JPS637087B2 - - Google Patents
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- JPS637087B2 JPS637087B2 JP56178359A JP17835981A JPS637087B2 JP S637087 B2 JPS637087 B2 JP S637087B2 JP 56178359 A JP56178359 A JP 56178359A JP 17835981 A JP17835981 A JP 17835981A JP S637087 B2 JPS637087 B2 JP S637087B2
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- Japan
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- waste gas
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- styrene
- catalyst
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
本発明は、化学工場、塗料工場、印刷工場など
から出る廃ガスの処理方法に関し、さらに詳しく
言えば、これらの工場において、原料あるいは洗
浄用溶剤として広く使用されている揮発性炭化水
素類（特にベンゼン、トルエン、キシレンなど）
を低温で効率的に燃焼除去する廃ガスの処理方法
に関する。 これらの炭化水素類は揮発しやすいため、反応
時に反応器から、あるいは洗浄時に容器から、あ
るいは貯蔵時又は受液時にタンクからガスの状態
で大気中に放出されやすい。そのためガス化して
大気中に放出されたものは有害ガスとして環境を
悪化させ、その臭いはしばしば住民の苦情を惹起
する原因となつていた。 この問題の対策として、これまで、これらの有
害ガスを含む廃ガスを触媒の存在下に接触酸化し
たのち大気中に放出することが試みられている
が、その中で、特にすぐれた方法して、担体に担
持された白金系触媒を用いて行う接触酸化処理方
法が知られている。しかしこの技術は、処理温度
が約250℃以上という比較的高い温度でなければ、
上記有害ガスを完全に酸化できないという難点が
あつた。 すなわち、上記廃ガスを担体に担持された白金
系触媒を使用して完全に酸化処理するためには、
その廃ガスの、触媒層入口における温度を常時
250℃以上となるように昇温する必要があり、そ
のため大容量の電力による加熱、50Kg／cm2スチー
ムのような高圧スチームによる加熱、直接燃焼に
よる加熱、熱媒による加熱などの方法を適用する
必要があり、装置的に複雑となり所要熱エネルギ
ーが大となる点で経済的とは言えなかつた。また
この昇温を行う方法として、反応器入口ガスを反
応器出口ガスと熱交換させて予熱する方法があり
（特開昭50−4876号）、この方法においては、被処
理ガス中の可燃性物質の濃度が低いとき、反応器
出口ガスの熱量では、反応器入口ガスを触媒活性
温度まで昇温させることができないので、反応器
中に例えばケロシンの如き適当な可燃性物質を補
つて、反応器出口ガスの熱量を高め、これによつ
て反応器入口ガスを触媒活性温度にまで昇温させ
る手段が採用されている。しかし、この場合も触
媒活性温度は変わらず高温レベルに維持される必
要があり、上述した如く、経済性の面からみて満
足できるものとはいえなかつた。 本発明者らは、こうした従来の廃ガスの処理方
法の欠点ないしは難点を克服し、触媒層入口温度
を従来の触媒活性温度よりもできるだけ低くし、
かつ可燃性物質濃度が低くても廃ガスを完全に酸
化処理できる方法を開発するため検討を重ねた結
果、反応器入口ガス中にスチレンを存在させる
と、触媒層入口温度が、250℃より大幅に低い180
℃であつても廃ガスを完全に接触酸化処理できる
という事実を見出し、さらにスチレンの含量につ
いての検討を行つて、その好適な範囲を見出し
た。本発明はこの知見に基づいてなされるに至つ
たものである。 すなわち本発明は、完全燃焼温度が250℃以上
である揮発性炭化水素を含む廃ガスを、白金系触
媒によつて接触酸化処理するに当り、その廃ガス
にスチレンを含有させて行うことを特徴とする廃
ガスの処理方法を提供するものである。 本発明において処理される廃ガスは、白金系触
媒存在下におけるそれ自身の完全燃焼温度が250
℃以上である揮発性炭化水素、例えばベンゼン、
