JPH03165813A - オゾン分解剤 - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、オゾン分解剤に関するものである。

力のあるガスであるため、その酸化力を利用して、水処
理、悪臭威分の分解脱臭、及び化学工業での酸化剤とし
て用いられることが多くなっている二また、複写機等の
高電圧発生装置を組み込んだ機器から、無声放電により
オゾンの発生が認められる。

一方、オゾンは大気汚染防止の点から、また作業環境許
容濃度として０．　０６ｐｐｍ以下に規制され、十分な
除去処理が必要である。これらの処理のための従来技術
としては特開昭５９−４２０２２にも記載があるように
、（１）熱分解法、（２）薬液洗浄法、（３）活性炭法
等がある。

（１）熱分解法は、オゾンが高温で迅速に分解する性質
を利用したものであるが、オゾンを含むガスを高温で処
理しなければならないため、その処理コストが高いとい
う難点がある。

（２）薬液洗浄法は、酸化力の強いオゾンの化学的性質
を利用し、還元性の水溶液でオゾンを処理する方法であ
るが、還元剤として用いるチオ硫酸ナトリウム等の薬剤
のコストが高いこと、またその廃液の処理が必要なこと
などの難点がある。

（３）活性炭法は、活性炭層でオゾンガスの酸化力を利
用し活性炭の炭素を炭酸ガスに化学変化させてオゾンを
除去したり、あるいは、活性炭表面での接触分解により
オゾンを直接に無害な酸素に分解除去する方法であるか
、高濃度のオゾンは活性炭と激しく反応するため、爆発
の危険性がある。

また、水分の共存下では、低温に於けるオゾンの分解率
か大きく低下する難点がある。

〈発明か解決しようとする課題〉 活性炭法は、コスト的に安価であるため既に実用化され
ている方法である。例えば、特開昭４９−１２３１８７
に、活性炭にシリカーアルミナゲルを混合したものが開
示されている。しかし、その寿命は短く、市場の要望を
満たしていない。また、特開昭５７−７７０１９にはＭ
ｎ，　Ｖ　，　Ｆｅ、Ｃｕ，　Ｎｉ，　Ｃｒ，　Ｃｏ、
Ｚｎ等の酸化物やこれらの塩を活性炭に担持させた触媒
や、Ｐｄ，　Ｐｔ，　Ａｇを活性炭に担持させた触媒か
開示されている。しかしながら、これらのオゾンの分解
率は低く、寿命も短いことか確認されている。更に、特
開昭５９−４２０２５には鉄系オゾン分解剤で分解する
際の温度依存性か示されている。すなわち、５０゜Ｃで
は９９．　９９９％、３０°Ｃでは５５．９％、２０°
Ｃでは４．２％と低温になるほどオゾンの分解率か著し
く低下することか記載されている。

上述のように低温及び／又は水分の共存下ではオゾンの
分解活性は大きく低下する。一方、オゾンガスを発生し
、使用する条件として、オゾンの特性を生かすため低温
下で発生させ、そのオゾンガスを使用する際に、水分を
多く含む高湿度の条件下で使用されることか多い。

本発明は、ガス成分中に含まれるオゾンを分解除去する
に際して、低温度、高湿度条件下においても、高活性、
長寿命のオゾン分解剤を提供することを目的としている
。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、上記問題点を解決するため、オゾン分解
剤について種々検討を重ねた結果、本発明に到達した。

即ち、本発明は、過酸化物を含有するオゾン分解剤に関
する。

本発明のオゾン分解剤は、従来のオゾン分解剤に比べ　
オゾンの分解能か著しく高く、しかも低温度、高湿度下
においても高活性を維持し、オゾンを容易に分解するこ
とができる。

以下に本発明を詳細に説明する。

本発明で使用される過酸化物は、過酸化水素、無機過酸
化物、有機過酸化物から広く選ぶことかできるが、好ま
しいものとしては、過酸化ナトリウム、過酸化カリウム
、過酸化カルシウム、過酸化バリウム、過酸化亜鉛、過
炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウム、過塩素酸及びそ
の塩（ナトリウム塩等）、過硫酸及びその塩（ナトリウ
ム塩等）過リン酸及びその塩（カリウム塩等）、過酢酸
などの有機過酸、過酸化ベンゾイル等か挙げられる。

