JPH0871353A - 気体および液体からオゾンを除去するための方法 - Google Patents
気体および液体からオゾンを除去するための方法Info
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- JPH0871353A JPH0871353A JP7225032A JP22503295A JPH0871353A JP H0871353 A JPH0871353 A JP H0871353A JP 7225032 A JP7225032 A JP 7225032A JP 22503295 A JP22503295 A JP 22503295A JP H0871353 A JPH0871353 A JP H0871353A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 気体または液体中のオゾン顔料の低減を、従
来技術に比べて安価にかつ有効に実施すること。 【解決手段】 気体または液体からオゾンを除去する方
法において、精製すべき気体または精製すべき液体を、
第一段階で触媒、熱エネルギーおよび／または輻射エネ
ルギーによる物理的方法で処理し、第二段階でオゾン結
合用重合体と接触させる。オゾン結合用重合体として、
ポリアリーレンチオエーテル、ポリアリーレンエーテル
またはマクロ細孔質共重合体を使用する。
来技術に比べて安価にかつ有効に実施すること。 【解決手段】 気体または液体からオゾンを除去する方
法において、精製すべき気体または精製すべき液体を、
第一段階で触媒、熱エネルギーおよび／または輻射エネ
ルギーによる物理的方法で処理し、第二段階でオゾン結
合用重合体と接触させる。オゾン結合用重合体として、
ポリアリーレンチオエーテル、ポリアリーレンエーテル
またはマクロ細孔質共重合体を使用する。
Description
【０００１】本発明は、オゾンを含有する気体または液
体をまず最初に物理的な方法（触媒、熱分解、ＵＶ光）
で精製し、それからオゾン結合用重合体と接触させて痕
跡量のオゾンも含まないようにする方法に関する。気体
流れのオゾン含量は、無機酸化物／混合酸化物をベース
とする適切な触媒または熱処理によって低減できること
が知られている。活性炭による分解も知られている。こ
れらの方法はいずれも特有の欠点がある。無機混合酸化
物をベースとする触媒は、触媒床での気体の滞留時間が
短いので十分な精製が保証できない(ＤＥ−Ａ−４２ １
４ ２８２：ＭｎＯ、Ａｌ2Ｏ3混合物；ＪＰ−Ａ−０６
０１５ １７７、ＭｎＯ2／ＮｉＯ混合物）。さらに、通
常言われているように、高い大気湿度に対して感受性で
あり、しばしば低い温度（＜２０℃）で望ましくない劣
化が起こる。
体をまず最初に物理的な方法（触媒、熱分解、ＵＶ光）
で精製し、それからオゾン結合用重合体と接触させて痕
跡量のオゾンも含まないようにする方法に関する。気体
流れのオゾン含量は、無機酸化物／混合酸化物をベース
とする適切な触媒または熱処理によって低減できること
が知られている。活性炭による分解も知られている。こ
れらの方法はいずれも特有の欠点がある。無機混合酸化
物をベースとする触媒は、触媒床での気体の滞留時間が
短いので十分な精製が保証できない(ＤＥ−Ａ−４２ １
４ ２８２：ＭｎＯ、Ａｌ2Ｏ3混合物；ＪＰ−Ａ−０６
０１５ １７７、ＭｎＯ2／ＮｉＯ混合物）。さらに、通
常言われているように、高い大気湿度に対して感受性で
あり、しばしば低い温度（＜２０℃）で望ましくない劣
化が起こる。
【０００２】貴金属をベースとする触媒（例えば、ＤＥ
−Ａ−３０ ０３ ７９３、銀／マンガン／Ａｌ2Ｏ3／ク
エン酸）は、通常、極微量の異質な気体（例えば、Ｈ2
Ｓ、ＳＯ2）によってほんの短時間のうちに失活するの
で、プラントの作業者の安全性が深刻な危険にさらされ
る。原則としてこれらの触媒は、時間に関して一定のオ
ゾン濃度を有する気体の流れについてのみ触媒毒がない
場合に使用される。さらなる欠点は、貴金属で被覆され
た触媒の価格が高いことである。
−Ａ−３０ ０３ ７９３、銀／マンガン／Ａｌ2Ｏ3／ク
エン酸）は、通常、極微量の異質な気体（例えば、Ｈ2
Ｓ、ＳＯ2）によってほんの短時間のうちに失活するの
で、プラントの作業者の安全性が深刻な危険にさらされ
る。原則としてこれらの触媒は、時間に関して一定のオ
ゾン濃度を有する気体の流れについてのみ触媒毒がない
場合に使用される。さらなる欠点は、貴金属で被覆され
た触媒の価格が高いことである。
【０００３】オゾンの熱または熱／触媒分解のために、
空気流れを２００℃より上の温度に加熱して酸素を生成
させる熱処理が、ＪＰ−Ａ−６０ １９７ ２２３および
ＪＰ−Ａ−６０ １７９ １１５に記載されている。気体
からオゾンを除去するために活性炭を使用する場合、オ
ゾンがかなり燃焼を促進するので、特により高いＯ3濃
度（＞１０ppm）では火災の危険性が高い（Roempp Chem
ie-Lexikon〔Roempp Chemical Dictionary〕，J. Falbe
and M. Regitz（編者）、第９版、第４巻、見出し語
「オゾン」、George Thieme Verlag，Stuttgart-New Yo
rk 1991、 第３１８５頁）。さらに、重金属に含浸した
活性炭は、使用後、特定廃棄物として廃棄しなければな
らない。
空気流れを２００℃より上の温度に加熱して酸素を生成
