JP2002219364A - 有機塩素化合物の酸化分解触媒 - Google Patents

有機塩素化合物の酸化分解触媒

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JP2002219364A
JP2002219364A JP2001016648A JP2001016648A JP2002219364A JP 2002219364 A JP2002219364 A JP 2002219364A JP 2001016648 A JP2001016648 A JP 2001016648A JP 2001016648 A JP2001016648 A JP 2001016648A JP 2002219364 A JP2002219364 A JP 2002219364A
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JP
Japan
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catalyst
organic chlorine
compound
sulfate
chlorine compound
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JP2001016648A
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English (en)
Inventor
Junichi Nawama
潤一 縄間
Yoshifumi Moriya
好文 守屋
Tadami Suzuki
忠視 鈴木
Kunikazu Kuchino
邦和 口野
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Furan Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の技術のものは、分解触媒が分解対象ガ
スに含まれる硫黄成分によって被毒されるため、長期の
使用に耐えることができないという課題を有している。 【解決手段】 特定の硫酸化合物を触媒の一部に使用す
ることによって排出ガス中に含まれる硫黄成分によって
被毒されることがなく、長期の使用ができる有機塩素化
合物の酸化分解触媒としているものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】焼却炉等から排出される飛灰
または排気ガス中のポリ塩化ジベンゾダイオキシン、ポ
リ塩化ジベンゾフラン等の有機塩素化合物を酸化分解す
る触媒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】焼却炉等から排出される排気ガス中に含
まれる有機塩素化合物を分解する従来技術として、例え
ば特公平6−38863号公報に記載されているものが
ある。ここに記載されている技術は、Na、Mg、P
b、Ti、Cu等の酸化物からなる触媒を用いて有機塩
素化合物を脱塩素化反応させて炭酸ガスと水等に分解し
無害化するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の技
術のものは、分解触媒が分解対象ガスに含まれる硫黄成
分によって被毒されるため、長期の使用に耐えることが
できないという課題を有しているものである。
【0004】例えば酸化銅(CuO)を触媒として用い
た場合、酸化銅が硫黄ガス(SO2)と化学反応して、
酸化触媒能の無い硫酸銅(CuSO4)となってしま
う。この現象は、多くの酸化物触媒に観察されるもので
あり、硫黄成分による被毒は触媒の寿命を短くする大き
な要因である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、特定の硫酸化
合物を触媒の一部に使用することによって排出ガス中に
含まれる硫黄成分によって被毒されることがなく、長期
の使用ができる有機塩素化合物の酸化分解触媒としてい
るものである。
【0006】
【発明の実施の形態】請求項1に記載した発明は、硫酸
化合物を硫酸コバルトととして排出ガス中に含まれる硫
黄成分によって被毒されることがなく、有機塩素化合物
を効率よく分解できる有機塩素化合物の酸化分解触媒と
している。
【0007】請求項2に記載した発明は、硫酸コバルト
と酸化化合物との混合物を含む触媒として、排出ガス中
に含まれる硫黄成分によって被毒されることがなく、有
機塩素化合物を効率よく分解できる有機塩素化合物の酸
化分解触媒としている。
【0008】請求項3に記載した発明は、硫酸化合物を
硫酸第一セリウムとして排出ガス中に含まれる硫黄成分
によって被毒されることがなく、有機塩素化合物を効率
よく分解できる有機塩素化合物の酸化分解触媒としてい
る。
