JP2004130179A - 塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法 - Google Patents
塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004130179A JP2004130179A JP2002295897A JP2002295897A JP2004130179A JP 2004130179 A JP2004130179 A JP 2004130179A JP 2002295897 A JP2002295897 A JP 2002295897A JP 2002295897 A JP2002295897 A JP 2002295897A JP 2004130179 A JP2004130179 A JP 2004130179A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- chlorinated organic
- organic compound
- decomposing
- tio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 7
- 239000011218 binary composite Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000011206 ternary composite Substances 0.000 claims description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 2
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1Cl RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGVRPFIJEJYOFN-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,6-tetrachlorophenol Chemical class OC1=C(Cl)C=C(Cl)C(Cl)=C1Cl VGVRPFIJEJYOFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGBQILNBLMPPDP-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,7,8-Pentachlorodibenzofuran Chemical compound O1C2=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C=C2C2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 OGBQILNBLMPPDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSQFVBWFPBKHEB-UHFFFAOYSA-N 2,3,4-trichlorophenol Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1Cl HSQFVBWFPBKHEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDRNNORFRGCNGA-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2OC(Cl)=CC2=C1 GDRNNORFRGCNGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 2-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1Cl ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- -1 aromatic chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008422 chlorobenzenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
【解決手段】担体に活性成分を担持して成るハニカム構造の塩素化有機化合物分解用触媒であって、ハニカム構造のセルのピッチが2〜6mm、セルとセルとの間の壁厚さが0.2〜1mmであり、比表面積が40m2/g以上である。
【選択図】 なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法に関し、詳しくは、低温度でダイオキシン等の塩素化有機化合物を高効率で分解することが出来る塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
都市ゴミや産業廃棄物を処理する焼却炉などから排出される燃焼排ガスは、各種の有害成分を含有しているが、毒性の強いダイオキシンとその前駆体である芳香族塩素化合物などの塩素化有機化合物および光化学スモッグの原因物質である窒素酸化物の除去は、特に重要である。
【0003】
燃焼排ガス中の塩素化有機化合物の除去方法としては、各種の方法が知られているが、特に接触分解法は、500℃以下の条件で塩素化有機化合物を分解する優れた方法である。ところで、塩素化有機化合物の接触分解は、300℃以上の分解温度では一旦分解されたダイオキシン等が再生成するため、250℃以下の温度で行うことが要求されている。
