KR950003412B1 - 촉매체 및 그 촉매체의 사용방법 - Google Patents
촉매체 및 그 촉매체의 사용방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR950003412B1 KR950003412B1 KR1019900006705A KR900006705A KR950003412B1 KR 950003412 B1 KR950003412 B1 KR 950003412B1 KR 1019900006705 A KR1019900006705 A KR 1019900006705A KR 900006705 A KR900006705 A KR 900006705A KR 950003412 B1 KR950003412 B1 KR 950003412B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- catalyst
- catalyst body
- component
- adsorbed
- heating
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 324
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 69
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 61
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 61
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 49
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 47
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 36
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 29
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 25
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 22
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 claims description 21
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 13
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011218 binary composite Substances 0.000 claims description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 6
- 239000011206 ternary composite Substances 0.000 claims description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims 1
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 18
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- NWAHZABTSDUXMJ-UHFFFAOYSA-N platinum(2+);dinitrate Chemical compound [Pt+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O NWAHZABTSDUXMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 7
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 7
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 4
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 2
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical compound [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical compound [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- -1 alumina Chemical class 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N oxozirconium;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.[Zr]=O CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 229910000349 titanium oxysulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/889—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/8892—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/34—Manganese
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/01—Deodorant compositions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8671—Removing components of defined structure not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8668
- B01D53/8675—Ozone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/656—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/6562—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/076—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
-
- B01J35/33—
Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 접촉산화를 비롯하여 탈취나 오존분해등의 넓은 분야에서 사용할 수 있는 촉매체에 관하여, 특히 촉매자체에 직접 통전가열하여 촉매온도를 높여서 그 작용능력을 줄일 수 있는 촉매체에 관한 것이다. 또, 본 발명은 상기 촉매체의 유용한 사용방법에도 관한 것이다.
예를들면, 접촉산화용 촉매의 사용에 있어서는 반응온도의 관계상 그 촉매를 가열하는 것이 일반적이다. 그러나, 촉매를 가열하기 위해서는 가스버너나 전기히이타등의 가열원을 별도로 설치할 필요가 있어서, 장치 가격면에서 경제적으로 불리할 뿐만 아니라, 상기 가열원에 의한 가열이 간접 가열로 행하여지는 것이 일반적인 것에 의한 열효율상의 불이익도 있고, 또 가열원의 점유 공간을 확보할 필요상 콤팩트화를 도모할 수 없다는 결점이 있다. 또, 촉매를 상기와 같이 간접 가열하는 경우에는 상기와 같은 에너지의 로스뿐만 아니라, 가열의 불균일성을 초래한다는 사태는 불가피하다.
한편, 오존분해용 촉매나 오존 탈취용 촉매는 가열하지 않고 상온에서 사용하는 것이 일반적이나, 사용조건에 따라서는 그 성능이 충분히 발휘되지 않는 사태에 처하는 경우도 있다.
예컨대, 습도가 높은 기체를 대상으로 하는 경우에는 수분의 영향에 의하여 촉매의 활성이 충분히 발휘되지 않는 수가 있다. 이것은 촉매 표면의 활성점이 수분에 의하여 덮여버려 대상기체와 촉매의 접촉기회가 감소하기 때문이라고 생각된다. 따라서, 이러한 경우에는 반응장치에 세트된 촉매의 기능을 장기에 걸쳐 고활성으로 유지하는 것이 곤란하게 된다. 이러한 불편을 회피하는 수단으로서는 습도가 높은 기체를 미리 가열한 다음에 반응장치에 통과시키는 것도 생각될 수 있으나, 이러한 수단을 채용할때에는 별도로 가열원을 설치할 필요가 생겨서 접촉산화용 촉매를 사용하는 경우와 똑같은 문제가 생긴다.
본 발명은 이러한 상황하에 이루어진 것으로서, 그 목적은 촉매를 가열상태로 사용하는 것이 극히 간단하고 더욱이 그러한 사용방법으로 장기에 걸쳐 효율좋게 안정적으로 촉매활성을 발휘시킬 수 있고, 가열하여 사용하는 것임에도 불구하고, 가격면에도 공간면에도 각별한 불이익이 수반되지 않는 촉매체를 제공하는데 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은 접촉산화, 탈취, 오존분해등의 분야에 있어서의 상기 촉매체의 유용한 사용방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성할 수 있었던 본 발명은, 그 자체가 촉매활성을 가진 2산화망간(MnO2)을 일체화 성형한 촉매체이고, MnO2의 도전성을 이용하여 직접 통전가열할 수 있게 된 점에 요지가 있는 촉매체이다(이하, 촉매체 Ⅰ이라고 부른다.).