【0009】請求項4に記載した発明は、硫酸第一セリ
ウムと酸化化合物との混合物を含む触媒として、排出ガ
ス中に含まれる硫黄成分によって被毒されることがな
く、有機塩素化合物を効率よく分解できる有機塩素化合
物の酸化分解触媒としている。
【0010】請求項5に記載した発明は、硫酸化合物を
硫酸第二セリウムとして排出ガス中に含まれる硫黄成分
によって被毒されることがなく、有機塩素化合物を効率
よく分解できる有機塩素化合物の酸化分解触媒としてい
る。
【0011】請求項6に記載した発明は、硫酸第二セリ
ウムと酸化化合物との混合物を含む触媒として、排出ガ
ス中に含まれる硫黄成分によって被毒されることがな
く、有機塩素化合物を効率よく分解できる有機塩素化合
物の酸化分解触媒としている。
【0012】請求項7に記載した発明は、硫酸化合物を
硫酸鉄として排出ガス中に含まれる硫黄成分によって被
毒されることがなく、有機塩素化合物を効率よく分解で
きる有機塩素化合物の酸化分解触媒としている。
【0013】請求項8に記載した発明は、硫酸鉄と酸化
化合物との混合物を含む触媒として、排出ガス中に含ま
れる硫黄成分によって被毒されることがなく、有機塩素
化合物を効率よく分解できる有機塩素化合物の酸化分解
触媒としている。
【0014】請求項9に記載した発明は、硫酸化合物と
酸化化合物との混合比を、酸化化合物100重量部に対
して硫酸化合物が10重量部以上200重量部以下とす
ることによって、排出ガス中に含まれる硫黄成分によっ
て被毒されることがなく、有機塩素化合物を効率よく分
解できる有機塩素化合物の酸化分解触媒としている。
【0015】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の第一の実施例に
ついて説明する。本実施例では、断面が格子状の300
cell/inch2のコーディエライト製ハニカム
を、無機バインダであるアルミナゾルを共分散させた硫
酸コバルトの水溶液に漬漬し、この水溶液から引き上げ
た後、200℃で焼成した触媒体としている。このと
き、発明者らの計測によると、触媒の担持量は7重量%
であった。
【0016】この触媒体を使用して、有機塩素化合物の
代表として選択したクロロベンゼンガスの分解特性を測
定している。このとき、この触媒体を硫黄ガス中に24
時間曝した後、前記と同様の濃度のクロロベンゼンガス
の分解特性を測定している。
【0017】この実験には、通常の固定床流通構成の実
験装置を使用し、クロロベンゼンガスの濃度は空気バラ
ンスで50ppmとし、クロロベンゼンガスの空間速度
を3000h-1に設定している。
【0018】また、硫黄ガスの濃度は、空気バランスで
200ppmとし、この硫黄ガスの空間速度を3000
-1に設定している。
【0019】この実験の結果、初期のクロロベンゼンガ
スの分解率は、触媒体の温度を150℃としたときに
は、45.3%となっている。なお、このときクロロベ
ンゼンガスと硫黄ガスの温度はどちらも常温としてい
る。また、硫黄ガスに24時間曝した後に測定したクロ
ロベンゼンガスの分解率は、42.3%であり、殆ど低
下していないものである。このとき、比較のために二酸
化マンガンを使用した触媒を使用して同様の実験を行っ
た結果は、初期値で46.0%であったものが、硫黄ガ
スに24時間曝した後に測定したものは、2%〜5%に
低下するものである。
【0020】従って、本実施例の硫酸コバルトを含む有
機塩素化合物の酸化分解触媒は、硫黄ガスによる被毒現
象を起こさず、長期間安定して触媒能を示すものであ
る。
【0021】(実施例2)続いて本発明の第二の実施例
について説明する。本実施例では、断面が格子状の30
0cell/inch2のコーディエライト製ハニカム
を、無機バインダであるアルミナゾルを共分散させた硫
酸第一セリウム水溶液に漬漬し、この水溶液から引き上
げた後、200℃で焼成した触媒体としている。このと
き、発明者らの計測によると、触媒の担持量は7重量%
であった。
【0022】この触媒体を使用して、実施例1と同様、
クロロベンゼンガスの分解特性を初期状態と、硫黄ガス
中に24時間曝した後の特性の両方を測定している。
【0023】この測定の結果、触媒体の温度を150℃
としたときには、初期状態で33.4%であり、硫黄ガ
ス中に24時間曝した後は31.3%であった。実施例
1で説明したように、二酸化マンガンを使用した触媒が
硫黄ガスに24時間曝した後には2%〜5%の分解率し
か示さなかったことを考慮すると、本実施例の触媒は、
硫黄ガスによる被毒現象を起こさず、長期間安定して触
媒能を示すことがいえるものである。
【0024】(実施例3)続いて本発明の第三の実施例
について説明する。本実施例では、断面が格子状の30
0cell/inch2のコーディエライト製ハニカム
を、無機バインダであるアルミナゾルを共分散させた硫
