JPH03213145A - オゾン分解用触媒 - Google Patents

オゾン分解用触媒

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Publication number
JPH03213145A
JPH03213145A JP2004958A JP495890A JPH03213145A JP H03213145 A JPH03213145 A JP H03213145A JP 2004958 A JP2004958 A JP 2004958A JP 495890 A JP495890 A JP 495890A JP H03213145 A JPH03213145 A JP H03213145A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
activated carbon
ozone
added
oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004958A
Other languages
English (en)
Inventor
Masafumi Yoshimoto
吉本 雅文
Tadao Nakatsuji
忠夫 仲辻
Kazuhiko Nagano
永野 一彦
Kimihiko Yoshida
公彦 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sakai Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Sakai Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sakai Chemical Industry Co Ltd filed Critical Sakai Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPH03213145A publication Critical patent/JPH03213145A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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、気体等の中に含まれる、オゾンを分解除去す
るための触媒に関する。
〈従来の技術〉 従来、気体中に含まれる有害成分であるオゾンを除去す
る方法として、活性炭、ゼオライト等の多孔質物質を用
いる吸着法、MnO2などの触媒を用いる酸化分解法等
が提案されている。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来のオゾンの除去方法はいずれも
、充分に満足のいく方法であるとは言い難い。
すなわち、吸着法には、吸着剤が吸着能力を発揮する期
間が有限であるため、再生等することを要し、除去装置
のメンテナンスに多大の労力及び費用が必要となるとい
う問題がある。
また、酸化分解法には、上記のような問題は無いものの
、従来のオゾン分解用触媒では、充分にオゾンを酸化分
解できないという問題があった。
本発明者らは、既にこれらの改善方法として種々の発明
を出願しているが排ガス中に窒素酸化物およびもしくは
硫黄酸化物などが含有する場合、これらの方法によって
も、この問題を充分に解決することが出来ないことを見
出した。
本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので
あって、その目的とするところは、微量の窒素酸化物及
びもしくは硫黄酸化物が存在する場合においても、オゾ
ン分解活性に低下が見られない触媒を提供することにあ
る。
ところで、オゾン分解触媒の活性低下の原因の主な原因
について既に本発明者らが提案している。
それはオゾン気相バルクへの脱離が触媒種および反応温
度によって遅くなるため、触媒中に酸素が蓄積するため
反応生成系のバランスが崩れることによるものである。
しかし活性低下はこれによるばかりでなく、ガス中の共
存成分の影響を大きく受けることが明らかになった。と
りわけ窒素酸化物及びもとくは硫黄酸化物が共存する場
合、窒素酸化物及びもしくは硫黄酸化物の濃度が微量の
場合においてもそれがオゾン分解触媒に吸着され、場合
によっては亜硝酸塩あるいは硝酸塩及びもしくは亜硫酸
塩あるいは硫酸塩を生成するため活性点阻害もしくは活
性点破壊が生ずるため活性が経時的に変化することが明
らかになった。
本発明者は、かかる知見に基づきなされたものであって
その目的は、窒素酸化物及びもしくは硫黄酸化物の共存
下においてオゾン分解性能が低下しない触媒を提供する
ことにある。
く問題を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明に係るオゾン分解用触
媒は、バナジウム(■)、モリブデン(Mo)、ジルコ
ニア(ZrLスズ(Sn) 、=オブ(Nb) 、タン
グステン(W)、チタン(Ti)、マンガン(Mn)、
