CN104080531A - 担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体、以及使用了该颗粒体的废塑料和有机物的分解方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种具有高效分解能力特性且具有新结构的氧化钛颗粒体、以及使用了该颗粒体的废塑料和有机物的分解方法；通过确认与使用现有技术下的氧化钛颗粒体进行的废塑料分解方法相比，使用担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物、尤其是铜的氧化钛颗粒体进行的废塑料分解方法能够非常高效率地、长时间地分解废塑料，且在低温区域也能够分解废塑料，从而完成了本发明。

Description

担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体、以及使用了该颗粒体的废塑料和有机物的分解方法
技术领域
本发明涉及担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物、尤其是铜的氧化钛颗粒体、以及使用了该颗粒体的废塑料、有机物、尤其是由多种塑料、有机物构成的医疗废弃物、或具感染性医疗废弃物的分解方法。
另外，本申请要求日本专利申请号为2011-275006的优先权，并引用于此作为参考。
背景技术
近年来，已经提出了对废塑料进行处理或再利用的各种方法，并且一部分方法已经被实际地运用。作为这样的废塑料处理的一种有效方法，提出了在由已知为光催化剂的氧化钛构成的分解催化剂的存在下对废塑料片进行加热从而使废塑料气化这一方法和装置(参照专利文献1、2)。
另外，对于废塑料片的分解处理中所使用的催化剂，也进行了各种研究(专利文献3～6)。
另外，本发明者们提供了使用与现有技术下的氧化钛结构完全不同的氧化钛颗粒体进行的出色的废塑料处理方法(参照专利文献7、8)。
而且，对于含有金属氧化物的氧化钛化合物，也有一些报告提出(参照专利文献9～11)。但是，专利文献9～11没有公开或暗示“担载有金属的略球形的氧化钛颗粒体”。
另一方面，为了防止由医院、透析设施等排出的感染性医疗废弃物引起的二次感染，规定了这种废弃物的处理方法的日本厚生省的指南也于1989年11月7日颁布，并于1990年4月1日开始施行。由此，医院、透析设施等原则上必须在医院内或设施内进行医疗废弃物的灭菌处理。
基于以上情况，更加期望开发在医院内或诊所内的设施中无需大规模装置且能够安全迅速地进行废塑料、尤其是包含聚氯乙烯的感染性医疗废弃物的处理的分解方法、分解装置以及分解系统。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本公报、特开2002-363337号
专利文献2：日本公报、特开2004-182837号
专利文献3：日本公报、特开2005-066433号
专利文献4：日本公报、特开2005-205312号
专利文献5：日本公报、特开2005-307007号
专利文献6：国际公开2007/122967号公报
专利文献7：国际公开2010/021122号公报
专利文献8：国际公开2010/021397号公报
专利文献9：日本公报、特开2011-063473号
专利文献10：日本公报、特开2011-084462号
专利文献11：日本公报、特开2011-079713号
发明内容
为了解决上述问题，本发明的课题在于提供一种使用了具有高效分解能力特性且具有新结构的氧化钛颗粒体进行的废塑料、有机物的分解方法。
本发明者们为了解决上述课题而经反复专心研究后确认了：与使用现有技术下的氧化钛颗粒体进行的废塑料分解方法相比，使用担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物、尤其是铜的氧化钛颗粒体进行的废塑料分解方法能够以非常高的效率分解废塑料，从而完成了本发明。
即，本发明包括以下内容。
“1、一种催化剂，是废塑料和有机物分解用的催化剂且含有氧化钛颗粒体，该氧化钛颗粒体担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物且活性组分为氧化钛，该催化剂的特征在于具有以下特性：
(1)颗粒体的形状为略球形；
(2)所有颗粒体中的70％以上颗粒体的粒径为0.2mm～1.6mm；
(3)过渡金属或过渡金属氧化物的担载量为0.1wt％～10.0wt％。
2、如前项1中所述的催化剂，其中，上述过渡金属和/或过渡金属氧化物为从铜、镍、铂、钯、铑、银、钴、锰、铁、钨、及它们的氧化物中选择的一种以上。
3、如前项1或2所述的催化剂，其中，上述过渡金属或过渡金属氧化物为铜或氧化铜。
4、如前项1～3中任一项所述的催化剂，其中，上述氧化铜的担载量以氧化铜换算下为0.5wt％～5.0wt％。
5、如前项1～4中任一项所述的催化剂，其中，上述颗粒体的比表面积为30m2/g～50m2/g的范围。
6、如前项1～5中任一项所述的催化剂，其中，上述颗粒体的孔隙容积为0.20cc/g～0.60cc/g的范围。
7、如前项1～6中任一项所述的催化剂，其中，上述颗粒体的磨损率为2.0wt％以下。
8、如前项1～7中任一项所述的催化剂，其中，上述颗粒体的振实密度为1.00g/ml～1.80g/ml的范围。
9、如前项1～8中任一项所述的催化剂，其中，所谓的“颗粒体的形状为略球形”是指以下特性：
(1)颗粒体开始滑动的角度为0.5°～15.0°；
(2)所有颗粒体结束滑动的角度为2.0°～30.0°。
10、一种废塑料和有机物的分解方法，该分解方法将塑料和/或有机物气化，包括在300℃～560℃的范围内对废塑料和/或有机物与催化剂一同进行加热并搅拌的工序，该催化剂含有氧化钛颗粒体，该氧化钛颗粒体担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物且活性组分为氧化钛，该废塑料和有机物的分解方法的特征在于，该催化剂具有以下特性：
(1)颗粒体的形状为略球形；
(2)所有颗粒体中的70％以上颗粒体的粒径为0.2mm～1.6mm；
(3)过渡金属和/或过渡金属氧化物的担载量为0.1wt％～10.0wt％。
11、如前项10所述的分解方法，其中，上述过渡金属和/或过渡金属氧化物为从铜、镍、铂、钯、铑、银、钴、锰、铁、钨、及它们的氧化物中选择的一种以上。
12、如前项10或11所述的分解方法，其中，上述过渡金属或过渡金属氧化物为铜或氧化铜。
13、如前项10～12中任一项所述的分解方法，其中，上述氧化铜的担载量以氧化铜换算下为0.5wt％～5.0wt％。
14、如前项10～13中任一项所述的分解方法，其中，上述颗粒体的比表面积为30m2/g～50m2/g的范围。
15、如前项10～14中任一项所述的分解方法，其中，上述颗粒体的孔隙容积为0.20cc/g～0.60cc/g的范围。
16、如前项10～15中任一项所述的分解方法，其中，上述颗粒体的磨损率为2.0wt％以下。
17、如前项10～16中任一项所述的分解方法，其中，上述颗粒体的振实密度为1.00g/ml～1.80g/ml的范围。
18、如前项10～17中任一项所述的分解方法，其中，所谓的“颗粒体的形状为略球形”是指以下特性：
(1)颗粒体开始滑动的角度为0.5°～15.0°；
