JPS58177125A - 排ガス浄化方法 - 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】 本発明は非気体状の有機化合物を含む排ガスの浄化方法
、ｒｓこ箇条こ塗料及び樹脂を乾燥またに硬化反応させ
る除曇こ発生する溶剤、アルデヒド及び分解生成物を含
む排ガスの浄化方法に関するものである。

従来、非気体状の有機化合物を含む排ガスの浄化方法と
しては、排ガスを洗浄槽で洗浄してガス中の分解生成物
及び溶剤を除去し、除湿後活性戻湯こより不溶成分を吸
着する湿式法、排ガスを燃焼室でバーナーｌこより微粒
子、溶剤およびアルデヒド婢を直接燃焼する乾式法が行
われてきた。又本発明者等は排ガスを予熱後触媒床上流
側醗こ設けられた無機耐熱性担体・こより微粒子、溶剤
等を吸着又は接触ガス化した後、触媒床に通し触媒（こ
より接触酸化して浄化する触媒酸化法を提案した。

しかしながら前記湿式法では、洗浄液及び活性炭の再生
時曇こ発生する除去物質を処理する必要があり、乾式法
でをＪ排ガスを７００℃以上の＾温で処理するため、維
持費が高く、又温度を低くすると浄化車番こバラツキが
生じるという欠点があった。

又触媒酸化式では微粒子、溶剤等を予熱炉で８５０℃〜
４００℃醗こ加熱した後、無機耐熱性担体を用い、吸着
または接触ガス化させた後触媒を用いて浄化するため、
予熱炉の不完全燃焼時をこ発生する燃焼ガス中の特に酸
化され瘉こ（いメタン等の炭化水素が触媒床で若干量で
はあるか酸化されす又運転開始時に予熱の為の時間的遅
れが発生するという問題点があった。

本発明者は、このような従来の問題点−こ着目し種々研
究の結果、触媒上流側に電気抵抗体の表向に無電解メッ
キ法等のよく知られている方法Ｅこより、触媒活性金属
として用いる白金族金属、例えば白金、ロジウム、パラ
ジウム等のいずれか１種又はその混合物を付着させるか
、又は電気抵抗体の表面擾こ酸化アルミニウム等の無機
耐熱性化合物より成る被膜を担体として付着させた後、
含浸法等を用いて前記白金族金属を付着させ、それ自体
触媒活性を有する電気抵抗体とした後、電圧を印加し発
熱させること壷こより、はぼ瞬時にガス化燃焼に必要な
表面温度を得ると同時に予熱炉より発生する燃焼ガス中
の酸化され難いメタン等も燃焼処理し、また燃焼及び燃
焼ガス化の際発生する反応熱により触媒床の温度を適正
範囲番こ保つ効果を保つため、予熱１醗こよる予熱温度
を８００℃Ｓ度と低くすることで、予熱炉をこおける燃
焼ガス消費量を減らし、これにより不完全燃焼時醗こ発
生するメタン濃度をも低減させ得ることを知見した。

本発明はかかる知見に基づいて達成されたものであり、
非気体状の有機化合物を含む排ガス、例えは塗装ライン
等で樹脂を含む塗料を加熱乾燥及び加熱硬化する際発生
する有機溶剤、樹脂の分解生成物粒子並びをこホルムア
ルデヒド等を含む排ガスを、予め加熱炉で２５０℃〜８
００℃醗こ予熱し、次いで前記触媒活性を有する電気抵
抗体から構成したガス比相を通過させた後、触媒で接触
酸化燃焼し、浄化する方法に関するものである。

以下本発明を図面−こより説明する。

第１図は本発明の方法を行うの６ご用いる一例装置の断
面図で、この［１１４こより排ガスを浄化するに当って
番１、未処理の排ガスを触媒反応装置の出口優こ設けた
吸気ファン１４こより人口煙道２を介して吸引し、加熱
室δで所定の温度１こ予熱し、次いで触媒反応装［４ｔ
こ導入する。この触媒反応装置４内で先ず触媒活性を有
する電気抵抗体から構成したガス比相５を通した後、従
来の触媒酸化法に用いられている□と同様の１種以上の
白金族金属を触媒活性金属とする触媒を充填した触媒床
６で浄化し、脚気煙道９から大気中へ放出する。図示す
る装置ｌｆこおいて、加熱室８の温度は触媒反応装置４
のガス比相５の下流醗こ設けた温度検出器１ｏからの信
号を、制御盤Ｉｌｌこ受け、燃料制御バルブ１２を作動
させて、最適条件醗こ制御する仁とができる。

