JP3332024B2 - 有機化合物燃焼除去触媒および燃焼除去法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明は、有機化合物を含むガスから有機
化合物を除去する触媒および除去法に関し、特にガス中
に含まれる希薄な有機化合物を除去する触媒、およびそ
れを用いた燃焼除去法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機化合物は、各種の化学工場で有用な
中間原料や製品として生産されるが、その製造工程にお
いて一部大気中に放出されたり、廃棄物焼却場の排ガス
中に含まれたりする。それらの中には人体にとって有害
なものや大気汚染、地球の温暖化の原因となるものもあ
り、何等かの排出抑制技術が必要とされている。特に揮
発性有機化合物やハロゲン含有有機化合物の排出抑制技
術が必要とされている。

【０００３】有機化合物を除去する技術としては、吸着
法、直接燃焼法、触媒燃焼法が知られている。吸着法の
場合、高濃度の有機化合物の除去には有効であるが、低
濃度の場合除去効率が悪い。また直接燃焼の場合、８０
０℃以上の高温が必要なため経済的ではなく、窒素酸化
物の生成といった２次公害も懸念される。

【０００４】触媒燃焼法として、例えば特開平４−２５
０８２５号公報において、ハロゲン含有有機化合物を含
む気体を酸性ゼオライトと接触させることを特徴とする
ハロゲン含有有機化合物を含む気体の処理方法が開示さ
れている。この方法によると、酸性ゼオライトまたは周
期律表の第２周期から第６周期に属する金属の一種以上
を担持および／又は置換した酸性ゼオライトに接触さ
せ、ハロゲン含有有機化合物を処理する方法が開示され
ている。

【０００５】特開平４−２８４８４９号公報において
１，２−ジクロロエタン分解触媒および１，２−ジクロ
ロエタンを含む排ガスの処理方法が開示されている。こ
の方法によると、酸性ゼオライトまたは酸性ゼオライト
に遷移金属を担持および／又はイオン交換していること
を特徴とする１，２−ジクロロエタン分解触媒が開示さ
れている。

【０００６】特開平８−３８８９６号公報において、揮
発性有機塩素化合物分解用触媒が開示されている。この
方法によると、揮発性有機塩素化合物を水蒸気と酸素と
の共存下で分解できる触媒であって、ジルコニアを主成
分とする担体に主触媒活性金属成分として白金、パラジ
ウム、ルテニウムからなる群より選ばれた少なくとも１
種を担持し、助触媒成分として酸化ほう素を担持した触
媒であり、主触媒活性成分の担持量が触媒に対して金属
換算０．１〜５重量％相当、助触媒成分の担持量が触媒
に対して三酸化二ほう素として２〜５重量％相当量であ
る触媒が開示されている。

【０００７】特公平６−８７９５０号公報において、炭
化水素、ハロゲン化炭化水素および一酸化炭素を含有す
る廃ガスを接触反応させる方法および装置が開示されて
いる。この方法によると、殊に塩化ビニルの合成からの
炭化水素、ハロゲン化炭化水素および一酸化炭素を含有
する廃ガスを接触させる方法において、廃ガスを３００
〜８００℃で、まず酸化分解するための触媒を含有する
第１帯域に導通し、次に酸化燃焼するための触媒を含有
する第２帯域に導通することを特徴とする、炭化水素、
ハロゲン化炭化水素および一酸化炭素を含有する廃ガス
を接触させる方法であって、第１帯域の触媒の触媒活性
物質は場合によっては元素Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉの一
つまたはそれ以上の酸化化合物０．１〜２０重量％を含
有する酸化アルミニウム、二酸化珪素および／またはゼ
オライトであり、第２帯域の触媒の触媒活性物質は白金
および／またはパラジウムまたは白金およびロジウムで
ある接触反応方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−２５０８２
５号公報、特開平４−２８４８４９号公報において、ハ
ロゲン含有有機化合物を含む気体を酸性ゼオライトまた
は周期律表の第２周期から第６周期に属する金属の一種
以上を担持および／又は置換した酸性ゼオライトに接触
させ、ハロゲン含有有機化合物を処理する方法が開示さ
れているが、燃焼除去対象以外のハロゲン含有有機化合
物が副生するなど、有機化合物の浄化性能は不十分であ
った。

【０００９】また、特開平８−３８８９６号公報、およ
び特公平６−８７９５０号公報において開示されている
方法によるハロゲン含有有機化合物の燃焼除去では、有
機化合物を完全に燃焼除去するためには５００℃以上と
比較的高温が必要であった。

【００１０】本発明の目的は、有機化合物を燃焼除去す
る方法において、副生物の生成を抑制し、より高い燃焼
除去能を持つ触媒を用いて、有機化合物を燃焼除去する
方法を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、白金族元素を含有し
た金属酸化物とゼオライトの混合物、またはアルミナの
細孔半径の分布が極大値を示すところの細孔半径をａオ
ングストロームとしたときに、ａ±２５オングストロー
ムの半径を有する細孔の容積が全細孔容積の６５％以上
であり、かつ希土類元素の含有量が１ｗｔ％以下のアル
ミナに白金族元素を含有させたものを触媒として用いる
ことにより、有機化合物を含むガスから、浄化対象以外
の有機化合物を副生することなく、より高い効率で有機
化合物を燃焼除去出来ることを見出し、本発明を完成す
るに至った。

