JP2003290626A - シリコン含有排ガスの浄化方法 - Google Patents
シリコン含有排ガスの浄化方法Info
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】有機シリコン含有排ガスに対して低コストで長
時間高い浄化率を維持できる触媒燃焼型のシリコン含有
排ガスの浄化方法を提供する。 【解決手段】(1) 有機シリコンと揮発性有機化合物およ
び／または一酸化炭素とを含有するシリコン含有排ガス
を、触媒が充填された触媒充填塔に導き、該揮発性有機
化合物および／または一酸化炭素を前記触媒に接触させ
て酸化分解し、無害化するシリコン含有排ガスの浄化方
法において、前記触媒として貴金属が担持されたゼオラ
イト触媒を用いるシリコン含有排ガスの浄化方法。(2)
前記触媒充填塔に、有機シコリンが熱分解する温度以上
に昇温した排ガスを供給し、前記ゼオライト触媒に付着
した有機シリコンを熱分解させて該ゼオライト触媒を再
生させるシリコン含有排ガスの浄化方法。
時間高い浄化率を維持できる触媒燃焼型のシリコン含有
排ガスの浄化方法を提供する。 【解決手段】(1) 有機シリコンと揮発性有機化合物およ
び／または一酸化炭素とを含有するシリコン含有排ガス
を、触媒が充填された触媒充填塔に導き、該揮発性有機
化合物および／または一酸化炭素を前記触媒に接触させ
て酸化分解し、無害化するシリコン含有排ガスの浄化方
法において、前記触媒として貴金属が担持されたゼオラ
イト触媒を用いるシリコン含有排ガスの浄化方法。(2)
前記触媒充填塔に、有機シコリンが熱分解する温度以上
に昇温した排ガスを供給し、前記ゼオライト触媒に付着
した有機シリコンを熱分解させて該ゼオライト触媒を再
生させるシリコン含有排ガスの浄化方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシリコン含有排ガス
の浄化方法に係り、特に工場や化学プラントから排出さ
れる、有機シリコン化合物を含む排ガス中の有害有機物
を、接触酸化により無害な物質に変換し、長期間高い浄
化率で上記排ガスの浄化を行うことができるシリコン含
有排ガスの浄化方法に関するものである。
の浄化方法に係り、特に工場や化学プラントから排出さ
れる、有機シリコン化合物を含む排ガス中の有害有機物
を、接触酸化により無害な物質に変換し、長期間高い浄
化率で上記排ガスの浄化を行うことができるシリコン含
有排ガスの浄化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工場から排出される排ガスには、人体に
悪影響を及ぼす有機化合物等が含まれる場合が多いた
め、これらを浄化するための装置が必要となる。有害物
質を含む排ガスの浄化方法としては、有害物質を直接吸
着する方法、触媒またはバーナ等により燃焼して無害な
物質に変換する方法などが知られており、排ガス中の有
害物質の濃度や排ガスの温度等に応じて適宜使い分けら
れる。触媒燃焼法の場合には、例えば、１００Å以上の
細孔が全体の５０％以上を占める比表面積の大きいアル
ミナ担体に、白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）などの
貴金属を担持させた触媒が使用される。この触媒は、活
性成分への排ガスの拡散が容易で３００℃という低温で
も効率よく有害物質を酸化することができるため、低ラ
ンニングコストな燃焼触媒として広く使用されている。
悪影響を及ぼす有機化合物等が含まれる場合が多いた
め、これらを浄化するための装置が必要となる。有害物
質を含む排ガスの浄化方法としては、有害物質を直接吸
着する方法、触媒またはバーナ等により燃焼して無害な
物質に変換する方法などが知られており、排ガス中の有
害物質の濃度や排ガスの温度等に応じて適宜使い分けら
れる。触媒燃焼法の場合には、例えば、１００Å以上の
細孔が全体の５０％以上を占める比表面積の大きいアル
ミナ担体に、白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）などの
貴金属を担持させた触媒が使用される。この触媒は、活
性成分への排ガスの拡散が容易で３００℃という低温で
も効率よく有害物質を酸化することができるため、低ラ
ンニングコストな燃焼触媒として広く使用されている。
【０００３】しかし、排ガスに有機シリコンが含まれる
と、触媒による酸化反応によって生じた無機シリコンが
該触媒を被覆して触媒性能を劣化させるという問題があ
った。このため、触媒の前流に設置したアルミナ系前処
理剤に３５０℃以上に昇温した排ガスを接触させて排ガ
ス中の有機シリコンを酸化分解させ、または活性炭等の
多孔質吸着体に有機シリコンを吸着させて除去した後、
該触媒で有害物質を酸化分解する浄化方法が提案されて
いる（特開平１０−２６７２４９号公報）。しかし、上
記の方法は、触媒自身の有機シリコン含有排ガスに対す
る耐久性を向上させるものではなく、また、装置の複雑
化やコスト高をまねくなどの欠点があった。このように
有機シリコン含有排ガスの浄化方法では、耐久性に優れ
た触媒が得られていないため、触媒量を増やしたり、触
媒の交換回数を多くして対処する必要があり、ランニン
