JP3561479B2 - 有害ガスあるいは有害蒸気を除去する除去材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性炭にクロムを添着せずに青酸ガス、シアノゲンガスの他、クロルピクリンガスのような有機ガス、塩素ガスのようなハロゲンガス、塩化水素ガス、及び亜硫酸ガスを除去する除去材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有害ガスあるいは有害蒸気を除去するため、活性炭を使用することは良く知られている。また、活性炭では除去できない青酸ガスおよび有害蒸気を除去するため、活性炭にその青酸ガスおよび有害蒸気を有効に除去できる物質として、銅とクロムとを添着した添着炭を使用することも知られている。
【０００３】
このため、現在存在する青酸ガス除去材は、そのほとんどが重金属である銅とクロムを含むことになるが、このクロムは、６価であるため人体に健康障害を起こす可能性がある。従って、６価のクロムを含む青酸ガス除去材を使用すると、その使用者は６価のクロムにより健康に重大な悪影響を受ける虞がある。
また、クロムを含む青酸ガス除去材は使用後に廃棄すると、環境を汚染する可能性がある。
【０００４】
しかし、クロムは、青酸ガスを除去する過程において発生するシアノゲン（ジシアン）ガスを有効に除去する働きがあるため、クロムを含む青酸ガス除去材からクロムを除くと、有害なクロムが除かれるものの、逆に、青酸ガスを除去する過程で発生するシアノゲンガスの除去ができなくなる。そして、このシアノゲンガスは青酸ガスと同程度に有害である。
【０００５】
そこで、クロムを使用することなく青酸ガス、及び青酸ガスを除去する過程で発生するシアノゲンガスを除去できる青酸ガス除去材として、銅を添着した活性炭層とアルカリ性の活性炭層とを交互に組み合わせて配置した青酸ガス除去材がすでに本発明者等で開発されている（特開平１１−１７９１９９号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この青酸ガス除去材は、銅を添着した活性炭層とアルカリ性の活性炭層との組合せであるため、青酸ガスを効率的に除去し、また発生するシアノゲンガスを抑制するには、各活性炭層の組合せがほぼ均質になるように組合わせる必要があるため、操作が煩雑になると言う問題があった。
【０００７】
更に、この青酸ガス除去材は、銅を添着した活性炭とアルカリ性活性炭とをそれぞれ別々に製造しなくてはならず、一連の工程で製造ができないと言う問題もあった。本発明は、このような問題を解決したクロムを使用しないで青酸ガス、シアノゲンガスの他、クロルピクリンガスのような有機ガス、塩素ガスのようなハロゲンガス、塩化水素ガス、及び亜硫酸ガスを除去できる除去材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明者等は、鋭意研究したところ、銅を添着した活性炭に水酸化カリウムを添着することにより上記の問題を解決できることを見出し本発明を開発した。具体的には、本発明に係る除去材は、銅を添着した活性炭に、活性炭１ｇ当り水酸化カリウムを１．０〜４．０ｍｍｏｌ添着したことを特徴とする。また本発明に係る除去材は、比表面積が１０００〜２２００ｍ２／ｇである活性炭に銅を添着した後、活性炭１ｇ当り水酸化カリウムを１．０〜４．０ｍｍｏｌ添着したことを特徴とする。更に、本発明に係る除去材の製造方法は、活性炭に銅を含む化合物を添着した後、加熱処理して、前記銅を添着した活性炭を形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する活性炭は、市販されている通常の活性炭（例えば，クラレＧＧ１０／２０，クラレケミカル社）を使用することができる。また、活性炭の比表面積は、銅、水酸化カリウムの添着量と青酸ガス、有害蒸気との接触頻度とを考慮して適宜設定できるが、比表面積が１０００〜２２００ｍ２／ｇであることが好ましい。
【００１０】
銅を添着した活性炭としては、活性炭に硝酸第２銅水和物、酢酸銅、炭酸銅を添着した後熱処理した活性炭を用いる。活性炭への銅の添着は、例えば、硝酸第２銅３水和物、酢酸銅、炭酸銅等の銅含有化合物を溶解した水溶液を、活性炭に撹拌しながら添加し、活性炭内部に充分含浸させた後、乾燥する工程を数回繰り返し、全ての水溶液を活性炭に添加した後、活性炭を乾燥させ加熱処理することで行う。
【００１１】
銅を添着した活性炭への水酸化カリウムの添着は、水酸化カリウム水溶液に銅を添着した活性炭を浸積処理することで行う。活性炭内部への水酸化カリウムの添着を促進するため、浸積処理過程で振とう処理することも可能である。水酸化カリウムの添着は、銅を添着した添着炭に原炭１ｇ当り１．０〜４．０ｍｍｏｌが好ましい。本発明に係る除去材は、青酸ガス、シアノゲンガスの他、クロルピクリンガスのような有機ガス、塩素ガスのようなハロゲンガス、塩化水素ガス、及び亜硫酸ガス等を効率的に除去できる。
【００１２】
次に、本発明の実施の形態を、実験結果と共に説明する。
実施例１
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１０２８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹枠しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り１ｍｍｏ１の水酸化カリウムを添着する。
【００１３】
実施例２
