(57)【要約】【課題】簡略な構成で安価に実施できしかも低温でガス中のＮＯｘを効果的に硝酸化除去できるようにする。【解決手段】窒素酸化物を含むガス３を取り入れて水蒸気７を添加する加湿装置１と、加湿装置１により水蒸気７が混合された加湿ガス９に紫外線を照射する紫外線照射装置１２を有する反応装置１０を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素酸化物を含むガスに水蒸気を添加して加湿ガスとし、この加湿ガスに紫外線を照射することにより窒素酸化物を硝酸化除去することを特徴とする脱硝方法。
【請求項２】
窒素酸化物に添加する水蒸気の濃度を変えることにより窒素酸化物を硝酸化除去するための反応時間を調節することを特徴とする請求項１に記載の脱硝方法。
【請求項３】
窒素酸化物を含むガスを取り入れて水蒸気を添加する加湿装置と、該加湿装置により水蒸気が混合された加湿ガスに紫外線を照射する紫外線照射装置を有する反応装置とを備えたことを特徴とする脱硝装置。
【請求項４】
紫外線照射装置が低圧水銀ランプであることを特徴とする請求項３に記載の脱硝装置。
【請求項５】
紫外線照射装置が太陽光を集光して導くようにした集光装置であることを特徴とする請求項３に記載の脱硝装置。
【請求項６】
加湿装置が大気を取り入れるガス取入装置を備えていることを特徴とする請求項３に記載の脱硝装置。
【請求項７】
加湿装置が燃焼装置の排ガス出口に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の脱硝装置。
【請求項８】
反応装置で生成した硝酸を分離するための硝酸分離装置を備えていることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載の脱硝装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を、簡略で安価な装置構成により低い温度で効果的に硝酸化除去できるようにした脱硝方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一酸化窒素ＮＯ、二酸化窒素ＮＯ２  などのガス状窒素酸化物（以下ＮＯｘという  ）は、大気中に放出されると人体に呼吸器疾患を誘因したり、光化学スモッグ、酸性雨などの原因となり、地球温暖化の要因となる。このためＮＯｘ発生源である自動車、発電所などから大気中に放出されるＮＯｘ量は規制され、ＮＯｘについては環境基準が定められてはいるが、その目標は必ずしも達成されていない。とくに自動車道路の沿道などでは依然として基準濃度を越えるＮＯｘが観測されており、その早急な解決が切望されている。
【０００３】
大気中のＮＯｘはＮＯを主成分としており、大気中の酸素により酸化され硝酸ＨＮＯ３として大気中から自然除去されるが、大気中のＮＯｘ濃度がｐｐｍオーダーになるとその除去には数日間も要する。このために大量のＮＯｘの排出によって大気中のＮＯｘ濃度は上昇し続けており、よって大気中のＮＯｘの濃度を早急に低下するための技術の開発が望まれている。
【０００４】
このため、各種の燃焼装置から排出される燃焼排ガスに含まれるＮＯｘを除去する方法としては、燃焼装置からの燃焼排ガスを触媒脱硝装置に導き且つ触媒脱硝装置の入口に還元剤としてのアンモニアを燃焼排ガスに注入することにより触媒還元法により脱硝するものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、脱硝用光触媒を用いて常温下で空気中のＮＯｘを硝酸化除去するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２８４４９号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５９４３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の触媒還元法は触媒の存在下でＮＯｘとアンモニアを反応させることによってＮＯｘを除去しているが、このときにアンモニアとＮＯｘとを完全に反応させることは非常に難しい。このためにハニカム構造などの触媒によって燃焼排ガスとの接触面積を大きく取るようにしているが、必要な触媒量が増加し、装置が大型になる。