JP2002079091A - Catalyst for treating wastewater and wastewataer treatment method using the same - Google Patents

Catalyst for treating wastewater and wastewataer treatment method using the same

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JP2002079091A
JP2002079091A JP2000274058A JP2000274058A JP2002079091A JP 2002079091 A JP2002079091 A JP 2002079091A JP 2000274058 A JP2000274058 A JP 2000274058A JP 2000274058 A JP2000274058 A JP 2000274058A JP 2002079091 A JP2002079091 A JP 2002079091A
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wastewater
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treatment
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祐介 塩田
Takaaki Hashimoto
高明 橋本
Kuninori Miyazaki
邦典 宮碕
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a catalyst having excellent catalytic activity and durability over a long period of time at the time of wet oxidation treatment of wastewater and having high mechanical strength, and a wet oxidation treatment method for wastewater using the same. SOLUTION: The catalytically active component of the catalyst comprises at least one kind of an element, which is selected from the group consisting of manganese, iron, cobalt, nickel, cerium, chromium, praseodymium, copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium and iridium, or a compound containing at least one kind of the elements, and a carrier for supporting the catalytically active component contains at least one kind of an element selected from the group consisting of titanium, zirconium, silicon, aluminum, tungsten, iron, manganese, cerium and praseodymium. The catalyst has a main peak on a side small in pore size, in the pore size of the carrier and the pore volume distribution of the carrier, and has a sub-peak smaller than the main peak on a side large in pore size.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は排水処理用触媒、及
び該触媒を用いた排水の湿式酸化処理方法に関するもの
である。特に本発明の触媒は、排水を高温高圧条件下で
湿式酸化処理する際に好適に用いることができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst for wastewater treatment and a method for wet oxidation of wastewater using the catalyst. In particular, the catalyst of the present invention can be suitably used when performing wet oxidation treatment of waste water under high temperature and high pressure conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から排水の処理方法として、生物学
的処理,燃焼処理,及びチンマーマン法などが知られて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, biological treatment, combustion treatment, the Timmermann method, and the like are known as wastewater treatment methods.

【0003】生物学的処理としては、活性汚泥法,生物
膜法などの好気性処理、メタン醗酵法などの嫌気性処
理、及び好気性処理と嫌気性処理の併用処理が従来より
用いられている。特に微生物を用いた好気性処理は排水
の処理方法として広く採用されているが、好気性微生物
処理は、細菌,藻類,原生動物などが複雑に作用し合っ
ており、高濃度の有機物や窒素化合物などが含有されて
いる排水を好気性微生物処理に供する場合、微生物の生
育に適した環境にするために排水の希釈やpHの調整な
どが必要なため、装置や運転が複雑であり、しかも余剰
汚泥が生じるため、更に余剰汚泥を処理しなけらばなら
ず、全体として処理コストが高くなるという問題を有し
ている。
[0003] As biological treatment, aerobic treatment such as activated sludge method and biofilm method, anaerobic treatment such as methane fermentation method, and combined treatment of aerobic treatment and anaerobic treatment have been conventionally used. . In particular, aerobic treatment using microorganisms is widely used as a treatment method for wastewater, but aerobic microorganism treatment involves complicated interactions of bacteria, algae, protozoa, etc., resulting in high concentrations of organic matter and nitrogen compounds. If wastewater containing such substances is subjected to aerobic microbial treatment, it is necessary to dilute the wastewater and adjust the pH in order to make the environment suitable for the growth of microorganisms. Since sludge is generated, excess sludge must be further processed, and there is a problem that the processing cost is increased as a whole.

【0004】燃焼処理は、燃料費等のコストがかかるた
め、大量の排水を処理すると処理コストが著しく高くな
るという問題を有している。また燃焼による排ガス等に
よる二次公害を生じる恐れがある。
[0004] Combustion treatment involves costs such as fuel costs, and has the problem that treating large amounts of wastewater significantly increases the treatment cost. In addition, there is a possibility that secondary pollution due to exhaust gas or the like due to combustion may occur.

【0005】チンマーマン法は高温高圧下で排水を酸素
含有ガスの存在下に処理するものであるが、一般的に処
理効率が低く、さらに二次処理設備が必要であった。
[0005] The Zimmerman method treats wastewater under high temperature and high pressure in the presence of an oxygen-containing gas. However, in general, the treatment efficiency is low and a secondary treatment facility is required.

【0006】特に近年、被処理排水に含まれる汚濁物質
は多岐に渡り、しかも高レベルな処理水質が求められて
いるため、上述したような従来技術では十分に対応がで
きなかった。
In particular, in recent years, pollutants contained in wastewater to be treated are diverse, and a high level of treated water quality has been demanded.

【0007】そこで排水処理効率が高く、しかも高レベ
ルな処理水を得ることを目的として様々な排水処理方法
が提案されている。例えば固体触媒を用いた湿式酸化法
(以下、「触媒湿式酸化処理法」と略記する)は高レベ
ルな処理水質を得ることができ、しかも優れた経済性を
有しているため注目されている。この様な触媒湿式酸化
処理法の処理効率及び処理能力を向上させるために様々
な触媒が提案されている。例えば、特開昭49−445
56号にはパラジウム,白金等の貴金属類をアルミナ,
シリカアルミナ,シリカゲル,活性炭等の担体に担持し
た触媒が提案されている。また特開昭49−94157
号には酸化銅や酸化ニッケルからなる触媒が提案されて
いる。
Therefore, various wastewater treatment methods have been proposed for the purpose of obtaining high-level treated water with high wastewater treatment efficiency. For example, a wet oxidation method using a solid catalyst (hereinafter abbreviated as "catalyst wet oxidation treatment method") has been attracting attention because it can obtain a high level of treated water quality and has excellent economic efficiency. . Various catalysts have been proposed to improve the processing efficiency and processing capacity of such a catalytic wet oxidation treatment method. For example, JP-A-49-445
No. 56 uses noble metals such as palladium and platinum as alumina,
Catalysts supported on carriers such as silica alumina, silica gel, and activated carbon have been proposed. Also, JP-A-49-94157
No. 2 proposes a catalyst made of copper oxide or nickel oxide.

【0008】しかしながら、一般に排水に含まれている
成分は単一ではなく、有機物以外に窒素化合物,硫黄化
合物,有機ハロゲン化合物等が含まれていることが多
く、この様な種々の汚濁物質を含む排水の処理に上記触
媒を用いてもこれらの成分を充分に処理することができ
なかった。また該触媒は時間の経過と共に触媒の強度が
低下し、触媒の破砕,粉化を生じるため耐久性に問題が
あり、十分な実用性を備えていなかった。
However, in general, the components contained in the waste water are not single, but often contain nitrogen compounds, sulfur compounds, organic halogen compounds, etc. in addition to organic substances, and contain such various pollutants. These components could not be sufficiently treated even if the above-mentioned catalyst was used for treating wastewater. Further, the catalyst has a problem in durability because the strength of the catalyst decreases with time and the catalyst is crushed and pulverized, so that the catalyst is not sufficiently practical.

【0009】触媒の強度を向上させる技術として例えば
特開昭58−64188号には、球状または円筒状のチ
タニアまたはジルコニアの担体にパラジウム,白金等の
貴金属,鉄,コバルト等の重金属を担持した触媒が提案
されている。しかしながら、これらの触媒はいずれも触
媒活性および耐久性において未だ充分満足できるもので
はなかった。
As a technique for improving the strength of a catalyst, for example, JP-A-58-64188 discloses a catalyst in which a spherical or cylindrical titania or zirconia carrier carries a noble metal such as palladium and platinum and a heavy metal such as iron and cobalt. Has been proposed. However, none of these catalysts has been sufficiently satisfactory in catalytic activity and durability.

【0010】これらの問題を解決し得る触媒として、本
発明者らは既に特公平3−34997号,特開平5−1
38027号において、高い耐久性を有し、しかも優れ
た触媒活性を有する触媒を提案している。
As a catalyst capable of solving these problems, the present inventors have already disclosed Japanese Patent Publication No. 3-34997 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-1.
No. 38027 proposes a catalyst having high durability and excellent catalytic activity.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、排水を湿式
酸化処理するに際して長期間優れた触媒活性,耐久性を
維持し、しかも機械的強度の高い触媒、及び該触媒を用
いた排水の湿式酸化処理方法を提供することである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a catalyst which maintains excellent catalytic activity and durability for a long time in wet oxidation treatment of waste water and has high mechanical strength, and a wet type waste water treatment using the catalyst. An object of the present invention is to provide an oxidation treatment method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、先に提案
した触媒(特公平3−34997号,特開平5−138
027号)よりも更に優れた触媒活性と耐久性を有し、
且つ機械的強度の高い触媒について鋭意研究を重ねた結
果、触媒担体と触媒活性成分とが特定の成分を含み、し
かも該担体の細孔径に対する細孔容積の細孔径分布にお
いて特定のピークを有する触媒であれば、上記課題を達
成し得ることを見出し本発明に至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have proposed a catalyst (Japanese Patent Publication No. 3-34997, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-138).
No. 027), which has better catalytic activity and durability than
As a result of intensive studies on a catalyst having high mechanical strength, the catalyst carrier and the catalytically active component contain a specific component, and have a specific peak in the pore size distribution of the pore volume with respect to the pore size of the support. Then, the inventors have found that the above-mentioned object can be achieved, and have reached the present invention.

【0013】上記課題を解決し得た本発明の触媒とは、
該触媒の活性成分がマンガン,鉄,コバルト,ニッケ
ル,セリウム,クロム,プラセオジム,銅,銀,金,白
金,パラジウム,ロジウム,およびイリジウムよりなる
群から選ばれる少なくとも1種以上の元素,又は1種以
上の元素を含む化合物であり、該触媒活性成分を担持す
る担体が、チタン,ジルコニウム,ケイ素,アルミニウ
ム,タングステン,鉄,マンガン,セリウム,およびプ
ラセオジムよりなる群から選ばれる少なくとも1種以上
の元素,又は1種以上の元素を含む化合物であり、且つ
該担体の細孔径とこれに対する細孔容積分布において細
孔径の小さい側に主ピークを有し、細孔径の大きい側に
該主ピークよりも小さい副ピークを有することに要旨を
有する触媒である。
[0013] The catalyst of the present invention that can solve the above-mentioned problems includes:
At least one element selected from the group consisting of manganese, iron, cobalt, nickel, cerium, chromium, praseodymium, copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium, and iridium; A carrier containing the above element, wherein the carrier supporting the catalytically active component is at least one or more elements selected from the group consisting of titanium, zirconium, silicon, aluminum, tungsten, iron, manganese, cerium, and praseodymium; Or a compound containing one or more elements, and has a main peak on the side with a small pore diameter in the pore diameter of the carrier and the pore volume distribution with respect thereto, and is smaller than the main peak on the side with a large pore diameter. This is a catalyst having a gist of having a sub-peak.

【0014】この際、上記主ピークのピークトップが5
00オングストローム以下にあることが望ましく、更に
上記触媒の比表面積が20〜70m2/gであることが
推奨される。
At this time, the peak top of the main peak is 5
It is preferable that the specific surface area is not more than 00 Å, and it is further recommended that the specific surface area of the catalyst be 20 to 70 m 2 / g.

【0015】また本発明は排水を固体触媒の存在下に湿
式酸化処理する方法において、上記触媒を用いることに
要旨を有する排水の湿式酸化処理方法である。
[0015] The present invention also relates to a method for wet oxidation of wastewater in the presence of a solid catalyst, the method comprising the use of the catalyst.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の触媒は、排水の湿式酸化
処理に好適に用いることができる触媒であって、該触媒
活性成分がマンガン,鉄,コバルト,ニッケル,セリウ
ム,クロム,プラセオジム,銅,銀,金,白金,パラジ
ウム,ロジウム,およびイリジウムよりなる群から選ば
れる少なくとも1種以上の元素,又は1種以上の元素を
含む化合物であり、該触媒活性成分を担持する担体が、
チタン,ジルコニウム,ケイ素,アルミニウム,タング
ステン,鉄,マンガン,セリウム,およびプラセオジム
よりなる群から選ばれる少なくとも1種以上の元素,又
は1種以上の元素を含む化合物であり、且つ該担体の細
孔径とこれに対する細孔容積分布において細孔径の小さ
い側に主ピークを有し、細孔径の大きい側に該主ピーク
よりも小さい副ピークを有することに要旨を有する触媒
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The catalyst of the present invention is a catalyst which can be suitably used for wet oxidation treatment of waste water, wherein the catalytically active component is manganese, iron, cobalt, nickel, cerium, chromium, praseodymium, copper , Silver, gold, platinum, palladium, rhodium and iridium, at least one element selected from the group consisting of or a compound containing one or more elements, wherein the carrier supporting the catalytically active component is
A compound containing at least one or more elements selected from the group consisting of titanium, zirconium, silicon, aluminum, tungsten, iron, manganese, cerium, and praseodymium, or a compound containing one or more elements; On the other hand, the catalyst is characterized in that it has a main peak on the side with a smaller pore diameter in the pore volume distribution and a sub-peak smaller than the main peak on the side with a larger pore diameter.

【0017】本発明において触媒活性成分とは、排水に
含まれる有機化合物や窒素化合物などの被酸化物に対す
る酸化・分解反応速度を増大させる作用(以下、「活性
作用」ということがある。)を有する成分であって、そ
の様な活性成分としてはマンガン,鉄,コバルト,ニッ
ケル,セリウム,クロム,プラセオジム,銅,銀,金,
白金,パラジウム,ロジウム,およびイリジウムよりな
る群から選ばれる少なくとも1種以上の元素,又は1種
以上の元素を含む化合物を用いることが推奨される。
In the present invention, the term "catalytically active component" means an action for increasing the rate of oxidation / decomposition reaction on oxides such as organic compounds and nitrogen compounds contained in wastewater (hereinafter, may be referred to as "active action"). Components such as manganese, iron, cobalt, nickel, cerium, chromium, praseodymium, copper, silver, gold,
It is recommended to use at least one or more elements selected from the group consisting of platinum, palladium, rhodium and iridium, or a compound containing one or more elements.

