DE4223662A1 - Ozonfilter und sein herstellungsverfahren - Google Patents

Ozonfilter und sein herstellungsverfahren

Info

Publication number
DE4223662A1
DE4223662A1 DE4223662A DE4223662A DE4223662A1 DE 4223662 A1 DE4223662 A1 DE 4223662A1 DE 4223662 A DE4223662 A DE 4223662A DE 4223662 A DE4223662 A DE 4223662A DE 4223662 A1 DE4223662 A1 DE 4223662A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
manganese dioxide
ozone
ozone filter
carrier
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4223662A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4223662C2 (de
Inventor
Isao Terada
Shinichiro Arai
Nobuo Tomita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichias Corp
Original Assignee
Nichias Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichias Corp filed Critical Nichias Corp
Publication of DE4223662A1 publication Critical patent/DE4223662A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4223662C2 publication Critical patent/DE4223662C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/32Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/34Manganese
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8671Removing components of defined structure not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8668
    • B01D53/8675Ozone
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00Gas separation
    • Y10S55/05Methods of making filter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24149Honeycomb-like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Ozonzersetzung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Ozonfilter, der einen Träger hat, der aus Papier, welches aus anorganischen Fasern gemacht ist, zusammengesetzt ist, der mit einer Lösung eines feinen pulverartigen aktiven Mangandioxids imprägniert ist, wodurch ein Hochleistungs-Ozonfilter bereitgestellt wird, der sich zur Verwendung bei der Verhinderung von Ozonemission eignet.
Aufgrund der starken oxidierenden Wirkung von Ozon ist es brauchbar bei der Sterilisation, Desinfektion und anderen Behandlungsanwendungen. Ozon wird auch in großem Umfang auf dem Gebiet der medizinischen Behandlung und der Nahrungsmittelherstellung verwendet. Obwohl Ozon viele nützliche Anwendungen hat, kann es für menschliches Leben sehr schädlich sein. Z.B. verursacht die Giftigkeit, welche Ozon aufweist, eine Reizung des menschlichen Atemsystems, wenn die toxische Konzentration in Luft 0,1 Teilchen pro Million (ppm) überschreitet, und gefährdet das menschliche Leben, wenn sie 50 ppm überschreitet. Die Ozonmenge in der Luft ist in den letzten Jahren angestiegen aufgrund der Erzeugung von Ozon durch Maschinen wie elektrostatische Kopiermaschinen und dergleichen. Es ist deshalb wünschenswert, ein einfaches Verfahren zum Zersetzen von Ozon in der Luft zu entwickeln.
Herkömmlicherweise schließen Ozonverarbeitungstechnologien ein Verfahren der Adsorption an Aktivkohle, ein thermisches Zersetzungsverfahren, ein nasses Verfahren und ein Kontaktzersetzungsverfahren ein. Das Kontaktzersetzungsverfahren ist in vielerlei Hinsicht vorteilhaft, weil es extrem sicher ist, bei gewöhnlichen Temperaturen durchgeführt werden kann und leicht in kleinem Maßstab durchgeführt werden kann.
Mangandioxid wird herkömmlicherweise als Zersetzungskatalysator verwendet, wie es z. B. in der japanischen Patent-Veröffentlichung Nr. 4 094/1976, der japanischen Patentanmeldung Nr. 8 456/1980 und der japanischen Patent-Veröffentlichung Nr. 2 45 850/1989 gezeigt wird. Zusätzlich ist ein Katalysator auf Nickelbasis als Zersetzungskatalysator verwendet worden. Die Katalysatoren auf Mangandioxidbasis sind jedoch bezüglich der Kosten vorteilhafter. In einer Ozonzersetzungsreaktion, ebenso wie in einer Dampfphasenkontakt-Zersetzungsreaktion, ist es erwünscht, eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit dadurch zu erreichen, daß das verarbeitete Gas und der Katalysator positiv miteinander in Kontakt kommen, während gleichzeitig jeder Druckverlust, der dadurch auftritt, minimiert wird. Folglich ist es nötig, einen hochaktivierten Katalysator zu verwenden und große Aufmerksamkeit dem Verfahren zu widmen, das verwendet wird, um das verarbeitete Gas in Kontakt mit dem Katalysator zu bringen. Ozonfilter, die verwendet werden, um Ozon in der Luft zu zersetzen, welches von Büromaschinen und dergleichen erzeugt wird, sind bezüglich der Größe und der erzeugten Lärmpegel beschränkt. Da die Ozonkonzentration in der Luft gewöhnlich sehr niedrig ist, ist es besonders wichtig, daß ein großes Luftvolumen mit einer kleinen Menge an Katalysator bei einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit und einem verminderten Druckverlust unter Verwendung solcher Ozonfilter verarbeitet wird. Typischerweise haben solche Ozonfilter einen Katalysator, der auf einen Träger mit einer Wabenstruktur aufgetragen ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Hochleistungs-Ozonfilter bereitzustellen, der mit einer hohen Raumgeschwindigkeit verwendet werden kann und dessen Druckverlust klein ist. Der Ozonfilter der vorliegenden Erfindung ist folglich zur Verwendung bei der Verhinderung der Ozonemission geeignet, wenn er in einer Büromaschine oder dergleichen angebracht ist.
