JPH0985087A - 耐被毒前処理剤およびそれを用いた工場排ガスの処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工場排ガス中の有機溶剤、塗料ミスト等の有
機化合物、塗料の固形分（樹脂）が熱変性したタ−ル状
の重質分等の付着性、粘着性の高い物質の悪影響を受け
ず工場排ガス中の気体の状態で含有されている有機金属
化合物、有機シリコーン化合物、有機リン化合物等の触
媒毒を効率よく経済的な１５０℃〜４００℃の温度で除
去できる高い耐被毒前処理剤の提供。 【解決手段】 多孔質活性アルミナと周期律表第ＩＡ族
金属および第IIＡ族金属よりなる群から選ばれた１種以
上の金属からなる耐被毒前処理剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機化合物および／また
はタール状の重質分を含有する工場排ガス中に含まれる
気体状の触媒毒を有機化合物および／またはタール状の
重質分に阻害されることなく除去できる耐被毒前処理剤
およびそれを用いた工場排ガスの処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場排ガス中の悪臭成分や可燃性有害物
質はバーナーを用いる直燃方式や、触媒を用いて接触酸
化処理する触媒式処理法で処理されている。直燃方式
は、燃料を必要とし運転費用が多大になる。一方、これ
らの諸経費を節約できる触媒式処理法が従来より広く利
用されている。

【０００３】印刷工場、塗装工場またはコーター工場等
からの工場排ガスには、工場排ガス処理に用いられる触
媒、特に白金等の貴金属触媒の触媒毒となる有機金属化
合物、有機シリコーン化合物、有機リン化合物等の触媒
毒が気体の状態で含有されている。工場排ガスをフィル
ター、サイクロン、スクラッバー等により前処理して、
ダストやタール等の固形分をを物理的に除去してから接
触反応装置に導入することも、従来からしばしば行われ
ている。ところが、工場排ガス中に気体の状態で含有さ
れている有機金属化合物、有機シリコーン化合物、有機
リン化合物等の触媒毒は、前述の前処理手段によって効
果的に除去することは極めて困難である。しかも、これ
らの触媒毒は微量でも触媒の性能を著しく低下させるた
め、触媒を使用する接触的処理方法は、これらの気体状
触媒毒を含む工場排ガスの処理には従来適さないと一般
的に考えられていた。

【０００４】そこで、本出願人は、気体状触媒毒を含有
する排ガスの処理における上記のような接触的処理方法
の弱点を克服し、前記気体状触媒毒を効率よく除去する
新規な排ガス前処理方法を提供することを目的として、
排ガスに含まれる前記気体状触媒毒物質を除去する方法
として、排ガスを１５０℃以上に加熱してアルミナ充填
層に通すことにより気体状の有機金属化合物（有機ヒ
ソ、有機すずなど）、有機シリコーンあるいは有機リン
化合物等の触媒毒を除去する方法を特公昭６１−２０３
３３号公報において提案した。さらに、印刷工場、塗装
工場またはコーター工場等からの工場排ガスには、有機
溶剤、塗料ミスト等の有機化合物、塗料の固形分（樹
脂）が熱変性したタール状の重質分等の付着性、粘着性
の高い物質が、多量に含有されている。これらの付着
性、粘着性の高い物質は、工場排ガスの温度が低いと前
処理剤に付着し、堆積し、さらに熱変性する。この堆積
物は、前処理剤の表面を覆い、前処理剤の有機金属化合
物、有機シリコーン化合物、有機リン化合物等の気体状
の触媒毒の処理能力を阻害し著しく低下させるのみなら
ず、蓄積した堆積物は、発火点が比較的に低いため、処
理工場排ガスの温度変化によって急激に発火燃焼し、発
生する高熱によって後段の工場排ガス処理用触媒を毀損
し著しく活性を低下させる。さらには、火災を起こす恐
れがあり安全上からも好ましくない。これらの付着性、
粘着性の高い物質は、工場排ガスの温度を低下させ、前
もって例えば、金網、活性炭等に析出させて除去するこ
ともできるが、再び工場排ガス温度を工場排ガス処理温
度まで昇温する必要があり、別途の前処理設備や無駄な
エネルギーが必要となる。また、工場排ガス温度を４０
０℃以上に保てば、付着性、粘着性の高い物質の前処理
剤や触媒への付着を低減することができるが、このため
には別途のエネルギーを必要とし不経済である。このた
め、工場排ガスの温度を４００℃を超えない運転条件で
工場排ガスを処理しても、前記付着性、粘着性の高い物
質の悪影響を前処理剤に与えない工場排ガス処理技術の
開発が待望されている。例えば、特公昭６２−６８４３
号公報には、室内空気を室外へ排出させる空気路に、下
記化合物ＣａＯ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＴｉＯ₂、
ＮｉＯ、Ｆｅ₂Ｏ ₃、Ｃｏ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ａｇ₂Ｏ、Ｋ₂
ＣＯ₃、ＣａＳｉＯ₃、ＣａＡｌ₂Ｏ₄、ＭｇＳｉＯ₃、Ｋ
ＡｌＯ₂、ＢａＳｉＯ₃、ＢａＴｉＯ₃、Ｌｉ₂ＳｉＯ₃、
ＮａＣＯ₃，Ｎｉ−ＭｇＯ、Ｃａ（ＯＨ）₂の群から選ん
だ１種以上の化合物を含む多孔層を位置させた換気装置
が開示されており、ケイ酸カルシュウムとアルミン酸石
灰をを主成分として含むアルミナセメントの造粒品から
なるフィルター層に付着した、サラダ油（大豆油）を沸
騰させて発生させた油煙が、フィルター層の温度を３０
０℃に調整しすることによって分解処理すれば、付着し
た油分は分解蒸発されて、フィルターが完全に浄化され
たと実施例に示し２００〜３００℃と低い温度で浄化が
可能なセルフクリーニング装置が、教示されている。し
かしながら、処理対象ガスは、家庭の台所等から発生す
る汚染ガス、ミスト、油煙等であり、その発明の詳細な
説明中で、工業的な脱臭触媒であれば、６００℃程度に
加熱処理すればよいと記載されているのみで、工業規模
の工場排ガス処理についての示唆はない。