(2)所有颗粒体结束滑动的角度为2.0°～30.0°。”
(发明效果)
根据本发明的使用了担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物、尤其是铜的氧化钛颗粒体进行的分解方法，与使用现有技术下的氧化钛颗粒体进行的分解方法相比，具有至少约六倍以上的处理废塑料和有机物的能力，显示出了即使在低温区域也具有高处理能力，并且也能够进行长时间分解。
附图说明
图1是表示用于测量氧化钛的磨损率的装置的图。
图2示出使用了担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体进行的聚乙烯粒料分解的结果(以0.2g/min投入)。
图3示出使用了担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体进行的聚乙烯粒料分解的结果(以0.4g/min投入)。
图4示出使用了担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体进行的聚乙烯粒料分解的结果(以0.8g/min投入)。
图5示出使用了现有技术产品的氧化钛颗粒体进行的聚乙烯粒料分解的结果(以0.2g/min投入)。
图6示出担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体对于各种塑料等的分解结果。
图7示出担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体基于温度变化的分解能力的结果。
图8示出担载有各重量百分比的氧化铜的氧化钛颗粒体的分解能力的结果。
图9示出担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的耐磨性的确认结果。
(符号说明)
201：试样容器
202：搅拌器
203：轴本
204：搅拌桨叶
具体实施方式
(催化剂的加热温度)
本发明的“催化剂的加热温度”需要为至少300℃以上且600℃以下，优选为320℃以上，特别优选为420℃～560℃，进一步优选为450℃～530℃的范围，最优选为480℃～510℃。
另外，所谓的“加热温度”，是用于使催化剂与废塑料和/或有机物发生反应的反应槽内的温度，并且是指用于保持该催化剂设定温度的设定温度。即，当设定温度为480℃时，反应槽内的催化剂温度的偏差范围为相对于设定温度大约±30℃。
进而，在反应槽内的某个位置，由于反应槽的形状或尺寸而造成有时温度会比本发明的特别优选的“催化剂的加热温度”更高或更低。但是，只要大部分催化剂维持于所需的催化剂加热温度即可。
(催化剂的特性)
本发明的催化剂的特征在于：包含担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物且活性组分为氧化钛的颗粒体。
另外，作为过渡金属，可以举出铜、铂、钯、铑、钌、银、钴、锰、铬、镉、钒、镍、铁、钨、锌、铈、铝等，并未特别限定。优选的过渡金属或过渡金属氧化物为铜、钴、铁，也包括它们的氧化物(例如氧化铜、氧化铁)。作为更具体的氧化物，可以举出氧化铜(CuO)、氧化钴(Co3O4)、氧化铁(Fe2O3)。
也可以在氧化钛上担载上述的一种以上的过渡金属和过渡金属氧化物。
而且，关于过渡金属和/或过渡金属氧化物的担载量(loadingamount)，在担载的对象仅为过渡金属时以过渡金属的重量进行换算，在担载的对象仅为过渡金属氧化物时以过渡金属氧化物的重量进行换算，在担载的对象是过渡金属和过渡金属氧化物时，以过渡金属和过渡金属氧化物双方相加后的重量进行换算。
对氧化钛颗粒体担载的过渡金属和/或过渡金属氧化物的担载量为0.1wt％～10wt％(重量百分比)，优选为0.2wt％～5.0wt％，更优选为0.3wt％～5.0wt％，进一步优选为0.5wt％～5.0wt％，最优选为1.0wt％～5.0wt％。
另外，作为氧化钛颗粒体的活性组分，不仅包括仅由氧化钛形成的氧化钛颗粒体，而且还包括氧化钛与选自氧化铝和氧化硅中的至少一种的混合物(以下有时也称为“无机氧化物”)。进而，还以从钛/铌复合氧化物、钛/硅复合氧化物、钛与选自硅和钨中的至少一种的复合氧化物、钛与选自硅和钼中的至少一种的复合氧化物、钛/铝复合氧化物、氧化锆、钛/锆复合氧化物、以及含钛的钙钛矿化合物中选择的至少一种无机氧化物作为活性组分的对象。
另外，在上述无机氧化物中，作为含钛的钙钛矿化合物，可以举出例如钛酸锶、锆钛酸钡、钛酸钙，除此之外还有将这些化合物中的钡、锆、锶及/或钙的一部分以镧、铈、钇等取代后得到的产物等，但并不限定于此。
在本发明的废塑料和有机物的分解方法中，通过在加热条件下使用合适的催化剂，能够高效率地进行废塑料、有机物的分解。进而，该催化剂能够容易地与混杂于废塑料中的金属或无机物等分离。
本发明的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的“粒径”为0.2mm～1.6mm，优选为0.3mm～1.4mm，更优选为0.4mm～1.2mm，最优选为0.5mm～1.0mm。
更详细而言，使用前的所有担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体中的70％以上、优选80％以上、更优选90％以上的颗粒体的粒径为0.2mm～1.6mm，优选为0.3mm～1.4mm，更优选为0.4mm～1.2mm，最优选为0.5mm～1.0mm。
而且，粒径的中心分布在使用前的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体中为0.4mm～1.2mm，优选为0.5mm～1.0mm。
进而，为了分解混杂有金属或无机物、尤其是稀有金属等细粒金属(微粉金属)的废塑料和有机物，上述担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的“粒径”优选为上述范围中的0.6mm～1.6mm，且优选为0.8mm～1.4mm。
即，通过使用粒径大的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体，能够使根据粒径大小差异进行的筛分变容易，从而能够提高细粒金属或无机化合物的回收率。
本发明中所述的“颗粒体的形状为略球形”，是指颗粒体(粒子)的表面的角被磨圆，粒子形状的球形程度高。
另外，作为表示粒子形状的球形程度高的指标，可以举出“圆度”、“颗粒体(粒子)的滚动倾斜角”、“休止角(安息角)”等。
本发明的“圆度测量方法”可以以下述条件和装置进行。
(条件)
在倒置型显微镜上安装CCD相机，并利用Image-Pro Plus进行图像的处理。具体而言，将担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体不重叠地放入塑料皿中。然后，利用下述倒置型显微镜以4倍的倍率获取图像后，通过Image-Pro Plus自动测量圆度。
(装置)
显微镜：倒置型显微镜TMD-300日本光学(尼康)
CCD相机：Nippon Roper K.K.，Retiga2000R(1600×1200像素)
图像处理装置：Nippon Roper K.K.，Image-Pro Plus
