JPS6120330B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は活性炭を用いて低級アルデヒド類含有
ガスを処理する方法に関する。 低級アルデヒド類のなかで、ホルムアルデヒド
はフエノール樹脂組成物、繊維加工剤、防腐剤な
どに用いられている。このホルムアルデヒドは、
特異な刺激臭を有する有害ガスで、0.25ppmのよ
うに極めて希薄な濃度でも臭気が感じられ、
5ppm程度でも喉を強く刺激する。一方、アセト
アルデヒドはアセテート、ブタジエン、DDTな
どの中間体である酢酸、ブタノール、アルドール
類、クロラールなどの主要な原料として用いられ
ている。このアセトアルデヒドはホルムアルデヒ
ドと同様特異な刺激臭を有する有害ガスで、
0.21ppmが臭覚閾値となつている。アセトアルデ
ヒドは神経系統に障害を与え、長時間にわたる接
触では赤血球およびヘモグロビンを減少させる作
用がある。 通常、これらのアルデヒド類含有ガスの発生を
伴うような作業環境、たとえばアルデヒドまたは
その誘導体の製造工場などにおいては、空気中に
10〜100ppmの濃度で含まれており、これらのア
ルデヒド類含有ガスの処理設備が強く要望されて
いる。 従来から、この種のアルデヒド含有ガスの処理
方法としては、活性炭などの吸着剤を用いる吸着
法、アンモニア水などの薬液を用いて洗浄除去す
る方法、あるいは白金族化合物をアルミナなどに
担持させた触媒を用いて300℃程度の温度で接触
酸化させて焼却する方法などが提案されている。 このうち、吸着法は最も簡便な処理方法である
が、通常の活性炭のなかで吸着容量が最も大きい
といわれるものでも低級アルデヒド類の吸着容量
は活性炭自重の0.1〜0.2％程度（30ppmホルムア
ルデヒド含有空気との常温接触において）と極め
て小さいので、実用に際しては装置を大型化する
必要がある。また、薬液洗浄法では負荷変動に追
従し得る薬液注入量の制御と排水処理に問題があ
る。更に、接触酸化法では触媒が高価であるうえ
に接触酸化が起きる温度まで希薄なアルデヒド類
含有ガスを加温する必要があり、燃費が膨大にな
るなど、実用化に際してはなお問題があつた。 本発明者らは、これらの事情に鑑み、鋭意検討
した結果、活性炭にヨウ素、臭素およびそれらの
アルカリ金属またはアルカリ土類金属との化合物
からなる群から選ばれた少なくとも一つを担持せ
しめると低級アルデヒド類の吸着容量が大幅に増
大することを知見した。 本発明は上記のような知見にもとづくものであ
る。 すなわち、本発明は低級アルデヒド類を含有す
るガスを、ヨウ素、臭素およびそれらのアルカリ
金属またはアルカリ土類金属との化合物からなる
群から選ばれた少なくとも一つを担持せしめた活
性炭と接触させることを特徴とする低級アルデヒ
ド類含有ガスの処理方法である。 本発明で対象となる低級アルデヒド類として
は、たとえばホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ドなどの低級アルデヒド類があげられる。ガス中
の低級アルデヒド類含有量は特に限定されない
が、低濃度ほど好ましく、特に約1.000ppm以下
が好ましい。 これらのアルデヒド類は二重結合

【式】 を有しているので反応性に富んでいるが、ヨウ
素、臭素およびそれらのアルカリ金属またはアル
カリ土類金属との化合物からなる群から選ばれた
少なくとも一つを担持せしめた活性炭はより安定
した状態で低級アルデヒド類を吸着することがわ
かつた。 本発明において、活性炭に担持させる物質とし
そは、たとえば、ヨウ素、ヨウ化カリウム、ヨウ
化ナトリウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化リチウ
ム、ヨウ化ベリリウム、ヨウ化マグネシウム、ヨ
ウ化カルシウム、ヨウ化ストロンチウム、ヨウ化
