NOx除去・硝酸回収技術MKNシリーズ

美しい地球を考える
Z ERO
EMISSION SYSTEM
資源有効利用を実現する湿式NOx 除去装置 MKNシリーズ
NOx 除去・硝酸回収技術
次世代の地球環境対策に大いに貢献できると確信しております
MKN-2-4-Ⅰ　1 基
MKN-3-4-Ⅱ　1 基
金属再生（Ni 鍍金剥離施設）
照明器具（金属（Mo）溶解施設）
おおさかエコテック
株式会社公害防止機器研究所
次世代の地球環境のための、理想的な
NOｘ除去・硝酸回収技術
MKN シリーズ
湿式NOx除去装置
MKN シリーズ
硝酸のリサイクル・再利用が可能、
省エネルギー・低コスト・
メンテナンスフリーを実現します
硝酸クローズドサイクルシステム構想
脱NOx排ガス
■“水”
だけでＮＯｘを吸収除去
大量の薬品・都市ガスやアンモニア、高価な触媒を
使用せずに、水だけで吸収除去が可能です。
■ＮＯｘを硝酸として回収
吸収塔を増やすことで NOｘ除去率を高め、
硝酸としてほぼ完全に回収が可能です。
■硝酸の再利用
回収した硝酸を再利用することが可能ですので、
利益の還元を見込むことができます。
水
NOx除去・硝酸回収装置
NOx ガス
NOx
製造工程
硝酸製造
（65.9万トン）
■産業廃棄物が無発生
NOx 除去・硝酸回収装置
MKNシリーズ
MKN シリーズ
（硝酸 28.5 万トン）
（NO２換算 21万トン）
■肥料原料 ■金属塩
■ニトロ化・酸化
■アジピン酸 ■その他
硝酸廃液
0
トン
洗浄工程
回収硝酸
NOx ガス系
28.5 万トン
回収硝酸
硝酸廃液系
6.2 万トン
NOx
リサイクル
還元装置
■シリコン ■半導体
■メッキ・酸洗
■金属 ■その他
脱窒素排水
硝酸廃液
6.2 万トン
従来の方式に見られる硝酸塩や CO2などの
その他、産業廃棄物は全く発生しません。
硝酸回収センター
従来技術との比較 ~ NOｘの高吸収効率をスムーズに実現します ~
MKNシリーズ
によるゼロエミッションシステム
※実施例：金属溶解
ＭＫＮシリーズは、NOx は水に吸収さ
れにくいという常識を根底から覆し、
高吸収効率を実現する特殊フィルタ
硝酸
100m3/min
30ppm
1m3/min
250000ppm
1m3/min3000ppm
ー層「気液接触層」
とその混合に最適
な液膜を形成するための「噴霧装置」
等、多大な設置面積を必要とせず、
シ
ンプルな構造にして、水だけで極めて
高い吸収効率で窒素酸化物の除去が
酸素・空気
可能です。
また吸収塔を増やすことで
NOx 除去率をさらに高め硝酸として
硝酸回収・再利用
完全に回収が可能です。
従来技術湿式充填塔
100m3/min
500ppm
硝酸
従来型の湿式充填塔は、大容量の充
填塔や薬注設備、触媒設備等を要す
希釈エアー
るにもかかわらず、十分な吸収効率
1m3/min
が得られていません。また廃水処理
250000ppm
設備や窒素除去設備が必要となり、
二次公害、廃棄物処理、多大な設備
100m3/min
2500ppm
硝酸廃液
排水処理
窒素処理
費、運転経費等のコスト等、問題点
が多数あげられます。
NOｘ吸収メカニズム ~ 気液接触構造 ~
湿式充填塔
ＭＫＮシリーズにおける気液接触構造の特殊フィルター層は、
水膜と水膜の間に生じる数ミクロンの隙間を NOx ガスが通
過するので、極めて効率の良い気液接触が行われます。
MKNシリーズ
ガス出口
液入口
ガス出口
水入口
液
液
液
ガス
ガス
フィルター断面図
ファイバー積層巻
水滴
（希硝酸）
ガス
ガス
希硝酸出口
● 気液接触構造の比較
（湿式充填塔）
MKN
185
10数mm
10数mm
33000
25μ
数μ
従来技術
1m3当の気液接触面積（m2)
空隙
（液膜）
フィルター（繊維径１０μm）
水膜
ガス
液出口
空隙酸素
NOx ガス
NOx ガス
ガス入口
ガス入口
特殊フイルター吸収イメージ
水入口