另外，本发明的废塑料和有机物的分解方法中使用的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的“圆度”为1.00～2.00，优选为1.00～1.50，更优选为1.00～1.40，进一步优选为1.00～1.30，最优选为1.00～1.20。
更具体而言，使用前的所有担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体中的70％以上、优选80％以上、更优选90％以上的颗粒体的“圆度”为1.00～2.00，优选为1.00～1.50，更优选为1.00～1.40，进一步优选为1.00～1.30，最优选为1.00～1.20。
本发明的“颗粒体的滚动倾斜角”可以在下述条件下进行测量。
将20克的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体放置在玻璃板上，然后使该玻璃板从水平(0度)开始进行倾斜，从而测量(1)担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体开始滑动的角度、(2)所有担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体结束滑动的角度。
另外，本发明的废塑料和有机物的分解方法中使用的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的“颗粒体的滚动倾斜角”的数值如以下所述。
(1)颗粒体开始滑动的角度为0.5°～15.0°，优选为0.5°～10.0°，更优选为0.5°～8.0°，最优选为0.5°～5.0°。
(2)所有颗粒体结束滑动的角度为2.0°～30.0°，优选为2.0°～25.0°，更优选为2.0°～22.0°，最优选为2.0°～18.0°。
本发明的“休止角”可以通过以下方法进行测量。
利用漏斗落下20克的未使用过的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体，并对以山状形成层时的斜面与水平面所形成的角度进行测量。另外，粉体流动性越佳的粉粒体，其休止角越小，相反，粉体流动性越差的粉粒体，其休止角越大。
另外，本发明的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的“休止角”为15°～35°，优选为20°～35°。
另外，作为表示本发明的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体特性的其他指标，还存在“振实密度”。
另外，在本发明中，担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的振实密度可以如下所述进行测量。
将约180克的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体投入200毫升玻璃制量筒中，使该量筒从50mm高的位置自然落到厚度为10mm的橡胶制薄片上，并重复10次，然后，使量筒从50mm远的位置处撞击木制板的侧面10次，将以上操作重复进行两次后，读取量筒的刻度来作为颗粒体的体积V(mL)，然后另外将颗粒体在110℃下干燥3小时之后，测量其重量M(g)，通过上述操作，从算式M/V求出振实密度。
另外，本发明的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的“振实密度”为1.00g/mL～1.80g/ml(克/毫升)，优选为1.03g/ml～1.60g/ml，更优选为1.05g/ml～1.55g/ml。
另外，作为表示本发明的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体特性的其他指标，还存在“磨损率”。
本发明的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的磨损率可以通过以下方法进行测量。
利用图1中所示的磨损率测量装置对磨损率进行测量。即，该磨损率测量装置是在内径为63mm、深度为86mm的试样容器201中安装搅拌器202而形成，该搅拌器202在轴体203的下端部安装有三片分别具有20mm长度的椭圆形的搅拌桨叶204，且三片搅拌桨叶204以隔开60°的间隔从轴体向直径方向延伸的方式进行安装，各搅拌桨叶分别相对于水平方向倾斜成具有45°角。该搅拌桨叶设置于使其最低边缘相距试样容器的底部为8mm的位置处。
另外，在测量担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的磨损率时，利用200毫升量筒计量150mL的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体并记录重量之后，将计量的所有氧化钛颗粒体投入至试样容器中，并使用上述搅拌器以300rpm搅拌30分钟，然后，从试样容器中取出试样并全部转移到筛孔尺寸为0.5mm的筛子上，测量通过了该筛子的试样的重量。在此，在将通过了筛孔尺寸为0.5mm的筛子的试样的重量定义为W、并将供测量的试样的重量定义为W0时，试样的磨损率A根据A＝(W/W0)×100(％)进行计算。
另外，本发明的废塑料和有机物的分解方法中使用的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的“磨损率”为2.0wt％以下，优选为1.5wt％以下，更优选为1.0wt％以下。
另外，作为表示在本发明的废塑料和有机物的分解方法中使用的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体特性的其他指标，还存在“比表面积”。
本发明的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的比表面积可以通过以下方法进行测量。
在本发明中使用BET法进行测量。详细如下所述。
BET法是在液氮的温度下使吸附占有面积已知的分子吸附在粉体粒子表面上并根据吸附量求出试样的比表面积的方法。
在本发明中，比表面积测量装置使用2300型自动测量装置(制造商：岛津制作所(株))。
另外，本发明的废塑料和有机物的分解方法中使用的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的“比表面积”为30m2/g以上，优选为33m2/g～65m2/g，更优选为35m2/g～50m2/g。
进而，由使用前的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体形成的催化剂的比表面积为35m2/g～50m2/g。
由于比表面积越大，颗粒体与废塑料的接触面越大，因此能够提高分解效率。但是，当比表面积过大时，颗粒体的耐热性变弱，并且颗粒体容易崩解，容易粉末化。
根据实施例6的结果确认了：与未担载过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体(现有技术下的氧化钛颗粒体)的“耐磨性”相比，本发明的废塑料和有机物的分解方法中使用的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的“耐磨性”高约1.63倍。