【0004】
更に近年、都市ゴミ焼却設備では、ゴミ焼却時に発生した熱を回収する目的で得たスチームで発電し、都市ゴミ焼却設備に電力供給すると共に余剰電力の売電が行なわれている。ところで、塩素化有機化合物分解用触媒層の反応温度の維持に上記のスチームが利用されている場合、反応温度が高い程に多量のスチームが消費される不利益がある。従って、斯かる観点からも可及的に低い反応温度、具体的には200℃以下の反応温度での運転が要求されている。
【0005】
一方、塩素化有機化合物の接触分解は、酸化反応と考えられ、反応温度が低下すると反応速度が必然的に低下する。従って、より低い温度で接触分解を行って所定の分解率を得ようとした場合は、触媒量の増加や単位時間当たりの処理ガス量の低下が必要となる。しかしながら、都市ゴミ焼却設備では、処理ガス量の低下が困難なため、処理装置が巨大化するという問題がある。
【0006】
一方、触媒の担体としては、一般的に、TiO2、SiO2、Al2O3、ZrO2等が使用できるが、塩素化有機化合物分解用触媒の場合は、燃焼排ガス中にSO2が含有されている場合が多いため、SO2に耐性を有するTiO2が一般的に使用される。例えば、TiO2担体に活性成分V2O5とWO3を担持した触媒が使用され(例えば特許文献1参照)、また、担体として、Ti、Si、Zrの2元または3元複合酸化物を使用することにより活性成分の分散性を向上させて触媒性能の向上を図っている(例えば特許文献2参照)。
【0007】
そして、270〜290℃の反応温度が採用されているが(例えば特許文献3参照)、斯かる温度は十分に低温とは言い難く、また、温度が200℃でSV(空間速度)が2,000Hr−1の反応条件が採用されており(例えば特許文献4参照)、多量の触媒を使用する必要がある。
【0008】
上述の様に、従来の塩素化有機化合物分解用触媒は、何れも、低温条件で且つコンパクトな処理装置で使用するには十分に満足し得る性能ではない。
【0009】
【特許文献1】
特許第2633316号公報
【特許文献2】
特許第2916259号公報
【特許文献3】
特許第2633316号公報
【特許文献4】
特許第2916259号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、低温度でダイオキシン等の塩素化有機化合物を高効率で分解することが出来る塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、種々検討を重ねた結果、ハニカム構造の塩素化有機化合物分解用触媒の場合、ダイオキシン等の塩素化有機化合物の分解は、ハニカム構造のセルのピッチ及びセルとセルとの間の壁厚さ並びに触媒の比表面積によって著しく異なるとの知見を得た。
【0012】
本発明は、上記の知見に基づき達成されたものであり、その第1の要旨は、担体に活性成分を担持して成るハニカム構造の塩素化有機化合物分解用触媒であって、ハニカム構造のセルのピッチが2〜6mm、セルとセルとの間の壁厚さが0.2〜1mmであり、比表面積が40m2/g以上であることを特徴とする塩素化有機化合物分解用触媒に存する。
【0013】
そして、本発明の第2の要旨は、上記の塩素化有機化合物分解用触媒と塩素化有機化合物含有ガスを接触させることを特徴とする塩素化有機化合物の分解方法に存する。
【0014】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の塩素化有機化合物分解用触媒(以下、単に「触媒」と略記する)について説明する。本発明の触媒は、担体に活性成分を担持して成るハニカム構造の触媒である。
【0015】
上記の担体および活性成分としては、塩素化有機化合物分解用触媒に使用されている従来公知のものを制限なく使用することが出来る。担体の例としては、TiO2、SiO2、Al2O3、WO3等の単一酸化物、これらの2元系複合酸化物(例えばTiO2−SiO2)又は3元系複合酸化物(例えばTiO2−SiO2−WO3)又はこれらの複合酸化物と単一酸化物との混合物が挙げれる。活性成分の例としては、V、Cr、Mo、Mn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Y、Ce、Nd、W、In及びIrの群から選ばれる少なくとも1種の金属および/またはその酸化物が挙げられる。これらの中では、バナジウム(V)酸化物が安価であり且つ有機ハロゲン化合物の分解率が高いために好適に使用される。活性成分の担体に対する割合は、通常1〜10重量%の範囲である。
【0016】
ハニカム構造は平行に貫通した多数の小孔(セル)を有する構造である。斯かる構造の触媒は反応管内にぴったりと収めて使用される。そして、上記のセルの形としては、六角形、四角形、三角形、円形などがある。通常、セルの大きさ(径)は目開き、セルとセルとの間は壁、1つのセルに注目した場合に対向する左右または上下の壁の各中心間の距離はピッチと呼ばれる。
【0017】
ハニカム触媒の製造方法としては、(a)担体成分と活性成分またはその原料を成形助材と共に混練した後に、押出成形法などにより所定の形状と大きさのセルを備えたハニカム状の形状に賦形する方法、(b)ハニカム形状の基材上に担体成分および活性成分を含浸・担持する方法を挙げることが出来る。上述の製造方法(a)の1例として、以下の方法が例示される。
【0018】
(1)メタバナジン酸アンモニウムを約10重量%モノエタノールアミン水溶液に溶解する。
(2)硫酸チタン溶液を熱加水分解してメタチタン酸スラリーを得る。
(3)メタチタン酸スラリーに15重量%アンモニア水を加えてpH調整した後、リフラックス処理を1時間以上行なう。