Der Ozonfilter gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß feines pulverartiges Mangandioxid mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 150 µm und einer spezifischen Oberfläche von nicht weniger als 100 m2/g in einer Menge von nicht weniger als 40 g/m2 auf einem Träger fixiert ist, der aus einem Papier aus anorganischen Fasern zusammengesetzt ist, die eine hohe Porosität und eine Restporosität von 50% oder mehr haben.
Zusätzlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Ozonfilters, dadurch gekennzeichnet, daß feines pulverartiges aktiviertes Mangandioxid, mit einer Teilchengröße von 0,3 bis 50 µm und einer spezifischen Oberfläche von nicht weniger als 150 m2/g in Wasser zusammen mit einem Bindemittel dispergiert ist, ein Träger der aus Papier zusammengesetzt ist und aus anorganischen Fasern gemacht ist und eine Porosität von 70 bis 95% hat, mit einer resultierenden Lösung mit aktivierten Mangandioxid dispergiert in Wasser imprägniert wird und nicht weniger als 40 g/m2, auf der Basis des Trockengewichts, an aktiviertem Mangandioxid an den Träger anhaften gelassen wird und dann der Träger getrocknet wird.
Wie oben beschrieben ist ein erstes Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß feines pulverartiges aktiviertes Mangandioxid mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 150 µm, vorzugsweise 0,3 bis 50 µm, und einer spezifischen Oberfläche von nicht weniger als 100 (vorzugsweise 150) m2/g als Katalysator verwendet wird. Der aktivierte Mangandioxidkatalysator ist, wie oben festgestellt, bekannt; Jedoch ist, wenn die Korngröße nicht innerhalb des oben erwähnten Bereichs liegt, es schwierig, daß ein großes Volumen des Katalysators von einem Träger, der aus Papier zusammengesetzt ist, das aus anorganischen Fasern gemacht ist, getragen wird und einheitlich in einen Kernbereich des Trägers aufgetragen wird. Zusätzlich kann, außer wenn die spezifische Oberfläche nicht weniger als 100 m2/g beträgt, ein Ozonfilter mit einer herausragenden Ozonzersetzungsfähigkeit nicht erhalten werden, selbst wenn andere Anforderungen erfüllt sind. Solch ein Mangandioxidkatalysator, der eine feine pulverartige Konfiguration und eine große spezifische Oberfläche hat, ist nicht allgemein üblich. Ein solcher Mangandioxidkatalysator kann jedoch leicht erhalten werden, wenn die Herstellung sorgfältig, unter Verwendung eines Verfahrens, in dem z. B. eine Suspension von Mangancarbonat in Wasser mit einer wäßrigen Lösung eines oxidierenden Mittels wie etwa Hypochlorit oder Permanganat umgesetzt wird, der resultierende Niederschlag aus Mangandioxid einer Oxidationsbehandlung ausgesetzt wird und mit einem Alkali neutralisiert wird, wie in dem Verfahren, welches in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 8 456/1980 offenbart ist, oder anderer ähnlicher Verfahren durchgeführt wird. Der durch dieses Herstellungsverfahren erhaltene Mangandioxidkatalysator wird porös aufgrund von Kohlendioxid, welches in einem Verfahren zur Herstellung von Mangandioxid aus Mangancarbonat erzeugt wird, und hat eine große spezifische Oberfläche. Mangandioxid, das erhalten wurde durch Erwärmen einer wäßrigen Lösung von Mangannitrit oder Mangansulfat auf 300 bis 400°C, hat eine spezifische Oberfläche von annähernd 50 m2/g oder weniger, wogegen katalytisches Mangandioxid eine spezifische Oberfläche von bestenfalls 80 m2/g hat.
Ein zweites Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß der oben beschriebene Mangandioxidkatalysator in einer Menge von nicht weniger als 40 g/m2 auf einem Träger, der aus Papier zusammengesetzt ist, das aus anorganischen Fasern mit einer hohen Porosität gemacht ist, aufgetragen ist. Das Tragen des Katalysators in einer so hohen Dichte ist unmöglich im Fall eines Trägers, der den Katalysator nur an seiner Oberfläche trägt, wie im Fall eines extrusionsgeformten Cordieritmaterialträgers. Es ist nur möglich durch Ausfüllen der Hohlräume der Fasern mit dem Katalysator unter Verwendung eines Trägers, der aus Papier zusammengesetzt ist, das aus anorganischen Fasern gemacht ist, die eine hohe Porosität haben.
