JP2003265927A - 排ガス処理方法およびＰＡＨｓ分解触媒体 - Google Patents
排ガス処理方法およびＰＡＨｓ分解触媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】工場や廃棄物処理施設などの燃料排ガス系にお
ける、排ガスに含まれるＰＡＨｓを効果的に酸化分解す
る。 【解決手段】廃棄物などを焼却する流動床炉１の排ガス
を、媒体流動空気予熱器１１、白煙防止予熱器１２を経
て、集塵機２にてダストを除去し、スクラバ３でアルカ
リ薬品によってＳＯx、ＨＣｌなど酸性ガス成分を除去
する。次いで、触媒反応に適した温度にまで熱交換器４
１、加熱炉４２によって加熱し、触媒反応塔４に導入す
る。この触媒反応塔４では、内部に充填したセラミック
スハニカム部材からなるＰＡＨｓ分解触媒体によって、
好ましくは２００℃〜３００℃で１〜１５ｍ／ｈの範囲
のＡＶ値において、接触、酸化反応を行わせ、ＰＡＨｓ
成分を分解、除去する
ける、排ガスに含まれるＰＡＨｓを効果的に酸化分解す
る。 【解決手段】廃棄物などを焼却する流動床炉１の排ガス
を、媒体流動空気予熱器１１、白煙防止予熱器１２を経
て、集塵機２にてダストを除去し、スクラバ３でアルカ
リ薬品によってＳＯx、ＨＣｌなど酸性ガス成分を除去
する。次いで、触媒反応に適した温度にまで熱交換器４
１、加熱炉４２によって加熱し、触媒反応塔４に導入す
る。この触媒反応塔４では、内部に充填したセラミック
スハニカム部材からなるＰＡＨｓ分解触媒体によって、
好ましくは２００℃〜３００℃で１〜１５ｍ／ｈの範囲
のＡＶ値において、接触、酸化反応を行わせ、ＰＡＨｓ
成分を分解、除去する
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン排ガス、汚泥などの焼却炉の排ガスに含まれる多環芳
香族炭化水素（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons：以
下、ＰＡＨｓと略称する）を浄化するための排ガス処理
方法およびＰＡＨｓ分解触媒体に関する。
ン排ガス、汚泥などの焼却炉の排ガスに含まれる多環芳
香族炭化水素（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons：以
下、ＰＡＨｓと略称する）を浄化するための排ガス処理
方法およびＰＡＨｓ分解触媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＡＨｓは、燃料が燃焼するときに発生
する環状構造を複数有する炭化水素系化学物質の総称で
あり、約５０種が存在する大気汚染物質である。このＰ
ＡＨｓには、発ガン性を示すもの、あるいは発ガン性を
促進させるものが多く認められ、ベンゾ［ａ］ピレン、
ベンゾ［ａ］アントラセンは、ホルムアルデヒド、ポリ
塩化ビフェニール、カドミウムなどと同じグループＡに
分類されている。また、その１種であるニトロ多環芳香
族炭化水素は、大気中やディーゼル車の排出物から検出
されている。
する環状構造を複数有する炭化水素系化学物質の総称で
あり、約５０種が存在する大気汚染物質である。このＰ
ＡＨｓには、発ガン性を示すもの、あるいは発ガン性を
促進させるものが多く認められ、ベンゾ［ａ］ピレン、
ベンゾ［ａ］アントラセンは、ホルムアルデヒド、ポリ
塩化ビフェニール、カドミウムなどと同じグループＡに
分類されている。また、その１種であるニトロ多環芳香
族炭化水素は、大気中やディーゼル車の排出物から検出
されている。
【０００３】これらＰＡＨｓの主要な発生源は、工場や
廃棄物処理施設などの燃料排ガス系や、自動車の排ガス
系であると考えられている。そして、例えば廃棄物焼却
炉の場合、ダイオキシンの排出抑制のため燃焼温度の高
温化が進められているが、そのことが排ガス中のＰＡＨ
ｓの発生量を増加させるとして懸念されているものの、
現在のところ十分な技術的情報は得られていない。
廃棄物処理施設などの燃料排ガス系や、自動車の排ガス
系であると考えられている。そして、例えば廃棄物焼却
炉の場合、ダイオキシンの排出抑制のため燃焼温度の高
温化が進められているが、そのことが排ガス中のＰＡＨ
ｓの発生量を増加させるとして懸念されているものの、
現在のところ十分な技術的情報は得られていない。
【０００４】また、排ガス中のダイオキシン類の分解除
去法に用いられるＶ−Ｗ／Ｔｉ系触媒の、これらＰＡＨ
ｓに対する除去効果を調査した研究論文などが見受けら
れるものの、現在のところＰＡＨｓに対する確実な除去
方法は確立されていない。従って何ら対策が施されるこ
となく、排ガスに含まれたまま大気に放出されているの
が現状である。
去法に用いられるＶ−Ｗ／Ｔｉ系触媒の、これらＰＡＨ
ｓに対する除去効果を調査した研究論文などが見受けら
れるものの、現在のところＰＡＨｓに対する確実な除去
方法は確立されていない。従って何ら対策が施されるこ
となく、排ガスに含まれたまま大気に放出されているの
