JP5528234B2 - 硫黄系臭気脱臭剤 - Google Patents
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Description
1)塩酸又は臭化水素酸と、鉄化合物、銅化合物及びニッケル化合物から成る群から選択される1又は複数の金属化合物と、臭化水素とが多孔質担体に担持されてなる脱臭剤、
2)前記金属化合物が塩化第2鉄、塩化第1鉄、硝酸鉄、臭化鉄、塩化銅及び塩化ニッケルから成る群から選択される、1)に記載の脱臭剤、
3)前記塩酸又は臭化水素酸が、それぞれ塩化水素又は臭化水素として1.2〜4.5重量%前記多孔質担体に担持されている、1)又は2)に記載の脱臭剤、
4)前記金属化合物の金属成分が0.5〜4.4重量%前記多孔質担体に担持されている、1)〜3)のいずれかに記載の脱臭剤、
5)前記多孔質担体が活性炭である、1)〜4)のいずれか記載の脱臭剤、
6)前記活性炭が粒状又はハニカム状である、5)に記載の脱臭剤、
7)塩酸又は臭化水素酸と、鉄化合物、銅化合物及びニッケル化合物から成る群から選択される1又は複数の金属化合物と、臭化水素とを多孔質担体に担持させる工程を含んで成る、1)〜6)のいずれかに記載の脱臭剤の製造方法、
8)1)〜6)のいずれかに記載の脱臭剤を含む脱臭手段を備えている、脱臭装置、
を提供する。
イ)吸着剤、脱臭剤の調製
(参考例1)
臭化水素11重量部、塩化第2鉄9.9重量部、35%塩酸を7重量部を水に溶解させ、無機酸で処理したヤシ殻活性炭100重量部に吸水担持を行った。その後、100℃で5時間乾燥させて試料を調製した。無機酸で処理したヤシ殻活性炭は、ベンゼン吸着量31wt%以上になるよう賦活を進めたヤシ殻活性炭を塩酸で前処理した物である。
無機酸の35%塩酸の代わりに、48%臭化水素酸11.3重量部に変え、その他は参考例1と同様にサンプル調製を実施した。
無機酸の35%塩酸の代わりに、98%硫酸6.7重量部に変え、その他は参考例1と同様にサンプル調製を実施した。
無機酸の35%塩酸の代わりに、85%リン酸8.7重量部に変え、その他は参考例1と同様にサンプル調製を実施した。全てのサンプルの無機酸量は、0.07mol/100gになるよう調製した。
上記脱臭剤及び吸着剤の硫化水素、硫化メチル脱臭性能について試験した。直径30mmのガラスカラムに上記サンプル各18mlを採取し、硫化水素(30ppm)、硫化メチル(5ppm)の2種類の臭気を、3L/minで通過させた。経時時間毎に、この入りガスと出口ガスの濃度を測定し、以下の式から浄化率を算出した。
活性炭内の有機物などの揮発成分量を評価する指標として、耐久前の各脱臭剤及び吸着剤の揮発分(%)を測定した。揮発分の測定は、以下の揮発分分析(JIS K 1474分析法)に従い行った。揮発分分析は、細孔内に蓄積されている揮発成分量を分析する為に使用され、一般に活性炭の劣化状態の確認に使用されたりする。今回、硫化水素を通気させる前の耐久前の揮発分量は、薬剤担持による細孔の閉塞の指標として測定した。
揮発分(%) = 減量(g) ÷ 試料重量(g) × 100
イ)脱臭剤及び吸着剤の調製
(参考例3)
臭化水素11重量部、硝酸鉄9.5重量部、35%塩酸を7重量部を水に溶解させ、無機酸で処理したヤシ殻活性炭100重量部に吸水担持を行った。その後、100℃で5時間乾燥させて試料を調製した。
臭化水素11重量部、35%塩酸を7重量部を水に溶解させ、無機酸で処理したヤシ殻活性炭100重量部に吸水担持を行った。その後、100℃で5時間乾燥させて試料を調製した。
上記脱臭剤及び吸着剤の硫化メチル脱臭性能について、上述した評価方法に従い試験した。結果を図2に示す。参考例1及び3の脱臭剤はいずれも高い硫化メチル除去性能を示したのに対し、鉄化合物を担持していない比較例3の吸着剤は硫化メチル除去性能が劣っていた。これらの結果から明らかなように、鉄化合物の有無により硫化水素浄化性能は顕著に異なり、また、鉄化合物の種類は高い浄化性能に影響を及ぼさない。理論に拘束されることを意図するものではないが、鉄化合物は、酸化触媒である臭素の助触媒として機能すると考えられる。
イ)脱臭剤及び吸着剤の調製
(参考例4〜8、比較例4、5)
参考例1と同様の工程により、塩酸量の異なる脱臭剤及び吸着剤を調製した(比較例4、参考例4〜8、比較例5)。各脱臭剤及び吸着剤は、塩酸量を7重量部から、2.5重量部(比較例4)、4重量部(参考例4)、5重量部(参考例5)、9重量部(参考例6)、12重量部(参考例7)、13重量部(参考例8)、15重量部(比較例5)へ変更した以外、参考例1の脱臭剤と同じである。