(4)シリカゾルを加え、更に、リフラックス処理を1時間以上行なう。
(5)得られたスラリーを濾過し、得られたケーキを50〜150℃の温度で3〜50時間乾燥した後、400〜650℃の温度で焼成し、冷却後に粉砕する。
(6)得られた粉末状のSiO2−TiO22元系複合酸化物を50重量%以下の割合のTiO2と混合して担体とする。
(7)上記の担体と上記の(1)で調製した水溶液とをニーダーで混練する。
【0019】
(8)(i)更に成形助材を加えて混練した混練物を押出成形し、50〜150℃の温度で3〜50時間乾燥した後、SV100〜2,000Hr−1の空気気流中、450〜650℃の温度で焼成する、または(ii)混練物を50〜150℃の温度で3〜50時間乾燥し、450〜650℃の温度で焼成した後、成形助材を加えて成形する。
【0020】
また、上述の製造方法(b)の1例として、次の方法が例示される。すなわち、円柱状、球状、ハニカム状、板状など、所望の形状の基材上に上記の(2)〜(6)で調製した担体成分をコーティングし、上記の(1)で調製した水溶液を塗布して活性成分を含浸させ、50〜150℃で3〜50時間乾燥した後、450〜650℃の温度で焼成する。
【0021】
基材上に形成された触媒の場合、基材としては、TiO2に、シリカ(SiO2)やアルミナ(Al2O3)等を単独で又は併用して使用する。SiO2−TiO22元系複合酸化物とTiO2との混合物(担体成分)の量は、担体成分と活性成分との合計量に対し、通常70〜99重量%である。また、担体成分と活性成分との合計量は、基材、担体成分および活性成分の総量に対し、通常5〜70重量%、好ましくは10〜50重量%である。
【0022】
混練・成形方法の様に添加した原料が全て活性成分となる場合は、それぞれの金属塩などの原料成分が対応する金属酸化物に変化したものとして、触媒組成は添加量から推算する。また、含浸方法で製造された場合は、触媒をフッ化水素酸で処理した後、硫酸アンモニウムで融解してプラズマ発光分析法(ICP−AES分析法)により触媒組成を測定する。
【0023】
本発明の触媒は、前記の様なハニカム構造を備え、ハニカム構造のセルのピッチが2〜6mm、セルとセルとの間の壁厚さが0.2〜1mmであり、比表面積が40m2/g以上であることを特徴とし、これらの条件を同時に満足することにより、低温度でダイオキシン等の塩素化有機化合物を高効率で分解することが出来る。ピッチの好ましい範囲は2.5〜5.0mm、セルとセルとの間の壁厚さの好ましい範囲は0.3〜0.9mmであり、比表面積の好ましい範囲は50m2/g以上である。なお、比表面積の上限は通常150m2/gである。
【0024】
上記のセルのピッチやセルとセルとの間の壁厚さは、押出成形の条件によって任意に達成することが出来る。また、上記の比表面積は、焼成条件、特に、焼成温度を適宜選択して達成することが出来る。焼成温度が低すぎる場合は、触媒の強度不足となり、焼成温度が高すぎる場合は、焼結が進み過ぎて細孔が減少して上記の比表面積が達成されない。従って、焼成温度はこれらのことを考慮して適宜選択する必要があり、本発明においては、細孔径が50nm以下の細孔容積が触媒全体の細孔容積の40%以上となる様な焼成温度を選択するのが好ましい。
【0025】
次に、本発明の触媒の使用方法(塩素化有機化合物の分解方法)について説明する。本発明においては前記の触媒と塩素化有機化合物含有ガスを接触させる。塩素化有機化合物含有ガスとしては、例えば、2,3,7,8−テトラクロロジベンゾダイオキシン及び2,3,4,7,8−ぺンタクロロジベンゾフランで代表されるダイオキシン類や3,3’,4,4’,5−ペンタクロロビフェニルで代表されるコプラナーPCB類が約0.01〜200ng/m3(N.T.P)(毒性等価換算値)含有され、更に、ダイオキシン類の前駆体物質である、モノクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のクロロベンゼン類、O−クロロフェノール、トリクロロフェノール等のクロロフェノール類、クロロベンゾフラン等が含有されたガス、具体的には、都市ごみや産業廃棄物などを燃焼した際の排ガス等が挙げられる。斯かる塩素化有機化合物含有ガスは、水分と共に酸素を含有し、その含有量は、通常0.5〜25容量%、好ましく1〜21容量%である。
【0026】
上記の様な塩素化有機化合物含有ガスは、通常、バグフィルターに通じて粉塵や重金属などを除去した後に接触工程に導入される。また、必要に応じ、バグフィルターでの前段でガス中に消石灰粉末を添加して酸性ガスを除去してもよい。
【0027】
塩素化有機化合物含有ガスと触媒との接触温度は、通常100〜250℃、好ましくは100〜200℃である。接触温度が250℃を超える場合は、塩素化有機化合物の分解率も増加するが、分解されたダイオキシン類が再合成する問題と共に触媒層加熱用スチームの節約の観点からも不利である。接触温度が100℃未満の場合は、運転上支障を来す結露が惹起される。触媒層の圧力は、ゲージ圧として、通常−0.05〜0.9MPa、好ましくは−0.01〜0.5MPaである。また、SVは、通常100〜50,000Hr−1、好ましくは1,000〜20,000Hr−1である。
【0028】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【0029】
実施例1
<TiO2粉末の調製>