【0018】上記触媒活性成分として好ましくは、マン
ガン,セリウム,クロム,プラセオジム,金,白金,パ
ラジウム,ロジウム,およびイリジウムよりなる群から
選ばれる少なくとも1種以上の元素,又は1種以上の元
素を含む化合物であって、より好ましくはマンガン,セ
リウム,金,白金,パラジウム,ロジウム,およびイリ
ジウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種以上の元
素,又は1種以上の元素を含む化合物である。更に最も
好ましい触媒活性成分はマンガン,白金,およびパラジ
ウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種以上の元
素,又は1種以上の元素を含む化合物である。これらの
触媒活性成分を含む触媒は排水の湿式酸化において特に
優れた活性作用を発揮するので望ましい。
The above-mentioned catalytically active component preferably contains at least one or more elements selected from the group consisting of manganese, cerium, chromium, praseodymium, gold, platinum, palladium, rhodium and iridium, or one or more elements. It is a compound, more preferably a compound containing at least one element selected from the group consisting of manganese, cerium, gold, platinum, palladium, rhodium and iridium, or one or more elements. Still more preferably, the catalytically active component is at least one element selected from the group consisting of manganese, platinum, and palladium, or a compound containing one or more elements. Catalysts containing these catalytically active components are desirable because they exhibit particularly excellent activity in wet oxidation of wastewater.

【0019】本発明において上記触媒活性成分を担持す
る担体は、チタン,ジルコニウム,ケイ素,アルミニウ
ム,タングステン,鉄,マンガン,セリウム,プラセオ
ジムよりなる群から選ばれる少なくとも1種以上の元
素,または1種以上の元素を含む化合物であり、且つ担
体が後述する様な特定の細孔径と細孔容積との関係を有
していることが望ましい。担体としてはチタン,ジルコ
ニウム,ケイ素,アルミニウム,タングステン,鉄,マ
ンガン,セリウム,プラセオジムよりなる群から選ばれ
る少なくとも1種以上を含む酸化物,又は1種以上を含
む複合酸化物などが例示される。特に担体が少なくとも
チタン,又はジルコニウムを含んでいることが推奨さ
れ、より好ましい担体としてはチタニア,又はチタニア
を含む混合酸化物もしくは複合酸化物を含むもの(例え
ばTiO2−ZrO2,TiO2−Fe23,TiO2−S
iO2,TiO2−Al23,TiO2−WO3,TiO2
−CeO2,TiO2−PrO2,TiO2−MnO2
ど)が触媒の機械的強度及び耐久性の観点からも望まし
い。またチタンを含む混合酸化物および/または複合酸
化物の好ましい担体としては、鉄,マンガン,セリウ
ム,プラセオジム,ジルコニウムよりなる群から選ばれ
る少なくとも1種以上とチタンとを含むものであり、よ
り好ましい担体としては鉄,マンガン,セリウム,ジル
コニウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種以上と
チタンとの混合酸化物および/または複合酸化物を含む
ものである。
In the present invention, the carrier supporting the catalytically active component is at least one element selected from the group consisting of titanium, zirconium, silicon, aluminum, tungsten, iron, manganese, cerium and praseodymium, or one or more elements. It is desirable that the carrier has a specific pore diameter and pore volume relationship as described later. Examples of the carrier include an oxide containing at least one selected from the group consisting of titanium, zirconium, silicon, aluminum, tungsten, iron, manganese, cerium, and praseodymium, and a composite oxide containing one or more. In particular, it is recommended that the carrier contains at least titanium or zirconium, and more preferably a carrier containing titania or a mixed oxide or composite oxide containing titania (for example, TiO 2 —ZrO 2 , TiO 2 —Fe 2 O 3 , TiO 2 -S
iO 2 , TiO 2 -Al 2 O 3 , TiO 2 -WO 3 , TiO 2
—CeO 2 , TiO 2 —PrO 2 , TiO 2 —MnO 2 ) are also desirable from the viewpoint of the mechanical strength and durability of the catalyst. Further, a preferred carrier of the mixed oxide and / or the complex oxide containing titanium is a carrier containing at least one selected from the group consisting of iron, manganese, cerium, praseodymium, and zirconium, and titanium. Examples thereof include a mixed oxide and / or a composite oxide of titanium and at least one selected from the group consisting of iron, manganese, cerium, and zirconium.

【0020】上記触媒活性成分と担体との組合せとして
は、Pt−TiO2,Pd−TiO2,Pt−Pd−Ti
2,Pt−Rh−TiO2,Pt−Ir−TiO2,P
t−Au−TiO2,Pd−Rh−TiO2,Pd−Ir
−TiO2,Pd−Au−TiO2,MnO2−TiO2
Pt−MnO2−TiO2,Pd−MnO2−TiO2,P
t−Pd−MnO2−TiO2,Pt−MnO2−CeO2
−TiO2,Pt−CeO2−TiO2,Pt−PrO2
TiO2,Pd−CeO2−TiO2,Pd−PrO2−T
iO2,Pr−Pd−PrO2−TiO2,Pt−TiO2
−ZrO2,Pd−TiO2−ZrO2,Pt−Pd−T
iO2−ZrO2,Pt−Rh−TiO 2−ZrO2,Pt
−Ir−TiO2−ZrO2,Pt−Au−TiO2−Z
rO2,Pd−Rh−TiO2−ZrO2,Pd−Ir−
TiO2−ZrO2,Pd−Au−TiO2−ZrO2,M
nO2−TiO2−ZrO2,Pt−MnO2−TiO2
ZrO2,Pd−MnO2−TiO2−ZrO2,Pt−P
d−MnO2−TiO2−ZrO2,Pt−MnO2−Ce
2−TiO2−ZrO2,Pd−MnO2−CeO2−T
iO2−ZrO2,Pt−CeO2−TiO2−ZrO2
Pt−PrO2−TiO2−ZrO2,Pd−CeO2−T
iO2−ZrO2,Pd−PrO2−TiO2−ZrO2
Pt−Pd−PrO2−TiO2−ZrO2,Pt−Fe2
3−TiO2,Pd−Fe23−TiO2,Pt−Pd
−Fe23−TiO2,Pt−Pr−Fe23−Ti
2,Pt−Ir−Fe23−TiO2,Pt−Au−F
23−TiO2,Pd−Rh−Fe23−TiO2,P
d−Ir−Fe23−TiO2,Pd−Au−Fe23
−TiO2,MnO2−Fe23−TiO2,Pt−Mn
2−Fe23−TiO2,Pd−MnO2−Fe23
TiO2,Pt−Pd−MnO2−Fe23−TiO2
Pt−MnO2−CeO2−Fe23−TiO2,Pd−
MnO2−CeO2−Fe23−TiO2,Pt−CeO2
−Fe23−TiO2,Pt−PrO2−Fe23−Ti
2,Pd−CeO2−Fe23−TiO2,Pd−Pr
2−Fe23−TiO2,Pt−Pd−PrO2−Fe2
3−TiO2などが例示されるが、上記組合せ例は貴金
属以外の元素は一般的に安定な酸化物とし、また貴金属
は金属としたものを例示したのみであり、本発明の触媒
活性成分の組合せをこれらに限定される趣旨ではない。
As a combination of the above-mentioned catalytically active component and a carrier,
Is Pt-TiOTwo, Pd-TiOTwo, Pt-Pd-Ti
OTwo, Pt-Rh-TiOTwo, Pt-Ir-TiOTwo, P
t-Au-TiOTwo, Pd-Rh-TiOTwo, Pd-Ir
-TiOTwo, Pd-Au-TiOTwo, MnOTwo-TiOTwo,
Pt-MnOTwo-TiOTwo, Pd-MnOTwo-TiOTwo, P
t-Pd-MnOTwo-TiOTwo, Pt-MnOTwo-CeOTwo
-TiOTwo, Pt-CeOTwo-TiOTwo, Pt-PrOTwo
TiOTwo, Pd-CeOTwo-TiOTwo, Pd-PrOTwo-T
iOTwo, Pr-Pd-PrOTwo-TiOTwo, Pt-TiOTwo
-ZrOTwo, Pd-TiOTwo-ZrOTwo, Pt-Pd-T
iOTwo-ZrOTwo, Pt-Rh-TiO Two-ZrOTwo, Pt
-Ir-TiOTwo-ZrOTwo, Pt-Au-TiOTwo-Z
rOTwo, Pd-Rh-TiOTwo-ZrOTwo, Pd-Ir-
TiOTwo-ZrOTwo, Pd-Au-TiOTwo-ZrOTwo, M
nOTwo-TiOTwo-ZrOTwo, Pt-MnOTwo-TiOTwo
ZrOTwo, Pd-MnOTwo-TiOTwo-ZrOTwo, Pt-P
d-MnOTwo-TiOTwo-ZrOTwo, Pt-MnOTwo-Ce
OTwo-TiOTwo-ZrOTwo, Pd-MnOTwo-CeOTwo-T
iOTwo-ZrOTwo, Pt-CeOTwo-TiOTwo-ZrOTwo,
Pt-PrOTwo-TiOTwo-ZrOTwo, Pd-CeOTwo-T
iOTwo-ZrOTwo, Pd-PrOTwo-TiOTwo-ZrOTwo,
Pt-Pd-PrOTwo-TiOTwo-ZrOTwo, Pt-FeTwo
OThree-TiOTwo, Pd-FeTwoOThree-TiOTwo, Pt-Pd
-FeTwoOThree-TiOTwo, Pt-Pr-FeTwoOThree−Ti
OTwo, Pt-Ir-FeTwoOThree-TiOTwo, Pt-Au-F
eTwoOThree-TiOTwo, Pd-Rh-FeTwoOThree-TiOTwo, P
d-Ir-FeTwoOThree-TiOTwo, Pd-Au-FeTwoOThree
-TiOTwo, MnOTwo-FeTwoOThree-TiOTwo, Pt-Mn
OTwo-FeTwoOThree-TiOTwo, Pd-MnOTwo-FeTwoOThree
TiOTwo, Pt-Pd-MnOTwo-FeTwoOThree-TiOTwo,
Pt-MnOTwo-CeOTwo-FeTwoOThree-TiOTwo, Pd-
MnOTwo-CeOTwo-FeTwoOThree-TiOTwo, Pt-CeOTwo
-FeTwoOThree-TiOTwo, Pt-PrOTwo-FeTwoOThree−Ti
OTwo, Pd-CeOTwo-FeTwoOThree-TiOTwo, Pd-Pr
OTwo-FeTwoOThree-TiOTwo, Pt-Pd-PrOTwo-FeTwo
OThree-TiOTwoEtc., but the combination example above is precious
Elements other than the genus are generally stable oxides and noble metals
Is only an example of a metal, and the catalyst of the present invention
The combination of the active ingredients is not limited to these.

【0021】本発明の触媒を構成する上記触媒活性成分
と該触媒活性成分を担持する上記担体との含有比率につ
いては特に限定されないが、触媒活性成分が貴金属の場
合、触媒活性、及び触媒の耐久性の観点から該活性成分
が0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%
以上、更に好ましくは0.1質量%以上含まれているこ
とが望ましく、好ましくは3質量%以下、より好ましく
は2質量%以下、更に好ましくは1質量%以下であるこ
とが望ましい。
The content ratio of the above-mentioned catalytically active component constituting the catalyst of the present invention to the above-mentioned carrier for supporting the catalytically active component is not particularly limited. However, when the catalytically active component is a noble metal, the catalytic activity and the durability of the catalyst are improved. 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass, based on the active ingredient
As described above, the content is more preferably 0.1% by mass or more, preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less.

【0022】また触媒活性成分が貴金属以外の場合、触
媒活性、及び触媒の耐久性の観点から該活性成分が0.
1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に
好ましくは1質量%以上含まれていることが望ましく、
好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%
以下、更に好ましくは10質量%以下であることが望ま
しい。
When the catalytically active component is other than a noble metal, the amount of the active component should be 0.1 from the viewpoint of catalytic activity and durability of the catalyst.
1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, still more preferably 1% by mass or more,
Preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass
Below, it is more desirable that it is below 10 mass%.

【0023】例えば触媒がPt−TiO2の場合、Pt
の比率は0.01質量%以上,3質量%以下であること
が望ましい。また触媒がMnO2−TiO2の場合、Mn
2の比率は0.1質量%以上,30質量%以下である
ことが望ましい。
For example, when the catalyst is Pt—TiO 2 ,
Is desirably 0.01% by mass or more and 3% by mass or less. When the catalyst is MnO 2 —TiO 2 , MnO
The O 2 ratio is desirably 0.1% by mass or more and 30% by mass or less.

【0024】尚、触媒活性成分として貴金属を用いる場
合には、該貴金属を金属としてその含有比率を計算する
ことが望ましい。また触媒活性成分が貴金属以外の場合
には、触媒活性成分を一般的に安定な酸化物とし、該酸
化物の含有比率を計算することが望ましい。更に複数の
触媒活性成分を含有する場合には、触媒には各々の触媒
活性成分が上記比率で含有されていることが望ましい。
When a noble metal is used as the catalytically active component, it is desirable to calculate the content ratio of the noble metal as a metal. In addition, when the catalytically active component is other than a noble metal, it is desirable that the catalytically active component is generally a stable oxide and the content ratio of the oxide is calculated. Further, when a plurality of catalytically active components are contained, the catalyst preferably contains each of the catalytically active components in the above-mentioned ratio.

【0025】尚、同一の元素が触媒活性成分および触媒
担体の両方に用いる場合、その触媒を用いた排水処理で
の作用機構によって、該元素が触媒活性成分として作用
することもあれば、触媒活性成分として作用しないこと
もあるので、触媒活性成分として作用しない場合は、上
記触媒活性成分比率を用いず、担体として比率計算す
る。
When the same element is used for both the catalytically active component and the catalyst carrier, the element may act as a catalytically active component, or may act as a catalytically active component, depending on the mechanism of action in wastewater treatment using the catalyst. Since it may not act as a component, when it does not act as a catalytically active component, the ratio is calculated as a carrier without using the above catalytically active component ratio.

【0026】本発明の触媒成分は上記例示に限定される
ものではなく、元素やその化合物を任意に組合せて含有
させることができ、例えばアルカリ金属,アルカリ土類
金属,他の遷移金属を含有させてもよい。
The catalyst component of the present invention is not limited to the above examples, and may contain any combination of elements and compounds thereof. For example, the catalyst component may contain an alkali metal, an alkaline earth metal, or another transition metal. You may.

