JPH04231059A

JPH04231059A - 脱臭方法

Info

Publication number: JPH04231059A
Application number: JP2418805A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Yoshimoto; 吉本　雅文; Tadao Nakatsuji; 忠夫仲辻; Kimihiko Yoshida; 公彦吉田
Original assignee: Sakai Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Sakai Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1992-08-19

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関する。

【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窒素酸化物や低級脂肪酸などの酸性
物質が含まれる時、これが触媒中に蓄積もしくは触媒成
分と反応し、触媒が劣化するあるいは蓄積した臭気物質
が処理ガス中に含まれるなど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、
触媒としてＭｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇの硫酸
塩から選ばれる少なくとも１種以上から構成されるもの
を用いることを特徴としている。これらの触媒成分は、
公知の担体であるアルミナ、チタニア、シリカ−チタニ
ア、シリカ、ジルコニア、ゼオライトなどに担持しても
よい。とりわけ耐酸性に優れたチタニア、シリカ−チタ
ニア、シリカ、ジルコニア、ゼオライト担体に担持する
ことによって窒素酸化物や低級脂肪酸などの酸性物質に
よる劣化を防止するとともに、触媒への臭気物質の蓄積
を防止し、大幅にその脱臭効果を維持することが可能と
なった。また触媒成分の担持率は通常０．１〜５０ｗｔ
％である。０．１ｗｔ％以下では充分な脱臭効果が得ら
れず、５０ｗｔ％以上では細孔閉塞などによってオゾン
分解能力が低下するからである。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。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、メッキ
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ＭｎＳＯ４−ＴｉＯ２、ＦｅＳＯ４−ＴｉＯ
２、ＣｕＳＯ４−ＴｉＯ２、ＮｉＳＯ４−ＴｉＯ２、Ｃ
ｏＳＯ４−ＴｉＯ２等の二元触媒を主成分とするもの及
びＭｎＳＯ４−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、ＭｎＳＯ４−Ａｇ
２ＳＯ４−ＴｉＯ２、ＭｎＳＯ４−ＦｅＳＯ４−ＴｉＯ
２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、ペレット状、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（担体成分を含む）は、５０％以上
が好ましく、７５％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（Ｏ３）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Ｏ３１〜２モルを共存させる
ことが好ましく、ＮＨ３を含有する被脱臭気体の場合は
、ＮＨ３１モルあたりＯ３１〜３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Ｏ３
１〜４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Ｏ３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Ｏ３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Ｏ３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。しかしガス温度
が４０℃以上の場合、本発明方法がこれらのガスを処理
することができるのは当然である。また、触媒と反応ガ
スとの接触は、５〜５０の面積速度（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（Ｎｍ３／ｕ、ｕ：Ｈｒ）を単位容積の触媒あたり
のガス接触面積（ｍ２／ｍ３）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。Ａ・触媒の調製実施例１比表面積９２ｍ２／ｇのアナタース型酸化チタン７０ｇ
に水を７０ｇ加え、これにさらにガラスビーズ１００ｇ
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、
ＴｉＯ２を担持率１００％で担持した。これを硫酸マン
ガン（ＭｎＳＯ４）１０．５ｇを２１ｇの水に溶解した
溶液中に浸漬し、ＭｎＳＯ４／ＴｉＯ２触媒（担持率１
５％）を得た。実施例２実施例１において、ＭｎＳＯ４にかえてＦｅＳＯ４とす