即，与现有技术下的氧化钛颗粒体相比，本发明的废塑料和有机物的分解方法中使用的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体即使长时间使用，分解效率也不会降低。
另外，在本发明的“由担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体形成的催化剂”中，担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的孔隙容积为0.10cc/g～0.80cc/g(立方厘米/克)，优选为0.20cc/g～0.60cc/g，更优选为0.30cc/g～0.55cc/g，最优选为0.40cc/g～0.50cc/g。
另外，关于由担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体形成的催化剂的孔隙容积的测量方法，可以利用本身公知的方法，在本发明中使用压汞法进行测量。详细如下所述。
压汞法是指利用水银的表面张力这一特点，施加压力以使水银进入粉体的细孔中，根据压力和所压入的水银量求出孔隙容积的方法。
在本发明中，使用了由Thermo Finnigan公司制造的孔隙率计(压汞式、最高压力：200MPa)。
本发明的“由担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体形成的催化剂”通过具有上述特性，能够长时间高效地分解废塑料、有机物。
进而，在本发明的“由担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体形成的催化剂”中，担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的粒径分布比现有技术下的氧化钛催化剂的粒径分布窄。因此，通过使用筛孔尺寸比氧化钛颗粒体的粒径分布大的筛子和比氧化钛颗粒体的粒径分布小的筛子，能够容易地分离该颗粒体与异物(混杂于塑料中的金属或无机物等)。
在本发明所使用的“氧化钛颗粒体的制造方法”中，在选自二氧化钛溶胶、硅溶胶、氧化铝溶胶以及氧化锆溶胶中的至少一种溶胶的存在下，将以上记载的无机氧化物的粉碎物进行搅拌造粒而制成球状的颗粒后，以400℃～850℃范围内的温度进行煅烧。然后，通过筛分，得到具有0.10mm～1.20mm范围粒径的煅烧后的颗粒体。
另外，上述搅拌造粒如公知那样，是指对粉体(本发明中为上述无机氧化物的粉体)和液体粘结剂(本发明中为上述的溶胶)进行搅拌，利用溶胶进行粉体的凝聚，并且，利用高速搅拌桨叶带来的剪切效果进行得到上述粉体固结化的凝聚体的造粒，另外，根据所使用的溶胶的量、搅拌桨叶的转速、造粒时间等，能够任意地调节所得到的凝聚粒的固结度或粒度。另外，通过适当地选择搅拌造粒装置的造粒容器内的底盘，也能够进一步使所得到的凝聚体的形状球形化。
在本发明中，用于搅拌造粒上述无机氧化物的造粒机没有特别限定，优选使用例如株式会社奈良机械制作所制造的NMG系列混合造粒机、Fukae Powtec Corporation制造的高速搅拌机或HIGH FLEX GRAL、Nippon Eirich Co.，Ltd.制造的Eirich强力混合机(Eirich逆流式高速混合机)、G-Labo Inc.制造的HS G系列高速搅拌造粒机、Dalton Corporation制造的SPG系列捏合/高速搅拌造粒机或高速混合机/细粒机Spartan-Ryuza、Powrex Corporation制造的VG-CT系列立式造粒机等。
为了进一步提高通过在上述溶胶的存在下对上述无机氧化物进行搅拌造粒而得到的颗粒的球形性、并且使颗粒的粒度分布更精确，也可以将进行搅拌造粒而得到的颗粒在上述溶胶的存在下利用选自滚筒造粒和流化床造粒中的至少一种方法进一步进行造粒。
在进行该造粒时，为了使所得到的颗粒更硬且进一步提高颗粒的耐磨性，也可以将上述无机氧化物的粉碎物和将上述溶胶干燥、煅烧后进行粉碎而得到的粉碎物的混合物与上述溶胶一同加以使用。
如已公知的那样，滚筒造粒是指对粉体与液体粘结剂的混合物赋予翻滚运动从而得到凝聚粒的造粒方法。流化床造粒也如已公知的那样，是指将液体粘结剂供给至粉体的流化床，粒子之间因粘结剂形成交联从而得到凝聚粒的造粒方法。
如此，在将上述无机氧化物进行搅拌造粒，进而利用选自滚筒造粒和流化床造粒中的至少一种方法进一步进行造粒之后，将所得到的颗粒如上述那样以400℃～850℃范围的温度进行煅烧，然后，通过筛分而收集粒径处于0.1mm～1.2mm范围内的粒子，由此，能够得到具有所需粒度的颗粒体来作为本发明所涉及的催化剂。
对于用于上述造粒的滚筒造粒机或流化床造粒机(复合造粒机)，在本发明中也没有特别地限定，例如，可以举出Dalton Corporation制造的流化床造粒装置“NEW/MARUMERIZER(新球形造粒机)”或球形整粒机“MARUMERIZER(球形造粒机)”、Powrex Corporation制造的流化床造粒装置或翻滚流化包衣装置“Multiplex”系列等。
通过利用以下的方法使上述得到的颗粒体担载过渡金属和/或过渡金属氧化物，能够得到本发明的“担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体”。详细的方法如下所述。
迄今为止，已知有多种使氧化钛颗粒体担载过渡金属和/或过渡金属氧化物的方法。
本发明的催化剂在担载过渡金属和/或过渡金属氧化物的方法上并未受到任何限定，例如，可以利用浸渍法、混揉法、沉积法、离子交换法、共沉淀法、或者这些方法的组合等进行实施。但是，对于本发明所涉及的催化剂，也优选使用这些方法中的浸渍法来担载过渡金属和/或过渡金属氧化物。
利用浸渍法，能够得到具有高活性和高耐磨强度的催化剂。根据该方法，能够通过将上述得到的颗粒体浸渍在硝酸盐或乙酸盐等可溶性的过渡金属盐的水溶液中，接着进行干燥，然后以200℃～500℃进行煅烧，由此得到催化剂。
进而，根据本发明，在使上述那样的颗粒体担载过渡金属和/或过渡金属氧化物时，过渡金属和/或过渡金属氧化物的担载量通常在0.1wt％～10wt％的范围内。当过渡金属和/或过渡金属氧化物的担载量分别小于上述下限值时，无法使催化剂具有足够的活性，另一方面，即使过渡金属和/或过渡金属氧化物的担载量分别超过上述上限值，也不能获得与之相应的催化剂活性的增加。但是，也可以根据需要对颗粒体担载分别超过上述上限值的过渡金属和/或过渡金属氧化物。
本发明的废塑料和有机物的分解方法中使用的废塑料和有机物的分解装置，可以使用任意一种公知的分解装置。但是，由于本发明的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的分解效率非常高，因此，较之现有技术下的间歇式分解装置，优选使用该颗粒体与废塑料和有机物的接触效率高的催化剂循环式的废塑料和有机物的分解装置。另外，关于催化剂循环式的废塑料和有机物的分解装置，在国际公开2007/122967号公报中已有记载。
进而，在上述废塑料和有机物的分解装置中，在上述的废塑料和有机物处理装置之外还包括氧化催化剂处理装置和/或还原催化剂处理装置，并且进一步优选包括石灰中和处理装置。
另外，在本发明的分解方法中所使用的分解装置中，可以设有以下的任意一种以上的装置。
(1)氧化铝催化剂处理装置
(2)废塑料和有机物的粉碎装置
(3)载气供给装置
