(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性ガスを吸収する吸収成分を溶解させた水溶液を多孔形状からなる基材に付着させる水溶液付着工程と、
前記水溶液を付着された前記基材を乾燥させる乾燥工程と
を行うことにより、前記吸収成分を前記基材に担持させた酸性ガス吸収剤を製造する酸性ガス吸収剤の製造方法であって、
前記乾燥工程の前に、前記基材の前記孔に対してエアブローを行って当該孔に残留している余剰の前記水溶液を除去する余剰水溶液除去工程を行なうと共に、
前記水溶液付着工程の前に、前記基材中の水分を５重量％以下とするように当該基材を乾燥させる事前乾燥工程を行う
ことを特徴とする酸性ガス吸収剤の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記基材が、炭酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭とを主材料としたものであり、
前記事前乾燥工程が、前記基材を１００℃以上１２０℃以下の温度で加熱して乾燥させる工程である
ことを特徴とする酸性ガス吸収剤の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記水溶液付着工程が、前記基材に対して前記水溶液を浸透させる工程であり、
前記乾燥工程が、前記水溶液を浸透させた基材の含水率を２０重量％以下とするように乾燥させる工程である
ことを特徴とする酸性ガス吸収剤の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
前記基材が、炭酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭とを主材料としたものであり、
前記乾燥工程が、
６０℃以上１００℃未満の温度で加熱して予備乾燥させる予備乾燥工程と、
１００℃以上１２０℃以下の温度で加熱して本乾燥させる本乾燥工程と
を行うことを特徴とする酸性ガス吸収剤の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記水溶液付着工程が、減圧環境下に載置された前記水溶液中に前記基材を浸漬して行う工程である
ことを特徴とする酸性ガス吸収剤の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかにおいて、
前記水溶液付着工程が、前記水溶液中に前記基材を浸漬して、当該基材の多孔中に前記水溶液を流通させるように当該水溶液を流す工程である
ことを特徴とする酸性ガス吸収剤の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかにおいて、
前記基材が、炭酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭とを主材料としたものであり、
前記吸収成分が、水酸化カリウムであり、
前記水溶液が、水酸化カリウムを２０〜３０重量％含有するものであり、
前記水溶液付着工程が、前記水溶液の温度を５℃以上４０℃以下に保持しながら前記基材に付着させるようにする工程である
ことを特徴とする酸性ガス吸収剤の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかにおいて、
前記基材が、炭酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭とを主材料としたものであり、
前記吸収成分が、水酸化カリウムであり、
前記水溶液が、水酸化カリウムを２０〜３０重量％含有するものであり、
前記水溶液付着工程が、前記基材と前記水溶液とを１０〜３００秒接触させて当該基材に当該水溶液を付着させる工程である
ことを特徴とする酸性ガス吸収剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔形状からなる基材に酸性ガスを吸収する吸収成分を担持した酸性ガス吸収剤の製造方法に関し、特に、トンネル等に配設されて自動車等からの排ガス中の二酸化窒素等の酸性ガスを吸収除去する酸性ガス除去装置の酸性ガス吸収剤を製造する場合に適用すると有効である。
【背景技術】
【０００２】
