JPH034921A

JPH034921A - 脱臭方法

Info

Publication number: JPH034921A
Application number: JP1140052A
Authority: JP
Inventors: Sadao Terui; 照井　定男; Kunio Sano; 邦夫佐野; Kazuyoshi Nishikawa; 和良西川; Akira Inoue; 明井上
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-10
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH06104184B2

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悪臭成分を、酸化触媒を
用いて接触酸化分解して除去する脱臭方法に関するもの
である。

［従来の技術］近年、悪臭公害が社会問題として大きく取り上げられ、
悪臭の原因となる悪臭成分を取り除く為の脱臭技術が様
々な角度から検討されている。

これまでに実施されている脱臭方法としては（１）薬剤
洗浄法、（ＩＩ）吸着法、（ＩＩＩ）直燃法、（■）触
媒燃焼法等が知られているが、夫々一長一短があり、実
用上次の様な問題がある。

薬剤洗浄法は還元物質を含んだ水溶液で悪臭成分を洗浄
する方法であるが、多量の水を使用するものであり、処
理コストが高いばかりでなく、排水処理の問題も生じる
。

吸着法は活性炭等の吸着剤を用いて悪臭成分を除去する
ものであるが、発火性の危険があり、また短期間で脱臭
効果が薄れてしまうので、再生や吸着剤取換え等という
装置の維持管理上の問題がある。

直燃法は燃料が必要となる為ランニングコストが高くな
る上に、安全面での配慮が必要となり、また装置が大損
りになるという欠点がある。

一方触媒燃焼法は装置の維持も比較的容易であるという
利点を有するものの、触媒層を３００〜４５０℃程度の
高温に保つ必要があり、処理に供する気体が低温の場合
や可燃性物質が低濃度である場合には、ランニングコス
トが高くなるという欠点がある。

［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、悪臭を長期に亘って効率よく除去でき、且
つ比較的安価に実施することのできる脱臭方法を提供す
ることにある。

［課題を解決する為の手段］上記目的を達成し得た本発明とは、下記（ａ）〜（ｃ）
の成分からなる酸化触媒を直接通電加熱しつつ、該触媒
に悪臭成分含有気体を導き、悪臭成分を接触酸化して除
去する点に要旨を有する脱臭方法である。

（ａ）Ｔｉ、Ｓｉ、ＡＩ、ＭｇおよびＺｒよりなる群か
ら選択される１種または２種以上の元素からなる触媒成
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種ま
たは２種以上の元素からなる触媒成分、（ｃ）金属粉、金属繊維、グラファイトおよび活性炭よ
りなる群から選択される１種または２ｆ！以上からなる
導電体。

［作用］本発明者らは、触媒による脱臭方法を基本とし、該触媒
の悪臭成分分解能力を向上するという観点に立ち様々な
角度から検討を加えた。その結果、使用する酸化分解触
媒自体を直接通電加熱し得る様な構成にすると共に、該
触媒を通電加熱しながら悪臭成分含有気体を処理すれば
、比較的安価に且つ長期に亘って安定した悪臭成分除去
効果が発揮されることが分かった。またこのとき用いる
触媒として、下記（ａ）〜　（ｃ）の成分からなるもの
が最適であることを見出し、ここに本発明を完成した。

（ａ）Ｔｉ、Ｓｔ、ＡＩ、ＭｇおよびＺｒよりなる群か
ら選択される１種または２　ｆｆｆｉ以上の元素からな
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種ま
たは２種以上の元素からなる触媒成分、（ｃ）金属粉、金属繊維、グラファイトおよび活性炭よ
りなる群から選択される１種または２種以上からなる導
電体。

本発明は上述の如く、触媒を直接通電加熱しつつ悪臭成
分含有を接触分解するものであるが、この際の加熱温度
は１００〜２５０℃に設定するのが良い。これは１００
℃未満では高効率の分解性能を発揮することができず、
２５０℃を超えるとランニングコストが高くなるばかり
でなく触媒の耐久性に問題が生じる。