(4)回收从废塑料和有机物处理装置的反应槽排出的飞散的金属、无机物和/或催化剂的装置
(5)旋风集尘装置(第一集尘装置)
(6)带有袋式除尘器的集尘装置(第二集尘装置)
(7)热交换装置
(8)预热器装置
(9)排风机装置
(10)冷却装置
(11)热回收装置
(12)氯化氢连续测量装置
(13)CO连续测量装置
(14)警报装置
(15)氧化催化剂处理装置或还原催化剂处理装置
本发明的“废塑料和有机物的分解系统”是指：使用任一上述分解装置，进而使用本发明的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体进行废塑料和有机物的分解。
进而，在本发明的废塑料和有机物的分解方法或分解系统中，例如在所处理的废塑料是聚氯乙烯、聚氨酯、特氟隆(注册商标)等各种医疗废弃物塑料时，处理过程中会产生氯化氢、硫化物、氟化氢、氰气、含氮化合物。由于氯化氢等不能直接排放到大气中，因此优选引入石灰中和处理装置。
对于由担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体形成的催化剂与废塑料的搅拌，虽然因反应容器的容积量、搅拌桨叶的形状及搅拌方法的不同而存在差别，但搅拌的转速为5rpm～80rpm，优选为10rpm～60rpm。另外，无论反应容器是间歇式的或是循环式的，都优选相同的转速。
这是考虑了以下情况的值，即，当转速过快时，担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的磨损大，但是当使转速变慢时，担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体与废塑料和/或有机物的接触效率下降这一情况。
关于能够适用于本发明的分解方法或分解系统的废塑料和有机物，并没有特别地限定，除了聚乙烯、聚丙烯等通用的热塑性塑料之外，热固性塑料也能够通过本发明的方法被分解并气化。另外，从分解效率方面考虑，废塑料和有机物优选进行粉碎而形成数mm3见方左右的大小，但是也可以不粉碎而进行分解处理。
另外，作为本发明的废塑料和有机物分解方法的分解对象，可以举出塑料例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、特氟隆(注册商标)，或者，尼龙(例如，尼龙6等)、ABS树脂、环氧树脂玻璃布层压板、尿布、人工透析装置、抗癌剂、基因研究相关处理物、细菌或微生物处理物、信息终端物、机密信息物(例如CD-R等)、油类(例如硅油等)、汽车或家电废塑料、贵重金属回收、有机物与金属无机物的分离等，且分解对象也包括有机物，没有特别的限定。进而，在医疗废弃物的情况下，根据用途混合不锈钢、铝等金属，或者在表面蒸镀、粘附金属等。另外，所谓的废塑料，不是仅以使用过的塑料作为对象，也将未使用的但已不要的塑料、有机物作为对象。
下面举以实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例的任何限定。
实施例1
(本发明的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的制造)
利用下述多种方法制造了本发明中所使用的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体。详细如下所述。
(1)担载有氧化铜的氧化钛颗粒体1
在使用硫酸法的氧化钛制备工序中，将通过水解工序得到的钛氢氧化物的浆料进行过滤、水洗，接着进行再浆化(repulping)，由此得到浆料A。在该浆料A中加入硝酸作为溶胶化剂，得到钛氧化物的溶胶B。进而，将该溶胶B的一部分加热至100℃并干燥，形成干燥凝胶，将该干燥凝胶在电炉中以500℃煅烧3小时，得到氧化钛煅烧物C。
将该氧化钛煅烧物C进行粉碎，并且，使用Dalton Corporation制造的SPG-25型高速搅拌造粒机在搅拌桨叶250rpm、高速切碎机3000rpm的条件下，对得到的粉碎物一边喷雾用水稀释5倍后的上述溶胶B，一边进行造粒，由此得到氧化钛粒子。
将该氧化钛粒子在100℃下干燥3小时，接着以600℃进行煅烧后，利用筛孔尺寸为1.19mm和0.104mm的筛子进行筛分，将粒径为01.mm～1.2mm的颗粒体作为100wt％。
另外，在本发明中，“粒径为0.1mm～1.2mm的颗粒体”是指：使用由不锈钢制金属丝网制成的15目标准筛(丝径：0.5mm，筛孔尺寸：1.19mm)和150目标准筛(丝径：0.065mm，筛孔尺寸：0.104mm)进行筛分而得到的通过15目标准筛(通过部分)并残留在150目标准筛上(残留部分)的颗粒体。
具体而言，如以下所示进行操作而得到粒径为0.1mm～1.2mm的颗粒体。即，将上述15目标准筛安装在由株式会社吉田制作所制造的Ro-Tap标准筛振荡器的上盖上，并将上述150目标准筛安装在上述Ro-Tap标准筛振荡器的下托皿上，然后，将100g的氧化钛颗粒体作为试样供给至15目标准筛上，以振荡转速300rpm、击打数150次/分钟筛分3分钟，从而得到通过15目标准筛(通过部分)并残留在150目标准筛上(残留部分)的颗粒体来作为粒径为0.1mm～1.2mm的颗粒体。
最后，将该颗粒体浸渍在不同浓度的硝酸铜水溶液中，进而在进行干燥之后，以500℃进行煅烧，从而得到了担载有1wt％CuO、3wt％CuO、或5wt％CuO的氧化钛颗粒体。另外，氧化铜的担载量通过荧光X射线来确认。
(2)担载有氧化铜的氧化钛颗粒体2
将在上述(1)中得到的钛氢氧化物的浆料A在100℃下进行加热、干燥而制成干燥的凝胶，然后，将该干燥的凝胶在电炉中以500℃煅烧3小时后进行粉碎处理，得到氧化钛煅烧物D的粉碎物，然后将50重量份的该氧化钛煅烧物D的粉碎物和50重量份的上述氧化钛煅烧物C的粉碎物进行混合。
对该50重量份的氧化钛煅烧物D的粉碎物和50重量份的氧化钛煅烧物C的粉碎物的混合物进行与上述(1)同样的处理，并将所得到的粒子干燥、煅烧，进行筛分，由此得到粒径为0.1mm～1.2mm的颗粒体。
最后，将该颗粒体浸渍在不同浓度的硝酸铜水溶液中，进而在进行干燥之后，以500℃进行煅烧，从而得到了担载有1wt％CuO、3wt％CuO、或5wt％CuO的氧化钛颗粒体。另外，氧化铜的担载量通过荧光X射线来确认。
(3)担载有氧化铜的氧化钛颗粒体3
利用滚筒造粒机“MARUMERIZER”对上述(1)中得到的氧化钛颗粒体一边喷雾上述氧化钛煅烧物C的粉碎物和用水稀释4倍后的上述溶胶B，一边进一步整粒成球状，并对得到的粒子进行与上述(1)同样的处理，从而得到粒径为0.1mm～1.2mm范围的颗粒体。
最后，将该颗粒体浸渍在不同浓度的硝酸铜水溶液中，进而在进行干燥之后，以500℃进行煅烧，从而得到了担载有1wt％CuO、3wt％CuO、或5wt％CuO的氧化钛颗粒体。另外，氧化铜的担载量通过荧光X射线来确认。
(4)担载有氧化铜的氧化钛颗粒体4
将在上述(1)中得到的钛氧化物的溶胶B和钨酸铵进行了混合。将该混合物在100℃下加热、干燥而制成干燥的凝胶，然后，将该干燥的凝胶在电炉中以500℃煅烧3小时，得到钛/钨复合氧化物E(氧化钛/氧化钨的重量比为90∶10)的煅烧物。
将该钛/钨复合氧化物E的煅烧物进行粉碎，得到粉碎物。利用DaltonCorporation制造的SPG-25型高速搅拌造粒机在搅拌桨叶250rpm、高速切碎机3000rpm的条件下，对该粉碎物一边喷雾用水稀释5倍后的上述溶胶B，一边进行造粒，从而得到钛/钨复合氧化物颗粒。