させる熱処理が、ＪＰ−Ａ−６０ １９７ ２２３および
ＪＰ−Ａ−６０ １７９ １１５に記載されている。気体
からオゾンを除去するために活性炭を使用する場合、オ
ゾンがかなり燃焼を促進するので、特により高いＯ3濃
度（＞１０ppm）では火災の危険性が高い（Roempp Chem
ie-Lexikon〔Roempp Chemical Dictionary〕，J. Falbe
and M. Regitz（編者）、第９版、第４巻、見出し語
「オゾン」、George Thieme Verlag，Stuttgart-New Yo
rk 1991、 第３１８５頁）。さらに、重金属に含浸した
活性炭は、使用後、特定廃棄物として廃棄しなければな
らない。
【０００４】さらに、オゾンはＵＶ光を吸収し（特に２
５４nmの波長で）、分解して酸素が得られることが知ら
れている（ＪＰ−Ａ−０４ ０３５ ６６７）。ＵＶ法
は、気体のオゾン含有流れの、特にＯ3濃度を変化させ
る処理に関して鋭敏ではないことがわかっており、これ
は限られた効率しか有さない。０.１ppmより低い数値に
オゾンを分解するのは、高い工業経費を用いてのみ、特
に気体の高い容積流量によってのみ実現できる。さらに
ＵＶランプの寿命には限界があり、高エネルギーコスト
に加えて、さらにランプ交換の経常費も予想される。
５４nmの波長で）、分解して酸素が得られることが知ら
れている（ＪＰ−Ａ−０４ ０３５ ６６７）。ＵＶ法
は、気体のオゾン含有流れの、特にＯ3濃度を変化させ
る処理に関して鋭敏ではないことがわかっており、これ
は限られた効率しか有さない。０.１ppmより低い数値に
オゾンを分解するのは、高い工業経費を用いてのみ、特
に気体の高い容積流量によってのみ実現できる。さらに
ＵＶランプの寿命には限界があり、高エネルギーコスト
に加えて、さらにランプ交換の経常費も予想される。
【０００５】上記物理的方法はすべて、廃棄空気からオ
ゾンを除去するための工業経費およびこのためのコスト
経費は、オゾン含量を低減させるための経費に伴って指
数関数的に増加するという共通の特徴がある。通常、分
解収率を９５％から９９.９％より上に増加させると、
廃棄空気の処理コストが二倍または三倍にさえなる。オ
ゾンは毒性が高いために、それの作業場の最大濃度値は
極めて低く、０.２mg／m3（０.１ppm）である。しかし
ながら、工業的方法では、１０〜１０,０００オゾンmg
／m3の廃棄ガス濃度が一貫して測定されており、このた
め対応する廃棄空気精製系の分解収率における要求が高
い。しばしば、オゾンの分解収率としては、９９.９９
％より上が必要とされる。
ゾンを除去するための工業経費およびこのためのコスト
経費は、オゾン含量を低減させるための経費に伴って指
数関数的に増加するという共通の特徴がある。通常、分
解収率を９５％から９９.９％より上に増加させると、
廃棄空気の処理コストが二倍または三倍にさえなる。オ
ゾンは毒性が高いために、それの作業場の最大濃度値は
極めて低く、０.２mg／m3（０.１ppm）である。しかし
ながら、工業的方法では、１０〜１０,０００オゾンmg
／m3の廃棄ガス濃度が一貫して測定されており、このた
め対応する廃棄空気精製系の分解収率における要求が高
い。しばしば、オゾンの分解収率としては、９９.９９
％より上が必要とされる。
【０００６】本発明の目的は、気体からオゾンを除去
し、経済的に（安く）使用できる方法を発見することで
ある。粗精製方法としてここで使用する、気体からオゾ
ンを除去するための知られている物理的方法とオゾン結
合用重合体を使用するオゾンを除去するための方法とを
組み合わせると、気体または液体からオゾンを除去する
ための非常に効率のよい、費用のかからない方法にな
る。このように、本発明は、オゾン除去のために、処理
すべき気体または処理すべき液体をまず最初に物理的方
法で処理し、それからオゾン結合用重合体と接触させ
る、気体および液体からオゾンを除去するための方法に
関する。
し、経済的に（安く）使用できる方法を発見することで
ある。粗精製方法としてここで使用する、気体からオゾ
ンを除去するための知られている物理的方法とオゾン結
合用重合体を使用するオゾンを除去するための方法とを
組み合わせると、気体または液体からオゾンを除去する
ための非常に効率のよい、費用のかからない方法にな
る。このように、本発明は、オゾン除去のために、処理
すべき気体または処理すべき液体をまず最初に物理的方
法で処理し、それからオゾン結合用重合体と接触させ
る、気体および液体からオゾンを除去するための方法に
関する。
【０００７】本発明の方法は、オゾンを含有する気体ま
たは液体、好ましくはオゾン含有気体の処理に関する。
物理的な方法は、オゾンを触媒を用いるか、熱による
か、または輻射線を用いた誘導により、オゾンを低下さ
せる方法である。これらの方法並びに使用する材料およ
び装置は知られている。熱処理は、一般に２００〜３０
０℃の温度、好ましくは２３０〜２６０℃で実施する。
ＵＶ輻射も適切であることがわかっている。この場合、
２５３.７nmの波長が特に適切である。最初の段階の方
法によって、一般にオゾンは９０〜９９％の程度まで低
減される。
たは液体、好ましくはオゾン含有気体の処理に関する。
物理的な方法は、オゾンを触媒を用いるか、熱による
か、または輻射線を用いた誘導により、オゾンを低下さ
せる方法である。これらの方法並びに使用する材料およ
び装置は知られている。熱処理は、一般に２００〜３０