또, 본 발명의 촉매체로서는 MnO2외에 Fe,Co,Ni,Cu,Ag,Au,Pt,Pd 및 Rh로 된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 함유한 것을 사용하는 것도 유효하고, 이에 의하여 촉매체의 촉매성능을 더욱 향상시킬 수 있다(이하, 촉매체 Ⅱ라고 부른다.).
또한, 상기 각종의 촉매체 Ⅰ,Ⅱ를 무기담체에 담지시키면서 일체화 성형하는 것도 유효하고, 이에 의하여 제조시에 있어서의 성형성을 보다 뛰어난 것으로 할 수 있다(이하, 각각 촉매체용 Ⅲ,Ⅳ라고 부른다.).
그리고, 촉매체 Ⅲ,Ⅳ로 사용하는 무기담체로서는 Ti와 Si의 2원계 복합산화물, Ti와 Zr의 2원계 복합산화물 및 Ti,Si,Zr의 3원계 복합산화물의 적어도 1종인 것이 바람직하다(이하, 각각 촉매체 Ⅴ,Ⅴ'라고 부른다.).
또, 본 발명자들의 연구에 의하면, 하기 (a)~(c)의 성분으로 됨과 동시에 직접 통전가열할 수 있는 촉매체에 있어서도 본 발명의 목적이 달성되었다(이하, 촉매체 Ⅵ라고 부른다.).
(a) Ti,Si,Al,Mg 및 Zr로된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소로된 촉매성분, (b) Mn,Fe,Co,Ni,Ag,Au,Pt,Pd 및 Rh로된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소로된 촉매성분, (c) 금속군, 금속섬유, 흑연 및 활성탄으로된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로된 도전체.
그리고, 촉매체 Ⅵ로 사용하는 촉매성분(a)로서는 Ti와 Si로된 2원계 복합산화물, Ti와 Zr로된 2원계 복합산화물 및 Ti,Si,Zr로된 3원계 복합산화물중의 적어도 어느 1종을 사용하는 것이 특히 바람직하다(이하, 촉매체 Ⅶ로 부른다.).
상기의 촉매체 Ⅰ~Ⅶ은 어느 것이나 뛰어난 탈취성능을 가지며 그 촉매체를 사용하면 효과적인 탈취방법을 실현할 수 있다. 이러한 탈취방법으로서는 상기 촉매체를 직접 통전가열하면서, 그 촉매체에 악취성분함유 기체를 유도하여 악취성분을 접촉 산화시켜 제거하는 구성이 제안되고 있다. 또, 이때의 가열온도는 100~400℃로 설정하는 것이 좋다. 또한, 직접 통전가열을 반드시 연속적으로 실시할 필요는 없고, 간헐적으로 가열하도록 하여도 좋다.
그런데, 기체중에 함유되는 악취성분을 오존을 도입하면서 촉매의 존재하에서 접촉산화 분해하여 제거하는 탈취방법도 알려져 있으나, 본 발명에 관한 상기 각 촉매체 Ⅰ~Ⅶ(Ⅴ'도 포함함. 이하 같다.)은 이러한 오존 탈취용 촉매로서도 사용할 수 있다. 이러한 탈취방법으로서는 상기 촉매체 Ⅰ~Ⅶ을 사용하여, 그 촉매체를 직접 통전가열하여 재생하면서 탈취를 행하는 구성이 제안되고 있다. 그리고, 이때의 가열온도는 상기한 탈취방법의 경우와 똑같이 100~400℃ 정도가 바람직하다.
한편, 본 발명의 촉매체 Ⅰ~Ⅶ은 오존 분해 촉매로서도 사용할 수 있고, 그 촉매체 Ⅰ~Ⅶ을 직접 통전 가열하면서, 그 촉매체 Ⅰ~Ⅶ에 오존함유 기체를 유도하면, 오존을 효과적으로 접촉 분해할 수 있다. 그리고, 이때의 가열온도는 50~400℃ 정도가 바람직하다.
본 발명의 촉매체 Ⅰ~Ⅶ은 피흡착성분 함유가스를 처리하는 방법에도 적용할 수 있으며, 이러한 방법으로서 피흡착성분 함유가스를 처리하는 방법으로서 촉매체 Ⅰ~Ⅶ을 사용함과 동시에 가스체의 흐름방향 상류측으로부터 촉매체, 흡착제 및 촉매체를 그 기재순서로 배열하여 이루어지는 구성을 채용하고, 피흡착성분 함유가스를 흡착제에 도입하여 흡착제 또는 흡착제와 촉매체에 피흡착성분을 흡착시키는 공정과, 흡착제 및 촉매체를 승온하여 흡착제로부터 탈착된 피흡착성분에 촉매작용을 받게 하는 공정을 되풀이하는 흡착, 연소분해 방법이 제안된다.