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１０２８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り２ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００１４】
実施例３
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍ１を、比表面積１０２８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹枠しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り３ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００１５】
実施例４
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り１ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００１６】
実施例５
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り２ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００１７】
実施例６
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り３ｍｍｏ１の水酸化カリウムを添着する。
【００１８】
実施例７
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り４ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００１９】
実施例８
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り１ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００２０】
実施例９
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り２ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００２１】
実施例１０
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り３ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００２２】
実施例１１
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り４ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００２３】
実施例１乃至実施例１１の効果を確認するため、以下の参考例１乃至参考例３を実施した。
参考例１
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１０２８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。
【００２４】
参考例２
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍ１を、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。
【００２５】
参考例３
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍ１を、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拝しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２鋼水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。
【００２６】
実施例１乃至１１、参考例１乃至３で調製した各除去材の青酸ガス除去性能を確認するため、各除去材を、それぞれ内径２０ｍｍの試料充填管に層高２．５ｃｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、青酸ガス濃度５０００ｐｐｍの空気を１．５７１／ｍｉｎで試料充填管を通過させた。試料充填管の下流側に、通過した空気中の青酸ガスを感知する検知紙を設置し、この検知紙の変色により青酸ガスの漏れを検出して青酸ガス除去性能を決定した。
【００２７】
この検知紙は、Ｏ−トリジン（ＪＩＳ Ｋ ８６６８）０．４ｇと氷酢酸４ｇを水７０ｍｌに溶かした溶液と、酢酸銅（ＪＩＳ Ｋ ８３７０）０．１ｇとグリセリン５ｇを水１００ｍｌに溶かした溶液とを等量混合した溶液を、細長く切ったろ紙（ＪＩＳ Ｐ ３８０１）にしみ込ませたものである。試験結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
青酸ガス除去性能試験中に充填試料から発生するシアノゲンガスは、充填試料を通過した空気を、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）付きガスクロマトグラフにより分析することにより検知できる。このときのガスクロマトグラフの設定条件は、カラム温度１００℃、ディテクター温度１２０℃、インジェクション温度１２０℃、キャリアガス（窒素ガス）流量４０ｍｌ／ｍｉｎであり、カラムはｐｏｒａｐａｃｋ ＱＳ５０／８０ｍｅｓｈ ２ｍ×１／８ｉｎｃｈを使用する。図１乃至３に時間経過に伴う試料通過後のシアノゲンガス濃度を示す。