が現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、工場や廃棄物
処理施設などの燃料排ガス系における、排ガスに含まれ
るＰＡＨｓを効果的に酸化分解する排ガス処理方法およ
びＰＡＨｓ分解触媒体を提供する。
点を解決するためになされたものであり、工場や廃棄物
処理施設などの燃料排ガス系における、排ガスに含まれ
るＰＡＨｓを効果的に酸化分解する排ガス処理方法およ
びＰＡＨｓ分解触媒体を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の問題は、第１発明
であるところの、多環芳香族炭化水素（以下、ＰＡＨｓ
と略称する）を含む排ガスを集塵機でダストを除去した
後、ＰＡＨｓ分解触媒を担持したセラミックス部材から
なるＰＡＨｓ分解触媒体を充填した反応塔に導入して、
前記ＰＡＨｓを分解することを特徴とする本発明の排ガ
ス処理方法によって、解決することができる。
であるところの、多環芳香族炭化水素（以下、ＰＡＨｓ
と略称する）を含む排ガスを集塵機でダストを除去した
後、ＰＡＨｓ分解触媒を担持したセラミックス部材から
なるＰＡＨｓ分解触媒体を充填した反応塔に導入して、
前記ＰＡＨｓを分解することを特徴とする本発明の排ガ
ス処理方法によって、解決することができる。
【０００７】また、上記の問題は、第２発明であるとこ
ろのＰＡＨｓ分解触媒体によっても解決される。このＰ
ＡＨｓ分解触媒体は、第１発明の排ガス処理方法に用い
られるＰＡＨｓ分解触媒体であって、Ｐｔ、Ｐｄの金属
または酸化物の１種またはそれらの組み合わせた触媒成
分からなるＰＡＨｓ分解触媒、または同触媒成分をＳｉ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 の１種または２種からなる担体に担持さ
せたＰＡＨｓ分解触媒を、貫通ガス流路の相当直径が２
ｍｍ〜１０ｍｍ、開口率が５０％〜９５％のセラミック
ハニカム部材の貫通ガス流路内壁に担持させたことを特
徴とするものである。
ろのＰＡＨｓ分解触媒体によっても解決される。このＰ
ＡＨｓ分解触媒体は、第１発明の排ガス処理方法に用い
られるＰＡＨｓ分解触媒体であって、Ｐｔ、Ｐｄの金属
または酸化物の１種またはそれらの組み合わせた触媒成
分からなるＰＡＨｓ分解触媒、または同触媒成分をＳｉ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 の１種または２種からなる担体に担持さ
せたＰＡＨｓ分解触媒を、貫通ガス流路の相当直径が２
ｍｍ〜１０ｍｍ、開口率が５０％〜９５％のセラミック
ハニカム部材の貫通ガス流路内壁に担持させたことを特
徴とするものである。
【０００８】この第２発明のＰＡＨｓ分解触媒体は、以
下の形態、またはそれらを組み合わせたものとして具体
化される。 １）前記ＴｉＯ2 がアナターゼ型結晶構造を有し、その
比表面積が５０〜３００ｍ2 ／ｇである形態。 ２）前記ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 がＳｉＯ2−ＴｉＯ2型複合
酸化物であり、その比表面積が５０〜３００ｍ2 ／ｇで
ある形態。 ３）触媒成分Ｐｔ、Ｐｄの合量が金属換算で前記セラミ
ックハニカム部材の単位体積当たり０．５〜２ｋｇ／ｍ
3 である形態。 ４）セラミックハニカム部材がムライト質またはコージ
ライト質である形態。
下の形態、またはそれらを組み合わせたものとして具体
化される。 １）前記ＴｉＯ2 がアナターゼ型結晶構造を有し、その
比表面積が５０〜３００ｍ2 ／ｇである形態。 ２）前記ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 がＳｉＯ2−ＴｉＯ2型複合
酸化物であり、その比表面積が５０〜３００ｍ2 ／ｇで
ある形態。 ３）触媒成分Ｐｔ、Ｐｄの合量が金属換算で前記セラミ
ックハニカム部材の単位体積当たり０．５〜２ｋｇ／ｍ
3 である形態。 ４）セラミックハニカム部材がムライト質またはコージ
ライト質である形態。
【０００９】また、第１発明の排ガス処理方法は、以下
の形態、またはそれらを組み合わせたものとして具体化
される。 １）１５０〜５００℃の温度下で排ガスを、前記したＰ
ＡＨｓ分解触媒体に通過させ、排ガス中のＰＡＨｓを分
解する形態。 ２）ＡＶ値が１〜１５ｍ／ｈの範囲で排ガス中のＰＡＨ
ｓを分解する形態。 ３）アルカリを用いて排ガス中のＨＣｌ、ＳＯｘを除去
した後、ＰＡＨｓを分解する形態。 ４）排ガスが汚泥焼却炉またはディーゼルエンジンから
発生する排ガスである形態。 ５）集塵機で排ガス中のダストを除去し、アルカリを用
いた排煙処理塔でＨＣｌ、ＳＯｘを除去した後、加熱、
昇温した後、ＰＡＨｓ分解触媒体を充填した反応塔に導
入して、ＰＡＨｓを分解する形態。
の形態、またはそれらを組み合わせたものとして具体化
される。 １）１５０〜５００℃の温度下で排ガスを、前記したＰ
ＡＨｓ分解触媒体に通過させ、排ガス中のＰＡＨｓを分
解する形態。 ２）ＡＶ値が１〜１５ｍ／ｈの範囲で排ガス中のＰＡＨ
ｓを分解する形態。 ３）アルカリを用いて排ガス中のＨＣｌ、ＳＯｘを除去