又脱硝に用いられる触媒は、一般に燃焼排ガスに含まれる灰などの粉塵の付着によって使用に伴い性能が低下して行くが、性能が低下すると脱硝装置出口の未反応アンモニアの濃度が増加する。毒性を持つ未反応アンモニアの排出は防止する必要があるため、触媒上に付着する粉塵を除去して性能を維持するための脱塵装置を設置する必要がある。更に、毒性があるアンモニアを使用するためにアンモニアの漏洩防止対策が必要となり、コストが嵩む問題がある。また、触媒は例えば３００℃のような高温の反応温度に維持しておく必要があり、このための加熱手段の設備費や運転費も増加する。
【０００７】
一方、特許文献２の光触媒を用いる方法は、常温でのＮＯｘ除去が可能な利点があるが、ＮＯｘの除去に長い時間が掛り、更に、この方法も光触媒を利用するために空気と光触媒との接触面積を大きく取る必要があり、よって装置を大型にする必要があり高価になる。また、光触媒は光の強度が弱いと十分な反応性が得られない。
【０００８】
上記したように、従来の技術では装置が複雑大型で高価になるため、汎用的に用いることが困難であり、実用化の面で問題が生じていた。
【０００９】
本発明は、簡略な構成で安価に実施できしかも低温でガス中のＮＯｘを効果的に硝酸化除去できるようにした脱硝方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、窒素酸化物を含むガスに水蒸気を添加して加湿ガスとし、この加湿ガスに紫外線を照射することにより窒素酸化物を硝酸化除去することを特徴とする脱硝方法、に係るものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、窒素酸化物に添加する水蒸気の濃度を変えることにより窒素酸化物を硝酸化除去するための反応時間を調節することを特徴とする請求項１に記載の脱硝方法、に係るものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、窒素酸化物を含むガスを取り入れて水蒸気を添加する加湿装置と、該加湿装置により水蒸気が混合された加湿ガスに紫外線を照射する紫外線照射装置を有する反応装置とを備えたことを特徴とする脱硝装置、に係るものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、紫外線照射装置が低圧水銀ランプであることを特徴とする請求項３に記載の脱硝装置、に係るものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、紫外線照射装置が太陽光を集光して導くようにした集光装置であることを特徴とする請求項３に記載の脱硝装置、に係るものである。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、加湿装置が大気を取り入れるガス取入装置を備えていることを特徴とする請求項３に記載の脱硝装置、に係るものである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、加湿装置が燃焼装置の排ガス出口に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の脱硝装置、に係るものである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、反応装置で生成した硝酸を分離するための硝酸分離装置を備えていることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載の脱硝装置、に係るものである。
【００１８】
本発明によれば、以下のように作用する。
【００１９】
窒素酸化物を含むガスに水蒸気を添加して加湿ガスとし、この加湿ガスに紫外線を照射することにより窒素酸化物を硝酸化除去するようにしたので、脱硝装置が簡略な構成となることによって安価に製作でき、しかも常温で利用可能であることから、汎用的に利用され、よって大気中のＮＯｘ濃度を有意に低減できるようになる。
【００２０】
水蒸気の添加量を調節して加湿ガスの水蒸気濃度を変えると、窒素酸化物を硝酸化除去するための反応時間を調節できる。
