JPH02307511A

JPH02307511A - オゾン分解器

Info

Publication number: JPH02307511A
Application number: JP1127528A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Yoshimoto; 吉本　雅文; Tadao Nakatsuji; 忠夫仲辻; Kazuhiko Nagano; 永野　一彦
Original assignee: Sakai Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Sakai Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1990-12-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、気体等に含まれるオゾンを分解するためのオ
ゾン分解器に関する。

〈従来の技術〉気体中に含まれるオゾンは不快臭を発し、喉や肺の粘膜
を刺激するなどして健康にも悪影響を与えるため、環境
衛生上の見地から、これを除去することが求められてい
る。

オゾンの除去方法としては、従来より活性炭、ゼオライ
ト等の多孔性物質を用いる吸着法、Ｍ　ｎ　０２等の触
媒を用いる酸化分解法等が用いられていた。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、従来のオゾンの除去方法はいずれも満足
しうるちのではなかりた。

すなわち、吸着法の場合は、吸着剤が飽和するたびに再
生、交換等を要し、メンテナンスに多大の労力と費用が
必要であった。

また、酸化分解法では、吸着法の場合のような問題はな
いものの、従来使用されていたオゾン分解用触媒では十
分にオゾンを酸化分解することができないか、あるいは
高負荷条件下（高濃度、高ＳＶ）において触媒が劣化す
るという問題があった。

これらの問題を解消させるために、オゾン含有排ガスの
温度を上げることが考えられるが、昇温コストが高くな
るため実用的ではない。

本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであって、高
負荷条件下（高濃度、高Ｓ■）においても高い反応速度
でオゾンを酸化分解することができ、しかも経済的なる
オゾン分解器を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉本発明のオゾン分解器は、オゾン分解用触媒および導電
性材料を含有したハニカム成形体をケージジグ−に装着
すると共に、このハニカム成形体の両端に導電線を接続
したものである。

すなわち、本発明は、オゾン分解用触媒および導電性材
料を含有したハニカム成形体に通電することにより、前
記導電性材料が抵抗体となって発熱し、これによって触
媒が加熱されることを利用したものであって、触媒の加
熱により触媒表面でのオゾンの分解が効率よく行われ、
高負荷条件下でも触媒の劣化が防止され、長期間にわた
って効果を持続させることができる。しかも、ガス自体
を昇温させるものではないため、経済的である。

本発明で使用される触媒としては、従来よりオゾンの分
解能を有するものとして公知である触媒、例えばＭ　ｎ
　Ｏ２、Ｃｕ　Ｏｓ　Ｆ　ｅ　２０３　、Ａ　ｇ　２０
、Ｎ１ｐＳＣｏ３０ａ　、Ｐｔ５Ｐｄ等の１種または２
種以上を組み合わせたもの、さらに本発明者らがすでに
出願しているＭ　ｎ　０２−　Ｔ　ｉＯ２、Ｍ　ｎ０２
−アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属酸化物
、酸化物生成エンタルピーが１００ｋｃａｌ／ｇ酸素原
子以下の金属を担持したゼオライト触媒をあげることが
できる。

また、導電性材料としては、例えばグラファイト、カー
ボンファイバー、炭化ケイ素、銀、ニッケルクロム合金
、クロムアルミニウム合金、ステンレス等があげられる
。導電性材料の形状は特に制限されるものではなく、粉
体、ウィスカー状、短繊維等の種々の形状で使用するこ
とができる。

これらの触媒および導電性材料を混合する成形材料とし
ては、例えばメチルセルロース、ポリビニルアルコール
、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエ
ステル等があげられる。

ハニカム成形体内での前記触媒の含有量は約３０〜７０
％であるのが好ましい。触媒含有量−がこの範囲よりも
大なるときはそれに見合うオゾン分解効率の改善がなく
、経済的に不利であり、また触媒含有量がこの範囲より
も小なるときは充分な窒素酸化物除去効果が得られない
。

また、ハニカム成形体内での導電性材料の含有量は約７
０〜３０％であるのが好ましく、これよりも含有量が少
ないと、十分な発熱が得られず、またこれよりも大なる
ときは触媒とオゾンとの接触を阻害するおそれがある。

前記触媒、導電性材料および成形材料は均一に混合した
後、押出し成形等の適宜な成形法によりハニカム形に成
形される。なお、押出し性を改良するために粘土等の可
塑性材料を上記組成中に加えてもよい。

成形した成形体はそのままでも使用可能であるが、さら
に焼成して成形材料を炭化すると、より導電性を向上さ
せることができる。

第１図に本発明におけるハニカム成形体の一例を示す。

第１図のハニカム成形体１は、正方形の貫通孔を全面に
渡って多数配設したものであって、このものをケーシン
グ内に装着してオゾン分解器を得る。第２図は貫通孔５
の形状を示す部分拡大図である。また、第１図において
、２，３はいずれも電極（例えば厚さ０．１ａ程度の銅
板、ステンレス板等）であり、ハニカム成形体１の両側
に密着して配置される。これらの電極２．３にはそれぞ
れ導電線４，４が接続され、ハニカム成形体１内に通電
可能に構成される。

オゾン分解器の使用に際しては、オゾン含有ガスは第１
図に矢印で示す方向またはその逆方向に流され、前記貫
通孔５内を通過する。その際、貫通孔４の内壁面の触媒
成分と接触して、オゾンが分解される。