グコストが高くなるという問題があった。
と、触媒による酸化反応によって生じた無機シリコンが
該触媒を被覆して触媒性能を劣化させるという問題があ
った。このため、触媒の前流に設置したアルミナ系前処
理剤に３５０℃以上に昇温した排ガスを接触させて排ガ
ス中の有機シリコンを酸化分解させ、または活性炭等の
多孔質吸着体に有機シリコンを吸着させて除去した後、
該触媒で有害物質を酸化分解する浄化方法が提案されて
いる（特開平１０−２６７２４９号公報）。しかし、上
記の方法は、触媒自身の有機シリコン含有排ガスに対す
る耐久性を向上させるものではなく、また、装置の複雑
化やコスト高をまねくなどの欠点があった。このように
有機シリコン含有排ガスの浄化方法では、耐久性に優れ
た触媒が得られていないため、触媒量を増やしたり、触
媒の交換回数を多くして対処する必要があり、ランニン
グコストが高くなるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来技術の問題点を解決し、有機シリコン含有排ガスに
対して低コストで長時間高い浄化率を維持できる触媒燃
焼型のシリコン含有排ガスの浄化方法を提供することに
ある。
従来技術の問題点を解決し、有機シリコン含有排ガスに
対して低コストで長時間高い浄化率を維持できる触媒燃
焼型のシリコン含有排ガスの浄化方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、触媒燃焼
法における触媒の耐久性の向上および触媒の再生方法に
ついて検討した結果、有機シリコン含有排ガスの処理に
酸化チタン系触媒を使用すると、１回目の触媒の加熱分
解による再生では触媒の性能は回復するが、２回目以降
の再生では触媒性能が回復しないこと、この理由は、酸
化チタン系触媒の細孔径が大きいために、２回目以降の
再生では有機シリコンが酸化チタンの細孔に侵入して凝
縮し、有害物質の拡散および活性成分との接触を阻害す
るためであることに着目し、上記酸化チタンよりも微細
な細孔を有するゼオライトに活性成分を担持させたゼオ
ライト触媒を用いることにより、２回目以降の再生でも
有機シリコンの細孔への侵入や凝縮を防ぐことができ、
これにより触媒の耐久性の向上、ひいては高効率でのシ
リコン含有排ガスの浄化を達成できることを見いだし、
本発明に到達したものである。上記課題を達成するため
に本願で特許請求される発明は以下の通りである。
法における触媒の耐久性の向上および触媒の再生方法に
ついて検討した結果、有機シリコン含有排ガスの処理に
酸化チタン系触媒を使用すると、１回目の触媒の加熱分
解による再生では触媒の性能は回復するが、２回目以降
の再生では触媒性能が回復しないこと、この理由は、酸
化チタン系触媒の細孔径が大きいために、２回目以降の
再生では有機シリコンが酸化チタンの細孔に侵入して凝
縮し、有害物質の拡散および活性成分との接触を阻害す
るためであることに着目し、上記酸化チタンよりも微細
な細孔を有するゼオライトに活性成分を担持させたゼオ
ライト触媒を用いることにより、２回目以降の再生でも
有機シリコンの細孔への侵入や凝縮を防ぐことができ、
これにより触媒の耐久性の向上、ひいては高効率でのシ
リコン含有排ガスの浄化を達成できることを見いだし、
本発明に到達したものである。上記課題を達成するため
に本願で特許請求される発明は以下の通りである。
【０００６】（１）有機シリコンと揮発性有機化合物お
よび／または一酸化炭素とを含有するシリコン含有排ガ
スを、触媒が充填された触媒充填塔に導き、該揮発性有
機化合物および／または一酸化炭素を前記触媒に接触さ
せて酸化分解し、無害化するシリコン含有排ガスの浄化
方法において、前記触媒として貴金属が担持されたゼオ
ライト触媒を用いることを特徴としたシリコン含有排ガ
スの浄化方法。 （２）前記ゼオライト触媒が、モデルナイト、フェリエ
ライトおよびＺＳＭ−５から選ばれた少なくとも一種の
ゼオライトに、白金、パラジウムおよびロジウムから選
ばれた少なくとも一種の貴金属を担持させたものである
ことを特徴とした（１）記載のリシコン含有排ガスの浄
化方法。 （３）前記ゼオライト触媒が、セラミックファイバおよ
び／またはガラス繊維を主成分とする成形物に担持され
ていることを特徴とする（１）または（２）に記載のシ
リコン含有排ガスの浄化方法。 （４）前記触媒充填塔に、有機シコリンが熱分解する温
度以上に昇温した排ガスを供給し、前記ゼオライト触媒
に付着した有機シリコンを熱分解させて該ゼオライト触
媒を再生させることを特徴とする（１）〜（３）のいず
れかに記載のシリコン含有排ガスの浄化方法。 （５）前記触媒充填塔から有機シリコンが付着したゼオ
ライト触媒を抜出し、該抜出したゼオライト触媒に、有
機シリコンが熱分解する温度以上に昇温した空気を接触
させて該ゼオライト触媒を再生させることを特徴とする
（１）〜（３）のいずれかに記載のシリコン含有排ガス
の浄化方法。 （６）前記触媒充填塔の運転休止期間中に、該触媒充填
塔に有機シリコンが熱分解する温度以上に昇温した空気
を供給し、該触媒充填塔内の有機シリコンが付着したゼ
オライト触媒を再生させることを特徴とする（１）〜
（３）のいずれかに記載のシリコン含有排ガスの浄化方
法。