した後、ＰＡＨｓを分解する形態。 ４）排ガスが汚泥焼却炉またはディーゼルエンジンから
発生する排ガスである形態。 ５）集塵機で排ガス中のダストを除去し、アルカリを用
いた排煙処理塔でＨＣｌ、ＳＯｘを除去した後、加熱、
昇温した後、ＰＡＨｓ分解触媒体を充填した反応塔に導
入して、ＰＡＨｓを分解する形態。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の排ガス処理方法お
よびＰＡＨｓ分解触媒体に係る実施形態について、図１
〜４を参照しながら説明する。 （第１発明）本願第１発明の排ガス処理方法の特徴は、
例えば、汚泥焼却炉またはディーゼルエンジンから発生
するＰＡＨｓを含む排ガスを、集塵機でダストを除去し
た後、後述するようなＰＡＨｓ分解触媒を担持したセラ
ミックス部材からなるＰＡＨｓ分解触媒体を充填した反
応塔に導入して、触媒反応させて、排ガス中のＰＡＨｓ
の分解・除去を行う点にある。
よびＰＡＨｓ分解触媒体に係る実施形態について、図１
〜４を参照しながら説明する。 （第１発明）本願第１発明の排ガス処理方法の特徴は、
例えば、汚泥焼却炉またはディーゼルエンジンから発生
するＰＡＨｓを含む排ガスを、集塵機でダストを除去し
た後、後述するようなＰＡＨｓ分解触媒を担持したセラ
ミックス部材からなるＰＡＨｓ分解触媒体を充填した反
応塔に導入して、触媒反応させて、排ガス中のＰＡＨｓ
の分解・除去を行う点にある。
【００１１】この排ガス処理方法が適用される排ガス処
理施設のフローを示す図１を参照して詳述すると、廃棄
物などを焼却する流動床炉１の排ガスは、媒体流動空気
予熱器１１、白煙防止予熱器１２を経て、集塵機２にて
ダストが除去され、次いでスクラバ３でアルカリ薬品に
よってＳＯx、ＨＣｌなど有害な酸性ガス成分を除去す
る薬品処理が行われる。酸性ガス成分を除去したガス
は、かなり温度が下がっているので後段の触媒反応に適
した下記温度にまで熱交換器４１、加熱炉４２によって
加熱、昇温され、触媒反応塔４に導入される。
理施設のフローを示す図１を参照して詳述すると、廃棄
物などを焼却する流動床炉１の排ガスは、媒体流動空気
予熱器１１、白煙防止予熱器１２を経て、集塵機２にて
ダストが除去され、次いでスクラバ３でアルカリ薬品に
よってＳＯx、ＨＣｌなど有害な酸性ガス成分を除去す
る薬品処理が行われる。酸性ガス成分を除去したガス
は、かなり温度が下がっているので後段の触媒反応に適
した下記温度にまで熱交換器４１、加熱炉４２によって
加熱、昇温され、触媒反応塔４に導入される。
【００１２】この触媒反応塔４では、内部には、好まし
くは後記するようなＰＡＨｓ分解触媒とセラミックスハ
ニカム部材とからなるＰＡＨｓ分解触媒体が充填されて
いて、被処理ガスを１５０〜５００℃の温度域で、好ま
しくは、２００℃〜３００℃で１〜１５ｍ／ｈの範囲の
ＡＶ値において、接触、酸化反応を行わせる。
くは後記するようなＰＡＨｓ分解触媒とセラミックスハ
ニカム部材とからなるＰＡＨｓ分解触媒体が充填されて
いて、被処理ガスを１５０〜５００℃の温度域で、好ま
しくは、２００℃〜３００℃で１〜１５ｍ／ｈの範囲の
ＡＶ値において、接触、酸化反応を行わせる。
【００１３】この結果、本発明によれば、被処理ガス中
のＰＡＨｓ成分濃度（１６種類）は、入口では２３５０
〜５４５０（ｎｇ／ｍ3 N）であったものが、出口では１
０３〜５３１（ｎｇ／ｍ3 N）まで減少した排ガスとし
て、煙突５から大気に排出されるようになるのである。
以上の説明は廃棄物などを焼却する流動床炉のみなら
ず、ディーゼルエンジンの排ガスに適用されるのは言う
までもない。
のＰＡＨｓ成分濃度（１６種類）は、入口では２３５０
〜５４５０（ｎｇ／ｍ3 N）であったものが、出口では１
０３〜５３１（ｎｇ／ｍ3 N）まで減少した排ガスとし
て、煙突５から大気に排出されるようになるのである。
以上の説明は廃棄物などを焼却する流動床炉のみなら
ず、ディーゼルエンジンの排ガスに適用されるのは言う
までもない。
【００１４】（第２発明）ここで、上記第１発明の排ガ
ス処理方法に用いられる第２発明のＰＡＨｓ分解触媒体
について説明する。先ず、この第２発明の特徴は、ＰＡ
Ｈｓ分解触媒として、（１）Ｐｔ、Ｐｄの金属または酸
化物の１種またはそれらを組み合わせた触媒成分からな
るＰＡＨｓ分解触媒、（２）同触媒成分をＳｉＯ2 、Ｔ
ｉＯ2 の１種または２種からなる担体に担持させたＰＡ
Ｈｓ分解触媒、のいずれかのＰＡＨｓ分解触媒を貫通ガ
ス流路の相当直径が２ｍｍ〜１０ｍｍ、開口率が５０％
〜９５％のセラミックハニカム部材のその貫通ガス流路
内壁に担持させた点にある。
ス処理方法に用いられる第２発明のＰＡＨｓ分解触媒体
について説明する。先ず、この第２発明の特徴は、ＰＡ
Ｈｓ分解触媒として、（１）Ｐｔ、Ｐｄの金属または酸
化物の１種またはそれらを組み合わせた触媒成分からな
るＰＡＨｓ分解触媒、（２）同触媒成分をＳｉＯ2 、Ｔ
ｉＯ2 の１種または２種からなる担体に担持させたＰＡ
Ｈｓ分解触媒、のいずれかのＰＡＨｓ分解触媒を貫通ガ