０℃の温度、好ましくは２３０〜２６０℃で実施する。
ＵＶ輻射も適切であることがわかっている。この場合、
２５３.７nmの波長が特に適切である。最初の段階の方
法によって、一般にオゾンは９０〜９９％の程度まで低
減される。
【０００８】気体中に存在する不純物、例えばＳＯ2、
ＮＯ2、炭化水素、Ｈ2Ｓ、ＣＯ、粒子および大気中の水
分は、一般に本発明の方法の妨げにはならない。従っ
て、この場合、物理的方法（工程の第一段階）が熱処理
として設計されるならば、都合がよい。また、一般にオ
ゾンの約９０〜９９％を物理的方法で分解するので、オ
ゾンの除去は、気体中の高オゾン濃度で定量的に実施さ
れる。気体をオゾン結合用重合体と接触させて、残りの
オゾンを除去する。工程の分解収率は、当然のことなが
ら物理的方法の効率および寸法並びにオゾン結合用重合
体の量または容量に依存している。
ＮＯ2、炭化水素、Ｈ2Ｓ、ＣＯ、粒子および大気中の水
分は、一般に本発明の方法の妨げにはならない。従っ
て、この場合、物理的方法（工程の第一段階）が熱処理
として設計されるならば、都合がよい。また、一般にオ
ゾンの約９０〜９９％を物理的方法で分解するので、オ
ゾンの除去は、気体中の高オゾン濃度で定量的に実施さ
れる。気体をオゾン結合用重合体と接触させて、残りの
オゾンを除去する。工程の分解収率は、当然のことなが
ら物理的方法の効率および寸法並びにオゾン結合用重合
体の量または容量に依存している。
【０００９】触媒またはＵＶ照射の使用は、オゾン含有
液体の処理のための物理的方法として、特に適切であ
る。本発明の方法の第二段階では、オゾン結合用重合体
との接触により、気体または液体にまだ存在するオゾン
を痕跡量なしまで低下させる、すなわち１０μｇ／m3よ
り下に低下させる。オゾン結合用重合体は、例えば硫黄
含有重合体、ポリアリーレンエーテルまたは重合体吸着
剤である。
液体の処理のための物理的方法として、特に適切であ
る。本発明の方法の第二段階では、オゾン結合用重合体
との接触により、気体または液体にまだ存在するオゾン
を痕跡量なしまで低下させる、すなわち１０μｇ／m3よ
り下に低下させる。オゾン結合用重合体は、例えば硫黄
含有重合体、ポリアリーレンエーテルまたは重合体吸着
剤である。
【００１０】ポリアリーレンエーテルは、アリーレンエ
ーテル単位を含む重合体である。使用するのが好ましい
ポリアリーレンエーテルは、２,６−ジメチルポリフェ
ニレンオキサイドまたは２,６−ジメチル−ポリフェニ
レンエーテルである（性質および製造に関しては、Ullm
ann's Encyclopedia of Industrial Chemistry、第Ａ２
１巻、第５版、B. Elvers, S. Hawkins and G. Schulz
（編者）、ＶＣＨ発行者、Weinheim-New York 1992、第
６０５頁以下参照）。
ーテル単位を含む重合体である。使用するのが好ましい
ポリアリーレンエーテルは、２,６−ジメチルポリフェ
ニレンオキサイドまたは２,６−ジメチル−ポリフェニ
レンエーテルである（性質および製造に関しては、Ullm
ann's Encyclopedia of Industrial Chemistry、第Ａ２
１巻、第５版、B. Elvers, S. Hawkins and G. Schulz
（編者）、ＶＣＨ発行者、Weinheim-New York 1992、第
６０５頁以下参照）。
【００１１】硫黄含有重合体は、少なくとも一つのアリ
ーレンチオエーテル単位（−Ａｒ−Ｓ−；Ａｒ：アリー
レン）または一つの脂肪族チオエーテル単位（−Ａｌｋ
−Ｓ−；Ａｌｋ：アルキレン）を含む重合体、例えば、
ポリアリーレンチオエーテルまたはポリスルフィドであ
る。アリーレン基は、単核または多核芳香族化合物から
なることができる。アリーレン基は、一つまたはそれ以
上のヘテロ原子を含むことができ、場合により置換する
ことができる、少なくとも一つの５または６員環からな
る。ヘテロ原子は、例えば窒素または酸素であり、そし
て置換基は、例えば直鎖または分枝アルキル基である。
また、硫黄結合（−Ｓ−）に加えて、硫黄含有重合体
は、スルホキシド基（−ＳＯ−）またはスルホン基（−
ＳＯ2−）を含むことができる。アリーレンは、例えば
フェニレン、ビフェニレン（−Ｃ6Ｈ4−Ｃ6Ｈ4−）また
はナフチレンであり、これらはモノ置換またはポリ置換
されたものであることができる。置換基は、例えば直
鎖、環式または分枝Ｃ1〜Ｃ2 0炭化水素基、例えばＣ1〜
Ｃ10−アルキル基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピ
ル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチルもしくはｎ
−ヘキシル、またはＣ 6〜Ｃ14−アリール基、例えばフ
ェニルもしくはナフチル；およびハライド、スルホン
酸、アミノ、ニトロ、シアノ、ヒドロキシルもしくはカ
ルボキシル基である。
ーレンチオエーテル単位（−Ａｒ−Ｓ−；Ａｒ：アリー
レン）または一つの脂肪族チオエーテル単位（−Ａｌｋ
−Ｓ−；Ａｌｋ：アルキレン）を含む重合体、例えば、
ポリアリーレンチオエーテルまたはポリスルフィドであ
る。アリーレン基は、単核または多核芳香族化合物から
なることができる。アリーレン基は、一つまたはそれ以
上のヘテロ原子を含むことができ、場合により置換する
ことができる、少なくとも一つの５または６員環からな