よび／または一酸化炭素とを含有するシリコン含有排ガ
スを、触媒が充填された触媒充填塔に導き、該揮発性有
機化合物および／または一酸化炭素を前記触媒に接触さ
せて酸化分解し、無害化するシリコン含有排ガスの浄化
方法において、前記触媒として貴金属が担持されたゼオ
ライト触媒を用いることを特徴としたシリコン含有排ガ
スの浄化方法。 （２）前記ゼオライト触媒が、モデルナイト、フェリエ
ライトおよびＺＳＭ−５から選ばれた少なくとも一種の
ゼオライトに、白金、パラジウムおよびロジウムから選
ばれた少なくとも一種の貴金属を担持させたものである
ことを特徴とした（１）記載のリシコン含有排ガスの浄
化方法。 （３）前記ゼオライト触媒が、セラミックファイバおよ
び／またはガラス繊維を主成分とする成形物に担持され
ていることを特徴とする（１）または（２）に記載のシ
リコン含有排ガスの浄化方法。 （４）前記触媒充填塔に、有機シコリンが熱分解する温
度以上に昇温した排ガスを供給し、前記ゼオライト触媒
に付着した有機シリコンを熱分解させて該ゼオライト触
媒を再生させることを特徴とする（１）〜（３）のいず
れかに記載のシリコン含有排ガスの浄化方法。 （５）前記触媒充填塔から有機シリコンが付着したゼオ
ライト触媒を抜出し、該抜出したゼオライト触媒に、有
機シリコンが熱分解する温度以上に昇温した空気を接触
させて該ゼオライト触媒を再生させることを特徴とする
（１）〜（３）のいずれかに記載のシリコン含有排ガス
の浄化方法。 （６）前記触媒充填塔の運転休止期間中に、該触媒充填
塔に有機シリコンが熱分解する温度以上に昇温した空気
を供給し、該触媒充填塔内の有機シリコンが付着したゼ
オライト触媒を再生させることを特徴とする（１）〜
（３）のいずれかに記載のシリコン含有排ガスの浄化方
法。
【０００７】
【作用】本発明において、シリコン含有排ガスの浄化に
は、貴金属が担持されたゼオライト触媒が使用される。
このゼオライト触媒を用いた有機シリコン含有ガスの浄
化のメカニズムを図１〜図３により説明する。図１は本
発明の浄化方法に用いられるゼオライト触媒の一例を示
す断面説明図、図２は有機シリコン含有排ガスの浄化に
よりゼオライト触媒の表面に有機シリコンが付着した状
態説明図、図３は再生した再生ゼオライト触媒の断面説
明図である。図１において、貴金属が担持されたゼオラ
イト触媒は、微細な細孔２を有するゼオライト１と、該
細孔２の内部に担持された貴金属などの活性成分３と、
ゼオライト１を担持するガラス繊維４を有する。
は、貴金属が担持されたゼオライト触媒が使用される。
このゼオライト触媒を用いた有機シリコン含有ガスの浄
化のメカニズムを図１〜図３により説明する。図１は本
発明の浄化方法に用いられるゼオライト触媒の一例を示
す断面説明図、図２は有機シリコン含有排ガスの浄化に
よりゼオライト触媒の表面に有機シリコンが付着した状
態説明図、図３は再生した再生ゼオライト触媒の断面説
明図である。図１において、貴金属が担持されたゼオラ
イト触媒は、微細な細孔２を有するゼオライト１と、該
細孔２の内部に担持された貴金属などの活性成分３と、
ゼオライト１を担持するガラス繊維４を有する。
【０００８】この貴金属が担持されたゼオライト触媒に
有機シリコン含有排ガスが供給されると、該排ガスがゼ
オライト触媒の内部に拡散し、排ガス中の揮発性有機化
合物や一酸化炭素などの有害物質が、ゼオライト触媒の
細孔２内に担持された活性成分３と接触し、酸化反応に
より分解されて無害な物質に酸化分解される。一方、排
ガス中の有機シリコンは、ゼオライト１の細孔２の径が
小さいためにその細孔２の内部に侵入できず、ゼオライ
ト１の表面に付着して蓄積する。図１の、貴金属を担持
したゼオライト触媒によれば、有機シリコンが細孔２に
侵入して有害物質と活性成分３との接触反応を阻害しな
いため、触媒の性能低下が防止され、触媒の耐久性が向
上する。
有機シリコン含有排ガスが供給されると、該排ガスがゼ
オライト触媒の内部に拡散し、排ガス中の揮発性有機化
合物や一酸化炭素などの有害物質が、ゼオライト触媒の
細孔２内に担持された活性成分３と接触し、酸化反応に
より分解されて無害な物質に酸化分解される。一方、排
ガス中の有機シリコンは、ゼオライト１の細孔２の径が
小さいためにその細孔２の内部に侵入できず、ゼオライ
ト１の表面に付着して蓄積する。図１の、貴金属を担持
したゼオライト触媒によれば、有機シリコンが細孔２に
侵入して有害物質と活性成分３との接触反応を阻害しな
いため、触媒の性能低下が防止され、触媒の耐久性が向
上する。
【０００９】さらに有機シリコン含有排ガスの浄化を続
けると、図２に示すように、有機シリコン５が、ゼオラ
イト１の表面やガラス繊維の表面に蓄積するため、排ガ
スの拡散が阻害されるようになり、徐々に触媒活性が低
下する。本発明では、有機シリコンが付着して触媒活性
が低下したゼオライト触媒に、有機シリコンを熱分解で
きる温度以上に昇温した排ガスまたは加熱空気を接触さ
せて触媒を再生させる。図３は、再生されたゼオライト
触媒の断面説明図である。この再生触媒の表面には、有
機シリコン５（図２）が熱分解されて生成した多孔質な
ＳｉＯ2 （無機シリコン）６が存在する。
けると、図２に示すように、有機シリコン５が、ゼオラ