ハニカム成形体における貫通孔の形状は特に限定される
ものではなく、四角形のほか、六角形、三角形等の任意
の形状が採用可能である。また、ハニカム成形体の壁厚
さく第２図におけるｔ）は約０．１〜１．０ｓ＋ｍ程度
、ピッチ（同図におけるｐ）は約１．０〜７．ＯＩ程度
が適当である。

触媒を担持する発熱基材の発熱温度は３０℃以上、好ま
しくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上であるの
が適当である。触媒温度が３０”Ｃを下回ると、オゾン
が触媒と反応し、生成する高原子価酸化物が分解されず
、触媒中に酸素が蓄積するので、分解サイクル速度が徐
々に低下し、その結果分解反応速度（分解活性）が低下
するため、好ましくない。

また、これらの反応速度が低下しない温度は、触媒活性
成分および単位触媒量へのオゾンの負荷量（単位時間あ
たりのオゾン量）によって決まる。

これらを表す量として、本発明者らは、面積速度（ＡＶ
Ｘａｒｅａ　　ｖｅｒｏｃｉｔｙ　　ＩＴ１′４＊Ｈｒ
・・・反応量（Ｎ　ｍ’　／　Ｈ）を単位容積の触媒あ
たりのガス接触面積（ｍ”　４　）で除した値である）
と入口オゾン濃度（ｐｐｍ）との積（以下、ＣＡという
）を用いて表した。例えばＣＡが１０（＋０００のとき
、ＭｎＯ２触媒では６０℃であり、Ｍｎ０ｚ　−Ａｇｚ
Ｏ触媒（Ｍｎ０２８０重量％、Ａｇｚ　０２０重量％）
では５５℃、Ｍｎ０２−Ａｇ２０−ＴｉＯ２触媒（Ｍｎ
Ｏｚ７０重量％、Ａｇ２０１０重量％、Ｔｉ０２２０重
量％）では４０℃である。また、ＣＡが１０００のとき
、上記各触媒てそれぞれ５５℃、５０℃および３５℃で
ある。

また、オゾン分解率は、同一温度、同一オゾン濃度条件
下ではＡＶによって規定されるが、使用したハニカム成
形体における貫通孔の大きさや触媒の担持状態等によっ
て変化する。

〈実施例〉次に、実施例をあげて本発明のオゾン分解器を詳細に説
明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定さ
れるものではない。

実施例１比表面積３２ｒｎ２／ｇ１平均粒子径３０μであるＭｎ
０ｚ　−Ａｇｚ　０−ＴｉＯｚ　　（ＭｎＯｚ　７０重
量％、Ａｇｚ０１０重量％、Ｔｉ０ｚ２０重量％）の２
ｋｇと、グラフフィト粉末（和光紬薬製の導電性材料）
６００ｇと、Ｈｉメトローズ（メチルセルロース、信越
化学■製の商品名）の６０ｇと、水とを充分に混練した
後、ピッチが１．３■、壁厚が０．２■のハニカム成形
用ダイスを装着した押出し機にて押出し、得られた成形
体を通風乾燥後、１００℃で１■時間乾燥させ、４５０
℃で３時間焼成した。このハニカム成形体を縦３０ＩＷ
ＩＩＩ×横３０１×長さ２０ｍ１こカッティングし、銅
電極を両側面に取付け、抵抗を測定したところ、３１４
Ωであった。

このものを、ケーシング１内に装着してオゾン分解器を
得た。

オゾン分解試験実施例１で得たオゾン分解器を用いてオゾン分解試験を
行った。すなわち、エアーをオゾン発生器に通じて所定
濃度のオゾンを含有させた後、オゾン分解器に導入し、
オゾン分解器を通過したエアー中のオゾン濃度をオゾン
分析計にて測定し、次式によりオゾン分解率を求めた。

（Ｃ＋　−Ｃ２）／Ｃ＋　ｘｌＯＯただし、Ｃ１・・・オゾン分解器の入口でのオゾン濃度Ｃ２・・
・オゾン分解器の出口でのオゾン濃度その結果を次表に
示す。このとき、オゾン分解器内のハニカム成形体には
電流を通じて次表に示す温度に加熱した。その他の反応
条件は次表に示す通りである。なお、触媒層の温度およ
びガス出口温度ははそれぞれ側温抵抗体により測定した
。

（以下余白）表から、ハニカム成形体への通電によりハニカム成形体
の温度を上げるほど、オゾン分解率が高く、その効果が
長期間にわたって持続していることがわかる。

〈発明の効果〉このように、本発明では、オゾン分解用触媒および導電
性材料を含有したハニカム成形体に通電可能に構成した
ことにより、前記導電性材料が抵抗体となって発熱し、
これによって触媒が加熱され、触媒表面でのオゾンの分
解が効率よく行われるため、高負荷条件下でも触媒の劣
化が防止され、長期間にわたって効果を持続させること
ができる。

しかも、ガス自体を昇温させるものではないため、経済
的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるハニカム成形体の一例を示す概
略断面図、第２図はその部分拡大図であるである。１・・・ハニカム成形体、２．３・・・電極、４・・・
導電線、５・・・貫通孔１・・・ハニカム成形体２．３・・・電極４・・・導電線５・・・貫通孔第１図 ↓ 第２図

Claims

【特許請求の範囲】

１、オゾン分解用触媒および導電性材料を含有したハニ
カム成形体をケーシング内に装着すると共に、このハニ
カム成形体の両端に導電線を接続したことを特徴とする
オゾン分解器。