【0027】本発明の担体は、該担体の細孔径とこれに
対する細孔容積分布において細孔径の小さい側に主ピー
クを有し、細孔径の大きい側に該主ピークよりも小さい
副ピークを有していることが必要であり、この様な担体
であれば優れた機械的強度,耐久性,活性を得ることが
できる。
The carrier of the present invention has a main peak on the side of smaller pore diameter in the pore diameter of the carrier and the pore volume distribution with respect to the carrier, and has a minor peak smaller than the main peak on the side of larger pore diameter. In such a carrier, excellent mechanical strength, durability and activity can be obtained.

【0028】本発明において「主ピークよりも小さい副
ピーク」とは、副ピークのピークトップの高さが、主ピ
ークのピークトップの高さよりも低いことを意味し、
「ピークトップ」とは、細孔径とこれに対応する細孔容
積を図3に示す様にグラフ化したときの最大値である。
In the present invention, "a sub-peak smaller than the main peak" means that the height of the peak top of the sub-peak is lower than the height of the peak top of the main peak.
"Peak top" is the maximum value when the pore diameter and the corresponding pore volume are graphed as shown in FIG.

【0029】尚、細孔径分布曲線は、細孔直径を有限個
に区切ってその個々の間での細孔容積(V)をそれぞれ
測定し、この細孔容積(V)を細孔直径(D)で微分し
た値である微分細孔容積(△V/△D)を細孔直径に対
してプロットした曲線であってもよいが、細孔径の測定
範囲が広いため、細孔分布曲線の横軸は、ログ細孔直径
[logD,(μm)]とし、縦軸はログ微分細孔容積
[△V/△logD,(ml/g)]とすることが望ま
しい。従ってピークトップはログ細孔直径に対して最も
ログ微分細孔容積の多くなるログ細孔直径である。
In the pore diameter distribution curve, the pore diameter is divided into a finite number, the pore volume (V) between the individual pores is measured, and the pore volume (V) is measured as the pore diameter (D ) May be a curve obtained by plotting the differential pore volume (ΔV / ΔD), which is a value differentiated by the above, with respect to the pore diameter. The axis is preferably a log pore diameter [logD, (μm)], and the vertical axis is preferably a log differential pore volume [微分 V / △ logD, (ml / g)]. Therefore, the peak top is the log pore diameter where the log differential pore volume is the largest with respect to the log pore diameter.

【0030】また主ピークの細孔容積とは、図4に示す
様に該ピークのピークトップを100%とした場合、該
ピーク高さの3%に相当する細孔直径間の細孔容積を累
計した値である(図4の細孔径分布曲線において、斜線
部の細孔容積の累計)。また他のピークの細孔容積は、
該ピーク高さのピークトップが主ピークのピークトップ
に対して10%以上の場合には、主ピーク高さの3%に
相当する細孔直径間の細孔容積を累計した値であり、該
ピーク高さのピークトップが主ピークのピークトップに
対して10%未満の場合には、該ピークを挟みピークの
存在しない間で基底ラインを引き、この基底ラインより
も高い細孔直径間の細孔容積を累計した値である。但
し、複数のピークが重なり合っている場合には、ピーク
の谷間の最小ログ微分細孔容積となる細孔直径までを該
ピークの範囲とする。
The pore volume of the main peak is defined as the pore volume between pore diameters corresponding to 3% of the peak height, assuming that the peak top of the peak is 100% as shown in FIG. This is a cumulative value (in the pore diameter distribution curve in FIG. 4, the cumulative pore volume in the hatched portion). The pore volume of other peaks is
When the peak top of the peak height is 10% or more of the peak top of the main peak, it is a value obtained by accumulating pore volumes between pore diameters corresponding to 3% of the main peak height. When the peak height of the peak height is less than 10% of the peak top of the main peak, a base line is drawn between the peaks and between the absence of the peak, and a fine line between pore diameters higher than this base line is drawn. It is a value obtained by accumulating the pore volumes. However, when a plurality of peaks are overlapped, the range of the peak is defined as the pore diameter that is the minimum log differential pore volume between the valleys of the peaks.

【0031】本発明において主ピークの存在する細孔径
の範囲は特に限定されないが、主ピークのピークトップ
の細孔径が好ましくは500オングストローム以下、よ
り好ましくは400オングストローム以下、最も好まし
くは300オングストローム以下に存在することが望ま
しく、また該ピークトップの細孔径が80オングストロ
ーム以上であることが優れた機械的強度,耐久性,活性
を得る観点から好ましい。
In the present invention, the range of the pore diameter where the main peak is present is not particularly limited, but the pore diameter at the peak top of the main peak is preferably 500 Å or less, more preferably 400 Å or less, and most preferably 300 Å or less. It is desirable to have such a peak, and it is preferable that the pore diameter at the peak top be 80 Å or more from the viewpoint of obtaining excellent mechanical strength, durability and activity.

【0032】また本発明において副ピークは主ピークよ
りも細孔径の大きい側に存在すればよく、また副ピーク
の存在する細孔径の範囲は特に限定されないが、副ピー
クのピークトップが好ましくは400オングストローム
以上、より好ましくは500オングストローム以上であ
って、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以
下に存在することが推奨される。この様な範囲内に副ピ
ークのピークトップが存在していれば触媒の機械的強
度,耐久性,触媒活性の観点から好ましいが、副ピーク
が5μmを超えると触媒の機械的強度が低下することが
あるので好ましくない。
In the present invention, the subpeak may be located on the side where the pore diameter is larger than the main peak, and the range of the pore diameter where the subpeak exists is not particularly limited. It is recommended that the thickness be not less than Å, more preferably not less than 500 Å, preferably not more than 5 μm, more preferably not more than 3 μm. It is preferable from the viewpoint of the mechanical strength, durability, and catalytic activity of the catalyst if the peak top of the sub-peak exists within such a range, but if the sub-peak exceeds 5 μm, the mechanical strength of the catalyst may decrease. Is not preferred.

【0033】尚、ピークの数,及びピークの高さは特に
限定されないが、触媒の機械的強度,耐久性,触媒活性
の観点から担体が二つのピーク、即ち主ピークと副ピー
クのみを有していることが好ましく、更に該主ピークの
ピーク形状がよりシャープなもの、即ち主ピークのピー
クトップを中心とした該ピークの分布幅が狭いほど優れ
た機械的強度,耐久性,触媒活性が得られるので望まし
い。
Although the number of peaks and the height of the peaks are not particularly limited, the carrier has only two peaks, that is, a main peak and a sub-peak, from the viewpoint of mechanical strength, durability and catalytic activity of the catalyst. It is preferred that the peak shape of the main peak is sharper, that is, the narrower the distribution width of the peak around the peak top of the main peak, the higher the mechanical strength, durability and catalytic activity. Is desirable.

【0034】本発明では主ピークのピークトップの値は
特に限定されるものではなく、該細孔分布曲線におい
て、最も大きなログ微分細孔容積を有するピークが主ピ
ークである。また主ピーク以外のピークにおいて、ピー
クトップのログ微分細孔容積が主ピークの1%未満の場
合は、ピークとしてみなさない。
In the present invention, the peak top value of the main peak is not particularly limited, and the peak having the largest log differential pore volume in the pore distribution curve is the main peak. In addition, if the log differential pore volume at the top of the peak other than the main peak is less than 1% of the main peak, it is not regarded as a peak.

【0035】またピークの分布状態によっては、同一ピ
ーク内に2つのピークトップを有する所謂「ショルダー
型ピーク」となる場合があるが、図5に示す様に高いピ
ークと低いピークとを結ぶ両ピークの谷間の最小値
(a)を基底ライン(a’)とし、該基底ライン
(a’)が高いピークのピークトップ(100%)の5
0%未満にあり、該基底ライン(a’)が該低いピーク
のピークトップ(100%)の70%に満たないとき
は、複数のピークとみなす。一方、該基底ライン
(a’)が高いピークのピークトップ(100%)の5
0%以上にある場合、および該基底ライン(a’)が高
いピークのピークトップ(100%)の50%未満では
あるが、該基底ライン(a’)が該低いピークのピーク
トップ(100%)の70%以上の場合には、一つのピ
ークとする。
Depending on the distribution state of the peaks, a so-called “shoulder type peak” having two peaks within the same peak may occur. However, as shown in FIG. 5, both peaks connecting a high peak and a low peak are formed. The minimum value (a) between the valleys is defined as a base line (a ′), and the base line (a ′) is 5% of the peak top (100%) of the high peak.
When it is less than 0% and the base line (a ') is less than 70% of the peak top (100%) of the low peak, it is regarded as a plurality of peaks. On the other hand, the base line (a ') has a high peak of 5% of the peak top (100%).
0% or more, and when the base line (a ') is less than 50% of the peak top of the high peak (100%), but the base line (a') is the peak top of the low peak (100%). ) Is one peak.

【0036】担体の結晶構造については特に限定され
ず、アナターゼ型結晶構造を有していてもよく、あるい
はアナターゼ型結晶構造以外の結晶構造を有していても
よいが、アナターゼ型結晶構造を有している担体が好ま
しい。
The crystal structure of the carrier is not particularly limited, and may have an anatase crystal structure or a crystal structure other than the anatase crystal structure. Preferred carriers are.

【0037】担体の細孔容積については特に限定されな
いが、好ましくは0.20ml/g以上、より好ましく
は0.25ml/g以上であることが望ましく、また好
ましくは0.50ml/g以下、より好ましくは0.4
5ml/g以下である。細孔容積が0.20ml/g未
満の場合、触媒活性成分を担体に十分に担持することが
できず、活性作用が低下することがある。また細孔容積
が0.50ml/gを超えると触媒の耐久性が低下する
ことがあり、湿式酸化処理に用いると触媒が早期に崩壊
する。
The pore volume of the carrier is not particularly limited, but is preferably 0.20 ml / g or more, more preferably 0.25 ml / g or more, and preferably 0.50 ml / g or less. Preferably 0.4
5 ml / g or less. If the pore volume is less than 0.20 ml / g, the catalytically active component cannot be sufficiently supported on the carrier, and the activity may be reduced. When the pore volume exceeds 0.50 ml / g, the durability of the catalyst may be reduced, and when used in a wet oxidation treatment, the catalyst may be prematurely disintegrated.

【0038】更に本発明では、担体の全細孔容積に対し
て主ピークの細孔容積が、好ましくは70%以上、より
好ましくは80%以上、また好ましくは99%以下、よ
り好ましくは98%以下であることが触媒活性向上の観
点、および触媒強度向上の観点から望ましい。
In the present invention, the pore volume of the main peak relative to the total pore volume of the carrier is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and still more preferably 99% or less, more preferably 98% or less. The following is desirable from the viewpoint of improving the catalyst activity and the catalyst strength.

【0039】尚、本発明において担体の細孔径の細孔分
布測定方法としては、水銀圧入法を採用する。本発明で
は、水銀圧入法の測定には島津製作所製オートポアIII
9420型を用い、0.003〜413.7MPaの範
囲における細孔容積を測定する。また0.003〜0.
1724MPaの範囲については、ログ細孔直径で細孔
分布曲線をグラフ化した際に各測定点の間隔が等間隔と
なる様に17分割して測定し、0.1724超〜41
3.7MPaの範囲については同じくログ細孔直径で細
孔分布曲線をグラフ化した際に各測定点の間隔が等間隔
となるよう60分割して測定する。これによって、細孔
直径30オングストローム〜174μmの範囲について
細孔直径とこれに対応する細孔容積およびログ微分細孔
容積を得られるので、細孔直径30オングストローム〜
174μmの範囲の細孔容積を累計した値を本発明の全
細孔容積とする。
In the present invention, a mercury intrusion method is employed as a method for measuring the pore distribution of the pore diameter of the carrier. In the present invention, Shimadzu Autopore III
Using a Model 9420, the pore volume in the range of 0.003 to 413.7 MPa is measured. Moreover, 0.003-0.
For the range of 1,724 MPa, when the pore distribution curve is graphed with the log pore diameter, the measurement is performed by dividing the measurement point into 17 parts so that the intervals between the measurement points are equal.
In the range of 3.7 MPa, similarly, when the pore distribution curve is graphed with the log pore diameter, the measurement is performed by dividing the measurement points into 60 so that the intervals between the measurement points are equal. As a result, the pore diameter and the corresponding pore volume and log differential pore volume can be obtained in the range of the pore diameter of 30 Å to 174 μm.
The value obtained by accumulating the pore volumes in the range of 174 μm is defined as the total pore volume of the present invention.

【0040】本発明の触媒(担体)の形状としては、例
えば、ペレット状,粒状,球状,リング状,ハニカム状
など、目的に応じた形状を適宜選択すればよく特に限定
されない。
The shape of the catalyst (support) of the present invention is not particularly limited as long as it is appropriately selected from shapes such as pellets, granules, spheres, rings, and honeycombs.

【0041】触媒の好ましい比表面積は20m2/g以
上である。触媒の比表面積が20m2/g未満の場合、
触媒の活性作用が十分でないことがある。より好ましく
は25m2/g以上、最も好ましくは30m2/g以上で
ある。また比表面積が70m2/gを超えると触媒が崩
壊し易くなり、また触媒の活性も低下することがある。
特に比表面積が70m2/gを超えた触媒を湿式酸化処
理に用いると触媒が早期に崩壊する恐れがあり、また早
期に触媒活性が劣化することがある。従って好ましい比
表面積は70m2/g以下、より好ましくは60m2/g
以下、最も好ましくは55m2/g以下である。
The preferred specific surface area of the catalyst is at least 20 m 2 / g. When the specific surface area of the catalyst is less than 20 m 2 / g,
The activity of the catalyst may not be sufficient. It is more preferably at least 25 m 2 / g, most preferably at least 30 m 2 / g. When the specific surface area exceeds 70 m 2 / g, the catalyst is liable to disintegrate, and the activity of the catalyst may decrease.
In particular, when a catalyst having a specific surface area of more than 70 m 2 / g is used for the wet oxidation treatment, the catalyst may be degraded at an early stage, and the catalyst activity may be deteriorated at an early stage. Therefore, the preferred specific surface area is 70 m 2 / g or less, more preferably 60 m 2 / g.
Or less, and most preferably 55 m 2 / g or less.

