JP2827528B2 - 脱臭剤 - Google Patents

脱臭剤

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JP2827528B2 JP3024612A JP2461291A JP2827528B2 JP 2827528 B2 JP2827528 B2 JP 2827528B2 JP 3024612 A JP3024612 A JP 3024612A JP 2461291 A JP2461291 A JP 2461291A JP 2827528 B2 JP2827528 B2 JP 2827528B2
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朋秀 松本
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  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアミン類、各種メルカプ
タン、硫化水素等の悪臭成分を浄化する脱臭剤に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、トイレ、台所などから発生する悪
臭の除去に使用される脱臭剤としては、物理吸着を主体
とする活性炭に代表されるものが主流であり、再生使用
あるいは長期間に亘って交換が不要な脱臭剤はほとんど
無い実情にある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、従来の
脱臭剤つまり活性炭を主成分としたものでは物理吸着を
主体とするため、悪臭成分の吸着量は有限である。した
がって飽和吸着量に達すると脱臭効果がなくなるため比
較的短期間での交換が必要であった。長期間の使用に供
するためには吸着容積を増加させれば可能であるが、脱
臭剤の大型化につながり、使い勝手の低下をまねく。
【0004】本発明は上記課題を解決するものであり、
常温雰囲気で悪臭成分を徐々に分解することにより長期
に亘って脱臭効果が持続できるとともに、小容積での実
用が可能な、つまり小型の脱臭剤を提供することを目的
とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の脱臭剤は、Fe(鉄)及びMn(マンガン)
の金属酸化物を主成分とする第一の脱臭剤と、ゼオライ
トを主成分とする吸着材にAu(金)及びFe(鉄)の
金属酸化物を担持した第二の脱臭剤から構成したもので
ある。
【0006】
【作用】本発明の脱臭剤は上記構成により、硫化水素、
メルカプタンなどの含硫化合物に対してはFe及びMn
の金属酸化物から構成される第一の脱臭剤の化学吸着作
用によって効率的に脱臭剤表面に吸着されて脱臭が行わ
れ、またアンモニア、各種アミンなどの含窒化合物はゼ
オライトを主成分とする吸着材の表面に物理吸着されて
効率的に脱臭される。
【0007】ここで前記Fe及びMnの金属酸化物から
構成される第一の脱臭剤は含硫化合物は効率的に吸着す
るが、含窒化合物に対しては吸着能が低い。一方ゼオラ
イトを担持体とし、Au及びFeの金属酸化物を担持し
た第二の脱臭剤は、逆に含窒化合物は効率的に吸着する
が、含硫化合物は吸着しにくい。一般的に悪臭は含窒化
合物と含硫化合物が混合された複合臭であり、前記第一
の脱臭剤と第二の脱臭剤を組合わせることにより、広範
囲の悪臭に対して脱臭効果を得ることができる。
【0008】またこの点に関してのメカニズムは十分解
明されていないが、含硫化合物に対してはFe及びM
n、また含窒化合物に対してはAu及びFeの金属イオ
ンの相互作用によって脱臭剤表面及び/もしくは吸着さ
れた悪臭成分が活性化され、酸素共存下、常温雰囲気に
おいて酸化分解反応が起こり、悪臭成分が分解されて脱
離及び/もしくは吸収され、吸着受容サイトが再現され
る。したがって長期に亘って脱臭効果が持続する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづ
いて説明する。図1は本発明による脱臭剤の外観斜視
図、図2は図1の断面図を示す。
【0010】同図において、1はFe及びMnの金属酸
化物を主成分とし、シリカ、アルミナなどの無機質バイ
ンダー(図示せず)を混合して成形した第一の脱臭剤で
あり、悪臭成分が通過する複数の通気口2がハニカム状
に形成されている。3はゼオライトを主成分とし、前記
無機質バインダー(図示せず)を混合して成形した吸着
材にAu及びFeの金属酸化物を担持した第二の脱臭剤
であり、第一の脱臭剤1と同様に複数の通気口4がハニ
カム状に形成されている。5は外筐である。ここで第一
の脱臭剤1は悪臭成分を含む流体の通過に対して上流側
に配設され、第二の脱臭剤3は第一の脱臭剤1の下流側
