JPS5940502B2 - 悪臭のある化合物の改善された除去に対する含浸活性炭素 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、酸素を含有するガス流れ、しばしば、空気か
ら化合物特に不快な臭を有する硫黄−含有化合物を除去
する改善された方法及び生成物に関するものである。

改善は、ＮａＯＨ及び湿気で含浸せしめた適当な活性炭
素の使用からなる。

本発明の方法及び生成物の使用によって除去される悪臭
のある化合物は、ダイナミック・オルファクトメーター
（ｄｙｎａｍｉｅ ｏｌｂａｃｔｏｍｅｔｅｒ ）装置
及び方法の使用によって検出される悪臭のある組成物例
えばイリノイス州ベンゼンビルのシカゴ・サイエンチフ
ィツク・インコポレーテツド発行のオヘレーテング・ア
ンド・リファレンス・、マニュアル：ダイナミック・オ
ルファクトメーター・モデル１０００ （Ｏｐｅｒａｔ
ｉｎｇ ａｎｄ ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＭａｎｕａｌ ：
Ｄｙｎａｍｉｃ ０１ｆａｃｔｏｍｅｔｅｒＭｏｄｅ
ｌ １０００）（１９７４年）に説明されている装置及
び方法または相当する装置及び方法の使用によって検出
される悪臭のある組成物からなる。

このようなダイナミック・オルファクトメーターの使用
の詳細な説明は後述する。

本発明の方法及び生成物によって除去される悪臭のある
硫黄−含有化合物は、主として、硫化水素、メルカプタ
ン及び硫化物を包含する。

主として不快な臭の存在の原因となる悪臭のある化合物
特に硫黄−含有化合物は、多くの環境において生ずる。

このような環境は、石油貯蔵場所、汚物処理施設、パル
プ及び紙製造場所などを包含する。

これらの臭を生ずる化合物は、高級有機化合物の細菌分
解生成物である。

硫化水素Ｈ２Ｓは、腐敗した卵の特有の臭を有する無色
の空気より密度の大きいガスである。

このガスは炭坑、天然ガス井戸、硫黄泉において及び硫
黄を含有する有機物質の腐敗から生ずる。

特に都市汚物処理工場からのこのガスの放出の抑制は、
長い間望ましいものであると考えられていた。

事実、その不快な臭以外に更に、硫化水素は燃焼性であ
るのみでなく、またその人間毒性に関して非常に有害な
物質であるとみなされている。

その結果、就中、原油貯蔵、石油化学精製及び製紙を包
含する多くの場所において長い間硫化水素放出を抑制す
る方法が要求されている。

チオアルコールまたはチオールとも称されるメルカプタ
ンは、式Ｒ−８Ｈ（式中Ｒは１〜８個の炭素原子のアル
キル基を示す。

）によって示すことができる。

メルカプタンの不快な臭は分子量が増大するにつれて減
少するそ、してＲが９個またはそれ以上の炭素原子のア
ルキルである場合は存在しない。

前記メルカプタンのメチル及びエチルメルカプタンのみ
が普通遭遇する周囲温度でガスの形態にあるけれども、
メルカプタンは揮発性でありそして非常に少量の濃度で
も人間によって検出できる。

その結果、８個までの炭素原子のメルカプタンが本発明
の範囲に包含される。

メチル及びエチルメルカプタン以外に、このようなメル
カプタンは、例えば、ｎ−プロピルメルカプタン及びｎ
−ブチルメルカプタンである。

有機硫化物は、式Ｒ−８−Ｒ’・（式中、Ｒ及びＲ′は
同一または異なりでそして１〜５個の炭素原子のアルキ
ルである。

但し、Ｒ及びＲ′に対する炭素原子の総数は８個を超え
ない。

）によって示すことができる。

活性炭素はかなりな量の硫化水素を物理的に吸着する。

例えば、米国特許第２９６７５８７号を参照されたい。

また、フランス特許第１４４３０８０号を参照されたい
。

この特許明細書には、硫化水素が活性炭素によって直接
吸着されることそして次にこの活性炭素が熱不活性ガス
または過熱蒸気によって再生されることが説明されてい
る。

しかしながら、酸素の存在下において硫化水素を元素状
硫黄に酸化する炭素の能力に基づいて、炭素を使用して
硫黄への硫化水素の酸化を接触せしめることによって非
常に良好な除去を達成できるということが長い間みとめ
られている。

例えば、普通の方法は、硫化水素及び酸素を含有する流
入ガス流れに添加した少量のアンモニアを使用して更に
反応を接触するそして炭素に対し１００重量重量上うな
高い能力がみとめられる。

硫化水素を除去するために活性炭素上に含浸される他の
接触剤が示唆されている。

例えば、フランス特許第１３８８４５３号を参照された
い。

この特許明細書には、この使用目的のために活性炭素粒
状物を沃素（Ｉ２）１％で含浸することか説明されてい
る。

南国特許７０／４６１１には、シリケート−含浸活性炭
素の使用が説明されている。

スウインアルスキー等はＣｈｅｍ−Ｓ ｔｏｓｏｗａｎ
ａ。

Ｓ ｅｒ−Ａ ９（３）、２８７〜２９４頁（１９６５
年）（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ６４巻
（３７９ｃ頁）において、硫化水素吸着に対してＫＯＨ
を包含するカリウム塩で処理した活性炭素の使用を説明
している。

