JPH04322726A - 脱臭方法 - Google Patents

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。

【間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、
触媒が第１成分としてＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ａｇの酸化物から選ばれる少なくとも１種以上、第２成
分としてアルカリ土類金属の珪酸塩から構成されるもの
を用いることを特徴としている。またこれらの触媒の構
成において第１成分と第２成分の重量比が１００：０．
１〜５０が好ましく、より好ましくは１００：０．５〜
２５である。これらの範囲において好ましい結果が得ら
れる理由については定かではない。こうした触媒として
は、第１成分のそれぞれの酸化物と、第２成分のアルカ
リ土類金属珪酸塩との組合せからなる二元触媒を主成分
とするもの、例えば、ＭｎＯ２．メタ珪酸カルシウム、
ＭｎＯ２−ジオルソ珪酸カルシウム、ＭｎＯ２−トリ珪
酸カルシウムー活性炭、ＮｉＯ−メタ珪酸カルシウム、
ＮｉＯ−ＮｉＯ−メタ珪酸マグネシウム、Ｎｉ２Ｏ３−
オルソ珪酸マグネシウム、Ｎｉ２Ｏ３−メタ珪酸ストロ
ンチウム、　　Ｎｉ２Ｏ３−オルソ珪酸ストロンチウム
、及び第１成分のそれぞれの酸化物の２種あるいはそれ
以上と、第２成分のアルカリ土類金属の珪酸塩の１種あ
るいはそれ以上との組合せからなる多元触媒を主成分と
するもの、例えば　　ＭｎＯ２．Ａｇ２Ｏ−メタ珪酸カ
ルシウム、ＭｎＯ２−Ａｇ２Ｏ−メタ珪酸バリウム、Ｍ
ｎＯ２−ＮｉＯ−ジオルソ珪酸カルシウム、ＭｎＯ２−
ＮｉＯ−メタ珪酸マグネシウム、などを例示することが
出来る。これらのうち、好ましい触媒としては、ＭｎＯ
２−メタ珪酸カルシウム、ＭｎＯ２−メタ珪酸マグネシ
ウム、ＭｎＯ２−ＭｎＯ２−ジオルソ珪酸カルシウム、
ＭｎＯ２−Ａｇ２Ｏ−メタ珪酸カルシウムなどが挙げら
れる。これらの触媒成分は、公知の担体である活性炭ア
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
性に優れた活性炭チタニア、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。又、
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、５０ｗ
ｔ％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、５
０％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、沈澱法、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（Ｏ
３）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。又、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Ｏ３１〜４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、脱臭処理に余剰のＯ
３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：ａｒｅ
ａ　　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．触媒の調整 実施例１ 比表面積１２７ｍ２／ｇのＮｉＯ７０ｇとメタ珪酸カル
シウム２０ｇに水とさらにガラスビーズを加えて、３０
分間攪はん混合してスラリーとした。このスラリーを空
隙率８１％、ピッチ４．０ｍｍのセラミックスファイバ
製のコルゲート状ハニカムに含浸させて、ＮｉＯ−メタ
珪酸カルシウム（重量比７０：２０）を担持率９３％で
担持した二元触媒を得た。 実施例２ 実施例１において、メタ珪酸カルシウム２０ｇにかえて
ジオルソ珪酸カルシウム２０ｇとする以外は、実施例１
と同様にしてＮｉＯ−ジオルソ珪酸カルシウム（重量比
