JPH04150945A

JPH04150945A - 脱臭用酸化物固体触媒

Info

Publication number: JPH04150945A
Application number: JP2273284A
Authority: JP
Inventors: Takeki Shinozaki; 篠崎　武樹
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 1992-05-25

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］本発明は脱臭用酸化物固体触媒に関す、る。

更に、詳しくは、悪臭成分を含む被処理空気をＭｎ０ｔ
とＣｕＯを含有する触媒を用いて、酸化分解し無臭化す
る脱臭用酸化物固体触媒に関する。

〔従来技術〕

近年、社会問題として悪臭公害が大きく取り上げられ、
これに伴って悪臭成分を含む空気の処理、脱臭の必要性
が高まってきた。このような見知から、従来触媒を用い
た接触酸化法、ガス洗浄法、オゾン酸化法、吸着剤を使
用した方法、化学的脱臭剤を使用した方法、マスキング
剤を使用した方法及びガス燃焼法等これらの装置の単一
または２種以上の組み合わせによる脱臭法が数多く提案
され、広く、工業的にも用いられている。しかしながら
、それぞれ一長一短があり、工業的にはランニングコス
トあるいは機器の保守等問題が多く充分満足出来るもの
ではなかった。

例えば、触媒をもちいた接触酸化法においては、脱臭装
置本体は簡単であり、また触媒を用いるため一般的には
後処理又は再生の必要はなく好ましい方法であるが、ま
だ充分満足出来るものではない。

接触酸化法では、特定の限定された悪臭物質のみの脱臭
効果が見られるもの、あるいは、悪臭成分を含む被処理
空気中の水分の餘去等前処理装置を必要としたり、触媒
との接触反応に際し、少なくとも２００℃以上の反応温
度が必要である等最適な触媒の選定、使用する触媒のラ
イフにも問題があり、これらの悪臭成分の諸条件に限定
されることなく、使用が充分可蛯な触媒の探索が望まれ
ている。

これらの方法のガス洗浄法では、低濃度の悪臭成分の除
去能力が不充分であり、かつ薬荊を用いる必要があるた
め、その洗浄廃液の処理装置が必要となり好ましくない
。

さらに、オゾン酸化法はオゾンの酸化力が強いことに着
眼したものであるが、該オゾンは分解すると無害な酸素
となるため、脱臭、殺菌、漂白や排水処理等さまざまな
分野において、幅広く利用されている。しかしながら、
上記用途で利用されたオゾンは一部未反応のまま大気中
に放出されるので光化学スモッグなどの２次公害の恐れ
がある。

したがって、オゾン添加量のＵｓ節が悪臭成分の変化に
ついて行けない等問題がある。また、オゾン発生装置が
必要であり、脱臭装置が複雑、かつ大型となり脱臭装置
及びランニングコストも高く経済的に不利である。

その他、吸着剤を使用する方法及び化学的脱臭剤を使用
する方法については、低濃度の悪臭物質の除去能力が低
く、また吸着剤や脱臭剤の再生時に問題がある。

また、マスキング割を使用する脱臭方法については、脱
臭の面から鑑みて好適ではなく広範囲に応用が可能でな
い。

ガス燃焼法による脱臭については、直接燃焼法による脱
臭方法があるが、悪臭物質を燃焼して完全に分解するた
めには５００〜９００°Ｃにする必要があり、そのため
多額の設備費及びランニングコストが必要となり経済的
に不利である。

また、上記単一又は２種以上の組み合わせによる方法に
ついては、装置が複雑になるとともに、初期投資やラン
ニングコスト等の面において経済的に好ましくない。た
とえば工業的に広く研究あるいは開発されているものに
、オゾン酸化と触媒による接触酸化装置があるが工程が
複雑で経済的でなく、更なる改善が望まれている。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、悪臭成分を含む被処理空気を脱臭するに際し
、前処理を行うことなく、比較的低温度で悪臭物質を酸
化分解し、酸化分解効率の良い、かつ初期投資及びラン
ニングコストが安く、該悪臭成分の脱臭用触媒を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段〕本発明者等はこのような問題点に鑑み鋭意検討を重ねた
結果、本発明の完成に至った。

本発明は、工業的に簡素化され、かつ経済的にも有利な
方法として、改良された脱臭用触媒を見いだしたもので
、悪臭成分を含む被処理空気を触媒を用いて接触反応せ
しめるに際し、該処理空気の前処理を行うことなく、簡
単に効率の良い脱臭効果を得る脱臭用触媒を提供するも
のである。

即ち、本発明は、活性成分として、二酸化マンガン（Ｍ
ｎＯ＊）として７０〜９０重量％、酸化第二銅（ＣｕＯ
）として１０〜３０重量％含有することを特徴とする脱
臭用酸化物固体触媒に関する。