Ein besonders bevorzugter Träger zum Tragen des Mangandioxidkatalysators ist Papier, das aus anorganischen Fasern wie Aluminiumoxidfasern, Siliciumdioxid-Aluminiumoxidfasern, Glasfasern oder Steinwolle zusammengesetzt ist und eine hohe Porosität von 70 bis 95% hat, ebenso wie eine Wabenstruktur, die erhalten wird durch Verarbeiten des Papiers, wie es in der japanischen Patent-Veröffentlichung Nr. 10 345/1984 offenbart ist. Eine solche Wabenstruktur ist kommerziell erhältlich von Nichias Corporation of Japan unter dem Produktnamen HONEYCLE. Die Porosität, auf die hier Bezug genommen wird, ist ein Wert, der auf der Basis der folgenden Formel bestimmt wird:
Porosität (%) =
(1-nominale Volumendichte/wahre Dichte)·100.
Um eine resultierende Porosität von 50 bis 85% in dem Papier zu erhalten, welches das feine pulverartige aktive Mangandioxid trägt, ist es vorzuziehen, das Papier zu verwenden, in dem Poren, die einen Porendurchmesser von 2 µm oder mehr haben, 60% oder mehr des gesamten Porenvolumens ausmachen, und Poren, die einen Porendurchmesser von 10 um oder mehr haben, 40% oder mehr des gesamten Porenvolumens ausmachen.
Der Träger mit einer Wabenstruktur, die aus Papier gebildet ist, das aus anorganischen Fasern gemacht ist, ist optimal geeignet zum Verarbeiten von Luft, die in einem großen Luftvolumen und mit einem niedrigen Druckverlust verarbeitet werden soll, und ist ein ausgezeichneter Träger für einen Mangandioxidkatalysator zum Verarbeiten von Luft, die Ozon in geringer Dichte enthält. Da der Träger durch Schneiden verarbeitet werden kann, ist es zusätzlich möglich, leicht einen Träger herzustellen, der eine willkürliche Form und Größe hat und dieser Träger ist dadurch gekennzeichnet, daß er nicht zerbricht, selbst wenn er fallengelassen wird. Eine bevorzugte Wabenstruktur hat eine wirksame Oberfläche von 8 bis 40 cm2/cm3 (noch mehr bevorzugt 20 bis 40 cm2/cm3) und eine Öffnungsflächenrate von 50 bis 90% (noch mehr bevorzugt 50 bis 700%).
Ein drittes Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß, wenn ein großes Volumen des Mangandioxidkatalysators von dem Träger, der aus Papier zusammengesetzt ist, das aus hochporösen anorganischen Fasern gemacht ist, getragen wird, einige der Leerräume zwischen den Fasern auf dem Papier als Leerräume verbleiben und die Restporosität, d. h. die Porosität, die nach der oben erwähnten Formel zum Berechnen der Porosität nach dem Auftragen auf den Träger (carriage by the carrier) berechnet wird, auf 50 bis 85% gesetzt wird. Da der Träger aus Papier gebildet ist, welches eine hohe Porosität hat, dringt Mangandioxidpulver, das eine Teilchengröße von 0,3 bis 50 µm hat, bereitwillig in die Zwischenräume zwischen den anorganischen Fasern, die das Papier ausmachen, ein, so daß es möglich ist, die Auftragung des Katalysators in einer solchen Weise zu beeinflussen, daß die Leerräume schließlich verschwinden. Aber dennoch wird es für die zu verarbeitende Luft schwierig werden, zu den Mangandioxidteilchen, die in den Kern eingedrungen sind und dort fixiert wurden, zu gelangen. Da einige der Leerräume übrig geblieben sind, um der zu verarbeitenden Luft zu ermöglichen hindurchzufließen, ist die Zufuhr von Luft zu dem gefüllten Katalysator erleichtert, so daß die Verwendungsrate des Mangandioxidkatalysators, der in einer hohen Dichte getragen wird, sich verbessert.
Beim Herstellen des Ozonfilters der vorliegenden Erfindung wird, um den aus anorganischem Faserpapier mit einer hohen Porosität gebildeten Träger dazu zu bringen, daß er das feine pulverartige aktivierte Mangandioxid trägt, der Träger durch Eintauchen oder Überziehen mit einer Mischung aus einer Suspension von aktiviertem Mangandioxid und einem anorganischen Bindemittel, wie Siliciumdioxidsol, Aluminiumoxidsol oder Titandioxidsol oder einer Mischung davon, einem organischen Bindemittel, wie Polyvinylalkohol, Vinylidenchlorid oder einer Acrylemulsion oder dergleichen, imprägniert und dann wird der Träger getrocknet. Zu diesem Zeitpunkt ist es wünschenswert, daß die Menge an Bindemittel, das verwendet wird, auf ein notwendiges Minimum beschränkt wird, und wenn es im Überschuß verwendet wird, bedeckt das Bindemittel die Oberfläche des Mangandioxids, was zu einem Absinken der katalytischen Aktivität führt. Wenn es schwierig ist, eine notwendige Menge an Katalysator auf einmal zu fixieren, kann das Katalysatorimprägnierungsverfahren und Trocknen wiederholt werden, bis eine geeignete Menge von Katalysator fixiert ist.