【００１２】即ち本願第一の発明は、白金族元素を少な
くとも１種以上含有した金属酸化物と、ゼオライトとの
混合物からなる有機化合物燃焼除去触媒において、金属
酸化物がアルミナであり、かつアルミナの細孔半径の分
布が極大値を示すところの細孔半径をａオングストロー
ムとしたときに、ａ±２５オングストロームの半径を有
する細孔の容積が全細孔容積の６５％以上であり、かつ
希土類元素の含有量が１ｗｔ％以下のアルミナであるこ
とを特徴とする有機化合物燃焼除去触媒である。また本
願第二の発明はアルミナの細孔半径の分布が極大値を示
すところの細孔半径をａオングストロームとしたとき
に、ａ±２５オングストロームの半径を有する細孔の容
積が全細孔容積の６５％以上であり、かつ希土類元素の
含有量が１ｗｔ％以下のアルミナに、白金族元素を少な
くとも１種以上含有させたことを特徴とする有機化合物
燃焼除去触媒である。更に本願第三の発明は、そのよう
な有機化合物燃焼除去触媒を有機化合物と接触させるこ
とを特徴とする有機化合物燃焼除去法である。本願第四
の発明は、白金族元素を少なくとも１種以上含有した金
属酸化物と、ゼオライトとの混合物からなる有機化合物
燃焼除去触媒をハロゲン含有有機化合物と接触させるこ
とを特徴とするハロゲン含有有機化合物燃焼除去法であ
る。以下、本発明を詳細に説明する。

【００１３】まず、本願第一の発明について説明する。

【００１４】本願第一の発明に用いられる触媒は、白金
族元素を少なくとも１種以上含有した金属酸化物と、ゼ
オライトとの混合物からなる有機化合物燃焼除去触媒で
あって、金属酸化物がアルミナであり、かつアルミナの
細孔半径の分布が極大値を示すところの細孔半径をａオ
ングストロームとしたときに、ａ±２５オングストロー
ムの半径を有する細孔の容積が全細孔容積の６５％以上
であり、かつ希土類元素の含有量が１ｗｔ％以下のアル
ミナである。

【００１５】ゼオライトとは一般に Ｍ_2/n・Ａｌ₂Ｏ₃・ｙＳｉＯ₂・ｚＨ₂Ｏ （但し、ｎは陽イオンＭの原子価、ｙは２以上の数、ｚ
は０以上の数である）の組成を有する結晶性アルミノシ
リケートであり、天然品および合成品として多くの種類
が知られている。本発明に用いられるゼオライトの種類
は特に限定はされないが、高い耐久性を得るためにはＳ
ｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃モル比が１０以上であることが好まし
い。代表的には、フェリエライト、Ｙ、エリオナイト、
モルデナイト、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ベータ等を
挙げることが出来る。これらのゼオライトは、天然品お
よび合成品をそのまま用いても、またこれらをイオン交
換、あるいは焼成して用いても一向に差し支えない。本
発明に用いられるゼオライトは、好ましくはイオン交換
されたものである。この時の陽イオン種は特に限定され
ないが、ＩＡ族及び／またはＩＩＡ族が好ましく、更に
好ましくはＩＩＡ族であり、特にカルシウムイオンが好
ましい。また、複数の種類の陽イオンを含有していても
差し支えない。

【００１６】本発明において金属酸化物はアルミナであ
り、かつアルミナの細孔半径の分布が極大値を示すとこ
ろの細孔半径をａオングストロームとしたときに、ａ±
２５オングストロームの半径を有する細孔の容積が全細
孔容積の６５％以上であり、かつ希土類元素の含有量が
１ｗｔ％以下のアルミナである。

【００１７】このような特定の細孔半径の分布を持つア
ルミナを用いることにより、有機化合物の高い燃焼除去
効率が得られる。この理由は明らかではないが、有機化
合物燃焼除去触媒の性能は、触媒として用いられるアル
ミナの細孔の大きさ（半径）よりも、細孔の大きさ（半
径）の分布に大きく影響を受けるからである。

【００１８】またアルミナは、原子番号５７〜７１およ
びスカンジウム、イットリウムのような希土類元素の含
有量が１ｗｔ％以下であることが必須であり、好ましく
は５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは検出限界以下で
ある。このようなアルミナを用いることにより、有機化
合物の高い燃焼除去効率が得られる。一方、希土類元素
以外の元素を含んでいても何ら問題はない。なお、希土
類元素の含有量は元素分析（ＩＣＰ）で測定することが
できる。

【００１９】白金族元素とは、ルテニウム、オスミウ
ム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金の６元素
のことであり、中でも白金が好ましい。

