JPH09210334A - 触媒酸化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】空気中の悪臭ガス及び／又は揮発性有機化合物
を、小型で安全性の高い装置を用いて安価に除去するこ
とのできる、触媒酸化法を提供すること。 【解決手段】悪臭ガス及び／又は揮発性有機化合物を含
有する空気を、加熱手段及び触媒反応室を有する装置を
用いて酸化燃焼させる触媒酸化法において、前記触媒反
応室の直前で可燃物を供給することを特徴とする触媒酸
化法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明に属する技術分野】本発明は汚染された空気の浄
化方法に関し、特に、空気中の悪臭ガス及び／又は揮発
性有機化合物を、触媒を用いて効率良く酸化分解するこ
とのできる方法に関する。

【０００２】

【従来技術】化学工場や自動車の排気ガスのみならず、
食品加工、樹脂加工、印刷、塗装、土壌修復等に伴い、
悪臭ガスや揮発性有機化合物が発生することによる大気
の汚染に対しては、従来、吸着、燃焼、吸収、触媒酸
化、生物脱臭等の諸技術を、単独で用い或いは組み合わ
せて用いることにより浄化することが行われている。

【０００３】これらのうち、触媒酸化法は、汚染された
空気全体をバーナーやヒーターで１５０〜５００℃に加
熱した後、触媒を有する反応室で酸化するものであり、
省エネルギータイプとするために、熱交換器や蓄熱器を
用いて予熱することが行われているものの、尚ランニン
グコストが大きくなるという欠点があった。また燃料に
灯油及び都市ガスを用いたときはＮＯｘが発生する欠点
があった。特に、トルエン等の有機溶剤の発生源となり
易い中小企業にとっては、ランニングコストが大きいと
いう上記の欠点が致命的であるために、更に小型で安全
性が高く安価に使用することのできる触媒酸化法が求め
られていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
上記の欠点を解決すべく鋭意検討した結果、触媒として
白金やパラジウム系の触媒を使用すると共に、この触媒
に、独立して自燃性の有機化合物を供給した場合には、
ガス加熱用の燃料を著しく低減させても十分に悪臭物質
を除去することができること、及び、ＮＯｘの発生を著
しく低減することができることを見い出し、本発明に到
達した。

【０００５】従って本発明の第１の目的は、空気中の悪
臭ガス及び／又は揮発性有機化合物を、ランニングコス
トをお大幅に低減することのできる小型で安全性の高い
装置を用いて、安価に除去することのできる、触媒酸化
法を提供することにある。本発明の第２の目的は、ＮＯ
ｘの発生を低減化することのできる触媒酸化法を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
悪臭ガス及び／又は揮発性有機化合物を含有する空気を
加熱手段及び触媒反応室を有する装置を用いて酸化燃焼
させる触媒酸化法において、前記触媒反応室の直前で可
燃物を供給することを特徴とする触媒酸化法によって達
成された。

【０００７】本発明における悪臭ガスとは、我国の悪臭
防止法で規定されている物質を意味する。また、本発明
における揮発性有機化合物は、いわゆるＶＯＣを意味
し、上記悪臭ガスの中には含まれていないが、悪臭源と
なったり、その他の汚染源となる通常の揮発性有機化合
物を意味する。

【０００８】本発明で使用する装置は、フィルター等の
前処理手段、熱交換器による予熱手段、バーナー等を用
いたガス加熱器、触媒体を有する反応室及び後処理装置
を有する通常の触媒酸化装置において、前記反応室の直
前に、少なくとも、液体供給装置及びガス供給装置から
なる可燃物供給手段を設けることにより、容易に作製す
ることができる（図１参照）。可燃物供給手段は、供給
する可燃物が本来液状である場合には、気化器を有する
ことが必要である。

【０００９】本発明においては、反応室で用いる触媒は
公知の酸化触媒の中から適宜選択すれば良いが、本発明
においては、特に白金及び／又はパラジウム系の触媒を
用いることが好ましい。これらの触媒を担持した触媒体
は、公知のものの中から適宜選択して使用することがで
きる。本発明で使用する可燃物とは、その着火温度より
も１００〜２００℃低い温度で白金及び／又はパラジウ
ム系の触媒と接触すると自然発火する物質を意味し、本
発明においては、その生成熱が高いもの程好ましい。

【００１０】このような可燃物としては、メタン、エタ
ン、プロパン、ブタン等の低級炭化水素、メチルアルコ
ール、エチルアルコール等のアルコール類、アセトン、
酢酸エチル等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素、ＬＮＧ、灯油等を挙げることが
できるが、空気の浄化及び入手容易性等の観点から、メ
タン、プロパン、ＬＮＧ、アルコール及び灯油が好まし
い。これらの可燃物は単独で使用しても、２種以上を混
合して使用しても良い。

