JPH04187215A

JPH04187215A - 脱臭方法

Info

Publication number: JPH04187215A
Application number: JP2314941A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Yoshimoto; 吉本　雅文; Tadao Nakatsuji; 忠夫仲辻; Kazuhiko Nagano; 永野　一彦; Kimihiko Yoshida; 公彦吉田
Original assignee: Sakai Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Sakai Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1990-11-19
Filing date: 1990-11-19
Publication date: 1992-07-03

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、臭気を発生する成分
（以下、「有臭成分」という）を除去するための脱臭方
法に間する。

〈従来の技術〉従来、気体中に含まれる有臭成分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脱臭
法、酸化剤又は還元剤を用いる湿式処理脱臭法、オゾン
分解脱臭法等の種々の脱臭方法が提案されている。　　
　　　　　゛〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上記従来の各脱臭方法（以下、「従来方
法」という）はいずれも、充分に満足のいく脱臭方法で
あるとは言い難い。

すなわち、吸着脱臭法には、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、脱臭
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、湿式処理脱臭法には、酸化剤等の薬液の処理が煩
雑であるという問題がある。

最後のオゾン分解脱臭法には、上記のような問題は無い
ものの、有臭成分の酸化分解による除去が充分でないこ
と及び呼吸器障害等の公害を防止する上で、脱臭処理後
の気体中に含まれるオゾンを分解する必要があること等
の問題があった。

本発明は、従来のオゾン分解脱臭法が有していたこれら
の問題を解決するためで、従来方法に比べて有臭成分の
分解除去能力に優れると共に、脱臭処理後に未反応のオ
ゾンが殆ど残留しないオゾン分解脱臭触媒を既に種々提
案している。しかしながらこれらの触媒を用いてもガス
中に微量の低級脂肪酸が含まれる時、これが触媒中に蓄
積もしくは触媒成分と反応し、触媒が劣化するという問
題点を本発明者らが見出した。本発明は、これらの問題
点を解決するためになされたものである。

〈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脱臭方法（以下
、「本発明方法」）は、脱臭触媒の前段に低級脂肪酸吸
着、もしくは吸収フィルターを設置することを特徴とし
ている。こうしたフィルターとしては、各種のゼオライ
トなどの吸着剤、活性炭及び活性炭とアルカリ金属ある
いはアルカリ土類金属とを組み合わせたものが好ましく
、例えば、活性炭−リチウム、活性炭−ナトリウム、活
性炭−カリウム、活性炭−マグネシウム、活性炭−カル
シウム、活性炭−ストロンチウム、などの・　　　　二
成分系、あるいは活性炭−カルシウム−ナトリウム、活
性炭−カルシウム−カリウム、活性炭−カルシウム−リ
チウム、活性炭−ストロンチウム−カリウム、活性炭−
マグネシウム−カリウムなどの三成分系を例示すること
が出来る。ここで用いられるアルカリ金属及びアルカリ
土類金属のうちで好ましいのは、マグネシウム、ストロ
ンチウム、バリウムなどであり、より好ましいのは、リ
チウム、ナトリウム、カルシウムなどである。又これら
は酸化物、水酸化物、炭酸化物のうち、いずれの形であ
フても差し支えなく、必要に応じて選択される。又。こ
うした組み合わせのうち、活性炭の好適な含有率（重量
％、以下同様）は、３０〜９５％であり、アルカリ金属
及びアルカリ土類金属の好適な含有率は、５〜７０％で
ある。又低級脂肪酸フィルター中のこれらの成分の含有
率は、３０％以上が好ましく、５０％以上がより好まし
い。本発明に係る低級脂肪酸フィルターの形は特に限定
されず、例えばハニカム状、ベレット状、繊維状、フオ
ーム状等種々の形状のものを用いることが出来る。又、
これらは含浸法、混練法、抄紙法等の既知の製法を適宜
選択して製造することが出来る。成形体の製造において
は、活性炭等に賦形性を与えるために成形助痢もしくは
抄紙助剤を添加したり、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：！２適宜添加
したりしても良い。