イト１の表面やガラス繊維の表面に蓄積するため、排ガ
スの拡散が阻害されるようになり、徐々に触媒活性が低
下する。本発明では、有機シリコンが付着して触媒活性
が低下したゼオライト触媒に、有機シリコンを熱分解で
きる温度以上に昇温した排ガスまたは加熱空気を接触さ
せて触媒を再生させる。図３は、再生されたゼオライト
触媒の断面説明図である。この再生触媒の表面には、有
機シリコン５（図２）が熱分解されて生成した多孔質な
ＳｉＯ2 （無機シリコン）６が存在する。
【００１０】再生されたゼオライト触媒に再び有機シリ
コン含有排ガスを供給して有害物質の浄化を行うと、排
ガス中の有害物質が、ゼオライト触媒の内部に拡散し、
ゼオライト触媒の細孔２内の活性成分３と接触して無害
な物質に酸化分解される。排ガス中の有機シリコンは、
ゼオライト１の細孔２の内部に侵入できず、ゼオライト
１の表面に付着して蓄積する。この有機シリコンの触媒
表面への蓄積により触媒の性能が低下した場合には再び
触媒の再生を行い、触媒性能を回復させることができ
る。
コン含有排ガスを供給して有害物質の浄化を行うと、排
ガス中の有害物質が、ゼオライト触媒の内部に拡散し、
ゼオライト触媒の細孔２内の活性成分３と接触して無害
な物質に酸化分解される。排ガス中の有機シリコンは、
ゼオライト１の細孔２の内部に侵入できず、ゼオライト
１の表面に付着して蓄積する。この有機シリコンの触媒
表面への蓄積により触媒の性能が低下した場合には再び
触媒の再生を行い、触媒性能を回復させることができ
る。
【００１１】このように、細孔径の小さいゼオライト触
媒を用いることにより、有機シリコンがその細孔内に侵
入することができず、細孔内に担持された活性成分の活
性を維持できるため、触媒の劣化が防止され、触媒の耐
久性が向上するとともに、再生を繰り返しても有機シリ
コンの凝縮による細孔の閉塞が防止できるため、触媒の
性能の低下を抑制することができる。またこの触媒の再
生は、触媒に付着した有機シリコンを加熱分解してＳｉ
Ｏ2 が生成するか、または蒸気化する限り、繰り返して
行うことができる。従って、本発明の浄化方法によれ
ば、高い触媒性能を長時間維持することができ、かつ触
媒の交換に必要なコスト低減を図ることができる。
媒を用いることにより、有機シリコンがその細孔内に侵
入することができず、細孔内に担持された活性成分の活
性を維持できるため、触媒の劣化が防止され、触媒の耐
久性が向上するとともに、再生を繰り返しても有機シリ
コンの凝縮による細孔の閉塞が防止できるため、触媒の
性能の低下を抑制することができる。またこの触媒の再
生は、触媒に付着した有機シリコンを加熱分解してＳｉ
Ｏ2 が生成するか、または蒸気化する限り、繰り返して
行うことができる。従って、本発明の浄化方法によれ
ば、高い触媒性能を長時間維持することができ、かつ触
媒の交換に必要なコスト低減を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるゼオライト触
媒のゼオライトとしては、細孔内への有機シリコンの蓄
積を防止するという点から、細孔径の小さいものが好ま
しいが、細孔径が小さすぎると逆に有害物質が細孔内に
拡散しにくくなる。平均細孔径としては４〜７Åの範囲
が好ましく、特に６〜７Åの範囲が好ましいが、具体的
には、モデルナイト、フェリエライト、ＺＳＭ−５など
のゼオライトを用いるのが好ましい。またゼオライトに
担持させる活性成分としては、高い酸化活性が得られる
という点から、白金、パラジウム、ロジウムなどの貴金
属が好ましい。またゼオライトの細孔内に担持され、高
活性であれば他の遷移金属を用いてもよい。
媒のゼオライトとしては、細孔内への有機シリコンの蓄
積を防止するという点から、細孔径の小さいものが好ま
しいが、細孔径が小さすぎると逆に有害物質が細孔内に
拡散しにくくなる。平均細孔径としては４〜７Åの範囲
が好ましく、特に６〜７Åの範囲が好ましいが、具体的
には、モデルナイト、フェリエライト、ＺＳＭ−５など
のゼオライトを用いるのが好ましい。またゼオライトに
担持させる活性成分としては、高い酸化活性が得られる
という点から、白金、パラジウム、ロジウムなどの貴金
属が好ましい。またゼオライトの細孔内に担持され、高
活性であれば他の遷移金属を用いてもよい。
【００１３】貴金属を担持したゼオライト触媒は、触媒
間の隙間への有機シリコンの蓄積を防ぐという点から、
セラミックファイバおよび／またはガラス繊維を主成分
とする成形物に担持されていることが好ましい。このと
きのゼオライト触媒の担持量は１０〜１５０ｇ／ｍ2 の
範囲とするのが好ましく、より好ましくは２０〜１００
ｇ／ｍ2 、さらに好ましくは５０ｇ／ｍ2 前後である。
触媒の担持量が１５０ｇ／ｍ2 を超えると、触媒間の隙
間への有機シリコンの蓄積が多くなり、ガスの拡散が阻
害され、触媒性能が低下し易い。また触媒の担持量が１
０ｇ／ｍ2 未満では、活性成分の量が少ないために充分
な触媒性能が得られない。
間の隙間への有機シリコンの蓄積を防ぐという点から、
セラミックファイバおよび／またはガラス繊維を主成分
とする成形物に担持されていることが好ましい。このと
きのゼオライト触媒の担持量は１０〜１５０ｇ／ｍ2 の
