することができるが、本発明において、窒素酸化物が除去される気体は大気でなくてもよく、特に限定されない。
【００５３】
また、除湿手段および加熱手段は、上述した例に示したように、除湿手段４４、加熱手段９１、除湿手段９２が設けられているものとすることができるが、供給口４２と固体吸着材層４１との間にもさらに加熱手段を設けることもできるし、除湿手段および加熱手段は１つも設けられていなくてもよく、除湿手段および加熱手段の数はとくに限定されない。
【００５４】
また、上述した例に示したように、窒素酸化物吸着手段に供給される気体の温湿度に関わらず、気体循環手段９によって固体吸着材層４１を通過する気体を循環させて乾燥工程を行うことができるが、温湿度センサなどを利用することにより、窒素酸化物吸着手段４に供給される大気の温湿度が所定の範囲である場合に、固体吸着材層４１を通過する大気を循環させるものとしてもよい。
この場合、装置内に取り込まれる気体の条件などによって変化する窒素酸化物吸着手段に供給される気体の温湿度に応じて、固体吸着材層を通過する気体を循環させるか否かが選択されるので、乾燥工程をより一層効率よく行うことができる。
【００５５】
【発明の効果】
上述したように、本発明の窒素酸化物の除去方法および除去装置によれば、固体吸着材層を通過する気体を循環させて、固体吸着材層に付着した再生剤を乾燥除去することができる。よって、外気の条件による固体吸着材の乾燥時間の変化を少なくすることができ、外気の相対湿度が高い時や、外気の温度が低い時に、固体吸着材の乾燥時間が非常に長くなってしまうという問題を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の窒素酸化物の除去装置の一例を説明するための概略図である。
【符号の説明】
２    前処理手段
３    圧送ファン
４    窒素酸化物吸着手段
６    再生剤タンク
７    再生剤供給ライン
９    気体循環手段
１１  加湿手段
４１  固体吸着材層
４２  供給口
４３  排出口
４４  除湿手段
５１、５２、５３、５４  ダンパー
９１  加熱手段
９２  除湿手段
【図１】
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