更にこれらフィルターと反応ガスとの接触は、ガス中の
低級脂肪酸濃度に依存するが、通常生活環境の中で処理
ガス中に含まれる低級脂肪酸は微量であるので、この吸
着操作は５Ｖ＝１０００〜１００００００Ｈｒ　１で行
うことが出来る。本発明による低級脂肪酸フィルターが
除去せんとする低級脂肪酸としては、蟻酸、酢酸、プロ
ピオン酸、ｎ−酢酸、ｎ−吉草酸、イソ−吉草酸などを
挙げることが出来、これらはいずれも、生活環境の中で
人物や動物の汁、その他の分秘物などから排出される炭
化水素類が微生物ことよって分解され形成されるもので
あり、処理ガス中に混入される場合が多い。これらは長
時間にわたる脱臭反応中とこ触媒中に蓄積したり、ある
いは触媒成分と反応し塩を形成するなどして触媒の劣化
ζこ導く。本発明で使用される触媒としては、既に本発
明者らが提案しているようここ銅（Ｃｕ）、マンガン（
Ｍｎ）、コバルト（ＣｏＬ鉄（Ｆ’ｅ）、ニッケル（Ｎ
’ｉ）、チタン（Ｔ　ｉ）　、シリカ（Ｓｉ）、アルミ
ニウ＝５− ム（ＡＩ）、銀（Ａｇ）及び白金（Ｐｔ）の中から選ば
れた少なくとも一種以上の金属の酸化物もしくは金属か
ら選ばれた少なくとも一種以上の金属の酸化物及び金属
とを主成分とするものを挙げることが出来る。しかし本
発明方法は、これらに限定されるものではない。又、上
記発明方法により除去せんとする有臭成分としては、ア
ンモニア、トリメチルアミン、硫化水素、メチルメチル
カプタン、硫化メチル、二硫化メチル、アセトアルデヒ
ド、スチレン、メチルエチルケトン、アクロレイン、プ
ロピオンアルデヒド、ブチルアルコール、フェノール、
クレゾール、ジフェニルエーテル、酢酸、プロピオン酸
、吉草酸、メチルアミン、ジメチルアミン′、スカトー
ル、ジメチルチオエーテル、ジメチルメルカプタン、塩
化水素、塩化アルカリが例示される。これらのうち、既
ζこ例示した本発明の低級脂肪酸フィルターが除去せん
とする低級脂肪酸類は、これらが脱臭触媒上に供給され
る以前に吸着除去されるのは言うまでもない。

また、本発明方法が実施される分野としては、例えば、
人間もしくは動物の生活空間、し尿処理場、下水処理場
、ゴミ焼却処理場、印刷工場、メツキ工場、一般化学工
場等から排出される排気ガスの脱臭処理が挙げられる。

本発明において用いられる触媒としては、例えばＭｎ０
２−ＴｉＯ２、ＣａＯ−Ｔｉ０２、Ｃ。

３０４−ＴｉＯ２、”ｅ２０３　　ＴｉＯ２、Ｆｅ２０
３＝Ａｕ等の二元触媒を主成分とするもの及びＭｎ０２
−Ｃｏ３０ａ−Ｔｉ０２、Ｍｎ’０２−Ｃｏ　３０ａ−
Ａｇ２０．Ｎｉｏ−ＭｎＯ２−ＴｉＯ２等の三元触媒を
主成分とするものが例示される。

本発明方法において用いられる触媒の形状は特に限定さ
れず、例えばハニカム状、ベルッシ状、円柱状、板状、
パイプ状等、種々の形状のものを用いることが出来る。

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−７−′ 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
が出来る。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。

脱臭の際に上記触媒と共存させるオゾン（０３）は、除
去せんとする有臭成分の種類及び濃度、その他反応温度
、触媒の種類及び量等によって適宜量用いられる。例え
ば、有臭成分としてＨ２Ｓを含有する被脱臭気体の場合
は、Ｈ２Ｓ１モルあたり０２１〜２モルを共存させるこ
とが好ましく、ＮＨ，を含有する被脱臭気体の場合は、
ＮＨ３１モルあたり０３１〜３モルを共存させることが
好ましい。また、メチルメルカプタンを含有する被脱臭
気体の場合は、メチルメルカプタン１モルあたり０３１
〜４モルを共存させることが好ましい。