トルエン、キシレンなどの有害ガスを含有するも
のである。この廃ガス中に、所定量のスチレンを
含有させておくことにより、前記完全燃焼温度
（酸化処理するに必要な触媒層入口ガス温度）を
180℃まで下げることができる。なお、添加する
スチレンはスチレン単独でも、スチレン含有ガス
として添加してもよい。 この場合、発明者らの詳細な検討によれば、上
記廃ガスを完全に酸化処理するに必要な触媒層入
口ガス温度Ti（℃）は250℃以上であるが、スチレ
ンの添加によつてTiは低下し、スチレン濃度Ci
（vol ppm）と次式 Ci250−Ti／0.14 ………（） の関係を保つていれば、Tiが250℃より低くても
180℃以上の範囲であれば、その廃ガスを完全に
接触酸化処理することができる。 このように本発明方法は、被処理ガス流の温度
が低すぎて触媒活性温度にまで達しないとき、そ
のガス流の温度を上昇させるために可燃性物質を
添加するような前述の従来技術とは性質が異な
り、被処理ガス流に特定の可燃性物質を添加する
ことにより、そのガス流の完全燃焼に必要な触媒
層入口温度を逆に低下させるものである。 本発明において触媒としては、粒状あるいはハ
ニカム状などの形状で、アルミナ、シリカ、シリ
カ−アルミナ、ゼオライトなどからなる多孔質担
体に担持された白金系触媒が好適に用いられる。 本発明における処理ガス量は、装置の大きさ、
触媒量などによつて異なるが、触媒層入口基準の
空間速度（SV）で表わして、通常5000〜50000
１／Hr、好ましくは10000〜30000 １／Hrの範
囲である。 以下図面を参照しながら本発明をさらに詳細に
説明する。 図面は本発明の廃ガスの処理方法の１実施態様
を示すフローシートである。揮発性炭化水素、例
えばベンゼン、トルエン、キシレンなどを含む廃
ガスは、爆発範囲を避けるためもしくは触媒層温
度を触媒の許容温度内に抑えるために、必要に応
じてさらに空気などが混入されたのち、管１より
主管３にブロワー４にて吸引導入され、このと
き、同時にスチレン又はスチレンを含むガスが管
２より主管３に吸引導入される。主管３の、スチ
レンを混合された混合ガスはブロワー４によつて
熱交換器５に導入され、ここで反応器７からの出
口ガス流と熱交換に付され、次いで予熱器６で
180℃以上で250℃より低い温度にまで加熱された
のち、白金系触媒層を有する反応器７に導入され
酸化処理に付される。なお、ここで、熱交換器５
の使用は、熱経済上の理由によるものであり本発
明の実施に必要不可欠のことではない。 主管３における混合ガスの１例としてスチレン
200〜500ppm、ベンゼン、トルエン、キシレンは
合計で１〜1000ppmの濃度のものがあげられる
が、酸化処理に伴う反応器内の温度上昇が触媒の
耐熱温度を超えない限り、上記濃度以上含まれて
いてもよい。残部は不活性ガスでもかまわない。
なお、酸素は混合ガス中の可燃成分を完全燃焼さ
せるだけの量は必要であり、通常15vol％以上含
まれるのが好ましい。 本発明において、反応器７の入口温度は180℃
以上250℃を越えない温度であれば十分である。
反応器入口温度が180℃未満では混合ガス中のス
チレンも酸化されず、したがつて処理しようとす
る廃ガス中のベンゼン、トルエン、キシレンなど
の有害ガスは全く酸化されず、本発明の目的は達
せられない。 反応器７からの出口ガス流は入口ガス流以上の
温度を有しているので熱交換器５に送られ、ブロ
ワー４によつて吸引される被処理混合ガスの加熱
に用いられ、必要ならさらに熱回収を行つた上、
管８から、無害化、無臭化されたガスとして大気
中に放出される。 本発明において、予熱器６には通常、10〜35
Kg／cm2の圧力のスチームを用いるのが操作上便利
であるが、電気加熱、直接燃焼加熱、熱媒加熱な
どのいずれの方法を用いてもよい。 上述のように、本発明によれば、白金系触媒を
用いて、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの揮
発性炭化水素を含む廃ガスを酸化処理するに際
し、スチレン又はスチレンを含むガスを混合して
から、この混合ガスを酸化処理することにより、
その廃ガス単独で処理する場合よりもかなり低い
触媒層入口温度で廃ガスを完全に酸化処理するこ
とができる。また、有害ガス濃度が比較的低濃度
のときでも効率よく酸化処理することができる。
したがつてこの発明の方法は、化学工場、塗料工
場、印刷工場などから出る廃ガスの浄化処理方法
