JP6512855B2 - ヨウ素担持用組成物、その組成物を用いて調製した脱臭剤並びにその製造方法及びそれを用いた脱臭方法 - Google Patents
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Description
《態様1》
0.1〜10重量部のヨウ化物、及び0.216〜1.20重量部の酸化剤を含み、前記ヨウ化物に対する前記酸化剤のモル比は、0.05以上0.80以下であり、前記酸化剤は、ヨウ素酸以外のハロゲンオキソ酸又はその塩である、ヨウ素担持用水系組成物。
《態様2》
前記ヨウ化物が、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化カドミウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化コバルト(II)、ヨウ化ストロンチウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化ニッケル(II)、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ルビジウム、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、態様1に記載の水系組成物。
《態様3》
前記ハロゲンオキソ酸が、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、次亜臭素酸、亜臭素酸、臭素酸、及び過臭素酸からなる群より選択される、態様1又は2に記載の水系組成物。
《態様4》
0.1〜5.0重量部の無機酸をさらに含む、態様1〜3のいずれか一項に記載の水系組成物。
《態様5》
態様1〜4のいずれか一項に記載の水系組成物を、100重量部の多孔質担体に担持させてなる、脱臭剤。
《態様6》
前記多孔質担体が、活性炭である、態様5に記載の脱臭剤。
《態様7》
脱臭剤100g当たりに100mg以上のヨウ素を担持している活性炭からなる脱臭剤であって、
その1.5gを、エタノール20mlに浸漬させてヨウ素を溶解した液から、活性炭を除去して、10g/Lのデンプン水溶液を2ml添加して、さらに0.10mol/Lの硝酸銀水溶液を2mlで添加して得た液の沈殿物が、5mg以下である、脱臭剤。
《態様8》
0.1〜10重量部のヨウ化物、及び1.0〜12重量部の酸化剤を含む水系組成物を調製する工程;
前記水系組成物を、100重量部の多孔質担体に吸水担持させる工程;及び
前記吸収担持した多孔質担体を乾燥する工程、
を含む脱臭剤の製造方法。
《態様9》
態様1〜7に記載の脱臭剤と硫化水素を含むガスとを接触させる工程を含む、ガスの脱臭方法。
ヨウ化物としては、水系組成物中で、酸化剤と反応してI3 −を生成するものであれば特に限定されない。本発明で用いるヨウ化物は、20℃において2.0g/100gH2O以上、5.0g/100gH2O以上、10g/100gH2O以上、又は50g/100gH2O以上の水溶性を有することが好ましい。
酸化剤としては、ヨウ素酸以外のハロゲンオキソ酸を用いる。このような酸化剤は、水系組成物中で、溶解したヨウ化物と反応してI3 −を効果的に生成できる。
本発明の水系組成物は、溶媒として水を含む。また水と混和性のある他の溶媒、例えばエタノールを含むこともできる。
本発明の脱臭剤で用いる多孔質担体としては、ヨウ素を担持して脱臭剤として用いることができるのであれば特に限定されない。多孔質担体としては、破砕炭やペレット炭等の粒子状、ハニカム状、繊維状、シート状等の形態が挙げられる。
本発明の脱臭方法は、上記の脱臭剤と硫化水素を含む排ガスとを接触させる工程を含む。この方法は、例えばし尿処理施設、下水処理施設、ゴミ処理施設、事務所ビルの廃水処理施設、食品工場等で実施することができる。本発明の脱臭方法は、上記の脱臭剤を他の脱臭剤と組み合わせて使用することもできる。特に中性硫黄に対して高い脱臭性能を有する臭素又は遷移金属化合物を含む脱臭剤とを組み合わせることができる。
実施例1
ヨウ化アンモニウム5重量部(5グラム、0.034mol)及び次亜塩素酸ナトリウム(濃度12wt%水溶液)7重量部(7グラム、0.011mol、すなわち固形分濃度で0.84重量部)を水に溶解させ、この水系組成物をヤシ殻活性炭100重量部(100グラム)に吸水担持させた。その後、100℃で5時間乾燥させて、実施例1の脱臭剤を調製した。
35%濃度の塩酸1.0重量部を水系組成物にさらに加えた以外は、実施例1と同じ方法で実施例2の脱臭剤を調製した。
用いる次亜塩素酸ナトリウムの量を変えた以外は、実施例1と同じ方法で実施例3〜5の脱臭剤を調製した。
用いるヨウ化アンモニウムの量を変えた以外は、実施例2と同じ方法で実施例6〜8の脱臭剤を調製した。
次亜塩素酸ナトリウムの代わりに、次亜塩素酸を水系組成物に加えた以外は、実施例1と同じ方法で、実施例9の脱臭剤を調製した。
ヨウ化アンモニウムの代わりに、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、及びヨウ素酸ナトリウムを水系組成物に加えた以外は、実施例1と同じ方法で、実施例10〜12の脱臭剤を調製した。ここでは、実施例1と同量のヨウ素量(0.034mol)となる様に、これらのヨウ素源を用いた。
同量のヨウ素量(0.034mol)となる様に各ヨウ化物又はヨウ素源を水に溶解させた後、実施例1と同様の処理を行い、比較例1〜6に記載の脱臭剤を調製した。但し、ここでは酸化剤を用いておらず、また比較例3については、水に溶解させる為、ヨウ素とヨウ化カリウムのヨウ素のモル数比が2:3となるように調製した(JISヨウ素吸着力測定の調製方法)。
