JPS61293545A - 排ガスの浄化剤 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリン酸の蒸気、ミスト及び／又はフュームを含
む排ガスの浄化の為のカルシウム化合物を主成分とする
浄化剤に関する。

〔従来の技術〕

リンはチッソとともに富栄養化の主な原因物質の１つに
考えられており、排水中のリン化合物の除去は今日大き
な社会問題となっている。排水中ノリンノ除去方法につ
いては生物学的方法、物理化学的方法と各種の方法が検
討されており、物理化学的リン除去方法にもいくつかの
方法があるが、実際に行われている方法は凝集沈殿法で
あり、リン除去に有効な薬品としては、水溶性のアルミ
ニウム、鉄、カルシウム等の化合物が良く知られている
。

一方、リン化合物を取り扱う工場等から排出される排ガ
ス中に含まれるリン酸等のリン化合物の蒸気、ミスト、
フュームも人体や環境に悪影響を及ぼすが、気相中のリ
ン化合物を除去するための浄化剤については、わずかに
特公昭５８−３４１７８号が塩化第二鉄を主材とした。

リン化水素を含む排ガスの浄化剤を提示しているにすぎ
ない。

ところで、カルシウム系の排ガス処理用の気相浄化剤と
しては、乾式排煙脱硫法の代表的な一つである石灰石膏
法に用いられる石灰石があるが、この浄化剤の欠点は浄
化性能が低いことである。

そのため浄化性能を増すための方法として、石灰石を粉
砕することが行われているが、必ずしも十分満足すべき
浄化性能が得られるとは言い難い。

排煙脱硫以外に用いるカルシウム系気相浄化剤を特公昭
５２−２８５２０号及び特開昭５２−４２４９９号が開
示しているが、これら浄化剤の何れも珪酸カルシウムを
含有するものであって、石灰質原料としての生石灰、消
石灰を珪酸質原料と水熱反応を行わせトバルモライト、
ゾノトライト、フォシャジャイト等の結晶を生成せしめ
て製造する点に特徴を持つ、ところが、水熱反応を進め
るためには高温高圧を必要とするので、これらの浄化剤
の製造には面倒な操作が必要であるという欠点がある。

以上述べた公知のカルシウム系の浄化剤はリン酸の浄化
性能については、はとんど検討されていないが、たとえ
リン酸に対して浄化作用があっても上述した欠点よりリ
ン酸除去に適した浄化剤であるとは言い難いと思われる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はリン酸等を含む排ガスより効率よくリン酸を除
去出来る安価な浄化剤を新たに開発し堤供しようとする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は安価なリン酸除去のための排ガス浄化剤を
開発するために、鋭意研究を重ねてきたが、その結果、
特に炭酸カルシウム等のカルシウム化合物とケイソウ上
等の比較的細孔の大きな多孔質物体とを単に混合し成型
するといった極めて簡単な操作により安価な、しかもす
ぐれたリン酸の浄化剤が得られることを見出し、本発明
のリン酸を含む排ガスの浄化剤の発明に到達した。即ち
、本発明は、カルシウム化合物を含有し、且つ無数の細
孔を有する、リン酸の蒸気、ミスト及び／又はフェーム
を含む排ガスの浄化剤であり、その好適な態様はカルシ
ウム化合物と多孔性物体とを主成分とするものである。

以下、本発明の浄化剤を、その好適な態様によって詳細
に説明する。

本発明の排ガス浄化剤の主成分の１つであるカルシウム
化合物は、リン酸と化学的に反応し、それを吸着するこ
とのできるカルシウム含有・化合物であればよい０例え
ば、炭酸カルシウム、生石灰・消石灰が利用できるが、
なかでも炭酸カルシウムが好ましい、これらのカルシウ
ム化合物の供給源としてカー／（イト滓、塩基性スラグ
等をＩＩＩ　用してもよい。

本発明の排ガス浄化剤の主成分の他の１つである多孔性
物体としては、上記カルシウム化合物との混合後に於い
ても、その混合物全体に無数の細孔を存在させることの
できる物質、即ちその混合物を多孔性とすることのでき
る物質であればよい。本発明の排ガス浄化剤が高いリン
酸浄化作用を果すためには上記の細孔は、その径が約２
００Å以上の比較的大きなものであることが望ましいの
で多孔性物体としてケイソウ土が好適なものとして使用
できる。

上記カルシウム化合物と多孔性物体との混合比は、厳密
に選定する必要のあるものではないが、カルシウム化合
物：多孔性物体＝　１０　：　９０〜９０：１０（重量
比）程度が効果的である。