【００３０】
表１より、銅のみの添着炭より、銅のみの添着炭に水酸化カリウムを添着した除去材の方が青酸ガス除去性能はよいことがわかる。また、表１より、比表面積の異なるどの活性炭を用いた吸着材でも活性炭１ｇ当たり水酸化カリウムを３ｍｍｏｌまで添着する場合、水酸化カリウムを添着するほど青酸ガス除去性能がのびていることがわかる。
【００３１】
また、図１及至同３より、比表面積１０２８ｍ２／ｇの活性炭および比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭を用いた除去材は、活性炭１ｇ当たり水酸化カリウムを３ｍｍｏｌまで添着する場合、水酸化カリウムを添着するほど青酸ガス除去時のシアノゲンガス発生の抑制効果は高く、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭を用いた除去材は、水酸化カリウムを添着するほど青酸ガス除去時のシアノゲンガス発生の抑制効果は高くなる。この効果は除去材を作る元になる活性炭（原炭）の比表面積が大きいほどよいことがわかる。
【００３２】
実施例１２
硝酸第２銅３水和物１２０ｇを水１８０ｇに溶かした水溶液１５０ｇを、比表面積１３８１ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏ１の水酸化カリウムを添着する。
【００３３】
実施例１３
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積１３８１ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３４】
実施例１４
硝酸第２銅３水和物６０ｇを水９０ｇに溶かした水溶液を、比表面積１３８１ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３５】
実施例１５
硝酸第２銅３水和物１２０ｇを水１８０ｇに溶かした水溶液１５０ｇを、比表面積２２２０ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３６】
実施例１６
硝酸第２銅３水和物１２０ｇを水１８０ｇに溶かした水溶液１５０ｇを、比表面積１８１８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３７】
実施例１７
硝酸第２銅３水和物６０ｇを水９０ｇに溶かした水溶液を、比表面積１８１８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３８】
実施例１８
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この鋼のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３９】
実施例１９
硝酸第２銅３水和物６０ｇを水９０ｇに溶かした水溶液を、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００４０】
実施例１２及至１９で調製した各除去材の青酸ガス除去性能を確認するため、調製した各除去材を、それぞれ内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、青酸ガス濃度５０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。試料充填管の下流側に、通過した空気中に青酸ガスを感知する検知紙を設置し、この検知紙の変色により青酸ガスの漏れを検出して、充填試料の青酸ガス除去性能を決定した。
【００４１】
この検知紙は、Ｏ−トリジン（ＪＩＳ Ｋ ８６６８）０．４ｇと氷酢酸４ｇを水７０ｍｌに溶かした溶液と、酢酸銅（ＪＩＳ Ｋ ８３７０）０．１ｇとグリセリン５ｇを水１００ｍｌに溶かした溶液とを等量混合した溶液を、細長く切ったろ紙（ＪＩＳ Ｐ ３８０１）にしみ込ませたものである。試験結果を表２に示す。
【００４２】
また、実施例１２及至１９で調製した除去材のクロルピクリンガス除去性能を確認するため、調製した各除去材を、それぞれ内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２５℃、相対湿度５０％、クロルピクリンガス濃度５０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。除去材を通過した空気を水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）付ガスクロマトグラフで分析し５ｐｐｍのクロルピクリンガスを検知した時間をクロルピクリンガス除去性能とした。試験結果を表２に示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】
青酸ガス除去性能試験中に充填試料から発生するシアノゲンガスは、充填試料を通過した空気を、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）付きガスクロマトグラフにより分析することにより検知できる。このときのガスクロマトグラフの設定条件は、カラム温度１００℃、ディテクター温度１２０℃、インジェクション温度１２０℃、キャリアガス（窒素ガス）流量４０ｍｌ／ｍｉｎであり、カラムはｐｏｒａｐａｃｋ ＱＳ５０／８０ｍｅｓｈ ２ｍ×１／８ｉｎｃｈを使用する。
図４に時間経過に伴う試料通過後のシアノゲンガス濃度を示す。