に配設されている。
【0011】以上の構成において本実施例の作用につい
て説明する。本発明の脱臭剤はトイレ、台所など悪臭成
分を放出する常温雰囲気に配置され、送風ファンなど
(図示せず)を用いた空気循環系で使用される。一般的
に悪臭成分は硫化水素、メルカプタン類に代表される含
硫化合物とアンモニア、アミン類に代表される含窒化合
物の混合した複合臭である。悪臭成分を含んだ空気が通
気口2及び4を通過する際に、まず第一の脱臭剤1の表
面に接触する。この時悪臭成分中の含硫化合物が第一の
脱臭剤の表面に選択的に吸着される。一方含窒化合物の
第一の脱臭剤1に対する結合力は弱く、大部分が吸着さ
れることなく通過する。通過した含窒化合物は次に第二
の脱臭剤3の表面に接触し、ゼオライトを主成分とする
吸着材表面に吸着される。ここでゼオライトはカチオン
による静電引力により、双極子モーメントの大きい分子
を選択的に吸着する。これら二種類の脱臭剤により複合
臭を効率的に脱臭することができ、悪臭は浄化されて放
出される。この時通気口2及び4をハニカム状に形成し
ているため空気通過時の圧力損失を小さくすることがで
きる。
【0012】またこの点に関してのメカニズムは十分に
は解明されていないが、含硫化合物に対してはFe及び
Mn、また含窒化合物に対してはAu及びFeの金属イ
オンの相互作用によって脱臭剤表面及び/もしくは吸着
された悪臭成分が活性化され、酸素共存下、常温雰囲気
において酸化分解反応が起こり、悪臭成分が徐々に分解
されて脱離及び/もしくは吸収され、吸着受容サイトが
再現される。したがって長期に亘って脱臭効果が持続す
る。この際の反応速度は比較的遅いものであり、脱臭剤
表面に一旦悪臭成分を吸着し、その後徐々に反応する形
態をとる。したがって比較的低濃度の脱臭に好適であ
り、また連続使用よりも間欠脱臭に好適である。
【0013】さらに含硫化合物中の硫黄はAu及びFe
の金属酸化物に対して被毒成分となる。本実施例では含
硫化合物を吸着する第一の脱臭剤1を悪臭流体の通過に
対して上流側に配設したため、含硫化合物を吸着した後
に第二の脱臭剤3に接触する。したがって第二の脱臭剤
3の硫黄による被毒を少なくすることができる。
【0014】またAuは水分に対する親和性が低いた
め、例えばPt(白金)などに比べて水分共存下におい
ても高活性を持続することができる。
【0015】次に本発明の具体的な実験例について述べ
る。第一の脱臭剤1はFe2 3 及びMnOを所定の配
合比で調合しシリカ、アルミナなどの無機質のバインダ
ーを加えてハニカム状に成形し、230℃にて30分焼
成した。また第二の脱臭剤3は、Na2 O−Al2 3
−H2 OからなるNaX型のゼオライト13Xに無機質
のバインダーを加え、ハニカム状に成形して吸着材と
し、調整法はテトラクロロ金(III)四水和物(HAuC
4 ・4H2 O)と硝酸鉄九水和物(Fe(NO 3 3
・9H2O)を原子比1:19(Au:Fe)の割合で
配合した水溶液を用い、含浸法により吸着材に含浸させ
た後乾燥し、400℃にて10分間大気焼成した。この
時の金(Au)の担持量は約0.2Wt%である。臭気源
としては含窒化合物であるトリメチルアミン100PP
M(N2 バランス)と含硫化合物である硫化水素100
PPM(N2 バランス)に空気を混合し、トリメチルア
ミン25PPM、硫化水素25PPMに希釈したテスト
ガスを用いた。測定は固定床流通式反応装置を用いてガ
スクロマトグラフィーにてトリメチルアミンはFID
(水素イオン化検出器)、また硫化水素はFPD(フレ
ームホトメトリック検出器)により出口濃度の測定を行
った。なお空間速度S・V=10000h-1である。
【0016】図3は、上記条件におけるトリメチルアミ
ンの臭気浄化特性を示したものであり、ガスを流通させ
た経過時間Tgfと浄化率Cvの関係を示す測定結果で
ある。ここで入口ガス濃度をCin(PPM)、出口濃
度をCout(PPM)とすると、
【0017】
【数1】
【0018】である。比較のために、活性炭についても
同様の測定を実施した。なお図3において斜線で示した
部分は、テストガスの流通を中止し、約7〜15時間脱
臭剤を大気に放置している。活性炭の場合、大気放置に
よる浄化率の変化は少なく、急激に浄化率Cvが低下し
ていくのに対して、本発明による脱臭剤では大気放置後
に浄化率が向上し、しかも再現性を有するのがわかる。
ここでの臭気浄化はトリメチルアミンが含窒化合物であ
るため、第二の脱臭剤3におもに依存している。
【0019】図4は、同様に硫化水素での浄化特性を示
したものであり、大気に放置することによって浄化率C
vは、ほぼ100%まで回復し、かつ再現性を有するの
がわかる。なお硫化水素の臭気浄化は第一の脱臭剤1に
依存している。