７０：２０）を担持率９７％で担持した二元触媒を得た
。 実施例３ 実施例１において、メタ珪酸カルシウム２０ｇにかえて
メタ珪酸マグネシウム２０ｇとする以外は、実施例１と
同様にして、ＮｉＯ−メタ珪酸マグネシウム（重量比７
０：２０）を担持率９１％で担持した二元触媒を得た。 実施例４ 実施例１において、メタ珪酸カルシウム２０ｇにかえて
メタ珪酸ストロンチウム２０ｇとする以外は、実施例１
と同様にしてＮｉＯ−メタ珪酸カルシウム（重量比７０
：２０）を担持率１００％で担持した二元触媒を得た。 実施例５ 実施例１において、ＮｉＯ７０ｇにかえて比表面積４８
ｍ２／ｇのＭｎＯ２７０ｇとする以外は、実施例１と同
様にしてＭｎＯ２−メタ珪酸カルシウム（重量比７０：
２０）を担持率１０８％で担持した二元触媒を得た。 実施例６ 実施例３において、ＮｉＯ７０ｇにかえてＭｎＯ２３５
ｇ、ＮｉＯ３５ｇとする以外は、実施例３と同様にして
ＭｎＯ２−ＮｉＯ−メタ珪酸マグネシウム（重量比３５
：３５：２０）を担持率９７％で担持した三元触媒を得
た。 実施例７ 実施例１において、ＮｉＯ７０ｇにかえてＭｎＯ２６０
ｇ，Ａｇ２Ｏ１０ｇとする以外は、実施例１と同様にし
てＭｎＯ２−Ａｇ２Ｏ−メタ珪酸カルシウム（重量比６
０：１０：２０）を担持率９７％で担持した三元触媒を
得た。 実施例８ 実施例５の方法においてＭｎＯ２、メタ珪酸カルシウム
のそれぞれの重量を８０ｇ、５ｇとする以外は、実施例
５と同様にしてＭｎＯ２−メタ珪酸カルシウム（重量比
１００：６２５）を担持率１１３％で担持した二元触媒
を得た。 実施例９ 実施例５の方法においてＭｎＯ２、メタ珪酸カルシウム
のそれぞれの重量を８ｇ、０．５ｇとする以外は、実施
例５と同様にしてＭｎＯ２−メタ珪酸カルシウム（重量
比１：０．０６２５）を担持率１１１％で担持した二元
触媒を得た。 比較例１ 実施例１においてＮｉＯ１００ｇとし、メタ珪酸カルシ
ウムを添加しないこと以外は、実施例１と同様にしてＮ
ｉＯを担持率９５％で担持した一元触媒を得た。 比較例２ 実施例５においてＭｎＯ２１００ｇとし、メタ珪酸カル
シウムを添加しないこと以外は、実施例１と同様にして
ＭｎＯ２を担持率１００％で担持した一元触媒を得た。 比較例３ 実施例６においてＭｎＯ２５０ｇ、ＮｉＯ５０ｇとし、
メタ珪酸マグネシウムを添加しないこと以外は、実施例
６と同様にしてＭｎＯ２−ＮｉＯ（重量比５０：５０）
を担持率９９％で担持した二元触媒を得た。 比較例４ 実施例７においてＭｎＯ２９０ｇ、Ａｇ２Ｏ１０ｇとし
、メタ珪酸カルシウムを添加しないこと以外は、実施例
７と同様にしてＭｎＯ２−Ａｇ２Ｏ（重量比９０：１０
）を担持率１０３％で担持した二元触媒を得た。 比較例５ 実施例５の方法においてＭｎＯ２、メタ珪酸カルシウム
のそれぞれの重量を８０ｇ、４０ｇとする以外は、実施
例３と同様にしてＭｎＯ２−メタ珪酸カルシウム（重量
比１０：５）を担持率８５％で担持した三元触媒を得た
。 比較例６ 実施例５の方法においてＭｎＯ２、メタ珪酸カルシウム
のそれぞれの重量を８０ｇ、０．０７ｇとする以外は、
実施例５と同様にしてＭｎＯ２−メタ珪酸カルシウム（
重量比１００：０．０８７５）を担持率６１％で担持し
た三元触媒を得た。 Ｂ．触媒活性試験 上記実施例１〜９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：２０℃ 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。

【表１】 上記表より明らかなように、実施例１〜９で得た触媒は
、比較例１〜６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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   法に於て、触媒が第１成分としてＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
   ｉ、Ｃｕ、Ａｇの酸化物から選ばれる少なくとも１種以
   上、第２成分としてアルカリ土類金属の珪酸塩から構成
   されるものを用いることを特徴とする脱臭方法。