【００４５】
表２より、硝酸第２銅３水和物の添着量が増えるに従い青酸ガス除去性能が高くなり、クロルピクリンガス除去性能が低くなる傾向があることがわかる。また、図４より、実施例による除去材は、青酸ガス除去時にシアノゲンガスの発生を効果的に抑制していることがわかる。
【００４６】
実施例２０
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着して除去材を製作する。
【００４７】
実施例２０で調製した除去材の塩素ガス除去性能を確認するため、調製した除去材を内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、塩素ガス濃度５０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。試料充填管の下流で塩素ガス濃度を測定し、通過した空気中の塩素ガス濃度が１ｐｐｍに達した時間を塩素ガス除去性能とした。試験結果を表３に示す。
【００４８】
実施例２１
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレーダで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着して除去材を製作する。
【００４９】
実施例２１で調製した除去材の塩化水素ガス除去性能を確認するため、調製した除去材を内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、塩化水素ガス濃度１０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。試料充填管の下流で塩化水素ガス濃度を測定し、通過した空気中の塩化水素ガス濃度が５ｐｐｍに達した時間を塩化水素ガス除去性能とした。試験結果を表３に示す。
【００５０】
実施例２２
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着して除去材を製作する。
【００５１】
実施例２２で調製した除去材の亜硫酸ガス除去性能を確認するため、調製した除去材を内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、亜硫酸ガス濃度１０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。試料充填管の下流で亜硫酸ガス濃度を測定し、通過した空気中の亜硫酸ガス濃度が５ｐｐｍに達した時間を亜硫酸ガス除去性能とした。試験結果を表３に示す。
【００５２】
実施例２３
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着して除去材を製作する。
【００５３】
実施例２３で調製した除去材の硫化水素ガス除去性能を確認するため、調製した除去材を内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、硫化水素ガス濃度３０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。試料充填管の下流で硫化水素ガス濃度を測定し、通過した空気中の硫化水素ガス濃度が１０ｐｐｍに達した時間を硫化水素ガス除去性能とした。試験結果を表３に示す。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表３により、実施例２０乃至２３の除去材は、塩素ガス、塩化水素ガス、亜硫酸ガス、硫化水素ガスを有効に除去できることがわかる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の除去材によれば、青酸ガスを効率よく除去でき、しかも、人体に有害なクロムを使用することなく、シアノゲンガスを除去することが可能である。また、本発明の除去材は、クロルピクリンガスのような有機ガス、塩素ガスのようなハロゲンガス、更に塩化水素ガス、及び亜硫酸ガス等を効率よく除去できる。
【００５７】
また、本発明によれば、活性炭には青酸ガスを除去する機能と青酸ガス除去過程で発生したシアノゲンガスを除去する機能とを持ち合わせているため、単に本発明に係る除去材をランダムに充填するだけの簡単な操作で両機能を有する青酸ガス除去機を得ることができる。
また、活性炭への銅の添着と、水酸カリウムの添着とを連続した一連の過程でできるため、生産性が良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１及至実施例３、参考例１の青酸ガス除去試験時の経過時間と除去材から発生するシアノゲンガス濃度の関係を表したグラフ。
【図２】実施例４及至実施例７、参考例２の青酸ガス除去試験時の経過時間と除去材から発生するシアノゲンガス濃度の関係を表したグラフ。
【図３】実施例８及至実施例１１、参考例３の青酸ガス除去試験時の経過時間と除去材から発生するシアノゲンガス濃度の関係を表したグラフ。
【図４】実施例１２、同１５、同１６の青酸ガス除去試験時の経過時間と除去材から発生するシアノゲンガス濃度の関係を表したグラフ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性炭にクロムを添着せずに青酸ガス、シアノゲンガスの他、クロルピクリンガスのような有機ガス、塩素ガスのようなハロゲンガス、塩化水素ガス、及び亜硫酸ガスを除去する除去材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有害ガスあるいは有害蒸気を除去するため、活性炭を使用することは良く知られている。また、活性炭では除去できない青酸ガスおよび有害蒸気を除去するため、活性炭にその青酸ガスおよび有害蒸気を有効に除去できる物質として、銅とクロムとを添着した添着炭を使用することも知られている。