특히, 촉매체 Ⅲ~Ⅶ(Ⅴ'로 포함함.)은 흡착기능도 갖추고 이 특성을 이용하면 하기와 같은 구성의 흡착, 연소분해방법도 제안할 수 있다.
즉, 본 발명의 촉매체의 사용방법이란 흡착기능을 갖춘 촉매체에 피흡착성분을 흡착한 후 가열하여 그 피흡착성분을 탈착함과 동시에 촉매작용을 받게 하여 연소분해하는 방법에 있어서, 촉매체 Ⅲ~Ⅶ을 가스체의 흐름방향이 상하방향이 되도록 배치함과 동시에 피흡착성분의 흡착공정을 실시할때에는 피흡착성분가스를 팬에 의하여 상기 촉매체에 대하여 아래쪽으로부터 도입하고, 한편 피흡착성분을 탈착시켜서 연소 분해할때에는 촉매체를 승온시킴과 동시에 상기 팬의 운전을 정지하거나, 또는 팬의 회전수를 낮춤으로써 약풍으로 하고, 피흡착성분이 타지 않은 채로 외부에 방출되는 것을 방지하도록 한 점에 요지가 있는 흡착, 연소분해 방법이다.
본 발명자들은 장기에 걸쳐 효율좋게 사용할 수 있는 촉매를 개발한다는 관점에서 여러 각도로 검토를 가하였다. 그 결과, MnO2를 일체화 성형한 촉매라면, 가열원을 별도로 설치하지 않고 장기에 걸쳐 안정된 처리결과가 발휘되는 것을 발견하여, 본 발명의 촉매체 Ⅰ을 완성하였다.
본 발명자들은 상기 촉매체 Ⅰ의 촉매성능을 더욱 향상시킨다는 관점에서도 연구를 진행하였다.
그 결과, MnO2외에 Fe,Co,Ni,Cu,Ag,Au,Pt,Pd 및 Rh로된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 촉매성분을 함유시키면, 더욱 뛰어난 촉매성능을 발휘할 수 있는 것을 발견하였다(촉매체 Ⅱ).
MnO2를 촉매체에 일체 성형함에 있어서, MnO2단독 또는 MnO2와 다른 촉매성분과의 혼합물만으로는 성형하기 어려우므로, 통상 실리카졸, 알루미나졸등의 바인더나 기타 성형조제를 사용한다.
또, MnO2또는 MnO2와 상기 촉매성분을 무기담체에 담지시키면서 일체화 성형하면, 제조시에 있어서의 성형성이 뛰어난 것이 되는 것을 발견하였다(촉매체 Ⅲ,Ⅳ)
금속산화물은 일반적으로 비전도성 물질인데 대하여, MnO2는 도전성이고, 그 비저항은 0.1Ω·cm 정도이다. 또, MnO2는 접촉산화 또는 오존의 분해등의 화학반응을 촉진하는 기능을 가지는 촉매로서 유용하다.
상기 촉매체는 MnO2의 도전특성에 착안하고, 또한 뛰어난 촉매기능을 발휘시키도록, MnO2또는 MnO2와 다른 촉매성분을 일체와 성형하여 촉매체로서 사용하는 것이다.
본 발명의 촉매체 Ⅰ~Ⅳ는 탄소나 흑연을 통전체로 하는 것은 아니므로, 발화할 위험성도 없고 내오존성도 뛰어나다는 이점이 있다. 또, 본 발명은 MnO2단독외에도 상기 촉매성분을 배합한 촉매도 제안하는 것이며, 이들의 촉매는 MnO2단독의 경우에 비하여 촉매작용도 대폭 향상된다.
본 발명에서 무기담체로서 사용할 수 있는 무기화합물로서는 알루미나, 실리카, 실리카 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 제올라이트, 규조토, 규산 마그네숨등의 일반적인 화합물이 있고 이들의 1종 또는 2종 이상을 임의로 사용하면 제조시의 성형성을 양호하게 할 수 있으나, 특히 Ti 및 Si로된 2원소 복합산화물, Ti 및 Zr로된 2원소 복합산화물, Ti,Si 및 Zr로된 3원소 복합산화물이 좋다.