Die vorliegende Erfindung wird durch das folgende Referenzbeispiel und die Kontrollbeispiele weiter erläutert, aber sollte nicht auf diese beschränkt werden.
Referenzbeispiel 1
Papier mit einer Dicke von 0,2 mm und einer Porosität von 90% und welches aus Siliciumdioxid-Aluminiumoxidfasern mit einem Faserdurchmesser von 2 bis 3 µm zusammengesetzt ist und eine kleine Menge von einem organischen Klebemittel wurden zu einem gewellten Papier mit einer Wellenhöhe von 1,3 mm und einer Wellenlänge von 2,8 mm verarbeitet. Unverarbeitete flache Bögen und die gewellten Papierbögen wurden alternierend übereinander gelagert, und die Kontaktstellen wurden mit einem Klebemittel auf Siliciumdioxidbasis gebunden, wodurch ein Wabenstrukturträger mit Zellen in einer Menge von 380 Zellen/in2 erhalten wurde.
Unterdessen wurde 1 kg Mangancarbonat, welches durch Waschen und Trocknen eines Niederschlags, der durch Umsetzen einer wäßrigen Lösung von Mangansulfat mit einer wäßrigen Lösung von Natriumcarbonat hergestellt wurde, erhalten wurde, in 2000 ml Wasser suspendiert. Während die Lösung auf 60°C erwärmt und gerührt wurde, wurde eine wäßrige Lösung von Natriumhypochlorit in kleinen Mengen zugegeben. Als Folge davon reagierte Mangancarbonat, wobei es Kohlendioxid erzeugte, und sich in Mangandioxid mit einer schwarzen Farbe verwandelte. Nach der Beendigung der Reaktion wurde der so hergestellte Mangandioxidniederschlag filtriert, gewaschen und getrocknet. Die resultierenden Mangandioxidpulver hatten eine spezifische Oberfläche von 220 m2/g und wurden dann pulverisiert, um eine mittlere Teilchengröße von 5 µm zu haben.
100 Gewichtsteile des zuvor erwähnten Mangandioxidpulvers wurden mit 100 Gewichtsteilen Siliciumdioxidsol (Feststoffgehalt: 30 Gew.-%) und 200 Gewichtsteilen Wasser gemischt, der vorstehend erwähnte Wabenstrukturträger (Ausmaße: Zellöffnungsebene: 100 mm·100 mm; Länge in der Richtung des Luftstroms: 15 mm) wurde in eine resultierende Aufschlämmung getaucht und dann getrocknet. Anschließend wurde durch Wiederholen des oben erwähnten Eintauchens und erneutes Trocknen ein Ozonfilter mit einer Mangandioxid-Auftragmenge von 88 g/m2 und einer Restporosität von 70% erhalten.
Referenzbeispiel 2
Papier mit einer Dicke von 0,2 mm und einer Porosität von 90%, welches aus Siliciumdioxid-Aluminiumoxidfasern mit einem Faserdurchmesser von 2 bis 3 µm zusammengesetzt war und eine kleine Menge eines organischen Klebemittel wurden zu einem gewellten Papier mit einer Wellenhöhe von 1,3 mm und einer Wellenlänge von 2,8 mm verarbeitet. Unverarbeitete flache Bögen und die gewellten Papierbögen wurden alternierend übereinander geschichtet und die Kontaktpunkte wurden mit einem Klebemittel auf Siliciumdioxidbasis verbunden, wodurch ein Wabenstrukturträger erhalten wurde, der Zellen in einer Menge von 380 Zellen/in2 hat.
Unterdessen wurde 1 kg Mangancarbonat, welches durch Waschen und Trocknen eines Niederschlags, der durch Umsetzen einer wäßrigen Lösung von Mangansulfat mit einer wäßrigen Lösung von Natriumcarbonat erzeugt wurden erhalten wurde, in 2000 ml Wasser suspendiert. Während die Lösung auf 60°C erwärmt und gerührt wurde, wurde eine wäßrige Lösung von Natriumhypochlorit in kleinen Mengen zugegeben. Als Folge davon reagierte Mangancarbonat, wobei es Kohlendioxid erzeugte, und sich in schwarz gefärbtes Mangandioxid umwandelte. Nach der Beendigung der Reaktion wurde der so erzeugte Mangandioxidniederschlag filtriert, gewaschen und getrocknet. Das Mangandioxid wurde einer Wärmebehandlung bei 500°C während 3 h ausgesetzt. Die resultierenden Mangandioxidpulver hatten eine spezifische Oberfläche von 110 m2/g und wurden dann pulverisiert, um eine mittlere Teilchengröße von 10 µm zu haben.