【００２１】
紫外線照射装置が低圧水銀ランプである場合、照射する紫外線の強度を任意に調整して設定することができる。
【００２２】
紫外線照射装置が太陽光を集光して導く集光装置である場合、太陽光が利用でき紫外線照射のための電力を削減できる。
【００２３】
加湿装置が大気を取り入れるガス取入装置を備えている場合、地下駐車場、トンネル、バス停などのようなＮＯｘ濃度が高くなり易い個所に適用して、大気中のＮＯｘ濃度を有意に低減できる。
【００２４】
加湿装置が燃焼装置の排ガス出口に接続されている場合、種々の燃焼装置に適用して該燃焼装置から排出される燃焼排ガス中のＮＯｘを有意に除去できる。
【００２５】
反応装置で生成した硝酸を分離するための硝酸分離装置を備えている場合、硝酸分離装置で回収した硝酸を種々の原料などとして利用できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
本発明者らは、ガス中のＮＯｘを簡略に除去する方法について種々検討し、ＮＯｘを含むガスに水蒸気を添加することにより加湿し、この加湿ガスに紫外線を照射することを考え、これを実験と計算によって確認することにより有意にＮＯｘが硝酸化除去できることを知出し、本発明を完成した。
【００２８】
先ず、気密チャンバを用意し、該気密チャンバ内に所要の水を供給し、更に、ＮＯ標準ガス（ＮＯ＋Ｎ２）を供給し、続いて、空気（酸素２１％，窒素７９％）又は窒素を注入して希釈することによりＮＯの濃度が１００ｐｐｍになるように調整して比較例１とした。このときの気密チャンバ内の圧力は２．６７ｋＰａであった。
【００２９】
また、比較例１と同様の条件においてＮＯに代えてＮＯ２標準ガス（ＮＯ２＋Ｎ２）の濃度が１００ｐｐｍになるように気密チャンバに供給し調整して比較例２とした。このときの気密チャンバ内の圧力は２．６７ｋＰａであった。
【００３０】
更に、ＮＯｘとオゾンＯ３による光化学反応を可能にする環境を作り出すための光源として、気密チャンバ内に低圧水銀ランプ（セン特殊光源社製，ＳＵＶ１１０Ｕ）を設置し、紫外光により前記比較例１、２のガスを照射した。この、紫外光の照射により気密チャンバ内にはオゾンが直接生成される。
【００３１】
比較例１、比較例２の夫々の初期ガスＮＯとＮＯ２の夫々について、低圧水銀ランプの照射から３０秒ごとにガス中のＮＯ濃度とＮＯ２濃度を測定し、全体で３０分間計測を行った。比較例１の場合の結果を図４に、比較例２の場合の結果を図５に示した。図中、黒丸はＮＯの実測値を、白丸はＮＯ２の実測値を、また、実線はＮＯの計算値を、破線はＮＯ２の計算値を夫々示す。
【００３２】
上記した比較例１、比較例２ではガスに水蒸気が含まれておらず、この環境では、図４の初期ガスがＮＯの場合には、ＮＯがオゾンと反応することによってＮＯ濃度が僅かに減少し、また、図５の初期ガスがＮＯ２の場合には、ＮＯ２が光解離してＮＯ２濃度が時間と共に減少しており、ＮＯ濃度は時間と共に増加している。このときの計算値と実測値とはほぼ一致している。
【００３３】
しかし、ＮＯとＮＯ２によるＮＯｘ全体としての濃度は１００ｐｐｍであり変化していない。従って、単にＮＯｘを含むガスに紫外光を照射してもＮＯｘは除去されないことが分かる。
【００３４】
次に、前記初期ガスのＮＯとＮＯ２とに水蒸気を添加して同様の実験を行った。
【００３５】
先ず、初期ガスのＮＯとＮＯ２の濃度を夫々１０ｐｐｍに調整し、且つ添加する水蒸気を０．１％とした実験を行った。初期ガスＮＯの濃度を１０ｐｐｍとしたものに水蒸気を０．１％になるように添加した場合の実験例１を図６に示し、初期ガスＮＯ２の濃度を１０ｐｐｍとしたものに水蒸気の濃度が０．１％になるように添加した場合の実験例２を図７に示した。
【００３６】
図６、図７に示すように、０．１％のような僅かな水蒸気の添加によっても１０ｐｐｍ程度のＮＯｘに対しては低減効果が期待できることが判明した。これは、紫外線をガスに照射することによってオゾンが生成し、このオゾンの作用によってＮＯがＮＯ２に変化する反応が行われ、且つ生成したＮＯ２が水蒸気に移行することによってＮＯｘが低減する硝酸化除去が行われたものと推測される。また、水蒸気０．１％の条件で初期ガスのＮＯとＮＯ２の濃度を夫々１００ｐｐｍに高めた実験を行ったが、有意な変化は見られなかった。これは水蒸気の濃度が不足しているためと推測できる。