銀(Ag)の中から選ばれる少なくとも1種以上の金属
の酸化物を主成分とすることを特徴とする触媒において
、これら成分に対し、活性炭を5〜50wt%添加する
ことを特徴としている。
V、Mo、Zr、、Sn%Nb、W、Ti、Mn。
Agの中から選ばれる少なくとも1種以上の金属の酸化
物を主成分とする触媒としては、v20Ii−Ti20
、MnO3−TiO2、Zr02−Tie2.5n02
−Tie2、Nb2O,−Ti02、WO3−Tie2
等の二元触媒を主成分とするもの及びMn02−V2O
3−Tie、(。
r  Ag20)、MnO2−Mo03−Tie2(o
r  Ag20) 、Mn02−Zr02−Ti0、、
(or  Ag20)、MnO,、−3nO2−TiO
2(or  Ag20)、Mn02−Nb205−Ti
e2(or  Ag20)、MnO,、−WO3−Ti
02 (or  Ag20)及びMnO2−Tie2−
Ag、、O等の三元触媒を主成分とするものが例示され
る。
VSMo、Zr、Sn、Nb、W、Ti、Mn。
Agの中から選ばれる少なくとも1種以上の金属酸化物
の好適な含有率(重量%、以下同様)は、金属単体の含
有率に換算して5〜95%である。
これらの成分に対して添加される活性炭は、その賦活方
法はとくに限定されず、水蒸気賦活であっても薬品賦活
であってもよい。これらの上記成分に対する好適な活性
炭添加量は、5〜50wt%てあり、好ましくは10〜
30wt%、より好ましくは15〜25wt%である。
活性炭の添加量が上記好適な範囲以外の場合、目的の性
能を得ることが出来ない。これらのうち好ましい触媒と
してはMnO2系であり、最も好ましい触媒としてはM
nO2−Ag 20系である。
本発明に係る触媒の形状は特に限定されず、例えばハニ
カム状、ベレット状、円柱状、板状、バイブ状等、種々
の形状のものを用いることができる。
触媒中の活性成分含有率は、50%以上が好ましく、7
5%以上がより好ましい。
触媒は、含浸法、混練法、共沈法、沈殿法、酸化物混合
法等の既知の製法を適宜選択して製造することができる
。触媒の製造においては、触媒に賦形性を与えるために
成形助剤を添加したり、機械強度等を向上させるために
無機繊維等の補強剤有機バインダー等を適宜添加したり
してもよい。
オゾン分解の際の反応温度は、0〜40℃が好ましく、
10〜30℃がより好ましい。0℃未満の場合、反応速
度が遅くなるからであり、40℃を越えた場合、新たに
昇温のための熱エネルギーを必要とし不経済であるから
である。
また、触媒と反応ガスとの接触は、5〜700面積速度
(AV : area velocity)で行うこと
が好ましい。これは、面積速度が5未満であると触媒が
多く必要になるからであり、面積速度が70を越えると
効率が低く所定の分解率が得られないからである。ここ
で、面積速度とは、空間速度(1/Hr)を単位容積当
たりのガス接触面積Cd/lr?>で除去した値である
ところで、オゾン分解において、入口オゾン濃度(pp
m )と面積速度との積(以下、「CA」という)が小
さい穏やかな反応条件でオゾン分解がなされる場合は、
触媒の劣化も通常殆ど生じないが、CAが30以上であ
る苛酷な条件の場合は、性能劣化が激しく起こる触媒が
多い。しかし活性低下はこれによるばかりでなく、ガス
中の共存成分め影響を大きく受けることが明らかになっ
ており、とりわけ窒素酸化物及びもしくは硫黄酸化物が
共存する場合、それらの濃度が微量の場合においてもそ
れがオゾン分解触媒に吸着され、場合によっては亜硝酸
塩あるいは硝酸塩及びもしくは亜硫酸塩あるいは硫酸塩
を生成するため活性点阻害もしくは活性点破壊が生ずる
ため、活性が経時的に変化することが明らかになった。
上述したような、本発明に係る触媒は、これらの苛酷な
条件下においても性能の劣化を示さない触媒である。
〈実施例〉 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。但し
本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
八−触媒Ω調製 実施例1 比表面積85ぜ7gのアナターゼ型TiO2200gに
、M酸バナジル水溶液(150g/Q。
asV205)を140111!、さらに水を適当量加
え充分に混練し、ウォーターバス上で混練しながらDr
y−upL、乾燥品を350℃で2時間焼成した。こう
して得られた焼成品を粉砕し、粉末状活性炭44gを加
え、さらに水とガラスピーズを加えて30分間撹拌混合
しスラリーとした。このスラリーを空隙率81%、ピッ
チ4.0mmのセラミックファイバー製のコルゲート状
ハニカムに含浸させて、V2O5−Ti0□−活性炭(
重量比8ニア5:17)を担持率98%て担持した三元
触媒を得た。
実施例2 実施例1において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、モル
ブデン酸アンモン水溶液(67g/HasMoOa)3
2B−を加えること以外は実施例1と全く同様にして、
