JPH03154618A - 吸着・燃焼分解方法 - Google Patents

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、気体中に含有される被吸着成分を吸着機能を
備えた触媒（以下吸着性触媒と言うこともある）に吸着
させた後燃焼分解する方法の改良に関するものである。

［従来の技術］ 気体中に含有される様々な成分（例えば悪臭成分、トリ
メチルアミン、メチルメルカプタン等）を除去する方法
として、触媒による吸着・燃焼分解方法が知られている
。この方法は、吸着性触媒に前記成分を吸着させた後加
熱して該成分を脱着すると共に燃焼除去する工程を繰り
返して行なうものであり、装置の構成が比較的簡素であ
るばかりか、吸着性触媒の再生と燃焼除去が併行的に行
なわれて操作管理が容易であり、しかも被吸着成分を濃
縮した状態で効率良く分解できるという利点から、様々
な分野で広〈実施されている。しかしながら上記吸着・
燃焼分解方法においては、従来比較的容易に行なわれて
おり、必ずしも確立された最良使用状況が見出されてい
るとは言えず、使用条件によっては該方法本来の特性が
十分に発揮されないことがある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこうした状況のもとでなされたものであって、
その目的は、長期に亘って効率よく操業でき、且つその
特性を十分に発揮することのできる吸着・燃焼分解方法
を提供することにある。

［課題を解決するための手段コ 上記目的を達成し得た本発明とは、吸着機能を備えた触
媒体に被吸着成分を吸着した後加熱して該被吸着成分を
脱着すると共に触媒作用を受けしめて燃焼分解する方法
において、前記触媒体をガス体の流れ方向が上下方向に
なる様に配置すると共に、被吸着成分の吸着工程を実施
するときは被吸着成分含有ガスをファンによって前記触
媒体に対して下方から導入し、一方被吸着成分を脱着さ
せて燃焼分解するときには触媒体を昇温させると共に、
前記ファンの運転を停止するか、またはファンの回転数
を落すことによって弱風にし、被吸着成分が未燃のまま
で外部に放出されるのを防止する様にした点に要旨を有
する吸着・燃焼分解方法である。

［作用］ 本発明者らは、長期に亘って効率良く操業でき、且つそ
の特性を十分に発揮できる様な吸着・燃焼分解方法を開
発すべく様々な角度から検討を加えた。その結果、触媒
体をガス体の流れ方向が上下方向になる様に配置し、被
吸着成分含有ガスをファンによって吸着性触媒に対して
下方から導入する構成を採用して被吸着成分の吸着を行
なうと共に、燃焼分解時にはファンの運転を停止して触
媒の加熱を行ない吸着された成分を脱着及び昇温による
自然上昇の過程で燃焼分解を行なう様にすれば、上記目
的が兄事に達成されることを見出し、本発明を完成した
。

本発明では上述の如く、被吸着性成分含有ガスは吸着性
触媒に対して下方から導入する必要がある。これはいっ
たん吸着された被吸着成分が触媒の昇温過程中に脱着さ
れて未燃のまま上方に放出されるのを防止する為である
。即ち、被吸着成分含有ガスを触媒の上方から導入する
と、被吸着成分は触媒の上方から下方へ向けて順次吸着
濃度が小さくなる様に吸着されていくが、この様な状態
であると、触媒の昇温過程中に脱着された被吸着成分の
多くは、昇温による自然上昇によって、触媒作用を受け
る間もなく上方に逃げ出してしまうことになる。これに
対し本発明の様に被吸着成分含有ガスを触媒の下方から
導入すれば、被吸着成分は触媒の下方から上方へ向けて
順次吸着濃度が小さくなる様に吸着されていき、この様
な状態であると触媒の昇温過程中に被吸着成分が脱着さ
れて自然上昇し触媒の上方から放出されるまでに触媒と
被吸着成分の接触機会が十分にあり、被吸着成分が未燃
のままで外部に放出されることが極力回避できる。

また本発明では、燃焼分解時にはファンの運転を停止す
るか、またはファンの回転数を落すことによフて弱風に
する必要があるが、これはファンの通常運転によって脱
着成分の上昇放出が速やかに進行するのを防いで燃焼分
解反応を十分に進行させる為である。即ち、燃焼分解時
にもファンを通常運転する様な構成を採用すると、たと
え下方からガスを導入する構成を採用して前述の様な吸
着濃度勾配を形成したとしても、脱着された被吸着成分
が速やかに放出されてしまい触媒による分解作用を受け
るに必要十分な接触時間が確保できないからである。

一方本発明で用いる触媒については特に限定するもので
はないが、上記の趣旨から明らかな様に、吸着能と燃焼
分解能を具備する必要がある。

この様な触媒としては下記（ａ）　、　（ｂ）の触媒成
分からなるものが最適である。

（ａ）Ｔｉ、Ｓ　ｉ、ＡＩ、ＭｇおよびＺｒよりなる群
から選択される１　ｆｆｆｌまたは２種以上の元素を含
む酸化物からなる触媒成分、 （ｂ）Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ。

Ｐｔ、ＰｄおよびＲｈよりなる群から選択される１　ｆ
ｆｆｌまたは２種以上の元素からなる触媒成分。

上記触媒成分（ａ）は主として吸着性を示すものであり
、また触媒活性も発揮することが期待される。上記元素
のいずれか１　ｆｉｌｌまたは２　ｆｆ１以上を任意に
選んでなる酸化物であればその性能を十分に発揮するが
、中でもＴｉとＳｉからなる二元系複合酸化物、Ｔｉと
Ｚｒからなる二元系複合酸化物、およびＴｉ、Ｓｉおよ
びＺｒからなる三元系複合酸化物よりなる群から選ばれ
る少なくとも１種の複合酸化物は顕著な吸着性を示し、
特に好ましい。