充填物
（ラシヒリング）
の
充填状態の拡大図
ガス
ガス
流下
比較してわかるMKNの長所
流下
180 倍相当あります
1000 分の 1 相当ですみます
フィルター層厚 80mm
25μm
10000 分の 4 相当ですみます
NOｘ吸収メカニズム ~ NOｘと水の反応 ~
NOx ガスを通常の考え方で水と反応させると
●水への反応
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO となります。一
●水への溶解度
気相反応
液相反応
酸化窒素（NO）は大気中の酸素（O2）
と反応して
2NO+O 2 ＝2NO 2
NO+H 2 O＝（反応せず）
二酸化窒素（NO2）
となり、二酸化窒素（NO2）を水
2NO 2 ＝N 2 O 4
2NO 2 +H 2 O＝HNO 3 +HNO 2
NO+NO 2 ＝N 2 O 3
N 2 O 3 +H 2 O＝2HNO 2
NO+NO 2 +H 2 O＝2HNO 2
（H2O）
と反応させると硝酸（HNO3）
と一酸化窒
素（NO）が発生する。一酸化窒素は最初のサイク
ルに戻ることになり、常に窒素処理が必要な悪循
150
NO の溶解度を
（ml / ml ）基準として比較
1700倍
N 2 O 4 +H 2 O＝HNO 3 +HNO 2
NO2
0.895
19 倍
3HNO 2 ＝HNO 3 +2NO+H 2 O
NO
0.047
1
SO2
39.4 （参考）
O4）させることで飛躍的に水（Ｈ2O）
と反応がよく
NO2 を二量体化（N 2 O 4 ）
させることで水と反応がよくなる
なり、さらに酸素（O2）
との反応で廃棄物（NO）を
気相反応は大気中で考えられる NOx ガスの
酸化反応例で、液相反応は二量体化した NOx
ガスも含めた、水との反応例です。
NO2
N2O4
NO
常温（25℃）
120
81.6
2
2O 4）
4NO（2N
+2H 2 O+O 2 ＝4HNO 3
出さずに硝酸（HNO3）
をつくることができます。
種類溶解度
N2O4
理想的な反応例
環が生じます。二酸化窒素（NO2）を二量体化（N2
参考資料気温と溶解度のグラフ
比較
90
60
30
0
↑
0
溶解度
（ ml/ml)
10
20
30
40
50
←温度（℃）
常温下（25℃）において、二量体化させた NOx ガス（N2O4）の
水への溶解度を比較すると左表のようになり、右グラフの
とおり、さらに冷却すると N2O4は溶解度が増してきます。
硝酸回収メカニズム ~ 常温常圧下で硝酸回収が可能です ~
●硝酸回収プロセス
発生源
NO酸化
NO2 二量体化
NOx 吸収
空気
T-1（硝酸濃度 )
全体
（除去率）
T-1 入口（NOx 濃度）
T-2 出口（NOx 濃度）
100
40
NO2
N2O4
80
30
濃度︵％︶
NOx
NO
NO
NO2
ガス冷却
ガス冷却
60
20
HNO3
40
10
20
< ポイント> ●十分な酸素供給をする→高濃度硝酸回収可能
●ガス及び吸収液の冷却
●酸化・ニ量体化の時間
吸収液冷却
0
0
0
100
200
時間
（分）
300
400
除去率・硝酸濃度
︵％︶
O2
●NOx 除去・硝酸回収実施例
常温常圧下
MKNシリーズ導入プロセス
事前調査・実験のみも受託可能
株式会社公害防止機器研究所では、事前調査・実験から検収における、
全工程についてご相談を承ります。装置導入が困難と思われる場合
最適条件で設計
2
3
納入
据付
検討
見積り
して装置導入を提案致します。
1. 発生源現状調査（NOx 濃度、ガス性状、反応工程、排気方法）
2. NOx 除去実験（実験機による NOx 除去ならびに除去率の分析）
検収性能
測定
事前調査
実験
ください。事前調査・実験の実施にあたっては、次の 1. ～ 3. に留意
5
4
適正価格
安心検収
メンテナンスフリー
1
は事前調査・実験のみでもお引き受けいたしますので、まずはご相談