トンネル等に配設されて自動車等からの排ガス中の二酸化窒素等の酸性ガスを吸収除去する酸性ガス除去装置の酸性ガス吸収剤は、二酸化窒素等の酸性ガスを吸収するアルカリ塩等の吸収成分をハニカム形状や円柱状や球状等の基材に担持したものからなっている。このような酸性ガス吸収剤は、従来、図７に示すように、吸収成分（例えば水酸化カリウム等のアルカリ塩）を溶解した水溶液２中に基材１を浸漬して当該基材１に当該水溶液２を付着させた後（水溶液付着工程Ｓ１）、当該成分液２中から当該基材１を取り出して乾燥させて（乾燥工程Ｓ２）、当該基材１の表面に吸収成分を担持させることにより、製造されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１７６４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述したような酸性ガス吸収剤においては、酸性ガスの吸収除去性能をできるだけ長期にわたって維持できるようにするため、基材１に吸収成分をできるだけ多く担持させることが強く求められている。
【０００５】
このようなことから、本発明は、基材に対して吸収成分を多く担持させることができる酸性ガス吸収剤の製造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】
【０００６】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法は、酸性ガスを吸収する吸収成分を溶解させた水溶液を多孔形状からなる基材に付着させる水溶液付着工程と、前記水溶液を付着された前記基材を乾燥させる乾燥工程とを行うことにより、前記吸収成分を前記基材に担持させた酸性ガス吸収剤を製造する酸性ガス吸収剤の製造方法であって、前記乾燥工程の前に、前記基材の前記孔に対してエアブローを行って当該孔に残留している余剰の前記水溶液を除去する余剰水溶液除去工程を行なうと共に、前記水溶液付着工程の前に、前記基材中の水分を５重量％以下とするように当該基材を乾燥させる事前乾燥工程を行うことを特徴とする。
【０００７】
第二番目の発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法は、第一番目の発明において、前記基材が、炭酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭とを主材料としたものであり、前記事前乾燥工程が、前記基材を１００℃以上１２０℃以下の温度で加熱して乾燥させる工程であることを特徴とする。
【０００８】
第三番目の発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法は、第一番目又は第二番目の発明において、前記水溶液付着工程が、前記基材に対して前記水溶液を浸透させる工程であり、前記乾燥工程が、前記水溶液を浸透させた基材の含水率を２０重量％以下とするように乾燥させる工程であることを特徴とする。
【０００９】
第四番目の発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記基材が、炭酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭とを主材料としたものであり、前記乾燥工程が、６０℃以上１００℃未満の温度で加熱して予備乾燥させる予備乾燥工程と、１００℃以上１２０℃以下の温度で加熱して本乾燥させる本乾燥工程とを行うことを特徴とする。
【００１１】
第五番目の発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記水溶液付着工程が、減圧環境下に載置された前記水溶液中に前記基材を浸漬して行う工程であることを特徴とする。
【００１２】
第六番目の発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記水溶液付着工程が、前記水溶液中に前記基材を浸漬して、当該基材の多孔中に前記水溶液を流通させるように当該水溶液を流す工程であることを特徴とする。
【００１３】