硫化水素除去に対して活性炭素を使用するときに従来の
技術において直面した問題は、増加した多数の吸着循環
の場合における活性炭素の正味吸着能力の減少である。

即ち、活性炭素を使用して硫化水素を除去するときに残
留組成物比らく硫黄の量が増大し、これが連続吸着循環
を通して活性炭素の全吸着能力の連続減少をきたす。

前述した南国特許７０／４６１１は、シリカ−含浸活性
炭素の使用によってこの問題を克服することを教示して
いる。

しかしまた、この特許は、アルカリ性溶液による抽出が
このような残留吸着物を除去するのに有効でないことを
教示している。

ホキ（Ｂｏｋｉ）は、四国医学雑誌３０（３）巻１２１
〜８頁（１９７４）（ケミカル・アブストラクツ８１巻
１２６３００頁）において、硫化水素ガスの吸着除去に
対して使用される活性炭素の吸着能力は、１％ＮａＯＨ
の処理によって殆んどもとのレベルに回復できるという
ことを説明している。

しかしながら、これらは減少する正味吸着の問題を克服
するための従来の技術における簡単な試みであることは
明らかである。

従って、ＮａＯＨ及び湿気で活性炭素を適当に処理する
と、悪臭のある化合物特に硫化水素及び悪臭のある硫黄
−含有化合物を除去する活性炭素の能力は、単に使用さ
れていないもとの活性炭素能力への回復でなくて、数倍
増加されるという本発明の発見は、従来の技術からは知
り得ないことである。

本発明によれば、活性炭素による吸着の特性は、明らか
に主として物理的吸着から主として化学的反応次で物理
的吸着に変化する。

活性炭素の存在下において硫化水素が元素状硫黄に酸化
される全反応は次式によって示すことができる。

２ＨＳ＋０→２ＨＯ＋２８ （１）２
２ ２ しかしながら、次の２つの他の反応が起り得ることが立
証された。

２Ｈ２Ｓ＋３０２→２ＳＯ２＋２Ｈ２０（２）２８０
＋４ＨＳ→６Ｓ＋４Ｈ２０（３）２ 上記の反応（２）は活性炭素上の湿気の存在によって促
進されることが立証された。

スウインアルスキーＡ及びシードルウスキーのＪ−Ｒｏ
ｃｚｎｉｋｉＣｈｅｍｉｉ ３５巻９９９〜１００８頁
（１９６１年）を参照されたい。

また炭素表面の予備酸化（ｐｒｅｏｘｉｄａｔｉｏｎ
）は全硫化水素除去能力を増大するが同時にまた形成さ
れる酸化硫黄の割合を増加することが知られている。

このように、活性炭素による硫化水素除去中に、主反応
生成物は元素状硫黄であるが、多数の反応生成物が可能
である。

本発明は、また、ＮａＯＨを使用して、悪臭のある組度
物特に硫化水素及び他の悪臭のある硫黄−含有化合物を
吸着した活性炭素を再生する即ち前記の悪臭のある組成
物に対する活性炭素の有効な除去能力を回復することに
関するものである。

ＮａＯＨによる再生は、消費した活性炭素のもとの吸着
能力の大部分を回復する。

しかしながら、本発明は、同時に後述するように悪臭の
ある化合物に対する改善された吸着能力に対して容易な
ＮａＯＨによる活性炭素の含浸手段を与え乍ら、吸着物
を除去する有利な方法のような再生を使用する。

このように、当該技術において知られている他の再生技
術を使用し次でＮａＯＨ含浸を行うことができる。

ＮａＯＨ及び湿気による含浸前にもとの能力を回復する
のに有用なこのような普通の再生技術は、熱処理及び湿
式空気酸化を包含する。

硫化水素の除去に対して使用される活性炭素を吸着した
硫黄化合物を除去することによって再使用のために再生
し得ることはよく知られている。

この硫黄化合物の大部分は、吸着中に酸化条件が存在す
る場合は元素状硫黄である。

この化合物は、これらを適当な有機溶剤で抽出すること
によって除去することができる。

硫化アンモニウム、二硫化炭素、キシレン及びトルエン
のような物質が有効な再生媒質であることが判った。

溶剤として硫化アンモニウムを使用する再生が普通であ
る。

硫黄は、多硫化アンモニウムを溜去することによってま
たは溶剤を蒸気処理することによって溶剤から採取され
る。

再生は、また、熱不活性ガス、過熱蒸気及び高圧下にお
ける天然ガスを使用して達成することもできる。

硫化水素を除去するために使用された活性炭素を回復す
るためにこれまで当該技術において使用されている再生
法は、多数の不利点を有する。

有機溶剤の使用は、環境汚染並びに職員の安全の見地か
ら望ましくないそして普通費用のかかる回収系を必要と
する。

熱ガス又は蒸気による再生は、かなりの量のエネルギー
の消費を必要とし明らかに不利である。

凡らく前述した不利点より以上の重大な損害は、硫化水
素除去に対して使用される従来の技術の活性炭素及びそ
れらの再生法に固有の損害であって、これは連続吸着循
環に通して遭遇する正味吸着能力の減少である。

これらの従来の技術の活性炭素及び再生法の不利点は本
発明の処理方法及び本発明により得られた活性炭素によ
り克服される。

本発明によれば、活性炭素を湿気及びＮａＯＨで処理す
るそして次にこのように処理した活性炭素を酸化条件下
においてガス流れからの悪臭のある組成物特に悪臭のあ
る硫黄−含有化合物の強化された除去に対して使用する
。