【０００５】また、特開昭５６−１６６９２５号公報に
は、アルミナ等の無機質担体に、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、希土類金属の群から選ばれる金属の１種又
は２種以上を担体１リットル当り０．１モル〜５．０モ
ルの範囲で担持したことを特徴とする内燃機関の排ガス
フィルタが開示されている。しかしながら、対象排ガス
は、内燃機関、特にディーゼルエンジンから排出される
ものであり、その発明の詳細な説明中で、排出ガス気流
中に含まれるカーボン、炭化水素、金属等から成る微粒
子を３９０℃〜４９０℃の温度で加熱処理しフィルタに
蓄積した炭素微粒子を燃焼除去する実施例が示されてい
るのみで、粘稠で付着性の強い有機溶剤、塗料ミスト等
の有機化合物、塗料の固形分（樹脂）が熱変性したター
ル状の重質分等を含む工場排ガス処理については、なん
らの示唆も教示もない。

【０００６】一方、特公昭６２−３１９７１号公報に
は、シリコーン含有排ガスを処理するに際して、該排ガ
スを少なくとも２５０℃に保温してアルカリ金属および
アルカリ土類金属から選ばれた少なくとも１種の金属を
含有するゼオライトで処理し、該排ガス中に含まれるシ
リコーンを実質的に除去することを特徴とするシリコー
ン含有排ガスの処理法が開示されているが、その発明の
詳細な説明中では、シリコーン含有ガス用処理剤が排ガ
ス中のシリコーンを吸着する機構については明確ではな
いが、一般にゼオライトは、多孔質であり、シリコーン
がゼオライトの空洞中で、アルカリ金属もしくはアルカ
リ土類金属の影響を受け、比較的結合の弱いＳｉ−Ｃ部
が切れ、シリカ（ＳｉＯ₂）となって除去されると推定
しているのみで、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金
属が、前処理剤に付着した粘稠で付着性の強い有機溶
剤、塗料ミスト等の有機化合物、塗料の固形分（樹脂）
が熱変性したタール状の重質分等の分解除去に如何様に
寄与するかについては、全く示唆も教示もするものでな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、工場
排ガス中に気体の状態で含有されている有機金属化合
物、有機シリコーン化合物、有機リン化合物等の触媒毒
を除去できる前処理剤は、本出願前に提案されており、
工場排ガスを１５０℃以上に加熱してアルミナ充填層に
通すことにより気体状の有機金属化合物（有機ヒソ、有
機すずなど）、有機シリコーンあるいは有機リン化合物
等の触媒毒を除去する方法も本出願前に知られている。
しかしながら、有機溶剤、塗料ミスト等の有機化合物、
塗料の固形分（樹脂）が熱変性したタール状の重質分等
の付着性、粘着性の高い物質を、多量に含有する印刷工
場、塗装工場、コーター工場等から排出される工場排ガ
ス中に気体の状態で含有されている有機金属化合物、有
機シリコーン化合物、有機リン化合物等の触媒毒を除去
できる前処理剤は、開発されておらず、これらの悪条件
に耐え、工場排ガスの温度を４００℃を超えない経済的
な運転条件で工場排ガスを処理しても、前記付着性、粘
着性の高い物質が前処理剤に堆積し難く、さらには熱変
性して工場排ガスの温度変化によって堆積物が急激に発
火燃焼を起こすことのない耐被毒性前処理剤の開発が待
望されている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、有機溶
剤、塗料ミスト等の有機化合物、塗料の固形分（樹脂）
が熱変性したタール状の重質分等の付着性、粘着性の高
い物質の悪影響を受けず工場排ガス中に気体状態で含有
されている有機金属化合物、有機シリコーン化合物、有
機リン化合物等の触媒毒を効率よく除去できる高い前処
理能力を有する耐被毒性前処理剤を開発すべく鋭意研究
を重ねた結果、多孔質活性アルミナと周期律表第ＩＡ族
金属および第IIＡ族金属よりなる群から選ばれた１種以
上の金属からなる耐被毒前処理剤が、前記付着性、粘着
性の高い物質が堆積しがたく発火事故を起こし難いうえ
に、さらに前記気体状の触媒毒の高い前処理能力を有す
ることを見いだし、付着性、粘着性の高い物質を含有す
る工場排ガスであっても、その悪影響を受けず１５０℃
〜４００℃の温度で工場排ガス中の前記気体の状態で含
有されている触媒毒を除去できることを見いだした。