る。ヘテロ原子は、例えば窒素または酸素であり、そし
て置換基は、例えば直鎖または分枝アルキル基である。
また、硫黄結合（−Ｓ−）に加えて、硫黄含有重合体
は、スルホキシド基（−ＳＯ−）またはスルホン基（−
ＳＯ2−）を含むことができる。アリーレンは、例えば
フェニレン、ビフェニレン（−Ｃ6Ｈ4−Ｃ6Ｈ4−）また
はナフチレンであり、これらはモノ置換またはポリ置換
されたものであることができる。置換基は、例えば直
鎖、環式または分枝Ｃ1〜Ｃ2 0炭化水素基、例えばＣ1〜
Ｃ10−アルキル基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピ
ル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチルもしくはｎ
−ヘキシル、またはＣ 6〜Ｃ14−アリール基、例えばフ
ェニルもしくはナフチル；およびハライド、スルホン
酸、アミノ、ニトロ、シアノ、ヒドロキシルもしくはカ
ルボキシル基である。
【００１２】スルホン基を含むポリアリーレンチオエー
テルの合成は、Chimia 28(9)，(1974) 567に記載されて
いる。ポリアリーレンスルフィド（ＰＰＳと略する；性
質および製造に関しては、Ullmann's Encyclopedia of
Industrial Chemistry、第Ａ２１巻、B. Elvers, S.Haw
kins and G. Schulz（編者）、ＶＣＨ発行者、Weinheim
-New York 1992、第４６３頁以下参照）は、硫黄含有重
合体として好ましく使用される。ＰＰＳのアリーレン基
は、１,４および／または１,３結合を有することができ
る。直鎖および架橋重合体はいずれもＰＰＳと称する。
さらにＰＰＳは、アリーレン基当たり１〜４個の官能
基、例えばアルキル基、ハロゲンもしくはスルホン酸、
ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、シアノまたはカルボキ
シル基を互いに独立して含むことができる。
テルの合成は、Chimia 28(9)，(1974) 567に記載されて
いる。ポリアリーレンスルフィド（ＰＰＳと略する；性
質および製造に関しては、Ullmann's Encyclopedia of
Industrial Chemistry、第Ａ２１巻、B. Elvers, S.Haw
kins and G. Schulz（編者）、ＶＣＨ発行者、Weinheim
-New York 1992、第４６３頁以下参照）は、硫黄含有重
合体として好ましく使用される。ＰＰＳのアリーレン基
は、１,４および／または１,３結合を有することができ
る。直鎖および架橋重合体はいずれもＰＰＳと称する。
さらにＰＰＳは、アリーレン基当たり１〜４個の官能
基、例えばアルキル基、ハロゲンもしくはスルホン酸、
ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、シアノまたはカルボキ
シル基を互いに独立して含むことができる。
【００１３】重合体吸着剤は、特に高表面積を有する重
合体である。このような重合体は、例えば製造業で広く
使用しているいわゆる吸着樹脂である。架橋の程度を変
化させた、スチレン／ジビニルベンゼンをベースとする
マクロ細孔性またはマクロ細網共重合体を吸着樹脂とし
て使用する。また、吸着樹脂はメタクリレート／エチレ
ングリコールをベースとする共重合体からなる。
合体である。このような重合体は、例えば製造業で広く
使用しているいわゆる吸着樹脂である。架橋の程度を変
化させた、スチレン／ジビニルベンゼンをベースとする
マクロ細孔性またはマクロ細網共重合体を吸着樹脂とし
て使用する。また、吸着樹脂はメタクリレート／エチレ
ングリコールをベースとする共重合体からなる。
【００１４】重合体吸着剤は、例えば式Ｉ
【化１】 または式II
【化２】 （式中、Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4、Ｘ、Ｙ、ＺおよびＴは同
じかまたは異なり、全部で６〜１８個の炭素原子を有す
る、置換されたまたは未置換のアリーレン系であり、Ｒ
1〜Ｒ7およびＲ9は同じかまたは異なり、水素原子もし
くは１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基、ヒドロ
キシル基またはハロゲン原子であり、そしてＲ8および
Ｒ10は互いに独立してＣ2〜Ｃ10アルキレン基である）
の構成単位を含む共重合体からなるか、または共重合体
を含むことができる。
じかまたは異なり、全部で６〜１８個の炭素原子を有す
る、置換されたまたは未置換のアリーレン系であり、Ｒ
1〜Ｒ7およびＲ9は同じかまたは異なり、水素原子もし
くは１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基、ヒドロ
キシル基またはハロゲン原子であり、そしてＲ8および
Ｒ10は互いに独立してＣ2〜Ｃ10アルキレン基である）
の構成単位を含む共重合体からなるか、または共重合体
を含むことができる。
【００１５】本発明による二つの方法の組み合わせは、
理想的に補い合うもので、これは物理的方法を中程度か
ら上のオゾン濃度範囲でもっとも費用をかけずに作動さ
せ、一方オゾン結合用重合体をオゾンの除去に使用する
場合、オゾン結合重合体を使用するオゾンの除去を主と