【００２０】アルミナに白金族元素を含有させる方法は
特に限定されず、含浸担持法、イオン交換法等により行
なえばよい。例えばアルミナに白金をイオン交換する場
合、白金イオンを含む溶液にアルミナを投入し、２０〜
１００℃で５分〜１００時間攪拌して行なえばよい。ま
た、例えばアルミナに白金を含浸担持する場合、白金イ
オンを含む溶液にアルミナを投入し、その後溶液を除去
して行えばよい。使用する白金塩としてはアンミン錯
塩、ジニトロジアンミン錯塩、塩化物等が挙げられる。

【００２１】白金族元素の含有量は特に限定されない
が、高い触媒性能を得るためには、白金族元素の含有量
は白金族元素と金属酸化物の合計量に対して重量パーセ
ントで表して、０．０００５〜１０．０ｗｔ％が好まし
く、０．０１〜８．０ｗｔ％が更に好ましい。

【００２２】白金族元素を少なくとも１種以上を含有し
たアルミナと、ゼオライトとの混合比は特に限定されな
いが、重量比で１：２０〜２０：１とすることで特に有
効である。

【００２３】本発明の触媒は、白金族元素を少なくとも
１種以上含有した金属酸化物と、ゼオライトとの混合物
から成る有機化合物燃焼除去触媒であって、金属酸化物
がアルミナであり、かつアルミナの細孔半径の分布が極
大値を示すところの細孔半径をａオングストロームとし
たときに、ａ±２５オングストロームの半径を有する細
孔の容積が全細孔容積の６５％以上であり、かつ希土類
元素の含有量が１ｗｔ％以下のアルミナから成るもので
ある。混合物は均一な混合物であることが好ましく、ま
た粉末などのより粒子の細かい状態での混合物であるこ
とが好ましい。混合する方法は特に限定されず、粉末状
や、スラリー状で混合し、最終的に均一に混合されれば
よい。また、あらかじめアルミナとゼオライト混合し、
次いで選択的にアルミナ上に白金族元素を少なくとも１
種以上を含有させてもよい。

【００２４】本発明の有機化合物燃焼除去触媒は、触媒
として用いるに際して、乾燥や焼成等の前処理を行なっ
てから用いてもよい。

【００２５】本発明の有機化合物燃焼除去触媒は、粉末
状、ペレット状体、ハニカム状体等の形状、構造等は問
わず、アルミナゾル、シリカゾルや粘土等のバインダー
を加えて所定の形状に成型したり、水を加えてスラリー
状とし、ハニカム等の形状のアルミナ、マグネシア、コ
ージェライト等の耐火性基材上に塗布してから使用して
もよい。

【００２６】次に本願第二の発明について説明する。本
願第二の発明は、アルミナの細孔半径の分布が極大値を
示すところの細孔半径をａオングストロームとしたとき
に、ａ±２５オングストロームの半径を有する細孔の容
積が全細孔容積の６５％以上であり、かつ希土類元素の
含有量が１ｗｔ％以下のアルミナに、白金族元素を少な
くとも１種以上を含有させたことを特徴とする有機化合
物燃焼除去触媒である。

【００２７】このような特定の細孔半径の分布を持つア
ルミナを用いることにより、有機化合物の高い燃焼除去
効率が得られる。この理由は明らかではないが、有機化
合物燃焼除去触媒の性能は、触媒として用いられるアル
ミナの細孔の大きさ（半径）よりも、細孔の大きさ（半
径）の分布に大きく影響を受けるためである。

【００２８】またアルミナは、原子番号５７〜７１およ
びスカンジウム、イットリウムのような希土類元素の含
有量が１ｗｔ％以下であることが必須であり、好ましく
は５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは検出限界以下で
ある。このようなアルミナを用いることにより、有機化
合物の高い燃焼除去効率が得られる。一方、希土類元素
以外の元素を含んでいても何ら問題はない。なお、希土
類元素の含有量は元素分析（ＩＣＰ）で測定することが
できる。

【００２９】アルミナに含有される白金族元素とは、本
願第一の発明と同様のルテニウム、オスミウム、ロジウ
ム、イリジウム、パラジウム、白金の６元素のことであ
り、中でも白金が好ましい。アルミナに白金族元素を含
有させる方法には特に限定はなく、本願第一の発明と同
様に含浸担持法、イオン交換法などにより行えばよい。

【００３０】白金族元素の含有量は特に限定されない
が、高い触媒性能を得るためには、白金族元素の含有量
は白金族元素とアルミナとの合計量に対して重量パーセ
ントで表して、０．０００５〜１０．０ｗｔ％が好まし
く、０．０１〜８．０ｗｔ％が更に好ましい。

【００３１】本願第二の発明の触媒も、本願第一の発明
の触媒と同様に、使用に際して適宜前処理を行なっても
よく、また使用時の形状・構造などは問わない。

【００３２】次に本願第三の発明について説明する。本
願第三の発明は、本願第一または第二の発明による有機
化合物燃焼除去触媒を有機化合物と接触させることを特
徴とする有機化合物燃焼除去法である。