【０００３】
このため、現在存在する青酸ガス除去材は、そのほとんどが重金属である銅とクロムを含むことになるが、このクロムは、６価であるため人体に健康障害を起こす可能性がある。従って、６価のクロムを含む青酸ガス除去材を使用すると、その使用者は６価のクロムにより健康に重大な悪影響を受ける虞がある。
また、クロムを含む青酸ガス除去材は使用後に廃棄すると、環境を汚染する可能性がある。
【０００４】
しかし、クロムは、青酸ガスを除去する過程において発生するシアノゲン（ジシアン）ガスを有効に除去する働きがあるため、クロムを含む青酸ガス除去材からクロムを除くと、有害なクロムが除かれるものの、逆に、青酸ガスを除去する過程で発生するシアノゲンガスの除去ができなくなる。そして、このシアノゲンガスは青酸ガスと同程度に有害である。
【０００５】
そこで、クロムを使用することなく青酸ガス、及び青酸ガスを除去する過程で発生するシアノゲンガスを除去できる青酸ガス除去材として、銅を添着した活性炭層とアルカリ性の活性炭層とを交互に組み合わせて配置した青酸ガス除去材がすでに本発明者等で開発されている（特開平１１−１７９１９９号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この青酸ガス除去材は、銅を添着した活性炭層とアルカリ性の活性炭層との組合せであるため、青酸ガスを効率的に除去し、また発生するシアノゲンガスを抑制するには、各活性炭層の組合せがほぼ均質になるように組合わせる必要があるため、操作が煩雑になると言う問題があった。
【０００７】
更に、この青酸ガス除去材は、銅を添着した活性炭とアルカリ性活性炭とをそれぞれ別々に製造しなくてはならず、一連の工程で製造ができないと言う問題もあった。本発明は、このような問題を解決したクロムを使用しないで青酸ガス、シアノゲンガスの他、クロルピクリンガスのような有機ガス、塩素ガスのようなハロゲンガス、塩化水素ガス、及び亜硫酸ガスを除去できる除去材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明者等は、鋭意研究したところ、銅を添着した活性炭に水酸化カリウムを添着することにより上記の問題を解決できることを見出し本発明を開発した。具体的には、本発明に係る除去材は、銅を添着した活性炭に、活性炭１ｇ当り水酸化カリウムを１．０〜４．０ｍｍｏｌ添着したことを特徴とする。また本発明に係る除去材は、比表面積が１０００〜２２００ｍ２／ｇである活性炭に銅を添着した後、活性炭１ｇ当り水酸化カリウムを１．０〜４．０ｍｍｏｌ添着したことを特徴とする。更に、本発明に係る除去材の製造方法は、活性炭に銅を含む化合物を添着した後、加熱処理して、前記銅を添着した活性炭を形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する活性炭は、市販されている通常の活性炭（例えば，クラレＧＧ１０／２０，クラレケミカル社）を使用することができる。また、活性炭の比表面積は、銅、水酸化カリウムの添着量と青酸ガス、有害蒸気との接触頻度とを考慮して適宜設定できるが、比表面積が１０００〜２２００ｍ２／ｇであることが好ましい。
【００１０】
銅を添着した活性炭としては、活性炭に硝酸第２銅水和物、酢酸銅、炭酸銅を添着した後熱処理した活性炭を用いる。活性炭への銅の添着は、例えば、硝酸第２銅３水和物、酢酸銅、炭酸銅等の銅含有化合物を溶解した水溶液を、活性炭に撹拌しながら添加し、活性炭内部に充分含浸させた後、乾燥する工程を数回繰り返し、全ての水溶液を活性炭に添加した後、活性炭を乾燥させ加熱処理することで行う。
【００１１】
銅を添着した活性炭への水酸化カリウムの添着は、水酸化カリウム水溶液に銅を添着した活性炭を浸積処理することで行う。活性炭内部への水酸化カリウムの添着を促進するため、浸積処理過程で振とう処理することも可能である。水酸化カリウムの添着は、銅を添着した添着炭に原炭１ｇ当り１．０〜４．０ｍｍｏｌが好ましい。本発明に係る除去材は、青酸ガス、シアノゲンガスの他、クロルピクリンガスのような有機ガス、塩素ガスのようなハロゲンガス、塩化水素ガス、及び亜硫酸ガス等を効率的に除去できる。
【００１２】
次に、本発明の実施の形態を、実験結果と共に説明する。
実施例１
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１０２８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹枠しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り１ｍｍｏ１の水酸化カリウムを添着する。
【００１３】
実施例２
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１０２８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り２ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００１４】
実施例３
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍ１を、比表面積１０２８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹枠しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り３ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００１５】
