JP2001046869A - 有機ハロゲン化合物除去用触媒および有機ハロゲン化合物除去方法 - Google Patents
有機ハロゲン化合物除去用触媒および有機ハロゲン化合物除去方法Info
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を効
率よく除去することが可能な、排ガス浄化用触媒の製造
法およびこれを用いた有機ハロゲン化合物の除去方法を
提供する。 【構成】 ＢＥＴ一点法で測定される比表面積が２０ｍ2
／ｇ以上の酸化チタンを含有することを特徴とする触媒
および該触媒の調製方法。該触媒を用いた微量な有機ハ
ロゲン化合物を含む排ガスを効率良く除去する方法。
率よく除去することが可能な、排ガス浄化用触媒の製造
法およびこれを用いた有機ハロゲン化合物の除去方法を
提供する。 【構成】 ＢＥＴ一点法で測定される比表面積が２０ｍ2
／ｇ以上の酸化チタンを含有することを特徴とする触媒
および該触媒の調製方法。該触媒を用いた微量な有機ハ
ロゲン化合物を含む排ガスを効率良く除去する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中のダイオ
キシン類などの毒性有機ハロゲン化合物を除去する排ガ
ス浄化用触媒の製造法およびこれを用いた有機ハロゲン
化合物の除去方法に関する。
キシン類などの毒性有機ハロゲン化合物を除去する排ガ
ス浄化用触媒の製造法およびこれを用いた有機ハロゲン
化合物の除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業廃棄物や都市廃棄物を処理する焼却
施設から発生する排ガス中には、ダイオキシン類、ＰＣ
Ｂ、クロロフェノールなどの極微量の毒性有機ハロゲン
化合物が含まれており、特にダイオキシン類は微量であ
ってもきわめて有毒であり、人体に重大な影響を及ぼす
ため、その除去技術が早急に求められている。一般に有
機ハロゲン化合物は化学的にきわめて安定であり、特に
ダイオキシン類においては自然界では半永久的に残存す
るといわれているほど分解しにくい物質であるのに加
え、排ガス中でのその含有量が非常に低いため、これを
効率よく除去することは困難である。現在、バナジウム
酸化物やタングステン酸化物をチタン酸化物に担持した
触媒や白金をはじめとする貴金属触媒が用いられている
が、排ガス条件によっては充分な性能が得られず、更な
る性能の向上が望まれている。
施設から発生する排ガス中には、ダイオキシン類、ＰＣ
Ｂ、クロロフェノールなどの極微量の毒性有機ハロゲン
化合物が含まれており、特にダイオキシン類は微量であ
ってもきわめて有毒であり、人体に重大な影響を及ぼす
ため、その除去技術が早急に求められている。一般に有
機ハロゲン化合物は化学的にきわめて安定であり、特に
ダイオキシン類においては自然界では半永久的に残存す
るといわれているほど分解しにくい物質であるのに加
え、排ガス中でのその含有量が非常に低いため、これを
効率よく除去することは困難である。現在、バナジウム
酸化物やタングステン酸化物をチタン酸化物に担持した
触媒や白金をはじめとする貴金属触媒が用いられている
が、排ガス条件によっては充分な性能が得られず、更な
る性能の向上が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ダイ
オキシン類などの有機ハロゲン化合物を効率よく除去す
ることが可能な、排ガス浄化用触媒の製造法およびこれ
を用いた有機ハロゲン化合物の除去方法を提供すること
である。
オキシン類などの有機ハロゲン化合物を効率よく除去す
ることが可能な、排ガス浄化用触媒の製造法およびこれ
を用いた有機ハロゲン化合物の除去方法を提供すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、触媒の化
学的組成のみならず、物理特性の改良を行うことによっ
て上記目的を達成できることを見出し、この知見に基づ
いて本発明を完成するにいたった。ダイオキシン類など
の有機ハロゲン化合物を効率よく除去することが可能
な、排ガス浄化用触媒の製造法およびこれを用いた有機
ハロゲン化合物の除去方法を提供するすなわち本発明
は、（１）ＢＥＴ一点法で測定される比表面積が２０ｍ
2／ｇ以上の酸化チタンを含有する有機ハロゲン化合物
除去触媒。（２）可溶性チタン化合物の溶液に塩基性物
質を添加することにより生成する沈殿を２００〜５００