特に好ましい過酸化物としては過酸化カルシウム、過酸
化バリウム、過酸化亜鉛、過炭酸ナトリウム、過ホウ酸
ナトリウムから選ばれる一種以上の化合物が挙げられる
。

本発明のオゾン分解剤は、性能をあげるため、通常用い
られる多孔質の担体を含むことが好ましい。好ましい担
体としては、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、シリ
カマグネシア、天然ゼオラ５ イト、合成ゼオライト、ケイソウ土、活性炭、鹿沼土、
粘土鉱物、無機繊維等をあげることかできるか、特にこ
れらに限定されることはなく、通常用いられる担体であ
ればいずれも使用可能である。

その中で，特に好ましいものは活性炭である。担体に活
性炭を用いると、オゾン分解活性か高くなり、より低い
温度で使用できるようになる。オゾン分解剤の成型物の
強度、爆発の危険性等実用面を考慮すると、担体として
活性炭を単独で用いるより、他の担体と一緒に用いるの
かより好ましい。

担体を使用する場合、オゾン分解剤に占める担体の割合
は任意であるが、好ましくは１〜９９重量パーセント特
に好ましくは３０〜９５重量パーセントである。活性炭
を他の担体と一緒に用いる場合、担体中に占める活性炭
の割合は好ましくは５〜９０重量％、特に好ましくは１
０〜７０重量％である。

本発明のオゾン分解剤は使用する原料の形態により粉末
として得られることが多く、粉末の状態でそのまま使用
しても良いが、使用上の制約がある場合には、固体粒子
の大きさによって粒径１　ｍｍ６　− 程度の顆粒、２ｍｍから２０ｍｍ程度のペレット状粒剤
等、種々の形態に成型して用いることも出来る。

一般に粉末をペレット状等に成形する場合、成形し易く
するために結合剤（バインダー）を用いることが多いが
、本発明のオゾン分解剤においても例外ではなく、通常
使用される結合剤を用いて成形することは可能である。

好ましい結合剤としてはベントナイト、コロイド状シリ
カ、白陶土、カオリン、水ガラス等の無機物あるいはア
ルギン酸ナトリウム、にかわ、グルコース、デキストリ
ン、ヒドロキシプロビルセルロース（　ＲＰＣ）、カル
ボキシメチルセルロースナトリウム塩（ＣＭＣ）　、ポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）　、ポリビニルピロリジ
ノン（ＰＶＰ）ほか有機ポリマー系結合剤などが挙げら
れるが、これらに限定されるものではなく、通常使用さ
れる結合剤であればいずれも使用が可能である。また、
この他にもハニカム状に成形したり、糸状プラフチック
成形物にオゾン分解剤を担持させて使用することも可能
であり、これら使用方法になんら制約を受けるものでは
ない。

本発明のオゾン分解剤を製造する際に使用する原料は特
に限定されず、通常入手しうるいずれの原料も使用でき
る。

本発明のオゾン分解剤を使用する際の使用温度は特に限
定されず、例えば、−１０゜Ｃ〜１５０゜Ｃという広範
囲の温度において使用することが出来る。

特にＯ０Ｃ〜５０℃という低温においても使用できる。

〈実施例〉 以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれら実施
例によりなんら限定されるものではない。

実施例１ ５０％過酸化カルシウム２００［，合成ゼオライト１０
００ｇ及び結合剤としてカルボキシメチルセルロース・
ナトリウム塩１００ｇに少量の水を加え、押し出し成形
機にて孔径４ｍｍのダイスより押出した。

押出されたうどん状のオゾン分解剤は直ちにカッターに
て３〜１０ｍｍ長に切り、１１０゜Ｃで乾燥して円柱状
のオゾン分解剤を得た。得られたオゾン分解剤の１００
０ｍ／　（７８０ｇ）をステンレススチール製パイプ（
内径５５ｍｍ）に充填し、５０゜Ｃに保持しておいた。

該オゾン分解剤に、予め約８５０ｐｐｍのオゾン濃度に
調整されたオゾン含有空気を、毎分５リットルの流量で
、水封に通じ加湿した後、該オゾン分解剤に通じ、その
出口のガスをオゾンモニターに導いてオゾン濃度を検出
した。その主な破過時間のデータを第１表に示した。

実施例２ ８０％過酸化バリウム２００ｇ、シリヵアエロジル１０
００ｇ及び結合剤としてアクリル系ポリマーエマルジョ
ン（固形分５０％含有）　２００ｇを使用し、実施例１
と同様にしてオゾン分解剤を得た。得られた該オゾン分
解剤１０００ｍＡ’　（４０９ｇ）を使用して、実施例
１と同様にしてテストを実施し、その結果を第１表に示
した。