被脱臭気体中に含まれる有臭成分の濃度が高い場合、除
去率を向上させるために０３を上記好適量を超えて共存
させても良い。但し、多すぎる場合には、脱臭処理後に
余剰の０３が残留する場合があるのでこの様なことが無
いように過剰の０３を共存させないように配慮する必要
がある。

脱臭の際の反応温度は、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℃を超える場合、新たに昇温の
ためのエネルギーを必要とし不経済である。　　　　　
　　　・　　　・また、触媒と反応ガスとの接触は、５
〜５００面積速度（ＡＶ　：　ａｒｅａ　ｖｅｌｏｃｉ
ｔｙ）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５０を超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、反応量（Ｎ＠／ｕ
、ｕ：Ｈｒ）を単位容積の触４４たりのガス接触面積（
ＴＩＩｌ／Ｔｒ１１）で除した値である。

〈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。

Δ工触媒の諷製比表面積４８イ／ｇのＭｎ０２７０４ｇをチタニアゾル
（Ｔｉ０２含有量：１５０ｇ／見）１．０３４截に加え
、これにさらにガラスピーズ２５０ｇを加えて、３０分
間撹拌混合してスラリーを得た。このスラリーを空隙率
８１％、ピッチ４．０ｍｍのセラミックスファイバ製の
コルゲート状ハニカムに含浸させて、Ｍｎ０２−Ｔｉ０
２（モル比率８２：１８）を担持率９５％で担持した二
元触媒を得た。

Ｂ、　　　　　　　ル　−の舌。す実施例１木節粘土を１００℃、１８時間乾燥後、スクリーンがＱ
、５ｍｍφであるサンプルミルにて粉砕した。この粉砕
物２０ｋｇに、同じ＜０．５ｍｍφのスクリーンのサン
プルミルにて粉砕した活性炭（試用薬品製、強力白鷺）
、２０ｋｇをＶブレンダーにて粉砕混合した後、メチル
セルローズ系バインダー（ユケン工業Ｙ、８．３２）２
ｋｇと水を加えニーダ−で充分混線を行った。この坏土
を、ハニカム押出用ダイスを装着したオーガスクリユー
式押出機に投入し、ハニカム状物を押出した。このとき
の圧力が３０〜３５ｋｇ／ｃ／どなるように水分調節を
行った。得られたハニカム状物を常温にて通風乾燥後、
Ｎ２雰囲気中５℃／時間の昇温速度で４００℃迄昇温後
３時間維持した。その後、１０°Ｃ／時間の降温速度で
冷却し、開口率５５％、ピッチ１．８ｍｍのハニカム状
成形体を得た。このハニカム成形体り吸水率は２３％で
あった。

実施例２実施例１において得られたハニカム状活性炭成形体の一
部を切り出し、３００ｇ／ｇｌのＫＯＨ−ｓｏｌｎに漫
潰し、余分な水分を取り除いた後、１２０℃×３．時間
通風乾燥して、活性炭−ＫＯＨ（重量比９３．５：６．
５）の二成分系低級脂肪酸フィルターを得た。

実施例３実施例２において、３００ｇ／ＱＫＯＨ−ｓ。

Ｉｎにかえて、同じ＜　３００　ｇ／ＱのＮａ０Ｈ−ｓ
ｏｌｎとする以外は実施例２と同様にして、活性炭−Ｎ
ａＯＨ（重量比９３．ｉ５：６．５）の二成分系低級脂
肪酸フィルターを得た。

実施例４実施例２において、３００ｇ／ｕＫＯＨ−ｓ。

１ｎにかえて、同じ＜３００ｇ／ＱのＬｌｏＨ−ｓｏｌ
ｎとする以外は実施例２と同様にして、活性炭−ＬｉＯ
Ｈ（重量比９３．５：６．５）の二成分系低級脂肪酸フ
ィルターを得た。

実施例５実施例１のハニカム状成形体を得る工程において、更に
ＭｇＣＯ３２，２２ｋｇを加えること以外は実施例１と
同様にして、活性炭−ＭｇＣＯ３（重量比９０：１０）
の二成分系低級脂肪酸フィルターを得た。