あらかじめ酸洗浄でカリウムを0.1重量%以下にさせたヤシ殻活性炭を用いた以外は比較例1と同じ方法で、比較例7の脱臭剤を調製した。
次亜塩素酸ナトリウムの代わりに、5重量部の塩酸、リン酸、硫酸、及び過マンガン酸カリウム(固形分)を水系組成物に加えた以外は、実施例1と同じ方法で、比較例8〜11の脱臭剤を調製した。
用いる次亜塩素酸ナトリウムの量を変えた以外は、実施例1と同じ方法で比較例12の脱臭剤を調製した。
ヨウ化アンモニウムを用いなかったこと以外は、実施例1と同じ方法で比較例13の脱臭剤を調製した。また、用いるヨウ化アンモニウムの量を変えた以外は、実施例1と同じ方法で比較例14の脱臭剤を調製した。
次亜塩素酸ナトリウムの代わりに、5重量部の過マンガン酸ナトリウム(固形分)を水系組成物に加えた以外は、実施例1と同じ方法で、比較例15の脱臭剤を調製した。
脱臭性能の評価
30mmφガラスカラムに脱臭剤10mlを入れて、硫化水素10ppmを含み、かつ室温で相対湿度を80%に調整したガスを、カラムに5L/minで、ワンパスで通過させ続けた。120分後、入りガスと出口ガスの濃度を測定し、以下の式で定義される浄化率を算出した。カラムに流通させる際の線速度(LV)は、0.12m/secとし、空間速度(SV)は30,000/hであった。
浄化率(%)={(C0−C)/C0}×100
(C0:入りガス濃度(ppm)、C:出口ガス濃度(ppm))
測定機器:島津製作所製GC−14B(FPD)
カラム:β,β’−ODPN 25% Chromosorb 60〜80メッシュ、内径3.0mmφ×3000mm、ガラスパックドカラム
温度:注入口/検出器150℃;カラム70℃
30mmφガラスカラムに脱臭剤10mlを入れて、硫化水素を約3500ppm含む20Lテドラーバッグに定量ポンプを介して接続し、平衡になるまで循環させた。脱臭剤自重の11wt%に相当する硫化水素を吸着処理させ、これを耐久後の脱臭剤とした。耐久試験前の脱臭剤の浄化率と、耐久試験後の脱臭剤の浄化率との差を、耐久性の評価に用いた。
脱臭剤に担持されているヨウ素が、I3 −となっているのか、I−となっているのかを次のようにして評価した:
1.5gの脱臭剤を、エタノール20mlに浸漬し、活性炭微粉を濾過で除去し、助剤としてデンプン(10g/L)をビュレットで数滴添加して評価溶液を調製した。その直後に硝酸銀(0.10mol/L)をビュレットで数滴添加して、遠心分離で沈殿物を分離し、上澄み液を除去後、乾燥させて沈殿物の重量測定を行った。
以下の表1に実施例1〜12及び比較例1〜15の脱臭剤の脱臭性能及び耐久性についての評価結果を示す。
以下の表2に、実施例1〜8並びに比較例1及び15の脱臭剤についての担持されているヨウ素形態についての評価結果を示す。
Claims (9)
- 多孔質担体にヨウ素を担持させるためのヨウ素担持用水系組成物であって、前記多孔質担体100重量部に対して、0.1〜10重量部のヨウ化物、及び0.216〜1.20重量部の酸化剤を含み、前記酸化剤は、ヨウ素酸以外のハロゲンオキソ酸又はその塩である、ヨウ素担持用水系組成物。
- 前記ヨウ化物が、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化カドミウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化コバルト(II)、ヨウ化ストロンチウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化ニッケル(II)、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ルビジウム、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1に記載の水系組成物。
- 前記酸化剤が、次亜塩素酸ナトリウム又は次亜塩素酸である、請求項1又は2に記載の水系組成物。
- 前記ヨウ化物に対する前記酸化剤のモル比は、0.05以上0.80以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の水系組成物。
- 0.1〜5.0重量部の無機酸をさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の水系組成物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の水系組成物を、100重量部の活性炭に担持させてなる、脱臭剤。
- 脱臭剤100g当たりに100mg以上のヨウ素を担持している活性炭からなる脱臭剤であって、
その1.5gを、エタノール20mlに浸漬させてヨウ素を溶解した液から、活性炭を除去して、10g/Lのデンプン水溶液を2ml添加して、さらに0.10mol/Lの硝酸銀水溶液を2mlで添加して得た液の沈殿物が、5mg以下である、脱臭剤。 - 0.1〜10重量部のヨウ化物、及び0.216〜1.20重量部の、ヨウ素酸以外のハロゲンオキソ酸又はその塩である酸化剤を含む水系組成物を調製する工程;
前記水系組成物を、100重量部の多孔質担体に吸水担持させる工程;及び
前記吸収担持した多孔質担体を乾燥する工程、
を含む脱臭剤の製造方法。 - 請求項6又は7に記載の脱臭剤と硫化水素を含むガスとを接触させる工程を含む、ガスの脱臭方法。
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