硫酸法による酸化チタンの製造工程より得られる硫酸チタン溶液を熱加水分解してメタチタン酸を得、これを酸化チタンとして800g取り出し、環流器付撹拌槽に仕込み、これに15重量%アンモニア水498gを加えてPH9.5に調整した後、95℃にて1時間に亘り充分な撹拌を行いつつ加熱熟成した。その後、冷却してスラリーを取り出し、濾過脱水し、得られたケーキを100℃で20時間乾燥した後、600℃まで75℃/Hrの速度で昇温し、同温度で5時間保持した。そして、冷却後、適当な粒度に粉砕し、TiO2粉末を得た。
【0030】
<触媒の調製>
メタバナジン酸アンモニウム1029gとパラモリブデン酸アンモニウム736gを80℃に加温した10重量%モノエタノールアミン水溶液6000gに溶解して原料液を調製した。前記で得たTiO2粉末7600gを双腕型ニーダーで1時間に亘り乾式混合し、当該混合物に上記の原料液と成形助剤1000gを加えて更に2時間混練した。得られた混合物を押し出し機に充填し、ハニカム構造に押出成形し後、130℃の温度で24時間乾燥し、次いで、SV100Hr−1、温度500℃の条件下で3時間焼成し、表1に示すハニカム触媒A(3cm×3cm×50cm)を得た。
【0031】
<触媒の評価>
ハニカム触媒Aが充填された、内径5cm、長さ60cmのガラス製反応器を2本直列に接続し、縦内径80cm、横内径80cm高さ1.5mの恒温槽内に設置し、常圧固定床流通反応装置を組み立てた。そして、この装置を使用し、都市ゴミ焼却炉のモデル排ガスの処理試験を次の要領で行った。
【0032】
温度200℃、SV5,000Hr−1の条件下、平均濃度50ppmのアンモニアを添加しながら、上記の装置に平均濃度0.3ngTEQ/m3NTPのダイオキシン類と平均濃度30ppmのSO2と平均濃度50ppmのNOxを含有するガスを通過させた。処理後の排ガスの分析はガスクロマトグラフィー質量分析法で「廃棄物処理におけるダイオキシン類標準測定分析マニュアル」(厚生省生活衛生局水道環境部環境整備課(平成9年2月))に準じて行った。分析は通ガス後2週間後に行った。結果を表1に示す。
【0033】
実施例2
実施例1において、ハニカム触媒の壁厚さを変更した以外は、実施例1と同様の方法で触媒Bを調製して評価を行なった。結果を表1に示す。
【0034】
比較例1
実施例1において、ハニカム触媒の壁厚さを変更した以外は、実施例1と同様の方法で触媒Cを調製して評価を行なった。結果を表1に示す。
【0035】
比較例2
実施例1において、触媒調製の際の焼成温度を650℃に変更した以外は、実施例1と同様の方法で触媒Dを調製して評価を行なった。結果を表1に示す。
【0036】
比較例3
実施例1において、ハニカム触媒のピッチ及び壁厚さを変更した以外は、実施例1と同様の方法で触媒Eを調製して評価を行なった。結果を表1に示す。
【0037】
【表1】
【0038】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、低温度でダイオキシン等の塩素化有機化合物を高効率で分解することが出来る塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法が提供され、本発明の工業的価値は顕著である。
Claims (5)
- 担体に活性成分を担持して成るハニカム構造の塩素化有機化合物分解用触媒であって、ハニカム構造のセルのピッチが2〜6mm、セルとセルとの間の壁厚さが0.2〜1mmであり、比表面積が40m2/g以上であることを特徴とする塩素化有機化合物分解用触媒。
- 細孔径が50nm以下の細孔容積が触媒全体の細孔容積の40%以上である請求項1に記載の塩素化有機化合物分解用触媒。
- 触媒の活性成分が、V、Cr、Mo、Mn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au、Pd、Y、Ce、Nd、W、In及びIrの群から選ばれる少なくとも1種の金属および/またはその酸化物である請求項1又は2に記載の塩素化有機化合物分解用触媒。
- 触媒の担体成分が、TiO2、SiO2−TiO22元系複合酸化物、WO3−TiO22元系複合酸化物、SiO2−TiO22元系混合酸化物、WO3−SiO2−TiO23元系複合酸化物、MoO3−SiO2−TiO23元系複合酸化物の何れかである請求項1〜3の何れかに記載の塩素化有機化合物分解用触媒。
- 請求項1〜4の何れかに記載の塩素化有機化合物分解用触媒と塩素化有機化合物含有ガスを接触させることを特徴とする塩素化有機化合物の分解方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002295897A JP2004130179A (ja) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | 塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002295897A JP2004130179A (ja) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | 塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004130179A true JP2004130179A (ja) | 2004-04-30 |
Family