して低オゾン濃度で最小のコストで作動させるからであ
る。このことはしかしながら、高精製収率が要求される
場合に、この組み合わせ方法は、一つの方法のみ（物理
的方法またはオゾン結合用重合体）を単独で使用する場
合よりもより安く、より確実に作動することを意味して
いる。必要な触媒の量およびエネルギー（熱分解）は、
オゾン結合用重合体を用いたオゾンの除去による、次な
る純度の高い精製の結果として最小に維持することがで
きる。
理想的に補い合うもので、これは物理的方法を中程度か
ら上のオゾン濃度範囲でもっとも費用をかけずに作動さ
せ、一方オゾン結合用重合体をオゾンの除去に使用する
場合、オゾン結合重合体を使用するオゾンの除去を主と
して低オゾン濃度で最小のコストで作動させるからであ
る。このことはしかしながら、高精製収率が要求される
場合に、この組み合わせ方法は、一つの方法のみ（物理
的方法またはオゾン結合用重合体）を単独で使用する場
合よりもより安く、より確実に作動することを意味して
いる。必要な触媒の量およびエネルギー（熱分解）は、
オゾン結合用重合体を用いたオゾンの除去による、次な
る純度の高い精製の結果として最小に維持することがで
きる。
【００１６】これにもかかわらず、また、オゾン結合用
重合体を使用すると、非常に高いオゾン濃度の定量的な
低減ができ、例えば物理的方法を割愛しても、オゾン結
合用重合体の有効寿命が減少するだけである。このと
き、オゾン結合用重合体は、低い温度でも、有害な気体
（Ｈ2Ｓ、ＳＯ2、炭化水素、オゾン）の含量が高くて
も、操作条件（容積流量、濃度）が変化しても、一定期
間はオゾンの信頼できる除去を保証する安全フィルター
として作用する。すでに記載したように、本発明の方法
によって高オゾン濃度を低下させることができる。これ
らの濃度は一般に気体流れ中で０.１〜１００,０００mg
／m3の量である。
重合体を使用すると、非常に高いオゾン濃度の定量的な
低減ができ、例えば物理的方法を割愛しても、オゾン結
合用重合体の有効寿命が減少するだけである。このと
き、オゾン結合用重合体は、低い温度でも、有害な気体
（Ｈ2Ｓ、ＳＯ2、炭化水素、オゾン）の含量が高くて
も、操作条件（容積流量、濃度）が変化しても、一定期
間はオゾンの信頼できる除去を保証する安全フィルター
として作用する。すでに記載したように、本発明の方法
によって高オゾン濃度を低下させることができる。これ
らの濃度は一般に気体流れ中で０.１〜１００,０００mg
／m3の量である。
【００１７】本発明の方法は、普通、気体または液体の
温度が−１０〜１５０℃、好ましくは１０〜６０℃の範
囲で操作する。オゾン結合用重合体は、粉末として、粒
状物として、繊維、不織布、フェルト、織布、フィル
ム、含浸材料、発泡体または成形物品として、または支
持体材料上の被膜または含浸物として使用できる。特に
大きい表面積を有する、例えば格子またはハニカム構造
を有する成形物品は特に適切である。粉末は、例えば市
販入手可能な粒子サイズで、これは粒状物としても使用
できる。ここでは、処理すべき気体または液体を、例え
ば粉末固定床の形態の重合体材料を妨害することなく通
過させることができるのが重要である。重合体を繊維と
して使用する場合、これはステープルファイバー、ニー
ドルフェルト、不織布材料、カードスライバーまたは織
布として使用できる。フィルムまたはフィルムチップも
また適当な形状で用いることができる。
温度が−１０〜１５０℃、好ましくは１０〜６０℃の範
囲で操作する。オゾン結合用重合体は、粉末として、粒
状物として、繊維、不織布、フェルト、織布、フィル
ム、含浸材料、発泡体または成形物品として、または支
持体材料上の被膜または含浸物として使用できる。特に
大きい表面積を有する、例えば格子またはハニカム構造
を有する成形物品は特に適切である。粉末は、例えば市
販入手可能な粒子サイズで、これは粒状物としても使用
できる。ここでは、処理すべき気体または液体を、例え
ば粉末固定床の形態の重合体材料を妨害することなく通
過させることができるのが重要である。重合体を繊維と
して使用する場合、これはステープルファイバー、ニー
ドルフェルト、不織布材料、カードスライバーまたは織
布として使用できる。フィルムまたはフィルムチップも
また適当な形状で用いることができる。
【００１８】オゾン結合用重合体は、最適な繊維作用を
示すことができるよう、できるだけ大表面積を有する形
態でなければならない。オゾン結合用重合体、例えばポ
リフェニレンスルフィドまたは２,６−ジメチル−ポリ
フェニレンオキサイドを用いた支持体材料の被膜は、硫
黄含有重合体の溶液を支持体材料に塗布することによっ
て得ることができる。含浸物は、例えば吸着支持体材料
を浸積することによって製造する。一般に使用される支
持体材料は、無機物質、例えばガラス、シリカゲル、酸
化アルミニウム、砂、セラミック組成物および金属、並
びに有機物質、例えばプラスチックである。連続気泡フ
ォームまたは大表面積の材料もオゾン結合用重合体の支
持体材料として適切である。また、オゾン結合用重合体
に例えば金属、特に貴金属および遷移金属または金属酸
化物、例えば遷移金属酸化物を、その上にそれらを含浸
させることによって塗布することもでき、このときこれ
らは例えば小さなクラスターの形態で存在する。
示すことができるよう、できるだけ大表面積を有する形
態でなければならない。オゾン結合用重合体、例えばポ
リフェニレンスルフィドまたは２,６−ジメチル−ポリ