触媒成分（ｂ）は主として燃焼分解能を示すものであり
、上記元素のいずれか１　ｆｆｆｉまたは２種以上を任
意に選んで用いればよいが、触媒温度をできるだけ低く
するという観点からすればＡｇ。

Ａｕ、Ｐｔ、ＰｄおよびＲｈのうち少なくともいずれか
１　ｆｍを用いるのが好ましい。

本発明で用いる触媒の形状は特に限定されるものではな
いが、吸着能力を考慮すると、占有空間が同一であって
も、幾何学的表面積が相対的に大きくなるハニカム形状
が好ましい、また上述の如く触媒体はガス体の流れ方向
が上下方向になる様にする必要があり、ハニカム形状で
あればハニカム軸心を上下方向に配置すれば良い。

本発明では触媒を加熱する工程が必須となるが、加熱手
段については特に限定されない。しかしながら加熱手段
を別途設置することは、コスト的にもスペース的にも不
利である。こうした観点からすると、触媒に金属粉、金
属繊維、グラファイト、活性炭、酸化マンガンおよび酸
化タングステンよりなる群から選択される１　ｆｆｆｉ
または２種以上の導電体を配合若しくは担持し、触媒を
直接通電加熱する様な構成を採用することも好ましい実
施態様として挙げられる。

以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。

［実施例］ 触媒を次の様にして調製した。

まずＴｉおよびＳｔからなる複合酸化物を以下の手順で
調製した。

Ｔｉ源として、下記組成の硫酸チタニルの硫酸水溶液を
用いた。

Ｔ　ｉ　ＯＳ　Ｏ４２５０ｇ　／　ｊＺ　（Ｔ　ｉ　Ｏ
ｘ換算）全８２　Ｓ０４　１１００　ｇ／ｆＬ 水４００ｊＺに２５％アンモニア水２８０ｆｔを添加し
、これにスノーテックス−ＮＣＳ−３０（０産化学製シ
リカゾル、Ｓｉｎ、とじて約３０重量％含有）を２４に
ｇ加えた溶液を別に準備しておき、これに上記硫酸水溶
液１５３℃を水３００１に添加して希釈したチタン含有
硫酸水溶液を攪拌下で徐々に滴下し、共沈ゲルを生成し
た。この様にして得られたＴ　ｉ　０２−３　ｉ　０２
ゲルを濾過、水洗後２００℃で１０時間乾燥した０次い
で５５０℃で空気雰囲気下に６時間焼成した。得られた
粉末の組成はＴｉＯ２：５ｉＯ２＝４：１　（モＪｌｚ
比）であり、ＢＥＴ表面積は１８５　ｍ２７ｇであった
。

得られた粉末（以後ＴＳ−１と呼ぶ）を用いて、以下に
述べる手順でオゾン分解触媒を調製した。

上記ＴＳ−１粉末８にｇとグラファイト粉末１にｇの混
合粉末に、適当量の水を添加してニーダ−でよく混合し
た後、混練機によって十分混練し、均一な混練物を押出
成形して外形が縦５０ａ＋ｍ、横５０　ｍｍ、長さ５０
ｍｍの格子状ハニカム（肉厚０．３ｍｆｆ１．目開き１
．４ａｕａ　）を製作し、１５０ｔ：で５時間乾燥し、
その後３００ｔで２時間空気霊囲気下で焼成してハニカ
ム成形体とした。

引続き硝酸マンガン水溶液を含浸せしめ、乾燥・焼成し
、酸化物としての重量比でＴＳ−１：グラファイト：　
Ｍｎ０ｚ　＝８０　：　１０　：　１０（７）触媒を得
た。得られた触媒の比抵抗は５３Ω・Ｃｍであった。

調製した触媒を用いて下記の手順で本発明を実施し、そ
の効果を確認した。

ＳＵＳ製反応管に上記格子状ハニカム触媒を１２５ｃｃ
充填し、トリメチルアミン１　ｐｐｍを含有する空気を
常温において、流速が２゜５Ｎｍ’／ｈｒ（空間速度２
００００ｈｒ−’）となる様に前記触媒の下方から導入
し、３時間流通した後空気の導入を停止すると共に触媒
を２５０℃に３０分間加熱し、触媒に吸着しているトリ
メチルアミンを酸化燃焼分解した６ 空気の導入後、昇温加熱時のトリメチルアミンの脱離・
放散状態を、人間の鼻による官能試験を行ない、６段階
臭気強度表示法で示した。その結果を第１表に示す。尚
第１表には同じ触媒を用い、空気を上方から導入した場
合（他の条件は同じ）の結果についても比較例として示
した。

第　　　１　　　表 第１表から明らかであるが、本発明を実施した場合が最
も高い分解率を示していることがよく分かる。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、長期に亘りて効率良く
操業でき、その特性を十分に発揮することのできる吸着
・燃焼分解方法が実現できた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸着機能を備えた触媒体に被吸着成分を吸着した後加熱
   して該被吸着成分を脱着すると共に触媒作用を受けしめ
   て燃焼分解する方法において、前記触媒体をガス体の流
   れ方向が上下方向になる様に配置すると共に、被吸着成
   分の吸着工程を実施するときは被吸着成分含有ガスをフ
   ァンによつて前記触媒体に対して下方から導入し、一方
   被吸着成分を脱着させて燃焼分解するときには触媒体を
   昇温させると共に、前記ファンの運転を停止するか、ま
   たはファンの回転数を落すことによって弱風にし、被吸
   着成分が未燃のままで外部に放出されるのを防止する様
   にしたことを特徴とする吸着・燃焼分解方法。