【０００９】本発明はこれらの知見に基づいてなされた
もので、本発明は、多孔質活性アルミナと周期律表第Ｉ
Ａ族金属および第IIＡ族金属よりなる群から選ばれた１
種以上の金属からなることを特徴とする耐被毒前処理剤
を提供するものである。

【００１０】また、本発明は、工場排ガスを１５０℃〜
４００℃の温度で多孔質活性アルミナと周期律表第ＩＡ
族金属および第IIＡ族金属よりなる群から選ばれた１種
以上の金属からなる耐被毒前処理剤により前処理した
後、工場排ガス中の可燃性物質を接触酸化処理すること
を特徴とする工場排ガスの処理方法を提供するものであ
る。

【００１１】本発明に使用される多孔質活性アルミナ
は、一般に使用されている表面積が大きなγ、δ、ηな
どの活性アルミナ、とくにγ−アルミナが好ましく、比
表面積が、１０ｍ²／ｇ以上、好ましくは、５０〜３０
０ｍ²／ｇの活性アルミナの使用が好適である。

【００１２】従来法、例えば油滴法、打錠法、丸め法、
押し出し法、発泡成形法等適宜の成形法によって球形、
その他任意の形状の粒体、錠剤、中空体、ラシヒリン
グ、ハニカム等の一体成形体、三次元発泡体等に多孔質
活性アルミナ自体を適宜所望の形状に成形加工すること
ができる。

【００１３】また、任意の形状の耐熱性無機質担体や、
金属担体、金属繊維、ガラス繊維、セラミック繊維等の
集合体に多孔質活性アルミナ層を例えばウォシュコート
法などの従来法によって形成することもできる。例え
ば、特公昭５９−１５０２８号公報に提案されているよ
うなセラミック繊維の集合体、すなわち、ケイ酸ゲルに
より互いに結合されているセラミック繊維のシート状集
合体をハニカム状に積層して構成されるハニカム構造体
（商品名：ハニクル担体）が、圧力損失も少なく幾何学
的表面積も大きく、さらにアルミナを多量に担持できる
ことから特に好ましい。

【００１４】本発明の耐被毒前処理剤のもう一つの成分
は、工場排ガス中に含まれる有機溶剤、塗料ミスト等の
有機化合物、塗料の固形分（樹脂）が熱変性したタール
状の重質分等の付着性、粘着性の高い物質の優れた分解
除去性能を付与しこれらの耐被毒前処理剤への堆積を防
止する周期律表第ＩＡ族金属および第IIＡ族金属よりな
る群から選ばれた１種以上の金属である。周期律表第Ｉ
Ａ族金属としては、リチウム、ナトリウムおよびカリウ
ムが好ましく、周期律表第IIＡ族金属としては、マグネ
シウムおよびカルシュウムが好ましい。なかでも、ナト
リウムおよびカリウムが特に好ましい。これらの化合物
としては、前記金属の水酸化物、硝酸塩、炭酸塩が好ま
しい。

【００１５】前記金属の多孔質活性アルミナへの担持
は、従来用いられてきた含浸担持法をそのまま適用でき
る。また、慣用の押し出し成形法によって、多孔質活性
アルミナに前記金属化合物を添加混合して軟塊（ドウ）
を調製し、所望の形状に押し出し成形することもでき
る。さらに、慣用のウオッシュコート法によって、前記
金属化合物と多孔質活性アルミナを別々に添加するか、
前記金属を担持した多孔質活性アルミナを粉砕したもの
を添加して調製したスラリーを、上記の所望の耐熱担体
に担持することもできる。

【００１６】前記金属の担持量は、前処理剤１リッター
当たり金属換算で０．５〜３０ｇ、好ましくは２〜１５
ｇ、さらに好ましくは３〜８ｇである。前記金属の担持
量を増加すれば、前処理性能は増すものの３０ｇを超え
ると多少湿潤性を生ずる傾向があり、前処理性能には影
響がないものの取り扱い上好ましくはない。