즉, 상기 복합산화물은 성형성이 양호하고, 담체로서의 기능이 뛰어난 것외에 ①흡착성능, ②내유황성, ③오존분해성등도 뛰어나며, 이들의 특성을 촉매체에 부여할 수 있다(촉매체 Ⅴ,Ⅴ').
그리고, MnO2(A), 상기 촉매성분(B) 및 무기담체(C)의 조성비는 희망하는 도전성이나 촉매기능에 의하여 결정하면 되고, 특히 한정되는 것은 아니나, 실용상(A) 25~60중량%, (B) Fe,Co,Ni,Cu,Ag의 경우에는 산화물로서 0~60중량%, Au,Pt,Pd,Rh의 경우에는 금속원소로서 0~10중량%, (C) 40~75중량% 정도이다.
본 발명자들은 상기의 주지에 합치하는 촉매체에 대하여 다른 관점에서도 검토하였다. 그 결과, 하기 (a)~(c)의 성분으로된 촉매(이하, 촉매체 Ⅵ라고 부른다.)에 있어서도 촉매채 Ⅰ~Ⅴ,Ⅴ'와 똑같은 목적이 달성되는 것을 발견하였다.
(a) Ti,Si,Al,Mg 및 Zr로된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소로된 촉매성분, (b) Mn,Fe,Co,Ni,Ag,Pt,Pd 및 Rh로된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소로된 촉매성분, (c) 금속분, 금속섬유, 흑연 및 활성탄으로된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로된 도전체.
본 발명의 촉매체 Ⅵ의 비저항은 0.1~1000Ω·cm인 것이 바람직하다. 비정항이 0.1Ω·cm 보다 작아지면 대전류가 생겨서, 리드선을 굵게 할 필요가 있을 뿐만 아니라, 에너지 로스도 커지게 되며, 또 안정성의 점에서도 좋지 않다. 또, 비저항이 1000Ω·cm를 넘으면 전기가 흐르기 어렵게 되어, 고전압이 필요하게 되고, 절연성의 점에서 문제가 생기며, 또 안전성의 점에서도 문제가 생긴다.
본 발명에서 사용하는 촉매성분(a)은 Ti,Si,Al,Mg 및 Zr등의 원소의 1종 또는 2종 이상의 적당히 조합하여 사용하면 되나, 촉매의 활성 및 흡착능력의 관점에서 보면, Ti과 Si로된 2원계 복합산화물, Ti와 Zr로된 2원계 복합산화물 및 Ti,Si,Zr로된 3원계 복합산화물중의 적어도 어느 1종을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
한편, 촉매성분(b)에 대해서는 Mn,Fe,Co,Ni,Ag,Au,Pt,Pd 및 Rh등의 원소로부터 1종 또는 12종 이상을 적당히 조합하여 사용하면 된다.
그리고, 도전체로서 사용하는 금속분말이나 금속섬유는 Al,Ag,Cu등의 도전성 금속에 의하여 공지의 방법에 의하여 제조하면 된다.
본 발명의 촉매체 Ⅰ~Ⅶ는 직접 통전가열할 필요상, 일체화 성형할 필요가 있으나, 형상에 대해서는 특히 한정되는 것이 아니다. 다만, 반응물질과 촉매체의 접촉효율이나 압력손실등을 고려하면, 점유하는 공간이 동일하더라도 기하학적 표면적이 상대적으로 커지는 하니캄 형상이 최적이다.
촉매체를 직접 통전하기 위한 구체적 구성으로서는 예컨대 촉매체의 양쪽면에 도전성 페이스트(예컨대, 은페이스트)를 도포하고, 각 도포면에 금속판을 접착하여, 그 금속판에 리드선을 접촉하여 통전하는 구성이 대표적인 예로서 들 수 있다.
본 발명의 촉매체를 사용함에 있어서, 직접 통전가열의 시기는 사용상황에 따라 결정하면 되고, 상황에 따라 연속적 또는 간헐적으로 가열한다. 예컨대, 접촉산화촉매로서 사용하는 경우에는 촉매체를 연속적으로 통전가열한다. 또, 상온에서 습도가 높은 조건하에서 사용하는 경우에는 활성이 저하하지 않는 기간은 가열하지 않고 상온에서 사용하고 흡착수분에 의하여 활성이 저하하는 시기를 짐착하여 통전가열하여 촉매표면에 흡착하고 있는 수분을 증발제거하고 촉매의 재생이 완료된 시점에서 통전가열을 정지하고, 상온에서 사용하는 것과 같은 조작의 반복을 행할 수 있다.