また本発明においては、直接通電加熱は必ずしも連続的
に実施する必要がなく、間欠的に加熱する様にしても良
い。即ち悪臭成分を除去する為には、触媒には悪臭成分
に対する酸化分解能力だけでなく吸着能力が要求される
が、本発明で使用する触媒は常温における吸着能力にも
優れており、例えば常温で触媒上に悪臭成分を吸着し、
吸着が飽和する時期を見計らって通電加熱して触媒表面
に吸着している悪臭成分を接触酸化して除去し、接触酸
化が完了した時点で通電加熱を停止して再び常温で使用
する様な操作の繰り返しを行なうこともできる。この様
な操作によって、ランニングコストを節約しつつ、長期
に亘って高効率の悪臭成分分解処理能力を維持すること
ができる。

本発明で用いる触媒成分（ａ）は、Ｔｉ、Ｓｉ。

ＡＩ、ＭｇおよびＺｒ等の元素の１種または２　ｆｆｆ
１以上を適当に組み合わせて使用すればよいが、Ｔｉと
Ｓｉからなる２元系複合酸化物、ＴｉとＺｒからなる２
元系複合酸化物、およびＴｉ。

Ｓｉ、Ｚｒからなる３元系複合酸化物のうちの少なくと
もいずれか１種を使用するのが特に好ましく、これらは
常温においても優れた吸着性を示し、特に上記の様な間
欠加熱の際に優れた効果を発揮する。

一般にＴｉおよびＳｉからなる２元系複合酸化物は、例
えば「触媒、第１７巻、Ｎｏ、３．７２頁、　１９７５
年号」に見られる如く、固体酸として知られており、構
成する各酸化物には見られなし１顕著な酸性を示し、ま
た大きい表面積を有する。即ち、ＴｉとＳｉからなる２
元系複合酸化物は、酸化チタンおよび酸化珪素を単に混
合したものではなく、ＴｉおよびＳｔがいわゆる２元系
複合酸化物を形成することによりその特異な物性を発現
させることができる。またＴｉ、Ｚｒからなる２元系複
合酸化物、およびＴｉ、Ｚｒ、Ｓｔからなる３元系複合
酸化物においても、ＴｉとＳｔからなる２元系複合酸化
物と同様の性質を有する酸化物となる。尚上記各複合酸
化物は、Ｘ線回折による分析の結果、非晶質若しくはほ
ぼ非晶質に近い微細構造を有していると言われている。

上記触媒が優れた活性、特に低温（常温）における優れ
た吸着性を示す機構については全てを解明し得た訳では
ないが、上記複合酸化物の諸性質が悪臭成分の吸着に対
して好ましい影習を与えるものと考えられる。

一方触媒成分（ｂ）については、Ｍｎ、Ｆｅ。

Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、ＰｄおよびＲｈ等の元
素から１種または２　ｆｆｆ１以上を適当に組み合わせ
て使用すればよいが、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及びＲｈのうち少なくともいずれか１種を使
用するのが望ましい。

尚導電体として使用する金属粉や金属ｌＩａ維は、ＡＩ
、Ａｇ、Ｃｕ等の導電性金属によって公知の方法によっ
て製造すればよい。また触媒は直接通電加熱する必要上
、一体化成型する必要があるが、成型形状については特
に限定するものではない。

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］実施例１触媒を次の様にして調製した。

まずＴｉおよびＳｉ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　／　ｆｔ（Ｔ　ｉ　Ｏ２
ｍ算）全Ｈ２ＳＯ４１１００ｇ／ｕ。水４００ｆｔにアンモニア水（ＮＨ３，２５％）２８
０ｆｔを添加し、これにスノーテックス−ＮＣＳ−３０
（日産化学製シリカゲル、５ｉＯｚとして約３０重量％
含有）を２４ｋｇ加えた溶液を別に準備しておき、これ
に上記硫酸水溶液１５３Ａを水３００β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、更にはそのまま１５時間放置して静置
した。この様にして得られたＴ　ｉ　０２−３　ｉ　Ｏ
，ゲルを濾過、水洗後２００℃で１０時間乾燥した。