範囲とするのが好ましく、より好ましくは２０〜１００
ｇ／ｍ2 、さらに好ましくは５０ｇ／ｍ2 前後である。
触媒の担持量が１５０ｇ／ｍ2 を超えると、触媒間の隙
間への有機シリコンの蓄積が多くなり、ガスの拡散が阻
害され、触媒性能が低下し易い。また触媒の担持量が１
０ｇ／ｍ2 未満では、活性成分の量が少ないために充分
な触媒性能が得られない。
【００１４】本発明のシリコン含有排ガスの浄化方法に
は、上記した貴金属を担持したゼオライト触媒が用いら
れる。このゼオライト触媒は、触媒充填塔に充填され、
該触媒充填塔に供給された有機シリコン含有排ガスと接
触し、該排ガスに含まれる揮発性有機化合物や一酸化炭
素などの有害物質と接触し、酸化分解して無害化する。
このゼオライト触媒を使用してシリコン含有排ガスの浄
化を継続すると、排ガス中の有機シリコンが該触媒表面
に付着して触媒性能が低下する。この場合には、触媒性
能が低下したゼオライト触媒に、有機シコリンを加熱分
解することができる温度以上（例えば運転温度〜７００
℃の温度）に加熱した排ガスまたは加熱空気を一定時間
供給する。供給する時間は長ければながいほどよいが、
長すぎると多量の空気を送り込まなければならず、エネ
ルギーの浪費になるため０．５〜２時間程度が望まし
い。このようにゼオライト触媒に付着した有機シリコン
を熱分解させることにより触媒を再生させることができ
る。
は、上記した貴金属を担持したゼオライト触媒が用いら
れる。このゼオライト触媒は、触媒充填塔に充填され、
該触媒充填塔に供給された有機シリコン含有排ガスと接
触し、該排ガスに含まれる揮発性有機化合物や一酸化炭
素などの有害物質と接触し、酸化分解して無害化する。
このゼオライト触媒を使用してシリコン含有排ガスの浄
化を継続すると、排ガス中の有機シリコンが該触媒表面
に付着して触媒性能が低下する。この場合には、触媒性
能が低下したゼオライト触媒に、有機シコリンを加熱分
解することができる温度以上（例えば運転温度〜７００
℃の温度）に加熱した排ガスまたは加熱空気を一定時間
供給する。供給する時間は長ければながいほどよいが、
長すぎると多量の空気を送り込まなければならず、エネ
ルギーの浪費になるため０．５〜２時間程度が望まし
い。このようにゼオライト触媒に付着した有機シリコン
を熱分解させることにより触媒を再生させることができ
る。
【００１５】ゼオライト触媒の再生方法は、ゼオライト
触媒自体を有機シリコンを加熱分解できる温度以上の温
度に昇温できる方法であればどのような方法でもよく、
例えば、触媒充填塔内の触媒に昇温した排ガスを供給す
る方法、触媒充填塔から触媒を抜出し、抜出した触媒に
昇温した加熱空気を供給する方法、触媒充填塔の運転休
止期間中に、該触媒充填塔に昇温した加熱空気を供給す
る方法なとが挙げられる。
触媒自体を有機シリコンを加熱分解できる温度以上の温
度に昇温できる方法であればどのような方法でもよく、
例えば、触媒充填塔内の触媒に昇温した排ガスを供給す
る方法、触媒充填塔から触媒を抜出し、抜出した触媒に
昇温した加熱空気を供給する方法、触媒充填塔の運転休
止期間中に、該触媒充填塔に昇温した加熱空気を供給す
る方法なとが挙げられる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１〜３ モデルナイト粉末（東ソー社製、ＨＳＺ−６５０、Ｓｉ
Ｏ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝２３）５０ｇに対し、重量割合でＰ
ｔが０．５％になるように塩化白金酸水溶液（エヌ・イ
ー・ケムキャット社製、ｌｏｔ．Ｎｏ１００１７０）を
加えて蒸発乾固した後、５５０℃で２時間焼成してＰｔ
−モデルナイト触媒を得た。該触媒とシリカゾルと水の
混合比率を変えて触媒担持量が５０ｇ／ｍ2 （実施例
１）、１５０ｇ／ｍ2 （実施例２）および１０ｇ／／ｍ
2 （実施例３）となるようにそれぞれスラリ化し、この
３種のスラリをそれぞれペーパーハニカム（ニチアス社
製）にコーティングし、風乾２時間、１２０℃乾燥２時
間、５００℃焼成２時間により、ハニカム形状のＰｔ−
モデルナイト触媒(1) 、(2) 、(3) を得た。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１〜３ モデルナイト粉末（東ソー社製、ＨＳＺ−６５０、Ｓｉ
Ｏ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝２３）５０ｇに対し、重量割合でＰ
ｔが０．５％になるように塩化白金酸水溶液（エヌ・イ
ー・ケムキャット社製、ｌｏｔ．Ｎｏ１００１７０）を
加えて蒸発乾固した後、５５０℃で２時間焼成してＰｔ
−モデルナイト触媒を得た。該触媒とシリカゾルと水の
混合比率を変えて触媒担持量が５０ｇ／ｍ2 （実施例
１）、１５０ｇ／ｍ2 （実施例２）および１０ｇ／／ｍ
2 （実施例３）となるようにそれぞれスラリ化し、この
３種のスラリをそれぞれペーパーハニカム（ニチアス社
製）にコーティングし、風乾２時間、１２０℃乾燥２時
間、５００℃焼成２時間により、ハニカム形状のＰｔ−
モデルナイト触媒(1) 、(2) 、(3) を得た。
【００１７】得られたＰｔ−モデルナイト触媒(1) 、