酸第二セリウムの水溶液に漬漬し、この水溶液から引き
上げて200℃で焼成した触媒体としている。この時、
発明者らの測定によれば、触媒の担持量は7重量%であ
った。
【0025】この触媒体を使用して、実施例1と同様、
クロロベンゼンガスの分解特性を初期状態と、硫黄ガス
中に24時間曝した後の特性の両方を測定している。
【0026】この測定の結果、触媒体の温度を150℃
としたときには、初期状態で38.4%であり、硫黄ガ
ス中に24時間曝した後は36.5%であった。実施例
1で説明したように、二酸化マンガンを使用した触媒が
硫黄ガスに24時間曝した後には2%〜5%の分解率し
か示さなかったことを考慮すると、本実施例の触媒は、
硫黄ガスによる被毒現象を起こさず、長期間安定して触
媒能を示すことがいえるものである。
【0027】以上のように本実施例によれば、硫酸化合
物である硫酸第二セリウムを用いた触媒は、有機塩素化
合物に対して酸化分解触媒として働き、かつ、硫黄ガス
による被毒現象を起こさず、長期間安定して触媒能を示
すものである。
【0028】(実施例4)続いて本発明の第四の実施例
について説明する。本実施例では、断面が格子状の30
0cell/inch2のコーディエライト製ハニカム
を、無機バインダであるアルミナゾルを共分散させた硫
酸鉄の水溶液に漬漬し、この水溶液中から引き上げて、
200℃で焼成して触媒体としているものである。この
時、発明者らの測定によれば、触媒の担持量は8重量%
であった。
【0029】この触媒体を使用して、実施例1と同様、
クロロベンゼンガスの分解特性を初期状態と、硫黄ガス
中に24時間曝した後の特性の両方を測定している。
【0030】この測定の結果、触媒体の温度を150℃
としたときには、初期状態で29.6%であり、硫黄ガ
ス中に24時間曝した後は29.2%であった。実施例
1で説明したように、二酸化マンガンを使用した触媒が
硫黄ガスに24時間曝した後には2%〜5%の分解率し
か示さなかったことを考慮すると、本実施例の触媒は、
硫黄ガスによる被毒現象を起こさず、長期間安定して触
媒能を示すことがいえるものである。
【0031】以上のように本実施例によれば、硫酸化合
物である硫酸鉄を用いた触媒は、有機塩素化合物に対し
て酸化分解触媒として働き、かつ、硫黄ガスによる被毒
現象を起こさず、長期間安定して触媒能を示すものであ
る。
【0032】(実施例5)続いて本発明の第五の実施例
について説明する。本実施例では、断面が格子状の30
0cell/inch2のコーディエライト製ハニカム
を、微粉末状の酸化コバルトと硫酸コバルトとを無機バ
インダーであるシリカゲルと共に分散したエタノール溶
液に浸漬し、この溶液中から引き上げた後、200℃で
焼成して触媒体としているものである。
【0033】こうして作成した触媒体を使用して、有機
塩素化合物の代表として選択したクロロベンゼンガスの
分解特性を測定している。この時、酸化コバルト100
重量部に対する硫酸コバルトの混合量を種々変えている
ものである。なお実験条件は、実施例1と同様であり、
クロロベンゼンガスの濃度は50ppmであり、実験装
置は通常の固定床流通式としている。またガスの空間速
度は3000h-1に設定している。以上の条件で、触媒
体の温度を150℃として、クロロベンゼンガスの分解
率を測定している。この試験の結果を表1に示してい
る。
【0034】
【表1】
【0035】表1の結果から分かる通り、酸化コバルト
100重量部に対して硫酸コバルトを10重量部以上、
200重量部以下の割合で混合した場合は、酸化コバル
ト単体で使用した物よりもクロロベンゼンの分解率が飛
躍的に向上するものである。
【0036】なお、表1中には示していないが、酸化コ
バルトに変えて、硫酸第一セリウムまたは硫酸第二セリ
ウムまたは硫酸鉄としても同様の結果を示すものであ
る。
【0037】
【発明の効果】請求項1に記載した発明は、硫酸コバル
トを含む触媒として、排出ガス中に含まれる硫黄成分に
よって被毒されることがなく、有機塩素化合物を効率よ
く分解できる有機塩素化合物の酸化分解触媒を実現する
ものである。
【0038】請求項2に記載した発明は、硫酸コバルト
と酸化化合物との混合物を含む触媒として、排出ガス中
に含まれる硫黄成分によって被毒されることがなく、有
機塩素化合物を効率よく分解できる有機塩素化合物の酸
化分解触媒を実現するものである。
【0039】請求項3に記載した発明は、硫酸第一セリ
ウムを含む触媒として、排出ガス中に含まれる硫黄成分
によって被毒されることがなく、有機塩素化合物を効率
よく分解できる有機塩素化合物の酸化分解触媒を実現す
るものである。
【0040】請求項4に記載した発明は、硫酸第一セリ
ウムと酸化化合物との混合物を含む触媒として、排出ガ
ス中に含まれる硫黄成分によって被毒されることがな
く、有機塩素化合物を効率よく分解できる有機塩素化合