ス流路の相当直径が２ｍｍ〜１０ｍｍ、開口率が５０％
〜９５％のセラミックハニカム部材のその貫通ガス流路
内壁に担持させた点にある。
【００１５】ここで、触媒性能を発揮するＰＡＨｓ分解
触媒について説明すると、触媒成分としてＰｔとＰｄの
金属およびＰｔとＰｄの酸化物から選択される１種また
はそれら２種以上の組合せを選択する。そして、（１）
これら触媒成分だけでＰＡＨｓ分解触媒を構成してもよ
いが、（２）ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 の１種または２種から
なるセラミックス材料からなる担体に担持させた状態の
ＰＡＨｓ分解触媒を構成するのがより好ましい。
触媒について説明すると、触媒成分としてＰｔとＰｄの
金属およびＰｔとＰｄの酸化物から選択される１種また
はそれら２種以上の組合せを選択する。そして、（１）
これら触媒成分だけでＰＡＨｓ分解触媒を構成してもよ
いが、（２）ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 の１種または２種から
なるセラミックス材料からなる担体に担持させた状態の
ＰＡＨｓ分解触媒を構成するのがより好ましい。
【００１６】このような、触媒成分Ｐｔ、Ｐｄと、セラ
ミックス材料からなる担体との組合せになるＰＡＨｓ分
解触媒を構成する最も一般的方法は、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2
などセラミックス材料の粉末あるいは多孔質焼結体に、
Ｐｔ塩、Ｐｄ塩から選択した組合せの水溶液を含浸させ
た後、加熱分解してＰｔ、Ｐｄを前記セラミックス材料
の表面に析出させる方法である。
ミックス材料からなる担体との組合せになるＰＡＨｓ分
解触媒を構成する最も一般的方法は、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2
などセラミックス材料の粉末あるいは多孔質焼結体に、
Ｐｔ塩、Ｐｄ塩から選択した組合せの水溶液を含浸させ
た後、加熱分解してＰｔ、Ｐｄを前記セラミックス材料
の表面に析出させる方法である。
【００１７】さらに、触媒成分をより微粒としセラミッ
クス材料により均質に分散させる方法としては、Ｐｔ、
Ｐｄの塩化白金酸、塩化パラジウムなどの塩と、Ｓｉ、
Ｔｉなどの有機化合物、有機結合剤、例えばアルコキシ
ド誘導体をＬグリシンとともに、メタノールのような溶
媒中で反応させることにより、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｔｉ
などを分子内に含む有機金属化合物を合成して、これを
加熱分解すればＰｔ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｔｉそれぞれの成分
の微粒子が均一に混合して組み合わされた、高活性化さ
れた触媒組成物を得る方法も採用される。
クス材料により均質に分散させる方法としては、Ｐｔ、
Ｐｄの塩化白金酸、塩化パラジウムなどの塩と、Ｓｉ、
Ｔｉなどの有機化合物、有機結合剤、例えばアルコキシ
ド誘導体をＬグリシンとともに、メタノールのような溶
媒中で反応させることにより、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｔｉ
などを分子内に含む有機金属化合物を合成して、これを
加熱分解すればＰｔ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｔｉそれぞれの成分
の微粒子が均一に混合して組み合わされた、高活性化さ
れた触媒組成物を得る方法も採用される。
【００１８】本発明においては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｔ
ｉ各成分の組合せにおいて、Ｐｔ、Ｐｄ成分は、その金
属として換算した合計重量で、Ｓｉ、Ｔｉ成分合量の
０．１％〜１％とするのが好ましく、より好ましくは
０．２％〜０．７％である。また、Ｓｉ、Ｔｉ各成分
は、酸化物形態で、ＳｉＯ2／ＴｉＯ2＝０．１５以下
（モル比）に設定するのが好ましい。
ｉ各成分の組合せにおいて、Ｐｔ、Ｐｄ成分は、その金
属として換算した合計重量で、Ｓｉ、Ｔｉ成分合量の
０．１％〜１％とするのが好ましく、より好ましくは
０．２％〜０．７％である。また、Ｓｉ、Ｔｉ各成分
は、酸化物形態で、ＳｉＯ2／ＴｉＯ2＝０．１５以下
（モル比）に設定するのが好ましい。
【００１９】この場合、前記ＴｉＯ2 としてアナターゼ
型結晶構造を有し、その比表面積が５０〜３００ｍ2 ／
ｇ、好ましくは５０〜１５０ｍ2／ｇである微粒子を採
用したり、さらには前記担体がＳｉＯ2−ＴｉＯ2型複合
酸化物であり、その比表面積が５０〜３００ｍ2 ／ｇ、
好ましくは５０〜１５０ｍ2／ｇである微粒子を採用す
ると、ＰＡＨｓの分解効率が向上するうえ、５００℃以
下の低温域での触媒活性が高く、高温時に生じ易い排ガ
ス中のダイオキシンの再合成が避けられるなどの利点が
ある。