第七番目の発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法は、第一番目から第六番目の発明のいずれかにおいて、前記基材が、炭酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭とを主材料としたものであり、前記吸収成分が、水酸化カリウムであり、前記水溶液が、水酸化カリウムを２０〜３０重量％含有するものであり、前記水溶液付着工程が、前記水溶液の温度を５℃以上４０℃以下に保持しながら前記基材に付着させるようにする工程であることを特徴とする。
【００１４】
第八番目の発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法は、第一番目から第七番目の発明のいずれかにおいて、前記基材が、炭酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭とを主材料としたものであり、前記吸収成分が、水酸化カリウムであり、前記水溶液が、水酸化カリウムを２０〜３０重量％含有するものであり、前記水溶液付着工程が、前記基材と前記水溶液とを１０〜３００秒接触させて当該基材に当該水溶液を付着させる工程であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法によれば、従来の酸性ガス吸収剤の吸収成分担持量よりも多くの吸収成分を基材に担持させることができるので、酸性ガスの吸収除去性能を従来よりも長期にわたって維持できる酸性ガス吸収剤を製造することが容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法の実施形態を図１〜６に基づいて説明する。図１は、酸性ガス吸収剤の製造方法の手順を表わすフロー図、図２は、基材の概略構成図、図３は、事前乾燥工程で使用する乾燥装置の概略構成図、図４は、水溶液付着工程で使用する水溶液付着装置の概略構成図、図５は、予備乾燥工程及び本乾燥工程で使用する乾燥装置の概略構成図、図６は、酸性ガス吸収剤の概略構成図である。
【００１７】
本実施形態に係る酸性ガス吸収剤の製造方法は、図１に示すように、ハニカム形状等の多孔形状からなる基材１１中の水分を５重量％以下とするように当該基材を１００℃以上１２０℃以下の温度で加熱して当該基材１１を乾燥させる事前乾燥工程Ｓ１１と、酸性ガスを吸収する吸収成分を溶解させた水溶液１２中に基材１１を浸漬して減圧環境下で当該水溶液１２の温度を５℃以上４０℃以下に保持しながら当該基材１１の多孔中に水溶液１２を流通させるように当該水溶液１２を流して基材１１に当該水溶液１２を付着させる水溶液付着工程Ｓ１２と、基材１１を水溶液１２中から取り出して当該基材１１に付着している余剰の水溶液１２を除去する余剰水溶液除去工程Ｓ１３と、余剰の水溶液１２を除去された基材１１を６０℃以上１００℃未満の温度で加熱して予備乾燥させる予備乾燥工程Ｓ１４−１と、予備乾燥させた基材１１を１００℃以上１２０℃以下の温度で加熱して本乾燥させる本乾燥工程Ｓ１４−２とを行って、含水率を２０重量％以下とするように乾燥させる乾燥工程Ｓ１４とを行なうことにより、前記吸収成分を基材１１に担持させた酸性ガス吸収剤１０を製造する方法である。
【００１８】
前記基材１１は、例えば、炭酸カルシウムと水酸化カルシウムと活性炭との主材料の粉末を所定の割合で混練して、スクリュー押出機でハニカム形状等の多孔形状に押し出し成形して孔１１ａを多数形成し、乾燥後に焼成することにより、得ることができる（図２参照）。
【００１９】
前記事前乾燥工程Ｓ１１は、例えば、図３に示すような乾燥装置１１０を使用し、上述したようにして得られた基材１１を処理容器１１１の内部の網目を有するメッシュテーブル１１２上に前記孔１１ａを上下方向に向けて載置し、送風ブロア１１３を作動して、空気１０１を除湿器１１４で除湿した後に加熱器１１５で加熱して（１００℃以上１２０℃以下）処理容器１１１の下方から送給することにより、当該基材１１を効率よく乾燥する（水分含有率：５重量％以下）。
【００２０】
この事前乾燥工程Ｓ１１において、基材１１中の水分を５重量％以下とすることにより、前記水溶液付着工程Ｓ１２において、基材１１に対して水溶液１２が浸透しやすくなり、基材１１に対する水溶液１２の付着量を増加させることができる。
【００２１】
また、基材１１を１００℃以上１２０℃以下の温度で加熱して乾燥させるので、基材１１を構成する活性炭を酸化させることなく基材１１から水分を除去することを効率よく行うことができる。
