JPS5926334B2 - 一酸化炭素含有空気処理用触媒 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一酸化炭素の酸化触媒に関する。

詳しくは、本発明は失活した時加熱により容易に再活性
化可能な一酸化炭素酸化触媒に関する。

なお本発明は一酸化炭素含有空気を常温において無害化
するのに使用し失活した時加熱により容易に再活性化可
能な一酸化炭素化触媒に関する。

自動車や航空機の排ガス中にはＣＯが含まれ、また工場
などの燃料の不完全燃焼、暖房機の不完全燃焼によりＣ
Ｏが発生し、またトンネル堀さく工事の火薬の使用によ
ってもＣｏが発生し大気を汚染して環境問題を惹きおこ
す他、密閉あるいは換気の悪い室内での燃料の不完全燃
焼、喫煙による室内や自動車車室内等の空気の汚染など
は健康上等閑視できない問題である。

このような一酸化炭素を含有した空気を酸化無害化させ
るために、従来から白金属金属を担持させたアルミナ質
の粒状触媒を加熱装置を用いて被処理空気を加熱して触
媒層を通過せしめることが必要であると考えられていた
が、このためには加熱用燃料又は電気を必要とし、また
室内空気の浄化のためには室温よりも高い温度に加熱さ
れた後に室内にそのまま放出循環することは出来ず、冷
却を必要とするなど実用的に用いられるのには不適当で
あった。

白金、パラジウム等の貴金属ばＣＯ酸化に対してアルミ
ナ、シリカ、珪藻土等の大きな比表面積を持つ担体に担
持させたものは活性は高いが常温（２０−３０℃）では
ｃｏを吸着するだけで酸化することができず、ｃｏの酸
化は５０〜７０ ’Ｃに加熱した状態ではじめて達成さ
れるものと信じられていた。

また常温でＣＯを酸化し得る触媒として活性炭にパラジ
ウムを担持させたものが特公昭４７〜１５６８１号公報
に記載されているが、これは通常の空気量を清浄化させ
るのに膨大な量の触媒を必要とするために実用的でない
。

また特開昭５０−８１９５９号公報には活性炭に貴金属
を担持させた触媒を付着させた触媒フィルターを用い、
予め常温で貴金属触媒の酸化活性を低下せしめる物質を
除去した後肢触媒フィルターを通過せしめると常温でも
ｃｏの酸化除去が可能であることが述べられている。

しかしながらこの場合でも触媒の被毒物質を完全に除去
することは困難であるためやがては触媒の活性が低下す
る。

この活性の低下は被毒物質が触媒の表面に付着すること
が起因しているので被毒触媒担体を加熱してやれば、被
毒物質はほぼ完全に除去できるわけであるが、担体が活
性炭であれば加熱時に燃焼して再び使用することができ
な（なる欠点がある。

本発明の目的はこのような欠点のない常温で一酸化炭素
を酸化することができ、失活した時加熱により容易に再
活性化可能な一酸化炭素含有空気処理用触媒を提供する
ことである。

本願発明者等は鋭意研究の結果、ムライト、アルミナ、
コージェライト等の耐火性物質から成るハニカム型の構
造体に白金を担持させた活性アルミナ担体を被覆した触
媒、または活性アルミナを被覆したものに白金を担持さ
せた触媒は、ｃｏ濃度がある限定以下で、流速について
所定の条件下であれば常温においてほぼ完全にＣＯを酸
化することができることを見出した。

またＣＯの濃度が高かったり、流速が早い場合にはＣＯ
の酸化効率は低下するがある程度の酸化は行われている
ことが判明した。

而してこの構造体は耐火性であるので被毒物質が付着し
て活性が低下した時は３５〇−８００℃程度、好ましく
は４５０〜５５０℃に加熱して容易にこれを除去できる
ので、繰返し再生して使用可能な触媒を調整することが
できる。

さらに活性アルミナを成形した白金相持触媒も、通気抵
抗には差異があるが、ＣＯの酸化能力についてはその触
媒の表面積にほぼ比例して類似の効果のあること、また
被毒物質の付着によって失活した時は同様に加熱によっ
て容易に再活性化できることを見出した。

か（して、本発明の目的は耐火性のハニカム型構造体に
白金を担持させた活性アルミナを付着させるか、あるい
はこれらハニカム型構造体に活性アルミナを付着させた
ものに白金を担持させて成る本発明の触媒によって達成
される。

而して、ハニカム型構造体の場合は、その開口部の断面
が１辺５ｍｍ以下の三角形か、対角線の長さが６闘以下
の四角形、またはそれより角数の多い多角形などでそれ
ぞれの開口の断面積が実質上大きくないことが好ましく
、また、特別の支持体を用いないで活性アルミナを球状
、粒状、円柱状等に成形した担体に白金を担持させたも
のでもよい。