100 Gewichtsteile der oben erwähnten Mangandioxidpulver wurden mit 100 Gewichtsteilen Siliciumdioxidsol (Feststoffgehalt: 30 Gew.-%) und 200 Gewichtsteilen Wasser gemischt, der oben erwähnte Wabenstrukturträger (Ausmaße: Zellöffnungsebene: 100 mm·100 mm; Länge in der Richtung des Luftstroms: 15 mm) wurde in eine resultierende Aufschlämmung eingetaucht und dann getrocknet. Anschließend wurde durch Wiederholen des oben erwähnten Eintauchens und erneutes Trocknen ein Ozonfilter mit einer Mangandioxid-Auftragsmenge von 95 g/m2 und einer Restporosität von 69% erhalten.
Beispiel 1
In der gleichen Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 oben, mit der Ausnahme, daß kommerziell erhältliche elektrolytische Mangandioxidpulver mit einer spezifischen Oberfläche von 45 m2/g als Katalysator verwendet wurden, wurde ein Ozonfilter mit einer Mangandioxid-Auftragsmenge von 93 g/m2 hergestellt.
Beispiel 2
In der gleichen Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 oben, mit der Ausnahme, daß eine aus Cordieritmaterial extrusionsgeformte Wabenstruktur (Anzahl der Zellen: 400 Zellen/in2) als Träger für Mangandioxid verwendet wurde, wurde ein Ozonfilter wurde ein Ozonfilter mit einer Mangandioxid-Auftragsmenge von 37 g/m2 hergestellt.
Beispiel 3
Ein Wabenstrukturträger, der in der gleichen Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 oben hergestellt wurde, wurde mit einer wäßrigen Lösung von Mangannitrat imprägniert, wurde getrocknet und bei 350°C gebacken. Als Ergebnis der zweimaligen Wiederholung dieses Verfahrens, wurde ein Ozonfilter mit einer Mangandioxid-Auftragsmenge von 88 g/m2 hergestellt.
Beispiel 4
In der gleichen Weise wie in dem Referenzbeispiel 2 oben, mit der Ausnahme, daß die Temperatur der Wärmebehandlung zum Einstellen der spezifischen Oberfläche 6500 c betrug, wurde das Mangandioxidpulver mit einer spezifischen Oberfläche von 60 m2/g erhalten und pulverisiert, um eine mittlere Teilchengröße von 10 µm zu haben. In der gleichen Weise wie im Referenzbeispiel 2 wurde der resultierende Ozonfilter mit einer Mangandioxid-Auftragsmenge von 90 g/m2 und einer Restporosität von 70% erhalten.
Als nächstes wurde die Ozonzersetzungsfähigkeit durch das folgende Verfahren im Hinblick auf die Ozonfilter in den oben stehenden Beispielen untersucht.
Testverfahren: Ozonenthaltende Luft, die erhalten wurde durch Entfeuchten von Luft durch einen Ozongenerator vom stillen Entladungstyp, wurde mit reiner Luft verdünnt und ein zu verarbeitendes Gas, welches eine Ozonkonzentration von 1 ppm und eine relative Feuchtigkeit von 40% hatte, wurde hergestellt. Das zu verarbeitende Gas wurde kontinuierlich durch den oben beschriebenen Ozonfilter fließen gelassen, welcher so angeordnet war, daß die Zellöffnungsebene des Wabenstrukturträgers orthogonal zu der Richtung des Luftstroms war, bei einer Temperatur von 40°C und einer Geschwindigkeit von 1,0 m/s. Nach jeder Stunde und alle zwei Stunden nach dem Verstreichen von zwei Stunden wurde von der Luft an der Auslaßseite eine Probe genommen und die Ozonzersetzungsrate wurde auf der Basis der folgenden Formel gemessen:
Ozonzersetzungsrate (%)= (Eingangsozonkonzentration - Ausgangsozonkonzentration)·100/Ein­ gangsozonkonzentration.