℃で焼成して得る（１）に述べた触媒の調製方法。
（３）チタンアルコキシドの加水分解によって生成する
ゲルを２００〜５００℃で焼成して得る（１）に述べた
触媒の調製方法。（４）可溶性チタン化合物の溶液を熱
加水分解したのち、５００〜８００℃で焼成して得る
（１）に述べた触媒の調製方法。（５）有機ハロゲン化
合物を含む排ガスを１３０〜３５０℃の温度で（１）に
述べた触媒と接触させることを特徴とする有機ハロゲン
化合物の除去方法。（６）有機ハロゲン化合物がクロロ
フェノールである請求項５記載の除去方法、である。
学的組成のみならず、物理特性の改良を行うことによっ
て上記目的を達成できることを見出し、この知見に基づ
いて本発明を完成するにいたった。ダイオキシン類など
の有機ハロゲン化合物を効率よく除去することが可能
な、排ガス浄化用触媒の製造法およびこれを用いた有機
ハロゲン化合物の除去方法を提供するすなわち本発明
は、（１）ＢＥＴ一点法で測定される比表面積が２０ｍ
2／ｇ以上の酸化チタンを含有する有機ハロゲン化合物
除去触媒。（２）可溶性チタン化合物の溶液に塩基性物
質を添加することにより生成する沈殿を２００〜５００
℃で焼成して得る（１）に述べた触媒の調製方法。
（３）チタンアルコキシドの加水分解によって生成する
ゲルを２００〜５００℃で焼成して得る（１）に述べた
触媒の調製方法。（４）可溶性チタン化合物の溶液を熱
加水分解したのち、５００〜８００℃で焼成して得る
（１）に述べた触媒の調製方法。（５）有機ハロゲン化
合物を含む排ガスを１３０〜３５０℃の温度で（１）に
述べた触媒と接触させることを特徴とする有機ハロゲン
化合物の除去方法。（６）有機ハロゲン化合物がクロロ
フェノールである請求項５記載の除去方法、である。
【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の触媒はその構成成分とし
てＢＥＴ一点法で測定される比表面積が２０ｍ2／ｇ以
上の酸化チタンを含有することを特徴としたものであ
り、特に比表面積が７０ｍ2／ｇ〜２００ｍ2／ｇが効果
的である。（２）に述べられた調製法において使用する
可溶性チタン源については、特に制限はなく、四塩化チ
タン、硫酸チタン、シュウ酸チタンなどを用いることが
できる。塩基性物質としては、アンモニア、アミン、ア
ルカリ金属の水酸化物などを用いることができるが、ア
ンモニアが好ましい。例えば、以下のように調製するこ
とができる。０．５ｍｏｌ／リットルのアンモニア水溶
液６００リットルを攪拌しながら、これに塩化チタン水
溶液（ＴｉＯ2として２００ｇ／リットル）４８リット
ルを少しずつ滴下する。最終pHを５〜９とする。得られ
た沈殿物を洗浄し１００℃で１２時間乾燥し、さらに４
５０℃で3時間焼成し、高比表面積酸化チタンを得る。
（３）に述べられた調製法の例として以下のような調製
法がある。テトライソプロピルチタネート７．１ｋｇを
含むアルコール溶液を混合しながら水を少しずつ滴下
し、沈殿を生成する。得られたスラリーを１００℃で１
２時間乾燥し、さらに４５０℃で3時間焼成し、高比表
面積酸化チタンを得る。（４）に述べられた調製法にお
いて使用する可溶性チタン源については、特に制限はな
く、四塩化チタン、硫酸チタン、シュウ酸チタンなどを
用いることができる。例えば、以下のように調製するこ
とができる。硫酸チタン水溶液（１８０ｇ−ＴｉＯ2／
リットル、２００ｇ−Ｈ2ＳＯ4／リットル）を１０５〜
１１０℃で5時間煮沸し、５０℃以下に冷却後アンモニ
ア水で中和することにより、メタチタン酸スラリーを得
る。これをそのまま蒸発乾固し６００℃で焼成するか、
スラリーから沈殿を分離し、洗浄、乾燥、５００℃で焼
成して、高比表面積酸化チタンを得る。
てＢＥＴ一点法で測定される比表面積が２０ｍ2／ｇ以
上の酸化チタンを含有することを特徴としたものであ
り、特に比表面積が７０ｍ2／ｇ〜２００ｍ2／ｇが効果
的である。（２）に述べられた調製法において使用する
可溶性チタン源については、特に制限はなく、四塩化チ
タン、硫酸チタン、シュウ酸チタンなどを用いることが
できる。塩基性物質としては、アンモニア、アミン、ア
ルカリ金属の水酸化物などを用いることができるが、ア
ンモニアが好ましい。例えば、以下のように調製するこ
とができる。０．５ｍｏｌ／リットルのアンモニア水溶
液６００リットルを攪拌しながら、これに塩化チタン水
溶液（ＴｉＯ2として２００ｇ／リットル）４８リット