そして一酸化炭素含有空気を通過させてこれを酸化し、
活性が劣化した時は加熱して再活性化することができる
ものである。

処理空気中に塵埃、オイルミスト、高沸点有機化合物等
が含まれているとこれらが触媒表面に付着して触媒活性
が低下して失活するが、３５０〜８００℃に加熱すると
付着物は気化または燃焼するので再活性化することがで
きる。

この触媒の加熱は触媒の設置場所付近に固定的に設けた
加熱装置を用いてもよ（、あるいは触媒を取外して加熱
してもよい。

本発明の触媒は・・ニカム型構造の場合は、通気抵抗が
少なく比較的速い流速で触媒層を通過させるのに適して
おり、ＣＯ含有空気の処理においては一定の条件下で９
９％以上の酸化効率が得られる。

・・ニカム型構造体の通気可能な孔の断面形状は三角形
、四角形またはそれ以上の多角形など何でもよいが、材
質はコージェライト、アルミナ、ムライト等の耐火物で
、これをハニカム形状に成形し、この表面にアルミナを
被覆したものを白金塩の水溶液中に浸漬して均一に付着
させるか、予め白金を担持させた活性アルミナをハニカ
ム構造体の表面に付着させる。

本発明の触媒は、ハニカム型に限らず活性アルミナを主
成分としたものを細円柱状、球状、多面体状、ペレット
、タブレット等に成形しこれに白金を付着させたもので
もよい。

しかしながら、これらは一酸化炭素含有空気の処理に使
用するには、ハニカム型に比し通気抵抗が可成り大きい
ので流速を犬にして使用するときは不適である。

また一般にはハニカム型に比して触媒単位容積が小さい
のでＣＯの酸化効率を９９％以上に保つことの条件が厳
しくなる。

なお白金の担持量は通常的２？／ｌ！である。

実施例 １ 容積２００１の容器内に温度２３℃、湿度６３％、ＣＯ
濃度４０００ ｐｐｍ のＣＯ含有空気を密閉し、容
器内に扇風機を設置し、その前面に触媒１１当り白金２
．０１を担持させた開口部の断面が内寸１．２ｍｍの四
角形で、大きさ１５０ｍｍ角、厚さ２５ｍｍのハニカム
型触媒をセットして、空間速度１４００００ ｌ／ｌ−
触媒０時間で容器内の空気を循環させて容器内の一隅に
おけるＣＯ濃度を連続的に測定した。

４４分後にＣＯ濃度は１ ｐｐｍ以下になった 実施例 ２ 触媒１１当り白金２．２１を担持させたハニカム型触媒
（５０ｍｍ角、厚さ２００ｍｍ）を用いて、温度２３℃
、湿度６０％、ＣＯ濃度１０００ ｐｐｍのＣＯ含有空
気を空間速度６００００〜 ２０００Ｍ／ｌ−触媒０時間で通過させて、触媒層過後
のＣＯ濃度を測定した。

その結果を第１表に示す。

実施例 ３ 活性アルミナを直径約３ｍｍの球状に成形した担体に白
金２．ｓ？／ｌｉ−触媒を担持させた厚さ５０ｍｍの触
媒層に温度２３℃、湿度６５％、ＣＯ濃度場＊ １００
０ ｐｐｍ のＣＯ含有空気を空間速度５００００〜
８００（Ｖ／ｌ−触媒８時間で通過させ、触媒層通過後
のＣＯ濃度を測定した。

結果を第２表に示す。

本実施例に用いた球状触媒はその表面積が・・二カム型
触媒より小さいので、ＣＯの酸化能力は劣るが、Ａ９お
よび１０のように空間速度が１４０００ ｌｉｄ！−触
媒８時間以下であれば連続して９９％以上の酸化効率を
維持できる。

実施例 ４ 実施例２と同様の触媒を用い、温度２０℃、湿度６５％
、被毒物質としてタールミスト４．０ｍ９／ｍ３を含有
し、ＣＯ濃度１００ ｐｐｍ のＣＯ含有空気を１時
間１０ｍの割合で連続通過させた。

空間速度は２０００Ｍ／ｌ／？−触媒０時間で：出口の
ＣＯ濃度は最初は１ ｐｐｍ 以下であったが、２日後
は酸化効率は９８％以下、７日後には９０％以下に低下
した。

そこで通気を停止して、この触媒を６００℃に３０分間
加熱した後、同様に使用した所、再び当初の酸化効率が
得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 白金を担持させた活性アルミナ担体をハニカム状耐
   火性支持体上に被覆するか、・・ニカム状耐火性支持体
   上に被覆した活性アルミナ担体に白金を担持させるか、
   あるいは活性アルミナを成形した担体に白金を担持させ
   て成る一酸化炭素を常温で酸化し、失活した時加熱によ
   り容易に再活性化可能な一酸化炭素含有空気処理用触媒
   。