【００３３】本発明で除去される有機化合物とは、分子
構造中に水素、ハロゲン元素、酸素等を含んでいてもよ
い炭素化合物であり、特に限定されないが、例えばメタ
ン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、ブタジ
エン、ベンゼン、キシレン、トルエン、クロロホルム、
ジクロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、臭化
メチル、１，２−ジクロロエタン、塩化ビニルモノマ
ー、モノクロロベンゼン、フロン類、ＰＣＢ、ダイオキ
シン等が挙げられる。中でも有機化合物が、ハロゲン含
有有機化合物および／または有機化合物の蒸気圧が２９
３．１５Ｋにおいて０．０１ｋＰａ以上である有機化合
物および／または炭素数が２の炭化水素および／または
炭素数が２の塩素化炭化水素に対して特に有効である。

【００３４】尚本発明ではハロゲンとはフッ素、塩素、
臭素、ヨウ素を示す。また２９３．１５Ｋにおいて０．
０１ｋＰａ以上の蒸気圧を有する有機化合物とは、揮発
性有機化合物を表す定義の１つであり、例えばメタン、
エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、ブタジエ
ン、ベンゼン、キシレン、トルエン、クロロホルム、ジ
クロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、臭化メ
チル、１，２−ジクロロエタン、塩化ビニルモノマー、
モノクロロベンゼン、フロン類などが挙げられる。

【００３５】有機化合物を燃焼除去する際は、処理され
るガス中に有機化合物が濃度１％以下で存在することが
好ましい。また処理されるガスの空間速度、温度等は特
に限定されないが、空間速度１００〜５０００００ｈｒ
^-1、温度１００〜７００℃であることが好ましい。

【００３６】有機化合物を燃焼除去する際、ガス中に
水、酸素、水素、塩化水素、窒素酸化物、硫黄酸化物、
炭化水素、微粒子などを含んでいても構わない。

【００３７】次に本願第四の発明について説明する。本
願第四の発明は、白金族元素を少なくとも１種以上含有
した金属酸化物と、ゼオライトとの混合物からなる有機
化合物燃焼除去触媒をハロゲン含有有機化合物と接触さ
せることを特徴とするハロゲン含有有機化合物燃焼除去
法である。

【００３８】本発明においてゼオライトとは本願第一の
発明と同様に一般に知られているものである。本発明に
用いられるゼオライトの種類は特に限定はされないが、
高い耐久性を得るためにはＳｉＯ ₂ ／Ａｌ ₂ Ｏ ₃ モル比が
１０以上であることが好ましい。代表的には、フェリエ
ライト、Ｙ、エリオナイト、モルデナイト、ＺＳＭ−
５、ＺＳＭ−１１、ベータ等を挙げることが出来る。こ
れらのゼオライトは、天然品および合成品をそのまま用
いても、またこれらをイオン交換、あるいは焼成して用
いても一向に差し支えない。本発明に用いられるゼオラ
イトは、好ましくはイオン交換されたものである。この
時の陽イオン種は特に限定されないが、ＩＡ族及び／ま
たはＩＩＡ族が好ましく、更に好ましくはＩＩＡ族であ
り、特にカルシウムイオンが好ましい。また、複数の種
類の陽イオンを含有していても差し支えない。

【００３９】本発明において金属酸化物とは、ＩＶＡ
族、ＶＡ族、ＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族、ＶＩＩＩ族、ＩＢ
族、ＩＩＢ族、ＩＩＩＢ族、ＩＶＢ族、およびＶＢ族の
酸化物であり、これらの元素のうち１種以上を含む酸化
物である。中でもアルミナ、酸 化チタン、酸化ジルコニ
ウムまたはシリカが好ましい。

【００４０】金属酸化物に含有される白金族元素とは、
本願第一の発明および本願第二の発明と同様のルテニウ
ム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、
白金の６元素のことであり、中でも白金が好ましい。金
属酸化物に白金族元素を含有させる方法には特に限定は
なく、本願第一の発明および本願第二の発明と同様に含
浸担持法、イオン交換法などにより行なえばよい。

【００４１】白金族元素の含有量は特に限定されない
が、高い触媒性能を得るためには、白金族元素の含有量
は白金族元素と金属酸化物の合計量に対して重量パーセ
ントで表して、０．０００５〜１０．０ｗｔ％が好まし
く、０．０１〜８．０ｗｔ％が更に好ましい。

【００４２】白金族元素を少なくとも１種以上を含有し
た金属酸化物と、ゼオライトとの混合比は特に限定され
ないが、重量比で１：２０〜２０：１とすることで特に
有効である。

【００４３】本願第四の発明のハロゲン含有有機化合物
燃焼除去法において、触媒は本願第一の発明と同様に、
使用に際して適宜前処理を行なってもよく、また使用時
の形状・構造などは問わない。