ルを少しずつ滴下する。最終pHを５〜９とする。得られ
た沈殿物を洗浄し１００℃で１２時間乾燥し、さらに４
５０℃で3時間焼成し、高比表面積酸化チタンを得る。
（３）に述べられた調製法の例として以下のような調製
法がある。テトライソプロピルチタネート７．１ｋｇを
含むアルコール溶液を混合しながら水を少しずつ滴下
し、沈殿を生成する。得られたスラリーを１００℃で１
２時間乾燥し、さらに４５０℃で3時間焼成し、高比表
面積酸化チタンを得る。（４）に述べられた調製法にお
いて使用する可溶性チタン源については、特に制限はな
く、四塩化チタン、硫酸チタン、シュウ酸チタンなどを
用いることができる。例えば、以下のように調製するこ
とができる。硫酸チタン水溶液（１８０ｇ−ＴｉＯ2／
リットル、２００ｇ−Ｈ2ＳＯ4／リットル）を１０５〜
１１０℃で5時間煮沸し、５０℃以下に冷却後アンモニ
ア水で中和することにより、メタチタン酸スラリーを得
る。これをそのまま蒸発乾固し６００℃で焼成するか、
スラリーから沈殿を分離し、洗浄、乾燥、５００℃で焼
成して、高比表面積酸化チタンを得る。
【０００７】本発明によって得られる触媒組成物は、板
状、波板状、網状、ハニカム状、円柱状、円筒状などの
形状に成形して用いてもよい。
状、波板状、網状、ハニカム状、円柱状、円筒状などの
形状に成形して用いてもよい。
【０００８】本発明の排ガス浄化触媒を用いて処理する
排ガスの組成については特に制限はなく、本発明の排ガ
ス処理触媒はダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物
を含有する各種排ガスの処理に用いることができるが、
クロロフェノールが好適である。
排ガスの組成については特に制限はなく、本発明の排ガ
ス処理触媒はダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物
を含有する各種排ガスの処理に用いることができるが、
クロロフェノールが好適である。
【０００９】本発明の排ガス処理触媒を用いた排ガスの
処理条件については、排ガスの種類、性状、要求される
ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物の分解率など
により異なるので一概に特定できないが、実施に際して
は、これらの条件を考慮して適宜決定すればよい。処理
対象ガスの本発明の触媒に対する空間速度は、１００〜
１０００００Hr-1、好ましくは２００〜５００００Hr-1
の範囲にあるのがよい。１００Hr-1未満である場合は、
処理装置が大きくなりすぎ非効率であり、１０００００
Hr-1を超える場合は、分解効率が低下するため好ましく
ない。
処理条件については、排ガスの種類、性状、要求される
ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物の分解率など
により異なるので一概に特定できないが、実施に際して
は、これらの条件を考慮して適宜決定すればよい。処理
対象ガスの本発明の触媒に対する空間速度は、１００〜
１０００００Hr-1、好ましくは２００〜５００００Hr-1
の範囲にあるのがよい。１００Hr-1未満である場合は、
処理装置が大きくなりすぎ非効率であり、１０００００
Hr-1を超える場合は、分解効率が低下するため好ましく
ない。
【００１０】
【発明の効果】本発明に記載された方法によって調製さ
れた触媒は、ダイオキシン類などの毒性有機ハロゲン化
合物の分解活性やアンモニア分解活性に優れる。また、
脱硝性能にも優れ、窒素酸化物とダイオキシン類などの
毒性有機ハロゲン化合物の同時除去触媒として有用であ
る。
れた触媒は、ダイオキシン類などの毒性有機ハロゲン化
合物の分解活性やアンモニア分解活性に優れる。また、
脱硝性能にも優れ、窒素酸化物とダイオキシン類などの
毒性有機ハロゲン化合物の同時除去触媒として有用であ
る。
【００１１】
【実施例】以下に実施例を用いて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるも
のではない。
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるも
のではない。
【００１２】実施例１ まず、高比表面積酸化チタンを以下に述べる方法で調製
した。０．６５ｍｏｌ／リットルのアンモニア水溶液６
００リットルを攪拌しながら、これに塩化チタン水溶液