【００１７】本発明の耐被毒前処理剤は、種々の工場排
ガスに適用することができる。例えば、有機溶剤やアル
デヒド等を含有する塗装焼き付け乾燥炉排ガス、キシレ
ン等を含有する金属印刷、カラー鋼板塗装乾燥炉排ガ
ス、トルエン、酢酸エチル等を含有する接着剤塗布乾燥
炉排ガス、ナフサ等を含有するオフセット印刷乾燥炉排
ガス等、有機溶剤、塗料ミスト等の有機化合物、塗料の
固形分（樹脂）が熱変性したタール状の重質分等の付着
性、粘着性の高い物質が、多量に含有し、さらに気体の
状態の有機金属化合物、有機シリコーン化合物、有機リ
ン化合物等の触媒毒を含有する印刷工場、塗装工場、コ
ーター工場等から排出される工場排ガスに適用できる。
前記有機溶剤、塗料ミスト等の有機化合物、塗料の固形
分（樹脂）が熱変性したタール状の重質分等の付着性、
粘着性の高い物質は、多孔質活性アルミナからなる前処
理剤に吸着もしくは付着し堆積して、その上でさらに熱
変性する。熱変性した堆積物は、前処理剤の表面を覆
い、前処理剤の有機金属化合物、有機シリコーン化合
物、有機リン化合物等の気体状の触媒毒の処理能力を阻
害し著しく低下させるのみ成らず、蓄積した堆積物は、
発火点が比較的に低いため、前処理剤の２〜３％程度前
処理剤に堆積した状態では、通常の運転温度でも急激に
発火燃焼し前処理剤を毀損するのみ成らず装置全体をも
損傷したり、火災を起こす恐れがあり安全上からも好ま
しくない。また、この前処理剤の堆積物の発火燃焼によ
って１０００℃以上の高熱を発生する場合があり、発生
する高熱によって後段の工場排ガス処理用触媒が焼損さ
れ著しくその活性を低下させる等の重大な悪影響を生ず
る。

【００１８】本発明の別の態様は、上述したような、有
機溶剤、塗料ミスト等の有機化合物、塗料の固形分（樹
脂）が熱変性したタール状の重質分状の付着性、粘着性
の高い物質を含有し、気体の状態の有機金属化合物、有
機シリコーン化合物、有機リン化合物等の触媒毒をも併
せて含有する印刷工場、塗装工場、コーター工場等から
排出される工場排ガスの前処理方法であって、前記工場
排ガスを、１５０℃以上、前処理剤の変性温度６５０℃
を超えない温度で、経済的に好ましくは、２００℃〜４
００℃、さらに好ましくは３００〜３５０℃の温度で多
孔質活性アルミナと周期律表第ＩＡ族金属および第IIＡ
族金属よりなる群から選ばれた１種以上の金属からなる
耐被毒前処理剤によって前処理すると、前記付着性、粘
着性の高い物質の耐被毒前処理剤への堆積も少なく、前
記気体状触媒毒の高い処理能力を長期間達成できること
が判明した。

【００１９】また、工場排ガス中の有害な可燃性物質を
接触酸化処理するための酸化触媒としては、有害な可燃
性物質を酸化除去できる触媒であればいずれの触媒であ
っても使用することができる。例えば、一般的に広く使
用されているような接触酸化触媒、白金、パラジウム、
ロジウム、イリジウム等の貴金属および／または鉄、マ
ンガン、クロム、銅、ニッケル、コバルト、マグネシウ
ム等の金属酸化物を前処理剤と同様に担持したものが好
ましい。担体についても、特に制限はなく、前処理剤と
同様に適宜決定することができる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例、比較例および試験例により本
発明を具体的に説明するが、本発明は、これだけに限定
されるものではない。

【００２１】１．前処理剤の調製 比較例１ 比表面積が１８５ｍ²／ｇの日揮ユニバーサル社製直径
３ｍｍの粒状γ−アルミナ（商品名：ＮＡ−３，Ａｌ₂
Ｏ₃として９７重量％含有）を前処理剤Ｕとした。

【００２２】比較例２ イオン交換水３８７０ｇに６８０ｇの比較例１の前処理
剤Ｕと、４４０ｇのＬＡＲＯＣＨＥ ＣＨＥＭＩＣＡＬ
Ｓ社製ベーマイト（商品名：ＶＥＲＳＡＬ−２５０，Ａ
ｌ₂Ｏ₃として７５重量％含有）と、１０ｇの６２重量％
の濃硝酸とを加え、湿式ボールミルを使用して８時間混
合粉砕して、２０重量％のアルミナを含有するスラリー
５Ｋｇを調製した。セラミック繊維の集合体であるニチ
アス社製ハニクル担体（２００セル／平方インチ、嵩比
重＝０．２５ｇ／ｃｃ、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×長さ
５０ｍｍ）をこのスラリーに浸漬し取り出し、余分のス
ラリーを空気を吹き付けて除去した後、１２０℃の温度
で３時間乾燥した。乾燥した前処理剤を、さらに５００
℃の温度で１時間焼成し、ハニクル担体１リットル当た
り６０ｇのアルミナを担持した前処理剤Ｖを作成した。