バリウムなどのヨウ素、ヨウ素のアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属との化合物、たとえば臭
素、臭化リチウム、臭化カリウム、臭化ナトリウ
ム、臭化セシウム、臭化ベリリウム、臭化マグネ
シウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウムな
どの臭素、臭素のアルカリ金属またはアルカリ土
類金属との化合物があげられる。特に、ヨウ素ま
たは臭素のアルカリ金属塩が有利に用いられる。
本発明では上記物質を二種以上用いてもよい。 上記物質のかわりに、(イ)通常、酸化活性が高い
とされている遷移金属のヨウ化物、臭化物などを
担持した活性炭では本発明のような効果は得られ
ない。(ロ)同じハロゲン元素である弗素、塩素およ
びそれらのアルカリ金属またはアルカリ土類金属
との化合物を担持した活性炭によつても本発明の
ような効果は得られない。(ハ)それ自体、低級アル
デヒド類と反応性に富む塩化アンモニウム、尿
素、臭化アンモニウム、ヨウ化アンモニウムなど
を担持した活性炭によつても本発明のような効果
は得られない。(ニ)重合触媒として知られている
鉄、銅、コバルト、マンガンなどの酢酸塩を担持
した活性炭によつても本発明のような効果は得ら
れない。(ホ)アルカリ金属の水酸化物を担持させた
活性炭によつても本発明のような効果は得られな
かつた。 本発明に用いられる活性炭は、通常の活性炭で
よいが、BET表面積が約1000m²／g.を超える程
度にまで賦活したミクロ孔が高度に発達した活性
炭は特に好ましい。ヨウ素、臭素あるいはそれら
のアルカリ金属またはアルカリ土類金属との化合
物の担持量は活性炭自重の約0.01〜20％、特に約
0.5〜５％が好ましい。 上記物質を担持する手段としては、たとえばヨ
ウ素、臭素のアルカリ金属またはアルカリ土類金
属との化合物の場合は任意濃度の水溶液による含
浸操作（例；浸漬添着、散布添着など）による手
段、ヨウ素を担持させる場合はヨウ化カリウムの
水溶液にヨウ素を溶解させて添着液とする手段、
臭素を担持させる場合には臭素を約0.1〜1.0容量
％含んだ空気による吸着操作、または臭素水によ
る含浸操作などによる手段があげられる。 上記の手段でヨウ素、臭素あるいはそれらの化
合物を担持せしめた活性炭は、高温度で熱処理す
るなどの特別な処理は必要ではなく、高々120℃
程度に乾燥し、不必要な水分を活性炭から除去す
ればよい。 活性炭にアルデヒド類含有ガスを接触させる具
体的な手段は通常の活性炭によるガス吸着操作と
同じであるが、吸着温度は低い程好ましく、特に
60℃以下が好ましい。 本発明で用いられる活性炭は吸着・脱離操作を
くり返すことによつて長期間使用することができ
る。活性炭のアルデヒド類吸着能は吸着・脱離操
作をくり返しても何等失なわれない。具体的な脱
離の手段としは、たとえばすくなくとも吸着温度
より高い温度、好ましくは約100〜200℃の温度で
空気、水蒸気または不活性ガスを活性炭層に流通
する手段などがあげられるが、脱離ガス中には高
濃度にアルデヒド類が含有されるので、ボイラー
などの焼却設備が隣接する場合には脱離ガスを焼
却し無害化してもよい。またこのような焼却設備
がない場合には、脱離ガスをPH７以下の活性炭ま
たはこの活性炭に遷移金属を担持させた活性炭と
接触させて比較的低温で効果的にアルデヒド類を
分解して無害化してもよい。なお脱離操作時の温
度は高い程好ましいが、活性炭の着火温度以下の
温度で操作することが好ましい。 本発明の方法によれば、低級アルデヒド類の
吸着容量が大きいので従来の吸着装置に比して吸
着塔の大きさを縮小することができる吸着速度
が大きいので通常の活性炭では困難とされていた
吸着塔からの排出ガス中の低級アルデヒド類の濃
度を1ppm以下にすることができる本発明に用
いられる活性炭とPH７以下の活性炭またはこの活