型結晶構造を有し、その比表面積が５０〜３００ｍ2 ／
ｇ、好ましくは５０〜１５０ｍ2／ｇである微粒子を採
用したり、さらには前記担体がＳｉＯ2−ＴｉＯ2型複合
酸化物であり、その比表面積が５０〜３００ｍ2 ／ｇ、
好ましくは５０〜１５０ｍ2／ｇである微粒子を採用す
ると、ＰＡＨｓの分解効率が向上するうえ、５００℃以
下の低温域での触媒活性が高く、高温時に生じ易い排ガ
ス中のダイオキシンの再合成が避けられるなどの利点が
ある。
【００２０】次に、上記ＰＡＨｓ分解触媒を担持するハ
ニカムセラミックス部材の実施形態を、図２によって説
明する。本発明で推奨されるハニカムセラミックス部材
６は、図２に例示するように、対向する両面に多数の開
口を設けて（裏面は隠れて表示されない）、内部に多数
の貫通ガス流路６１を並行、貫通させた耐熱性、耐食性
に優れた燒結コージライト質や同ムライト質のセラミッ
クスで構成され、この貫通ガス流路６１内壁に上記ＰＡ
Ｈｓ分解触媒が担持されて、本発明のＰＡＨｓ分解触媒
体が得られる。
ニカムセラミックス部材の実施形態を、図２によって説
明する。本発明で推奨されるハニカムセラミックス部材
６は、図２に例示するように、対向する両面に多数の開
口を設けて（裏面は隠れて表示されない）、内部に多数
の貫通ガス流路６１を並行、貫通させた耐熱性、耐食性
に優れた燒結コージライト質や同ムライト質のセラミッ
クスで構成され、この貫通ガス流路６１内壁に上記ＰＡ
Ｈｓ分解触媒が担持されて、本発明のＰＡＨｓ分解触媒
体が得られる。
【００２１】そして、この場合、被処理ガスを通過させ
る際の通気抵抗を低くするとともに、前記担持したＰＡ
Ｈｓ分解触媒との十分な接触を可能とするために、その
貫通ガス流路の相当直径は２ｍｍ〜１０ｍｍ、開口率は
５０％〜９５％に設定しておくのが重要である。また、
この場合、触媒成分Ｐｔ、Ｐｄの合量が金属換算で前記
ハニカムセラミック部材６の単位体積当たり０．５〜２
ｋｇ／ｍ3 になるよう担持させるのが好ましい。
る際の通気抵抗を低くするとともに、前記担持したＰＡ
Ｈｓ分解触媒との十分な接触を可能とするために、その
貫通ガス流路の相当直径は２ｍｍ〜１０ｍｍ、開口率は
５０％〜９５％に設定しておくのが重要である。また、
この場合、触媒成分Ｐｔ、Ｐｄの合量が金属換算で前記
ハニカムセラミック部材６の単位体積当たり０．５〜２
ｋｇ／ｍ3 になるよう担持させるのが好ましい。
【００２２】また、先に説明したＰＡＨｓ分解触媒を前
記貫通ガス流路６１の内壁に担持させるには、図３に概
念的に表示するように、前記貫通ガス流路６１の内壁面
６２の表面に分解触媒層７を形成するよう、塗布あるい
は浸漬することによってコーティングすれば製作され
る。かくして得られる分解触媒層７は、前記ＳｉＯ2 、
ＴｉＯ2などセラミックス粒子７１（白抜きで表示）間
の気孔内に、Ｐｔ、Ｐｄなどの前記触媒微粒子７２（塗
りつぶしで表示）が分散して含有しているので、触媒反
応に寄与する比表面積が大きく、高活性なＰＡＨｓ分解
触媒体となるのである。
記貫通ガス流路６１の内壁に担持させるには、図３に概
念的に表示するように、前記貫通ガス流路６１の内壁面
６２の表面に分解触媒層７を形成するよう、塗布あるい
は浸漬することによってコーティングすれば製作され
る。かくして得られる分解触媒層７は、前記ＳｉＯ2 、
ＴｉＯ2などセラミックス粒子７１（白抜きで表示）間
の気孔内に、Ｐｔ、Ｐｄなどの前記触媒微粒子７２（塗
りつぶしで表示）が分散して含有しているので、触媒反
応に寄与する比表面積が大きく、高活性なＰＡＨｓ分解
触媒体となるのである。
【００２３】また、図４に示すように、前記貫通ガス流
路の内壁面６２の表面に、先ずＳｉＯ2 、ＴｉＯ2などセ
ラミックス粒子７１（白抜きで表示）のセラミック層を
形成し、さらにその表面にＰｔ、Ｐｄなどの前記触媒微
粒子７２（塗りつぶしで表示）をコートして分解触媒層
７を形成すれば、触媒反応に寄与する比表面積がより大
きくなり好ましいものとなる。
路の内壁面６２の表面に、先ずＳｉＯ2 、ＴｉＯ2などセ
ラミックス粒子７１（白抜きで表示）のセラミック層を
形成し、さらにその表面にＰｔ、Ｐｄなどの前記触媒微
粒子７２（塗りつぶしで表示）をコートして分解触媒層
７を形成すれば、触媒反応に寄与する比表面積がより大
きくなり好ましいものとなる。
【００２４】かくして、被処理ガスは、ハニカムセラミ
ックス部材６の貫通ガス流路６１を通過する際に分解触
媒層７と接触して、ＰＡＨｓ成分を分解除去できるので
あるが、適度なサイズの貫通ガス流路６１を通過するの
で、ペレット法に比較してガスの流れは通気抵抗を受け
ることが少ないから、時間当たり処理ガス量を大きく設
定でき、設備のコンパクト化が図れるなどの利点があ
る。また、排ガス中のダストや酸性ガス成分は、あらか
じめ除去しておくことができるので、ＰＡＨｓ分解触媒
が劣化することなく長期間使用できるなどの利点が得ら
れる。
ックス部材６の貫通ガス流路６１を通過する際に分解触
媒層７と接触して、ＰＡＨｓ成分を分解除去できるので
あるが、適度なサイズの貫通ガス流路６１を通過するの