【0042】本発明では触媒の比表面積の測定方法とし
て、窒素の吸着を解析するBET法を採用するが、本発
明におけるBET法比表面積は湯浅アイオニクス(株)
製の全自動表面積測定装置4−ソーブを用いて測定した
値である。
In the present invention, the BET method for analyzing the adsorption of nitrogen is employed as a method for measuring the specific surface area of the catalyst. The BET method specific surface area in the present invention is determined by Yuasa Ionics Co., Ltd.
Is a value measured by using a full-automatic surface area measuring device 4-Sorb manufactured by FUJIFILM Corporation.

【0043】触媒のサイズについては特に限定されない
が、例えば触媒が粒状の場合(以下、「粒状触媒」とい
うことがある。)、平均粒径は1mm以上であることが
好ましく、より好ましくは2mm以上である。平均粒径
が1mm未満である粒状触媒を反応塔に充填すると圧力
損失が増加し、触媒層が排水に含まれる懸濁物によって
閉塞することがある。また粒状触媒の平均粒径は10m
m以下であることが好ましく、より好ましくは7mm以
下である。平均粒径が10mmを超える粒状触媒は充分
な幾何学的表面積がとれず被処理水との接触効率が低下
することがあり、充分な処理能力が得られないことがあ
る。
The size of the catalyst is not particularly limited. For example, when the catalyst is granular (hereinafter, sometimes referred to as "particulate catalyst"), the average particle size is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more. It is. When a granular catalyst having an average particle size of less than 1 mm is packed in a reaction tower, the pressure loss increases, and the catalyst layer may be clogged by suspended matter contained in the wastewater. The average particle size of the granular catalyst is 10 m.
m or less, more preferably 7 mm or less. A granular catalyst having an average particle size of more than 10 mm may not have a sufficient geometric surface area, may lower the contact efficiency with the water to be treated, and may not be able to obtain a sufficient treatment capacity.

【0044】また例えば触媒をペレット状とした場合
(以下、「ペレット状触媒」ということがある。)、平
均径は1mm以上であることが好ましく、より好ましく
は2mm以上であって、好ましくは10mm以下、より
好ましくは6mm以下である。また該ペレット状触媒の
長手方向の長さ(mmLで表すことがある)は2mm以
上であることが好ましく、より好ましくは3mm以上で
あって、好ましくは15mm以下、より好ましくは10
mm以下である。平均径が1mm未満、または長手方向
の長さが2mm未満であるペレット状触媒を反応塔に充
填すると圧力損失が増加することがあり、また平均径が
10mm超、または長手方向の長さが15mmを超える
ペレット状触媒は充分な幾何学的表面積がとれず被処理
水との接触効率が低下することがあり、充分な処理能力
が得られないことがある。
For example, when the catalyst is in the form of pellets (hereinafter sometimes referred to as “pellet catalyst”), the average diameter is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more, and preferably 10 mm or more. Or less, more preferably 6 mm or less. The length of the pellet-shaped catalyst in the longitudinal direction (may be expressed in mmL) is preferably 2 mm or more, more preferably 3 mm or more, preferably 15 mm or less, more preferably 10 mm or less.
mm or less. When a pelletized catalyst having an average diameter of less than 1 mm or a longitudinal length of less than 2 mm is filled in a reaction tower, pressure loss may increase, and an average diameter of more than 10 mm or a longitudinal length of 15 mm If the catalyst in the form of pellets having a particle diameter exceeding the above range cannot obtain a sufficient geometric surface area, the contact efficiency with the water to be treated may decrease, and a sufficient treatment capacity may not be obtained.

【0045】更に触媒をハニカム状とした場合(以下、
「ハニカム状触媒」ということがある。)、貫通孔の相
当直径は1.5mm以上であることが好ましく、より好
ましくは2.5mm以上であって、好ましくは10mm
以下、より好ましくは6mm以下である。また隣接する
貫通孔間の肉厚は0.1mm以上である好ましく、より
好ましくは0.5mm以上であって、好ましくは3mm
以下、より好ましくは2.5mm以下である。更に触媒
表面の開孔率は全表面積に対して50%以上であること
が好ましく、より好ましくは55%以上であって、好ま
しくは90%以下、より好ましくは85%以下である。
相当直径が1.5mm未満であるハニカム状触媒を反応
塔に充填すると圧力損失が増加することがある。また相
当直径が10mmを越えるハニカム状触媒を充填すると
圧力損失は小さくなるが、被処理液との接触率が低下し
て触媒活性が低くなることがある。貫通孔間の肉厚が
0.1mm未満であるハニカム状触媒は、触媒を軽量化
できるという利点があるものの、触媒の機械的強度が低
下することがある。また該肉厚が3mmを越えるハニカ
ム状触媒は十分な機械的強度を有するものの、触媒原料
の使用量が増加するため、それに伴ってコストが増加す
ることがある。触媒表面の開孔率についても触媒の機械
的強度と触媒活性の観点から上記範囲内とすることが望
ましい。
Further, when the catalyst is made into a honeycomb shape (hereinafter, referred to as a honeycomb shape)
It may be referred to as "honeycomb-shaped catalyst". ), The equivalent diameter of the through hole is preferably 1.5 mm or more, more preferably 2.5 mm or more, and preferably 10 mm or more.
Or less, more preferably 6 mm or less. The thickness between adjacent through holes is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and preferably 3 mm or more.
Or less, more preferably 2.5 mm or less. Further, the porosity of the catalyst surface is preferably 50% or more, more preferably 55% or more, preferably 90% or less, more preferably 85% or less based on the total surface area.
When a honeycomb catalyst having an equivalent diameter of less than 1.5 mm is packed in a reaction tower, pressure loss may increase. When a honeycomb-shaped catalyst having an equivalent diameter exceeding 10 mm is filled, the pressure loss is reduced, but the contact ratio with the liquid to be treated is reduced and the catalyst activity may be reduced. A honeycomb-shaped catalyst having a thickness between the through holes of less than 0.1 mm has an advantage that the weight of the catalyst can be reduced, but the mechanical strength of the catalyst may be reduced. Although the honeycomb catalyst having a thickness exceeding 3 mm has sufficient mechanical strength, the use of the catalyst raw material increases, and the cost may increase accordingly. The porosity of the catalyst surface is also desirably within the above range from the viewpoint of the mechanical strength and catalytic activity of the catalyst.

【0046】尚、懸濁物を含む排水を上記した触媒を反
応塔に充填して湿式酸化処理する場合、排水中の固形物
や懸濁物の沈殿等によって触媒層が閉塞することがある
ので上記した触媒の中でも特にハニカム状触媒を用いる
ことが推奨される。
When the above-mentioned catalyst is filled in the reaction tower with the wastewater containing the suspended matter and the wet oxidation treatment is performed, the catalyst layer may be clogged by sedimentation of solids and suspended matter in the wastewater. It is recommended to use a honeycomb catalyst among the above-mentioned catalysts.

【0047】本発明に係る触媒の調製方法は特に限定さ
れず、公知の方法により容易に調製することができる。
The method for preparing the catalyst according to the present invention is not particularly limited, and can be easily prepared by a known method.

【0048】触媒を上記した様な構成とすることによっ
て長期間優れた触媒活性,及び触媒の耐久性を維持する
ことができ、しかも高い機械的強度を有することができ
る。また上記した様な本発明の触媒を用いて排水を湿式
酸化処理によって処理すると、高レベルに浄化された処
理水を得ることができる。
By using the catalyst as described above, excellent catalytic activity and durability of the catalyst can be maintained for a long time, and high mechanical strength can be obtained. Further, when waste water is treated by the wet oxidation treatment using the catalyst of the present invention as described above, treated water purified to a high level can be obtained.

【0049】以下、本発明の触媒を用いた排水の湿式酸
化処理方法について詳述する。
Hereinafter, a method for wet oxidation treatment of wastewater using the catalyst of the present invention will be described in detail.

【0050】本発明の湿式酸化処理で処理される排水の
種類は有機化合物および/または窒素化合物を含有する
排水であれば特に限定されない。この様な排水としては
化学プラント,電子部品製造設備,食品加工設備,金属
加工設備,金属メッキ設備,印刷製版設備,写真設備等
の各種産業プラントから排出される排水や、火力発電や
原子力発電などの発電設備などから排出される排水、具
体的にはEOG製造設備,メタノール,エタノール,高
級アルコールなどのアルコール製造設備から排出される
排水、特にアクリル酸,アクリル酸エステル,メタクリ
ル酸,メタクリル酸エステルなどの脂肪族カルボン酸や
そのエステル,或いはテレフタル酸,テレフタル酸エス
テルなどの芳香族カルボン酸もしくは芳香族カルボン酸
エステルの製造プロセスから排出される有機物含有排水
や、アミンやイミン,アンモニア,ヒドラジン等の窒素
化合物を含有している排水などが例示される。また例え
ば下水やし尿などの生活排水であってもよい。或いはダ
イオキシン類やフロン類,フタル酸ジエチルヘキシル,
ノニルフェノールなどの有機ハロゲン化合物や環境ホル
モン化合物等の有害物質を含有している排水でも良い。
The type of wastewater treated by the wet oxidation treatment of the present invention is not particularly limited as long as the wastewater contains an organic compound and / or a nitrogen compound. Such wastewater is discharged from various industrial plants such as chemical plants, electronic component manufacturing equipment, food processing equipment, metal processing equipment, metal plating equipment, printing plate making equipment, photographic equipment, thermal power generation, nuclear power generation, etc. Effluent discharged from power generation facilities in Japan, specifically, EOG production facilities, wastewater discharged from alcohol production facilities such as methanol, ethanol and higher alcohols, especially acrylic acid, acrylates, methacrylic acid, methacrylates, etc. Organic effluents discharged from the production process of aliphatic carboxylic acids and esters thereof, or aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid and terephthalic acid esters, and nitrogen such as amine, imine, ammonia and hydrazine Examples include wastewater containing a compound. For example, domestic wastewater such as sewage and human waste may be used. Or dioxins, fluorocarbons, diethylhexyl phthalate,
Wastewater containing harmful substances such as organic halogen compounds such as nonylphenol and environmental hormone compounds may be used.

【0051】尚本発明における「排水」には、上記した
様な産業プラントから排出される所謂工業排水に限定さ
れるものではなく、要するに有機化合物および/または
窒素化合物が含まれている液体であれば全て包含され、
その様な液体の供給源は特に限定されない。
In the present invention, the "wastewater" is not limited to the so-called industrial wastewater discharged from the industrial plant as described above, but may be any liquid containing an organic compound and / or a nitrogen compound. All are included,
The source of such a liquid is not particularly limited.

【0052】また本発明の触媒は湿式酸化処理に用いら
れるが、特に排水を加熱し、且つ該排水が液相を保持す
る圧力下で触媒湿式酸化処理する際に用いることが推奨
される。
The catalyst of the present invention is used in a wet oxidation treatment. It is particularly recommended to use the catalyst in a case where the wastewater is heated and the catalyst is subjected to a wet oxidation treatment under a pressure at which the wastewater retains a liquid phase.

【0053】以下、図1の処理装置を用いて排水を処理
する方法について説明する。図1は酸化処理工程の一つ
として湿式酸化処理を採用した場合の処理装置の一実施
態様を示す概略図であるが、本発明で用いられる装置は
これに限定する趣旨では決してない。
Hereinafter, a method of treating waste water using the treatment apparatus of FIG. 1 will be described. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a processing apparatus in a case where wet oxidation processing is employed as one of the oxidation processing steps, but the apparatus used in the present invention is not limited to this.

【0054】排水供給源から供給される排水は、排水供
給ライン6を通して排水供給ポンプ5に供給され、更に
加熱器3に送られる。この際の空間速度は特に限定され
ず、触媒の処理能力によって適宜決定すればよい。
The wastewater supplied from the wastewater supply source is supplied to the wastewater supply pump 5 through the wastewater supply line 6 and further sent to the heater 3. The space velocity at this time is not particularly limited, and may be appropriately determined depending on the treatment capacity of the catalyst.

【0055】本発明の触媒を用いた場合、湿式酸化処理
は酸素含有ガスの存在下、もしくは不存在下のいずれの
条件でも行うことができるが、排水中の酸素濃度を高め
ると排水中に含まれる被酸化物の酸化・分解効率を向上
させることができるので、排水に酸素含有ガスを混入さ
せることが望ましい。
When the catalyst of the present invention is used, the wet oxidation treatment can be carried out in the presence or absence of an oxygen-containing gas. It is desirable to mix an oxygen-containing gas into the wastewater since the oxidation / decomposition efficiency of the oxides to be produced can be improved.

【0056】酸素含有ガスの存在下に湿式酸化処理を行
う場合には、例えば酸素含有ガスを酸素含有ガス供給ラ
イン8から導入し、コンプレッサー7で昇圧した後、排
水が加熱器3に供給される前に排水に混入することが望
ましい。
In the case of performing the wet oxidation treatment in the presence of the oxygen-containing gas, for example, the oxygen-containing gas is introduced from the oxygen-containing gas supply line 8, the pressure is increased by the compressor 7, and the waste water is supplied to the heater 3. It is desirable to mix it into wastewater before.

【0057】本発明において酸素含有ガスとは、酸素分
子および/またはオゾンを含有するガスであり、その様
なガスであれば純酸素,酸素富化ガス,空気,過酸化水
素水,他のプラントで生じた酸素含有ガス等でもよく、
酸素含有ガスの種類は特に限定されないが、経済的観点
からこれらの中でも空気を用いることが推奨される。
In the present invention, the oxygen-containing gas is a gas containing oxygen molecules and / or ozone. If such a gas is used, pure oxygen, oxygen-enriched gas, air, hydrogen peroxide, other plants, etc. Oxygen-containing gas generated in
Although the type of the oxygen-containing gas is not particularly limited, it is recommended to use air among them from an economic viewpoint.