上記脱臭剤及び吸着剤の硫化水素脱臭性能について、上述した評価方法に従い試験した。調製した吸着剤上の塩素含有量(重量%)及びpHの結果を以下の表に、そして塩素含有量と400時間硫化水素を通気させた後の硫化水素浄化率(%)との関係について、結果を図3に示す。塩素含有量の測定は、粉末状にしたサンプルを蛍光X線分析装置(スペクトリス社製Axios)にかけて行った。
イ)吸着剤の調製
(比較例6)
塩化第2鉄を添加しなかった点を除き、参考例1と同様の工程により吸着剤を調製した(比較例6)。
参考例1の脱臭剤及び比較例6の吸着剤について、揮発性ハロゲンである塩素の含有量を測定した。試料として400時間硫化メチルを通気させる前と後の吸着剤を用い、これらの脱臭剤及び吸着剤を蛍光X線分析装置(スペクトリス社製Axios)にかけた。結果を図4に示す。
イ)脱臭剤の調製
(参考例9〜14)
参考例1と同様の工程により、塩化第2鉄量の異なる脱臭剤を調製した(参考例9〜14)。各脱臭剤は、塩化第2鉄を9.9重量部から、3重量部(参考例9)、4重量部(参考例10)、6重量部(参考例11)、12重量部(参考例12)、15.5重量部(参考例13)、16重量部(参考例14)へ変更した以外、参考例1の脱臭剤と同じである。
上記脱臭剤の硫化メチル脱臭性能について、上述した評価方法に従い試験した。調製した脱臭剤上の鉄の量(重量%)と、400時間硫化水素を通気させる前と後の塩素量(%重量)(それぞれ耐久前及び耐久後)と、耐久後の脱臭剤の硫化メチル浄化率(%)を測定した。塩素量の結果は、蛍光X線分析装置(スペクトリス社製Axios)を用いて得られたものである。試験結果を以下の表並びに図5及び6に示す。
イ)脱臭剤及び吸着剤の調製
(実施例15、16、比較例7)
参考例1と同様の工程により、異なる金属化合物を担持した二種類の脱臭剤、そして金属化合物を担持していない吸着剤を調製した(それぞれ、実施例15、16及び比較例7)。具体的には、塩化第2鉄の代わりに実施例15では塩化銅を、そして実施例16では塩化ニッケルを使用した。金属化合物の種類や有無を除き、上記吸着剤は参考例1の脱臭剤からの変更点はない。当該脱臭剤及び吸着剤を以下の表に要約する。
イ)脱臭剤の調製
(参考例17)
臭化水素11重量部、塩化第2鉄9.9重量部、35%塩酸を7重量部を水に溶解させ、活性炭ハニカム100重量部をその水溶液中に浸漬担持させ、水切り後、100℃で5時間乾燥させた。その後、30mmφにカットし、2.55cmの高さに揃え18mlに脱臭剤を調製した。
上記脱臭剤の脱臭性能を前述の評価方法に従い評価した。結果を以下の表に示す。
イ)吸着剤の調製
(比較例8)
一般的な中性ガス用吸着剤として、比表面積1100m2/gのヤシ殻活性炭に臭化カリウム8重量部、75%硫酸7重量部を吸水担持させ、100℃で5時間乾燥させることでサンプルを作成した。
参考例1の脱臭剤と、比較例1及び比較例8の吸着剤をそれぞれサンプルとして300mmφの塩ビカラムに充填した簡易脱臭装置を作成し、一般的な下水処理場の実ガスを通気させて、上記浄化率の測定試験に基づき約3ヶ月間脱臭評価を行った。結果を以下の表に示す。
一般に、N = 10 log(D/T) N:臭気指数 D/T:臭気濃度 で示される。
Claims (8)
- 塩酸又は臭化水素酸と、銅化合物及びニッケル化合物から成る群から選択される1又は複数の金属化合物と、臭化水素とが多孔質担体に担持されてなる脱臭剤。
- 前記金属化合物が塩化銅及び塩化ニッケルから成る群から選択される、請求項1に記載の脱臭剤。
- 前記塩酸又は臭化水素酸が、それぞれ塩化水素又は臭化水素として1.2〜4.5重量%前記多孔質担体に担持されている、請求項1又は2に記載の脱臭剤。
- 前記金属化合物の金属成分が0.5〜4.4重量%前記多孔質担体に担持されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の脱臭剤。
- 前記多孔質担体が活性炭である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の脱臭剤。
- 前記活性炭が粒状、ハニカム状又はフィルター状である、請求項5に記載の脱臭剤。
- 塩酸又は臭化水素酸と、銅化合物及びニッケル化合物から成る群から選択される1又は複数の金属化合物と、臭化水素とを多孔質担体に担持させる工程を含んで成る、請求項1〜6のいずれか1項に記載の脱臭剤の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の脱臭剤を含む脱臭手段を備えている、脱臭装置。
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