【0020】図3及び図4の測定結果からわかるように
第一の脱臭剤1と、第二の脱臭剤3を組合せることによ
り、含窒化合物、含硫化合物が混合された複合臭に対し
ても効率的に脱臭することが可能であり、しかも常温下
で大気放置することにより浄化率が回復する。この点に
ついては、含硫化合物に対しては第一の脱臭剤1のFe
及びMnの金属イオンの相互作用によって、また含窒化
合物に対しては第二の脱臭剤3のAu及びFeの金属イ
オンの相互作用によって脱臭剤表面及び/もしくは吸着
された悪臭成分が活性化され、常温雰囲気において酸化
分解反応が起こり、悪臭成分が徐々に分解されて脱離及
び/もしくは吸収され、吸着受容サイトが再現されるこ
とによるものであると考えられるが、詳細は解明されて
いない。なお活性炭においても大気放置によって若干の
浄化率の回復が認められるが、これは悪臭分子の脱離に
よるものであると思われる。
【0021】実際に脱臭装置に実装する場合、悪臭成分
の濃度は低濃度であり、また間欠的に悪臭を通過させれ
ば、通過停止時間が上記大気放置に相当するものであ
り、実用に供することができる。
【0022】以上述べたように本実施例は、含硫化合物
に対してはFeとMnの金属酸化物を主成分とする第一
の脱臭剤1を設けるとともに、含窒化合物に対してはゼ
オライトを主成分とする吸着材にAu及びFeの金属酸
化物を担持した第二の脱臭剤をそれぞれ対応して設けた
ものであり、常温雰囲気において効果的に悪臭成分を吸
着して脱臭することができる。特に複合臭に対して効果
的である。また吸着された悪臭成分を常温雰囲気におい
て徐々に酸化分解及び/あるいは吸収することにより吸
着サイトが再現されるため、活性炭などの物理吸着によ
るものに比べて脱臭寿命が飛躍的に向上する。
【0023】また各々の脱臭剤はハニカム状に成形して
いるため脱臭時の通過圧力損失を小さくできる。
【0024】さらに含硫化合物を効果的に吸着する第一
の脱臭剤1を悪臭流体の通過に対して上流側に配設した
ため、第二の脱臭剤3の硫黄化合物による被毒を低減す
ることができるものである。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように本発明による脱臭剤
は、含硫化合物に対してはFeとMnの金属酸化物から
構成される第一の脱臭剤を設け、また含窒化合物に対し
てはゼオライトを主成分とする吸着材にAu及びFeの
金属酸化物を担持した第二の脱臭剤を設けたものであ
り、以下の効果を得ることができる。 (1)含硫化合物及び含窒化合物それぞれに対応して効
果的に脱臭を行う脱臭剤を設けたため脱臭効率が高い。
またこのことは特に各種複合臭の脱臭に効果的である。 (2)含硫化合物に対してはFeとMnの金属イオンの
相互作用によって、また含窒化合物にはAu及びFeの
金属イオンの相互作用によって常温雰囲気で酸化分解、
吸収反応が起こり吸着サイトが再現される。したがって
活性炭などの従来の脱臭剤に比べて寿命が飛躍的に向上
し、短期間での交換が不要であり、また脱臭剤の使用容
積を低減できるため使い勝手の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す脱臭剤の外観斜視図
【図2】同断面図
【図3】トリメチルアミンにおける臭気浄化特性図
【図4】硫化水素における臭気浄化特性図
【符号の説明】
1 第一の脱臭剤 2,4 通気口 3 第二の脱臭剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01D 53/81 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01J 20/16 B01D 53/34

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Fe及びMnの金属酸化物を主成分とする
    第一の脱臭剤と、ゼオライトを主成分とする吸着材にA
    u及びFeの金属酸化物を担持した第二の脱臭剤から構
    成した脱臭剤。
  2. 【請求項2】第一及び第二の脱臭剤をハニカム状に成形
    した請求項1記載の脱臭剤。
  3. 【請求項3】第一の脱臭剤を臭気流体の通過に対して上
    流側に配設し、前記第一の脱臭剤の下流側に第二の脱臭
    剤を配設した請求項1記載の脱臭剤。
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KR102634124B1 (ko) * 2021-06-24 2024-02-06 엘지전자 주식회사 탈취필터 및 이를 포함하는 공기청정장치

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