【0058】酸素含有ガスを排水へ供給する場合の供給
量は特に限定されず、排水中の被酸化物を酸化・分解処
理する能力を高めるのに有効な量を供給すればよい。酸
素含有ガスの供給量は、例えば酸素含有ガス流量調節弁
9を酸素含有ガス供給ライン8上に設けることによって
排水への供給量を適宜調節することができる。好ましい
酸素含有ガスの供給量は、排水中の被酸化物の理論酸素
要求量の0.5倍以上、より好ましくは0.7倍以上で
あり、好ましくは5.0倍以下、より好ましくは3.0
倍以下とすることが推奨される。酸素含有ガスの供給量
が0.5倍未満の場合、被酸化物が十分に酸化・分解処
理されずに湿式酸化処理を経て得られた処理液中に比較
的多く残留ことがある。また5.0倍を超えて酸素を供
給しても酸化・分解処理能力が飽和することがある。
The supply amount of the oxygen-containing gas to the wastewater is not particularly limited, and may be any amount that is effective to enhance the ability to oxidize and decompose oxides in the wastewater. The supply amount of the oxygen-containing gas can be appropriately adjusted by, for example, providing the oxygen-containing gas flow control valve 9 on the oxygen-containing gas supply line 8. A preferable supply amount of the oxygen-containing gas is 0.5 times or more, more preferably 0.7 times or more, preferably 5.0 times or less, more preferably 3 times or more of the theoretical oxygen demand of the oxide to be discharged. .0
It is recommended that it be less than twice. When the supply amount of the oxygen-containing gas is less than 0.5 times, the oxide to be oxidized and decomposed may not be sufficiently oxidized and decomposed and may remain in the treatment liquid obtained through the wet oxidation treatment in a relatively large amount. Further, even if oxygen is supplied more than 5.0 times, the oxidation / decomposition treatment capacity may be saturated.

【0059】尚、本発明において「理論酸素要求量」と
は、排水中の被酸化物を窒素,二酸化炭素,水,灰分に
まで酸化および/または分解するのに必要な酸素量のこ
とであり、本発明では化学的酸素要求量(COD(Cr))に
よって理論酸素要求量を示す。
In the present invention, the term "theoretical oxygen demand" refers to the amount of oxygen required to oxidize and / or decompose oxides in wastewater into nitrogen, carbon dioxide, water and ash. In the present invention, the theoretical oxygen demand is indicated by the chemical oxygen demand (COD (Cr)).

【0060】加熱器3に送られた排水は予備加熱された
後、反応塔1に供給される。排水を高温にしすぎると反
応塔内で排水がガス状態となるため、触媒表面に有機物
などが付着し、触媒の活性が劣化することがある。従っ
て高温下でも排水が液相を保持できるように反応塔内に
圧力を加えることが推奨される。また他の条件にも影響
されるが、反応塔内で排水の温度が370℃を超えた場
合、排水の液相状態を保持するために高い圧力を加えな
ければならず、この様な場合、設備が大型化することが
あり,またランニングコストが上昇することがあるの
で、反応塔内での排水の温度は好ましくは370℃以
下,より好ましくは270℃以下,更に好ましくは23
0℃以下,より更に好ましくは170℃以下であること
が望ましい。一方、排水の温度が80℃未満では排水中
の被酸化物の酸化・分解処理を効率的に行うことが困難
になることがあるので、反応塔内での排水の温度は好ま
しくは80℃以上、より好ましくは100℃以上,更に
好ましくは110℃以上であることが望ましい。
The wastewater sent to the heater 3 is supplied to the reaction tower 1 after being preheated. If the temperature of the wastewater is too high, the wastewater is in a gas state in the reaction tower, so that organic substances and the like adhere to the surface of the catalyst, and the activity of the catalyst may be deteriorated. Therefore, it is recommended to apply pressure to the inside of the reaction tower so that the wastewater can maintain a liquid phase even at a high temperature. Although affected by other conditions, when the temperature of the wastewater exceeds 370 ° C. in the reaction tower, a high pressure must be applied to maintain the liquid phase state of the wastewater. The temperature of the waste water in the reaction tower is preferably 370 ° C. or lower, more preferably 270 ° C. or lower, and further preferably 23 ° C. or less, because the equipment may become large and the running cost may increase.
It is desirable that the temperature be 0 ° C. or lower, more preferably 170 ° C. or lower. On the other hand, if the temperature of the waste water is lower than 80 ° C., it may be difficult to efficiently perform the oxidation / decomposition treatment of the oxides in the waste water. Therefore, the temperature of the waste water in the reaction tower is preferably 80 ° C. or higher. The temperature is more preferably 100 ° C. or higher, and further preferably 110 ° C. or higher.

【0061】尚、排水を加熱する時期は特に限定され
ず、上述した通り予め加熱した排水を反応塔内に供給し
てもよいし、或いは、排水を反応塔内に供給した後に加
熱してもよい。また排水の加熱方法についても特に限定
されず、加熱器,熱交換器を用いてもよく、また反応塔
内にヒーターを設置して排水を加熱してもよい。更に蒸
気などの熱源を排水に供給してもよい。
The timing of heating the wastewater is not particularly limited, and the previously heated wastewater may be supplied into the reaction tower as described above, or the wastewater may be heated after being supplied into the reaction tower. Good. The method for heating the wastewater is not particularly limited either, and a heater or a heat exchanger may be used, or a heater may be installed in the reaction tower to heat the wastewater. Further, a heat source such as steam may be supplied to the wastewater.

【0062】また湿式酸化処理装置の排ガス出口側に圧
力調整弁を設け、反応塔内で排水が液相を保持できるよ
うに処理温度に応じて圧力を適宜調節することが望まし
い。例えば処理温度が80℃以上,95℃未満の場合に
は、大気圧下においても排水は液相状態であり、経済性
の観点から大気圧下でもよいが、処理効率を向上させる
ためには加圧することが好ましい。また処理温度が95
℃以上の場合、大気圧下では排水が気化することが多い
ため、処理温度が95℃以上,170℃未満の場合、
0.2〜1MPa(Gauge)程度の圧力、処理温度
が170℃以上,230℃未満の場合、1〜5MPa
(Gauge)程度の圧力、また処理温度が230℃以
上の場合、5MPa(Gauge)超の圧力を加え、排
水が液相を保持できる様に圧力を制御することが望まし
い。
It is desirable to provide a pressure regulating valve on the exhaust gas outlet side of the wet oxidation treatment apparatus, and to appropriately adjust the pressure according to the treatment temperature so that the wastewater can maintain a liquid phase in the reaction tower. For example, when the treatment temperature is 80 ° C. or more and less than 95 ° C., the wastewater is in a liquid phase even at atmospheric pressure, and may be at atmospheric pressure from the viewpoint of economy. Pressing is preferred. When the processing temperature is 95
If the treatment temperature is 95 ° C or higher and lower than 170 ° C, the wastewater will often evaporate under atmospheric pressure.
When the pressure is about 0.2 to 1 MPa (Gauge) and the processing temperature is 170 ° C. or more and less than 230 ° C., 1 to 5 MPa
In the case where the pressure is about (Gauge) or the processing temperature is 230 ° C. or more, it is desirable to apply a pressure exceeding 5 MPa (Gauge) and control the pressure so that the wastewater can maintain a liquid phase.

【0063】尚、本発明で用いられる湿式酸化処理にお
いて、反応塔の数,種類,形状等は特に限定されず、通
常の湿式酸化処理に用いられる反応塔を単数又は複数組
合せて用いることができ、例えば単管式の反応塔や多管
式の反応塔などを用いることが出来る。また複数の反応
塔を設置する場合、目的に応じて反応塔を直列または並
列にするなど任意の配置とすることができる。
In the wet oxidation treatment used in the present invention, the number, type, shape, and the like of the reaction towers are not particularly limited, and one or a plurality of reaction towers used for ordinary wet oxidation treatment can be used. For example, a single-tube reaction tower or a multi-tube reaction tower can be used. When a plurality of reaction towers are installed, they may be arranged arbitrarily, for example, in series or in parallel according to the purpose.

【0064】排水の反応塔への供給方法としては、気液
上向並流,気液下向並流,気液向流など種々の形態を用
いることができ、また複数の反応塔を設置する場合はこ
れらの供給方法を2以上組合せても良い。
As a method for supplying the wastewater to the reaction tower, various modes such as gas-liquid upward cocurrent, gas-liquid downward cocurrent, gas-liquid countercurrent can be used, and a plurality of reaction towers are installed. In this case, two or more of these supply methods may be combined.

【0065】反応塔内での湿式酸化処理に上述した固体
触媒を用いると、排水中に含まれる有機化合物や窒素化
合物などの被酸化物の酸化・分解処理効率が向上すると
共に、長期間優れた触媒活性,触媒耐久性を維持し、し
かも排水は高レベルに浄化された処理水として得ること
が出来る。
When the above-mentioned solid catalyst is used for the wet oxidation treatment in the reaction tower, the efficiency of the oxidation / decomposition treatment of the oxides such as organic compounds and nitrogen compounds contained in the wastewater is improved, and the long-term excellent oxidation is achieved. The catalyst activity and the catalyst durability are maintained, and the wastewater can be obtained as a treated water purified to a high level.

【0066】反応塔内に充填する触媒の充填量は特に限
定されず、目的に応じて適宜決定することができる。通
常は、触媒層あたりの空間速度で好ましくは0.1hr
-1以上,より好ましくは0.2hr-1以上,更に好まし
くは0.3hr-1以上であって、好ましくは10hr-1
以下,より好ましくは5hr-1以下,更に好ましくは3
hr-1以下となるように触媒の充填量を調整することが
推奨される。空間速度が0.1hr-1未満の場合、触媒
の処理量が低下して、過大な設備が必要となることがあ
り、逆に10hr-1を超える場合には、反応塔内での排
水の酸化・分解処理が不十分になることがある。
The amount of the catalyst to be charged into the reaction tower is not particularly limited, and can be appropriately determined according to the purpose. Usually, the space velocity per catalyst layer is preferably 0.1 hr.
-1 or more, more preferably 0.2 hr -1 or more, even more preferably 0.3 hr -1 or more, preferably 10 hr -1
Or less, more preferably 5 hr -1 or less, still more preferably 3 hr -1 or less.
It is recommended to adjust the catalyst loading so as to be no more than hr -1 . When the space velocity is less than 0.1 hr -1 , the treatment amount of the catalyst is reduced, and excessive equipment may be required. On the contrary, when the space velocity exceeds 10 hr -1 , the wastewater in the reaction tower is discharged. Oxidation / decomposition treatment may be insufficient.

【0067】複数の反応塔を用いる場合、夫々別の触媒
を用いてもよく、また触媒を充填した反応塔と、触媒を
用いない反応塔とを組合せることもでき、本発明の触媒
の使用方法は特に限定されるものではない。
When a plurality of reaction towers are used, different catalysts may be used respectively, or a reaction tower filled with a catalyst and a reaction tower without a catalyst may be combined. The method is not particularly limited.

【0068】充填する触媒の形状は特に限定されない
が、ハニカム状触媒を用いることが望ましい。
The shape of the catalyst to be filled is not particularly limited, but it is preferable to use a honeycomb catalyst.

【0069】また、反応塔内には気液の攪拌,接触効率
の向上,気液の偏流低減等を目的として、種々の充填
物、内作物などを組み込んでもよい。
In the reaction tower, various packing materials, in-plant products, and the like may be incorporated for the purpose of agitation of gas and liquid, improvement of contact efficiency, reduction of gas and liquid drift, and the like.

【0070】排水中の被酸化物は反応塔内で酸化・分解
処理されるが、本発明において「酸化・分解処理」と
は、酢酸を二酸化炭素と水にする酸化分解処理、酢酸を
二酸化炭素とメタンにする脱炭酸分解処理、ジメチルス
ルホキシドを二酸化炭素,水,硫酸イオンなどの灰分に
する酸化及び酸化分解処理、尿素をアンモニアと二酸化
炭素にする加水分解処理、アンモニアやヒドラジンを窒
素ガスと水にする酸化分解処理、ジメチルスルホキシド
をジメチルスルホンやメタンスルホン酸にする酸化処理
などが例示され、即ち易分解性の被酸化物を窒素ガス,
二酸化炭素,水,灰分などにまで分解する処理や、難分
解性の有機化合物や窒素化合物を低分子量化する分解処
理,若しくは酸化する酸化処理など種々の酸化および/
または分解を含む意味である。
The oxide to be oxidized in the wastewater is oxidized and decomposed in the reaction tower. In the present invention, the term “oxidation and decomposition” means oxidative decomposition of acetic acid into water and carbon dioxide, Decomposition treatment to convert dimethylsulfoxide to ash such as carbon dioxide, water and sulfate ions, hydrolysis treatment to convert urea to ammonia and carbon dioxide, ammonia and hydrazine to nitrogen gas and water Oxidation treatment to convert dimethyl sulfoxide to dimethyl sulfone or methanesulfonic acid, and the like, that is, nitrogen oxide,
Various oxidation and / or oxidation treatments such as a treatment to decompose carbon dioxide, water, ash, etc., a decomposition treatment to reduce the molecular weight of hardly decomposable organic compounds and nitrogen compounds, or an oxidation treatment to oxidize
Or the meaning including decomposition.

【0071】尚、湿式酸化処理を経て得られた処理液中
には、被酸化物のうち難分解性の有機化合物が低分子化
されて残存していることが多く、低分子化された有機化
合物としては低分子量の有機酸、特に酢酸が残留してい
ることが多い。
In the treatment liquid obtained through the wet oxidation treatment, the organic compound which is hardly decomposable among the oxides often remains in the form of low-molecular-weight compounds. In many cases, a low molecular weight organic acid, particularly acetic acid, remains as a compound.

【0072】排水は反応塔で酸化・分解処理された後、
処理液として処理液ライン10から取り出され、必要に
応じて冷却器4で適度に冷却された後、気液分離器11
によって気体と液体に分離される。その際、液面コント
ローラーLCを用いて液面状態を検出し、液面制御弁1
3によって気液分離器内の液面が一定となるように制御
することが望ましい。また圧力コントローラーPCを用
いて圧力状態を検出し、圧力制御弁12によって気液分
離器内の圧力が一定となるように制御することが望まし
い。
After the wastewater is oxidized and decomposed in the reaction tower,
After being taken out of the processing liquid line 10 as a processing liquid and appropriately cooled by the cooler 4 as necessary, the gas-liquid separator 11
Is separated into gas and liquid. At that time, the liquid level controller LC detects the liquid level state, and the liquid level control valve 1
It is desirable to control the liquid level in the gas-liquid separator by means of 3 so as to be constant. Further, it is desirable to detect the pressure state using the pressure controller PC and control the pressure in the gas-liquid separator by the pressure control valve 12 so as to be constant.