本発明で用いる前記ガス比相は、電気抵抗体の表面會こ
無電解メッキ法などのよく知られている方法暑こより触
媒活性金属たる白金、ロジウム、パラジウム等の白金族
金属のいずれが１種又はその混合物を直接または担体に
担持させて付着させた触媒活性を有する電気抵抗体より
構成したもので、かかる電気抵抗体は例えば次のように
してつくることができる。即ち前記白金族金属のいずれ
か１穐または混合物の硫酸酸性溶液を用い、４０″ＣＩ
！度に加温したメッキ檜中（こ、例えば線径０．２〜０
、４１ＩＪＩのニッケルークロム線から成る電気抵抗体
を連続的着こ槽内をｌｏ〜８０秒好普しくは１６〜は混
合物を付着させるか、あるいは６〜１０１１１ｉチ塩酸
水溶液中に前記メッキ処理と同様前記電気°抵抗体を連
続的６０通過させながら表面処理を行った後、担体とし
ての酸化アルミニウムまたは酸化珪素などの無機耐熱性
化合物を１０〜１５重量％含み、塩ｔＲ＃Ｒ性でゾル状
にした液中を連続的に通過さ゛せて、前記ゾルを付着さ
せ、乾燥後例えば全気気流中で６００℃で１時間焼成し
て担体を付着させた後、含浸法を用い、前記白金族金属
のいずれか１種またはその混合物を担持させることによ
りつくることができる。このようにしてつくった触媒活
性を有する電気抵抗体を用いたガスｆヒ相の構造の一例
を第２図に示す。このガス比相は、前記電気抵抗体１８
を無機絶縁体１４の箱型枠内着こ所定の線間隔例えば２
Ｂ間隔張り渡すと共看こ１段目に対し２段目を直角に交
互に所足段、図示する例で４１２４　Ｒ組みとして保持
した発熱体から成るものである。このガス比相は入力端
子１５４こ電力が印カロされることで発熱する。発熱し
た電気抵抗体の表面温度は、温度検出器７で検出し、温
度調節針８Ｇこより、所定の温度４００〜６００℃好ま
しくは約５００℃暑こ制御する。

本発明の排ガス浄化方法においては、前述のよう舎こ非
気体性有機化合物を含む未処理ガスを予熱後特定のガス
比相奢こ通し、ここで前記電気抵抗体と接触させるため
、塗料および樹脂の分解生成物を連続的暑こ燃焼ガス化
させると同時に、加熱炉中曇こ発生する不完全燃焼炭化
水素であるメタンを燃焼させ、これにより得られる燃焼
熱を、触媒床の予熱の為εこ利用できるため、排ガスの
浄化率が向上すると同時暑こ加熱炉の温度を低（抑える
ことができ、浄化装置本体の寿命が向上するという利点
が得られる。

次に本発明を実施例および比較例により説明する。

実施例１ 塗装ラインの中塗りおよび下塗りラインの加熱乾燥工程
で発生する排ガスを第１図に示す装置を用いて浄化した
。尚触媒反応装置４の触媒床６の上流には次に示すガス
比相を用いた。電気抵抗体として線径８１１ＩＩＬのニ
ッケルークロム線を用い、この線の一端を引き出し速度
Ｑ、ｌ　ｆｒＬ　／　ＢＯ２で引き出し、第１檜は１〜
２重量％の水酸化すＩ−ＩＪウム溶液、第２槽は１〜２
重量％の塩酸溶液、第８槽は白金の硫酸酸性溶液で、白
金の濃度を５〜６重量％とし４０°Ｃ１こ加温した槽の
中を順次通過させて無電解メッキをほどこした。この際
該ニッケルークロム線が各槽中にある時間は１６〜２０
秒であった。メッキ終了後通常の方法で乾燥し、その後
水素気流中８００℃で焼成した。この結果ニッケルーク
ロム線１にｇ当り、０．１〜０．２ｇの白金が付着され
た。該ニッケルークロム線を一辺が１０００酊、高さが
１００鰭、厚み１５關の無機絶縁体を正方形の箱形番こ
した枠内１こ線間隔２゛鶴で、１段目に対し２段目は直
角瘉こ交互になる様に２４段組として、両端部を入力端
子とした発熱体を合計８層重ねて用いた。該発熱層１層
をこ使用したニッケルークロム線は約６００ｇであった
。このよう曇こして白金を被着した電械抵抗体に交流電
圧を可変抵抗器を用いて印加し、線表面温度を５００℃
としてガス比相５とした。