で、ペレット法に比較してガスの流れは通気抵抗を受け
ることが少ないから、時間当たり処理ガス量を大きく設
定でき、設備のコンパクト化が図れるなどの利点があ
る。また、排ガス中のダストや酸性ガス成分は、あらか
じめ除去しておくことができるので、ＰＡＨｓ分解触媒
が劣化することなく長期間使用できるなどの利点が得ら
れる。
【００２５】
【実施例】図５に示す焼却処理設備による実施例につい
て説明する。この実施例では、流動炉で焼却した汚泥の
排ガスをガス冷却塔を通じた後、バグフィルタによるダ
スト除去、および排煙処理塔による酸性ガス除去を行
い、最終的に触媒反応塔でＰＡＨｓ成分を除去するよう
構成した焼却処理設備を用いて本発明の効果を確認し
た。
て説明する。この実施例では、流動炉で焼却した汚泥の
排ガスをガス冷却塔を通じた後、バグフィルタによるダ
スト除去、および排煙処理塔による酸性ガス除去を行
い、最終的に触媒反応塔でＰＡＨｓ成分を除去するよう
構成した焼却処理設備を用いて本発明の効果を確認し
た。
【００２６】使用したＰＡＨｓ分解触媒体は、Ｐｔ成分
量がＴｉＯ2成分量の０．２％であるＰｔ／ＴｉＯ2と
し、この触媒体を担持させた、目開きが４ｍｍピッチの
１５０角×５００長のコージライト製ハニカムセラミッ
クス部材を１２本、触媒反応塔に充填した。そして、こ
の触媒入口温度を２５０℃になるようにコントロールし
て、下記１６種類のＰＡＨｓ成分の分解率を測定した。
その結果、分解率として９０〜９６％の測定結果が得ら
れ、その効果が確認できた。
量がＴｉＯ2成分量の０．２％であるＰｔ／ＴｉＯ2と
し、この触媒体を担持させた、目開きが４ｍｍピッチの
１５０角×５００長のコージライト製ハニカムセラミッ
クス部材を１２本、触媒反応塔に充填した。そして、こ
の触媒入口温度を２５０℃になるようにコントロールし
て、下記１６種類のＰＡＨｓ成分の分解率を測定した。
その結果、分解率として９０〜９６％の測定結果が得ら
れ、その効果が確認できた。
【００２７】試験対象のＰＨＡｓとしては、次ぎの１６
種類について測定した。１６種類とは、ナフタレン、ア
セナフチレン、アセナフテン、フルオレン、フェナント
レン、アントラセン、フルオランテン、ピレン、ベンゾ
［ａ］アントラセン、クリセン、ベンゾ［ｂ］フルオラ
ンテン、ベンゾ［ｋ］フルオランテン、ベンゾ［ａ］ピ
レン、インデノ［１、２，３―ｃｄ］ピレン、ベンゾ
［ｇ，ｈ，ｉ］ペリレン、ジベンゾ［ａ，ｈ］アントラ
センである。
種類について測定した。１６種類とは、ナフタレン、ア
セナフチレン、アセナフテン、フルオレン、フェナント
レン、アントラセン、フルオランテン、ピレン、ベンゾ
［ａ］アントラセン、クリセン、ベンゾ［ｂ］フルオラ
ンテン、ベンゾ［ｋ］フルオランテン、ベンゾ［ａ］ピ
レン、インデノ［１、２，３―ｃｄ］ピレン、ベンゾ
［ｇ，ｈ，ｉ］ペリレン、ジベンゾ［ａ，ｈ］アントラ
センである。
【００２８】
【発明の効果】本発明の排ガス処理方法およびＰＡＨｓ
分解触媒体は、以上説明したように構成されているの
で、工場や廃棄物処理施設などの焼却炉あるいはディー
ゼルエンジンのような燃料排ガス系における、排ガスに
含まれるＰＡＨｓを効果的に酸化分解することができる
ので、ＰＡＨｓによる大気汚染を抑制する実用的な手段
を初めて提供できるという点で、その技術的価値が大で
あるうえ、本発明では、触媒体の通気抵抗が低いので処
理能力が大きく設定でき、また処理排ガス中のダストや
酸性ガスをあらかじめ除去するので、ＰＡＨｓ分解触媒
が長期間使用でき、設備の運転効率が高くなるという優
れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消
した排ガス処理方法およびＰＡＨｓ分解触媒体として、
実用的価値がきわめて大なるものがある。
分解触媒体は、以上説明したように構成されているの
で、工場や廃棄物処理施設などの焼却炉あるいはディー
ゼルエンジンのような燃料排ガス系における、排ガスに
含まれるＰＡＨｓを効果的に酸化分解することができる
ので、ＰＡＨｓによる大気汚染を抑制する実用的な手段
を初めて提供できるという点で、その技術的価値が大で
あるうえ、本発明では、触媒体の通気抵抗が低いので処
理能力が大きく設定でき、また処理排ガス中のダストや
酸性ガスをあらかじめ除去するので、ＰＡＨｓ分解触媒
が長期間使用でき、設備の運転効率が高くなるという優
れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消
した排ガス処理方法およびＰＡＨｓ分解触媒体として、
実用的価値がきわめて大なるものがある。
【図１】本願第１発明の実施形態を説明するための処理
施設のフロー略図。
施設のフロー略図。
【図２】第２発明のセラミックスハニカム部材を示す斜
視図。
視図。
【図３】第２発明における分解触媒層の１態様を示す断
面概念図。
面概念図。
【図４】第２発明における分解触媒層の他の態様を示す
断面概念図。
断面概念図。
【図５】本発明の実施例を説明するための処理施設のフ
ロー略図。
ロー略図。