【００１１】反応室に供給する可燃物の量は、使用する
可燃物の種類及び浄化の対象となる悪臭ガスや揮発性有
機化合物の種類によって、適宜５００〜５，０００ｐｐ
ｍの範囲で調節すれば良い。本発明においては、触媒酸
化反応立上げ時にはガス加熱装置を稼動させることが必
要であるが、反応が進み、反応室の温度が十分に高くな
った後は、可燃物を供給するのみで、ガス加熱装置を停
止させることも可能である。これによって、ランニング
コストを、容易に従来の１／２〜１／１０程度に減少さ
せることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】少なくともガス加熱手段と、触媒
酸化反応室を有する従来の触媒酸化反応装置の前記反応
室の直前に可燃物を供給し、これを悪臭及び／又は揮発
性有機化合物と共に前記反応室で燃焼させることによ
り、容易に本発明を実施することができる。ガス加熱手
段は、反応立上げ時を除き、稼動させなくても良い。

【００１３】

【発明の効果】本発明においては、触媒酸化反応の立上
げ時を除きガス加熱装置を稼動させる必要がないので、
従来の触媒酸化法で必要とされていたランニングコスト
を、容易に約１／２〜１／１０に低減することができ
る。

【００１４】以下、実施例によって本発明を更に詳述す
るが、本発明はこれによって限定されるものではない。 実施例１．図１の装置を用い、トルエンを５００ｐｐｍ
含有する空気の触媒酸化法による浄化を試みた。触媒体
としては、白金系触媒を内面に担持してなるハニカム触
媒体（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×５０ｍｍ）を用いた。

【００１５】浄化の対象となる空気を、濾過器を通した
後熱交換器で２６０℃に予熱し、次いで、メタン濃度が
５．０〜１４容量％の空気を燃料とするバーナーガス加
熱器によって３５０℃に加熱した後、触媒反応室で燃焼
させた。燃焼後のガスを前記熱交換器に通して、予熱の
ための熱エネルギーを供給した後、後処理工程を経て排
出した。

【００１６】触媒反応室が４３０℃迄昇温したところ
で、反応室の前に設けられたバルブを開いて、空気中の
メタン濃度が１，０００ｐｐｍとなるように、メタンガ
スを可燃物として供給すると共に、前記バーナーガス加
熱器を停止したが、触媒酸化反応はそのまま続行され
た。このときの排ガス中には、最早、トルエン及びＮＯ
ｘは全く検出されず、浄化されたことが確認された。

【００１７】メタンの供給量を加減して、触媒反応室の
温度を調節したところ、４００℃以下で触媒酸化反応が
停止することが判明した。このことは、メタンガスの触
媒酸化温度が約４００℃であることを意味する。尚、触
媒が存在しない場合のメタンの着火温度は約６５０℃で
ある。本発明の方法は、長時間使用する程、従来法の場
合よりエネルギーコストの面で有利になるが、延べ約６
１０時間の連続運転で、容易に、ランニングコストを従
来の１／５程度とすることができる。

【００１８】実施例２．メタンガスの代わりに、約２０
０℃に加温した気化器を介して、灯油を１，０００ｐｐ
ｍとなるように供給した他は、実施例１と全く同様にし
て、実施例１の場合と略同様の結果を得た。但し、ＮＯ
ｘは１０ｐｐｍ以下であるが観測された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための装置の概念図である。

【符号の説明】

１ 三方弁 ２ フィルター ３ ダンパー ４ ブロワー ５ 熱交換器 ６ ガス加熱器 ７ 可燃物供給手段 ８ 触媒反応室 ９ 後処理手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 悪臭ガス及び／又は揮発性有機化合物を
   含有する空気を、加熱手段及び触媒反応室を有する装置
   を用いて酸化燃焼させる触媒酸化法において、前記触媒
   反応室の直前で可燃物を供給することを特徴とする触媒
   酸化法。
2. 【請求項２】 加熱手段が予熱のための熱交換器及びガ
   ス加熱手段とからなると共に、該ガス加熱手段を、実質
   的に触媒反応開始時のみに稼動させる請求項１に記載さ
   れた触媒酸化法。
3. 【請求項３】 供給する可燃物の濃度を５００〜５，０
   ００ｐｐｍとする請求項１又は２に記載された触媒酸化
   法。
4. 【請求項４】 可燃物がメタン及び／又はプロパンガス
   である請求項３に記載された触媒酸化法。
5. 【請求項５】 可燃物として、気化器を介して灯油を供
   給する、請求項３に記載された触媒酸化法。