〔発明の詳細な開示〕

更に、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いる触媒としては、Ｍｎ０ｚ及びＣｕ（ｌを
、活性成分とした複合酸化物固体触媒であることが必要
である。

本発明に用いる活性成分であるＭｎ０ｚ及びＣｕＯとし
ては、特に高純度を要求されるものではなく、通常の市
鈑品を用いれば充分である。

これらの活性成分に粘結剤を添加、混合し、粒状、球状
、ベレット状、タブレット状、ハニカム状及び棒状等に
成形して使用される。

使用される粘結剤としては、水ガラス、コロイダルシリ
カ、ベントナイトタルク、ベーマイトグルなどの無機質
粘結剤ならびに、デキストリン、ワックス、澱粉、カル
ボキシルメチルセルローズ、メチルセルローズ、結晶性
セルローズ、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコールな
どの有機°系粘結剤が挙げられる。

粘結剤の添加量としては、活性成分に対して２〜２０重
量％程度であり、２重量％未満では触媒の強度が充分で
なく好ましくない、２０重量％を超えると触媒の性能が
低下するので好ましくない。

特に、本発明の用うる、Ｍｎ０ｔ及びＣｕＯ系の複合酸
化物固体触媒としての主な組成は、活性成分としテＰｌ
ｎ０２；７０〜９０重量％、ＣｕＯ；　１０〜３０重量
％の範囲が好ましく、さらに好ましくは、ＭｎＯ２；　
７７．５〜８２．５重量％、ＣｕＯ；　２２．５〜１７
．５重量％が好適である。

本発明者等によれば、Ｍｎ０ｔが７０重量％及びＣｕＯ
が１０重量％未満では、活性成分の含有量が減少するた
め触媒としての作用が不充分となり好ましくない、　Ｍ
ｎ０ｔが９０重量％及びＣｕＯが３０重量％を超えると
、触媒の効果が低下し、脱臭効果が低下する傾向が見ら
れる。

即ち、活性成分としては、ＭｎＯ□；７０〜９０重置％
Ｃｕｂ；１０〜３０重量％の範囲であることが重要であ
る。

これらに含有する活性成分は、マンガン−銅複合酸化物
の形で触媒全体の８０〜９８重量％の範囲が適当であり
、その他含有する成分については、粘結剤を含めてアル
ミナ、シリカ、ヘントナイト、ジルコニア、マグネシア
、チタニア、活性炭、グラファイト、その他、上述の主
な組成であるＭｎ０ｔ及びＣｕＯからなる触媒の活性成
分に悪影響を及ぼさないものであればいずれでも良い。

本発明者等によれば、通常触媒による接触酸化法は、被
処理空気中の水分の影響を受けやすいことが知られてい
るが、本触媒においては、水分の影響を殆ど受けないこ
とを確認しており、相対湿度として２００％以下、好ま
しくは１５０％以下であれば、触媒に及ぼす影響がない
ことを確認している。

更に、本発明における触媒の比表面積としては、比表面
積測定法における最も、−船釣な測定方法、すなわちＢ
ＥＴ法において、少なくとも１５０〜４００ｍ’／ｇ程
度であることが好ましく、さらに好ましくは、２００〜
３００ｍ”／ｇが好適である。

また、触媒の形状としては、特に限定は無く、粒状、球
状、ベレット状、タブレット状、ハニカム状等いずれで
もよい。

本発明の触媒を用いて悪臭成分を含む被処理空気を脱臭
する反応条件は、悪臭成分を含む被処理空気を直接ある
いは間接に、加熱あるいは冷却する。加熱あるいは冷却
する温度は、好ましくは１００〜２００”Ｃ１更に好ま
しくは、１０５〜１５０℃が好適である。１００°Ｃ未
満では、反応が不充分であり、触媒の活性が充分発揮さ
れず、悪臭成分が酸化分解されず好ましくない。また、
２００°Ｃを越えると脱臭装置の材質の劣化、また触媒
のライフ等に影響を及ぼし好ましくない。

本発明における脱臭用触媒の用途としては特に限定はな
いが、一般化学工場、排水処理場、し尿処理場、印刷工
場、ごみ焼却場、食品工場、飼料工場、その他から排出
される悪臭を含む空気の処理に使用できる。

本発明でいう悪臭物質としては、上記各処理場及び工場
から排出される物質が挙げられるが、特に限定されるも
のではない０例えば硫化水素、硫化メチル、メチルメル
カプタン、エチルアミン、メチルアミン、トリメチルア
ミン、ジメチルアミン、二硫化メチル、ジエチルアミン
、トリエチルアミン、イソブチルアミン、アセトン、ピ
リジン、メチルエチルケトン、アセトアルデヒド、ベン
ゼン、キシレン、トルエン、フェノール、アクロレイン
、アセチレン、酢酸、酪酸、等及びその他鎖式有機化合
物類、環式有機化合物類等を挙げることができこれらの
物質はすべて、本発明の脱臭用触媒を使用することによ
り容易に、脱臭することが出来る。