実施例４
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り１ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００１６】
実施例５
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り２ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００１７】
実施例６
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り３ｍｍｏ１の水酸化カリウムを添着する。
【００１８】
実施例７
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り４ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００１９】
実施例８
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り１ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００２０】
実施例９
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り２ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００２１】
実施例１０
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り３ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００２２】
実施例１１
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｇ当り４ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００２３】
実施例１乃至実施例１１の効果を確認するため、以下の参考例１乃至参考例３を実施した。
参考例１
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍｌを、比表面積１０２８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。
【００２４】
参考例２
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍ１を、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。
【００２５】
参考例３
硝酸第２銅３水和物１５ｇを水２２．５ｇに溶かした水溶液１０ｍ１を、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭２５ｇに撹拝しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２鋼水溶液を活性炭に添着した後、空気中１１５℃で３０分、２００℃で３０分加熱処理する。
【００２６】
実施例１乃至１１、参考例１乃至３で調製した各除去材の青酸ガス除去性能を確認するため、各除去材を、それぞれ内径２０ｍｍの試料充填管に層高２．５ｃｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、青酸ガス濃度５０００ｐｐｍの空気を１．５７１／ｍｉｎで試料充填管を通過させた。試料充填管の下流側に、通過した空気中の青酸ガスを感知する検知紙を設置し、この検知紙の変色により青酸ガスの漏れを検出して青酸ガス除去性能を決定した。
【００２７】
この検知紙は、Ｏ−トリジン（ＪＩＳ Ｋ ８６６８）０．４ｇと氷酢酸４ｇを水７０ｍｌに溶かした溶液と、酢酸銅（ＪＩＳ Ｋ ８３７０）０．１ｇとグリセリン５ｇを水１００ｍｌに溶かした溶液とを等量混合した溶液を、細長く切ったろ紙（ＪＩＳ Ｐ ３８０１）にしみ込ませたものである。試験結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
青酸ガス除去性能試験中に充填試料から発生するシアノゲンガスは、充填試料を通過した空気を、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）付きガスクロマトグラフにより分析することにより検知できる。このときのガスクロマトグラフの設定条件は、カラム温度１００℃、ディテクター温度１２０℃、インジェクション温度１２０℃、キャリアガス（窒素ガス）流量４０ｍｌ／ｍｉｎであり、カラムはｐｏｒａｐａｃｋ ＱＳ５０／８０ｍｅｓｈ ２ｍ×１／８ｉｎｃｈを使用する。図１乃至３に時間経過に伴う試料通過後のシアノゲンガス濃度を示す。
【００３０】
表１より、銅のみの添着炭より、銅のみの添着炭に水酸化カリウムを添着した除去材の方が青酸ガス除去性能はよいことがわかる。また、表１より、比表面積の異なるどの活性炭を用いた吸着材でも活性炭１ｇ当たり水酸化カリウムを３ｍｍｏｌまで添着する場合、水酸化カリウムを添着するほど青酸ガス除去性能がのびていることがわかる。
【００３１】