【００２３】実施例１ ５０．１ｇの硝酸リチュウム（Ｌｉとして５ｇ含有）を
４４９．９ｇのイオン交換水に溶解し１重量％のリチュ
ウム水溶液５００ｇを調製した。この水溶液に比較例２
の前処理剤Ｖを１０分間含浸した後、取り出し余分の水
溶液を空気を吹き付けて除去した後１２０℃の温度で３
時間乾燥した。乾燥した前処理剤を、さらに空気流通式
の空気炉中で５００℃の温度で１時間焼成し、前処理剤
Ｖ１リットル当たりＬｉとして４．１ｇを担持した前処
理剤Ａを調製した。

【００２４】実施例２ 実施例１においてリチュウム水溶液の替わりに、８．９
ｇの炭酸カリウム（Ｋとして５ｇ含有）を４９１．１ｇ
のイオン交換水に溶解し１重量％のカリウム水溶液５０
０ｇを調製した他は、実施例１と同様にして、前処理剤
Ｖ１リットル当たりＫとして５ｇを担持した前処理剤Ｂ
を調製した。

【００２５】実施例３ 実施例１においてリチュウム水溶液の替わりに、１１．
６ｇの炭酸ナトリウム（Ｎａとして５ｇ含有）を４８
８．４ｇのイオン交換水に溶解し１重量％のナトリウム
水溶液５００ｇを調製した他は、実施例１と同様にし
て、前処理剤Ｖ１リットル当たりＮａとして４．７ｇを
担持した前処理剤Ｃを調製した。

【００２６】実施例４ 実施例１においてリチュウム水溶液の替わりに、５３．
６ｇの硝酸マグネシウム６水和物（Ｍｇとして５ｇ含
有）を４４６．４ｇのイオン交換水に溶解し１重量％の
マグネシウム水溶液５００ｇを調製した他は、実施例１
と同様にして、前処理剤Ｖ１リットル当たりＭｇとして
４．７ｇを担持した前処理剤Ｄを調製した。

【００２７】実施例５ 実施例１においてリチュウム水溶液の替わりに、２９．
８ｇの硝酸カルシウム４水和物（Ｃａとして５ｇ含有）
を４７０．２ｇのイオン交換水に溶解し１重量％のカル
シュウム水溶液５００ｇを調製した他は、実施例１と同
様にして、前処理剤Ｖ１リットル当たりＣａとして２．
５ｇを担持した前処理剤Ｅを調製した。

【００２８】実施例６ ５．１ｇの水酸化カリウム（Ｋとして３ｇ含有）を２９
４．９ｇのイオン交換水に溶解し１重量％のカリウム水
溶液３００ｇを調製した。この水溶液に１００ｇの比較
例１の前処理剤Ｕを１０分間含浸した後、取り出し余分
の水溶液を空気を吹き付けて除去した後１２０℃の温度
で３時間乾燥した。乾燥した前処理剤を、さらに空気流
通式の空気炉中で５００℃の温度でで１時間焼成し、前
処理剤Ｕ１リットル当たりＫとして９．１ｇを担持した
前処理剤Ｆを調製した。

【００２９】実施例７ 実施例６においてカリウム水溶液の替わりに、５．４ｇ
の水酸化ナトリウム（Ｎａとして３ｇ含有）を２９４．
６ｇのイオン交換水に溶解し１重量％の水酸化ナトリウ
ム水溶液３００ｇを調製した他は、実施例６と同様にし
て、前処理剤Ｕ１リットル当たりＮａとして９．３ｇを
担持した前処理剤Ｇを調製した。

【００３０】実施例８ 実施例１においてリチュウム水溶液の替わりに、０．３
６ｇの炭酸カリウム（Ｋとして０．２ｇ含有）を４９
９．６ｇのイオン交換水に溶解し０．０４重量％のカリ
ウム水溶液５００ｇを調製した他は、実施例１と同様に
して、前処理剤Ｖ１リットル当たりＫとして０．５ｇを
担持した前処理剤Ｈを調製した。

【００３１】実施例９ 実施例８において、カリウム水溶液の濃度を０．２重量
％、０．４重量％および５重量％とした他は、実施例１
と同様にして、前処理剤Ｖ１リットル当たりＫとして
１．９ｇ、３．０ｇおよび２０．４ｇを担持した前処理
剤Ｉ、前処理剤Ｊおよび前処理剤Ｋを調製した。

【００３２】実施例１０ 実施例１においてリチュウム水溶液の替わりに、０．４
６ｇの炭酸ナトリウム（Ｎａとして０．２ｇ含有）を４
９９．５ｇのイオン交換水に溶解し０．０４重量％のナ
トリウム水溶液５００ｇを調製した他は、実施例１と同
様にして、前処理剤Ｖ１リットル当たりＮａとして０．
５ｇを担持した前処理剤Ｌを調製した。