る以外は、実施例１と同様にしてＦｅＳＯ４／ＴｉＯ２
（担持率１５％）を得た。実施例３実施例１において、ＭｎＳＯ４にかえてＮｉＳＯ４とす
る以外は、実施例１と同様にしてＮｉＳＯ４／ＴｉＯ２
（担持率１６％）を得た。実施例４実施例１において、ＭｎＳＯ４にかえてＣｕＳＯ４とす
る以外は、実施例１と同様にしてＣｕＳＯ４／ＴｉＯ２
（担持率１５％）を得た。実施例５実施例１において、ＭｎＳＯ４にかえてＣｏＳＯ４とす
る以外は、実施例１と同様にしてＣｏＳＯ４／ＴｉＯ２
（担持率１８％）を得た。実施例６実施例１において、ＭｎＳＯ４にかえてＡｇ２ＳＯ４、
水２１ｇにかえて１Ｎ−Ｈ２ＳＯ４２１ｇとする以外は
、実施例１と同様にしてＡｇ２ＳＯ４／ＴｉＯ２（担持
率１８％）を得た。実施例７実施例１において、ＴｉＯ２にかえて比表面積が１４８
ｍ２／ｇであるＴｉＯ２−ＳｉＯ２（ＳｉＯ２の含有率
は２０ｗｔ％）とする以外は、実施例１と同様にしてＭ
ｎＳＯ４／ＴｉＯ２−ＳｉＯ２（担持率１３％）を得た
。実施例８実施例１において、ＴｉＯ２にかえて比表面積が２７５
ｍ２／ｇである日本化学製酸型モルデナイト（ＨＭ−２
３）とする以外は、実施例１と同様にしてＭｎＳＯ４／
酸型モルデナイト（担持率１９％）を得た。実施例９実施例１において、ＭｎＳＯ４１０．５ｇにかえてＭｎ
ＳＯ４７．５ｇ、ＦｅＳＯ４３．０ｇとする以外は、実
施例１と同様にしてＭｎＳＯ４−ＦｅＳＯ４／ＴｉＯ２
（担持率１５％）を得た。実施例１０実施例１において、Ａｇ２ＳＯ４１０．５ｇにかえてＭ
ｎＳＯ４９．５ｇ、Ａｇ２ＳＯ４１．０ｇとする以外は
、実施例１と同様にしてＭｎＳＯ４−ＦｅＳＯ４／Ｔｉ
Ｏ２（担持率１６％）を得た。実施例１１実施例１０において、ＭｎＳＯ４９．５ｇにかえてＦｅ
ＳＯ４９．５ｇとする以外は、実施例１０と同様にして
ＦｅＳＯ４−Ａｇ２ＳＯ４／ＴｉＯ２（担持率１８％）
を得た。実施例１２実施例１において、ＴｉＯ２担持コルゲート状ハニカム
を硫酸マンガン水溶液に浸漬する操作を３回繰り帰す以
外は、実施例１と同様にしてＭｎＳＯ４／ＴｉＯ２（担
持率４５％）を得た。実施例１３実施例１において、ＭｎＳＯ４１０．５ｇにかえてＭｎ
ＳＯ４１．１ｇとする以外は実施例１と同様にして、Ｍ
ｎＳＯ４／ＴｉＯ２（担持率１．８％）を得た。比較例１比表面積６７ｍ３／ｇのＭｎＯ２１００ｇに、水とガラ
スビーズを加えて３０分間撹拌しスラリーを得た。この
スラリーを空隙率８１％、ピッチ４．０ｍｍ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Ｍｎ
Ｏ２担持触媒を得た。（担持率１０４％）比較例２比較例１において、ＭｎＯ２にかえて比表面積１２７ｍ
３／ｇのＮｉＯを１００ｇとすること以外は比較例１と
同様にして、ＮｉＯを担持率１００％で担持した触媒を
得た。比較例３比較例１において、ＭｎＯ２にかえて比表面積６３ｍ３
／ｇのＦｅ２Ｏ３を１００ｇとすること以外は比較例１
と同様にして、Ｆｅ２Ｏ３を担持率９８％で担持した触
媒を得た。参考例比表面積４８ｍ３／ｇのＭｎＯ２３０ｇと、四塩化チタ
ンとシリカゾルとの混合物（ＴｉＯ２：ＳｉＯ２が１：
１）７０ｇとを撹拌混合しつつ、アンモニアガスを吹き
込んで中和反応を行い、スラリー状の沈殿物を生成させ
た。得られた沈殿物を充分に水洗した後、温度５００℃
で３時間焼成、粉砕して比表面積１６２ｍ３／ｇのＭｎ
Ｏ２−ＴｉＯ２−ＳｉＯ２パウダーを得た。以後、実施
例１と同様にして、ＳｉＯ２−ＭｎＯ２−ＴｉＯ２（重
量比３５：３０：３５）を担持率９９％で担持した三元
触媒を得た。Ｂ．触媒活性試験上記実施例１〜１３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。図に於いて、（１）は触媒
層であり、該触媒層（１）に導入された被脱臭気体中に
含まれる有臭成分は、オゾン発生器（２）から触媒層（
１）に導かれたオゾン（Ｏ３）によって分解される。分解脱臭後の気体の一部はオゾン分析計（３）に導かれ
て、そこで残留オゾン（Ｏ３）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）、有臭成分分析計（４）にて測定される触媒層（２
）の入口及び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：２
００℃ 入口オゾン濃度：１０ｐｐｍ有臭成分メチルカプタン，メチルアミン，アセトアルデヒド，ア
ンモニア，硫化水素：各５ｐｐｍプロピオン酸：１ｐｐｍこの条件下において、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。結果を表−１に示す。上記表より明らかなように、実施例１〜１３で得た触媒
は、比較例、参考例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】本発明に係る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）……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、触媒としてＭｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ
，Ａｇの硫酸塩から選ばれる少なくとも１種以上から構
成されるものを用いることを特徴とする脱臭方法。