本発明の排ガス浄化剤の副成分として、苛性カリ、炭酸
カリウム、炭酸ソーダ、苛性ソーダの如きアルカリ金属
化合物の少数を添加することはリン酸浄化能力を更に向
りできるので好まし０゜本発明の排ガス浄化剤として、
カルシウム化合物と多孔性物体とを単に混合したものも
利用できるが、その混合物を焼成したものは成型物とな
り、強度、固さが付与される点で好ましい、ただし、多
孔質物体としてケイソウ上等を用いる場合、カルシウム
化合物との混合物を焼成してもなお概して十分な成型性
１強度及び固さをもつ浄化剤を得ることが困難な事が多
いのでこのような場合カオリン、ベントナイト等の粘土
質物質等を成型性向上のための助剤として用いることが
有利である。

また、焼成された本発明の浄化剤を製造する場合、焼成
前のカルシウム化合物と多孔性物体とを含む混合物中に
メチルセルロース、フミン質、ポリエチレングライコー
ル、でん粉の有機物質を添加して、その混合物を焼成す
れば、有機物質の焼成除去により生じる多数の細孔が浄
化剤に付与されるので、それ自体では混合物にあまり径
の太きくない細孔しかもたらすことのできない多孔性物
体をも利用することができる。

また、焼成により細孔を付与する効果のある有機物質の
使用は、焼成前の混合物の成形を容易にする点からも好
ましい。

本発明の排ガス浄化剤の製造法の概略を、焼成された製
品を製造する場合を例にとって１次に示す。

まず、カルシウム化合物、多孔質物体、必要に応じて加
えられるカオリン等の成型性向上のための助剤及び細孔
付与を主目的とする有機物質からなる原料混合物を湿式
及び／または乾式により混練する。

次いで、上記混合物を成形、乾燥、焼成することにより
本発明の排ガス浄化剤が製造できる。この焼成における
焼成温度、時間は、細孔が破壊されずかつ浄化剤に所望
の強度、固さが得られるように適宜選択すればよい、な
お、有機物質を原料の一つとして用いた場合には、それ
が焼成除去できるような範囲内で焼成温度、時間を選択
する必要がある。

以上、カルシウム化合物と多孔性物体とを主成分とする
本発明の浄化剤の好適な態様を詳細に説明したが、本発
明の浄化剤は次に述べるようなものであってもよい、即
ち、それ自体が多孔性となっているカルシウム化合物、
多孔性の基材（例えば、多孔性のガラス）にカルシウム
化合物を保持させたもの等である。

〔作　用〕

排ガス中のリン酸は浄化剤のもつ細孔のために、速やか
に該浄化剤に吸着され主としてカルシウム化合物との化
学反応により固定化されて排ガスの浄化が行われる。

〔発明の効果〕

本発明の浄化剤は、珪酸カルシウムのように水熱合成と
いった面倒な操作を一切必要とせず、単に原料を混合し
成型すれば良いので大量生産にも適する安価な浄化剤で
ある。しかも、リン酸の吸着は主に化学的に行われるの
で極めてきれの良い優れた浄化剤である。

〔実施例と比較例〕

次に本発明を例につき更に詳細に説明するが本発明はこ
れに限定されるものではない。

実施例１ （浄化剤の製造） 市販の工業用炭酸カルシウム１．２ｋｇとケイソウ±０
．８７ｋｇとカオリ７０．８ｋｇとメチルセルローズ０
．０７２ｋｇを５文ニーグーに入れ乾燥状態で１５分間
混合した後、水０．９５文を加え更に６０分間混練した
。

この混練品を油圧押出機により押出し成型し直径１７８
″（３，２ａｍ）の円筒型成型品を得た。

成型品は電気炉中で２００℃で２時間更に４００℃で３
時間乾燥した後６００℃で３時間焼成して炭酸カルシウ
ム５０重量％、ケイソウ上２５重量％、カオリン２５重
量％よりなる本発明に係る浄化剤Ａを得た。

（リン酸ミスト浄化性能試験） 区笠ユＬ ４５ｍ諺の内径をもつ反応管内の５０ｃｍ３へ１／８”
（３，２ｍｍ）の長さに切りそろえた１／８　”　（３
，２１１１１）径の前記浄化剤Ａを充填しその反応管を
電気炉の中に置き、電気炉によって反応管上部の温度を
１９０℃に保った。なお、充填した浄化剤Ａの重量は３
９ｇであった。