(2) 、(3) をそれぞれ反応管に入れ、この反応管に表１
の条件で有機シリコンとベンゼンを含んだガスを供給し
た。このガスの供給開始から５時間後のベンゼンの分解
率を測定し、かつこの触媒を反応管から抜出し、該触媒
に５００℃に加熱した空気を２時間接触させて触媒の再
生を行い、再生された触媒を反応管に戻し、さらに上記
ガスを供給した。この操作を４回繰り返して行い、４回
目の触媒再生時の前後のゼンベンの分解率を測定し、そ
の結果を表２に示した。
(2) 、(3) をそれぞれ反応管に入れ、この反応管に表１
の条件で有機シリコンとベンゼンを含んだガスを供給し
た。このガスの供給開始から５時間後のベンゼンの分解
率を測定し、かつこの触媒を反応管から抜出し、該触媒
に５００℃に加熱した空気を２時間接触させて触媒の再
生を行い、再生された触媒を反応管に戻し、さらに上記
ガスを供給した。この操作を４回繰り返して行い、４回
目の触媒再生時の前後のゼンベンの分解率を測定し、そ
の結果を表２に示した。
【００１８】
【表１】
【００１９】実施例４
実施例１において、モデルナイト粉末をフェリエライト
粉末（ＺＥＯＲＩＳＴ社製ＣＰ９１４ｃ、ＳｉＯ2 ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 ＝２０）に変えてＰｔ−フェリエライト触媒と
した以外は実施例１と同様の方法で触媒の性能を評価
し、その結果を表２に示した。 実施例５ 実施例４において、フェリエライト粉末をＺＳＭ−５粉
末（ＺＥＯＲＩＳＴ社製ＣＢＶ３０２０、ＳｉＯ2 ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 ＝３０）に変えてＰｔ−ＺＳＭ−５触媒とした
以外は実施例４と同様の方法で触媒の性能を評価し、そ
の結果を表２に示した。
粉末（ＺＥＯＲＩＳＴ社製ＣＰ９１４ｃ、ＳｉＯ2 ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 ＝２０）に変えてＰｔ−フェリエライト触媒と
した以外は実施例１と同様の方法で触媒の性能を評価
し、その結果を表２に示した。 実施例５ 実施例４において、フェリエライト粉末をＺＳＭ−５粉
末（ＺＥＯＲＩＳＴ社製ＣＢＶ３０２０、ＳｉＯ2 ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 ＝３０）に変えてＰｔ−ＺＳＭ−５触媒とした
以外は実施例４と同様の方法で触媒の性能を評価し、そ
の結果を表２に示した。
【００２０】実施例６
実施例１において、塩化白金酸を硝酸パラジウム（田中
貴金属社製、ｌｏｔ．Ｎｏ９１２２５３）に変えてＰｄ
−モデルナイト触媒とした以外は実施例１と同様の方法
で触媒の性能を評価し、その結果を表２に示した。 実施例７ 実施例６において、硝酸パラジウムを塩化ロジウム（日
本エンゲルハルド社製、ｌｏｔ．Ｎｏ８７６９２）に変
えてＰｈ−モデルナイト触媒とした以外は実施例６と同
様の方法で触媒の性能を評価し、その結果を表２に示し
た。
貴金属社製、ｌｏｔ．Ｎｏ９１２２５３）に変えてＰｄ
−モデルナイト触媒とした以外は実施例１と同様の方法
で触媒の性能を評価し、その結果を表２に示した。 実施例７ 実施例６において、硝酸パラジウムを塩化ロジウム（日
本エンゲルハルド社製、ｌｏｔ．Ｎｏ８７６９２）に変
えてＰｈ−モデルナイト触媒とした以外は実施例６と同
様の方法で触媒の性能を評価し、その結果を表２に示し
た。
【００２１】比較例１
実施例１において、５００℃による触媒の再生を行わな
かった以外は実施例１と同様にして触媒の性能を評価
し、その結果を表２に示した。 比較例２ 実施例１において、モデルナイト粉末をＴｉＯ2 粉末
（Ｍｉｌｌｅｎｎｉｕｍ社製Ｇ５）に変えてＰｔ−Ｔｉ
Ｏ2 触媒とした以外は実施例１と同様の方法で触媒の性
能を評価し、その結果を表２に示した。 比較例３ 比較例２において、塩化白金酸を硝酸マンガン（キシダ
化学社製、ｌｏｔ．Ｎｏ０００−４７４０５）に変えて
Ｍｎ−ＴｉＯ2 触媒とした以外は比較例２と同様の方法
で触媒の性能を評価し、その結果を表２に示した。 比較例４ 実施例１において、モデルナイト粉末をＡｌ2 Ｏ3 粉末
（住友化学製、νアルミナＫＨＳ−４６）に変えてＰｔ
−Ａｌ2 Ｏ3 触媒とした以外は実施例１と同様の方法で
触媒の性能を評価し、その結果を表２に示した。
かった以外は実施例１と同様にして触媒の性能を評価
し、その結果を表２に示した。 比較例２ 実施例１において、モデルナイト粉末をＴｉＯ2 粉末
（Ｍｉｌｌｅｎｎｉｕｍ社製Ｇ５）に変えてＰｔ−Ｔｉ
Ｏ2 触媒とした以外は実施例１と同様の方法で触媒の性
能を評価し、その結果を表２に示した。 比較例３ 比較例２において、塩化白金酸を硝酸マンガン（キシダ
化学社製、ｌｏｔ．Ｎｏ０００−４７４０５）に変えて
Ｍｎ−ＴｉＯ2 触媒とした以外は比較例２と同様の方法
で触媒の性能を評価し、その結果を表２に示した。 比較例４ 実施例１において、モデルナイト粉末をＡｌ2 Ｏ3 粉末
（住友化学製、νアルミナＫＨＳ−４６）に変えてＰｔ
−Ａｌ2 Ｏ3 触媒とした以外は実施例１と同様の方法で
触媒の性能を評価し、その結果を表２に示した。