Die gemessenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Ozonzersetzungsrate (%)
Wie aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, ist es verständlich, daß, da in Kontrollbeispiel 1 die spezifische Oberfläche des Katalysators mit 45 m2/g klein ist, es unmöglich ist, eine erwünschte Ozonzersetzungsfähigkeit zu erhalten. Ebenso ist im Kontrollbeispiel 2, da der Träger ein Extrusionsgegenstand ist, der aus Cordierit gemacht, ist, selbst in Übereinstimmung mit dem gleichen Verfahren wie in der vorliegenden Erfindung die Mangandioxidträgermenge mit 37 g/m2 klein. Folglich ist es unmöglich, eine gewünschte Ozonzersetzungsfähigkeit sicherzustellen. Mit Bezug auf das Kontrollbeispiel 3, in Übereinstimmung mit einer sogenannten Lösungsmethode, die in der japanischen Patent-Veröffentlichung Nr. 2 45 880/1989 offenbart ist, welche einen spezifischen ozonzersetzenden Katalysator aus Mangandioxid zeigt, ist, da die spezifische Oberfläche des Manganpulvers klein ist, es unmöglich, eine gewünschte Ozonzersetzungsfähigkeit zu erreichen. Schließlich im Hinblick auf das Kontrollbeispiel 4, erfüllt dieses Beispiel nicht die Temperaturbedingungen bei der Wärmebehandlung. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann nämlich das Mangandioxidpulver, was seine spezifische Oberfläche betrifft, durch die Wärmebehandlung, wie sie im Referenzbeispiel 2 beschrieben ist, zusätzlich zu dem Verfahren in Übereinstimmung mit dem Referenzbeispiel 1 eingestellt werden. In dem Fall, wo die Wärmebehandlung (das Backverfahren) ausgeführt wird, muß die geeignete Temperaturbedingung erfüllt sein. Bei der übermäßigen Wärmebehandlung (650°C während 3 h) ist die spezifische Oberfläche klein (60 m2/g). Es ist unmöglich, eine zufriedenstellende Ozonzersetzungsfähigkeit zu erreichen.
Wie aus dem oben stehenden ersichtlich ist, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen Hochleistungsozonfilter bereitzustellen, der eine höhere Aktivität, eine längere Lebensdauer und einen geringeren Druckverlust hat als ein herkömmlicher Ozonfilter.

Claims (6)

1. Ozonfilter zum Entfernen von in Luft erzeugtem Ozon, wobei der Filter aktives feines Mangandioxidpulver umfaßt, welches an einen aus Papier zusammengesetzten Träger anhaftet, worin:
das aktive Mangandioxid eine Teilchengröße von nicht mehr als 150 µm hat;
der Träger aus Papier zusammengesetzt ist, das aus anorganischen Fasern gemacht ist; und
das aktive Mangandioxid auf dem Träger in einer Menge von nicht weniger als 40 g/m2 fixiert ist.
2. Ozonfilter nach Anspruch 1, worin das aktive Mangandioxid eine Teilchengröße von 0,3 bis 50 µm und eine spezifische Oberfläche von nicht weniger als 100 m2/g hat.
3. Ozonfilter nach Anspruch 2, worin das aktive Mangandioxid eine spezifische Oberfläche von nicht weniger als 150 m2/g hat.
4. Ozonfilter nach Anspruch 3, worin der Träger eine Porosität von 70 bis 95% und eine Restporosität von 50 bis 85% hat.
5. Ozonfilter nach Anspruch 1, worin der Filter nach dem Verfahren hergestellt wird, welches die Schritte umfaßt:
Dispergieren des aktivierten Mangandioxids in Wasser zusammen mit einem Bindemittel, um eine resultierende Lösung zu erzeugen;
Imprägnieren des Trägers mit der resultierenden Lösung und das Anhaftenlassen von nicht weniger als 40 g/m2 von aktivierten Mangandioxid an diesen Träger; und
Trocknen des Trägers.
6. Ozonfilter nach Anspruch 5, worin der Imprägnierungsschritt das Eintauchen oder Überziehen mit einem anorganischen Bindemittel umfaßt, welches ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxidsol, Aluminiumoxidsol und Titandioxidsol.
DE4223662A 1991-07-19 1992-07-17 Ozonfilter und sein Herstellungsverfahren Expired - Fee Related DE4223662C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3203670A JPH0691957B2 (ja) 1991-07-19 1991-07-19 オゾンフィルターおよびその製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4223662A1 true DE4223662A1 (de) 1993-01-21
DE4223662C2 DE4223662C2 (de) 1998-03-19

Family

ID=16477912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4223662A Expired - Fee Related DE4223662C2 (de) 1991-07-19 1992-07-17 Ozonfilter und sein Herstellungsverfahren

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5262129A (de)
JP (1) JPH0691957B2 (de)
DE (1) DE4223662C2 (de)
FR (1) FR2679791B1 (de)
GB (1) GB2258622B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19531179B4 (de) * 1994-08-31 2005-08-11 Nichias Corp. Ozonfilter und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1844796A2 (de) * 2006-04-13 2007-10-17 Gesellschaft für sicherheits- und brandschutz- Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung der Abluft eines elektrischen oder elektronischen Geräts, insbesondere eines Kopierers oder eines Druckers