【００３３】実施例１１ 実施例１０において、ナトリウム水溶液の濃度を０．２
重量％、０．４重量％および５重量％とした他は、実施
例１と同様にして、前処理剤Ｖ１リットル当たりＮａと
して１．７ｇ、２．８ｇおよび１９．５ｇを担持した前
処理剤Ｍ、前処理剤Ｎおよび前処理剤Ｐを調製した。

【００３４】実施例１２ イオン交換水４０４９ｇに５１５ｇの比較例１の前処理
剤Ｕと、３３３ｇのＬＡＲＯＣＨＥ ＣＨＥＭＩＣＡＬ
Ｓ社製ベーマイト（商品名：ＶＥＲＳＡＬ−２５０，Ａ
ｌ₂Ｏ₃として７５重量％含有）と、５ｇの６２重量％の
濃硝酸と、９８ｇの和光純薬社製特級硝酸カリウム（Ｋ
として３８．２重量％含有）を加え、湿式ボールミルを
使用して８時間混合粉砕して、１５重量％のアルミナ
と、アルミナの全量に対して５重量％のＫを含有するス
ラリーを調製した。比較例２で使用したニチアス社製ハ
ニクル担体（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×長さ５０ｍｍ）
をこのスラリーに浸漬し取り出し、余分のスラリーを空
気を吹き付けて除去した後、１２０℃の温度で３時間乾
燥した。乾燥した前処理剤を、さらに５００℃の温度で
１時間焼成し、ハニクル担体１リットル当たり６０ｇの
アルミナと３ｇのＫを担持した前処理剤Ｑを作成した。

【００３５】２．性能評価 試験例１ １４．４リットル／分の空気流中にキシレンを０．０８
７ｃｃ／分の割合で注入し試験ガスを調製し、試料前処
理剤入り口温度が２５０℃、３００℃および３５０℃に
なるようにこの試験ガスの温度を調整して、直径２１ｍ
ｍ×長さ５０ｍｍの容量に試料前処理剤を成形設置、も
しくは充填した流通式反応装置に、空間速度５０，００
０／ｈで通した。３時間流通試験を行った後、試料前処
理剤を取り出し高周波加熱処理機により加熱処理し、試
料前処理剤の堆積物を燃焼させ発生する二酸化炭素に赤
外線を照射しその吸光度から堆積物の炭素量を非分散型
赤外線分析法により計測し、試料前処理剤の堆積物の重
量を試料前処理剤の全量に対する炭素の重量％として算
出し、その結果を表１に示す。

【００３６】

【表１】 表１の結果から明らかなように、粒状アルミナからなる
前処理剤Ｕおよびハニクル担体にアルミナを担持した前
処理剤Ｖと比較してこれらの前処理剤にさらにリチウ
ム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム
を担持した本発明の前処理剤Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、
およびＧは、堆積物が少なく（炭素の重量％が小さ
い）、３００℃以上の温度では、顕著に少なくなってい
る。さらに、カリウムまたはナトリウムを担持した前処
理剤Ｂ、Ｃ、ＦおよびＧは、２５０℃の温度においても
極めて堆積物の付着量が少ない。担持量の多い前処理剤
ＦおよびＧにおいては、さらに堆積物の付着量が少なく
ないことがわかる。すなわち、リチウム、カリウム、ナ
トリウム、マグネシウム、カルシウムを活性アルミナに
担持しすることによって、堆積物の付着量を低減するこ
とができることが証明された。

【００３７】試験例２ ８ｇの大日本インキ化学工業社製水溶性のワニス（商品
名：Ｓ−３１６）を、１００ｇのイオン交換水で希釈し
て試験水溶液を調整した。この試験水溶液に縦２０ｍｍ
×横４０ｍｍ×長さ１０ｍｍの試料前処理剤を１分間浸
した後、余分の水溶液を吹き払い３００℃の温度で１時
間加熱処理した。加熱処理した試料前処理剤を高周波加
熱処理機により加熱処理し、試料前処理剤に付着したワ
ニスの熱変性物からなる堆積物を燃焼させ発生する二酸
化炭素の量を非分散型赤外線分析計により計測し、堆積
物の付着量を試料前処理剤の全量に対する炭素の重量％
として算出した。前処理剤Ｖ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｂ、Ｋ、
Ｌ、Ｍ、Ｎ、ＣおよびＰについて試験を行いその結果を
図１および図２に示す。図１および図２より、カリウム
もしくはナトリウムの担持量が増加するにつれて前処理
剤への堆積物の付着量（炭素の付着量）が減少すること
がわかる。