活性炭素が前記化合物の吸着の結果として充填（１ｏａ
ｄｅｄ）された場合は、次に、活性炭素を、前記化合物
に対する活性炭素のもとの吸着能力より犬なる吸着能力
に活性炭素を回復するのに充分な、事実、未処理（ｖｉ
ｒｇｉｎ ）の即ち含浸しない活性炭素の吸着能力以上
の前記化合物に対する強化された吸着能力を付与するの
に充分な含浸を得る条件下においてＮａＯＨ及び湿気で
処理することによって再生する。

本発明の処理方法及びゝ再生〃法は、このように実質的
に同じであるとみなし得る。

基本的な相違は、処理方法は未処理の含浸していない活
性炭素に対して実施されるものであり、他方、再生法は
後述するように湿気及びＮａＯＨによる活性炭素の含浸
を与える条件下で吸着充填された活性炭素に対して実施
されるものであるという点にある。

理解されるであろうように、本発明は、未処理の活性炭
素を初期に使用しそして充填された活性炭素を再生し次
にこれを本発明の処理方法にうけしめる悪臭のある組成
物特に悪臭のある硫黄−含有化合物の除去方法を包含す
る。

しかしながら、悪臭のある化合物に対する活性炭素の吸
着能力はＮａＯＨ及び湿気による処理によって非常に増
大するので、ぼじめに、ＮａＯＨ及び湿気による処理に
うけしめた活性炭素を使用するこきが好適である。

本発明の処理した活性炭素は、酸化条件における周囲ガ
ス流れからの吸着によって、悪臭のある組成物特に悪臭
のある硫黄化合物を除去するために使用される。

ガス流れ中の前記の悪臭のある化合物の濃度には制限な
く、そして、１分当り活性炭素を経て通過する化合物の
１．ＯＸ １０−６モルのような低い量の濃度が吸着に
よって除去できる。

吸着により特にＨ２Ｓを除去する本発明の処理した活性
炭素の一般的有効性は、活性炭素から出るガス中のＨ２
Ｓ濃度が１ミリオン（容量）当りＨ２Ｓ５０部の貫通濃
度（ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉ
ｏｎ）に達するのに必要な時間を確立することによって
大体の方法で測定する。

吸着処理後の流出ガス中のＨ２Ｓのこのような濃度は、
活性炭素の殆んど完全な吸着充填の表示としてみなされ
る。

メチルメルカプタンに対しては、種々な貫通濃度に対す
る活性炭素の重量を基にした吸着物の重量％としての吸
着充填能力を、本発明の処理した活性炭素の有効性を確
立するために測定する。

強化された除去能力は、未処理の活性炭素を使用した比
較測定によって示される。

一般に本発明の処理した活性炭素を使用したときの悪臭
のある組成物の除去の有効性は、ダイナミック・オルフ
ァクトメーターによって測定される。

このような装置及びそれに関連した操作方法は、シカゴ
・サイエンチフィツク・インコーホレーテッドから入手
できる。

他の和尚する装置も使用することができる。

基本的に、ダイナミック・オルファクトメーターは、臭
気物濃度の主観的評価を実施する臭審査員の形態で人間
嗅覚系を使用する。

この主観的評価を統計学的考察を基にして臭気物の濃度
の定量化を確立するために使用する。

得られた測定は臭の検出に対する基として従って除去有
効性を確める基として役立つものである。

試験設備は、臭のない空気を与える臭評価室を包含する
。

ダイナミック・オルファクトメーター装置は観察者に既
知の流れ速度で脱臭した空気の流れを与える。

既知濃度の嗅気物を観察者によって検出されるまで徐々
に増加した濃度で加える。

これは観察者に対する感覚的認識（臭）出発点である。

次に、臭審査員を、既知臭気物による試験を包含するス
クリーニング法によって選択する。

次に、悪臭のある組成物に対して検査される空気の試料
を既知（標準）臭気物を使用したときと同じ方法で臭気
認識が再び起るまで導入する。

更に、悪臭のある組成物を包含する空気流れの評価を、
標準として使用した既知の臭気物と比較することによっ
て正規化する（ ｎｏｒｍａ ｌ ｉｚｅ ）。

結果は、臭単位（ｏｄｏｒｕｎｉｔｓ ） （０，Ｕ
）として示される。

これは、ダイナミック・オルファクトメーターにおける
悪臭物（または臭気物）組成物空気流れの容量に対する
全体の空気流れの容量の比を示す。

酸化条件を使用すれば、悪臭のある組成物特にＨ２Ｓ及
び他の悪臭のある硫黄化合物を除去することが望まれる
ガス流れの物理的及び化学的組成は重要ではない。

普通、悪臭のある化合物は、空気特に都市汚物処理施設
、石油化学精製工場などから得られる流れと混合した空
気から除去される。

必要な酸化条件は、一般に、少なくとも酸素が処理され
るガス流れ中に存在することである。

これは非常に少量でよいが、普通少なくとも５容量係、
好適には１０容量係、そしてもつとも好適には少なくと
も１５容量係の量を使用する。

必要な酸素含量は、若し空気が必要な量の酸素を与える
ように処理されるガス流れの充分な割合からなる場合は
、空気からもつとも容易に誘導される。

勿論、酸素が全体的に存在しないまたは不充分な量での
み存在する場合は、酸素を別個に処理されるガス流れ中
に導入することができる。

明らかであるように、本発明による最高の悪臭化合物吸
着に対して必要な酸素の量は、処理されるガス流れから
吸着される悪臭のある化合物特に硫黄化合物の濃度及び
絶対量を包含する多くのファクターによってきまってく
る。