フェニレンオキサイドを用いた支持体材料の被膜は、硫
黄含有重合体の溶液を支持体材料に塗布することによっ
て得ることができる。含浸物は、例えば吸着支持体材料
を浸積することによって製造する。一般に使用される支
持体材料は、無機物質、例えばガラス、シリカゲル、酸
化アルミニウム、砂、セラミック組成物および金属、並
びに有機物質、例えばプラスチックである。連続気泡フ
ォームまたは大表面積の材料もオゾン結合用重合体の支
持体材料として適切である。また、オゾン結合用重合体
に例えば金属、特に貴金属および遷移金属または金属酸
化物、例えば遷移金属酸化物を、その上にそれらを含浸
させることによって塗布することもでき、このときこれ
らは例えば小さなクラスターの形態で存在する。
【００１９】オゾン結合用重合体は、一般にブレンドさ
れていない材料として使用することができる。しかしな
がら、慣用の充填剤、例えば、白亜、タルク、クレーお
よびマイカおよび／または繊維強化剤、例えばガラス繊
維および／または炭素繊維およびホイスカー、並びに他
の慣用の添加剤および加工助剤、例えば潤滑剤、離型
剤、酸化防止剤およびＵＶ安定剤を添加することもでき
る。オゾン結合用重合体の接触時間は、方法の条件、例
えば精製する気体の流速、温度などに依存している。一
般に０.０１〜６０秒、好ましくは０.０２〜２秒の時間
で十分であり、一般に近似線流速は０.０２〜２ｍ／
秒、好ましくは０.０５〜０.５ｍ／秒である。当然のこ
とながら、これらの値は操作条件によって変化する。処
理する気体には、任意の所望の気体または気体混合物、
例えば酸素、空気、使用ずみ空気および不活性ガスが含
まれる。処理する液体は、例えば水性液体である。
れていない材料として使用することができる。しかしな
がら、慣用の充填剤、例えば、白亜、タルク、クレーお
よびマイカおよび／または繊維強化剤、例えばガラス繊
維および／または炭素繊維およびホイスカー、並びに他
の慣用の添加剤および加工助剤、例えば潤滑剤、離型
剤、酸化防止剤およびＵＶ安定剤を添加することもでき
る。オゾン結合用重合体の接触時間は、方法の条件、例
えば精製する気体の流速、温度などに依存している。一
般に０.０１〜６０秒、好ましくは０.０２〜２秒の時間
で十分であり、一般に近似線流速は０.０２〜２ｍ／
秒、好ましくは０.０５〜０.５ｍ／秒である。当然のこ
とながら、これらの値は操作条件によって変化する。処
理する気体には、任意の所望の気体または気体混合物、
例えば酸素、空気、使用ずみ空気および不活性ガスが含
まれる。処理する液体は、例えば水性液体である。
【００２０】本発明の方法は極めて柔軟に使用すること
ができ、非常に信頼でき、非反応性であり、このため、 −中程度および高いオゾン濃度（５〜５０,０００ppm）
を有する気体の流れ −オゾン濃度、温度および気体組成が時間と共に変化す
る気体の流れ −中程度から高い容積流れ（５〜５０,０００ｍ／時） −オゾンに加えて別の有害な物質（例えば、ＳＯ2、Ｎ
Ｏ2、炭化水素、Ｈ2Ｓ、ＣＯ、粒子、大気中の水分等）
を含む気体 に特に適している。記載した気体の流れは、特に排水、
工業用水および飲料水の処理において、または最近の酸
化剤としてオゾンを使用する化学工業の製造工程（漂白
工程、合成等）で生じる。別の使用分野は、フィルムの
コロナ処理であり、ここでは、オゾンを含有する比較的
大きな容積流れが形成される。
ができ、非常に信頼でき、非反応性であり、このため、 −中程度および高いオゾン濃度（５〜５０,０００ppm）
を有する気体の流れ −オゾン濃度、温度および気体組成が時間と共に変化す
る気体の流れ −中程度から高い容積流れ（５〜５０,０００ｍ／時） −オゾンに加えて別の有害な物質（例えば、ＳＯ2、Ｎ
Ｏ2、炭化水素、Ｈ2Ｓ、ＣＯ、粒子、大気中の水分等）
を含む気体 に特に適している。記載した気体の流れは、特に排水、
工業用水および飲料水の処理において、または最近の酸
化剤としてオゾンを使用する化学工業の製造工程（漂白
工程、合成等）で生じる。別の使用分野は、フィルムの
コロナ処理であり、ここでは、オゾンを含有する比較的
大きな容積流れが形成される。
【００２１】本発明の方法は以下の利点： −すべての操作条件でオゾン量の信頼性のある低減をす
ること −オゾン量の１ppb（０.００１ppm）より下の数値に低
減すること −中程度から高いオゾン濃度に適している −オゾン濃度、温度および気体組成が時間と共に変化す
る気体の流れに適している −中程度から高い容積流れに適している −オゾンに加えて別の有害な物質（例えば、ＳＯ2、Ｎ
Ｏ2、炭化水素、Ｈ2Ｓ、ＣＯ、粒子、大気中の水分等）
を含む気体に適している −安価な方法、長い有効寿命 がある。
ること −オゾン量の１ppb（０.００１ppm）より下の数値に低
減すること −中程度から高いオゾン濃度に適している −オゾン濃度、温度および気体組成が時間と共に変化す
る気体の流れに適している −中程度から高い容積流れに適している −オゾンに加えて別の有害な物質（例えば、ＳＯ2、Ｎ
Ｏ2、炭化水素、Ｈ2Ｓ、ＣＯ、粒子、大気中の水分等）
を含む気体に適している −安価な方法、長い有効寿命 がある。
【００２２】また、本発明の方法は、不連続的に実施す
ることもできる。例えば、気体または液体を最初にタン
ク中で物理的方法を用いて処理し、次いでこれにオゾン
結合用重合体を添加するか、またはオゾン結合用重合体
との接触を別のタンク中で行うかすることができる。液