【００３７】
次に、初期ガスのＮＯとＮＯ２の濃度を夫々１００ｐｐｍとし、このとき添加する水蒸気を１０％とした場合の実験例３及び実験例４を図８及び図９に示した。図８、図９に示すように、初期ガスのＮＯとＮＯ２の濃度を１００ｐｐｍとしても、１０％の水蒸気を添加することで、３０分以内にＮＯｘの殆んどが除去された。この場合も計算値と実測値とはほぼ一致している。
【００３８】
尚、上記実験例１〜４では、気密チャンバ内の圧力が２．６７ｋＰａの希薄領域内での実験例を示したが、大気圧下でのＮＯｘ処理に適用するための反応系の挙動について数値計算による検討を行った。
【００３９】
大気圧での初期ガスのＮＯとＮＯ２の濃度を夫々１００ｐｐｍ、雰囲気温度２９８Ｋ、水蒸気の添加を夫々１％とした場合の計算例１及び計算例２の結果を夫々図１０及び図１１に示した。尚、図中細い実線はＮＯの動向を表わし、太い実線はＮＯ２の動向を表わし、二点鎖線は生成するオゾンを示す。図１０に示す初期ガスがＮＯの場合には、１００ｐｐｍのＮＯが３分以内に消滅し、またＮＯ２も最初は増加するが後に減少して３０分以内にはほぼ消滅する。また、図１１に示す初期ガスがＮＯ２の場合には、ＮＯ２は徐々に減少し、約２０分でほぼ消滅する。
【００４０】
計算例１及び計算例２と同様に初期ガスのＮＯとＮＯ２の濃度を夫々１００ｐｐｍ、水蒸気の濃度を夫々１０％とした条件において、雰囲気温度のみを３７３Ｋに高めた場合の計算例３及び計算例４の結果を夫々図１２及び図１３に示した。即ち、計算例１、２の水蒸気の濃度が１０％での雰囲気温度２９８Ｋでは飽和水蒸気圧での水蒸気の組成が３．１３％となってしまうことから、雰囲気温度を３７３Ｋ（１００℃）に高めてガス中の水蒸気濃度を高めた。図１２及び図１３では、図１０及び図１１の場合と同じ傾向が見られるが、水蒸気濃度の増加によってＮＯｘが急速に減少し約１５分以内に消滅している。
【００４１】
計算例３及び計算例４と同様に水蒸気の濃度が夫々１０％、雰囲気温度が３７３Ｋの条件において、初期ガスのＮＯとＮＯ２の濃度のみを１０００ｐｐｍに高めた場合の計算例５及び計算例６の結果を夫々図１４及び図１５に示した。図１５の１０００ｐｐｍの初期ガスがＮＯ２の場合は２２分程度でＮＯ２は消滅した。一方、図１４の１０００ｐｐｍの初期ガスがＮＯにおいては２０分程度でＮＯは消滅した。しかし、ＮＯ２は３０分経過時において僅かに残ったが、水蒸気の濃度を高めることによってＮＯ２が３０分以内に消滅した。
【００４２】
上記した如く、ＮＯｘを含むガスに紫外線を照射する際に、ガスに水蒸気を添加することによってＮＯｘを硝酸化除去により効果的に低減し消滅させることができる。また、水蒸気の添加量を調節してガス中の水蒸気の濃度を変えることにより、ＮＯｘを減少する量（濃度）を設定したり、ＮＯｘが消滅するまでの時間をコントロールできることが判明した。
【００４３】
また、前記した方法でのＮＯｘ除去は常温にても達成できるが、ガス中の水蒸気の組成が低下するのを防止するために温度を高めることは有効である。この温度を高める方法としては、温度を高く設定した水蒸気を供給することで簡単に達成できる。従って、いずれにしても加熱手段を備えて反応雰囲気を加熱する必要はないので、従来の触媒還元法のように高い反応温度を維持するための加熱手段を省略できる。
【００４４】
図１は、上記した技術を、地下駐車場、トンネル、バス停などの大気中におけるＮＯｘの濃度が高くなり易い場所に適用して、大気中のＮＯｘを有効に低減する場合における本発明の脱硝装置のフローチャートを示す。
【００４５】
図１中、１は加湿空間２を備えた加湿装置であり、該加湿装置１には加湿空間２に大気のガス３を取り入れるためのファン４を備えたガス取入装置５が接続されている。加湿装置１は蒸気管６から取り入れた水蒸気７を加湿空間２に噴射するためのノズル８を備えており、ノズル８から噴射された水蒸気７がガス３に均一に添加・混合されて加湿ガス９が得られるようになっている。このとき水蒸気７は任意の温度で供給できるようにしてあることが好ましい。
【００４６】
