JPS63248426A - 一酸化炭素含有廃ガスの処理方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一酸化炭素含有廃ガスの処理方法に関する。詳
しくは本発明は酸性物質が夾雑する一酸化炭素含有廃ガ
ス、特に化学プロセス廃ガス中の一酸化炭素の酸化除去
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、一酸化炭素含有廃ガスが化学プロセスで発生した
場合、触媒酸化、高温酸化等の方法により酸化除去して
無毒化してから大気中に放出する方法が採用され又いる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしプロ七スによっては廃ガス中に各種の酸性物質が
夾雑しており、触媒酸化する場合には、触媒の被毒失活
を惹起したり、触媒の機械的強度の著しい低下をもたら
し、差圧上昇や閉塞等のトラブルの原因となることが多
く、予め水洗や吸着等の処理により夾雑震チを除去して
実施する必要があった。また触媒を使用しないで１．０
０−１２００℃程度の高温度に加熱して〒酸化炭素を酸
化除去する場合には、廃熱を回収するボイラーチー−プ
表面の腐食や表面へのスケーリングによる熱効率の低下
が起こる結果、触媒酸化の場合と同様の前処理が必要と
なることが多かった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らはかかる従来技術の問題点に鑑み、前記のよ
うな酸性夾雑物質の前処理を行なうことなく一酸化炭素
の酸化除去を行ない得る方法について鋭意検討を重ねた
結果、珪酸カルシウムを主成分とする構造体は酸性物質
の捕捉剤として顕著に良好な性能を有するとともに一酸
化炭素の酸化活性をも併せて有することを見出して本発
明に到達した。

即ち本発明の要旨は、一酸化炭素及び酸性物質を含有す
る廃ガスを珪酸カルシウムを主成分とする構造体と高温
度で接触させることにより。

一酸化炭素を酸化し、かつ酸性物質の少な（とも一部を
捕捉することを特徴とする一酸化炭素含有廃ガスの処理
方法、に存する。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明が対象とする被処理ガスは一酸化炭素及び酸性物
質を含有する廃ガスであって特に限定されない。かかる
廃ガスは例えば炭化水素の接触酸化反応その池の種々の
化学プロセスから排出される。廃ガス中の酸性物質とし
ては、例えばイオウ、リン、テルル、アンチモン、モリ
ブデン、バナジウム等の含酸素化合物が挙げられ、いず
れも珪酸カルシウムによって捕捉除去することができる
。

本発明方法においては上記廃ガスを珪酸カルシウムを主
成分とする構造体と接触させる。

珪酸カルシウムとしては種々のものが知られている。珪
酸カルシウムは一般に耐熱性の良好な低密度（多孔性）
の結晶性化合物を形成し、断熱保温材などとして工業的
に利用されてきた。

保温材として通常使用される珪酸カルシウムは日本工業
規格（Ｊ工５）２２号に示されるゾノトライト（Ｘ０ｎ
Ｑｔｌｉｔ８　）結晶（ＡＯａＯ−Ａ　５ｉｎ２−　Ｈ
２Ｏ）、または日本工業規格２号に示されるトバモライ
ト（ｔｏｂｅｒｍｏｒｉｔｅ　）結晶（ｔｅａ○−４８
ｉｎ２．　ｊＩ（２０）等であるが、本発明において使
用される珪酸カルシウムはこれ等の結晶種に特に限定さ
れるものではなく、単独酸化物の混合物や、他の種々の
結晶形の化合物であっても支障ない。それらの例として
は０ａｓｉｓ３、Ｃａ２５ｉｎ４、Ｃａ３Ｓ１０５等の
化合物や、ａｆｗｉｌｉｔｅ　、　ａｋｅｒｍａｎｎｉ
ｔｅ　。

ｃａｌｃｉｕｍ　ｐｅｃｔｏｌｉｔｈ　、　ｃｅｎｔｒ
ａｌｌａｓｉｔｅ　。

ｃｒｓｓｔｍｏｒｅｉｔ、ｇ　、　ｅａｋｌｉｔｅ　１
１ｆｏｓｈａｇｉｔｅ　。

ｆｏｓｈａ’１ｌａｅｉｔｅ　　ｌｌ　ｇｊｅｌｌｅｂ
ａｅｋｉｔｅ　　、　　ｇｒａｍｍｉｔｅ　。

ｇｙｒｏｌｉｔｅ　１１ｈｉｌｌｅｂｒａｎｄｉｔｅ、
１ａｒｎｉｔｅ　、　ｏｋｅｎｉｔｅ　。

ｐａｒａｗｏｌｌａｓｔｏｎｉｔｅ　、　ｐｓｅｕｄｏ
−ｗｏｌｌａｓｔｏｎｉｔｅ　。

ｒｉｖｅｒｓｉｄｅｉｔｅ　、　ｔａｂｌｅ　５ｐａｔ
ｅ　、　ｖｏｌｌａｓｔｏｎｉｔｅ　。

ｘｏｎａ’１ｔｉｔθ等が挙げられる。

最近はケイ酸カルシウムが１ｏｏｏ℃程度の高温に耐え
る構造体として市販されており、これ等は本発明の実施
に支障な（使用できる。上記市販の構造体は保温断熱材
として使用されることが多く、形状としては板状、円筒
状、半割れ円筒状等の種々の形状をしており、本発明方
法に好適に用いられる。