実施例３ 過酸化亜鉛２００ｇ、合成ゼオライト１０００ｇ及び結
合剤としてコロイド状シリヵ（固形分約２０％含有）４
００ｇを使用し、実施例ｌと同様にしてオゾン分解剤を
得た。得られた該オゾン分解剤１０００ｒＩＬｌ（５７
５ｇ）を使用して実施例１と同様にしてテストを実施し
、９　一 その結果を第１表に示した。

実施例４ 実施例３で使用したオゾン分解剤と同一のオゾン分解剤
を使用し、オゾン含有ガスを加湿せずに、他は実施例ｌ
と全く同じ条件でテストを実施した。

結果は第ｌ表に示した。

実施例５ ５０％過酸化カルシウム１２５ｇ、天然ゼオライト１０
００ｇ及び結合剤としてカルポキシメチルセルロース・
ナトリウム塩１００ｇを使用し、実施例１と同様にして
オゾン分解剤を得た。得られた該オゾン分解剤１　００
０ｍｊ７　（７９８ｇ）を使用して実施例１と同様にし
てテストを実施し、その結果を第１表に示した。

実施例６ 過ホウ酸ナトリウム２００ｇ，シリカマグネシア２００
ｇ，天然ゼオライト８００ｇ及び結合剤としてポリビニ
ルアルコール１２０ｇを使用し、実施例１と同様にして
オゾン分解剤を得た。得られた該オゾン分解剤１０００
ｍｊ　（７７０ｇ）を使用して実施例１と同様にしてテ
ストを実施し、その結果を第ｌ表に示した。

１　〇　一 実施例７ 実施例６において、過ホウ酸ナトリウムの代わりに過炭
酸ナトリウムを用い、そのほかは実施例６と同様にして
オゾン分解剤を得、これを用いて実施例１と同様にして
テストを実施した。結果を第１表に示した。

実施例８ 実施例ｌにおいて、合成七オライトの半量を活性炭に置
き換えたオゾン分解剤１０００ｙｄ　（５１０ｇ）を使
用し、温度を２５゜Ｃにした以外は全く同様にしてテス
トを実施し活性炭の効果をみた。その結果を第１表に示
した。

比較例１ 過酸化物の効果を見るため、実施例３で使用した合成ゼ
オライト１０００ｇと結合剤としてコロイド状シリカ（
固形分約２０％含有’）　４００ｇを使用し、過酸化亜
鉛は用いずにその他は実施例１と同様にして成形して円
柱状の剤を得た。得られた剤１００（Ｗ（５５４ｇ）を
使用して実施例ｌと同様にしてテストを実施し、その結
果を第１表に示した。

比較例２ 過酸化物の効果を見るため、実施例５に使用した天然ゼ
オライト１０００ｇと結合剤としてカルボキシメチルセ
ルロース・ナトリウム塩１００ｇを使用し、過酸化カル
シウムは用いずにその他は実施例１と同様にして成形し
て円柱状の剤を得た。得られた剤１０００ｍｊ２　（７
４４ｇ）を使用して実施例１と同様にしてテストを実施
し、その結果を第１表に示した。

実施例９ ５０％過酸化カルシウム２００ｇ，活性炭５５０ｇ、天
然ゼオライト４５０ｇ及び結合剤としてカルボキシメチ
ルセルロース・ナトリウム塩１００ｇを使用し、実施例
１と同様にして円柱状のオゾン分解剤を得た。

得られたオゾン分解剤を２００ｍｊ　（９６ｇ）を内径
３５ｍｍのガラス管に充填し、常温（約２５゜Ｃ）にて
予め約８５０ｐｐｍのオゾン濃度に調整されたオゾン分
有空気を、毎分５リットルの流量で、水封に通じ加湿し
た後、該オゾン分解剤に通じ、その出口のガスをオゾン
モニターに導いてオゾン濃度を検出した。

その主な破過時間のデータを第１表に示した。

実施例ｌ０ ５０％過酸化カルシウム２００ｇ、活性炭１０００ｇ　
、合成ゼオライト３５０ｇ，シリカアエロジル２００ｇ
及び結合剤としてカルボキシメチルセルロース・ナトリ
ウム塩１００ｇを使用し、実施例１と同様にして円柱状
のオゾン分解剤を得た。得られたオゾン分解剤２００　
ｍｌ（１０４ｇ）を使用して実施例９と同様にしてテス
トを実施し、その結果を第１表に示した。