として好適である。 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明
する。 実施例 １〜４ 実質的に図面に示すと同様のフローシートに従
い第１表に示す如き種々の濃度のベンゼン、トル
エン、キシレンを含む廃ガスを、スチレンを含む
ガスと混合して触媒層入口温度180〜230℃で処理
した。触媒としてはシリカ−アルミナの球形担体
（直径３〜５mm）に100ｇ当り0.2〜0.3ｇの白金を
担持したものを用いた。これを約１m3の触媒層に
おさめ空間速度（標準状態基準）は約15000 １／
Hrとし触媒層入口の種々のスチレン濃度と温度
について接触酸化処理を行い出口ガス中のスチレ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレンの濃度を測定
した。その結果を第１表に示した。
から出る廃ガスの処理方法に関し、さらに詳しく
言えば、これらの工場において、原料あるいは洗
浄用溶剤として広く使用されている揮発性炭化水
素類（特にベンゼン、トルエン、キシレンなど）
を低温で効率的に燃焼除去する廃ガスの処理方法
に関する。 これらの炭化水素類は揮発しやすいため、反応
時に反応器から、あるいは洗浄時に容器から、あ
るいは貯蔵時又は受液時にタンクからガスの状態
で大気中に放出されやすい。そのためガス化して
大気中に放出されたものは有害ガスとして環境を
悪化させ、その臭いはしばしば住民の苦情を惹起
する原因となつていた。 この問題の対策として、これまで、これらの有
害ガスを含む廃ガスを触媒の存在下に接触酸化し
たのち大気中に放出することが試みられている
が、その中で、特にすぐれた方法して、担体に担
持された白金系触媒を用いて行う接触酸化処理方
法が知られている。しかしこの技術は、処理温度
が約250℃以上という比較的高い温度でなければ、
上記有害ガスを完全に酸化できないという難点が
あつた。 すなわち、上記廃ガスを担体に担持された白金
系触媒を使用して完全に酸化処理するためには、
その廃ガスの、触媒層入口における温度を常時
250℃以上となるように昇温する必要があり、そ
のため大容量の電力による加熱、50Kg／cm2スチー
ムのような高圧スチームによる加熱、直接燃焼に
よる加熱、熱媒による加熱などの方法を適用する
必要があり、装置的に複雑となり所要熱エネルギ
ーが大となる点で経済的とは言えなかつた。また
この昇温を行う方法として、反応器入口ガスを反
応器出口ガスと熱交換させて予熱する方法があり
（特開昭50−4876号）、この方法においては、被処
理ガス中の可燃性物質の濃度が低いとき、反応器
出口ガスの熱量では、反応器入口ガスを触媒活性
温度まで昇温させることができないので、反応器
中に例えばケロシンの如き適当な可燃性物質を補
つて、反応器出口ガスの熱量を高め、これによつ
て反応器入口ガスを触媒活性温度にまで昇温させ
る手段が採用されている。しかし、この場合も触
媒活性温度は変わらず高温レベルに維持される必
要があり、上述した如く、経済性の面からみて満
足できるものとはいえなかつた。 本発明者らは、こうした従来の廃ガスの処理方
法の欠点ないしは難点を克服し、触媒層入口温度
を従来の触媒活性温度よりもできるだけ低くし、
かつ可燃性物質濃度が低くても廃ガスを完全に酸
化処理できる方法を開発するため検討を重ねた結
果、反応器入口ガス中にスチレンを存在させる
と、触媒層入口温度が、250℃より大幅に低い180
℃であつても廃ガスを完全に接触酸化処理できる
という事実を見出し、さらにスチレンの含量につ
いての検討を行つて、その好適な範囲を見出し
た。本発明はこの知見に基づいてなされるに至つ
たものである。 すなわち本発明は、完全燃焼温度が250℃以上
である揮発性炭化水素を含む廃ガスを、白金系触
媒によつて接触酸化処理するに当り、その廃ガス
にスチレンを含有させて行うことを特徴とする廃
ガスの処理方法を提供するものである。 本発明において処理される廃ガスは、白金系触
媒存在下におけるそれ自身の完全燃焼温度が250
℃以上である揮発性炭化水素、例えばベンゼン、
トルエン、キシレンなどの有害ガスを含有するも
のである。この廃ガス中に、所定量のスチレンを
含有させておくことにより、前記完全燃焼温度
（酸化処理するに必要な触媒層入口ガス温度）を
180℃まで下げることができる。なお、添加する
スチレンはスチレン単独でも、スチレン含有ガス
として添加してもよい。 この場合、発明者らの詳細な検討によれば、上
記廃ガスを完全に酸化処理するに必要な触媒層入
口ガス温度Ti（℃）は250℃以上であるが、スチレ