性炭に遷移金属を担持させた活性炭とを組み合せ
て使用することにより脱離した低級アルデヒド類
を無害化することが可能となるので脱離ガスを焼
却する必要がなく、省エネルギーに寄与するなど
の利点を有し、従来の方法に比して極めて経済的
である。 以下に実施例ならびに比較例をあげ、本発明を
具体的に説明する。 実施例 １ BET表面積1230m²／ｇ、粒度４〜６メツシユ
の榔子殻活性炭（武田薬品工業株式会社製、粒状
白鷲Ｇ）を用いて、水溶液による含浸操作によつ
てハロゲンまたはハワゲン化合物を担持した活性
炭Ａ〜Ｋを製造した（但し、Ｃは気相吸着法によ
つた）。また、酸化触媒として知られている銀、
銅、マンガンなどを担持した活性炭Ｌ〜Ｏ、重合
触媒として知られている酢酸化合物、塩化物など
を担持した活性炭Ｐ〜Ｖ、それ自体、低級アルデ
ヒド類と反応性に富む塩化アンモニウムなどを添
着した活性炭Ｗ〜Ｙ、および酸、アルカリ添着炭
Z₁〜Z₃を製造した。該活性炭の製造に係る詳細は
表−１の(1)〜(5)のとうりである。これらの活性炭
について次の条件下でホルムアルデヒドの吸着性
能試験をおこなつた。 試験条件 ガス組成：ホルムアルデヒド65ppmを含有す
る相対湿度75％の空気 空間速度：10.000H^-1 吸着温度：25℃ 該性能試験の結果は表−１の通りである。この
結果から、ハロゲンまたはハロゲンのアルカリま
たはアルカリ土類金属の化合物を担持した活性炭
がすぐれた低級アルデヒド類の吸着性能を示すこ
とは明らかである。 実施例 ２ 本発明の方法によつて、実施例１と同じ活性炭
を担体として、臭化カリウムを活性炭自重の0.5
％、１％、５％、15％担持した活性炭α_１〜α_４
をそれぞれ製造した。これらの活性炭を用いて実
施例１と同様の性能試験をした結果は表−２のと
うりであつた。 実施例 ３ ヨウ化カリウムを２重量％担持した活性炭イと
ヨウ化カリウムを担持しないBET表面積１，110
m²／ｇ、粒度４〜６メツシユの石炭原料の活性炭
ロ（武田薬品工業株式会社製、粒状白鷲Ｇ）およ
びこれと同じBET表面積と粒度を有する市販の
活性炭ハを次の条件下でホルムアルデヒド吸着性
能試験をおこなつた。 試験条件 ガス組成：ホルムアルデヒド25〜40ppmを含
有する相対湿度70％の空気 空間速度：3000H^-1 吸着温度：27℃ 該性能試験の結果は第１図のとうりであつた。
なお、ヨウ化カリウム担持活性炭については、
100℃の空気を用いて（空間速度1500H^-1）30分
脱離操作をおこなつた後、27℃まで活性炭層を冷
却し、くり返しホルムアルデヒドの吸着をおこな
つたがホルムアルデヒドの吸着性能は第１図のも
のと変らず、経時劣化は認められなかつた。 実施例 ４ 実施例１で製造した担持活性炭Ｄ，Ｆ，Ｇおよ
びこれらの製造に用いた活性炭（担持しないも
の）について次の条件下でアセトアルデヒドの吸
着性能試験をおこなつた。 試験条件 ガス組成：アセトアルデヒド60ppm（平均）
を含有する相対湿度70％の空気 空気速度：5000H^-1 吸着温度：25℃ 性能試験の結果は表−３のとうりであつた。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図にヨウ化カリウムを担持(イ)もしくは担持
しない(ロ)活性炭ならびに市販の活性炭(ハ)を用い
て、ホルムアルデヒド含有ガスを処理した結果を
示した。横軸はガス流通時間Ｈを、縦軸は活性炭
層出口ガスのホルムアルデヒド濃度（ppm）を
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低級アルデヒド類を含有するガスを、ヨウ
   素、臭素およびそれらのアルカリ金属またはアル
   カリ土類金属との化合物からなる群から選ばれた
   少なくとも一つを担持せしめた活性炭と接触させ
   ることを特徴とする低級アルデヒド類含有ガスの
   処理方法。