体の場合、オゾン結合用重合体での処理は、例えば液体
を重合体粉末と共に撹拌することにより（撹拌による抽
出）、または重合体粉末を充填したカラムに液体を流す
ことによって実施できる。
ることもできる。例えば、気体または液体を最初にタン
ク中で物理的方法を用いて処理し、次いでこれにオゾン
結合用重合体を添加するか、またはオゾン結合用重合体
との接触を別のタンク中で行うかすることができる。液
体の場合、オゾン結合用重合体での処理は、例えば液体
を重合体粉末と共に撹拌することにより（撹拌による抽
出）、または重合体粉末を充填したカラムに液体を流す
ことによって実施できる。
【００２３】実験条件 オゾンは、Fischer Labor- und Verfahrenstechnik Gmb
H，Bonnの市販入手可能なオゾン発生機を用いて酸素ま
たは空気中で発生させた。オゾン分解に使用した物理的
方法は、触媒（実施例１および２）、熱プロセス（実施
例３）およびＵＶ照射（実施例４）である。触媒はＭｎ
Ｏ2粒状物またはホプカライト粒状物からなる。熱プロ
セスでは、内径４mm、長さ５０cmの加熱されたステンレ
ススチール管を使用した。ＵＶ照射はＵＶランプ（水銀
低圧ＵＶランプ、ＴＮＮ １５３２型、１５ワット、Her
aeus、Hanau）を用いて実施した。ＵＶランプは試験ガ
スを流すガラス管に組み込んだ。０.１〜１mmの粒子サ
イズを有する粉末として用いたポリフェニレンスルフィ
ドを、オゾン結合用重合体として使用した。
H，Bonnの市販入手可能なオゾン発生機を用いて酸素ま
たは空気中で発生させた。オゾン分解に使用した物理的
方法は、触媒（実施例１および２）、熱プロセス（実施
例３）およびＵＶ照射（実施例４）である。触媒はＭｎ
Ｏ2粒状物またはホプカライト粒状物からなる。熱プロ
セスでは、内径４mm、長さ５０cmの加熱されたステンレ
ススチール管を使用した。ＵＶ照射はＵＶランプ（水銀
低圧ＵＶランプ、ＴＮＮ １５３２型、１５ワット、Her
aeus、Hanau）を用いて実施した。ＵＶランプは試験ガ
スを流すガラス管に組み込んだ。０.１〜１mmの粒子サ
イズを有する粉末として用いたポリフェニレンスルフィ
ドを、オゾン結合用重合体として使用した。
【００２４】内径２cm、長さ５〜２０cmのガラス管をオ
ゾン結合用重合体のための触媒を充填する容器として使
用した。ガラス管の端はガラスフリットであり、ガラス
管に含まれている材料が流れ出るのを防いでいる。オゾ
ン含有気体（酸素または空気）を第一段階でオゾンの粗
精製の物理的方法を用い、第二段階でオゾン結合用重合
体（ＰＰＳ）を用いて（残留オゾンの除去）処理した。
実験条件を表１に詳細に記載した。実施例１〜４（表
１）の結果から、オゾン精製段階を通過させた後は、非
常に有効に気体からオゾンがなくなっていることがわか
った。
ゾン結合用重合体のための触媒を充填する容器として使
用した。ガラス管の端はガラスフリットであり、ガラス
管に含まれている材料が流れ出るのを防いでいる。オゾ
ン含有気体（酸素または空気）を第一段階でオゾンの粗
精製の物理的方法を用い、第二段階でオゾン結合用重合
体（ＰＰＳ）を用いて（残留オゾンの除去）処理した。
実験条件を表１に詳細に記載した。実施例１〜４（表
１）の結果から、オゾン精製段階を通過させた後は、非
常に有効に気体からオゾンがなくなっていることがわか
った。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
Claims (8)
- 【請求項１】 オゾンを除去するために、最初に精製す
べき気体または精製すべき液体を物理的方法で処理し、
次いでこれをオゾン結合用重合体と接触させることから
なる、オゾンを気体または液体から除去するための方
法。 - 【請求項２】 物理的方法では、触媒、熱エネルギーお
よび／または輻射エネルギーを使用する、請求項１に記
載の方法。 - 【請求項３】 ２５３.７nmの波長を有する輻射エネル
ギーを使用する請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】 オゾン結合用重合体として、ポリアリー
レンチオエーテル、ポリアリーレンエーテルまたはマク
ロ細孔性共重合体を使用する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 処理すべき気体のオゾン濃度が０〜１０
０,０００mg／m3の範囲である、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項６】 処理すべき気体のオゾン濃度が５〜１
０,０００mg／m3の範囲である、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項７】 気体または液体の温度が−１０〜１５０
℃の範囲である、請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 気体または液体の温度が１０〜６０℃の
範囲である、請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4431139A DE4431139A1 (de) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | Verfahren zur Ozoneliminierung aus Gasen und Flüssigkeiten |