物の酸化分解触媒を実現するものである。
【0041】請求項5に記載した発明は、硫酸第二セリ
ウムを含む触媒として、排出ガス中に含まれる硫黄成分
によって被毒されることがなく、有機塩素化合物を効率
よく分解できる有機塩素化合物の酸化分解触媒を実現な
するものである。
【0042】請求項6に記載した発明は、硫酸第二セリ
ウムと酸化化合物との混合物を含む触媒として、排出ガ
ス中に含まれる硫黄成分によって被毒されることがな
く、有機塩素化合物を効率よく分解できる有機塩素化合
物の酸化分解触媒を実現するものである。
【0043】請求項7に記載した発明は、硫酸鉄を含む
触媒として、排出ガス中に含まれる硫黄成分によって被
毒されることがなく、有機塩素化合物を効率よく分解で
きる有機塩素化合物の酸化分解触媒を実現するものであ
る。
【0044】請求項8に記載した発明は、硫酸鉄と酸化
化合物との混合物を含む触媒として、排出ガス中に含ま
れる硫黄成分によって被毒されることがなく、有機塩素
化合物を効率よく分解できる有機塩素化合物の酸化分解
触媒を実現するものである。
【0045】請求項9に記載した発明は、硫酸化合物と
酸化化合物との混合比を、酸化化合物100重量部に対
して硫酸化合物が10重量部以上200重量部以下とし
た構成として、排出ガス中に含まれる硫黄成分によって
被毒されることがなく、有機塩素化合物を効率よく分解
できる有機塩素化合物の酸化分解触媒を実現するもので
ある。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C07D 319/24 B01D 53/36 ZABG (72)発明者 鈴木 忠視 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 口野 邦和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4C037 SA03 4D048 AA11 AB01 AB03 BA03X BA06X BA19X BA36X BA37X BA41X BA46X BB02 BC01 4G069 AA02 AA08 BA01B BA02B BA37 BA38 BB04A BB04B BB10A BB10B BC43A BC43B BC66A BC66B BC67A BC67B CA02 CA07 CA10 CA19 DA06 EA19 ED07 FA03 FB15 FC08 4H006 AA05 AC13 AC26 BA08 BA19 BA20 BA30 BA36

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫酸コバルトを含む有機塩素化合物の酸
    化分解触媒。
  2. 【請求項2】 硫酸コバルトと酸化化合物との混合物を
    含む有機塩素化合物の酸化分解触媒。
  3. 【請求項3】 硫酸第一セリウムを含む有機塩素化合物
    の酸化分解触媒。
  4. 【請求項4】 硫酸第一セリウムと酸化化合物との混合
    物を含む有機塩素化合物の分解触媒。
  5. 【請求項5】 硫酸第二セリウムを含む有機塩素化合物
    の酸化分解触媒。
  6. 【請求項6】 硫酸第二セリウムと酸化化合物との混合
    物を含む有機塩素化合物の分解触媒。
  7. 【請求項7】 硫酸鉄を含む有機塩素化合物の分解触
    媒。
  8. 【請求項8】 硫酸鉄と酸化化合物との混合物を含む有
    機塩素化合物の酸化分解触媒。
  9. 【請求項9】 硫酸化合物と酸化化合物との混合比を、
    酸化化合物100重量部に対して硫酸化合物が10重量
    部以上200重量部以下とした請求項1から8のいずれ
    か1項に記載した有機塩素化合物の酸化分解触媒。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008284516A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Kumamoto Univ 酸素吸放出材及びそれを含む排ガス浄化用触媒
JP2008284512A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Kumamoto Univ 酸素吸放出材及びそれを含む排ガス浄化用触媒

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008284516A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Kumamoto Univ 酸素吸放出材及びそれを含む排ガス浄化用触媒
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