実施例１１ 実施例ｌＯで使用したオゾン分解剤と同じオゾン分解剤
を使用し、試験条件として、水封を通さないでオゾンガ
スを供給した以外は全く同じ条件でテストした。その結
果は第１表に示した。

実施例１２ 過酸化亜鉛２５０ｇ、活性炭１ｏｏｏｇ、シリヵアルミ
ナ４５０ｇ、シリカアエロジル２００ｇ及び結合剤とし
てカルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩ｌｏｎｇ
を使用し、実施例１と同様にして円柱状のオゾン分解剤
を得た。得られたオゾン分解剤２００ｍｌ（１１３ｇ）
を使用して実施例９と同様にしてテストを実施−　１　
３　一 し、その結果を第１表に示した。

比較例３ 通常市販されているオゾン分解剤（活性炭と鹿沼土を主
或分とした８ｍｍ径の打錠品）を２００　ｍｌ（１３０
ｇ）を使用し、実施例９と同様にしてテストを実施した
。破過時間のデータを第１表に示した。

比較例４ 通常市販されている粒状の活性炭（　４　ｍｍ径×２〜
８ｍｍ長の円柱状ペレット）を２００　ｍｊ’（１１４
ｇ）使用し、実施例９と同様にしてテストを実施した。

破過時間のデータを第１表に示した。

比較例５ 比較例４で使用した粒状活性炭と同じ活性炭を使用し、
試験条件として、水封を通さないでオゾンガスを供給し
た以外はまったく同じ条件でテストを実施した。結果を
第１表に示した。

実施例１３ 実施例１０で使用したオゾン分解剤と同じオゾン分解剤
を４０ｙｄ　（２１ｇ）使用し、内径２８ｍｍのステン
レススチール製パイプに充填した後、予め約２０００ｐ
ｐｍ１４ のオゾン濃度に調整されたオゾン含有空気を、毎分ｌリ
ットルの流量で約５０゜Ｃにて該オゾン分解剤に通じ、
その出口のガスをオゾンモニターに導いてオゾン濃度を
検出した。その主な破過時間のデータを第ｌ表に示した
。

比較例６ 通常市販されている粒状のモレキュラーシーブ（径１／
１６インチ、長さ２〜８ｍｍの円柱状ペレット）を４０
ｍＡ’（２８ｇ）使用し、実施例ｌ３と同様にしてテス
トを実施し、その結果を第１表に示した。

１ ５　− 実施例１４ オゾン分解剤の爆発性を調べるため、実施例１０で使用
したオゾン分解剤７０ｍｌ（３６ｇ）を内径３６ｍｍの
ステンレススチール製パイプに充填し、予めオゾナイザ
ーで発生され、約４２００ｐｐｍのオゾン濃度に調製さ
れたオゾン含有空気を、加湿せず毎分２．５リットルの
流量で、約３０゜Ｃにて該オゾン分解剤に通した。２４
時間後、オゾン含有空気をストップし、オゾン分解剤を
充填してあるステンレス製パイプに、振盪機で５分間振
動、衝撃を与えたかオゾン分解剤は爆発しなかった。

比較例７ 実施例１４において、オゾン分解剤の代りに比較例４で
使用した市販の粒状活性炭７０ｙｄ　（４６ｇ）を用い
た以外は同様にして爆発性試験を行った。振盪機で衝撃
を与え始めると直ぐに粒状活性炭は爆発した。

く発明の効果〉 本発明によれば、従来のオゾン分解剤の欠点を補うべく
次ぎの効果が得られる。すなわち、低温及び／又は水分
の共存下でもオゾンの分解活性は、さほど低下するわけ
ではなく、ガス成分中に含まれるオゾンを分解除去する
に際して、従来条件より低温度、高湿度条件下において
も、高活性、長寿命のオゾン分解剤を提供することかで
きる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、過酸化物を含有するオゾン分解剤。 ２、過酸化物が過酸化バリウム、過酸化カルシウム、過
   酸化亜鉛、過炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウムから
   選ばれる少なくとも一種である請求項１に記載のオゾン
   分解剤。 ３、活性炭を含有する請求項１又は２に記載のオゾン分
   解剤。