１０は前記加湿装置１からの加湿ガス９を取り入れる反応空間１１を備えた反応装置であり、該反応装置１０には、反応空間１１を流れる加湿ガス９に紫外線を照射するための紫外線照射装置１２を備えている。図１の紫外線照射装置１２は低圧水銀ランプ１３を用いた場合を示している。低圧水銀ランプ１３は図１に示すように反応空間１１の上下に設けて加湿ガス９に上下から紫外線を照射するようにしてもよく、また加湿ガス９の流れを取り巻くように低圧水銀ランプ１３を多数配置して周方向外側から加湿ガス９に紫外線を照射してもよく、或いは、反応空間１１の軸中心部に低圧水銀ランプ１３を設置してその外周を流れる加湿ガス９に紫外線を照射するようにしてもよい。
【００４７】
このように、大気から取り入れたガス３に水蒸気７を添加し、得られた加湿ガス９に紫外線を照射するようにした脱硝装置によれば、例えば図１２、図１３に示したように、加湿ガス９の水蒸気濃度が１０％になるように水蒸気７の添加量を調節すると、ガス３中のＮＯｘの濃度が１００ｐｐｍの場合でも約５分程度の反応時間でＮＯｘ濃度を約２０ｐｐｍまで低減することができる。
【００４８】
上記した反応時間は従来の光触媒を用いた場合に比較すると短いが、触媒還元法の場合よりは長い。
【００４９】
このため、反応装置１０における反応時間を確保するための構成を備える。反応時間を確保するためには、反応装置１０の容量を大きくしたり、反応装置１０を管状にして折り曲げることにより長さを長くすることは有効である。また、図１に示すように反応装置１０のガス出口１４に調節弁１５を設置して反応装置１０から流出する反応後のガス９ａの排出を絞ることによって反応時間を長く保持してもよい。更に、二点鎖線で示すように反応装置１０を複数個設け、加湿装置１からの加湿ガス９を複数の反応装置１０に分岐して導くようにした構成によれば、各反応装置１０における加湿ガス９の流速は低減し反応時間を長く保持される。
【００５０】
前記反応装置１０で反応したガス９ａは硝酸分離装置１６に導くようにしており、硝酸分離装置１６は前記反応装置１０で生成して水に溶解した硝酸１７を回収容器１８に回収し、清浄空気を大気に排出するようにしている。硝酸分離装置１６はガス９ａ中のミストを分離するミスト除去装置などにて構成される。
【００５１】
前記した加湿装置１と反応装置１０と硝酸分離装置１６は、夫々が独立していてダクトなどにより接続された構成となっていてもよく、また、夫々が一つの連続した容器により構成されていてもよい。
【００５２】
図２は、前記反応装置１０に備えた低圧水銀ランプ１３による紫外線照射装置１２に代えて、太陽光を集光して導くようにした集光装置１９による紫外線照射装置１２を設けた場合のフローチャートを示している。集光装置１９はレンズなどを備えて太陽光を集光する集光部２０と、集光部２０で集光した太陽光を光ファイバなどにて反応装置１０に導くための導光部２１とを備えており、導光部２１からの太陽光の紫外線を反応装置１０の反応空間１１を流動する加湿ガス９に照射するようにしている。このとき、導光部２１からの紫外線は加湿ガス９に直接照射するようにしてもよく、或いは反応装置１０の周壁に設けた石英ガラス板２２を介して照射するようにしてもよい。前記導光部２１は、ミラーを用いても、或いはミラーと光ファイバとを組合わせて太陽光を導くようにしてもよい。
【００５３】
以下に、上記形態例の作用を説明する。
【００５４】
図１及び図２に示した脱硝装置は、地下駐車場、トンネル、バス停などの大気中のＮＯｘの濃度が高くなり易い場所に設置される。
【００５５】
図１の脱硝装置は、ガス取入装置５のファン４を駆動することにより、大気のガス３を加湿装置１の加湿空間２に取り入れると共に、蒸気管６からの水蒸気７をノズル８により加湿装置１の加湿空間２に噴射し、ガス３に水蒸気を均一に添加して加湿ガス９とする。
【００５６】
加湿ガス９は反応装置１０の反応空間１１に導き、該反応空間１１を流動する間の加湿ガス９には低圧水銀ランプ１３からなる紫外線照射装置１２により紫外線を照射する。このとき、低圧水銀ランプ１３による紫外線照射装置１２は、照射する紫外線の強度を任意に調整して設定することができる。
【００５７】
加湿ガス９に紫外線を照射するとオゾンが生成し、このオゾンの作用によって加湿ガス９中のＮＯがＮＯ２に変化する反応が行われ、且つ生成したＮＯ２は水蒸気に移行する作用が行われて加湿ガス９中のＮＯｘが低減するいわゆる硝酸化除去が行われる。