【００４４】本発明で除去されるハロゲン含有有機化合
物とは、分子構造中にハロゲン元素を必ず含み、水素、
酸素等を含んでいてもよい炭素化合物であり、特に限定
されないが、例えばクロロホルム、ジクロロメタン、ト
リクロロメタン、四塩化炭素、臭化メチル、１，２−ジ
クロロエタン、塩化ビニルモノマー、モノクロロベンゼ
ン、フロン類、ＰＣＢ、ダイオキシン等が挙げられる。
中でもハロゲン含有有機化合物の蒸気圧が２９３．１５
Ｋにおいて０．０１ｋＰａ以上であるハロゲン含有有機
化合物および／または炭素数が２のハロゲン含有炭化水
素および／または炭素数２の塩素化炭化水素に対して特
に有効である。

【００４５】尚本発明ではハロゲンとはフッ素、塩素、
臭素、ヨウ素を示す。また２９３．１５Ｋにおいて０．
０１ｋＰａ以上の蒸気圧を有するハロゲン含有有機化合
物とは、揮発性ハロゲン含有有機化合物を表す定義の１
つであり、例えばクロロホルム、ジクロロメタン、トリ
クロロメタン、四塩化炭素、臭化メチル、１，２−ジク
ロロエタン、塩化ビニルモノマー、モノクロロベンゼ
ン、フロン類などが挙げられる。

【００４６】ハロゲン含有有機化合物を燃焼除去する際
は、処理されるガス中にハロゲン含有有機化合物が濃度
１％以下で存在することが好ましい。また処理されるガ
スの空間速度、温度等は特に限定されないが、空間速度
１００〜５０００００ｈｒ ^-1 、温度１００〜７００℃で
あることが好ましい。

【００４７】ハロゲン含有有機化合物を燃焼除去する
際、ガス中に水、酸素、水素、塩化水素、窒素酸化物、
硫黄酸化物、炭化水素、微粒子などを含んでいても構わ
ない。

【００４８】

【実施例】以下、実施例において本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるも
のではない。

【００４９】実施例１＜触媒１の調製＞ アルミナ（住友化学工業株式会社製 商品名「ＴＡ−１
３１１」）３０ｇを、２．８５ｍＭのテトラアンミンジ
クロロ白金水溶液２７０ミリリットル中に投入し、８０
℃で減圧乾燥し白金担持アルミナを得た。元素分析（Ｉ
ＣＰ）の結果、白金の含有量は０．５ｗｔ％であり、希
土類元素は検出されなかった。またアルミナの細孔の半
径の分布が極大値を示すところの細孔半径をａオングス
トロームとしたときに、ａ±２５オングストロームの半
径を有する細孔の容積は、窒素吸着測定の結果、全体の
細孔容積の９０％であった。

【００５０】ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃モル比１５．７のモル
デナイト型ゼオライト（東ソー株式会社製 商品名「Ｈ
ＳＺ−６２０−ＨＯＡ」）５０ｇを２．２６Ｍ酢酸ナト
リウム水溶液４５０ミリリットルに投入し、６０℃で２
０時間攪拌してイオン交換を行なった。スラリーを固液
分離後、ゼオライトケーキを２．２６Ｍの塩化ナトリウ
ム水溶液４５０ミリリットルに投入して、再度６０℃で
２０時間攪拌してイオン交換を行なった。固液分離後、
濾液から塩化物イオンが検出されなくなるまで純水で洗
浄し、１１０℃で２０時間乾燥しナトリウム型モルデナ
イトを得た。

【００５１】こうして得られたナトリウム型モルデナイ
ト１０ｇと、先ほどの白金担持アルミナ１０ｇとを十分
に混合し、触媒１とした。

【００５２】実施例２＜触媒２の調製＞ ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃モル比１５．７のモルデナイト型ゼ
オライト（東ソー株式会社製 商品名「ＨＳＺ−６２０
−ＨＯＡ」）５０ｇを１．１３Ｍ酢酸カルシウム水溶液
４５０ミリリットルに投入し、６０℃で２０時間攪拌し
てイオン交換を行なった。スラリーを固液分離後、ゼオ
ライトケーキを１．１３Ｍの塩化カルシウム水溶液４５
０ミリリットルに投入して、再度６０℃で２０時間攪拌
してイオン交換を行なった。固液分離後、濾液から塩化
物イオンが検出されなくなるまで純水で洗浄し、１１０
℃で２０時間乾燥しカルシウム型モルデナイトを得た。

【００５３】こうして得られたカルシウム型モルデナイ
ト１０ｇと、実施例１で得られた白金担持アルミナ１０
ｇとを十分に混合し、触媒２とした。

【００５４】実施例３＜触媒３の調製＞ アルミナ（住友化学工業株式会社製 商品名「ＴＡ−１
３１１」）２０ｇを、２８．５ｍＭのジニトロジアンミ
ン白金水溶液１８０ミリリットル中に投入し、３０℃で
２時間攪拌した後、固液分離し純水で洗浄し、１１０℃
で２０時間乾燥を行ない白金担持アルミナを得た。白金
の含有量は、元素分析（ＩＣＰ）の結果４．３ｗｔ％で
あった。