| DE4431139:7 | 1994-09-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0871353A true JPH0871353A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=6527167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7225032A Pending JPH0871353A (ja) | 1994-09-01 | 1995-09-01 | 気体および液体からオゾンを除去するための方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0699470A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0871353A (ja) |
| DE (1) | DE4431139A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5700375A (en) * | 1996-04-29 | 1997-12-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Particle loaded membranes as oxidant scavengers |
| DE102009026827A1 (de) | 2009-06-08 | 2010-12-09 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Hausgerät mit einem Ozongenerator und einer Ozonbeseitigungsvorrichtung |
| DE102010027796A1 (de) | 2010-04-15 | 2011-10-20 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Waschmaschine mit einer Gasbeseitigungsvorrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb |
| DE102010028447A1 (de) | 2010-04-30 | 2011-11-03 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Verfahren zum Erkennen eines Betriebszustands in einem Hausgerät und hierfür geeignetes Hausgerät |
| DE102016119905A1 (de) | 2016-10-19 | 2018-04-19 | Avl Emission Test Systems Gmbh | Vorrichtung zur Zersetzung von in einem Probengasstrom enthaltenem Ozon aus einer Abgasanalyseeinheit |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1532227A (en) * | 1975-10-22 | 1978-11-15 | Paterson Candy Int | Method of removing ozone from water |
| DE3003793A1 (de) * | 1980-02-02 | 1981-08-13 | Benckiser Gmbh Joh A | Katalysatoren zur ozonvernichtung in ozonhaltiger luft und ozonhaltigen gasen und ihre herstellung |
| DE4214282A1 (de) * | 1992-04-30 | 1993-11-04 | Leuna Werke Ag | Katalysator zur ozonzersetzung in gasen |
| DE4314734A1 (de) * | 1993-05-04 | 1994-11-10 | Hoechst Ag | Filtermaterial und Verfahren zur Entfernung von Ozon aus Gasen und Flüssigkeiten |
-
1994
- 1994-09-01 DE DE4431139A patent/DE4431139A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-08-17 EP EP95112911A patent/EP0699470A1/de not_active Withdrawn
- 1995-09-01 JP JP7225032A patent/JPH0871353A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4431139A1 (de) | 1996-03-07 |
| EP0699470A1 (de) | 1996-03-06 |
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