【００３８】試験例３ 添加剤に含まれる有機シリコーンからなる触媒毒と塗料
から揮発するセロソルブ類および塗料の固形分（樹脂）
が熱変性したタール状の重質分を含む製缶外面塗装乾燥
炉から発生する排出温度が１５０℃の塗装排ガスを、３
００℃まで予熱して可搬式排気ガス浄化テスト機（日揮
ユニバーサル社製モデル８８）を用いて縦７０ｍｍ×横
７０ｍｍ×長さ４０ｍｍの寸法の試料前処理剤を２段装
着し空間速度７６０００／ｈで処理した。２００時間経
過後、試料前処理剤を取り出し、試料前処理剤に付着し
た堆積物を試験例１と同様にして高周波加熱処理機によ
り加熱処理し、試料前処理剤に付着した堆積物を燃焼さ
せ発生する二酸化炭素の量を非分散型赤外線分析法によ
り計測し、前段の試料前処理剤の中央部分における堆積
物の付着量を炭素の重量として算出し、前処理剤１リッ
ター当たりの炭素の付着量（ｇ）を表２に示す。

【００３９】

【表２】 表２の結果から明らかなように、ハニクル担体にアルミ
ナを担持した従来の前処理剤Ｖと比較してこれらの前処
理剤にさらにカリウムを担持した本発明の前処理剤Ｊお
よび前処理剤Ｂならびにナトリウムを担持した前処理剤
Ｎおよび前処理剤Ｃは、実際の工場排ガス処理試験にお
いても堆積物の付着量（炭素の付着量）が少く、カリウ
ムもしくはナトリウムの担持量を増すことによって堆積
物の付着量をさらに少なくできることがわかる。すなわ
ち、本発明の耐被毒性前処理剤は、付着性、粘着性の高
い物質が堆積し難く堆積物によって覆われ難いことが塗
装排ガスにおいて証明された。

【００４０】試験例４ 近年塗装印刷のスピード化に伴い乾燥時間を短縮するた
めに過酷な高温条件で運転されるオフセット印刷乾燥炉
から排出される２００〜２５０℃の温度の工場排ガス中
には、触媒毒となる有機シリコーンおよび有機リンが含
まれており、塗料からの揮発分が熱変性し前処理剤に付
着し堆積する。このオフセット印刷乾燥炉排ガスを３５
０℃の温度で従来の前処理剤Ｖを用いて前処理したとこ
ろ、約１〜２ヶ月で、前処理剤に多量に堆積物が付着し
運転の変動に伴う工場排ガス温度の変化によって、前処
理剤の堆積物が発火する事故が生じた。一方、本発明の
前処理剤Ｂおよび前処理剤Ｃを用いて同様の前処理を行
なったが、６ヶ月経過後も、ほとんど堆積物は認められ
ず、効果的な前処理を続行できた。

【００４１】試験例５ エナメル電線塗装焼付炉から排出される４００〜５００
℃の温度の工場排ガス中には、触媒毒となる有機シリコ
ーンおよび有機スズが含まれており、絶縁ワニスから揮
発する有機化合物が熱変性し前処理剤に付着し堆積す
る。このエナメル電線塗装焼付炉排ガスを３５０℃の温
度で従来の前処理剤Ｖを用いて前処理したところ、約２
〜３ヶ月で、前処理剤に多量に堆積物が付着し運転の変
動に伴う工場排ガス温度の変化によって、前処理剤の堆
積物が発火する事故が生じた。一方、本発明の前処理剤
Ｂおよび前処理剤Ｃ用いて同様の前処理を行なったが、
６ヶ月経過後も、ほとんど堆積物は認められず、効果的
な前処理を続行できた。

【００４２】試験例６ １０リットル／分の空気流中に０．５０ｇのジメチルシ
リコン油と５０ｍｌのメチルエチルケトンの混合液を
０．０２１ｍｌ／分の割合で注入し、珪素として５ｐｐ
ｍのジメチルシリコン油と５００ｐｐｍのメチルエチル
ケトンを含有する試料ガスを調整した。この試料ガスを
反応装置の入口温度が３００℃となるように加熱して、
上流側に直径２１ｍｍ×厚さ４０ｍｍの試料前処理剤、
下流側に直径２１ｍｍ×厚さ２２ｍｍの白金を２ｇ／リ
ットル担持した酸化触媒を重ねて充填した流通式反応装
置に１０リットル／分の流速で６０分間通し、反応装置
の入口および出口におけるメチルエチルケトンの濃度を
ガスクロマトグラフィーで測定し反応率を算出した。本
発明の前処理剤Ｂおよび前処理剤Ｃについて未使用品、
試験例４および試験例５において６ヶ月後の前処理試験
使用品を取り出したものについてそれぞれ有機シリコー
ンの前処理活性試験を行いその結果を表３に示す。

【００４３】

【表３】

【００４４】試験例７ 試験例６において、試料ガスとして、１０リットル／分
の空気流中に１０．５６ｇのリン酸トリエチルと５０ｍ
ｌのメチルエチルケトンの混合液を０．０２５ｍｌ／分
の割合で注入し、リンとして５０ｐｐｍのリン酸トリエ
チルと５００ｐｐｍのメチルエチルケトンを含有する試
料ガスを調整し用いたほかは試験例４と同様にしてメチ
ルエチルケトンの反応率を算出した。本発明の前処理剤
Ｂおよび前処理剤Ｃについて未使用品、試験例４および
試験例５において６ヶ月後の前処理試験使用品を取り出
したものについてそれぞれ有機リンの前処理活性試験を
行いその結果を表４に示す。