接着，利用球形整粒机“MARUMERIZER”，对该颗粒一边喷雾上述钛/钨复合氧化物E的煅烧物的粉碎物和用水稀释4倍后的上述溶胶B，一边进一步整粒成球形，并对得到的颗粒进行与上述(1)同样的处理，从而得到粒径为0.1mm～1.2mm的颗粒体。
最后，将该颗粒体浸渍在不同浓度的硝酸铜水溶液中，进而在进行干燥之后，以500℃进行煅烧，从而得到了担载有1wt％CuO、3wt％CuO、或5wt％CuO的钛/钨复合氧化物的颗粒体。另外，氧化铜的担载量通过荧光X射线来确认。
(5)担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体5
利用与上述(1)～(4)中记载的方法相同的方法，得到了取代担载有CuO而担载有Co3O4、Fe2O3、Mn2O3以及NiO的氧化钛颗粒体。
确认了上述担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体1～5的特性均包含在以下范围内。
利用BET法得到的比表面积：30m2/g～50m2/g
利用压汞法得到的孔隙容积：0.20cc/g～0.60cc/g
振实密度：1.00g/ml～1.80g/ml
磨损率：2.0wt％以下
颗粒体开始滑动的角度：0.5°～15.0°
所有颗粒体结束滑动的角度：2.0°～30.0°
圆度：1.00～2.00
休止角：15°～35°
(现有技术下的氧化钛颗粒体的制造)
按照国际公开2010/021122号公报中记载的方法得到了氧化钛颗粒体。该氧化钛颗粒体的特性如下所述。
比表面积(m2/g)：39.3
孔隙容积(cc/g)：0.42
平均孔径：624
实施例2
(本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的处理能力的确认)
对本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的处理能力与现有技术产品的未担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的处理能力进行了比较。各条件以及使用的装置如下所述。
1、实验装置(反应容器)：1kg容量的搅拌式分解实验机
2、导入空气流量：50L/min
3、反应容器内温度：480℃
4、使用的催化剂：800克
实施例1的(1)中得到的担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体
现有技术下的氧化钛颗粒体
5、废塑料：聚乙烯粒料(投入间隔为1分钟)
6、废塑料投入量：0.2g/min、0.4g/min、0.8g/min
7、分解槽搅拌桨叶的转速：60rpm
8、排气量：340L/min(排风机：60Hz)
9、分解槽气体取样量：0.4L/min
10、气体浓度{NO/NOx、CO、CO2、O2、SO2}的测量使用气体浓度连续测量器PG-250(制造商：堀场制作所)。
另外，在废塑料的分解中，使用O2将塑料(有机物)分解为H2O和CO2。因此，消耗多的O2并产生多的CO2这一情况，成为表示分解能力(效率)高的指标。而且，SO2的产生量成为甲烷生成反应的指标，CO的产生量成为有机物未分解的指标。因此，SO2的产生量少、进而CO的产生量少这一情况，成为表示分解能力(效率)高的指标。
11：其他
石灰：700克、MnO2催化剂入口温度：200℃、Pt催化剂入口温度：400℃
(使用担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体的分解结果)
图2～图4中示出了担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体的处理能力的结果。
当聚乙烯粒料以0.2g/min投入(图2)时，CO浓度上升至约50ppm～92ppm，CO2浓度为约2.0vol％～2.2vol％(体积百分比)，SO2浓度上升至约6ppm。
当聚乙烯粒料以0.4g/min投入(图3)时，CO浓度上升至约90ppm～150ppm，CO2浓度为约4.0vol％～4.5vol％，SO2浓度上升至约8.0ppm～15ppm。
当聚乙烯粒料以0.8g/min投入(图4)时，CO浓度上升至约150ppm～360ppm，CO2浓度为约3.0vol％～7.5vol％，SO2浓度上升至约10ppm～170ppm。
另外，在上述任一结果中，反应容器内的担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物的氧化钛颗粒体的量均未发生变化。
(使用现有技术产品的氧化钛颗粒体的分解结果)
图5中示出现有技术产品的氧化钛颗粒体的处理能力的结果。
当聚乙烯粒料以0.2g/min投入时，CO浓度上升至约3500ppm～4600ppm，CO2浓度为约1.0vol％～1.4vol％，SO2浓度上升至约40ppm～470ppm。
(担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体的分解效率与现有技术产品的氧化钛颗粒体的分解效率的比较)
利用CO产生量和SO2产生量，对以0.2g/min投入聚乙烯粒料时的、使用担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体的分解效率与使用现有技术产品的氧化钛颗粒体的分解效率进行了比较。
对于CO产生量，在使用担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体的情况下为约50ppm～92ppm，另一方面，在使用现有技术产品的氧化钛颗粒体的情况下为约3500ppm～4600ppm。因此，担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体的分解能力(以CO产生量进行的比较)是现有技术产品的氧化钛颗粒体的分解能力的约38倍～92倍。
对于SO2产生量，在使用担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体的情况下为约6ppm，另一方面，在使用现有技术产品的氧化钛颗粒体的情况下为约40ppm～470ppm。因此，担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体的分解能力(以SO2产生量进行的比较)是现有技术产品的氧化钛颗粒体的分解能力的约6倍～78倍。
实施例3
(本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体对于各种塑料等的处理能力的确认)
对本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体对于各种塑料等的处理能力进行了确认。而且，针对硅油，也对本发明的氧化钛颗粒体的处理能力与现有技术产品的氧化钛颗粒体的处理能力进行了比较。各条件以及使用的装置如下所述。
1、实验装置(反应容器)：1kg容量的搅拌式分解实验机
2、导入空气流量：设定成使最终排气中的O2浓度为12％
3、反应容器内温度：430℃～530℃(按处理的塑料的种类进行设定)