또, 촉매의 통전가열시에 있어서의 온도제어방법은 촉매의 사용목적에 따라 적절히 결정하면 되고, 예컨대 온도센서를 사용하지 않고 전압 또는 전류를 일정하게 하여 통전가열하는 방법, 혹은 온도센서를 사용하여 ON,OFF 제어하여 가열온도 범위를 엄밀히 조정하는 방법등을 들 수 있다.
다만, 온도제어에 있어서는 촉매의 저항치는 온도가 상승함에 따라 작아지므로, 사용온도에서의 저항치를 기준으로 하여 전압이나 전류등의 통전조건을 설정할 필요가 있다.
그리고, 본 발명의 촉매체를 일체화 성형함에 있어서, MnO2단독(촉매체 Ⅰ)의 경우에는 성형이 곤란하나, 내열성의 무기바인더를 사용함으로써 용이하게 형성할 수 있다. 이러한 무기바인더로서는 예컨대 알루미나졸이나 실리카졸등을 들 수 있다.
또, MnO2에 상기 촉매성분을 첨가한 촉매체를 조제하는 방법은 다음과 같은 방법을 들 수 있다.
(1) MnO2분말에 알루미나졸이나 실리카졸등의 무기바인더 및 성형조제를 가하고, 적당량의 물을 첨가하면서 혼합, 혼련하고 압출성형기로 하니캄상으로 성형하여 건조, 소성하여 MnO2성형물을 얻어서 그 성형물에 상기 촉매성분의 금속염 수용액을 함침시켜 그 촉매성분을 담지한 후, 건조,소성하는 방법, (2) MnO2분말에 상기 촉매성분의 금속염 수용액 또는 상기 촉매성분의 산화물을 성형조제와 함께 가하고, 혼련, 성형하는 방법.
또한, 무기담체를 사용하여 본 발명의 촉매체 Ⅲ,Ⅳ를 조제하는 방법에 대해서는 다음과 같은 방법을 들 수 있다.
(A) 무기담체 분말에 성형조제를 가하고, 적당량의 물을 첨가하면서 혼합, 혼련하여 압출성형기로 하니캄상으로 성형하고 건조, 소성하여 무기담체 성형물을 얻어서, 그 성형물에 질산망간 수용액을 함침시켜 건조, 소성하여 MnO2를 담지시키거나, 혹은 계속 촉매성분의 금속염 수용액을 함침시켜 그 촉매성분을 담지한 후, 건조·소성하는 방법.
(B) 무기담체 분말에 질산망간 수용액 또는 MnO2분말을 가하여 혼련성형하거나, 혹은 계속 그 성형물에 상기 금속염 수용액을 함침시켜서 담지시킨 후, 건조·소성하는 방법.
(C) MnO2분말과 무기담체 분말의 혼합분말에 상기 촉매성분의 금속염 수용액 또는 산화물을 성형조제와 함께 가하여, 혼련·성형하는 방법.
본 발명의 탈취방법은 상기와 같이 촉매체 Ⅰ~Ⅶ을 직접 통전가열하면서, 악취성분 함유가스를 단독 또는 오존과 함께 촉매체에 도입하여 악취성분을 접촉분해하는 것이지만, 이때의 가열온도는 100~400℃로 설정하는 것이 좋다. 이것은 100℃ 미만에서는 고효율의 분해성능을 발휘할 수 없고, 400℃를 넘으면 런닝코스트가 높아질 뿐만 아니라 촉매의 내구성에 문제가 생긴다.
본 발명의 오존분해방법은 상기와 같이 촉매체를 접촉분해하는 것이나, 이때의 가열온도는 50~400℃로 설정하는 것이 좋다. 이것은 50℃ 미만에서는 고효율의 오존분해성능을 발휘할 수 없고, 400℃를 넘으면 런닝코스트가 높아질 뿐만 아니라 촉매의 내구성에 문제가 생기기 때문이다.
그런데, 기체중에 함유되는 여러가지 성분(예컨대, 악취성분, 트리메틸아민, 메틸메르갑탄등)을 제거하는 방법으로서 촉매에 의한 흡착·연소분해방법이 알려져 있다. 이 방법은 흡착성 촉매에 상기 성분을 흡착시킨 후 가열하여 그 성분을 탈착함과 동시에 연소제거하는 공정을 반복하여 행하는 것이고, 장치의 구성이 비교적 간소할 뿐 아니라, 흡착성 촉매의 재생과 연소제거가 병행적으로 행해져서 조작관리가 용이하고, 더욱이 피흡착성분을 농축한 상태에서 효율좋게 분해할 수 있다는 이점에서 여러가지 분야에서 널리 실시되어 있다. 그러나, 상기 흡착·연소분해방법은 종래 비교적 안이하게 행하여져 있고, 반드시 확인된 최량 사용상황이 발견되어 있다고는 할 수 없고, 사용조건에 따라서는 그 방법 본래의 특성이 충분히 발휘되지 않는 수가 있다.