また、図１及至同３より、比表面積１０２８ｍ２／ｇの活性炭および比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭を用いた除去材は、活性炭１ｇ当たり水酸化カリウムを３ｍｍｏｌまで添着する場合、水酸化カリウムを添着するほど青酸ガス除去時のシアノゲンガス発生の抑制効果は高く、比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭を用いた除去材は、水酸化カリウムを添着するほど青酸ガス除去時のシアノゲンガス発生の抑制効果は高くなる。この効果は除去材を作る元になる活性炭（原炭）の比表面積が大きいほどよいことがわかる。
【００３２】
実施例１２
硝酸第２銅３水和物１２０ｇを水１８０ｇに溶かした水溶液１５０ｇを、比表面積１３８１ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏ１の水酸化カリウムを添着する。
【００３３】
実施例１３
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積１３８１ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３４】
実施例１４
硝酸第２銅３水和物６０ｇを水９０ｇに溶かした水溶液を、比表面積１３８１ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３５】
実施例１５
硝酸第２銅３水和物１２０ｇを水１８０ｇに溶かした水溶液１５０ｇを、比表面積２２２０ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３６】
実施例１６
硝酸第２銅３水和物１２０ｇを水１８０ｇに溶かした水溶液１５０ｇを、比表面積１８１８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３７】
実施例１７
硝酸第２銅３水和物６０ｇを水９０ｇに溶かした水溶液を、比表面積１８１８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３８】
実施例１８
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この鋼のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００３９】
実施例１９
硝酸第２銅３水和物６０ｇを水９０ｇに溶かした水溶液を、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着する。
【００４０】
実施例１２及至１９で調製した各除去材の青酸ガス除去性能を確認するため、調製した各除去材を、それぞれ内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、青酸ガス濃度５０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。試料充填管の下流側に、通過した空気中に青酸ガスを感知する検知紙を設置し、この検知紙の変色により青酸ガスの漏れを検出して、充填試料の青酸ガス除去性能を決定した。
【００４１】
この検知紙は、Ｏ−トリジン（ＪＩＳ Ｋ ８６６８）０．４ｇと氷酢酸４ｇを水７０ｍｌに溶かした溶液と、酢酸銅（ＪＩＳ Ｋ ８３７０）０．１ｇとグリセリン５ｇを水１００ｍｌに溶かした溶液とを等量混合した溶液を、細長く切ったろ紙（ＪＩＳ Ｐ ３８０１）にしみ込ませたものである。試験結果を表２に示す。
【００４２】
また、実施例１２及至１９で調製した除去材のクロルピクリンガス除去性能を確認するため、調製した各除去材を、それぞれ内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２５℃、相対湿度５０％、クロルピクリンガス濃度５０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。除去材を通過した空気を水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）付ガスクロマトグラフで分析し５ｐｐｍのクロルピクリンガスを検知した時間をクロルピクリンガス除去性能とした。試験結果を表２に示す。
【００４３】
【表２】
青酸ガス除去性能試験中に充填試料から発生するシアノゲンガスは、充填試料を通過した空気を、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）付きガスクロマトグラフにより分析することにより検知できる。このときのガスクロマトグラフの設定条件は、カラム温度１００℃、ディテクター温度１２０℃、インジェクション温度１２０℃、キャリアガス（窒素ガス）流量４０ｍｌ／ｍｉｎであり、カラムはｐｏｒａｐａｃｋ ＱＳ５０／８０ｍｅｓｈ ２ｍ×１／８ｉｎｃｈを使用する。
図４に時間経過に伴う試料通過後のシアノゲンガス濃度を示す。
【００４５】
表２より、硝酸第２銅３水和物の添着量が増えるに従い青酸ガス除去性能が高くなり、クロルピクリンガス除去性能が低くなる傾向があることがわかる。また、図４より、実施例による除去材は、青酸ガス除去時にシアノゲンガスの発生を効果的に抑制していることがわかる。
【００４６】
実施例２０
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着して除去材を製作する。
【００４７】