理解されるように、何れかの特性の活性炭素によって吸
着される悪臭のある組成物特に硫黄水素または他の悪臭
のある硫黄化合物の量は、少なくとも次のファクターに
よって左右される。

特定の悪臭のある化合物に対する活性炭素の引きつける
塩基性の程度（ｂａｓｉｃ ｄｅｇｒｅｅ）、特にサ
イズに関する活性炭素の孔構造、活性炭素の比表面積及
び活性炭素の表面特性。

本発明の処理方法に使用するのに適当した活性炭素出発
物質の選定は、主として職人の普通の技術の範囲にある
。

例えば、孔が大部分約１０〜８０人の範囲にある活性炭
素を使用することが好適である。

高度な表面積を有する活性炭素を使用することが特に重
要であることが判った。

このように、ペンシルバニア州のピツツブルグのピツツ
ブルグ・アクチベーテド・カーボン・カンパニーにより
製造されたＢＰＬ粒状活性炭素を気相適用に対して使用
することが好適である。

粒状活性炭素は粉末炭素よりも好ましく、粒状物のサイ
ズ範囲は主として選択の問題であるが、ＵＳシーブ・シ
リーズ（Ｕ−８，５ｉｅｖｅＳｅｒｉｅｓ ）の＆４及
び１０の間に入るのが好ましい。

また、後で詳述するように、活性炭素の床を通って処理
されるガス流れの流速は、特に、活性炭素の貫通能力に
関係する。

活性炭素出発物質のＮａＯＨ処理は、乾燥活性炭素の重
量を基にしてＮａＯＨ約０．５〜２０重量係重量性炭素
を有効に含浸する何れかの方法で実施し得る。

含浸されるＮａＯＨの好適な量は約１．０〜１５重量係
で置部。

含浸されるＮａＯＨのもつとも好適な量は活性炭素の約
５〜１０重置部である。

ＮａＯＨ処理は、未処理の活性炭素または充填された活
性炭素を約５〜６０重置部濃度のＮａＯＨ溶液の１床容
量（ｏｎｅ ｂｅｄ ｖｏｌｕｍｅ ）に浸漬すること
によって簡単に実施される。

前述したような必要な含浸濃度を与えるのに必要な時間
は、大体、使用されるＮａＯＨ溶液の濃度によってきま
ってくるそして活性炭素を透過するのにＮａＯＨ溶液に
対して必要であるような時間にすぎない。

例えば、ＢＰＬ活性炭素は、それをＮａＯＨ４，８重量
部の１床容量に数分浸漬したときに、本発明によって有
効に含浸されることが判った。

再生のみに対してＮａＯＨを使用する場合は、含浸の場
合に対比して、後述するように実質的により長い時間を
必要とすることは理解されるであろう。

これらの時間もまた、使用されるＮａＯＨ溶液の濃度に
よってきまってくる。

活性炭素出発物質を含浸する他の方法は、それ自身等し
く適当であることが示唆されそしてこれらは本発明の範
囲に包含される。

例えば、ＮａＯＨ溶液を静的な浸漬処理に使用しないで
活性炭素を通して通過せしめ得る。

しかしながら、ＮａＯＨ含浸の好適な方法は、ＮａＯＨ
溶液を混合機中で回転している。

粒状活性炭素上に噴霧適用する噴霧添加によることが好
適であることが判った。

この含浸方法は、後で特に詳述する。

充填された活性炭素のＮａＯＨ再生は、実質的に活性炭
素を未処理の活性炭素の吸着能力まで回復するけれども
、含浸したＮａＯＨと共に活性炭素中の湿気が存在する
と、悪臭のある組成物特にＨ２Ｓ及び他の硫黄化合物に
対する吸着能力が前記の悪臭のある組成物に対する未処
理の活性炭素の吸着能力より１０倍多く増加される活性
炭素が得られるというこきが発見された。

未処理の活性炭素中の湿気の存在は、乾燥した即ち湿気
を含有していない未処理の活性炭素に比較して実質的に
活性炭素の全体の悪臭のある化合物の吸着能力を増加す
る。

活性炭素の処理にＮａＯＨ及び湿気を組合せることによ
って得られる全体の効果は後述するように相乗効果であ
る。

ゝ湿気“なる語は、実質的に純粋な水を定義するように
企画するものであるそして活性炭素の処理及び活性炭素
中の存在に関しては、湿気は機械的にまたは物理的吸着
によってまたは化学的吸着によってまたはこれらの組合
せによって活性炭素中に保持されている活性炭素構造中
に存在している水を定義するように企画するものである
。

活性炭素が初期に処理される未処理の炭素であろうとま
たは再生及び含浸された充填炭素であろうと、本発明に
よる活性炭素の悪臭のある化合物特に硫黄化合物吸着能
力の最大増加を支えるのに充分な活性炭素中に存在する
湿気の量は、主として処理されるまたは再生される活性
炭素の特性に関する幾つかのファクターによってきまっ
てくる。