発生源現状調査、NOx 除去・硝酸回収実験
3. 硝酸回収実験（実験で回収した硝酸濃度の分析）
●導入の際の留意点
装置価格のお見積りについては、導入にあたり、お客様にデータをご
提示いただいた場合でも、発生源により装置の規模や価格が異なり
排ガスの性状
発生源の調査
ますので、弊社による事前調査・実験を行なってからとなります。
● NOx 濃度及び濃度変化
● NO ／ NO 2 比
● NOx 以外のガス・ミスト
● 排気方法の見直し
● 排ガス流量の絞込
● 発生源ごとに処理
（集合しない）
あらかじめご理解・ご了承いただきますようお願い申し上げます。
NOxと硝酸廃液についての豆知識
大気汚染
一酸化窒素
（NO）
や、二酸化窒素
（NO2）
を
総称したのが、NOx
（窒素酸化物）
です
NOx ガス
NOx の発生源
NOxは大気中で紫外線により光化学反
NOx
ど人体の健康を含めた生態系に悪影響
金属溶解
金属・シリコン表面処理
化学反応プロセス
● 硝酸廃液処理プロセス
●
●
ボイラー● ディーゼル機関
● 焼却炉 ● 自動車排ガス等
●
応を起こし、光化学スモッグや酸性雨・
地球温暖化の原因となり、呼吸器系な
化学反応系 NOx
燃焼系 NOx
●
× 規制がおくれている
× 発生源がわかりにくい
× 対策が困難かつ不充分
○ 積極的に規制されている
○ 発生源が認知されやすい
○ 対策の対応がされている
を及します。NOxによる大気汚染を防
止するために、大気汚染防止法等によ
化学反応系 NOx の現状
り対策が進められています。
大気放出
NOx ガス
水質汚染
（硝酸 28.5 万トン）
（NO2換算 21 万トン）スクラバー等
硝酸を基にした製品の製造工程、
また
洗浄工程からは、硝酸廃液（硝酸性・亜
硝酸性
亜硝酸性
硝酸性窒素）が排出されています。現
製造工程
在、化学反応系のＮＯx 除去は、ほとん
どがスクラバー導入により行われ、そこ
窒素
■肥料原料 ■金属塩
■ニトロ化・酸化
■アジピン酸 ■その他
硝酸製造
からの廃液の多くは未処理のまま、ま
（65.9 万トン）
たは少量しか処理されずに、大半は水
域へと流されている現状です。
硝酸廃液
全国の窒素排出量
水域
窒素排出量合計70 万トン／年
水
産業系
21
生活系
26
その他
23
生活系・産業系・その他が 3 分の 1 ずつ占めている
人体摂取
自然環境へ悪影響
気中の窒素から合成されたアンモニアを基礎原料とし
て、下図のような化学品が生産されます。それらの工程
で、廃液中に窒素が年間６万５千トン排出
（推算）
、
うち
産業系窒素排出量の内訳
窒素化合物 + 血液中の赤血球
窒素排出量合計21 万トン／年
結合＝メトヘモグロビン生成
藻類・プランクトン異常発生・魚介類生育不良
アンモニア・硝酸誘導体製造
窒素化合物の多くはアンモニアから誘導されます。空
硝酸系からは４万５千トン、
約７０％を占めます。
窒素化合物
生態系異常
■シリコン ■半導体
■メッキ・酸洗
■金属 ■その他
窒素排出の状況・排出量
窒素排出規制の必要性
湖沼･河川･海域の富栄養価による
洗浄工程
血液障害
鉄鋼業
パルプ・紙加工
人体へ悪影響
9
2
食料品製造業
2
その他
3
化学工業
2
化学工業からの排出が半数近くを占めている
アンモニア
硝酸 70％（４万５千トン）
尿素硝安
ニトロ化合物・繊維
金属硝酸塩・金属表面洗浄
肥料
爆薬
樹脂
繊維
美しい地球環境を保つ次世代に
※画像・商品説明「無断転載禁止」
株式会社公害防止機器研究所
http://www.ppal-mkn.co.jp
[email protected]
〒572‐0048 大阪府寝屋川市
大利町12-13 レオス大利2 F
■ TEL 072-829-3035
■ FAX 072-838-3324

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