（ＴｉＯ2として２００ｇ／リットル）４８リットルを
少しずつ滴下した。最終ｐＨは５〜９となった。得られ
た沈殿物を洗浄し１００℃で１２時間乾燥し、さらに４
５０℃で３時間焼成し、高比表面積酸化チタンを得た。
次に、上記高比表面積酸化チタン２０kgに水５リットル
とフェノール樹脂１ｋｇと成形助剤として澱粉を加えて
混合しニーダーで混練りした後、押し出し成型機で外形
８０ｍｍ角、目開き４．０mm、肉厚１．０ｍｍ、長さ５
００ｍｍのハニカム状に成形した。次いで８０℃で乾燥
後、４５０℃で５時間空気雰囲気下で焼成し、触媒
（Ａ）を得た。ＢＥＴ表面積は１２５ｍ2／gであった。
した。０．６５ｍｏｌ／リットルのアンモニア水溶液６
００リットルを攪拌しながら、これに塩化チタン水溶液
（ＴｉＯ2として２００ｇ／リットル）４８リットルを
少しずつ滴下した。最終ｐＨは５〜９となった。得られ
た沈殿物を洗浄し１００℃で１２時間乾燥し、さらに４
５０℃で３時間焼成し、高比表面積酸化チタンを得た。
次に、上記高比表面積酸化チタン２０kgに水５リットル
とフェノール樹脂１ｋｇと成形助剤として澱粉を加えて
混合しニーダーで混練りした後、押し出し成型機で外形
８０ｍｍ角、目開き４．０mm、肉厚１．０ｍｍ、長さ５
００ｍｍのハニカム状に成形した。次いで８０℃で乾燥
後、４５０℃で５時間空気雰囲気下で焼成し、触媒
（Ａ）を得た。ＢＥＴ表面積は１２５ｍ2／gであった。
【００１３】比較例１ 硫酸チタン水溶液（１８０ｇ−ＴｉＯ2／リットル、２
００ｇ−Ｈ2ＳＯ4／リットル）を１０５〜１１０℃で5
時間煮沸し、５０℃以下に冷却後アンモニア水で中和す
ることにより、メタチタン酸スラリーを得た。これをそ
のまま蒸発乾固し、９００℃で焼成して酸化チタンを得
た。次に、上記酸化チタン２０kgに水５リットルとフェ
ノール樹脂１ｋｇと成形助剤として澱粉を加えて混合し
ニーダーで混練りした後、押し出し成型機で外形８０ｍ
ｍ角、目開き４．０mm、肉厚１．０ｍｍ、長さ５００ｍ
ｍのハニカム状に成形した。次いで８０℃で乾燥後、４
５０℃で５時間空気雰囲気下で焼成し、触媒（Ｂ）を得
た。ＢＥＴ表面積は１０ｍ2／gであった。
００ｇ−Ｈ2ＳＯ4／リットル）を１０５〜１１０℃で5
時間煮沸し、５０℃以下に冷却後アンモニア水で中和す
ることにより、メタチタン酸スラリーを得た。これをそ
のまま蒸発乾固し、９００℃で焼成して酸化チタンを得
た。次に、上記酸化チタン２０kgに水５リットルとフェ
ノール樹脂１ｋｇと成形助剤として澱粉を加えて混合し
ニーダーで混練りした後、押し出し成型機で外形８０ｍ
ｍ角、目開き４．０mm、肉厚１．０ｍｍ、長さ５００ｍ
ｍのハニカム状に成形した。次いで８０℃で乾燥後、４
５０℃で５時間空気雰囲気下で焼成し、触媒（Ｂ）を得
た。ＢＥＴ表面積は１０ｍ2／gであった。
【００１４】実施例２ 実施例１で調製した触媒（Ａ）および比較例１で調製し
た触媒（Ｂ）を用いて有機塩素化合物分解試験を行っ
た。処理対象となる有機塩素化合物としてクロロフェノ
ール（以下、ＣＰと略す）を用い、以下の条件で反応を
行った。結果を表１に示す。ＣＰ分解率すなわちＣＰ除
去率は下記式により求めた。
た触媒（Ｂ）を用いて有機塩素化合物分解試験を行っ
た。処理対象となる有機塩素化合物としてクロロフェノ
ール（以下、ＣＰと略す）を用い、以下の条件で反応を
行った。結果を表１に示す。ＣＰ分解率すなわちＣＰ除
去率は下記式により求めた。
【００１５】（試験条件） 処理ガス組成 ＣＰ：３０ｐｐｍ，Ｏ2：１８％，Ｈ
2Ｏ：３％，Ｎ２：Balance ガス温度：２００℃ 空間速度（ＳＶ）：１０００Ｈｒ-1 （式） CP分解率(%)＝[(反応器入口CP濃度)−(反応器出口CP濃
度)]／(反応器入口CP濃度)×１００
2Ｏ：３％，Ｎ２：Balance ガス温度：２００℃ 空間速度（ＳＶ）：１０００Ｈｒ-1 （式） CP分解率(%)＝[(反応器入口CP濃度)−(反応器出口CP濃
度)]／(反応器入口CP濃度)×１００