【００２２】
【表２】
【００２３】表２の実施例１〜７の結果から、シリコン
含有ガスの浄化触媒としてゼオライト触媒を用いること
により、該触媒に有機シリコンが付着してその性能が低
下した場合でも、付着した有機シリコンの加熱分解によ
る触媒の再生を繰り返すことにより長期間の使用が可能
であることがわかった。これに対し、比較例１ではゼオ
ライト触媒を使用しているが、加熱分解による触媒の再
生を行わないため、触媒の性能が低下した。また比較例
２、３の酸化チタン系触媒、比較例４のアルミナ系触媒
では、加熱分解による触媒の再生を繰り返すと、触媒の
性能が低下し、使用できなくなった。
含有ガスの浄化触媒としてゼオライト触媒を用いること
により、該触媒に有機シリコンが付着してその性能が低
下した場合でも、付着した有機シリコンの加熱分解によ
る触媒の再生を繰り返すことにより長期間の使用が可能
であることがわかった。これに対し、比較例１ではゼオ
ライト触媒を使用しているが、加熱分解による触媒の再
生を行わないため、触媒の性能が低下した。また比較例
２、３の酸化チタン系触媒、比較例４のアルミナ系触媒
では、加熱分解による触媒の再生を繰り返すと、触媒の
性能が低下し、使用できなくなった。
【００２４】
【発明の効果】本願の請求項１〜３に係る発明によれ
ば、細孔径の小さい貴金属を担持したゼオライト触媒を
使用するため、有機シリコンに対する触媒自体の耐久性
を向上させることができる。本願の請求項４〜６に係る
発明によれば、有機シリコンの付着により触媒の性能が
劣化した場合でも、付着した有機シリコンの熱分解によ
る再生を繰り返して行っても触媒の性能が低下すること
がないため、さらに長期間、使用することができ、低コ
ストで、かつ高い浄化率で排ガスの浄化を行うことがで
きる。
ば、細孔径の小さい貴金属を担持したゼオライト触媒を
使用するため、有機シリコンに対する触媒自体の耐久性
を向上させることができる。本願の請求項４〜６に係る
発明によれば、有機シリコンの付着により触媒の性能が
劣化した場合でも、付着した有機シリコンの熱分解によ
る再生を繰り返して行っても触媒の性能が低下すること
がないため、さらに長期間、使用することができ、低コ
ストで、かつ高い浄化率で排ガスの浄化を行うことがで
きる。
【図１】本発明の浄化方法に用いられるゼオライト触媒
の一例を示す断面説明図。
の一例を示す断面説明図。
【図２】有機シリコンが付着したゼオライト触媒の状態
説明図。
説明図。
【図３】再生ゼオライト触媒の断面説明図。
１…ゼオライト、２…細孔、３…活性成分、４…ガラス
繊維、５…有機シリコン、６…多孔質なＳｉＯ2 。
繊維、５…有機シリコン、６…多孔質なＳｉＯ2 。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｃ０７Ｂ 35/06 Ｃ０７Ｂ 37/06
37/06 Ｃ０７Ｃ 15/04
Ｃ０７Ｃ 15/04 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＣ
(72)発明者 藤澤 雅敏
広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立
株式会社呉研究所内
Ｆターム(参考） 4D048 AA13 AA17 AB01 AB03 BA11X
BA30X BA31X BA33X BB02
BD01 BD02
4G069 AA03 AA08 AA10 BA07B
BC71B BC72B BC75B CA02
CA07 CA10 CA11 CA14 EA19
FB14 GA01 GA02 ZA06B
ZA11B ZA13B
4H006 AA05 BA24 BA25 BA26 BA55
BA71 BA81 BC13 BE30 DA12
DA15
Claims (6)
- 【請求項１】 有機シリコンと揮発性有機化合物および
／または一酸化炭素とを含有するシリコン含有排ガス
を、触媒が充填された触媒充填塔に導き、該揮発性有機
化合物および／または一酸化炭素を前記触媒に接触させ
て酸化分解し、無害化するシリコン含有排ガスの浄化方
法において、前記触媒として貴金属が担持されたゼオラ
イト触媒を用いることを特徴としたシリコン含有排ガス
の浄化方法。 - 【請求項２】 前記ゼオライト触媒が、モデルナイト、
フェリエライトおよびＺＳＭ−５から選ばれた少なくと
も一種のゼオライトに、白金、パラジウムおよびロジウ
ムから選ばれた少なくとも一種の貴金属を担持させたも
のであることを特徴とした請求項１に記載のリシコン含
有排ガスの浄化方法。 - 【請求項３】 前記ゼオライト触媒が、セラミックファ
イバおよび／またはガラス繊維を主成分とする成形物に
担持されていることを特徴とする請求項１または２に記
載のシリコン含有排ガスの浄化方法。 - 【請求項４】 前記触媒充填塔に、有機シコリンが熱分
解する温度以上に昇温した排ガスを供給し、前記ゼオラ
イト触媒に付着した有機シリコンを熱分解させて該ゼオ
ライト触媒を再生させることを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載のシリコン含有排ガスの浄化方法。 - 【請求項５】 前記触媒充填塔から有機シリコンが付着