本発明における空間速度（ＳＶ）は、被処理空気中に含
まれる悪臭成分の濃度および組成によって異なるが、１
，０００〜２００，０００ｈｒ−１程度が好ましい。

〔実施例〕

以下、実施例及び比較例にて本発明の詳細な説明する。

実施例ｌＭｎ０ｚ及びＣｕＯをそれぞれ衝撃式粉砕機で細化した
後、ボールミルで１００ｍｅｓｈ以下になるように粉砕
した。０□及びＣｕＯを得た。粉砕品ＭｎＬ　（８００
ｋｇ）及びＣｕＯ（２００ｋｇ）に粘結剤としてベント
ナイト（１００ｋｇ）を混合し、更に、適当量の水を加
えニーグーにてよく混練した後、混合物を温度１０５℃
の流動乾燥機で６時間乾燥し、放冷後８〜１６ｍｅｓｈ
に粉砕し、比表面積２０７ｍ”／ｇを有する触媒を得た
。

上記作成した触媒を、第１図に示す装置の触媒充填層４
に充填し、代表的な悪臭成分であるメチルメルカプタン
を含有する被処理空気をメチルメルカプタン濃度１ｐｐ
園になるように、清浄空気を吸引し調整した。上記調整
後の被処理空気を第１図のフローシートに従って脱臭試
験を実施した。

調整後の被処理空気は相対湿度１０５％の空気（温度２
８°Ｃ）送風量３０ｍ”／ｗｉｎであった。

試験条件は、熱交換器の出口温度８を１０５°Ｃになる
よう調整し、反応塔１０の酸化触媒充填量を１００　ｆ
とした。

このような条件で、連続１．０００時間の脱臭試験を実
施し、２００時間毎の処理空気のメチルメルカプタンの
濃度を測定したところ、第１表の結果が得られた。

第１表尚、脱臭率は次式によりもとめた。

脱臭率（％）＝（１−触媒酸化装置出口濃度／触媒酸化
装置入口濃度）Ｘ１００又、実施例１で作成した触媒の組成としては、第２表に
示すものであった。

第２表比較例１ ”Ｍｎ０ｇとＣｕＯの割合をＭｎ０ｔ　（５００ｋｇ）
及びＣｕＯ（５００ｋｇ）に変えた以外は、実施例１と
同様の製造方法で行い、実施例１と同様の脱臭試験を実
施した。

第３表第３表からも明かなように、実施例１と比較して明らか
に脱臭率が低下した。

実施例２実施例１と同一の装置及び同一の条件で排水処理装置か
ら発生した悪臭の脱臭試験を行った。悪臭の主成分とし
ては、ガスクロマトグラフ−質量分析法（ＧＣ−ＭＳ法
）にて分析を行ったところ直鎖系炭化水素、環状炭化水
素等の有機化合物系であった。また、臭気濃度の測定を
、昭和５６年度官能試験法調査報告書（環境庁）に記述
する三点比較式真貨法に基ずき分析を行ったところ、触
媒酸化装置入口及び触媒酸化装置出口の臭気濃度は第４
表の結果となった。

第４表尚、脱臭率は以下の式にて、求めた。

脱臭率（％）＝（１−触媒酸化装置出口濃度／触媒酸化
装置入口濃度）Ｘ１００〔発明の効果〕本発明の脱臭用触媒は工業的に簡素化され、低温で悪臭
成分を酸化分解し、かつ経済的にも有利な方法として、
悪臭成分を含む空気を該脱臭用触媒を用いて接触、酸化
分解せしめるに際し、該空気の前処理を行うことなく簡
単に効率の良い脱臭触媒を提供するものである。

更に、温度制御、空間速度及び被処理空気中の悪臭成分
濃度の制御を行うことで、悪臭成分を含む空気の処理を
きわめて簡単に、かつ経済的に処理する脱臭装置を提供
するものであり、その産業上及び地球環境に及ぼす影響
はきわめて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するために適した設備のフロー
シートの一例を示すものであり、図において、１・−−−−一悪臭空気を含む空気、２−−−一　熱交換器、３　・−−−−一温度計、４−−一触媒充填層５−　　排風機、６−−−−＝処理空気、７−　サンプリング口、サンプリング口、を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１）活性成分として、二酸化マンガン（ＭｎＯ＿２）と
して７０〜９０重量％、酸化第二銅（ＣｕＯ）として１
０〜３０重量％含有することを特徴とする脱臭用酸化物
固体触媒。