【００５８】
反応装置１０で反応したガス９ａは硝酸分離装置１６に導かれ、反応装置１０で生成して水に溶解した硝酸１７は回収容器１８に回収され、清浄となった空気は大気に排出される。
【００５９】
前記反応装置１０では、例えば図１２、図１３に示したように、加湿ガス９の水蒸気濃度が１０％になるように水蒸気７の添加量を調整しておくと、ガス３中のＮＯｘの濃度が１００ｐｐｍの場合においても約５分間の反応時間でＮＯｘ濃度を約２０ｐｐｍまで低減することができる。
【００６０】
尚、反応装置１０では前記５分程度の反応時間を確保する必要がある。このために、反応装置１０の容量を大きくしたり、反応装置１０を管状にして折り曲げることにより長さを長くする。また、反応装置１０のガス出口１４に調節弁１５を設けたり、更には二点鎖線で示すように反応装置１０を複数個に設けて、加湿装置１からの加湿ガス９を複数の反応装置１０に分岐して導くなどの方法を用いて、所定の反応時間を確保する。反応装置１０における反応時間を長く保持すれば脱硝効果が上がり、反応処理後のガス９ａのＮＯｘ濃度を更に低減できる。例えば図１２、図１３において、反応時間を１０分間保持すればＮＯｘ濃度は５ｐｐｍ以下まで低減される。
【００６１】
更に、前記したようにガス３に添加する水蒸気の添加量を増加して加湿ガス９の水蒸気濃度を高めると、図１２、図１３と同一の条件でも脱硝効果を更に高めることができるので、水蒸気７の添加量を調整することによって反応時間をコントロールできる。
【００６２】
地下駐車場、トンネル、バス停などに設置した前記脱硝装置により、大気の一部を取込んで、例えば図１２、図１３の条件において約５分間の反応時間により１００ｐｐｍのＮＯｘ濃度のガスを約２０ｐｐｍまで低減できると、前記脱硝装置を連続運転して硝酸化除去を繰返すと、地下駐車場、トンネル、バス停などの大気中のＮＯｘを徐々に効果的に低減することができる。
【００６３】
更に脱硝装置は簡略な構成で安価に製作できるため、地下駐車場、トンネル、バス停などのようなＮＯｘ濃度が高くなり易い個所に容易に適用でき、容易に適用できることによって大気中のＮＯｘ濃度を有意に低減できるようになる。また、前記硝酸分離装置１６で回収される硝酸１７は種々の原料などとして利用できる。
【００６４】
図２の脱硝装置では、紫外線照射装置１２を、図１に示した低圧水銀ランプ１３に代えて、太陽光を集光する集光部２０と、該集光部２０で集光した太陽光を光ファイバなどにて反応装置１０に導くための導光部２１とを備えた集光装置１９としたので、太陽光を利用して反応装置１０の加湿ガス９に紫外線を照射することができ、よって紫外線照射のための電力を削減することができる。
【００６５】
図３は、燃焼排ガスを排出する種々の燃焼装置に適用して燃焼排ガス中のＮＯｘを直接除去する場合における本発明の脱硝装置のフローチャートを示す。図３に示す如く、前記した加湿装置１におけるガスの取入口２３を、燃焼装置２４の排ガス出口２５に接続して燃焼装置２４からの燃焼排ガス２６を直接加湿装置１に導くようにしている。その他の構成については、図１或いは図２の場合と同様に構成する。
【００６６】
図３の脱硝装置では、燃焼装置２４からの燃焼排ガス２６は加湿装置１に導入されて水蒸気７が添加されることにより加湿ガス９となり、この加湿ガス９は反応装置１０に導かれて紫外線照射装置１２により紫外線が照射される。紫外線の照射によって生成するオゾンの作用によりＮＯｘが硝酸化除去され、反応装置１０で生成されて水に溶解した硝酸１７は硝酸分離装置１６により回収容器１８に回収され、清浄となった空気は大気に排出される。
【００６７】
図３の脱硝装置は簡略な構成で安価に製作できるので、種々の燃焼装置２４に容易に適用して該燃焼装置２４から排出される燃焼排ガス２６中のＮＯｘを有意に除去することができる。
【００６８】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、反応時間を長く保持するための方法及び装置には限定されないこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること、などは勿論である。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば下記の如き優れた効果を奏し得る。