【００５５】こうして得られた白金担持アルミナ２ｇ
と、実施例１で得られたナトリウム型モルデナイト８ｇ
とを十分混合し、触媒３とした。

【００５６】実施例４＜触媒４の調製＞ ナトリウム型モルデナイトの重量を１８ｇとした以外は
実施例３と同様に行い、触媒４とした。

【００５７】実施例５＜触媒５の調製＞ ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃モル比４０のＺＳＭ−５型ゼオライ
ト（東ソー株式会社製商品名「ＨＳＺ−８４０−ＮＨ
Ａ」）５０ｇを０．９Ｍ塩化ナトリウム水溶液４５０ミ
リリットルに投入し、６０℃で２０時間攪拌してイオン
交換を行なった。スラリーを固液分離後、ゼオライトケ
ーキを０．９Ｍの塩化ナトリウム水溶液４５０ミリリッ
トルに投入して、再度６０℃で２０時間攪拌してイオン
交換を行なった。固液分離後、濾液から塩化物イオンが
検出されなくなるまで純水で洗浄し、１１０℃で２０時
間乾燥しナトリウム型ＺＳＭ−５を得た。

【００５８】こうして得られたナトリウム型ＺＳＭ−５
の内８ｇと、実施例３で得られた白金担持アルミナ２ｇ
とを十分に混合し、触媒５とした。

【００５９】実施例６＜触媒６の調製＞ ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃モル比２５．７のベータ型ゼオライ
ト（東ソー株式会社製商品名「ＨＳＺ−９３０−ＨＯ
Ａ」）５０ｇを０．６９Ｍ酢酸カルシウム水溶液４５０
ミリリットルに投入し、６０℃で２０時間攪拌してイオ
ン交換を行なった。スラリーを固液分離後、ゼオライト
ケーキを０．６９Ｍの塩化カルシウム水溶液４５０ミリ
リットルに投入して、再度６０℃で２０時間攪拌してイ
オン交換を行なった。固液分離後、濾液から塩化物イオ
ンが検出されなくなるまで純水で洗浄し、１１０℃で２
０時間乾燥しカルシウム型ベータを得た。

【００６０】こうして得られたカルシウム型ベータ８ｇ
と、実施例３で得られた白金担持アルミナ２ｇとを十分
に混合し、触媒６とした。

【００６１】実施例７＜触媒７の調製＞ 酸化チタン（堺化学工業株式会社製 商品名「ＳＳＰ−
２０」）２０ｇを、２．８５ｍＭのテトラアンミンジク
ロロ白金水溶液１８０ミリリットル中に投入し、８０℃
で減圧乾燥し白金担持酸化チタンを得た。白金の含有量
は、元素分析（ＩＣＰ）の結果０．５ｗｔ％であった。

【００６２】こうして得られた白金担持酸化チタン１０
ｇと、実施例１で得られたナトリウム型モルデナイト１
０ｇとを十分に混合し、触媒７とした。

【００６３】実施例８＜触媒８の調製＞ 酸化ジルコニウム（東ソー株式会社製 商品名「ＴＺ−
８Ｙ」）２０ｇを、２．８５ｍＭのテトラアンミンジク
ロロ白金水溶液１８０ミリリットル中に投入し、８０℃
で減圧乾燥し白金担持酸化ジルコニウムを得た。白金の
含有量は、元素分析（ＩＣＰ）の結果０．５ｗｔ％であ
った。

【００６４】こうして得られた白金担持酸化ジルコニウ
ム１０ｇと、実施例１で得られたナトリウム型モルデナ
イト１０ｇとを十分に混合し、触媒８とした。

【００６５】実施例９＜触媒９の調製＞ 実施例１で得られた白金担持アルミナをそのまま触媒と
して用い、触媒９とした。

【００６６】実施例１０＜触媒１０の調製＞ アルミナ（住友化学工業株式会社製 商品名「ＡＣ−１
１Ｋ」）２０ｇを、２．８５ｍＭのテトラアンミンジク
ロロ白金水溶液１８０ミリリットル中に投入し、８０℃
で減圧乾燥し白金担持アルミナを得、触媒１０とした。
元素分析（ＩＣＰ）の結果、白金の含有量は０．５ｗｔ
％であり、希土類元素は検出されなかった。またアルミ
ナの細孔の半径の分布が極大値を示すところの細孔半径
をａオングストロームとしたときに、ａ±２５オングス
トロームの半径を有する細孔の容積は、窒素吸着測定の
結果、全体の細孔容積の６７％であった。

【００６７】実施例１１＜触媒１１の調製＞ アルミナ（日揮化学株式会社製 商品名「Ｎ６１３
Ｎ」）２０ｇを、２．８５ｍＭのテトラアンミンジクロ
ロ白金水溶液１８０ミリリットル中に投入し、８０℃で
減圧乾燥し白金担持アルミナを得、触媒１１とした。元
素分析（ＩＣＰ）の結果、白金の含有量は０．５ｗｔ％
であり、希土類元素は検出されなかった。またアルミナ
の細孔の半径の分布が極大値を示すところの細孔半径を
ａオングストロームとしたときに、ａ±２５オングスト
ロームの半径を有する細孔の容積は、窒素吸着測定の結
果、全体の細孔容積の９２％であった。