본 발명자들은 이러한 상황하에서 촉매체 Ⅰ~Ⅶ의 특성을 유효히 이용한다는 관점에 입각하여 장기에 걸쳐 효율좋게 조업할 수 있고, 또한, 그 특성을 충분히 발휘할 수 있는 흡착연소·분해방법을 개발할 수 있도록 여러각도에서 검토를 하였다.
그 결과, 촉매체 Ⅰ~Ⅶ을 사용하여, 가스체의 흐름방향의 상류쪽에서 촉매체, 흡착제 및 촉매체를 그 기재 순서로 배열하는 구성을 채용하여, 흡착제에 의한 흡착공정과 촉매체에 의한 연소분해 공정을 조합하여 잘 조업하면, 양자의 각 특성이 최대한으로 발휘되고 흡착제의 재생도 수시로 행하여져서, 장기에 걸쳐 효율좋게 피흡착성분의 연소분해가 행하여지는 것을 발견하고, 본 발명의 흡착연소분해방법을 완성하였다.
상기흡착·연소분해방법을 실시함에 있어서는 피흡착성분 함유가스를 흡착제에 도입하여 흡착제에 흡착시켜, 피흡착성분이 제거된 후의 청정기체는 통과시킨다. 그리고, 흡착제가 파괴상태에 이르기전에 흡착제 및 촉매체를 가열하고, 흡착제로부터 피흡착성분을 탈착시키면서 촉매체에 도입하여 피흡착성분에 촉매작용을 받게 하여 연소분해시킨다. 피흡착성분이 모두 탈착되고, 또한 촉매체에 의하여 모두 연소분해시키면 상기 가열을 중지하고, 다시 상기 흡착공정으로 되돌아가며, 이하 이들의 공정을 되풀이 함으로써 본 발명의 목적이 달성된다.
상기 방법에 있어서의 가열수단에 대하여서는 특히 한정되지 않고, 흡착제 및 촉매체를 동시에 가열하도록 하여도 좋고, 흡착제와 촉매체를 밀착적층시켜서 촉매체만을 직접 통전가열하여 흡착제에 전도시키도록 하여도 되나, 어쨌든 촉매체와 흡착제의 양쪽이 승온되어야 한다.
본 발명에 있어서, 피흡착성분 함유가스의 도입(통기)은 상기 각 공정의 전기간을 통하여 상기 행하여도 좋고 흡착공정시에만 행하고 가열시(연소공정시)에 정지하도록 하여도 좋다.
다만, 전자와 같이 실시할때에는 흡착제로부터 탈착되는 피흡착성분이 유통가스중에 혼합되게 되므로 그 유통가스중의 피흡착성분 농도는 희석되게 된다. 따라서, 피흡착성분 함유가스의 도입량은 약간 적게 하는 것이 바람직하다.
한편, 후자와 같은 구성을 채용할 경우에는 피흡착성분이 흡착제로부터 탈착하였을때에 가스체의 흐름방향 상류쪽에도 확산하는 것이 생각되므로 흡착제에 있어서의 가스체의 흐름방향 상류쪽에도 촉매체를 배치한 본 발명의 구성은 상류쪽의 촉매체에 의하여서도 연속분해를 행할 수 있어서 특히 효과적이다.
상기 방법에서 사용하는 흡착제에 대하여는 특히 한정하는 것은 아니나, 예컨대 제올라이트, 알루미나, 실리카-알루미나, 난연화 활성탄등을 들 수 있다. 또, 흡착제의 형상에 대해서도 특히 한정하는 것은 아니고 예컨대 하니캄상, 펠릿상, 기타 어느것을 채용하여도 좋다.
본 발명의 촉매체 Ⅰ~Ⅶ중 특히 촉매체 Ⅲ~Ⅶ는 촉매기능은 물론, 흡착기능에 있어서도 뛰어나다.
그래서, 본 발명자들은 상기와 같은 특성을 이용하여, 장기에 걸쳐 효율좋게 조업할 수 있고, 또한 그 특성을 충분히 발휘할 수 있는 흡착·연소분해방법을 개발하기 위하여 상기한 방법과는 다른 각도에서 검토를 가하였다.