Mn03−Ti02−活性炭(重量比8ニア5:17)
を担持率99%で担持した三元触媒を得た。
実施例3 実施例1において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、オキ
ン塩ジルコニル水溶液(35%asZr02)63gを
加えること以外は実施例1と全く同様にして、Zr02
−Ti02−活性炭(重量比8ニア5:17)を担持率
100%で担持した三元触媒を得た。
実施例4 実施例1において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、Sn
SO4水溶液(100gIQ、 as 5nO2)22
0dを加えること以外は実施例1と全く同様にして、5
n02−Ti02−活性炭(重量比8ニア5:17)を
担持率97%で担持した三元触媒を得た。
実施例5 実施例1において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、水酸
化ニオブの蓚酸水溶液(30g/見asNb206)7
33蔽を加えること以外は実施例1と全く同様にして、
Nb20B−TiO□−活性炭(重量比8ニアi5:1
7)を担持率101%で担持した三元触媒を得た。
実施例6 実施例1において、蓚酸バナジル水溶液にかえて、メタ
タングステン酸アンモニウム水溶液(50%as wo
 3) 44 gを加えること以外は実施例1と全く同
様にして、WO3−Ti02=活性炭(重量比8ニア5
:17)を担持率103%で担持した三元触媒を得た。
実施例7 実施例1において、比表面積85 m’ / gのアナ
ターゼ型Ti02200gに、さらに比表面積481T
1′/gのMn0280gを加え、さらに活性炭を60
g加えること以外は実施例1と全く同様にして、V2O
5−Mn0.、−Tie□−活性炭(重量比6:22:
55:17)を担持率100%で担持した四元触媒を得
た。
実施例8 実施例2において、比表面積85t//gのアナターゼ
型TiO2200gに、さらに比表面積48イ/gのM
n0280gを加え、さらに活性炭を60g加えること
以外実施例2と全く同様にして、Mob、−Mn02−
Ti02−活性炭(重量比6:22:55:17)を担
持率101%て担持した四元触媒を得た。
実施例9 実施例3において、比表面積85vn’/gのアナター
ゼ型Ti02200gに、さらに比表面積48d1gの
Mn0280gを加え、さらに活性炭を60g加えるこ
とは以外実施例3と全く同様にして、Zr02−Mn0
2−TiO2−活性炭(重量比6:22:55:17)
を担持率102%で担持した四元触媒を得た。
実施例10 実施例4において、比表面積85v//gのアナターゼ
型TiO2200gに、さらに比表面積48d1gのM
n0280gを加え、さらに活性炭を60g加えること
は以外実施例4と全く同様にして、SnO2−Mn02
−TiO2−活性炭(重量比6:22:55:17)を
担持率104%て担持した四元触媒を得た。
実施例11 実施例5において、比表面積85m″/gのアナターゼ
型TiO,,200gに、さらに比表面積48シ/gの
Mn0280gを加え、さらに活性炭を60g加えるこ
とは以外実施例5と全く同様にして、Nb206−Mn
02−Ti02−活性炭(重量比6:22:55:17
)を担持率105%で担持した四元触媒を得た。
実施例12 実施例6において、比表面積85y//gのアナターゼ
型Ti02200gに、さらに比表面積48♂/gのM
n0280gを加え、さらに活性炭を60g加えること
は以外実施例6と全く同様にして、WO3−Mn02−
TiO2−活性炭(重量比6:22:55:17)を担
持率99%で担持した四元触媒を得た。
実施例13 比表面積85vrr/gのアナターゼ型Ti02200
gに、さらに比表面積48m’/gのMn0280gを
加え、さらにAgN03solu (200g/IJ−
as  Ag20)を100m12、さらに水を適当量
加え充分に混練し、ウォーターバス上で混練しなからD
ry−upし、乾燥品を350℃で2時間焼成した。こ
うして得られた焼成品を粉砕し、粉末状活性炭60gを
加え、さらに水とガラスピーズを加えて30分間撹拌混
合しスラリーとした。このスラリーを空隙率81%、ピ
ッチ4゜0闘のセラミックファイバー製のコルゲート状
ハニカムに含浸させて、Ag 20−Mn O2−T 
iO□−活性炭(重量比6:22:55:17)を担持
率98%で担持した四元触媒を得た。
実施例14 実施例13において、粉末状活性炭15gとする以外は
実施例13と全く同様にして、Ag20−Mn0.−T
i02−活性炭(重量比6:25:64:5)を担持率
100%で担持した四元触媒を得た。
実施例15 実施例13において、粉末状活性炭150gとする以外
は実施例13と全く同様にして、Ag20−Mn02−
TiO2−活性炭(重量比4:18:45:33)を担
持率101%で担持した四元触媒を得た。
比較例1 実施例1において、粉末状活性炭を加えないこと以外は
実施例1と全く同様にして、V2O5−Ti02(重量