【００６８】実施例１２＜触媒１２の調製＞ 実施例１で得られたナトリウム型モルデナイトおよび白
金担持アルミナを、混合することなく、ナトリウム型モ
ルデナイトを前段触媒、白金担持アルミナを後段触媒と
し、触媒１２とした。

【００６９】比較例１＜比較触媒１の調製＞ 実施例１で得られたナトリウム型モルデナイトをそのま
ま触媒として用い、比較触媒１とした。

【００７０】比較例２＜比較触媒２の調製＞ 実施例２で得られたカルシウム型モルデナイトをそのま
ま触媒として用い、比較触媒２とした。

【００７１】比較例３＜比較触媒３の調製＞ 実施例５で得られたナトリウム型ＺＳＭ−５をそのまま
触媒として用い、比較触媒３とした。

【００７２】比較例４＜比較触媒４の調製＞ 実施例６で得られたカルシウム型ベータをそのまま触媒
として用い、比較触媒４とした。

【００７３】比較例５＜比較触媒５の調製＞ 実施例７で得られた白金担持酸化チタンをそのまま触媒
として用い、比較触媒５とした。

【００７４】比較例６＜比較触媒６の調製＞ 実施例８で得られた白金担持酸化ジルコニウムをそのま
ま触媒として用い、比較触媒６とした。

【００７５】比較例７＜比較触媒７の調製＞ アルミナ（触媒化成工業株式会社製 商品名「ＡＣＰ−
１」）２０ｇを、２．８５ｍＭのテトラアンミンジクロ
ロ白金水溶液１８０ミリリットル中に投入し、８０℃で
減圧乾燥し白金担持アルミナを得、比較触媒７とした。
元素分析（ＩＣＰ）の結果、白金の含有量は０．５ｗｔ
％であり、希土類元素は検出されなかった。またアルミ
ナの細孔の半径の分布が極大値を示すところの細孔半径
をａオングストロームとしたときに、ａ±２５オングス
トロームの半径を有する細孔の容積は、窒素吸着測定の
結果、全体の細孔容積の４９％であった。

【００７６】比較例８＜比較触媒８の調製＞ アルミナ（住友化学工業株式会社製 商品名「ＴＡ−２
３１１」）２０ｇを、２．８５ｍＭのテトラアンミンジ
クロロ白金水溶液１８０ミリリットル中に投入し、８０
℃で減圧乾燥し白金担持アルミナを得、比較触媒８とし
た。元素分析（ＩＣＰ）の結果、白金の含有量は０．５
ｗｔ％であり、希土類元素としてランタン含有し、その
含有量は３ｗｔ％であった。またアルミナの細孔の半径
の分布が極大値を示すところの細孔半径をａオングスト
ロームとしたときに、ａ±２５オングストロームの半径
を有する細孔の容積は、窒素吸着測定の結果、全体の細
孔容積の６６％であった。

【００７７】＜触媒性能評価１＞ 触媒１〜１２および比較触媒１〜８を打錠成型後破砕
し、１２〜２０メッシュに整粒し、そのうち２ミリリッ
トルを常圧固定床反応装置に装填した。触媒１２におい
ては、前段触媒および後段触媒を打錠成型後破砕し、１
２〜２０メッシュに整粒し、そのうちそれぞれ１ミリリ
ットルを常圧固定床反応装置に、ガス流の上流側に前段
触媒、下流側に後段触媒となる様に二段に装填した。空
気流通下、５００℃で１時間前処理を施した後、４００
℃、及び４５０℃で表１に示す組成のガスを３６０ミリ
リットル／分で流通させ、各温度での定常活性を測定し
た。各温度での１，２−ジクロロエタン（以下ＥＤＣと
する）の残存濃度、副生物である塩ビモノマー（以下Ｖ
ＣＭとする）の濃度、および炭化水素の合計（以下ＴＨ
Ｃとする）の濃度を表２，３に示した。ＴＨＣ濃度は、
ＥＤＣ，ＶＣＭおよび副生した他の炭化水素を含めた濃
度を表す。

【００７８】

【表１】

【００７９】

【表２】

【００８０】

【表３】

【００８１】＜触媒性能評価２＞ 触媒６，触媒９および比較触媒７を打錠成型後破砕し、
１２〜２０メッシュに整粒し、そのうち２ミリリットル
を常圧固定床反応装置に充填した。空気流通下５００℃
で１時間前処理を施した後、１００℃に降温し表４に示
す組成のガスを３６０ミリリットル／分で流通させ、毎
分１０℃で昇温し、ガス中の全炭化水素の転化率が５０
％，９０％となる温度を測定した。エチレンの転化率が
５０％，９０％に到達する温度を表５に示した。

【００８２】

【表４】

【００８３】

【表５】

【００８４】

【発明の効果】表２，３，５の結果より、本発明の触媒
を用いることにより、有機化合物を含むガスから有機化
合物を、より低温で効率よく燃焼除去できる。従って本
発明は、環境保全上極めて有意義である。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01J 21/00 - 37/36 B01D 53/86