更に、ＮａＯＨ−含浸活性炭素中の湿気の存在は、敗軍
置部またはそれ以下の少量であっても、活性炭素の悪臭
のある組成物特にＨ２Ｓ及び他の硫黄化合物の吸着能力
を増加するように思われる。

一般に、ＮａＯＨ−含浸炭素中に望ましく存在する湿気
の量は、活性炭素の２．６〜５０重量係、置部には約６
〜４５重置部そしてもつとも好適には約１０〜４０重置
部である。

本発明による活性炭素の望ましい湿気含量はＮａＯＨ含
浸後の乾燥工程中に湿った空気を使用することによって
容易に得られる。

５０係乃至１００％より若干低い相対湿度を有する空気
を使用して乾燥することが、望ましい量の湿気を導入す
るのに充分であることが判った。

しかしながら、湿気は、炭素が湿気による湿潤点まで湿
気を吸収する程度に導入してはならない。

望ましい量の湿気を導入する他の方法は、当該技術に精
通せし者に明らかであってそしてすべてのこのような方
法は、本発明の範囲に包含されるものである。

本発明のＮａＯＨ及び湿気含浸した活性炭素は、悪臭の
ある組成物に対する強化された吸着能力以外に、普通の
活性炭素よりすぐれた利点を有している。

例えば、ＮａＯＨ含浸した活性炭素は、活性炭素上の粘
質物の蓄積を防止できる粘質物除去性（５１１ｍ１ｃｉ
ｄａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ）を有している。

かくして、活性炭素孔の閉塞によるその作用の粘質物に
よる妨害を防止することができる。

また、本発明のＮａＯＨ及び湿気含浸活性炭素は、臭抑
制適用に使用するのに普通の活性炭素準備に対して必要
とされるような臭抑制適用に使用する前のウォーター・
スクラッピング（ｗａｔｅｒｓｃｒｕｂｂｉｎｇ）を必
要としない。

本発明のＮａＯＨ及び湿気含浸した活性炭素は、勿論、
Ｈ２Ｓ及び他の悪臭のある硫黄化合物を包含する悪臭の
ある組成物の除去に対して、床中で単独に使用すること
ができる。

しかしながら、これらは、普通の未処理の活性炭素並び
に種々な触媒物質を含浸せしめた活性炭素を包含する他
の活性炭素を含有する床と一緒に有利に使用することが
できる。

このように、例えば、普通の未処理の活性炭素の床を上
流（即ち処理される流出ガスに関してＮａＯＨ及び湿気
含浸活性炭素の床の前）または下流にして本発明のＮａ
ＯＨ及び湿気含浸活性炭素の床と一緒に使用することが
できる。

以下の例は、本発明の処理及び再生法並びにそれによっ
て得られる悪臭のある組成物特にＨ２Ｓ及び他の硫黄化
合物の吸収能力の顕著な増加をよりよく理解せしめるの
に役立つものである。

例１ 乾燥した未処理のその大部分が米国篩シリーズによる粒
度が４乃至１０メツシユ・サイズである４Ｘ１０ＢＰＬ
（登録商標）活性炭素１５ＴＬｌ、６．５５ｇを湿気に
さらし、次にガス流れからＨ２Ｓを除去するために使用
する。