１ 流動床炉、１１ 媒体流動空気予熱器、１２ 白煙
防止予熱器、２ 集塵機、３ スクラバ、４ 触媒反応
塔、４１ 熱交換器、４２ 加熱炉、５ 煙突。
防止予熱器、２ 集塵機、３ スクラバ、４ 触媒反応
塔、４１ 熱交換器、４２ 加熱炉、５ 煙突。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｈ
(72)発明者 池田 裕一
愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日
本碍子株式会社内
Ｆターム(参考） 3G091 AA18 AB01 BA01 GA06 GB06W
GB07W GB10X GB17X
3K070 DA01 DA26
4D048 AA18 AB01 AB03 BA06Y
BA07X BA10X BA30X BA31Y
BA41X BA42Y BB02 BB17
CC38 CD02 CD03 CD05 CD08
DA03 DA06
4G069 AA03 BA02A BA04A BA04B
BA13A BA13B BA20A BB02A
BB02B BC72A BC75A BC75B
CA02 CA03 CA04 CA07 CA10
CA15 EA19 EB12X EB12Y
EC02X EC02Y EC03X EC03Y
FC08
Claims (11)
- 【請求項１】 多環芳香族炭化水素（以下、ＰＡＨｓと
略称する）を含む排ガスを集塵機でダストを除去した
後、ＰＡＨｓ分解触媒を担持したセラミックス部材から
なるＰＡＨｓ分解触媒体を充填した反応塔に導入して、
前記ＰＡＨｓを分解することを特徴とする排ガス処理方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の排ガス処理方法に用いら
れるＰＡＨｓ分解触媒体であって、Ｐｔ、Ｐｄの金属ま
たは酸化物の１種またはそれらの組み合わせた触媒成分
からなるＰＡＨｓ分解触媒、または同触媒成分をＳｉＯ
2 、ＴｉＯ2 の１種または２種からなる担体に担持させ
たＰＡＨｓ分解触媒を、貫通ガス流路の相当直径が２ｍ
ｍ〜１０ｍｍ、開口率が５０％〜９５％のセラミックハ
ニカム部材の貫通ガス流路内壁に担持させたことを特徴
とするＰＡＨｓ分解触媒体。 - 【請求項３】前記ＴｉＯ2 がアナターゼ型結晶構造を有
し、その比表面積が５０〜３００ｍ2 ／ｇである請求項
２に記載のＰＡＨｓ分解触媒体。 - 【請求項４】前記ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 がＳｉＯ2−ＴｉＯ
2型複合酸化物であり、その比表面積が５０〜３００ｍ2
／ｇである請求項２に記載のＰＡＨｓ分解触媒体。 - 【請求項５】触媒成分Ｐｔ、Ｐｄの合量が金属換算で前
記セラミックハニカム部材の単位体積当たり０．５〜２
ｋｇ／ｍ3 である請求項２〜４のいずれかに記載のＰＡ
Ｈｓ分解触媒体。 - 【請求項６】セラミックハニカム部材がムライト質また
はコージライト質である請求項２または５に記載のＰＡ
Ｈｓ分解触媒体。 - 【請求項７】１５０〜５００℃の温度下で排ガスを、請
求項２〜６のいずれかに記載のＰＡＨｓ分解触媒体に通
過させ、排ガス中のＰＡＨｓを分解する請求項１に記載
の排ガス処理方法。 - 【請求項８】ＡＶ値が１〜１５ｍ／ｈの範囲で排ガス中
のＰＡＨｓを分解する請求項７に記載の排ガス処理方
法。 - 【請求項９】アルカリを用いて排ガス中のＨＣｌ、ＳＯ
ｘを除去した後、ＰＡＨｓを分解する請求項７または８
に記載の排ガス処理方法。 - 【請求項１０】排ガスが汚泥焼却炉またはディーゼルエ
ンジンから発生する排ガスである請求項７または８また
は９に記載の排ガス処理方法。 - 【請求項１１】集塵機で排ガス中のダストを除去し、ア
ルカリを用いた排煙処理塔でＨＣｌ、ＳＯｘを除去した
後、加熱、昇温した後、ＰＡＨｓ分解触媒体を充填した
反応塔に導入して、ＰＡＨｓを分解する請求項１０に記
載の排ガス処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002072429A JP2003265927A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 排ガス処理方法およびＰＡＨｓ分解触媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002072429A JP2003265927A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 排ガス処理方法およびＰＡＨｓ分解触媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003265927A true JP2003265927A (ja) | 2003-09-24 |
Family