EP2669004A1 (de) * 2012-06-01 2013-12-04 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Ozonzersetzendes Katalysatorsystem und Verfahren zur Herstellung

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5891402A (en) * 1994-03-02 1999-04-06 W. L. Gore & Associates, Inc. Catalyst retaining apparatus and use in an ozone filter
DE4425913A1 (de) * 1994-07-21 1996-01-25 Hoechst Ag Verfahren und Filter zur Entfernung von organischen Stoffen und Ozon aus Gasen
JP3126012B2 (ja) * 1994-08-31 2001-01-22 ニチアス株式会社 オゾンフィルターからの悪臭発生を防止する方法
US6863984B2 (en) 1995-01-20 2005-03-08 Engelhard Corporation Catalyst and adsorption compositions having improved adhesion characteristics
US20030166466A1 (en) * 1995-01-20 2003-09-04 Hoke Jeffrey B. Catalyst and adsorption compositions having improved adhesion characteristics
US6818254B1 (en) 1995-01-20 2004-11-16 Engelhard Corporation Stable slurries of catalytically active materials
ATE216280T1 (de) 1995-01-20 2002-05-15 Engelhard Corp Vorrichtung zur schadstoffentfernung aus umgebungsluft in der motorhaube eines fahrzeuges
US6517899B1 (en) 1995-01-20 2003-02-11 Engelhard Corporation Catalyst and adsorption compositions having adhesion characteristics
US6200542B1 (en) 1995-01-20 2001-03-13 Engelhard Corporation Method and apparatus for treating the atmosphere
US6214303B1 (en) 1995-01-20 2001-04-10 Engelhard Corporation Method and apparatus for treating the atmosphere
US6006387A (en) 1995-11-30 1999-12-28 Cyclo3Pss Textile Systems, Inc. Cold water ozone disinfection
US5763382A (en) 1996-01-03 1998-06-09 Cyclo3Pss Textile Systems, Inc. Cold water wash formula
US5997831A (en) 1996-07-12 1999-12-07 Engelhard Corporation Method of catalytically treating the atmosphere and heat exchange devices produced thereby
US5888924A (en) * 1996-08-07 1999-03-30 Goal Line Enviromental Technologies Llc Pollutant removal from air in closed spaces
TW422724B (en) * 1997-07-03 2001-02-21 Takasago Thermal Engineering An air filter, the manufacturing method, and a high efficiency air cleaning apparatus
US6071329A (en) 1998-01-30 2000-06-06 Be Intellectual Property, Inc. Filter for chemical oxygen generators
US6156283A (en) 1998-03-23 2000-12-05 Engelhard Corporation Hydrophobic catalytic materials and method of forming the same
WO2000013790A1 (en) * 1998-09-08 2000-03-16 Engelhard Corporation Ozone destroying compositions comprising manganese oxide
US6458398B1 (en) 1999-10-18 2002-10-01 Eco Pure Food Safety Systems, Inc. Cold water disinfection of foods
US6281159B1 (en) 2000-06-08 2001-08-28 Howard A. Fromson Method of forming catalyst structure with catalyst particles forged into substrate surface
EP1380341B1 (de) * 2001-03-29 2008-02-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Katalytisches verfahren zum reformieren von kohlenwasserstoff unter verwendung des katalysators
US20020177520A1 (en) * 2001-03-30 2002-11-28 Nichias Co., Ltd. Chemical filter
US6946013B2 (en) * 2002-10-28 2005-09-20 Geo2 Technologies, Inc. Ceramic exhaust filter
US7329308B2 (en) * 2003-07-09 2008-02-12 Entegris, Inc. Air handling and chemical filtration system and method
US7669327B2 (en) * 2004-09-01 2010-03-02 Jw Aluminum Company Methods of applying ozone-depleting catalysts to heat exchangers
US7735224B2 (en) * 2004-09-01 2010-06-15 Jw Aluminum Company Methods of applying ozone-depleting catalysts to air stream components
US7682577B2 (en) 2005-11-07 2010-03-23 Geo2 Technologies, Inc. Catalytic exhaust device for simplified installation or replacement
US7682578B2 (en) 2005-11-07 2010-03-23 Geo2 Technologies, Inc. Device for catalytically reducing exhaust
US7722828B2 (en) 2005-12-30 2010-05-25 Geo2 Technologies, Inc. Catalytic fibrous exhaust system and method for catalyzing an exhaust gas
EP2012904A2 (de) * 2006-02-17 2009-01-14 Plasma Clean Limited Gasbehanldung unter verwendung von mehreren plasmaerzeugenden reaktoreinheiten
US7572976B1 (en) * 2008-02-06 2009-08-11 Victor Merrill Quick connect electrical box
US9238586B2 (en) * 2008-11-20 2016-01-19 Alion Science & Technology Filter cleaning method
JP5168242B2 (ja) * 2009-07-15 2013-03-21 東洋紡株式会社 オゾンフィルター
EP3223005A1 (de) 2016-03-22 2017-09-27 Alphasense Limited Elektrochemische gasmessvorrichtung und verfahren
AU2017375631B2 (en) 2016-12-12 2023-06-15 xCella Biosciences, Inc. Methods and systems for screening using microcapillary arrays
US11085039B2 (en) 2016-12-12 2021-08-10 xCella Biosciences, Inc. Methods and systems for screening using microcapillary arrays