Ｈ２Ｓ質量流れは２．２６ Ｘ １０−’モル／分であ
る。

流出ガスのＨ２Ｓ濃度を監視しモしてＨ２Ｓ濃度が流出
ガス１ミリオン（容量）当り５０部に達する試料流れ開
始後の経過時間を記録する。

この濃度に達したらすぐに、活性炭素は充填したとみな
しそして次の含浸による再生を実施する。

もとの活性炭素試料を使用して全部で１０循環の充填、
再生及び含浸を行う。

この間中、再生／含浸操作を変化する。

ＮａＯＨは３３．３重量係の濃度ですべて使用する。

反復再生操作は、活性炭素中に２．５〜２．７５％の硫
黄の一定の゛ヒール（ｈｅｅｌ）″または残留吸着物を
与えることが判った。

使用した種々な再生操作の詳細並びにその結果は次のデ
ーターの表に示す通りである。

すなわち第１表において （５）循’ＥＪ＆１はＮａＯＨ不含浸炭素に関しそのＨ
２Ｓ充填係、９．５重量係を示す。

（Ｂ） 循環点２は本発明に関する最適条件下のＨ２
Ｓ充填係、２２．４重量係を示す。

（Ｃ） 循環点３はＮａＯＨ含浸炭素の吸着力に関す
る湿気の重要さを示す。

湿気２．６重置部以下の場合、Ｈ２Ｓの充填製は１２．
２重量係である。

（Ｉｎ 循ｍＡ４および煮５は循環点３の湿気試験を
繰返す。

湿気２．６重置部以下の場合、炭素のＨ２Ｓ充填係の低
下を示す。

（Ｂ） 循ＭＡ６は循環点３の湿気試験の繰返しで、
更に湿気含有量が低下するとＨ２Ｓ充填係が低下して２
゜２重量係となることを示す。

（Ｆ） 循環点７は循環点３〜６の処理をした炭素の
再生処理により炭素のＨ２Ｓ充填係が最適条件下の値、
２２．４重最多に近い２１．６重最多となる。

（０循環点８は酸素の重要さを示す。

酸素のない場合、炭素のＨ２Ｓ充填係は１３．３重最多
に低下する。

■ 循環五９および五１０は炭素上に残留するＮａＯＨ
濃度の調節の重要さを示す。

もし残留ＮａＯＨ濃度が２０重重量法り犬になると（水
洗滌しないため）Ｈ２Ｓ充填係は１５重重量上り小さく
なる。

（注）■、残留Ｓは明細書第２７頁第１５〜１７行に記
載の２．５〜２．７５％のＳを示す。

２、ＮａＯＨ処理炭素を水洗滌した試験は循環Ａ２〜８
であり、低濃度のＮａ０Ｈ （約５〜８重最多）が含まれる。

３、ＮａＯＨ処理炭素を水洗滌しない試験は循環点９お
よびＡＩＯでありＮａｐ）（（約１５〜１８重最多）が
含まれる。

例２ ４，８重量係濃度のＮａＯＨを使用する以外は、前記例
１の方法を反復する。

更に、湿気に前もってさらすことなしに、乾燥した未処
理の活性炭素試料を使用してＨ２Ｓを除去する。

そしてまた本発明によって再生／含浸した充填試料を使
用して酸素を含有しないガス流れからＨ２Ｓを除去する
ために使用する。

種々な再生／含浸操作及びその結果並びに前述した付加
的な試料の結果の詳細は次のデーター表に示す通りであ
る。

すなわち、 囚 循環ＡＩ ＡはＮａＯＨ不含浸炭素に関し、第１
表の循環点１に対応してＨ２Ｓ充填係９．４重最多を示
す。

（Ｂ） 循環点２−Ａおよび煮４−Ａにおいては４．
８重最多のＮａＯＨで含浸し、次いで水洗滌した炭素吸
着剤は過剰のＮａＯＨを除去することを示す。

ゆえにＨ２Ｓ充填係は１６．０〜１７．２重最多に低下
する。

（Ｃ） 循環Ａ５−Ａは水洗滌なしに４．８重最多Ｎ
ａＯＨで処理した炭素のＨ２Ｓ充填チを示す。

Ｈ２Ｓ充填多は最適２３．０重最多を示す。

（至）循環Ａ’６ ＡはＨ２Ｓ気流中酸素の存在の重
要性を示す。

酸素のない場合、炭素のＨ２Ｓ充填係は４．４重最多に
低下する。

（Ｅ） 循環ＡＩ Ｂは酸素または湿気のない最悪
の場合を示す。

Ｈ２Ｓ充填係は２．０重最多にすぎない。

（注）１．残留Ｓは明細書第２７頁第１５〜１７行に記
載の２．５〜２．７５％のＳを示す。

２、ＮａＯＨ処理炭素を水洗滌しない試験は第ｕ表循環
Ａ５ Ａ〜Ａ６ ＡでありＮａ０Ｈ（約１５〜１８
重最多）を含む。

ＮａＯＨで浸漬しない乾燥したまたは湿った未処理の活
性炭素並びに湿気の不存在下におけるＮａＯＨ含浸した
活性炭素の除去効率即ち貫通時間またはＨ２Ｓ充填係と
比較した場合、活性炭素をＮａＯＨ及び湿気で含浸しそ
してガス流れからＨ２Ｓを除去するために使用した前記
操作の結果は、活性炭素中のＮａＯＨ及び湿気の組合せ
存在が本発明の活性炭素のＨ２Ｓ除去効率を１０倍増加
することを明らかにする。

゛第１表（循ｆＪＪ＆２ １０）及び第ｕ表（循環五
−Ａ〜６−Ａ）における重量増加分は再生処理後の活性
炭素重量から処理前の乾燥活性炭素重量（６，５５ｇ）
を差引いた重量を示し、第１表の循環、ｇｌは未処理炭
素の湿気処理後の水分量を示す。

脱臭処理を行ったときのＮａＯＨ含有量は上に記載され
ているように第１〜■表に記載の未処理の活性炭素また
は充填された活性炭素は、それぞれ３３．３重量％Ｎａ
ＯＨの１床容量（ｂＶ）（循環Ａ２では７ｂｖ）及び４
，８重量％ＮａＯＨの１ ｂｙに浸漬し、かつ水洗する
ことにより本発明の活性炭素のＮａＯＨ含有量を約０．
５〜２０重量係（最多活性炭素の重量に基づく）に調節
したものである。

従って、活性炭素に含浸された水分及びＮａＯＨ含有量
がほぼ一定値２．５％乃至２．７５（最大値）（０，１
８ｇ）であるので重量増加分より０．１６４ｇ乃至０．
１８ｇを差引くことにより水分値が算出され（第１表循
環Ａ２ ８及び第■表循ｆｉ＆２Ａ Ａ〜４−Ａ）る。

従って、第１表循環Ａ２における水分は０．３５ｇ−（
０，１８ｇ乃至０、１６４ ｇ ）二０．１７ｇ乃至０
．１８６ｇであり、重最多は（０，１７ｇ乃至０．１
ｓ ６ ｇ／６．５５ ｇ＝２．８４％乃至２．６係で
ある。

同様にして、循ｆＪＩ＆３〜６の水分及び残留硫黄は以
下の通りである。

５て 循環嵐 水 分 残留硫黄 ３ ＜０．０７ｇ ０．１８ｇ （＜１．０５係） ４ ＜０．０７ｇ ０．１８ｇ（＜１．０
５係） ５ ＜０．０７ｇ ０．１８ｇ （＜１．０５係） ６ ０ ０．１５ｇ またＮａＯＨ含有量（最大値）は該水分量×ＮａＯＨ濃
度により概算される。