また触媒床には、粒径２〜４鰭の粒状ｒ−アルミナ１！
を塩化白金酸（ＰｔＣ７ｊ、−６Ｈ，Ｏ）　ｇ　ｉ、　
７６ｇを含む水溶液２１にチオ硫酸アンモニウム（（Ｎ
ｎ、）、ｓ、ｏ８）　ヲ白金（！：　イｔ　’）　ノモ
ル比カ１　：２となるように添加し、４５℃で６分間反
応させた後６０分間浸漬し、乾燥後、水蒸気気流中５６
０℃で１時間焼成して得た触媒を用いた。該触媒は白金
を金属換算で１．０重量％含有した。この触媒を厚さ７
５１１１２段で計１５ｏ１を触媒床に充填し、空間速度
（Ｓ、Ｖ、）　１６，０００　Ｈｒ−”、触媒床入口ガ
ス温度が４０ｏ℃程度となるよう醗こ、加熱室で温度調
整し、運転開始直後および連続１００時間運転後の排ガ
ス中のポルムアルデヒドと炭化水素の濃度を、触媒反応
装置入口および出口で測定した。そしてホルムアルデヒ
ドと炭化水素の転化率を次式： により算出し、第１表に示す。

更に非ガス化成分の付着状況を抜堆り測定し、非ガス化
成分付着率を次式： により算出し、第１表に併記する。又装置運転中の加熱
室の加熱温度を測定し、第８図曇こ示した０尚未処理の
排ガスの平均濃度はホルムアルデヒド２０　Ｉ’ｐｍｓ
炭化水木Ｉ　Ｂ　ＯＯｐｐｍｏ　（メタン換算値）、非
ガス化成分はガス１立方メートル当り８０ｇでめった。

実施例２ 耐経０．８關のニッケルークロム線をこパラジウムを、
ニッケルークロム線１ｋｇ当り１ｇ付着させた以外は実
施例１と同様にして形成したガス比相を用い、実施例１
と同様の条件で各測定を行い、得た結果を第１表音こ示
す。

実施例８ 線径０．８　ｉＩｌのニッケルークロム線醗こロジウム
を、ニッケルークロム線１ｋｇ当り１ｇ付着させた以外
は実施例１と同様にして形成したガス比相を用い、実施
例１と同様の条件で各測定を行い、得た結果を第１表音
こ示す。

実施例会 線径０゜８１１Ｉのニッケルークロム線に白金とパラジ
ウムを、白金対パラジウムの重量比を２：ｌとしてニッ
ケルークロム線ＩＩｃｇ当り合計１ｇ付着させた以外は
実施例１と同様奢こして形成したガス比相を用い、実施
例１と同様の条件で各測定を行い、得た結果を第１表（
こ示す。

実施例５ 線径０．８顛のニッケルークロム線をこ白金とロジウム
を、白金対ロジウムの重量比を１０：ｌとしてニッケル
ークロム線１〜当り合計１．９付着させた以外は実施例
１と同様にして形成したガス比相を用い、実施例１と同
様の条件で各測定を行い、得た結果を第１表に示す。

実施例６ 線径ｏ、　８　ｗｚのニッケルークロム線Ｇこパラジウ
ムとロジウムを、パラジウみ対ロジウムの重量比を１０
：１としてニッケルークロム線１ｋｇ当り合計１ｇ付着
させた以外は実施例１と同様番こして形成したガス比相
を用い、実施例１と同様の条件で各測定を行い、得た結
果を第１表に示す。

実施例７ 線径０．８Ｈのニッケルークロム線の一端を引出し速度
Ｑ、　ｌ　ｍ　／　＠・Ｏで引き出し、第１槽−こ１〜
２重量％の塩酸溶液を用い、ニッケルークロム線を表面
処理した後、空気中で熱風をあてて乾燥を行った。次い
で乾燥したニッケルークロム線を、第８檜の１６％の酸
化アルミニウムを含み塩酸酸性としゾル状となした液中
にＱ、　ｌ　ｆｒＬ　／　８１０の速度で通した。この
場合ニッケルークロム線がゾル液中曇こ浸漬されている
時間は２０秒であった。第２檜から引き出したニッケル
ークロム線を、空気中で８０℃の熱風をあてて乾燥し、
しかる後空気気流中６００℃で１時間焼成して酸化アル
ミニウムとした。この酸化アルミニウムの被着したニッ
ケルークロム線を放冷後、塩化白金酸（ｐｔａｌａ・６
Ｈ，０）５４．４ｐを含む水溶液１０！奢こ５分間浸漬
した。