比10:90)を担持率99%で担持した二元触媒を得
た。
比較例2 実施例13において、粉末状活性炭を加えないこと以外
は実施例13と全く同様にして、Agz0−Mn02−
TiO2(重量比7:27:66)を担持率100%で
担持した三元触媒を得た。比較例3 実施例13において、粉末状活性炭を200gとするこ
と以外は実施例13と全く同様にして、Ag 20−M
n02−T i O、、−活性炭(重量比4:16:4
040)を担持率100%で担持した四元触媒を得た。
旦−触媒活性試験 1、NOx含有ガス耐久試験 上記実施例1〜15及び比較例1〜3で得た触媒につい
て、第1図にそのフローシートを示すような試験装置を
用いて、下記反応条件で触媒活性試験を行った。図にお
いて、(1)はオゾン発生器であり、該オゾンを発生さ
せ、窒素酸化物はNo−N2ガスをNOxが所定濃度な
る様にオゾン発生器後流に加えた。このオゾン及び窒素
酸化物を含有エアーを触媒層(2)に導く。オゾン分解
率(%)は、オゾン分析計(3)にて測定される触媒層
(2)の人口及び出口におけるオゾン濃度値より次式を
用いて算出さける。
オゾン分解率(%)= く反応条件〉 SV:100,000Hr’ 入口オゾン濃度: I Qppm 人口NOx濃度:lppm 反応温度:20℃ この条件下において、初期、1時間経過後、10時間経
過後、100時間経過後の各オゾン分解率を測定し、各
触媒の劣化を調べた。
2、SOx含有ガス耐久試験 上記実施例1−15及び比較例1〜3で得た触媒につい
て、第1図にそのフローシートを示すような試験装置を
用いて、下記反応条件で触媒活性試験を行った。図にお
いて、(1)はオゾン発生器であり、該オゾンを発生さ
せ、窒素酸化物は502−N2ガスをSOxが所定濃度
なる様にオゾン発生器後流に加えた。このオゾン及び窒
素酸化物を含有エアーを触媒層(2)に導く。オゾン分
解率(%)は、オゾン分析計(3)にて測定される触媒
層(2)の人口及び出口におけるオゾン濃度値より次式
を用いて算出さける。
オゾン分解率(%)= (反応条件) SV:100,000Hr’ 入口オゾン濃度:10ppm 人口5Oxf14度:lppm 反応温度:20℃ この条件下において、初期、1時間経過後、10時間経
過後、100時間経過後の各オゾン分解率を測定し、各
触媒の劣化を調べた。結果を表に示す。
上記表より明らかなように、実施例1〜15で得たいず
れの触媒も、比較例1〜3で得た触媒に比べてNOx及
びSOx共存下で高い耐久性を有している。
以上の試験結果より、本発明方法による触媒は高いオゾ
ン分解性能を有するとともにNOx及びSOx共存下で
の高い耐久性を有するものであることがわかる。
〈発明の効果〉 本発明に係るオゾン分解触媒は、オゾンを効率良く除去
することができる優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は触媒活性試験のフローシートである。 (1)   オゾン発生器 (2) −触媒層 (3)  オゾン分析計

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. バナジウム(V)、モリブデン(Mo)、ジルコニア(
    Zr)、スズ(Sn)、ニオブ(Nb)タングステン(
    W)、チタン(Ti)、マンガン(Mn)、銀(Ag)
    の中から選ばれる少なくとも1種以上の金属の酸化物を
    主成分とすることを特徴とする触媒において、これらの
    成分に対し、活性炭を5〜50wt%添加することによ
    って成るオゾン分解用触媒。
JP2004958A 1990-01-11 1990-01-11 オゾン分解用触媒 Pending JPH03213145A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1039294A3 (en) * 1999-03-23 2000-10-18 Analytical Developments Limited A method and apparatus for the analysis of a liquid carrying a suspension of organic matter
US6589495B2 (en) 1998-11-09 2003-07-08 Siemens Aktiengesellschaft Process for reducing the levels of halogenated hydrocarbons
JP2009241070A (ja) * 2009-07-15 2009-10-22 Toyobo Co Ltd オゾンフィルター
US7615194B2 (en) 2005-01-26 2009-11-10 Nichias Corporation Purification composition and filter for ozone-containing exhaust gas

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