したゼオライト触媒を抜出し、該抜出したゼオライト触
媒に、有機シリコンが熱分解する温度以上に昇温した空
気を接触させて該ゼオライト触媒を再生させることを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリコン含有
排ガスの浄化方法。 - 【請求項６】 前記触媒充填塔の運転休止期間中に、該
触媒充填塔に有機シリコンが熱分解する温度以上に昇温
した空気を供給し、該触媒充填塔内の有機シリコンが付
着したゼオライト触媒を再生させることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載のシリコン含有排ガスの浄
化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002098952A JP4141722B2 (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | シリコン含有排ガスの浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002098952A JP4141722B2 (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | シリコン含有排ガスの浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003290626A true JP2003290626A (ja) | 2003-10-14 |
| JP4141722B2 JP4141722B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=29240700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002098952A Expired - Fee Related JP4141722B2 (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | シリコン含有排ガスの浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4141722B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005094991A1 (ja) | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Nikki-Universal Co., Ltd. | 排ガス浄化用触媒と排ガスの浄化方法 |
| JP2006314867A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Nikki Universal Co Ltd | 排ガス浄化用触媒組成物 |
| JP2012081444A (ja) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Toyobo Co Ltd | 触媒燃焼装置および触媒再生方法 |
| KR101439806B1 (ko) | 2011-04-15 | 2014-09-11 | 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤 | 배기가스 정화 촉매의 재생방법 |
-
2002
- 2002-04-01 JP JP2002098952A patent/JP4141722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005094991A1 (ja) | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Nikki-Universal Co., Ltd. | 排ガス浄化用触媒と排ガスの浄化方法 |
| JP2006314867A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Nikki Universal Co Ltd | 排ガス浄化用触媒組成物 |
| JP4711731B2 (ja) * | 2005-05-10 | 2011-06-29 | 日揮ユニバーサル株式会社 | 排ガス浄化用触媒組成物 |
| JP2012081444A (ja) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Toyobo Co Ltd | 触媒燃焼装置および触媒再生方法 |
| KR101439806B1 (ko) | 2011-04-15 | 2014-09-11 | 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤 | 배기가스 정화 촉매의 재생방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4141722B2 (ja) | 2008-08-27 |
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