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：ＳｉＯ□・４：１（モル比
）であり、ＢＥＴ表面積は１８５ｍ２／ｇであった。

得られた粉末（以後ＴＳ−１と呼ぶ）を用いて、以下に
述べる手順で悪臭成分酸化触媒を調製した。

上記ＴＳ−１粉末８ｋｇとグラファイト粉末１ｋｇ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５０ｍｍ、横５０　ｍｍ、長さ５０ｍ
ｍの格子状ハニカム（肉厚０．３ｍｍ、目開き１．４ｍ
ｍ　）を製作し、１５０℃で５時間乾燥し、その後３０
０℃で２時間空気雰囲気下で焼成してハニカム成形体と
した。引続き硝酸白金水溶液を含浸せしめ、乾燥・焼成
し、重量比でＴＳ−１：グラファイト：Ｐｔ＝８８：１
１：１の触媒を得た。

調製した触媒のオゾン分解性能を次の様にして調査した
。

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５　ｐｐｍおよびメチルメル
カプタンを５　ｐｐｍ含有する空気を常温において流速
が２．５８ｍ’／ｈｒ　（空間速度２００００ｈｒ−’
　）になる様に前記触媒に導入した。このとき触媒温度
は２５０℃になる様に電圧および電流を調整し、５００
時間後の脱臭率を求めた。その結果を第１表に示す。尚
脱臭率は次式により求めた。

第　　１　　表実施例２実施例１で調製した触媒を用いて下記の条件で脱臭分解
性能を調査した。

ＳＵＳ製反応管に実施例１で得た前記格子状ハニカムＭ
ｌを１２５ｃｃ充填し、トリメチルアミン１　ｐｐｍお
よびメチルメルカプタン１　ｐｐｍを含有する空気を常
温において、流速が０．５８ｍ’／ｈｒ　　（空間速度
２００００ｈｒ−’）となる様に前記触媒に導入した。

このとき１日１回の割合で、触媒を２００℃に３０分間
加熱し、触媒に吸着しているトリメチルアミンおよびメ
チルメルカプタンを接触酸化除去した。

脱臭率は、空気を導入してから６０日口径の時点を測定
した。その結果を第２表に示す。

第　　　２　　　表［発明の効果］以上述べた如く本発明によれば、悪臭成分を長期に亘っ
て効率よく除去できる様になった。又本発明によれば、
触媒自体が発熱体であるので、加熱源を別途設置する必
要がなく、コスト的にもスペース的にも有利、である。

更に触媒を他の加熱源で間接的に加熱する場合に比べて
熱効率的に優れ、ランニングコストも安くなる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記（ａ）〜（ｃ）の成分からなる酸化触媒を直
接通電加熱しつつ、該触媒に悪臭成分含有気体を導き、
悪臭成分を接触酸化して除去することを特徴とする脱臭
方法。（ａ）Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、ＭｇおよびＺｒよりなる群か
ら選択される１種または２種以上の元素からなる触媒成
分、（ｂ）Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐ
ｄおよびＲｈよりなる群から選択される１種または２種
以上の元素からなる触媒成分、（ｃ）金属粉、金属繊維、グラファイトおよび活性炭よ
りなる群から選択される１種または２種以上からなる導
電体。
（２）触媒の加熱を間欠的に行なう請求項（１）に記載
の脱臭方法。
（３）触媒の直接通電加熱温度を１００〜２５０℃とす
る請求項（１）または（２）に記載の脱臭方法。
（４）触媒成分（ａ）が、ＴｉとＳｉの２元系複合酸化
物、ＴｉとＺｒの２元系複合酸化物、およびＴｉ、Ｓｉ
、Ｚｒの３元系複合酸化物の少なくとも１種である請求
項（１）〜（３）のいずれかに記載の脱臭方法。