ンの添加によつてTiは低下し、スチレン濃度Ci
（vol ppm）と次式 Ci250−Ti／0.14 ………（） の関係を保つていれば、Tiが250℃より低くても
180℃以上の範囲であれば、その廃ガスを完全に
接触酸化処理することができる。 このように本発明方法は、被処理ガス流の温度
が低すぎて触媒活性温度にまで達しないとき、そ
のガス流の温度を上昇させるために可燃性物質を
添加するような前述の従来技術とは性質が異な
り、被処理ガス流に特定の可燃性物質を添加する
ことにより、そのガス流の完全燃焼に必要な触媒
層入口温度を逆に低下させるものである。 本発明において触媒としては、粒状あるいはハ
ニカム状などの形状で、アルミナ、シリカ、シリ
カ−アルミナ、ゼオライトなどからなる多孔質担
体に担持された白金系触媒が好適に用いられる。 本発明における処理ガス量は、装置の大きさ、
触媒量などによつて異なるが、触媒層入口基準の
空間速度（SV）で表わして、通常5000〜50000
１／Hr、好ましくは10000〜30000 １／Hrの範
囲である。 以下図面を参照しながら本発明をさらに詳細に
説明する。 図面は本発明の廃ガスの処理方法の１実施態様
を示すフローシートである。揮発性炭化水素、例
えばベンゼン、トルエン、キシレンなどを含む廃
ガスは、爆発範囲を避けるためもしくは触媒層温
度を触媒の許容温度内に抑えるために、必要に応
じてさらに空気などが混入されたのち、管１より
主管３にブロワー４にて吸引導入され、このと
き、同時にスチレン又はスチレンを含むガスが管
２より主管３に吸引導入される。主管３の、スチ
レンを混合された混合ガスはブロワー４によつて
熱交換器５に導入され、ここで反応器７からの出
口ガス流と熱交換に付され、次いで予熱器６で
180℃以上で250℃より低い温度にまで加熱された
のち、白金系触媒層を有する反応器７に導入され
酸化処理に付される。なお、ここで、熱交換器５
の使用は、熱経済上の理由によるものであり本発
明の実施に必要不可欠のことではない。 主管３における混合ガスの１例としてスチレン
200〜500ppm、ベンゼン、トルエン、キシレンは
合計で１〜1000ppmの濃度のものがあげられる
が、酸化処理に伴う反応器内の温度上昇が触媒の
耐熱温度を超えない限り、上記濃度以上含まれて
いてもよい。残部は不活性ガスでもかまわない。
なお、酸素は混合ガス中の可燃成分を完全燃焼さ
せるだけの量は必要であり、通常15vol％以上含
まれるのが好ましい。 本発明において、反応器７の入口温度は180℃
以上250℃を越えない温度であれば十分である。
反応器入口温度が180℃未満では混合ガス中のス
チレンも酸化されず、したがつて処理しようとす
る廃ガス中のベンゼン、トルエン、キシレンなど
の有害ガスは全く酸化されず、本発明の目的は達
せられない。 反応器７からの出口ガス流は入口ガス流以上の
温度を有しているので熱交換器５に送られ、ブロ
ワー４によつて吸引される被処理混合ガスの加熱
に用いられ、必要ならさらに熱回収を行つた上、
管８から、無害化、無臭化されたガスとして大気
中に放出される。 本発明において、予熱器６には通常、10〜35
Kg／cm2の圧力のスチームを用いるのが操作上便利
であるが、電気加熱、直接燃焼加熱、熱媒加熱な
どのいずれの方法を用いてもよい。 上述のように、本発明によれば、白金系触媒を
用いて、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの揮
発性炭化水素を含む廃ガスを酸化処理するに際
し、スチレン又はスチレンを含むガスを混合して
から、この混合ガスを酸化処理することにより、
その廃ガス単独で処理する場合よりもかなり低い
触媒層入口温度で廃ガスを完全に酸化処理するこ
とができる。また、有害ガス濃度が比較的低濃度
のときでも効率よく酸化処理することができる。
したがつてこの発明の方法は、化学工場、塗料工
場、印刷工場などから出る廃ガスの浄化処理方法
として好適である。 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明
する。 実施例 １〜４ 実質的に図面に示すと同様のフローシートに従
い第１表に示す如き種々の濃度のベンゼン、トル
エン、キシレンを含む廃ガスを、スチレンを含む
ガスと混合して触媒層入口温度180〜230℃で処理
した。触媒としてはシリカ−アルミナの球形担体
（直径３〜５mm）に100ｇ当り0.2〜0.3ｇの白金を