【００７０】
窒素酸化物を含むガスに水蒸気を添加して加湿ガスとし、この加湿ガスに紫外線を照射することにより窒素酸化物を硝酸化除去するようにしたので、脱硝装置が簡略な構成となることによって安価に製作でき、しかも常温で利用可能であることから、汎用的に利用され、よって大気中のＮＯｘ濃度を有意に低減できるようになる。
【００７１】
水蒸気の添加量を調節して加湿ガスの水蒸気濃度を変えることにより、窒素酸化物を硝酸化除去するための反応時間を調節することができる。
【００７２】
紫外線照射装置を低圧水銀ランプとしたことにより、照射する紫外線の強度を任意に調整して設定することができる。
【００７３】
紫外線照射装置を太陽光を集光して導く集光装置としたことにより、太陽光が利用でき紫外線照射のための電力を削減できる。
【００７４】
加湿装置が大気を取り入れるガス取入装置を備えていることにより、地下駐車場、トンネル、バス停などのようなＮＯｘ濃度が高くなり易い個所に適用して、大気中のＮＯｘ濃度を有意に低減できるようになる。
【００７５】
加湿装置が燃焼装置の排ガス出口に接続されていることにより、種々の燃焼装置に適用して該燃焼装置から排出される燃焼排ガス中のＮＯｘを有意に除去することができる。
【００７６】
反応装置で生成した硝酸を分離するための硝酸分離装置を備えていることにより、硝酸分離装置で回収した硝酸を種々の原料などとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱硝装置の一例を示すフローチャートである。
【図２】図１の脱硝装置に示した紫外線照射装置の他の例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の脱硝装置の他の例を示すフローチャートである。
【図４】比較例１におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図５】比較例２におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図６】実験例１におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図７】実験例２におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図８】実験例３におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図９】実験例４におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図１０】計算例１におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図１１】計算例２におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図１２】計算例３におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図１３】計算例４におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図１４】計算例５におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【図１５】計算例６におけるＮＯとＮＯ２の変化の挙動を示すグラフである。
【符号の説明】
１    加湿装置
３    ガス
５    ガス取入装置
７    水蒸気
９    加湿ガス
１０    反応装置
１２    紫外線照射装置
１３    低圧水銀ランプ
１６    硝酸分離装置
１７    硝酸
１９    集光装置
２４    燃焼装置
２５    排ガス出口
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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