従って、第１表の循環Ａ６はＮａＯＨを微量にしか含ん
でいない。

なお、第１−１ｆ表の残留ＮａＯＨはＨ２Ｓにさらして
脱臭し、次に水洗を行わない再生処理後活性炭素上に残
留する未知量（ｍａｘ約５０％）のＮａＯＨを示す。

例３ ＮａＯＨ及び湿気含浸した活性炭素のＨ２ｓ除去効率に
対するメツシュサイズ、カラムサイズ及び流速の影響を
測定する実験を実施する。

ＮａＯＨ５重量係で含最多次に８０％ＲＨ空気流れにさ
らして炭素中に１８．７５重量最多量で湿気を導入した
４×１０及び１２Ｘ３０メツシユのＢＰＬ活性炭素を使
用する。

純粋なＨ２Ｓを湿気をｓｏ％ＲＨに予め調節した空気で
１．０容量係にうすめる。

空気流れ速度をメーターによって監視しそしてＨ２Ｓの
濃度を検定標準との比較によって１．ｏ％に調節する。

Ｈ２ＳのＩｐＰｆｆｌへの貫通を、ペンシルバニア州ピ
ツツブルグのマイン・セーフティー・アプリアンス・カ
ンパニーより入手できる１〜５０１）Ｐの範囲の感度の
検出器を使用して測定する。

直径２．３及び０．７４吋の２つのカラムを使用しそし
て１分肖り１０及び１００線状フイートの流速を維持す
る。

流速の影響を示す調査の結果は、次の表に示す通りであ
る。

得られた値は、メツシュサイズまたはカラム直径ではな
くて流速が本発明による吸着系の設計にお°いて考慮さ
れるべき重要なパラメーターであることを示している。

例４ 未処理のＢＰＬ活性炭素、ＮａＯＨ５重量係及び最多８
．３重最多で含浸したＢＰＬ活性炭素及び再生しそして
ＮａＯＨ５重量係及び最多８．３重最多で含浸した活性
炭素（すべて４×１０メツシユである。

）を使用してメチルメルカプタンに対するそれぞれの吸
着能力を測定する。

試験は、連続流れ系において実施する。

この試験において、カラムは１９朋の直径のガラスカラ
ムからなる。

試料充填は７２朋の床高さを与える１Ｑｃｃである。

試料充填の重量は、未処理ＢＰＬに対しては４．６ｇそ
して湿気８．３係を含有する５％ＮａＯＨ含浸ＢＰＬに
対しては５．４ｇである。

１．３係のメチルメルカプタン、１０係の酸素及び残り
の窒素を含有するガス混合物を１時間当り３０００床容
量の空間速度で床を通して下方流れとして通過させる。

入口及び出口ガス流れのメチルメルカプタン含量をガス
クロマトグラフィーによって分析する。

試験は、すべて、周囲温度及び圧力で実施する。

メチルメルカプタン吸着中に予め１０％の流入物（０，
１３容量係）貫通に充填したＮａＯＨ含浸ＢＰＬ活性炭
素（５重最多）から再生及び含浸した試料を得る。

充填した炭素を５ｆ％ＮａＯＨ２床容量で再生し、排水
し次に実質的に含浸した炭素のもとの重量が得られるま
で室温で空気乾燥する。

評価の結果は、以下の評価値の表に示す通りである。

例５ ＮａＯＨ及び湿気で活性炭素を含浸する好適な方法は、
噴霧添加技術による。

この方法によれば、ホマルト混合機中で動かし乍ら３３
重量％ＮａＯＨ水溶液を４Ｘ１０ＢＰＬ活性炭素上に噴
霧適用する。

ＮａＯＨ溶液の量は、最終生成物にＮａＯＨ５重量係及
び最多１０重量最多与えるように選択される。

５．５〜２３分の範囲の４回の噴霧時間を異なった処理
にする。

しかしながら、次の性能評価は、異なった噴霧時間から
得られる最終生成物間の区別を指摘することに失敗した
。

乾燥工程は必要でない。

例６ 含浸した活性炭素中にＮａＯＨ５％及び湿気約１２係を
含有するようにする以外は、前記例２に説明した方法に
よって製造したＮａＯＨ及び湿気含浸した活性炭素を使
用して汚物処理工場における真空濾過器空気からＨ２Ｓ
を除去する。