担持したものを用いた。これを約１m3の触媒層に
おさめ空間速度（標準状態基準）は約15000 １／
Hrとし触媒層入口の種々のスチレン濃度と温度
について接触酸化処理を行い出口ガス中のスチレ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレンの濃度を測定
した。その結果を第１表に示した。
【表】
比較例 １〜２
触媒層入口のスチレン濃度を前述の（）式で
規定される濃度の下限未満とした以外は実施例と
同じ条件でベンゼン、トルエン、キシレンを含む
廃ガスを処理した。触媒層入口温度が180℃と230
のときの結果の一部を第２表に示す。 比較例 ３ 触媒層入口温度を175℃とした以外は実施例１
と同じ条件でベンゼン、トルエン、キシレンを含
む廃ガスを処理した。結果を比較例１〜２と同じ
く第２表に示す。
規定される濃度の下限未満とした以外は実施例と
同じ条件でベンゼン、トルエン、キシレンを含む
廃ガスを処理した。触媒層入口温度が180℃と230
のときの結果の一部を第２表に示す。 比較例 ３ 触媒層入口温度を175℃とした以外は実施例１
と同じ条件でベンゼン、トルエン、キシレンを含
む廃ガスを処理した。結果を比較例１〜２と同じ
く第２表に示す。
図面は本発明の１実施態様を示すフローシート
である。
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 完全燃焼温度が250℃以上である揮発性炭化
水素を含む廃ガスを、白金系触媒によつて接触酸
化処理するに当り、その廃ガス中にスチレンを含
有させて行うことを特徴とする廃ガスの処理方
法。 ２ 揮発性炭化水素が、ベンゼン、トルエン及び
キシレンからなる群から選ばれた少なくとも１種
である特許請求の範囲第１項記載の廃ガスの処理
方法。 ３ 接触酸化処理を行う触媒層入口の廃ガス温度
Ti（℃）が180℃以上250℃未満であり、かつ触媒
層入口の廃ガス中のスチレン濃度Ci（vol ppm）
を式 Ci＝250−Ti／0.14 で規定される濃度以上とした特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178359A JPS5881427A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 廃ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178359A JPS5881427A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 廃ガスの処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5881427A JPS5881427A (ja) | 1983-05-16 |
| JPS637087B2 true JPS637087B2 (ja) | 1988-02-15 |
Family
ID=16047105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56178359A Granted JPS5881427A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 廃ガスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5881427A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105107503A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-02 | 黎明化工研究设计院有限责任公司 | 一种用于含胺类废气燃烧处理的负载型催化剂 |
| CN106606917B (zh) * | 2015-10-22 | 2019-04-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 甲苯氧化尾气治理的方法和装置 |
-
1981
- 1981-11-09 JP JP56178359A patent/JPS5881427A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5881427A (ja) | 1983-05-16 |
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