次に０．０２重量％のリン酸水溶液を定量ポンプで４０
．５１／時の割合で反応管１部に供給した。

リン酸の供給を約５００時間続けたのちポンプを停止し
浄化剤Ａをとり出して上層、中層及び下層の浄化剤の夫
々のリン酸含有量を測定した。

また、リン酸供給の間一定時間ごとに、反応管出口ガス
を凝縮し、その中のリン酸一度を分析した。

バＩＪ釦釆 ｌ）　リン酸含有敬の測定結果を下記表１に示す。

表１　試験後浄化剤のリン酸含有量 取出浄化剤量　　　リ４含有量　　　リン酸含有割合上
層　１１．３３　ｇ　　　　３．４９　ｇ　　　　３０
．８％中層　１２．０８　ｇ　　　　０．５８　ｇ　　
　　４．８％下層　１８．１　ｇ’　　　０．３８ｇ　
　　　２．１％２）反応管出口ガスの凝縮物のリン酸濃
度分析結果 リン酸の供給が終了する時まで常に２ＰＰ園以下であっ
た。

以北の試験結果から本発明の排出ガスの浄化剤はきれの
良い優れた性能のものであることが判った。

次に、比較例と本発明の実施例を対比させて、本発明の
効果をより明確に示す。

実施例２．３及び比較例 重量比で５０対５０及び７５対２５の消石灰とケイソウ
上を使用して本発明の浄化剤Ｂ（実施例２）及びＣ（実
施例３）を試作した。一方、比較例にあたる浄化剤とし
て消石灰のみを原料としケイソウ上を全く含まない浄化
剤りを試作した。

これらの浄化剤の製造に当っては、混合−混練−押出し
成形−乾燥−焼成の手順は夫々全〈実施例１と同様にし
で行った。なお、これらの実施例２．３及び比較例にお
いて前記原料のほかに有機バインダーとしてメチルセル
ローズを前記原料金量に対して同じ割合各々用いたが無
機の成型助剤は使用しなかった。

実施例１と同じ試験装置、試験方法によりリン酸ミスト
浄化性能試験を行った。結果は次の通りであった。

浄化剤Ｂ、Ｃ（実施例２，３） ５００時間のリン酸の供給の間、反応管出口ガスの凝縮
物のリン酸濃度分析結果は常に２　ｐｐｍ以下であった
。

浄化剤Ｄ（比較例） ３００時間リン酸供給後にはリン酸濃度は２　ｐｐｍを
越えた。

以上の結果からケイソウ上を用いることにより浄化性能
が著しく改善されることが判った。

なお、５００時間経過後の試験終了時における浄化剤Ｂ
、Ｃの上、下、中層のリン酸含有割合を下記表２に示す
。

表　　２ 次に、副成分としてのアルカリ金属の効果を示す実施例
を挙げる。

実施例４ 実施例１に用いたと同じ組成の浄化剤原料に、更に苛性
ソーダ（上記原料に対して１重量％）を添加して、浄化
剤Ｅを試作した。この浄化剤Ｅの製造は、実施例１と同
じ手順によった。実施例１と同じ試験装置、試験方法に
よりリン酸ミスト浄化性能試験を行った。

５００時間のリン酸供給の間、反応管出口ガスのａ細物
のリン酸濃度分析結果は常にＺＰｐ■以下であり、試験
終了時の浄化剤Ｅの上、中、下層のリン酸含有量の測定
結果は下記表３に示す値であった。

表　　３ 以上の結果より副成分としてアルカリ金属化合物は浄化
特性の改善に役立つので好ましいことが判った。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）カルシウム化合物を含有し、且つ無数の細孔を有す
   る、リン酸の蒸気、ミスト及び／又はフュームを含む排
   ガスの浄化剤。 ２）主成分が前記カルシウム化合物と多孔性物体とから
   成る、特許請求の範囲第１項記載の浄化剤。 ３）前記カルシウム化合物と前記多孔性物体が焼成され
   たものである特許請求の範囲第２項記載の浄化剤。 ４）前記カルシウム化合物が炭酸カルシウム、生石灰及
   び消石灰から選ばれた１種又は２種以上からなる特許請
   求の範囲第２項又は第３項記載の浄化剤。 ５）前記カルシウム化合物のほかに副成分として、アル
   カリ金属化合物を含む特許請求の範囲第２項又は第３項
   記載の浄化剤。 ６）前記多孔性物体の細孔の平均孔径が２００Å以上の
   範囲にある特許請求の範囲第２項又は第３項記載の浄化
   剤。 ７）前記多孔性物体がケイソウ土を主としたものである
   特許請求の範囲第２項又は第３項記載の浄化剤。 ８）前記カルシウム化合物が多孔性の基体に保持されて
   成る特許請求の範囲第１項記載の浄化剤。 ９）前記カルシウム化合物自体が多孔性である特許請求
   の範囲第１項記載の浄化剤。