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】白金族元素を少なくとも１種以上含有した
   金属酸化物と、ゼオライトとの混合物からなる有機化合
   物燃焼除去触媒において、金属酸化物がアルミナであ
   り、かつアルミナの細孔半径の分布が極大値を示すとこ
   ろの細孔半径をａオングストロームとしたときに、ａ±
   ２５オングストロームの半径を有する細孔の容積が全細
   孔容積の６５％以上であり、かつ希土類元素の含有量が
   １ｗｔ％以下のアルミナであることを特徴とする有機化
   合物燃焼除去触媒。
2. 【請求項２】請求項１に記載の有機化合物燃焼除去触媒
   において、白金族元素を少なくとも１種以上含有した金
   属酸化物と、ゼオライトとの混合比が、重量比で１：２
   ０〜２０：１であることを特徴とする有機化合物燃焼除
   去触媒。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の有機化合物燃焼
   除去触媒において、ゼオライトがＩＡ族及び／またはＩ
   ＩＡ族のイオンで交換されたものであることを特徴とす
   る有機化合物燃焼除去触媒。
4. 【請求項４】アルミナの細孔半径の分布が極大値を示す
   ところの細孔半径をａオングストロームとしたときに、
   ａ±２５オングストロームの半径を有する細孔の容積が
   全細孔容積の６５％以上であり、かつ希土類元素の含有
   量が１ｗｔ％以下のアルミナに、白金族元素を少なくと
   も１種以上含有させたことを特徴とする有機化合物燃焼
   除去触媒。
5. 【請求項５】請求項１〜４いずれかに記載の有機化合物
   燃焼除去触媒を有機化合物と接触させることを特徴とす
   る有機化合物燃焼除去法。
6. 【請求項６】請求項５に記載の有機化合物除去法におい
   て、有機化合物がハロゲン含有有機化合物であることを
   特徴とする有機化合物燃焼除去法。
7. 【請求項７】請求項５または６に記載の有機化合物除去
   法において、有機化合物の蒸気圧が２９３．１５Ｋにお
   いて０．０１ｋＰａ以上であることを特徴とする有機化
   合物燃焼除去法。
8. 【請求項８】請求項５〜７いずれかに記載の有機化合物
   燃焼除去法において、有機化合物が処理されるガス中に
   濃度１％以下で存在することを特徴とする有機化合物燃
   焼除去法。
9. 【請求項９】請求項５〜８いずれかに記載の有機化合物
   燃焼除去法において、有機化合物が炭素数が２の炭化水
   素であることを特徴とする有機化合物燃焼除去法。
10. 【請求項１０】請求項５〜９いずれかに記載の有機化合
    物燃焼除去法において、有機化合物が炭素数が２の塩素
    化炭化水素であることを特徴とする有機化合物燃焼除去
    法。
11. 【請求項１１】白金族元素を少なくとも１種以上含有し
    た金属酸化物と、ゼオライトとの混合物からなる有機化
    合物燃焼除去触媒をハロゲン含有有機化合物と接触させ
    ることを特徴とするハロゲン含有有機化合物燃焼除去
    法。
12. 【請求項１２】請求項１１に記載のハロゲン含有有機化
    合物燃焼除去法において、白金族元素を少なくとも１種
    以上含有した金属酸化物と、ゼオライトとの混合比が、
    重量比で１：２０〜２０：１であることを特徴とするハ
    ロゲン含有有機化合物燃焼除去法。
13. 【請求項１３】請求項１１または１２に記載のハロゲン
    含有有機化合物燃焼除去法において、ゼオライトがＩＡ
    族及び／またはＩＩＡ族のイオンで交換されたものであ
    ることを特徴とするハロゲン含有有機化合物燃焼除去
    法。
14. 【請求項１４】請求項１１〜１３いずれかに記載のハロ
    ゲン含有有機化合物除去法において、ハロゲン含有有機
    化合物の蒸気圧が２９３．１５Ｋにおいて０．０１ｋＰ
    ａ以上であることを特徴とするハロゲン含有有機化合物
    燃焼除去法。
15. 【請求項１５】請求項１１〜１４いずれかに記載のハロ
    ゲン含有有機化合物燃焼除去法において、ハロゲン含有
    有機化合物が処理されるガス中に濃度１％以下で存在す
    ることを特徴とするハロゲン含有有機化合物燃焼除去
    法。
16. 【請求項１６】請求項１１〜１５いずれかに記載のハロ
    ゲン含有有機化合物燃焼除去法において、ハロゲン含有
    有機化合物が炭素数が２のハロゲン含有炭化水素である
    ことを特徴とするハロゲン含有有機化合物燃焼除去法。
17. 【請求項１７】請求項１１〜１６いずれかに記載のハロ
    ゲン含有有機化合物燃焼除去法において、ハロゲン含有
    有機化合物が炭素数が２の塩素化炭化水素であることを
    特徴とするハロゲン含有有機化合物燃焼除去法。