【0073】或いは排水の酸化・分解処理後、処理液を
冷却せずに、または図2に示す様に冷却器34である程
度冷却した後に、圧力制御弁42を介して排出し、その
後で、気液分離器41によって気体と液体に分離しても
良い。
Alternatively, after the oxidation / decomposition treatment of the wastewater, the treatment liquid is discharged through the pressure control valve 42 without cooling or after being cooled to some extent by the cooler 34 as shown in FIG. The liquid and the gas may be separated by the liquid separator 41.

【0074】ここで、気液分離器内の温度は、特に限定
されないが、反応塔で酸化・分解処理して得られた処理
液中には二酸化炭素が含有されているため、例えば気液
分離器内の温度を高くして排水中の二酸化炭素を放出さ
せたり、あるいは気液分離器で分離した後の液体を空気
等のガスでバブリング処理して液体中の二酸化炭素を放
出することが望ましい。
The temperature in the gas-liquid separator is not particularly limited. However, since the processing liquid obtained by oxidizing and decomposing in the reaction tower contains carbon dioxide, for example, the gas-liquid separation is performed. It is desirable to release the carbon dioxide in the wastewater by raising the temperature inside the vessel, or to bubble the liquid separated by a gas-liquid separator with a gas such as air to release the carbon dioxide in the liquid .

【0075】処理液の温度制御には、処理液を気液分離
器11に供給する前に熱交換器(図示せず),冷却器4
などの冷却手段によって冷却してもよく、あるいは気液
分離後に熱交換器(図示しない)や冷却器(図示しな
い)などの冷却手段を設けて処理液を冷却してもよい。
To control the temperature of the processing liquid, a heat exchanger (not shown) and a cooler 4 are provided before the processing liquid is supplied to the gas-liquid separator 11.
Alternatively, the processing liquid may be cooled by a cooling means such as a heat exchanger (not shown) or a cooler (not shown) after gas-liquid separation.

【0076】気液分離器11で分離して得られた液体
(処理液)は、処理液排出ライン15から排出される。
排出された液体は更に生物処理や膜分離処理など種々の
公知の工程に付して更に浄化処理を施しても良い。更に
湿式酸化処理を経て得られた処理液の一部を、湿式酸化
処理に付す前の排水に直接戻したり、あるいは排水供給
ラインの任意の位置から排水に供給して湿式酸化処理に
付してもよい。例えば湿式酸化処理を経て得られた処理
液を排水の希釈水として用いて、排水のTOD濃度やC
OD濃度を低下させてもよい。
The liquid (processing liquid) obtained by separation by the gas-liquid separator 11 is discharged from the processing liquid discharge line 15.
The discharged liquid may be further subjected to various known processes such as biological treatment and membrane separation treatment to further purify the liquid. Further, a part of the treatment liquid obtained through the wet oxidation treatment may be directly returned to the wastewater before being subjected to the wet oxidation treatment, or may be supplied to the wastewater from an arbitrary position in the wastewater supply line and subjected to the wet oxidation treatment. Is also good. For example, the treatment liquid obtained through wet oxidation treatment is used as dilution water for wastewater, and the TOD concentration and C
The OD concentration may be reduced.

【0077】また気液分離器11で分離して得られた気
体は、ガス排出ライン14から外界に排出される。尚、
排出された排ガスを更に別の工程に付すこともできる。
The gas separated by the gas-liquid separator 11 is discharged from the gas discharge line 14 to the outside. still,
The discharged exhaust gas can be further subjected to another step.

【0078】尚、本発明で用いられる湿式酸化処理を行
うに当たり、加熱器及び冷却器には熱交換器を用いるこ
ともでき、これらを適宜組合せて使用することができ
る。
In performing the wet oxidation treatment used in the present invention, a heat exchanger may be used for the heater and the cooler, and these may be used in an appropriate combination.

【0079】以下、実施例によって本発明を更に詳述す
るが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前
・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全
て本発明の技術範囲に包含される。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following Examples do not limit the present invention, and all modifications and alterations without departing from the spirit of the present invention will be described. Included in the scope.

【0080】[0080]

【実施例】触媒調製例1 触媒調製に用いた担体は、主ピークと副ピークを有する
チタニアの球状成形担体を用いた。該担体は平均直径4
mm,平均圧縮強度(担体(触媒)に加重を加え、該担
体が破壊した荷重の平均値)は3.5kg/粒,比表面
積はBET法で42m2/gであり、該成形担体のチタ
ニア結晶構造はアナターゼ型であった。尚、該主ピーク
は230オングストロームにピックトップを有し、該ピ
ークの細孔径範囲は100〜300オングストロームで
あった。また全細孔容積(細孔径30オングストローム
〜174μmの範囲内に存在する細孔容積の総和:0.
34ml/g)に占める主ピークの容積比は約80%で
あった。また副ピークは650オングストロームにピー
クトップを有し、該ピークの細孔径範囲は400〜30
00オングストロームであった。また全細孔容積に占め
る副ピークの容積比は約20%であった。そして該担体
に触媒活性成分の水溶液を含浸する方法(硝酸白金水溶
液を添加して該水溶液を吸収させた後、120℃で乾燥
し、更に水素含有ガスを用いて400℃で3時間焼成処
理を施す方法)によって触媒(A−1)を得た。得られ
た触媒(A−1)の主成分およびその質量比は表1に示
すとおりである。尚、該触媒の細孔容積,細孔径分布,
比表面積,平均圧縮強度,チタニア結晶構造は、使用し
た担体とほぼ同じであった。
EXAMPLES Catalyst Preparation Example 1 A titania spherical shaped carrier having a main peak and a subpeak was used as a carrier used for catalyst preparation. The carrier has an average diameter of 4
mm, the average compressive strength (the average value of the load at which the carrier (catalyst) was loaded and the carrier was broken) was 3.5 kg / particle, the specific surface area was 42 m 2 / g by the BET method, and the titania of the molded carrier was The crystal structure was of the anatase type. The main peak had a pick top at 230 angstroms, and the pore diameter range of the peak was 100 to 300 angstroms. Further, the total pore volume (total of pore volumes existing in the range of pore diameter 30 Å to 174 μm: 0.
The volume ratio of the main peak to about 34 ml / g) was about 80%. The minor peak has a peak top at 650 angstroms, and the pore size range of the peak is 400 to 30.
00 angstroms. The volume ratio of the auxiliary peak to the total pore volume was about 20%. Then, the carrier is impregnated with an aqueous solution of a catalytically active component (an aqueous solution of platinum nitrate is added to absorb the aqueous solution, dried at 120 ° C., and further calcined at 400 ° C. for 3 hours using a hydrogen-containing gas). Catalyst A-1) was obtained. The main components of the obtained catalyst (A-1) and the mass ratio thereof are as shown in Table 1. The pore volume, pore size distribution,
The specific surface area, average compressive strength, and titania crystal structure were almost the same as the carrier used.

【0081】触媒調製例2〜6 触媒調製例1で使用した担体を用い、該担体に触媒活性
成分の水溶液を含浸する方法において、原料の一部を変
更した以外は触媒調製例1と同じ方法で表1に記載する
触媒(A−2〜A−6)を調製した。 ・触媒調製例2(A−2):触媒活性成分として硝酸パ
ラジウム水溶液を用いた。 ・触媒調製例3(A−3):触媒活性成分として塩化イ
リジウム水溶液と硝酸白金水溶液を用いた。 ・触媒調製例4(A−4):触媒活性成分として硝酸ロ
ジウム水溶液と硝酸白金水溶液を用いた。 ・触媒調製例5(A−5):触媒活性成分として硝酸パ
ラジウム水溶液と塩化金酸水溶液を用いた。 ・触媒調製例6(A−6):触媒活性成分として硝酸マ
ンガン水溶液を用い、また水素含有ガスに代えて空気雰
囲気下で焼成処理を行った。
Catalyst Preparation Examples 2 to 6 The method of using the carrier used in Catalyst Preparation Example 1 and impregnating the carrier with an aqueous solution of a catalytically active component was the same as in Catalyst Preparation Example 1 except that some of the raw materials were changed. Were used to prepare the catalysts (A-2 to A-6) shown in Table 1. -Catalyst Preparation Example 2 (A-2): An aqueous solution of palladium nitrate was used as a catalytically active component. -Catalyst preparation example 3 (A-3): An iridium chloride aqueous solution and a platinum nitrate aqueous solution were used as catalytic active components. -Catalyst preparation example 4 (A-4): Rhodium nitrate aqueous solution and platinum nitrate aqueous solution were used as catalytic active components. -Catalyst Preparation Example 5 (A-5): An aqueous solution of palladium nitrate and an aqueous solution of chloroauric acid were used as catalytically active components. -Catalyst Preparation Example 6 (A-6): A manganese nitrate aqueous solution was used as a catalytic active component, and a calcination treatment was performed in an air atmosphere instead of a hydrogen-containing gas.

【0082】得られた触媒(A−2〜A−6)の主成分
およびその質量比は表1に示すとおりである。尚、該触
媒の細孔容積,細孔径分布,比表面積,平均圧縮強度,
チタニア結晶構造は、使用した担体とほぼ同じであっ
た。
The main components of the obtained catalysts (A-2 to A-6) and their mass ratios are as shown in Table 1. The pore volume, pore size distribution, specific surface area, average compressive strength,
The titania crystal structure was almost the same as the carrier used.

【0083】比較調製例1 触媒調製例1で使用した担体を用い、該担体に触媒活性
成分の水溶液を含浸する方法において、触媒活性成分と
して硝酸ルテニウム水溶液を用いた以外は触媒調製例1
と同じ方法で表1に記載する触媒(A−7)を調製し
た。尚、該触媒の細孔容積,細孔径分布,比表面積,平
均圧縮強度,チタニア結晶構造は、使用した担体とほぼ
同じであった。
Comparative Preparation Example 1 In the method of using the carrier used in Catalyst Preparation Example 1 and impregnating the carrier with an aqueous solution of a catalytically active component, except that an aqueous ruthenium nitrate solution was used as the catalytically active component, a catalyst preparation example 1 was used.
In the same manner as in Example 1, a catalyst (A-7) described in Table 1 was prepared. The pore volume, pore size distribution, specific surface area, average compressive strength, and titania crystal structure of the catalyst were almost the same as the carrier used.

【0084】比較調整例2,比較調製例3 触媒調製に用いた担体(ペレット状)は、主ピークと副
ピークを有するチタニアの成形担体を用いた。該担体は
平均直径5mm,平均長さ6.5mmL,平均圧縮強度
は3.8kg/粒,比表面積はBET法で180m2
gであり、該成形担体のチタニア結晶構造はアナターゼ
型であった。
Comparative Preparation Example 2 and Comparative Preparation Example 3 As a carrier (pellet) used for preparing the catalyst, a titania molded carrier having a main peak and a subpeak was used. The carrier has an average diameter of 5 mm, an average length of 6.5 mmL, an average compressive strength of 3.8 kg / particle, and a specific surface area of 180 m 2 / BET method.
g, and the titania crystal structure of the molded carrier was anatase type.

【0085】尚該主ピークは100オングストロームに
ピックトップを有し、該ピークの細孔径範囲は30〜3
00オングストロームであった。また全細孔容積(細孔
径30オングストローム〜174μmの範囲内に存在す
る細孔容積の総和:0.38ml/g)に占める主ピー
クの容積比は約95%であった。副ピークは3000オ
ングストロームにピークトップを有し、該ピークの細孔
径範囲は800〜8000オングストロームであった。
また全細孔容積に占める副ピークの容積比は約5%であ
った。そして該担体に触媒調製例1と同様の触媒活性成
分の水溶液を含浸する方法(尚、比較調製例2の触媒活
性成分として硝酸白金水溶液を用い、比較調製例3の触
媒活性成分として硝酸ルテニウム水溶液を用いた。)に
よって比較調製例2(A−8),比較調製例3(A−
9)を得た。得られた触媒の主成分およびその質量比は
表1に示すとおりである。尚、該触媒の細孔容積,細孔
径分布,比表面積,平均圧縮強度,チタニア結晶構造
は、使用した担体とほぼ同じであった。
The main peak has a pick top at 100 Å, and the pore diameter range of the peak is 30 to 3
00 angstroms. The volume ratio of the main peak in the total pore volume (total pore volume in the range of pore diameter 30 Å to 174 μm: 0.38 ml / g) was about 95%. The minor peak had a peak top at 3000 angstroms, and the pore size range of the peak was 800 to 8000 angstroms.
The volume ratio of the sub peak to the total pore volume was about 5%. Then, a method of impregnating the carrier with an aqueous solution of the same catalytically active component as in Catalyst Preparation Example 1 (note that an aqueous platinum nitrate solution was used as the catalytically active component in Comparative Preparation Example 2, and an aqueous ruthenium nitrate solution was used as the catalytically active component in Comparative Preparation Example 3). Comparative Preparation Example 2 (A-8) and Comparative Preparation Example 3 (A-
9) was obtained. The main components of the obtained catalyst and the mass ratio thereof are as shown in Table 1. The pore volume, pore size distribution, specific surface area, average compressive strength, and titania crystal structure of the catalyst were almost the same as the carrier used.