【００４５】

【表４】 上記試験例３、４、５、６および７の結果から明らかな
ように、付着性、粘着性の高い物質を含有する工場排ガ
スを３００〜３５０℃の経済温度で前処理を行うと、ハ
ニクル担体にアルミナを担持した従来の前処理剤Ｖで
は、短期間で堆積物の発火事故が生じ高熱となるため後
段の触媒を毀損してしまうのに比較して、これらの前処
理剤にさらにカリウムもしくはナトリウムを担持した本
発明の耐被毒前処理剤を用いた場合には、６ヶ月経過後
もほとんど堆積物が認められず優れた前処理性能を維持
していることが証明された。

【００４６】

【発明の効果】

１．工場排ガス中の有機溶剤、塗料ミスト等の有機化合
物、塗料の固形分（樹脂）が熱変性したタール状の重質
分等の付着性、粘着性の高い物質の悪影響を受けず工場
排ガス中の気体の状態で含有されている有機金属化合
物、有機シリコーン化合物、有機リン化合物等の触媒毒
を効率よく経済的な温度で除去できる高い前処理能力を
有し、工場排ガス処理の省エネルギー化が可能である。 ２．工場排ガス中の有機溶剤、塗料ミスト等の有機化合
物、塗料の固形分（樹脂）が熱変性したタール状の重質
分等の付着性、粘着性の高い物質の優れた分解性能を有
しこれらの物質の前処理剤へ吸着もしくは付着し堆積す
ることを防止し、堆積物によって、前処理剤の表面が覆
われ、前処理剤の有機金属化合物、有機シリコーン化合
物、有機リン化合物等の気体状の触媒毒の処理能力が、
低下が少なく長期安定性に優れている。 ３．前処理剤に前記堆積物が蓄積しにくいため、堆積物
の急激な発火燃焼事故がなく、前処理剤や装置全体をも
損傷することもなく、火災を起こす恐れもなく安全であ
る。さらに、この前処理剤の堆積物の発火燃焼によって
発生する高熱によって後段の工場排ガス処理用触媒が焼
損されることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐被毒前処理剤のカリウムの担持量と
前処理剤への堆積物の付着量（炭素の付着量）の関係を
示すグラフである。

【図２】本発明の耐被毒前処理剤のナトリウムの担持量
と前処理剤への堆積物の付着量（炭素の付着量）の関係
を示すグラフである。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多孔質活性アルミナと周期律表第ＩＡ族
   金属および第IIＡ族金属よりなる群から選ばれた１種以
   上の金属からなることを特徴とする耐被毒前処理剤。
2. 【請求項２】 前記多孔質活性アルミナがγ−アルミナ
   である請求項１記載の耐被毒前処理剤。
3. 【請求項３】 前記金属が、リチウム、ナトリウム、カ
   リウム、マグネシウムおよびカルシウムよりなる群から
   選ばれた１種以上の金属である請求項１または２記載の
   耐被毒前処理剤。
4. 【請求項４】 前記金属が、ナトリウムまたはカリウム
   である請求項１、２または３記載の耐被毒前処理剤。
5. 【請求項５】 前記金属が前記前処理剤１リッター当た
   り金属換算で０．５〜３０ｇ含有されている請求項１、
   ２、３または４記載の耐被毒前処理剤。
6. 【請求項６】 工場排ガスを１５０℃〜４００℃の温度
   で多孔質活性アルミナと周期律表第ＩＡ族金属および第
   IIＡ族金属よりなる群から選ばれた１種以上の金属から
   なる耐被毒前処理剤により前処理した後、工場排ガス中
   の可燃性物質を接触酸化処理することを特徴とする工場
   排ガスの処理方法。
7. 【請求項７】 前記多孔質活性アルミナがγ−アルミナ
   である請求項６記載の工場排ガスの処理方法。
8. 【請求項８】 前記金属が、リチウム、ナトリウム、カ
   リウム、マグネシウムおよびカルシウムよりなる群から
   選ばれた１種以上の金属である請求項６または７記載の
   工場排ガスの処理方法。
9. 【請求項９】 前記金属が、ナトリウムまたはカリウム
   である請求項６、７または８記載の工場排ガスの処理方
   法。
10. 【請求項１０】 前記金属が前記前処理剤１リッター当
    たり金属換算で０．５〜３０ｇ含有されている請求項
    ６、７、８または９記載の工場排ガスの処理方法。
11. 【請求項１１】 前記工場排ガスが気体状の触媒毒に加
    えて、有機化合物および／またはタール状の重質分を含
    有することを特徴とする請求項６、７、８、９または１
    ０記載の工場排ガスの処理方法。