그 결과, 촉매체 Ⅲ~Ⅶ을 가스체의 흐름방향이 상하방향이 되도록 배치하고, 피흡착성분 함유가스를 팬에 의하여 흡착성 촉매에 대하여 아래쪽으로부터 도입하는 구성을 채용하여 피흡착성분의 흡착을 행함과 동시에 연소분해시에는 팬의 운전을 정지하여 촉매의 가열을 행하고, 흡착된 성분을 탈착 및 승온에 의한 자연상승의 과정에서 연소분해를 행하도록 하면, 상기 목적이 달성되는 것을 발견하였다.
이 방법에서는 상기와 같이 피흡착성분 함유가스는 흡착성 촉매에 대하여 아래쪽으로부터 도입할 필요가 있다. 이것은 일단 흡착된 피흡착성분이 촉매의 승온과정중에 탈착되어 타지 않은채로 윗쪽으로 방출되는 것을 방지하기 위한 것이다.
즉, 피흡착성분 함유가스를 촉매의 윗쪽으로부터 도입하면 피흡착성분은 촉매의 윗쪽으로부터 아래쪽으로 향하여 순차 흡착농도가 작아지도록 흡착되어가나, 이러한 상태이면 촉매의 승온과정중에 탈착된 피흡착성분의 대부분은 승온에 의한 자연상승에 의하여 촉매작용을 받을 사이도 없이 윗쪽으로 빠져나가 버리게 된다.
이에 대하여 이 방법과 같이 피흡착성분 함유가스를 촉매의 아래쪽으로부터 도입하면, 피흡착성분은 촉매의 아래쪽으로부터 윗쪽을 향하여 순차 흡착농도가 작아지도록 흡착되어가고, 이러한 상태이면 촉매의 승온과정중에 피흡착성분이 탈착되어 자연상승하여 촉매의 윗쪽으로부터 방출되기까지에 촉매와 피흡착성분의 촉매기회가 충분히 있어서, 피흡착성분이 미연소체로 외부에 방출되는 일이 극력회피될 수 있다.
또, 이 방법에서는 연소분해시에는 팬의 운전을 정지하거나 또는 팬의 회전수를 낮춤으로써 약품으로 할 필요가 있으나 이것은 팬의 통상운전에 의하여 탈착성분의 상승방출은 신속히 진행하는 것을 방지하여, 연소분해반응을 충분히 진행시키기 위한 것이다.
즉, 연소분해시에도 팬을 통상운전하는 구성을 채용하면, 비록 아래쪽으로부터 가스를 도입하는 구성을 채용하더라도 상기와 같은 흡착농도 경사를 형성하였다 하더라도 탈착된 피흡착성분이 신속히 방출되어 버려 촉매에 의한 분해작용을 받기에 필요 충분한 접촉시간이 확보 될 수 없기 때문이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더 자세히 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 한정하는 성질의 것은 아니고, 전·후의 취지에 따라 설계 변경하는 것은 어느것이나 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.
[실시예 1]
β형 MnO210kg에 실리카졸(SiO2함유량 30중량%) 0.5kg을 가하고, 다시 적당량의 물을 첨가하여 니더로 잘 혼합한후, 혼련기에 의하여 충분히 혼련하여 균일한 혼련물을 압출성형해서, 외형이 세로 50mm, 가로 50mm, 길이 50mm의 격자형 하니캄(두께 0.3mm, 눈간격 1.4mm)을 제작하고 150℃로 5시간 건조한 후, 300℃로 2시간 공기분위기하에서 소성하여 본 발명의 촉매를 조제하였다. 얻어진 촉매의 비저항은 1.2Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 다음과 같이하여 조사하였다.
SUS제 반응관에 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고, 상온에서 CO 1%를 함유하는 공기를 유속이 1.25N㎥/hr(공간속도 10000hr-1)가 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때, 촉매온도가 300℃가 되도록 전압을 조정하여, CO 산화제거율을 구하였던바, 산화제거율은 87%였다.
그리고, CO 산화제거율은 다음식에 의하여 구하였다.
[실시예 2]
실리카졸의 대신에 알루미나졸(Al2O3함유량 30중량%)을 사용한 이외는 실시예 1과 똑같은 방법으로 격자형 하니캄 촉매를 조제하였다. 얻어진 촉매의 비저항은 1.5Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 실시예 1과 똑같이 하여 조사하였던바, CO 산화제거율은 89%라고 높은 값을 나타내었다.