ID=32286017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002295897A Pending JP2004130179A (ja) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | 塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004130179A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102896002A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-30 | 浙江海亮环境材料有限公司 | 一种TiO2-WO3复合粉体的制备方法 |
CN103263912A (zh) * | 2013-05-27 | 2013-08-28 | 四川中自尾气净化有限公司 | 一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法 |
CN109647190A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-19 | 湖南宏福环保股份有限公司 | 一种联合脱硝脱二噁英一体化协同处理设备 |
-
2002
- 2002-10-09 JP JP2002295897A patent/JP2004130179A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102896002A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-30 | 浙江海亮环境材料有限公司 | 一种TiO2-WO3复合粉体的制备方法 |
CN103263912A (zh) * | 2013-05-27 | 2013-08-28 | 四川中自尾气净化有限公司 | 一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法 |
CN103263912B (zh) * | 2013-05-27 | 2015-02-04 | 四川中自尾气净化有限公司 | 一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法 |
CN109647190A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-19 | 湖南宏福环保股份有限公司 | 一种联合脱硝脱二噁英一体化协同处理设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100418225B1 (ko) | 유기 할로겐화합물 제거용 촉매 및 유기 할로겐화합물의제거방법 | |
US6716404B2 (en) | Process for the purification of exhaust gases | |
JP2005342710A (ja) | 耐熱性脱硝触媒 | |
JP3860707B2 (ja) | 燃焼排ガスの処理方法 | |
JP3868705B2 (ja) | 燃焼排ガスの処理方法 | |
JP5215990B2 (ja) | 排ガス処理用触媒および排ガス処理方法 | |
JP2004130179A (ja) | 塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法 | |
KR100382050B1 (ko) | 배가스 내의 다이옥신 및 질소산화물 제거용 저온 촉매 및이를 이용한 연소배가스의 처리방법 | |
JP2004290754A (ja) | ディーゼルエンジン排ガスの脱硝方法 | |
JP3860708B2 (ja) | 燃焼排ガスの処理方法 | |
JP4182697B2 (ja) | 塩素化有機化合物分解用触媒およびその製造法 | |
JP2004290753A (ja) | 耐熱性脱硝触媒 | |
JP2006116537A (ja) | 排ガスの処理方法 | |
JP2004113850A (ja) | 塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法 | |
JP4177661B2 (ja) | 排ガス処理用触媒の製造方法 | |
JP3785310B2 (ja) | 有機ハロゲン化合物分解触媒、その製造方法、および用途 | |
JP4352676B2 (ja) | 塩素化有機化合物の分解方法 | |
JP4348912B2 (ja) | 塩素化有機化合物分解用触媒および塩素化有機化合物の分解方法 | |
JP4098698B2 (ja) | 排ガス処理方法 | |
JP3795720B2 (ja) | 排ガスの処理方法 | |
JP2004113851A (ja) | 塩素化有機化合物の分解方法 | |
JP3860706B2 (ja) | 燃焼排ガスの処理方法 | |
JP4283092B2 (ja) | 排ガス処理用触媒および排ガス処理方法 | |
JP3920612B2 (ja) | 排ガス処理方法 | |
JP2006075834A (ja) | 排ガスの処理方法および触媒担持セラミックフィルター |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050830 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050830 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050831 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080513 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090106 |