比較の目的のために、未処理のＢＰＬ活性炭素の床を同
じ方法で使用する。

活性炭素床は、直径４吋及び深さ６吋である。

吸着剤系は、真空濾過器排出装置のスリップ流れに連結
する。

排出装置からの空気を個々の流れに分裂する前に水ノッ
クアウト・ポット及び送風機を経て送る。

流入ガス即ち真空濾過器空気に対する流速はそれぞれの
床に対して１分当り８立方フイートに維持する。

流入ガスは、活性炭素床を通して下流方向に通過させそ
して１吋のボールバルブ及びロトメーターを通して排出
する。

流入ガスを吸着剤の上流に向って具備せしめたバルブに
よって試料採取する。

Ｈ２Ｓの流入及び流出濃度を１〜５０ｐｐＩＩｌ範囲の
感度のマイン・セーフティー・アプリアンス・カンパニ
ーの検出器によって測定する。

これらの評価の結果は、以下の評価値の表に示される通
りである。

例７ 一般に悪臭のある組成物に対するＮａＯＨ及び湿気含浸
活性炭素の除去効率は、前述したようなダイナミックオ
ルファクトメーターによって評価する。

含浸した活性炭素中にＮａＯＨ５’％及び湿気約１２係
を含有するようにする以外は例２に説明したようにして
含浸活性炭素を製造する。

比較の目的のために、未処理のＢＰＬ活性炭素の床を同
じ方法で使用する。

シカゴ・サイエンチフィツク・インコーホレーテッドか
らのモデル１０００ダイナミツク・オルファクトメータ
ーを使用する。

評価系を例６に説明したように具備せしめる。

流入空気中の平均Ｈ２Ｓ濃度は５．８ｐＩ）ｍであるこ
とが測定された。

Ｈ２Ｓに対する実験室的臭しきい値（ｏｄｏｒ ｔｈ
ｒｅｓｈｏｌｄ ｖａｌｖｅ）と共に、この値は、全
体の入口具に対するＨ２Ｓ寄与の計算を可能にする。

この寄与は、５５０００．Ｕ、の平均実濃度を有するガ
ス流れ中８３０臭単位（０，Ｕ、）であることが測定さ
れた。

このように、他の悪臭のある組成物は、全体の実濃度に
目立った寄与をなす。

ガスクロマトグラフィー分析は、流入ガス中のＨ２Ｓ以
外の少なくとも２５の化合物の存在を示す。

ＣＨ３ＮＨ２，Ｈ２Ｓ、ＣＨ３ＳＨ及び（ＣＨ３）２５
２及びこれらの混合物からなる既知の臭気物によるスク
リーニングを基にして臭審査員を選択する。

平均標準偏差及び標準偏差率／平均を測定しそして臭審
査員の選定に利用する。

少なくとも３人の臭審査員を評価に対して使用する。

臭応答データーを、正規確率関数（ｎｏｒｍａｌ ｐｒ
ｏｂａｂｉｌｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎ）の線型表示に対
する実濃度（臭単位で示した）のｌｏｇの最小自乗線型
回帰分析（１ｅａｓｔ ５ｑｕａｒｅｓ １ｉｎｅａ
ｒ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ）によって
分析する。

臭審査員の５０係が臭を検出できる実濃度を選定するこ
とによって臭しきい値を線型回帰カーブから測定する。

それぞれの吸着剤から発散される計算した実濃度を流入
実濃度と比較して日対日を基（ｄａｙｔ。

ｄａｙ ｂａｓｉｓ ）にして″係臭除去“とじて示
す。

１１ｏｇ ”係臭除去“対”時間“をプロットすること
によって傾向分析を行いそしてこのデーターに対して線
型回帰分析を行う。

すべての場合における相関係数は、カーブ・フイツテン
グ（ｃｕｒｖｅ ’ｆｉｔｔｉｎｇ）操作が９９．９％
の信頼程度に信頼できる確実なデーターの表示であるこ
とを示す。

これらの評価の結果は次の評価値の表に示される通りで
ある。

なお、本発明の技術的態様は次の通りである。

１、酸素を含有するガス流れを活性炭素中に含浸された
乾燥活性炭素の重量を基にしてＮａＯＨ約０．５〜２０
重量係及最多気２．６〜５０重量係を最多る活性炭素と
接触せしめることを特徴とする酸素を含有するガス流れ
からＨ２Ｓ、メルカプタン及び有機硫化物からなる群か
ら選択された１種またはそれ以上である悪臭のある硫黄
含有化合物を除去する方法。

２、活性炭素がその中に含浸された乾燥した活性炭素の
重量を基にしてＮａＯＨ約５〜約５垂１０ の方法。

３、前記第１項に記載した量のＮａＯＨ及び湿気で活性
炭素を後で含浸するのに充分な条件下において悪臭のあ
る硫黄含有化合物を吸着するために使用した活性炭素を
ＮａＯＨを使用して再生することからなる第１項の方法
。

４、除去される悪臭のある硫黄含有化合物がＨ２Ｓであ
る第１項の方法。

５、除去される悪臭のある硫黄含有化合物がメルカプタ
ン及び有機硫化物である第１項の方法。

６、除去される悪臭のある硫黄含有化合物がメチルメル
カプタンである第５項の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 活性炭素中に含浸された乾燥活性炭素の重量を基に
   してＮａＯＨ０，５〜２０重量係及置部気２．６〜５０
   重量係を置部ることを特徴とする酸素を含有するガス流
   れから悪臭のある組成物を除去するための活性炭素。 ２ 活性炭素中に含浸された乾燥した活性炭素の重量を
   基にしてＮａＯＨ５〜１０重量係及び湿気重量−４０重
   量係を有置部特許請求の範囲第１項の活性炭素。 ３ 酸素を含有するガス流れを活性炭素中に含浸された
   乾燥活性炭素の重量を基にしてＮａＯＨ０，５〜２０重
   量係及置部気２．６〜５０重量係を置部る活性炭素と接
   触せしめることを特徴とする酸素を含有するガス流れか
   ら悪臭のある組成物を除去する方法。 ４ 活性炭素がその中に含浸された乾燥した活性炭素の
   重量を基にしてＮａＯＨ５〜１０重量係及び湿気重量−
   ４０重量係を有置部特許請求の範囲第３項の方法。