JP2011183394A - ジオキサン含有排水の処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、A成分として鉄、チタン等の元素の酸化物と、B成分として銀、金、白金等の元素とを含み、B成分の少なくとも70質量%がA成分の酸化物の表面層に存在し、B成分の平均粒子径が0.5〜20nmであり、かつA成分の酸化物の固体酸量が0.20mmol/g以上であることを特徴とする固体触媒を用いて、湿式酸化反応時の排水のpHが常に6以上になるように調整して湿式酸化処理する排水の処理方法である。
【選択図】図1
Description
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、且つ該排水が液体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。
触媒外表面から1000μm(300μm)までの触媒表層部に存在するB成分の触媒全量に対する割合(質量%)は、EPMA(電子プローブマイクロ分析)により触媒断面における触媒表層部の量を線分析し、面積比により、全体の分布に占める、触媒外表面から深さ1000μm(300μm)までの割合を算出して求めた。
分析装置:島津製作所製EPM−810
X線ビーム直径:1μm
加速電圧:20kV
試料電流:0.1μm
試料スキャン速度200μm/分
(B成分の平均粒子径の測定)
触媒に含有されるB成分の平均粒子径は、TPD分析のCOパルス法により化学吸着量を測定して算出した。
分析装置:日本ベル(株)の触媒分析装置BEL−CAT
分析方法:TPD(昇温脱離法)
キャリアーガス:ヘリウム
検出器:TCD(熱伝導型検出器)
前処理温度/時間:300℃×15分(水素雰囲気)
CO吸着温度:100℃
(固体酸量の測定)
固体酸量を気体塩基吸着法で求めた。塩基としてアンモニアを用いた。
分析装置:日本ベル(株)の触媒分析装置BEL−CAT
分析方法:TPD(昇温脱離法)
キャリアーガス:ヘリウム
検出器:TCD(熱伝導型検出器)
前処理温度/時間:200℃×2時間
アンモニア吸着温度:100℃
昇温範囲:100℃から700℃
昇温速度:10℃/分
(触媒調製)
今回調製した各種触媒の組成及び物性値を表1に示す。
図1に示す装置を使用し、下記の条件下で1000時間処理を行った。反応塔1(直径20mm、長さ3000mmの円筒状)内部に表1に記載した組成で平均径が5mmのペレット触媒(実施例1使用触媒)を1.0リットル充填した。処理には供した排水は、ジオキサン(2750mg/L)と酢酸ナトリウム(6400mg/L)を含有しており、その性状はCOD(Cr)が10000mg/リットル、排水のpHは10.7であった。
(実施例2〜3)
実施例1と同様の装置を使用し、表1に記載した組成で平均径が3mmのペレット触媒(実施例2〜実施例3使用触媒)を用いて、実施例1と同一の排水を用い、同じ方法で処理を行った。結果を表2に示す。
実施例1と同様の装置を使用し、表1に記載した組成で平均径が5mmのペレット触媒(比較例1使用触媒)と表1に記載した組成で平均径が3mmのペレット触媒(比較例2使用触媒)を用いて、実施例1と同一の排水を用い、同じ方法で処理を行った。結果を表2に示す。
実施例1と同様の装置を使用し、表1に記載した組成で平均径が5mmのペレット触媒(実施例4使用触媒)を用いて、排水の処理を行った。該排水はジオキサンを5500mg/L含有しており、その性状はCOD(Cr)が10000mg/リットルであった。又、該排水には予め炭酸ナトリウムを添加(Na 1000mg/リットル)した。炭酸ナトリウム添加後の排水のpHは11.8であった。尚、反応温度を165℃、反応圧力を0.9MPaG、排水供給量を1リットル/hr、空気の供給量を50リットル(N)/hrとした以外は実施例1と同じ方法で処理を行った。結果を表3に示す。
実施例1と同様の装置を使用し、表1に記載した組成で平均径が5mmのペレット触媒(比較例3使用触媒)を用いて、実施例1と同一の排水を用い、同じ方法で処理を行った。結果を表3に示す。
実施例1と同様の装置を使用し、表1に記載した組成で平均径が4mmのペレット触媒(実施例5使用触媒)を用いて、排水の処理を行った。該排水はジオキサン(1000mg/L)とアセトアルデヒド(10000mg/リットル)を含有しており、その性状はCOD(Cr)が20000mg/リットルであった。又、該排水には予め炭酸ナトリウムを添加(Na 550mg/リットル)した。炭酸ナトリウム添加後の排水のpHは11.3であった。
実施例1と同様の装置を使用し、実施例5と同じ触媒を用いて、排水の処理を行った。該排水に炭酸ナトリウムを添加しない条件での処理とした以外は実施例5と同じ方法で処理を行った。該排水のpHは4.7であった。結果を表4に示す。
実施例1と同様の装置を使用し、表1に記載した組成で平均径が4mmのペレット触媒(実施例6使用触媒)を用いて、排水の処理を行った。該排水はジオキサンを1000mg/L含有しており、その性状はCOD(Cr)が1800mg/リットルであった。又、該排水には予め炭酸ナトリウムを添加(Na 360mg/リットル)した。炭酸ナトリウム添加後の排水のpHは11.0であった。
実施例1と同様の装置を使用し、実施例6と同じ触媒を用いて、排水の処理を行った。該排水に炭酸ナトリウムを添加しない条件での処理とした以外は実施例6と同じ方法で処理を行った。該排水のpHは7.7であった。結果を表5に示す。
2.電気ヒーター
3.加熱器
4.冷却器
5.排水供給ポンプ
6.排水供給ライン
7.アルカリ供給ポンプ
8.アルカリ供給ライン
9.コンプレッサー
10.酸素含有ガス供給ライン
11.酸素含有ガス流量調節弁
12.処理液ライン
13.気液分離器
14.圧力制御弁
15.液面制御弁
16.ガス排出ライン
17.処理液排出ライン
Claims (3)
- A成分として鉄、チタン、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウムおよびセリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物と、B成分として銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよびイリジウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素とを含有し、相当直径が1〜10mmの形状であって、かつB成分全体量のうち少なくとも70質量%が、相当直径が4mm以上10mm以下のときはA成分の酸化物の外表面から1000μm以内に存在しまた当該相当直径が1mm以上4mm未満の形状のときは当該外表面から300μm以内に存在し、B成分の平均粒子径が0.5〜20nmであり、A成分の酸化物の固体酸量が0.20mmol/g以上である固体触媒の存在下に、酸化剤の存在下、80℃以上370℃未満の温度かつ該排水が液相を保持する圧力条件下において、ジオキサン含有排水のpHが常に6以上になるように調整し、湿式酸化処理することを特徴とするジオキサン含有排水の処理方法。
- 請求項1記載の触媒が、A成分を95〜99.95質量%、B成分を0.05〜5質量%(A成分とB成分の合計は100質量%である)含有する固体触媒を用いることを特徴とする排水の処理方法。
- 当該B成分を0.05〜1.0質量%含有する固体触媒を用いることを特徴とする排水の処理方法。
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