4、使用的催化剂：800g
实施例1的(1)中得到的担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体
现有技术下的氧化钛颗粒体(仅针对硅油进行)
5、所处理的塑料等：聚乙烯、PET、聚碳酸酯、聚苯乙烯、尼龙6、氯乙烯、ABS、聚氨酯、硅油、环氧树脂玻璃布层压板
6、塑料等投入量：1.0g/min、1.5g/min、2.0g/min、0.5ml/min、1.0ml/min(参照图6)。
7、分解槽搅拌桨叶的转速：60rpm
8、排气流量：考虑到供给空气在排气温度下膨胀而将排气量设定成使分解槽稍有负压。
9、还原催化剂入口温度：200℃
10、氧化催化剂入口温度：450℃(但是，对于硅油为500℃，对于环氧树脂玻璃布层压板为530℃)
11、气体浓度(NOx、CO、CO2、O2、CH4)的测量使用气体浓度连续测量器PG-250(制造商：堀场制作所)。
12、分解处理方法：将各塑料(硅油和环氧树脂玻璃布层压板除外)以1g/min、1.5g/min、2g/min分别连续投入5次(n＝5)。但是，硅油以0.5ml/min、1ml/min分别连续投入5次(n＝5)，环氧树脂玻璃布层压板以1g/min、2g/min分别连续投入5次(n＝5)。
关于投入的时间点(timing)，是将分解槽内的催化剂温度一旦下降到低于设定温度后开始上升并达到接近设定温度时这一时间点设定为n＝1的投入开始。投入开始后，每隔1分钟连续进行投入(但是，仅在PET以1g/min进行投入的情况下，是在温度下降时且在达到了设定温度时进行投入)。
(担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体对于各种塑料等的分解结果)
图6示出了担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体对于各种塑料等的分解结果。从图6明确可知：担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体将聚乙烯、PET、聚碳酸酯、聚苯乙烯、尼龙6、氯乙烯、ABS、聚氨酯、硅油以及环氧树脂玻璃布层压板完全分解。
进而，当硅油以0.5ml/min投入时，在使用担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体进行处理的情况下，CO浓度上升至47ppm，而在使用现有技术下的氧化钛颗粒体进行处理的情况下，CO浓度上升至1200ppm(未图示)。因此，担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体的分解能力(以CO的产生量进行的比较)是现有技术产品的氧化钛颗粒体的分解能力的约25倍。
实施例4
(本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体基于温度变化的处理能力的确认)
对本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体基于温度变化引起的处理能力的变化进行了确认。各条件以及使用的装置如下所述。
1、实验装置(反应容器)：1kg容量的搅拌式分解实验机
2、导入空气流量：常温下50L/min
3、反应容器内的氧化钛的设定温度：300℃～420℃(参照图7A)
4、使用的催化剂：800g
实施例1的(1)中得到的担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体
现有技术下的氧化钛颗粒体
5、所处理的塑料：聚乙烯
6、聚乙烯的投入量：1.0g/次
7、分解槽搅拌桨叶的转速：60rpm
8、排气流量：120L/min
9、还原催化剂入口温度：200℃
10、氧化催化剂入口温度：530℃
11、气体浓度{CO、CO2、O2}的测量使用气体浓度连续测量器PG-250(制造商：堀场制作所)。
(担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体基于温度变化的分解能力的结果)
图7A～图7C示出了担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体基于温度变化的分解能力的结果。如从图7A明确可知那样确认到了：担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体在设定温度300℃、320℃、340℃、360℃、380℃、400℃以及420℃下的分解能力，与现有技术下的氧化钛颗粒体在设定温度300℃、320℃、340℃、360℃、380℃、400℃以及420℃下的分解能力相比是非常高的。
另外，从图7B明确可知：现有技术下的氧化钛颗粒体的分解能力从340℃附近起急剧上升。另一方面，从图7C明确可知：担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体的分解能力从300℃附近起急剧上升。即，与现有技术下的氧化钛颗粒体相比，担载有氧化铜的氧化钛颗粒体即使在低温下分解效率也高。
因此，确认了：与现有技术产品的氧化钛颗粒体的最合适加热温度范围相比，担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的最合适加热温度范围宽。
实施例5
(本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体中的最合适铜担载量的确认)
对本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体中的最合适铜担载量进行了确认。各条件以及使用的装置如下所述。
1、实验装置(反应容器)：小型搅拌式实验机
2、导入空气流量：50L/min
3、反应容器内温度：480℃
4、使用的催化剂：800g
实施例1的(1)中得到的担载有1wt％、3wt％、5wt％CuO的氧化钛颗粒体
现有技术下的氧化钛颗粒体
5、所处理的塑料等：聚乙烯
6、塑料等的投入量：参照图8
7、分解槽搅拌桨叶的转速：60rpm
8、排气流量：340L/min(排风机：60Hz)
9、分解槽气体采样量：0.4L/min
10、石灰粒料：700g
11、MnO2催化剂入口温度：200℃
12、Pt催化剂入口温度：400℃
13、气体浓度(CO、CO2、O2、CH4)的测量使用气体浓度连续测量器PG-250(制造商：堀场制作所)。
(本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体中的最合适铜担载量的确认结果)
图8示出了担载有各重量百分比(1wt％、3wt％、5wt％)氧化铜的氧化钛颗粒体的分解能力的结果。如从图8明确可知那样确认到了：与现有技术下的氧化钛颗粒体的分解能力相比，担载有各重量百分比氧化铜的氧化钛颗粒体的分解能力是非常高的。
另外，关于CO的产生量，在担载有1wt％CuO的氧化钛颗粒体的情况下为418ppm，在担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体的情况下为145ppm，在担载有5wt％CuO的氧化钛颗粒体的情况下为199ppm。因此，确认到了：本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体中的最合适的铜担载量范围是3wt％～5wt％。