実施例６実施例１のハニカム状成形体を得る工程において、更に
ＣａＣＯ３２，２２ｋｇを加えること以外は実施例１と
同様とこして、活性炭−ＣａＣＯ３（重量比９０：１０
）の二成分系低級脂肪酸フィルターを得た。

実施例７１２一実施例１のハニカム状成形体を得る工程において、更に
５ｒｃｏ３２．２２ｋｇを加えること以外は実施例１と
同様にして、活性炭−３ｒＣ○３（重量比９０：１０）
の二成分系低級脂肪酸フィルターを得た。

実施例８実施例１のハニカム状成形体を得る工程において、更に
ＢａＣＯ３２，２２ｋｇを加えること以外は実施例１と
同様にして、活性炭−ＢａＣＯ３（重量比９０：１０）
の二成分系低級脂肪酸フィルターを得た。

実施例９実施例６で得たハニカム状成形体に、実施例２と同様に
してＫＯＨ処理をして、活性炭−ＣａＣ０３−ＫＯＨ（
重量比８４：９．５：６．５）の三成分系低級脂肪酸フ
ィルターを得た。

実施例１０実施例６で得たハニカム状成形体に、実施例２と同様に
してＮａＯＨ処理をして、活性炭−ＣａＣｏ３−ＮａＯ
Ｈ（重量比８４：９．５：６．５）の三成分系低級脂肪
酸フィルターを得た。

Ｑ−触媒活性試験上記実施例１〜１０で得た各低級脂肪酸フィルター及び
触媒について、第１図ここ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。図に於いて、く２）は低級脂肪酸フィルターを含む
触媒層であり、該触媒Ｎ（２）に導入された被脱臭気体
中に含まれる有臭成分（含低級脂肪酸）は、オゾン発生
器（１）から触媒層（２）に導かれたオゾン（Ｏ３）ｔ
とよって分解される。分解脱臭後の気体の一部はオゾン
分析計（３）に導かれて、そこて残留オゾン（０３）の
定量分析がなされる。

また、分解脱臭後の気体の残部は有臭成分分析計（４）
に導かれる。有臭成分分析計（４）は、ガスクロマトグ
ラフからなり、これらの機器にて゛　前記各有臭成分の
定量分析がなされるようになっている。

オゾン分解率（％）及び有臭成分分解率（％）は、それ
ぞれオゾン分析計（３）、有臭成分分析−１４＝出口における濃度より次式を用いて算出される。

（反応条件）空間速度：２００００／Ｈｒ反応温度＝２００℃ 入口オゾン濃度：　１０ｐｐｍ有臭成分メチルカプタン：５ｐｐｍプロピオン酸：０．０１＋）ｌ）ｍこの条件下で触媒層の前段に、低級脂肪酸フィルターを
装着し、初期、１００時間、１０００時間経過後の各オ
ゾン及び有臭成分分解率を測定し、触媒の劣化を調べた
。又、低級脂肪酸フィルターを装着せず、触媒層だけの
場合についても同様の試験を行った。結果を表に示す。

上記表より明らかなように、実施例１〜１０で得たいず
れの低級脂肪酸フィルターを装着した触媒は、それを装
着しない時に比べて長時間にわたり、高いオゾン及び有
臭成分分解率（％）を維持している。

以上の試験結果より、本発明方法はオゾン及び有臭成分
分解率（％）を長時間にわたり、高い水準に維持するこ
とが可能な脱臭方法であることが分かる。

〈発明の効果〉本発明に係オゾン分解脱臭法は、長時間にわたり有臭成
分を効率良く除去することができ、しかも脱臭処理後に
呼吸器系統等に有害なオゾンが殆ど残留しない等、本発
明は優れた特有の効果を奏する。

【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）　−−一触媒層　、（２）・−・・オゾン発生器
（３）・　オゾン分析計（４）　有臭成分分析計

Claims

【特許請求の範囲】

有臭成分をオゾンを用いて触媒上で接触酸化分解する方
法において、触媒の前段に低級脂肪酸吸着もしくは吸収
フィルターを設置することを特徴とする脱臭方法。