JP3605054B2 - 青酸ガス除去材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、青酸ガス除去材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
青酸ガスを有効に除去するには、活性炭上に銅とクロムの存在が必要であることは良く知られている。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んでいるが、このクロムは、６価であるため人体に悪影響を与える可能性がある。
また、クロムを含む青酸ガス除去材を使用後に廃棄すると、環境を汚染する可能性がある。
【０００３】
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。
【０００４】
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、銅を含む化合物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）。
【０００５】
【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、銅を含む化合物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。
【０００６】
更に、この青酸ガス除去材は、銅を含む化合物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青酸ガス除去材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、活性炭の比表面積を適当に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、本発明に係る青酸ガス除去材は、比表面積が９００〜１２００ｍ２／ｇである活性炭に硝酸第２銅の水和物、炭酸銅から選ばれた銅化合物を添着した後、加熱処理したことを特徴とする。また、本発明に係る青酸ガス除去材の製造方法は、比表面積が９００〜１２００ｍ２／ｇである活性炭に硝酸第２銅の水和物、炭酸銅から選ばれた銅化合物を溶解した水溶液を添加した後、乾燥させ加熱処理することを特徴とする。
【０００８】
【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、銅化合物の添着量と青酸ガスとの接触頻度とを考慮して適宜設定できるが、図２及び図３に示すように、比表面積が９００〜１２００ｍ２／ｇであることが好ましい。
【０００９】
活性炭への銅化合物の添着は、活性炭に硝酸第２銅の水和物、酢酸銅、炭酸銅から選ばれた銅化合物を添着した後熱処理することで行う。例えば、硝酸第２銅３水和物、酢酸銅、炭酸銅等の銅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。
【００１０】
次に、本発明の実施例を、比較例と共に説明する。
比較例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７１２ｍ２／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分加熱処理した。
【００１１】
比較例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８９２ｍ２／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分加熱処理した。
【００１２】
実施例
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分加熱処理した。
【００１３】
比較例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１２７８ｍ２／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分加熱処理した。
【００１４】
比較例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１５４７ｍ２／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分加熱処理した。
【００１５】
比較例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分加熱処理した。
【００１６】
実施例及び比較例１乃至５の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。
【００１７】
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。
【００１８】
【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。
【００２０】
表１より、比表面積７１２ｍ２／ｇの活性炭、比表面積８９２ｍ２／ｇの活性炭、比表面積１２７８ｍ２／ｇの活性炭、比表面積１５４７ｍ２／ｇの活性炭および比表面積２０７２ｍ２／ｇの活性炭を用いた除去材よりも、比表面積が１０２８ｍ２／ｇの活性炭を用いた除去材は、青酸ガスを有効に除去できることがわかる。また、図１より、同様に比表面積が１０２８ｍ２／ｇの活性炭を用いた除去材は、青酸ガス除去時に発生するシアノゲンガスを有効に除去できることがわかる。
【００２１】
図２は、比較例１乃至２、実施例、比較例３乃至５の順で各青酸ガス除去試験の結果を、除去材に使用した活性炭の比表面積と青酸ガス除去性能との関係で表したグラフである。また、図３は、同様な順で各青酸ガス除去試験の結果を、除去材に使用した活性炭の比表面積と青酸ガス除去試験時に除去材から発生するシアノゲンガス濃度が１０ｐｐｍに達したときの時間との関係で表したグラフである。
図２及び図３より、比表面積９００ｍ２／ｇ〜１２００ｍ２／ｇの活性炭を用いれば、青酸ガス及び青酸ガス除去時に発生するシアノゲンガスを有効に除去できる除去材を作成できることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の除去材によれば、実験結果から明らかなように、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。
【００２３】
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、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材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例及び比較例１及至５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】実施例及び比較例１乃至５の各青酸ガス除去試験の結果を、除去材に使用した活性炭の比表面積と青酸ガス除去性能との関係で表したグラフ。
【図３】実施例１及び比較例１及至５の各青酸ガス除去試験の結果を、除去材に使用した活性炭の比表面積と青酸ガス除去試験時に除去材から発生するシアノゲンガス濃度が１０ｐｐｍに達したときの時間との関係で表したグラフ。
Claims (2)
- 比表面積が９００〜１２００ｍ２／ｇである活性炭に硝酸第２銅の水和物、炭酸銅から選ばれた銅化合物を添着した後、加熱処理したことを特徴とする青酸ガス除去材。
- 比表面積が９００〜１２００ｍ２／ｇである活性炭に硝酸第２銅の水和物、炭酸銅から選ばれた銅化合物を溶解した水溶液を添加した後、乾燥させ加熱処理することを特徴とする請求項１に記載の青酸ガス除去材の製造方法。
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