实施例6
(本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的耐磨性的确认)
对本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的耐磨性与现有技术产品的氧化钛颗粒体的耐磨性进行了比较。各条件以及使用的装置如下所述。
(1)试验机
在小型搅拌式试验机的搅拌桨叶的底面和垂直桨叶上安装180＃砂纸，使该桨叶在氧化钛颗粒体催化剂中旋转而进行试验。
(2)使用的氧化钛催化剂
实施例1的(1)中得到的担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体
现有技术下的氧化钛颗粒体
(3)试验条件
搅拌桨叶的转速：60rpm
试验时间：24小时
磨损量的测量：将试验前利用50目筛(筛孔尺寸：0.3mm)去除微粉后的氧化钛填充至试验机中，搅拌24小时。在该搅拌后，利用相同的50目筛将氧化钛催化剂分离成留在筛上的颗粒和通过筛的颗粒，并对其重量进行测量。
(本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的耐磨性的确认结果)
图9示出了本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的耐磨性的确认结果。如从图9明确可知那样确认到了：担载有3wt％CuO的氧化钛颗粒体的磨损率比现有技术产品的氧化钛颗粒体的磨损率低约1.63倍。因此，本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的可使用时间比现有技术产品的氧化钛颗粒体的可使用时间长约1.63倍。
(综述)
根据以上可知：本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的处理能力是现有技术产品的氧化钛颗粒体的处理能力的至少约6倍以上。而且，与现有技术产品的氧化钛颗粒体的最合适加热温度范围相比，本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的最合适加热温度范围宽，且在低温下也显示出高处理能力。进而，本发明的担载有氧化铜的氧化钛颗粒体的可使用时间比现有技术产品的氧化钛颗粒体的可使用时间长约1.63倍。
此外，本领域技术人员基于其知识，在不脱离本发明主旨的范围内，均能够以追加各种改进、修改、变化的形态实施本发明的所有实施例。
(工业实用性)
相较之使用现有技术下的氧化钛颗粒体的分解方法，本发明的使用了担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物、尤其是铜的氧化钛颗粒体的分解方法具有至少约6倍以上的处理废塑料和有机物的能力，且即使在低温区域也显示出高处理能力，而且能够进行长时间分解。

Claims (18)

1.一种催化剂，是废塑料和有机物分解用的催化剂且含有氧化钛颗粒体，所述氧化钛颗粒体担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物且活性组分为氧化钛，所述催化剂的特征在于具有以下特性：
(1)颗粒体的形状为略球形；
(2)所有颗粒体中的70％以上颗粒体的粒径为0.2mm～1.6mm；
(3)过渡金属和/或过渡金属氧化物的担载量为0.1wt％～10.0wt％。
2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，
所述过渡金属和/或过渡金属氧化物为从铜、镍、铂、钯、铑、银、钴、锰、铁、钨、及它们的氧化物中选择的一种以上。
3.如权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述过渡金属或过渡金属氧化物为铜或氧化铜。
4.如权利要求1～3中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述氧化铜的担载量以氧化铜换算下为0.5wt％～5.0wt％。
5.如权利要求1～4中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述颗粒体的比表面积为30m2/g～50m2/g的范围。
6.如权利要求1～5中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述颗粒体的孔隙容积为0.20cc/g～0.60cc/g的范围。
7.如权利要求1～6中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述颗粒体的磨损率为2.0wt％以下。
8.如权利要求1～7中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述颗粒体的振实密度为1.00g/ml～1.80g/ml的范围。
9.如权利要求1～8中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述“颗粒体的形状为略球形”是指以下特性：
(1)颗粒体开始滑动的角度为0.5°～15.0°；
(2)所有颗粒体结束滑动的角度为2.0°～30.0°。
10.一种废塑料和有机物的分解方法，该分解方法将塑料和/或有机物气化，包括在300℃～560℃的范围内对废塑料和/或有机物与催化剂一同进行加热并搅拌的工序，所述催化剂含有氧化钛颗粒体，所述氧化钛颗粒体担载有过渡金属和/或过渡金属氧化物且活性组分为氧化钛，所述废塑料和有机物的分解方法的特征在于，所述催化剂具有以下特性：
(1)颗粒体的形状为略球形；
(2)所有颗粒体中的70％以上颗粒体的粒径为0.2mm～1.6mm；
(3)过渡金属和/或过渡金属氧化物的担载量为0.1wt％～10.0wt％。
11.如权利要求10所述的分解方法，其特征在于，
所述过渡金属和/或过渡金属氧化物为从铜、镍、铂、钯、铑、银、钴、锰、铁、钨、及它们的氧化物中选择的一种以上。
12.如权利要求10或11所述的分解方法，其特征在于，所述过渡金属或过渡金属氧化物为铜或氧化铜。
13.如权利要求10～12中任一项所述的分解方法，其特征在于，所述氧化铜的担载量以氧化铜换算下为0.5wt％～5.0wt％。
14.如权利要求10～13中任一项所述的分解方法，其特征在于，所述颗粒体的比表面积为30m2/g～50m2/g的范围。
15.如权利要求10～14中任一项所述的分解方法，其特征在于，所述颗粒体的孔隙容积为0.20cc/g～0.60cc/g的范围。
16.如权利要求10～15中任一项所述的分解方法，其特征在于，所述颗粒体的磨损率为2.0wt％以下。
17.如权利要求10～16中任一项所述的分解方法，其特征在于，所述颗粒体的振实密度为1.00g/ml～1.80g/ml的范围。
18.如权利要求10～17中任一项所述的分解方法，其特征在于，所述“颗粒体的形状为略球形”是指以下特性：
(1)颗粒体开始滑动的角度为0.5°～15.0°；
(2)所有颗粒体结束滑动的角度为2.0°～30.0°。
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