【００１６】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊 涼慈 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内 (72)発明者 杉島 昇 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内 Ｆターム(参考） 4D048 AA11 AB03 BA07X BA41X BB01 BB02 BB03 BB04 BB05 BB07 4G069 AA02 AA08 AA09 AA12 BA04A BA04B BA04C CA04 CA10 CA19 DA06 EA01Y EA02Y EA11 EA19 EC02X EC03X EC03Y EC04X EC05X FA01 FB08 FB30 FB34 FC02 FC03 FC07
Claims (6)
- 【請求項１】 ＢＥＴ一点法で測定される比表面積が２
０ｍ2／ｇ以上の酸化チタンを含有する有機ハロゲン化
合物除去用触媒。 - 【請求項２】 可溶性チタン化合物の溶液に塩基性物質
を添加することにより生成する沈殿を２００〜５００℃
で焼成して得る請求項１に記載の触媒の調製方法。 - 【請求項３】 チタンアルコキシドの加水分解によって
生成するゲルを２００〜５００℃で焼成して得る請求項
１に記載の触媒の調製方法。 - 【請求項４】 可溶性チタン化合物の溶液を熱加水分解
した後、５００〜８００℃で焼成して得る請求項１に記
載の触媒の調製方法。 - 【請求項５】 有機ハロゲン化合物を含む排ガスを１３
０〜３５０℃の温度で請求項1〜４までのいずれかに記
載の触媒と接触させることを特徴とする有機ハロゲン化
合物の除去方法。 - 【請求項６】 有機ハロゲン化合物がクロロフェノール
である請求項５記載の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11228646A JP2001046869A (ja) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | 有機ハロゲン化合物除去用触媒および有機ハロゲン化合物除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP11228646A JP2001046869A (ja) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | 有機ハロゲン化合物除去用触媒および有機ハロゲン化合物除去方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005287907A Division JP2006021203A (ja) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | 有機ハロゲン化合物除去用触媒、その製造方法、有機ハロゲン化合物除去方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001046869A true JP2001046869A (ja) | 2001-02-20 |
Family
ID=16879607
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11228646A Pending JP2001046869A (ja) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | 有機ハロゲン化合物除去用触媒および有機ハロゲン化合物除去方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001046869A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002248321A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 排ガス処理装置および排ガス処理方法 |
-
1999
- 1999-08-12 JP JP11228646A patent/JP2001046869A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002248321A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 排ガス処理装置および排ガス処理方法 |
| JP4502349B2 (ja) * | 2001-02-23 | 2010-07-14 | 三井造船株式会社 | 排ガス処理装置および排ガス処理方法 |
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