ここで１回優こ処理するニッケルークロム線は実施例１
における発熱層と同様の発熱層−着分の６００９とした
。浸漬終了後、通常の方法により乾燥し、空気気流中５
００℃で１時間焼成して白金を担持させた。この結果該
ニッケルークロム線には酸化アルミニウムがニッケルー
クロム線Ｉｋｇ当り８〜ｌｏｇ付着され、白金が金属換
算０．１６ｇ担持された。しかる後実施例１と同様−こ
発熱体を作成し、同様の条件で各測定を行った。得た結
果を第１表着こ示す。

実施例８ 実施例７と同様にアルミナを付着させたニッケルークロ
ム線を、塩化パラジウム（Ｐ２Ｏ３，）４１．２５９を
含む水溶液に浸漬処理する以外は同様にして発熱体をつ
くった。この発熱体着こはニッケルークロム線１〜当り
パラジウム０．１６．ｊ９が担持された。以下同様をこ
して実施例１と同様の条件で各測定を行い、得た結果を
第１表に示す〇濃１１１ 実施例７において塩化白金酸５の代りに、塩化ロジウム
ｃ　ＲｈＣ７８）を１５．０ｇ含む水溶液を用いた以外
は全く同様裔こして各測定を行い、得た結果を第１表醗
こ示す。尚ニッケルークロム線１ｋｇ当りロジウムが０
．１６９付着された。

実施例１０ 実施例７において塩化白金酸の代り暑こ塩化白金ｅｌｌ
　（ＰｔＯ／、・６ＨｓＯ）　ａ　６，８　＃と塩化パ
ラジウム（Ｐ２Ｏ３，）　１８．８９を含む水溶液を用
いた以外は、全く同様にして各測定を行い、得た結果を
第１表に示す。尚ニッケルークロム線醗こは、白金とパ
ラジウムを白金対パラジウムの重量比２：１で、白金が
０．１Ｂｐ１パラジウムが０．０４ｐ担持された０実施
例１１ 実施例７Ｉこおいて塩化白金酸の代りに、塩化白金酸（
Ｐ　ｔ（３１ａ・６Ｈ，Ｏ）　４５．８　ｆ９と塩化ロ
ジウム（Ｐｈ１ｌ＠　）！−５Ｊｉ’を含む水溶液を用
いた以外は、全く同様番こして各測定を行い、得た結果
を第１表・こ示す。尚ニッケルークロム線醗こハ、白金
トロジウムを白金対ロジウムの重量比５：１で、白金が
ｏ、ｉａｇ、ロジウムが０．０２７ｇ担持された。

比較例１ 粒径２〜４Ｈの活性アルミナ５０ノを厚さ５゜關の層と
しガス化装置内に用いた以外は実施例１と同様の条件下
で運転開始時および１００時間連続運転後の排気ガス中
のホルムアルデヒドと炭化水素濃度を触媒反応装置の入
口と出口で測定し、更壷こ非ガス化成分の付着状況を抜
取り測定し、触媒床予熱の為の加熱室の加熱ガス温度を
測定した。

得た結果を第１表および第８図に示す。

比較例２ ガス比相を除き、実施例１と同条件下で行った。

ホルムアルデヒドと炭化水素の転化率および非ガス化成
分の付着率を第１表暑こ示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を行うのに用いる一例装置の断面
図、 第２図は第１図１こ示す装置・こ用いる一例のガス比相
の斜視図、 第８図は実施例Ｉｆこおける装置の運転時間と加熱室の
温度との関係を示す線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ　非気体状の有機化合物を含む排ガスを、触媒を通過
   させて浄化するに当り、排ガスを予熱し、次いで表面・
   こ直接または表面を被覆した担体ｔこ、１種以上の白金
   族金属を付着した電気抵抗体着こより構成されたガス比
   相−こ通して非気体状有機化合物をガス化した後、触媒
   で接触酸化することを特徴とする排ガス浄化方法。