ID=29202430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002072429A Pending JP2003265927A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 排ガス処理方法およびＰＡＨｓ分解触媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003265927A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012020278A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-02-02 | Kinsei Seishi Kk | 多環芳香族炭化水素の除去方法 |
| CN102580495A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-18 | 沈斌 | 综合聚能节能催化治大气污染系统装备 |
| KR101171759B1 (ko) | 2011-01-04 | 2012-08-07 | 성진엔지니어링 (주) | 재순환 방식의 배기가스 처리장치 |
| CN102698594A (zh) * | 2011-11-26 | 2012-10-03 | 河南科技大学 | 一种垃圾焚烧烟气预热催化脱硝反应装置 |
| CN107718359A (zh) * | 2017-06-02 | 2018-02-23 | 江山市华顺有机硅有限公司 | 基于气固非均相连续法的硅橡胶裂解灰渣处理工艺及系统 |
| CN111577433A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-08-25 | 山东交通学院 | 一种发动机尾气处理装置 |
| CN111964023A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-20 | 宁波弘景环保科技有限公司 | 一种废气余热回收系统 |
| CN111964024A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-20 | 宁波弘景环保科技有限公司 | 一种废气余热回收方法 |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002072429A patent/JP2003265927A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012020278A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-02-02 | Kinsei Seishi Kk | 多環芳香族炭化水素の除去方法 |
| KR101171759B1 (ko) | 2011-01-04 | 2012-08-07 | 성진엔지니어링 (주) | 재순환 방식의 배기가스 처리장치 |
| CN102698594A (zh) * | 2011-11-26 | 2012-10-03 | 河南科技大学 | 一种垃圾焚烧烟气预热催化脱硝反应装置 |
| CN102698594B (zh) * | 2011-11-26 | 2014-04-09 | 河南科技大学 | 一种垃圾焚烧烟气预热催化脱硝反应装置 |
| CN102580495A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-18 | 沈斌 | 综合聚能节能催化治大气污染系统装备 |
| CN107718359A (zh) * | 2017-06-02 | 2018-02-23 | 江山市华顺有机硅有限公司 | 基于气固非均相连续法的硅橡胶裂解灰渣处理工艺及系统 |
| CN111577433A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-08-25 | 山东交通学院 | 一种发动机尾气处理装置 |
| CN111577433B (zh) * | 2020-05-12 | 2021-05-14 | 山东交通学院 | 一种发动机尾气处理装置 |
| CN111964023A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-20 | 宁波弘景环保科技有限公司 | 一种废气余热回收系统 |
| CN111964024A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-20 | 宁波弘景环保科技有限公司 | 一种废气余热回收方法 |
| CN111964023B (zh) * | 2020-08-31 | 2022-02-11 | 宁波弘景环保科技有限公司 | 一种废气余热回收系统 |
| CN111964024B (zh) * | 2020-08-31 | 2022-02-11 | 宁波弘景环保科技有限公司 | 一种废气余热回收方法 |
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