【００２２】
前記水溶液付着工程Ｓ１２は、例えば、図４に示すような水溶液付着装置１２０を使用し、上述したようにして事前乾燥した基材１１を処理容器１２１の内部の網目を有するメッシュテーブル１２２上に前記孔１１ａを上下方向に向けて載置し、二酸化窒素等の酸性ガスを吸収する吸収成分である水酸化カリウムを溶解した水溶液１２（２０〜３０重量％）中に当該基材１１が全体にわたって浸漬するように当該水溶液１２を処理容器１２１の内部に入れて、当該処理容器１２１を密閉し、排気ポンプ１２４を作動して、処理容器１２１内の上部の空気１０１を排気して当該処理容器１２１内の上部の空間を減圧しつつ、処理容器１２１に設けた温調器１２５を作動して、水溶液１２の温度を５℃以上４０℃以下に保持しながら、循環ポンプ１２３を作動して、水溶液１２を処理容器１２１の下方から送給して、基材１１の前記孔１１ａ中に水溶液１２を流通させるように当該水溶液１２を循環流通させることにより、基材１１に水溶液１２を付着させる。
【００２３】
この水溶液付着工程Ｓ１２において、処理容器１２１内の上部の空気を排気して当該処理容器１２１内の上部の空間を減圧する、すなわち、減圧環境下で基材１１を水溶液１２中に浸漬していることから、基材１１の孔１１ａ内や基材１１のポーラス部分に残留する空気を当該基材１１から離脱させることができるので、基材１１に対して水溶液１２が含浸しやすくなり、基材１１に対する水溶液１２の付着量を増加させることができる。
【００２４】
また、基材１１の孔１１ａ中に水溶液１２を流通させるように当該水溶液１２を循環流通させていることから、基材１１の孔１１ａに対しても水溶液１２が含浸しやすくなり、基材１１の孔１１ａに対する水溶液１２の付着をより確実にすることができる。
【００２５】
また、水溶液１２の温度を５℃以上４０℃以下に保持しているので、基材１１の孔１１ａに対する水溶液１２の流通性を有しつつ、基材１１を取り出したときの孔１１ａに対する水溶液１２の付着性を必要十分に有することができるように、水溶液１２の粘度を保持することができ、基材１１の孔１１ａに対する水溶液１２の付着をさらに確実にすることができる。
【００２６】
なお、基材１１と水溶液１２との接触時間は、１０〜３００秒であると好ましい。なぜなら、１０秒未満であると、基材１１に対して水溶液１２を十分に付着させることが難しくなり、３００秒を超えると、アルカリ塩によって基材１１が損傷してしまうおそれがあるからである。
【００２７】
前記余剰水溶液除去工程Ｓ１３は、水溶液１２中から取り出した基材１１の孔１１ａに対してエアブロー（１０〜６０秒程度）を行うことにより、当該孔１１ａに残留している余剰（目詰まり分）の水溶液１２を除去することにより、乾燥の容易化を図ることができる。
【００２８】
前記予備乾燥工程Ｓ１４−１は、図５に示すように、前記事前乾燥工程Ｓ１１で使用した乾燥装置１１０と同様な乾燥装置１４０を使用し、前述した事前乾燥工程Ｓ１１の場合と同様に、余剰の水溶液１２を除去した基材１１を処理容器１４１の内部の網目を有するテーブル１４２上に前記孔１１ａを上下方向に向けて載置し、送風ブロア１４３を作動して、空気１０１を除湿器１４４で除湿した後に加熱器１４５で加熱して（６０℃以上１００℃未満）、処理容器１４１の下方から送給することにより、当該基材１１を予備乾燥する。
【００２９】
この予備乾燥工程Ｓ１４−１により、基材１１中の水分を徐々に加熱することができるので、水分の急激な気化を抑制することができ、水分気化の際の急激な体積膨張による基材１１の損傷（クラックの発生）を防止することができる。
【００３０】
前記本乾燥工程Ｓ１４−２は、前記予備乾燥工程Ｓ１４−１から引き続いて行われ、前記乾燥装置１４０をそのまま使用して、加熱器１４５による空気１０１の加熱温度を上昇させることにより（１００℃以上１２０℃以下）、当該基材１１を効率よく乾燥する（水分含有率：２０重量％以下）。
【００３１】
この本乾燥工程Ｓ１４−２において、基材１１中の水分を２０重量％以下までとすることにより、基材１１のハンドリング性に問題がない程度にまで仕上げることができる。
【００３２】
また、基材１１を１００℃以上１２０℃以下の温度で加熱して乾燥させるので、基材１１を構成する活性炭を酸化させることなく基材１１から水分を除去することを効率よく行うことができる。