実施例２０で調製した除去材の塩素ガス除去性能を確認するため、調製した除去材を内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、塩素ガス濃度５０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。試料充填管の下流で塩素ガス濃度を測定し、通過した空気中の塩素ガス濃度が１ｐｐｍに達した時間を塩素ガス除去性能とした。試験結果を表３に示す。
【００４８】
実施例２１
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレーダで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着して除去材を製作する。
【００４９】
実施例２１で調製した除去材の塩化水素ガス除去性能を確認するため、調製した除去材を内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、塩化水素ガス濃度１０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。試料充填管の下流で塩化水素ガス濃度を測定し、通過した空気中の塩化水素ガス濃度が５ｐｐｍに達した時間を塩化水素ガス除去性能とした。試験結果を表３に示す。
【００５０】
実施例２２
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着して除去材を製作する。
【００５１】
実施例２２で調製した除去材の亜硫酸ガス除去性能を確認するため、調製した除去材を内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、亜硫酸ガス濃度１０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。試料充填管の下流で亜硫酸ガス濃度を測定し、通過した空気中の亜硫酸ガス濃度が５ｐｐｍに達した時間を亜硫酸ガス除去性能とした。試験結果を表３に示す。
【００５２】
実施例２３
硝酸第２銅３水和物９０ｇを水１３５ｇに溶かした水溶液１１２．５ｇを、比表面積２１７８ｍ２／ｇの活性炭３００ｇに撹拌しながら加え１０分放置後エバポレータで４７℃２５分乾燥という操作を繰返しながら、すべての硝酸第２銅水溶液を活性炭に添着した後、空気中１００℃で３時間乾燥する。その後、２６０℃で加熱処理する。この銅のみを添着した添着炭に原炭１ｃｃ当り０．９ｍｍｏｌの水酸化カリウムを添着して除去材を製作する。
【００５３】
実施例２３で調製した除去材の硫化水素ガス除去性能を確認するため、調製した除去材を内径９５ｍｍの試料充填管に層高２０ｍｍになるように充填した。そして、温度２０℃、相対湿度５０％、硫化水素ガス濃度３０００ｐｐｍの空気を３０ｌ／ｍｉｎで除去材を充填した試料充填管に流した。試料充填管の下流で硫化水素ガス濃度を測定し、通過した空気中の硫化水素ガス濃度が１０ｐｐｍに達した時間を硫化水素ガス除去性能とした。試験結果を表３に示す。
【００５４】
【表３】
表３により、実施例２０乃至２３の除去材は、塩素ガス、塩化水素ガス、亜硫酸ガス、硫化水素ガスを有効に除去できることがわかる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の除去材によれば、青酸ガスを効率よく除去でき、しかも、人体に有害なクロムを使用することなく、シアノゲンガスを除去することが可能である。また、本発明の除去材は、クロルピクリンガスのような有機ガス、塩素ガスのようなハロゲンガス、更に塩化水素ガス、及び亜硫酸ガス等を効率よく除去できる。
【００５７】
また、本発明によれば、活性炭には青酸ガスを除去する機能と青酸ガス除去過程で発生したシアノゲンガスを除去する機能とを持ち合わせているため、単に本発明に係る除去材をランダムに充填するだけの簡単な操作で両機能を有する青酸ガス除去機を得ることができる。
また、活性炭への銅の添着と、水酸カリウムの添着とを連続した一連の過程でできるため、生産性が良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１及至実施例３、参考例１の青酸ガス除去試験時の経過時間と除去材から発生するシアノゲンガス濃度の関係を表したグラフ。
【図２】実施例４及至実施例７、参考例２の青酸ガス除去試験時の経過時間と除去材から発生するシアノゲンガス濃度の関係を表したグラフ。
【図３】実施例８及至実施例１１、参考例３の青酸ガス除去試験時の経過時間と除去材から発生するシアノゲンガス濃度の関係を表したグラフ。
【図４】実施例１２、同１５、同１６の青酸ガス除去試験時の経過時間と除去材から発生するシアノゲンガス濃度の関係を表したグラフ。
Claims (3)
- 銅を添着した活性炭に、活性炭１ｇ当り水酸化カリウムを１．０〜４．０ｍｍｏｌ添着したことを特徴とする青酸ガス、シアノゲンガス、クロルピクリンガス、ハロゲンガス、塩化水素ガス及び亜硫酸ガスを除去する除去材。
- 比表面積が１０００〜２２００ｍ２／ｇである活性炭に銅を添着した後、活性炭１ｇ当り水酸化カリウムを１．０〜４．０ｍｍｏｌ添着したことを特徴とする青酸ガス、シアノゲンガス、クロルピクリンガス、ハロゲンガス、塩化水素ガス及び亜硫酸ガスを除去する除去材。
- 活性炭に銅を含む化合物を添着した後、加熱処理して、前記銅を添着した活性炭を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された青酸ガス、シアノゲンガス、クロルピクリンガス、ハロゲンガス、塩化水素ガス及び亜硫酸ガスを除去する除去材の製造方法。
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