【0086】[0086]

【表1】 [Table 1]

【0087】触媒調製例7〜9および比較調製例4 触媒調製に用いた担体(ペレット状)は、主ピークと副
ピークを有するチタンの酸化物並びにチタンとジルコニ
ウムの複合酸化物を含有する成形担体を用いた。該担体
は平均直径5mm,平均長さ6mmL,平均圧縮強度は
4.2kg/粒,比表面積はBET法で41m2/gで
あり、該成形担体のチタニア結晶構造はアナターゼ型で
あった。尚、該主ピークは260オングストロームにピ
ックトップを有し、該ピークの細孔径範囲は60〜10
00オングストロームであった。また全細孔容積(細孔
径30オングストローム〜174μmの範囲内に存在す
る細孔容積の総和:0.33ml/g)に占める主ピー
クの容積比は約92%であった。副ピークは3000オ
ングストロームにピークトップを有し、該ピークの細孔
径範囲は1000〜8000オングストロームであっ
た。また全細孔容積に占める副ピークの容積比は約6%
であった。そして該担体に触媒調製例1と同様の触媒活
性成分の水溶液を含浸する方法(尚、触媒調製例7の触
媒活性成分として硝酸白金水溶液を用い、触媒調製例8
の触媒活性成分として硝酸パラジウム水溶液を用い、触
媒調製例9の触媒活性成分として硝酸マンガン水溶液を
用い、比較調製例4の触媒活性成分として硝酸ルテニウ
ム水溶液を用いた。)によって夫々触媒調製例7(B−
1),触媒調製例8(B−2),触媒調製例9(B−
3),比較調製例4(B−4)を得た。得られた触媒の
主成分およびその質量比は表2に示すとおりである。
尚、これらの触媒の細孔容積,細孔径分布,比表面積,
平均圧縮強度,チタニア結晶構造は、使用した担体とほ
ぼ同じであった。
Catalyst Preparation Examples 7 to 9 and Comparative Preparation Example 4 The carrier (pellet) used for preparing the catalyst was a shaped carrier containing a titanium oxide having a main peak and a subpeak and a composite oxide of titanium and zirconium. Was used. The carrier had an average diameter of 5 mm, an average length of 6 mmL, an average compressive strength of 4.2 kg / particle, a specific surface area of 41 m 2 / g by the BET method, and the titania crystal structure of the molded carrier was an anatase type. Note that the main peak has a pick top at 260 Å, and the pore size range of the peak is 60 to 10 μm.
00 angstroms. The volume ratio of the main peak in the total pore volume (total pore volume in the range of pore diameter 30 Å to 174 μm: 0.33 ml / g) was about 92%. The minor peak had a peak top at 3000 angstroms, and the pore size range of the peak was 1000 to 8000 angstroms. The volume ratio of the sub-peak to the total pore volume is about 6%
Met. Then, a method of impregnating the carrier with an aqueous solution of the same catalytically active component as in Catalyst Preparation Example 1 (in addition, an aqueous platinum nitrate solution was used as the catalytically active component in Catalyst Preparation Example 7 and Catalyst Preparation Example 8
An aqueous solution of palladium nitrate was used as the catalytically active component, an aqueous solution of manganese nitrate was used as the catalytically active component of Catalyst Preparation Example 9, and an aqueous solution of ruthenium nitrate was used as the catalytically active component of Comparative Preparation Example 4. ) According to Catalyst Preparation Example 7 (B-
1), Catalyst Preparation Example 8 (B-2), Catalyst Preparation Example 9 (B-
3), Comparative Preparation Example 4 (B-4) was obtained. The main components and the mass ratio of the obtained catalyst are as shown in Table 2.
The pore volume, pore size distribution, specific surface area,
The average compressive strength and the titania crystal structure were almost the same as the carrier used.

【0088】[0088]

【表2】 [Table 2]

【0089】触媒調製例10〜12及び比較調製例5 触媒調製に用いた担体(ペレット状)は、主ピークと副
ピークを有するチタンの酸化物,鉄の酸化物,並びにチ
タンと鉄の複合酸化物とを含有する成形担体を用いた。
該担体は平均直径3mm,平均長さ5mmL,平均圧縮
強度は4.3g/粒,比表面積はBET法で48m2
gであり、該成形担体のチタニア結晶構造はアナターゼ
型であった。尚、該主ピークは180オングストローム
にピックトップを有し、該ピークの細孔径範囲は80〜
600オングストロームであった。また全細孔容積(細
孔径30オングストローム〜174μmの範囲内に存在
する細孔容積の総和:0.36ml/g)に占める主ピ
ークの容積比は約93%であった。副ピークは4000
オングストロームにピークトップを有し、該ピークの細
孔径範囲は1000〜8000オングストローム)であ
った。また全細孔容積に占める副ピークの容積比は約5
%であった。そして該担体に触媒調製例1と同様の触媒
活性成分の水溶液を含浸する方法(尚、触媒調製例10
の触媒活性成分として硝酸白金水溶液を用い、触媒調製
例11の触媒活性成分として硝酸パラジウム水溶液を用
い、触媒調製例12の触媒活性成分として硝酸マンガン
水溶液を用い、比較調製例5の触媒活性成分として硝酸
ルテニウム水溶液を用いた。)によって触媒調製例10
(C−1),触媒調製例11(C−2),触媒調製例1
2(C−3),比較調製例5(C−4)を得た。得られ
た触媒の主成分およびその質量比は表3に示すとおりで
ある。尚、これら触媒の細孔容積,細孔径分布,比表面
積,平均圧縮強度,チタニア結晶構造は、使用した担体
とほぼ同じであった。
Catalyst Preparation Examples 10 to 12 and Comparative Preparation Example 5 The supports (pellets) used for preparing the catalysts were titanium oxide, iron oxide, and composite oxides of titanium and iron having a main peak and a subpeak. A molded carrier containing the product was used.
The carrier had an average diameter of 3 mm, an average length of 5 mmL, an average compressive strength of 4.3 g / particle, and a specific surface area of 48 m 2 / BET method.
g, and the titania crystal structure of the molded carrier was anatase type. The main peak has a pick top at 180 angstroms, and the pore diameter range of the peak is 80 to
It was 600 angstroms. The volume ratio of the main peak to the total pore volume (total pore volume in the range of pore diameter 30 Å to 174 μm: 0.36 ml / g) was about 93%. Secondary peak is 4000
Angstrom had a peak top, and the pore diameter range of the peak was 1000 to 8000 Å. The volume ratio of the sub-peak to the total pore volume is about 5
%Met. Then, the carrier is impregnated with an aqueous solution of the same catalytically active component as in Catalyst Preparation Example 1 (catalyst preparation example 10).
An aqueous solution of platinum nitrate was used as the catalytically active component of Example 1, an aqueous solution of palladium nitrate was used as the catalytically active component of Catalyst Preparation Example 11, and an aqueous solution of manganese nitrate was used as the catalytically active component of Catalyst Preparation Example 12. An aqueous ruthenium nitrate solution was used. Catalyst Preparation Example 10
(C-1), Catalyst Preparation Example 11 (C-2), Catalyst Preparation Example 1
2 (C-3) and Comparative Preparation Example 5 (C-4) were obtained. The main components of the obtained catalyst and the mass ratio thereof are as shown in Table 3. The pore volume, pore size distribution, specific surface area, average compressive strength, and titania crystal structure of these catalysts were almost the same as the carrier used.

【0090】[0090]

【表3】 [Table 3]

【0091】実施例1 攪拌機を備えた内容積1000mlのチタン製オートク
レーブに、触媒(A−1)20mlと、排水200ml
を仕込み、2.4MPa(Gauge)の圧力となる様
に空気を導入した。そして攪拌速度200rpmで攪拌
しながら160℃に昇温し、160℃到達後、1.5時
間排水処理を行った。尚、この時の処理圧力は4.1M
Pa(Gauge)とした。該処理終了後、オートクレ
ーブを急冷し、処理液を取り出した。処理に用いた該排
水は、蟻酸,ホルムアルデヒド及び酢酸などを含有する
脂肪族カルボン酸及び脂肪族カルボン酸エステル製造プ
ロセスから排出された排水(COD(Cr)濃度22g
/リットル)であった。得られた排水の処理結果は表4
に示す。排水処理後の触媒の細孔容積,細孔径分布,比
表面積、チタニア結晶構造は処理前の触媒(担体)とほ
ぼ同じであったが、平均圧縮強度は2.1kg/粒に減
少していた。
Example 1 20 ml of the catalyst (A-1) and 200 ml of waste water were placed in a 1000 ml titanium autoclave equipped with a stirrer.
And air was introduced so as to have a pressure of 2.4 MPa (Gauge). Then, the temperature was raised to 160 ° C. while stirring at a stirring speed of 200 rpm, and after reaching 160 ° C., drainage treatment was performed for 1.5 hours. The processing pressure at this time was 4.1M.
Pa (Gauge). After the completion of the treatment, the autoclave was rapidly cooled and the treatment liquid was taken out. The wastewater used in the treatment is wastewater (COD (Cr) concentration: 22 g) discharged from an aliphatic carboxylic acid and aliphatic carboxylic acid ester production process containing formic acid, formaldehyde, acetic acid and the like.
/ Liter). Table 4 shows the treatment results of the obtained wastewater.
Shown in The pore volume, pore size distribution, specific surface area, and titania crystal structure of the catalyst after the wastewater treatment were almost the same as the catalyst (carrier) before the treatment, but the average compressive strength was reduced to 2.1 kg / particle. .

【0092】実施例2〜6及び比較例1 触媒を夫々A−2〜A−7に変更した以外は実施例1と
同じ方法で同じ排水の処理を行なった。結果を表4に示
す。尚、排水処理後の触媒の細孔容積,細孔径分布,比
表面積、チタニア結晶構造は処理前の触媒(担体)とほ
ぼ同じであったが、平均圧縮強度は2.2kg/粒(A
−2),2.3kg/粒(A−3),1.9kg/粒
(A−4),2.4kg/粒(A−5),2.2kg/
粒(A−6),2.3kg/粒(A−7)に減少してい
た。
Examples 2 to 6 and Comparative Example 1 The same wastewater treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the catalyst was changed to A-2 to A-7, respectively. Table 4 shows the results. The pore volume, pore size distribution, specific surface area, and titania crystal structure of the catalyst after the wastewater treatment were almost the same as those of the catalyst (carrier) before the treatment, but the average compressive strength was 2.2 kg / particle (A).
-2), 2.3 kg / particle (A-3), 1.9 kg / particle (A-4), 2.4 kg / particle (A-5), 2.2 kg / particle
Grain (A-6) decreased to 2.3 kg / grain (A-7).

【0093】比較例2 触媒をA−8に変更した以外は実施例1と同じ方法で同
じ排水の処理を行なった。結果を表4に示す。尚、排水
処理後の触媒は、ペレット形状が崩壊(約50質量%)
し、粉も多く存在した。また細孔容積が0.35ml/
gに減少すると共に、細孔径分布における主ピークのピ
ークトップが180オングストロームに変化していた。
尚、ペレット形状を保っていた触媒の平均圧縮強度は
0.2kg/粒に減少し、更に比表面積もBET法で7
3m2/gに減少していた。また処理後の触媒について
X線回折法で結晶構造を解析したところ(結晶構造の解
析はいずれもX線回折法による解析である)、アナター
ゼ型の結晶ピークがシャープになっており、結晶化が進
行していた。
Comparative Example 2 The same wastewater treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the catalyst was changed to A-8. Table 4 shows the results. The pellet shape of the catalyst after the wastewater treatment collapsed (about 50% by mass).
There was also a lot of powder. The pore volume is 0.35 ml /
g, and the peak top of the main peak in the pore size distribution changed to 180 angstroms.
Incidentally, the average compressive strength of the catalyst, which had maintained the pellet shape, was reduced to 0.2 kg / particle, and the specific surface area was also 7% by the BET method.
It was reduced to 3 m 2 / g. When the crystal structure of the treated catalyst was analyzed by X-ray diffraction (all of the crystal structures were analyzed by X-ray diffraction), the anatase-type crystal peak was sharp, and crystallization was not observed. Was progressing.

【0094】比較例3 触媒をA−9に変更した以外は実施例1と同じ方法で同
じ排水の処理を行なった。結果を表4に示す。尚、排水
処理後の触媒は、ペレット形状が崩壊(約60質量%)
し、粉も多く存在した。また細孔容積が0.34ml/
gに減少すると共に、細孔径分布における主ピークのピ
ークトップが190オングストロームに変化していた。
尚、ペレット形状を保っていた触媒の平均圧縮強度は
0.2kg/粒に減少し、更に比表面積もBET法で7
1m2/gに減少していた。また処理後の触媒はアナタ
ーゼ型の結晶ピークがシャープになっており、結晶化が
進行していた。
Comparative Example 3 The same wastewater treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the catalyst was changed to A-9. Table 4 shows the results. In addition, the pellet shape of the catalyst after wastewater treatment collapsed (about 60% by mass).
There was also a lot of powder. The pore volume is 0.34 ml /
g, and the peak top of the main peak in the pore size distribution changed to 190 angstroms.
Incidentally, the average compressive strength of the catalyst, which had maintained the pellet shape, was reduced to 0.2 kg / particle, and the specific surface area was also 7% by the BET method.
It was reduced to 1 m 2 / g. The catalyst after the treatment had a sharp anatase-type crystal peak, and crystallization had progressed.

【0095】[0095]

【表4】 [Table 4]

【0096】実施例7 図1に示す装置を使用し、下記の条件下で100時間処
理を行なった。反応塔1(直径26mm,長さ3000
mmの円筒状)内部に触媒(B−1)を0.8リットル
充填した。処理に供した排水は化学プラントから排出さ
れた排水で、アルコール類,エステル類,カルボン酸な
どの有機化合物を多く含有していた。また排水のCOD
(Cr)は21g/リットルであった。
Example 7 Using the apparatus shown in FIG. 1, a treatment was performed for 100 hours under the following conditions. Reaction tower 1 (diameter 26 mm, length 3000)
0.8 liters of the catalyst (B-1) was charged inside the (cylindrical shape of mm). The wastewater subjected to the treatment was wastewater discharged from a chemical plant and contained a large amount of organic compounds such as alcohols, esters, and carboxylic acids. COD of wastewater
(Cr) was 21 g / liter.