【００３３】
このようにすることにより、二酸化窒素等の酸性ガスを吸収する吸収成分（水酸化カリウム）を基材１１に担持させた酸性ガス吸収剤１０が製造される（図６参照）。
【００３４】
このようにして製造された本実施形態に係る酸性ガス吸収剤１０においては、従来の酸性ガス吸収剤の吸収成分担持量（約１２重量％）よりも多くの吸収成分を担持することができる（約１９重量％）。
【００３５】
したがって、本実施形態に係る酸性ガス吸収剤の製造方法によれば、二酸化窒素等の酸性ガスの吸収除去性能を従来よりも長期（約１．３倍）にわたって維持できる酸性ガス吸収剤１０を製造することが容易にできる。
【００３６】
なお、本実施形態では、基材１１の前記孔１１ａを上下方向に向けるように当該基材１１をメッシュテーブル１１２，１４５上に載置すると共に、加熱した空気１０１を処理容器１１１，１４１の下方から送給して当該基材１１から水分を除去するようにしたが、他の実施形態として、例えば、基材１１の前記孔１１ａを水平方向に向けるように当該基材１１をメッシュテーブル１１２，１４５上に載置することや、加熱した空気１０１を処理容器１１１，１４１の側方や上方から送給することも可能である。
【００３７】
しかしながら、本実施形態のように、基材１１の前記孔１１ａを上下方向に向けるように当該基材１１をメッシュテーブル１１２，１４５上に載置すると共に、加熱した空気１０１を処理容器１１１，１４１の下方から送給して当該基材１１から水分を除去するようにすると、当該基材１１からの水分の除去を最も効率よく行うことができるので好ましい。
【００３８】
また、本実施形態では、処理容器１１１，１４１内のメッシュテーブル１１２，１４５上に基材１１を載置して、加熱した空気１０１を当該処理容器１１１，１４１内に送給する、すなわち、バッチ式（静置式）により、当該基材１１から水分を除去するようにしたが、他の実施形態として、例えば、フードで覆ったメッシュコンベア上に基材を載置して、当該コンベアを走行させながら、加熱した空気を当該フード内に送給する、すなわち、連続式（移動式）により、当該基材から水分を除去することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法は、特に、トンネル等に配設されて自動車等からの排ガス中の二酸化窒素等の酸性ガスを吸収除去する酸性ガス除去装置の酸性ガス吸収剤を製造する場合に適用すると、二酸化窒素等の酸性ガスの吸収除去性能を従来よりも長期にわたって維持できる酸性ガス吸収剤を製造することが容易にできるので、産業上、極めて有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る酸性ガス吸収剤の製造方法の実施形態の手順を表わすフロー図である。
【図２】基材の概略構成図である。
【図３】事前乾燥工程で使用する乾燥装置の概略構成図である。
【図４】水溶液付着工程で使用する水溶液付着装置の概略構成図である。
【図５】予備乾燥工程及び本乾燥工程で使用する乾燥装置の概略構成図である。
【図６】酸性ガス吸収剤の概略構成図である。
【図７】酸性ガス吸収剤の従来の製造方法の一例の手順を表わすフロー図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  酸性ガス吸収剤
１１  基材
１１ａ  孔
１２  水溶液
１０１  空気
１１０  乾燥装置
１１１  処理容器
１１２  メッシュテーブル
１１３  送風ブロア
１１４  除湿器
１１５  加熱器
１２０  水溶液付着装置
１２１  処理容器
１２２  メッシュテーブル
１２３  循環ポンプ
１２４  排気ポンプ
１２５  温調器
１４０  乾燥装置
１４１  処理容器
１４２  メッシュテーブル
１４３  送風ブロア
１４４  除湿器
１４５  加熱器
Ｓ１１  事前乾燥工程
Ｓ１２  水溶液付着工程
Ｓ１３  余剰水溶液除去工程
Ｓ１４  乾燥工程
Ｓ１４−１  予備乾燥工程
Ｓ１４−２  本乾燥工程
【図１】
0005144016.tif 000002
【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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