WO2018125832A1 (en) 2016-12-30 2018-07-05 xCella Biosciences, Inc. Multi-stage sample recovery system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0398765A1 (de) * 1989-05-19 1990-11-22 Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Ozonspaltung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4207291A (en) * 1978-04-03 1980-06-10 Mcdonnell Douglas Corporation Ozone removal filter having manganese dioxide coated thereon
US4280926A (en) * 1978-09-12 1981-07-28 Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Method for producing a catalyst and a carrier therefor
US5112796A (en) * 1984-02-26 1992-05-12 Aquafine Corporation Manganese dioxide impregnated filter
GB8513386D0 (en) * 1985-05-28 1985-07-03 Wool Dev Int Gas filter
JPS62201648A (ja) * 1986-03-03 1987-09-05 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd オゾン分解触媒
US4871709A (en) * 1987-07-14 1989-10-03 Nikki-Universal Co., Ltd. Ozone cracking catalyst
JPH0729052B2 (ja) * 1988-05-18 1995-04-05 ニチアス株式会社 活性炭担持ハニカム構造体の製造法
JPH03109923A (ja) * 1989-09-26 1991-05-09 Sakai Chem Ind Co Ltd 触媒フィルター
JP3144488B2 (ja) * 1990-03-22 2001-03-12 日本バイリーン株式会社 不織布状触媒
US5212140A (en) * 1991-02-28 1993-05-18 Sakai Chemical Industry Co., Inc. Catalyst for decomposing ozone

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0398765A1 (de) * 1989-05-19 1990-11-22 Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Ozonspaltung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19531179B4 (de) * 1994-08-31 2005-08-11 Nichias Corp. Ozonfilter und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1844796A2 (de) * 2006-04-13 2007-10-17 Gesellschaft für sicherheits- und brandschutz- Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung der Abluft eines elektrischen oder elektronischen Geräts, insbesondere eines Kopierers oder eines Druckers
EP1844796A3 (de) * 2006-04-13 2009-10-21 Gesellschaft für sicherheits- und brandschutz- Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung der Abluft eines elektrischen oder elektronischen Geräts, insbesondere eines Kopierers oder eines Druckers
EP2669004A1 (de) * 2012-06-01 2013-12-04 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Ozonzersetzendes Katalysatorsystem und Verfahren zur Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0523591A (ja) 1993-02-02
FR2679791B1 (fr) 1995-02-03
FR2679791A1 (fr) 1993-02-05
GB2258622B (en) 1995-06-28
DE4223662C2 (de) 1998-03-19
GB2258622A (en) 1993-02-17
JPH0691957B2 (ja) 1994-11-16
US5262129A (en) 1993-11-16
GB9215249D0 (en) 1992-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4223662C2 (de) Ozonfilter und sein Herstellungsverfahren
DE69900603T2 (de) Katalitische zusammenstellung
DE3433197C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Katalysators
DE3823732C2 (de) Katalysator zum Kracken von Ozon
DE69118161T2 (de) Katalysator und Methode zum Zersetzen von Ozon durch seine Verwendung
DE3432181C2 (de)
DE69622307T2 (de) Abgasreinigungsfilter und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2927246C2 (de) Plattenförmiger Katalysator zur Reduktion von Stickstoffoxiden in Abgasen
DE69019228T2 (de) Ozonspaltung.
DE19531179B4 (de) Ozonfilter und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69619910T2 (de) Titanoxid enthaltendes Papier, und daraus hergestellte Wellpappe und deodorisierendes Element
DE69019229T2 (de) Ozonspaltung.
DE102006020993B4 (de) Photokatalysator und seine Verwendung
DE69110621T2 (de) Aktivkohle zur Deodorisierung und deren Herstellungsverfahren.
DE3122193C2 (de) Mundstück für Filterzigaretten
DE69917090T2 (de) Katalysator und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3123460C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines porösen Sinterkörpers aus Calciumphosphat
DE3816466A1 (de) Waermeaustauschanlage, die einen waermeaustausch in einer vielzahl von gasen bewirkt, waermeaustauschelement fuer den einsatz in dieser anlage und verfahren zur herstellung des waermeaustauschelementes
DE102005010012A1 (de) Photokatalysator und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2927253A1 (de) Verfahren zur herstellung eines denitrierkatalysators
DE3543719C2 (de)
EP0798040A1 (de) Phosphorsäurekatalysator und seine Verwendung
DE2355893B2 (de) Bakterieide Membran für Wasserreiniger
EP0792859B1 (de) Verwendung von Katalysatoren auf Basis von Siliziumdioxid enthaltenden Katalysatorträgern für katalytische Umsetzungen unter hydrothermalen Bedingungen
DE69004041T2 (de) Verfahren für die Behandlung von neuem oder gebrauchtem Graphitpulver zur Verbesserung seiner Effektivität als Träger für katalytische Metalle.

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110201