【0097】該排水を排水供給ライン6を通して排水供
給ポンプ5に供給し、1.6リットル/hの流量で昇圧
フィードした後、加熱器3で160℃に加熱して反応塔
1の底から供給した。また空気を酸素含有ガス供給ライ
ン8から供給し、コンプレッサー7で昇圧した後、O2
/COD(Cr)(供給ガス中の酸素量/排水の化学的
酸素要求量)=1.1となる様に酸素含有ガス流量調節
弁9で流量を制御して加熱器3の手前で該排水に混入し
た。尚、反応塔1では気液上向並流で処理を行なった。
反応塔1では、電気ヒーター2を用いて該排水の温度を
160℃に保温し、酸化・分解処理を実施した。得られ
た処理液は処理液ライン10を経て気液分離器11に送
り気液分離した。この際、気液分離器11内で液面コン
トローラーLCで液面を検出し、一定の液面を保持する
様に液面制御弁13から処理液を排出した。また圧力制
御弁12は圧力コントローラーPCで圧力を検出し、
0.9MPa(Gauge)の圧力を保持する様に制御
した。
The waste water is supplied to the waste water supply pump 5 through the waste water supply line 6 and fed at a flow rate of 1.6 liter / h, and then heated to 160 ° C. by the heater 3 and supplied from the bottom of the reaction tower 1. did. Also after supplying air from an oxygen-containing gas supply line 8, is pressurized by a compressor 7, O 2
/ COD (Cr) (oxygen content in supply gas / chemical oxygen demand of waste water) = 1.1 by controlling the flow rate of the oxygen-containing gas flow control valve 9 so as to satisfy 1.1. Mixed. In the reaction tower 1, the treatment was carried out in a gas-liquid upward parallel flow.
In the reaction tower 1, the temperature of the wastewater was kept at 160 ° C. by using the electric heater 2, and the oxidation and decomposition treatment was performed. The obtained processing liquid was sent to a gas-liquid separator 11 via a processing liquid line 10 and was subjected to gas-liquid separation. At this time, the liquid level was detected by the liquid level controller LC in the gas-liquid separator 11, and the processing liquid was discharged from the liquid level control valve 13 so as to maintain a constant liquid level. The pressure control valve 12 detects the pressure with a pressure controller PC,
Control was performed so as to maintain a pressure of 0.9 MPa (Gauge).

【0098】得られた排水の処理結果を表5に示す。ま
た排水処理後の触媒の細孔容積,細孔径分布,比表面
積,チタニア結晶構造は、処理前の触媒(担体)とほぼ
同じであったが、平均圧縮強度は2.5kg/粒に減少
していた。
Table 5 shows the treatment results of the obtained wastewater. The pore volume, pore diameter distribution, specific surface area, and titania crystal structure of the catalyst after the wastewater treatment were almost the same as those of the catalyst (carrier) before the treatment, but the average compressive strength was reduced to 2.5 kg / particle. I was

【0099】実施例8,9および比較例4 触媒を夫々B−2〜B−4に変更した以外は実施例7と
同じ方法で同じ排水の処理を行なった。結果を表5に示
す。尚排水処理後の触媒の細孔容積,細孔径分布,比表
面積,チタニア結晶構造は、処理前の触媒(担体)とほ
ぼ同じであったが、平均圧縮強度は2.4kg/粒(B
−2),2.3kg/粒(B−3),2.5kg/粒
(B−4)に減少していた。
Examples 8 and 9 and Comparative Example 4 The same wastewater treatment was performed in the same manner as in Example 7 except that the catalysts were changed to B-2 to B-4, respectively. Table 5 shows the results. The catalyst after the wastewater treatment had substantially the same pore volume, pore diameter distribution, specific surface area, and titania crystal structure as the catalyst (carrier) before the treatment, but had an average compressive strength of 2.4 kg / particle (B).
-2), 2.3 kg / particle (B-3) and 2.5 kg / particle (B-4).

【0100】[0100]

【表5】 [Table 5]

【0101】実施例10 図2に示す装置を使用し、下記の条件下で100時間処
理を行なった。反応塔31(直径26mm,長さ300
0mmの円筒状)内部に触媒(C−1)を0.8リット
ル充填した。処理に供した排水は、エチルアルコールや
プロピルアルコールなどのアルコール類を多量に含有す
る溶剤系排水を用いた。また排水のCOD(Cr)は3
7g/リットルであった。
Example 10 Using the apparatus shown in FIG. 2, a treatment was performed for 100 hours under the following conditions. Reaction tower 31 (diameter 26 mm, length 300
0.8 liter of the catalyst (C-1) was filled in a (0 mm cylindrical) interior. The wastewater used for the treatment was a solvent wastewater containing a large amount of alcohols such as ethyl alcohol and propyl alcohol. COD (Cr) of wastewater is 3
It was 7 g / liter.

【0102】該排水を排水供給ライン36を通して排水
供給ポンプ35に供給し、1.6リットル/hの流量で
昇圧フィードした後、加熱器33で250℃に加熱して
反応塔31の上部から供給した。また空気を酸素含有ガ
ス供給ライン38から供給し、コンプレッサー37で昇
圧した後、O2/COD(Cr)(供給ガス中の酸素量
/排水の化学的酸素要求量)=1.0となる様に酸素含
有ガス流量調節弁39で流量を制御して加熱器33の手
前で該排水に混入した。尚、反応塔31では気液下向並
流で処理を行なった。反応塔31では、電気ヒーター3
2を用いて該排水を250℃に保温し、酸化・分解処理
を実施した。得られた処理液は処理液ライン40を経て
冷却器34で80℃まで冷却し、次いで圧力制御弁42
から解圧排出した。尚、圧力制御弁42は圧力コントロ
ーラーPCで圧力を検出して7.0MPa(Gaug
e)の圧力を保持するように制御した。排出された気液
は気液分離器41に送り気液分離した。
The waste water is supplied to a waste water supply pump 35 through a waste water supply line 36 and fed at a flow rate of 1.6 liter / h. Then, the waste water is heated to 250 ° C. by a heater 33 and supplied from the top of the reaction tower 31. did. After air is supplied from the oxygen-containing gas supply line 38 and the pressure is increased by the compressor 37, O 2 / COD (Cr) (the amount of oxygen in the supply gas / the required amount of chemical oxygen in the wastewater) = 1.0. The flow rate was controlled by an oxygen-containing gas flow control valve 39 and mixed into the wastewater before the heater 33. In the reaction tower 31, the treatment was performed in a gas-liquid downward cocurrent. In the reaction tower 31, the electric heater 3
The waste water was kept at 250 ° C. by using No. 2 to carry out an oxidation / decomposition treatment. The obtained processing liquid is cooled to 80 ° C. in the cooler 34 through the processing liquid line 40, and then cooled by the pressure control valve 42.
And was decompressed. The pressure control valve 42 detects the pressure with a pressure controller PC and detects the pressure at 7.0 MPa (Gaug).
Control was performed to maintain the pressure of e). The discharged gas-liquid was sent to a gas-liquid separator 41, where the gas-liquid was separated.

【0103】得られた排水の処理結果は表6に示す。ま
た排水処理後の触媒の細孔容積,細孔径分布,比表面
積,チタニア結晶構造は、処理前の触媒(担体)とほぼ
同じであったが、平均圧縮強度は2.6kg/粒に減少
していた。
The results of the treatment of the obtained waste water are shown in Table 6. The pore volume, pore size distribution, specific surface area and titania crystal structure of the catalyst after the wastewater treatment were almost the same as the catalyst (carrier) before the treatment, but the average compressive strength was reduced to 2.6 kg / particle. I was

【0104】実施例11,12および比較例5 触媒を夫々C−2〜C−4に変更した以外は実施例10
と同じ方法で同じ排水の処理を行なった。結果は表6に
示す。尚、排水処理後の触媒の細孔容積,細孔径分布,
比表面積,チタニア結晶構造は処理前の触媒(担体)と
ほぼ同じであったが、平均圧縮強度は2.7kg/粒
(C−2),2.5kg/粒(C−3),2.8kg/
粒(C−4)に減少していた。
Examples 11 and 12 and Comparative Example 5 Example 10 was repeated except that the catalyst was changed to C-2 to C-4, respectively.
The same wastewater treatment was performed in the same manner as described above. The results are shown in Table 6. In addition, the pore volume, pore size distribution,
The specific surface area and the titania crystal structure were almost the same as those of the catalyst (support) before the treatment, but the average compressive strength was 2.7 kg / particle (C-2), 2.5 kg / particle (C-3), and 2. 8kg /
It was reduced to grains (C-4).

【0105】[0105]

【表6】 [Table 6]

【0106】[0106]

【発明の効果】本発明の触媒は機械的強度,耐久性,触
媒活性のいずれも優れており、特に本発明の触媒は、排
水の湿式酸化処理するに際して長期間優れた活性,耐久
性を維持することができる。しかも本発明の触媒を用い
て排水を湿式酸化処理すると、高レベルに浄化さた処理
水を得ることができる。
The catalyst of the present invention has excellent mechanical strength, durability and catalytic activity. Particularly, the catalyst of the present invention maintains excellent activity and durability for a long period of time in the wet oxidation treatment of wastewater. can do. Moreover, when the wastewater is subjected to wet oxidation treatment using the catalyst of the present invention, treated water purified to a high level can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る湿式酸化処理の処理装置の実施態
様の一つである。
FIG. 1 is an embodiment of a wet oxidation treatment apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係る湿式酸化処理の処理装置の実施態
様の一つである。
FIG. 2 is an embodiment of a wet oxidation treatment apparatus according to the present invention.

【図3】ピークトップを示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a peak top.

【図4】細孔容積を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the pore volume.

【図5】ショルダー型ピークを示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a shoulder type peak.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,31 反応塔 2,32 電気ヒーター 3,33 加熱器 4,34 冷却器 5,35 排水供給ポンプ 6,36 排水供給ライン 7,37 コンプレッサー 8,38 酸素含有ガス供給ライン 9,39 酸素含有ガス流量調節弁 10,40 処理液ライン 11,41 気液分離器 12,42 圧力制御弁 13 液面制御弁 14,44 ガス排出ライン 15,45 処理液排出ライン LC 液面コントローラー PC 圧力コントローラー 1,31 Reaction tower 2,32 Electric heater 3,33 Heater 4,34 Cooler 5,35 Wastewater supply pump 6,36 Wastewater supply line 7,37 Compressor 8,38 Oxygen-containing gas supply line 9,39 Oxygen-containing gas Flow control valve 10, 40 Treatment liquid line 11, 41 Gas-liquid separator 12, 42 Pressure control valve 13 Liquid level control valve 14, 44 Gas discharge line 15, 45 Treatment liquid discharge line LC Liquid level controller PC Pressure controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 23/52 B01J 23/52 M 23/889 23/89 M 23/89 35/10 301G 35/10 301 C02F 1/74 101 C02F 1/74 101 B01J 23/84 311M (72)発明者 宮碕 邦典 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) 4D050 AA13 AB07 AB14 AB16 BB01 BB02 BB09 BC01 BC02 BC06 BC07 BD02 BD06 BD08 4G069 AA03 AA12 BA01A BA02A BA04A BA04B BA05A BA05B BB02A BB02B BB04A BB04B BC31A BC32A BC33A BC33B BC43A BC44A BC58A BC60A BC62A BC62B BC66A BC66B BC67A BC68A BC71A BC71B BC72A BC72B BC74A BC74B BC75A BC75B CA05 CA07 EA02Y EB18Y EC02X EC11X EC12X EC13X EC14X EC15X EC15Y EC20 EC22Y ED03──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01J 23/52 B01J 23/52 M 23/889 23/89 M 23/89 35/10 301G 35/10 301 C02F 1/74 101 C02F 1/74 101 B01J 23/84 311M (72) Inventor Kunisuke Miyazaki 992, Nishioki, Okihama-shi, Aboshi-ku, Himeji-shi, Hyogo F-term in Nippon Shokubai Co., Ltd. 4D050 AA13 AB07 AB14 AB16 BB01 BB02 BB09 BC01 BC02 BC06 BC07 BD02 BD06 BD08 4G069 AA03 AA12 BA01A BA02A BA04A BA04B BA05A BA05B BB02A BB02B BB04A BB04B BC31A BC32A BC33A BC33B BC43A BC44A BC58A BC60A BC62 BC66BABC BCBC BCA BC62B BCBC EC12X EC13X EC14X EC15X EC15Y EC20 EC22Y ED03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排水の湿式酸化処理に用いる触媒であっ
て、該触媒活性成分がマンガン,鉄,コバルト,ニッケ
ル,セリウム,クロム,プラセオジム,銅,銀,金,白
金,パラジウム,ロジウム,およびイリジウムよりなる
群から選ばれる少なくとも1種以上の元素,又は1種以
上の元素を含む化合物であり、該触媒活性成分を担持す
る担体が、チタン,ジルコニウム,ケイ素,アルミニウ
ム,タングステン,鉄,マンガン,セリウム,およびプ
ラセオジムよりなる群から選ばれる少なくとも1種以上
の元素,又は1種以上の元素を含む化合物であり、且つ
該担体の細孔径とこれに対する細孔容積分布において細
孔径の小さい側に主ピークを有し、細孔径の大きい側に
該主ピークよりも小さい副ピークを有することを特徴と
する排水処理用触媒。
1. A catalyst used for wet oxidation treatment of waste water, wherein the catalytically active component is manganese, iron, cobalt, nickel, cerium, chromium, praseodymium, copper, silver, gold, platinum, palladium, rhodium, and iridium. At least one element selected from the group consisting of or a compound containing one or more elements, wherein the carrier supporting the catalytically active component is titanium, zirconium, silicon, aluminum, tungsten, iron, manganese, cerium. And a compound containing at least one element selected from the group consisting of praseodymium and praseodymium, and a main peak on the side of the pore diameter of the carrier and the pore volume distribution with respect to the pore diameter being smaller. Characterized by having a sub-peak smaller than the main peak on the side with a larger pore diameter .
【請求項2】 上記主ピークのピークトップが500オ
ングストローム以下にある請求項1に記載の排水処理用
触媒。
2. The catalyst for wastewater treatment according to claim 1, wherein a peak top of the main peak is at most 500 Å.
【請求項3】 上記触媒の比表面積が20〜70m2
gである請求項1または2に記載の排水処理用触媒。
3. The specific surface area of the catalyst is 20 to 70 m 2 /
The catalyst for wastewater treatment according to claim 1 or 2, wherein the catalyst is g.
【請求項4】 排水を固体触媒の存在下に湿式酸化処理
する方法において、該触媒が請求項1〜3のいずれかに
記載の触媒である排水の湿式酸化処理方法。
4. A method for wet oxidation of wastewater in the presence of a solid catalyst, wherein the catalyst is the catalyst according to claim 1.
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