ケイ酸カルシウムを吸着剤として用いることは知られて
いるが、従来、珪酸カルシウムを含有する組成物が一酸
化炭素を酸化する活性を有することは知られていない。

特開昭＆＆−２２，３０！号では脱硝反応（ＮＯｘ　−
１−ＮＨ３→Ｎ２−）−Ｈ２Ｏ）を高温で実施する際の
耐熱性触媒の構成要素として珪酸カルシウムを使用した
例が報告されている。また特開昭６０−２λ９３／号で
は、カルシウム化合物としてアルミン酸石灰を主成分と
する担体に酸化セリウム及びパラジウムを担持した接触
燃焼用の触媒組成物の提案が見られる。しかし、カルシ
ウム化合物がそれ自体で一酸化炭素の酸化活性を有する
点については報告が殆どなく、基礎的研究としてアルカ
リ土類金属酸化物上への一酸化炭素の吸着等が検討され
ているに過ぎない。

本発明方法に従って廃ガスを処理するには、前記種々の
形状の珪酸カルシウム構造体を、これ等の構造体の間隙
及び／または内部を廃ガスが通過して接触するように配
置して使用するのが良い。例えばこうした構造体それ自
体を使用して廃ガス酸化炉の内部に加工し、通過する廃
ガスの少なくとも一部と接触するように組立てて、効率
良（一酸化炭素の酸化が行なわれるようにする。上記構
造体は当業者にとっては自明の種々の形状に配置するこ
とができるが、その方法としては廃ガスの流れによる差
圧発生を極力抑制する方向で実施するのが良い。

珪酸カルシウムはそれ自体が一酸化炭素の酸化活性を有
するが、更にそれを向上する手法として、他の公知の酸
化触媒成分を追加して併用しても良い。これ等の例とし
ては、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、クロム
、セリウム、ランタン、ジルコニウム等の各種の遷移金
属元素の化合物が良（知られており、更にパラジウム、
白金等の貴金属も良（知られた一酸化炭素酸化触媒であ
る。これら各種の成分の使用法としては珪酸カルシウム
との物理的混合物とする方法、珪酸カルシウム構造体に
担持する方法、更に別の公知の触媒担体、例えばシリカ
、アルミナ、珪藻土、チタニア、ジルコニア、アルミン
酸石灰、アルミン酸マグネシウム等に予め担持して混合
する方法等を任意に選択して採用することができる。珪
酸カルシウム自体は通常、白色であり、熱の輻射体とし
ての機能も期待できるので、触媒成分の併用はこの性質
を損わない範囲で実施するのが良く、通常珪酸カルシウ
ム自体の含有量を５０％以上として使用すべきである。

廃ガス中の酸性物質の多くは珪酸カルシウムと量論的な
化合物を形成することが可能であり、場合によっては安
定な化合物として捕捉するため、当該処理ゾーンを通過
した後の廃ガス中の悪化等の懸念が長期にわたって回避
できるメリットが犬ぎい。

廃ガスの処理温度は通常Ｑ　００−　／　０００℃の範
囲である。珪酸カルシウムの耐熱性から見れば、より高
温でも可能であるが、燃料の大量の消費につながり、メ
リットが減少する場合が多い。

〔実施例〕

次に実施例を挙げて本発明の具体的態様をより詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実
施例によって限定されるものではない。

実施例−／ 市販の珪酸カルシウム製保温材（日本ケイカル■製、商
品名「ケイカルエース」、Ｊ工Ｓ　　／号−／３、密度
ｔ　ｏ　ｏ　ｋｇ／７ｄ、熱伝導率０．０．３ｇＫＣａ
１／ｍ−ｈｒ・℃、線収縮率０．２　％　（４！；　０
℃））の中、２インチ円筒状（半割れ）のものを３　ｍ
ｍ角立方体に切り出して試験片を作成した。このダ罰を
反応器に充填し、一酸化炭素２％を含有する空気を高温
で接触させて酸化活性を調べた。

常圧、ＧＨＥＩＶふｏｏｏでは、グＯＯ℃で一酸化炭素
変換率９３％、ＳＯＯ℃では同じく９ｇ％の変換率を示
し、酸化活性が高いことを示した。

ＧＨ８ｖｉｏ、ｏｏｏでは４００℃で一酸化炭素変換率
はＡ３％、同じくＧＨ８ｖコＩ２０００では６θＯ℃で
３０％の変換率であった。

実施例−２ 実施例−／で作成した３開角立方体の試験片ｔ、ｔｓｇ
（約２　ｏ　ｒｒｔｌ　）を反応器に充填し、気相に含
有されるリン酸化物の濃度が約０．９　ｐｐｍ（リン原
子換算）、水分コ／、１％、一酸化炭素３、“ｏ　ｏ　
ｏ　ｐｐｍである廃ガスの酸化反応を調べた。

常圧、ＧＨ８Ｖ／ｊ、θＯＯの条件を採用した。この結
果、一酸化炭素の変換率は初期３２％、７５日後で７７
％であったが、通過したガス中のリン成分は完全に珪酸
カルシウム試験片に捕捉されたことが確認された。

〔発明の効果〕

本発明方法に従って酸性物質が夾雑する一酸化炭素変換
率ガスを処理することにより、酸性物質を捕捉しつつ一
酸化炭素を酸化することができるので、酸性物質が夾雑
する一酸化炭素含有ガス中の一酸化炭素を経済的に酸化
除去することができる。

特許出願人　三菱化成工業株式会社 代　理　人　弁理士　長谷用　　− ほか／名

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一酸化炭素及び酸性物質を含有する廃ガスを珪酸
   カルシウムを主成分とする構造体と高温度で接触させる
   ことにより、一酸化炭素を酸化し、かつ酸性物質の少な
   くとも一部を捕捉することを特徴とする一酸化炭素含有
   廃ガスの処理方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の一酸化炭素含有廃
   ガスの処理方法において、接触処理を４００℃以上の温
   度で行なうことを特徴とする方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の一酸化
   炭素含有廃ガスの処理方法において、酸性物質が酸素含
   有リン化合物であることを特徴とする方法。