[실시예 3]
실시예 1로 조제한 촉매를 사용하여 하기의 조건으로 스티렌 산화성능을 조사하였다.
SUS제 반응관에 실시예 1에서 얻은 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하여, 상온에서 스티렌 1000ppm을 함유하는 공기를 유속이 1.25N㎥/hr(공간속도 10000hr-1)이 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때 촉매온도가 300℃가 되도록 전압을 조정하여 스티렌 산화제거율을 구하였던바, 산화제거율은 80%였다.
[실시예 4]
실시예1에서 조제한 촉매를 사용하여 하기의 조건으로 트리메틸아민 산화성능을 조사하였다.
SUS제 반응관에 실시예 1에서 얻는 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하여 상온에서 트리에틸아민 50ppm을 함유하는 공기를 유속이 1.25N㎥/hr(공간속도 10000hr-1)이 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때 촉매온도가 340℃가 되도록 조정하고 트리메틸아민 산화제거율을 구하였던바, 산화제거율은 71%였다.
[실시예 5]
실시예 1에서 조제한 촉매를 사용하여 하기의 조건으로 오존분해성능을 조사하였다.
SUS제 반응관에 실시예 1에서 얻은 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고, 상온에서 오존 5000ppm을 함유하는 수증기 포화공기를 유속이 1.25N㎥/hr(공간속도 10000hr-1)이 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때, 촉매온도가 100℃가 되도록 전압을 조정하고 100시간 후의 오존분해율을 구하였던바, 100%가 분해되어 있었다. 그리고, 오존분해율은 다음식에 의하여 구하였다.
[실시예 6]
실시예 1에서 얻어진 촉매에 대하여 계속 질산백금 수용액을 함침시켜, 건조·소성하여 백금을 촉매성분으로 함유한 촉매를 조제하였다. 얻어진 촉매는 촉매 1ℓ당 2g의 Pt를 함유하는 것이고, 그 비저항은 1.3Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 다음과 같이하여 조사하였다.
SUS제 반응관에 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고, CO 1%를 함유하는 공기를 상온에서 유속이 3.75N㎥/hr(공간속도 30000hr-1)이 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때, 촉매온도가 210℃가 되도록 전압을 조정하고 실시예 1에서 표시한 식에 의하여 CO의 산화제거율을 구하였던바, CO 산화제거율은 99%이상이었다.
[실시예 7]
질산백금 수용액의 대신에 질산팔라듐 수용액을 사용한 이외는 실시예 6과 똑같은 방법으로 격자형 하니캄 촉매를 조정하였다. 얻어진 촉매는 촉매 1ℓ당 2g의 Pd를 함유한 것이고, 그 비저항은 1.5Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 실시예 1과 똑같이 하여 조사하였던바, CO 산화제거율은 99%이상이라는 높은 값을 나타내었다.
[실시예 8]
질산백금 수용액 대신에 질산구리와 질산철의 혼합수용액을 사용한 이외는 실시예 6과 똑같은 방법으로 격자형 하니캄 촉매를 조제하였다. 얻어진 촉매는 촉매 1ℓ당 CuO 15g 및 Fe2O310g을 각각 함유한 것이고, 그 비저항은 2Ω·cm였다.
조제한 촉매체의 CO 산화성능을 실시예 1과 똑같이 하여 조사하였던바, CO 산화제거율은 95%였다.
[실시예 9]
실시예 6에서 조제한 촉매를 사용하여 하기의 조건으로 스티렌산화성능을 조사하였다.
SUS제 반응관에 실시예 6에서 얻는 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고, 상온에서 스티렌 1000ppm을 함유하는 공기를 유속이 2.5N㎥/hr(공간속도 20000ㅗㅗhr-1)가 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때 촉매온도는 200℃가 되도록 전압을 조정하고 스틸렌산화제거율을 구하였던바, 산화제거율은 93%였다.
[실시예 10]
실시예 6에서 조제한 촉매를 사용하여 하기의 조건으로 트리메틸아민 산화성능을 조사하였다.
SUS제 반은관에 실시예 6에서 얻은 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고, 상온에서 트리에틸아민 50ppm을 함유하는 공기를 유속이 2.5N㎥/hr(공간속도 20000hr-1)가 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때, 촉매온도가 250℃가 되도록 전압을 조정하고 트리메틸아민 산화제거율을 구하였던바, 산화제거율은 90%였다.
[실시예 11]
먼저, Ti 및 Si로된 복합산화물을 다음의 순서로 조제하였다.
Ti원으로서 하기 조성의 황산티타닐의 황산수용액을 사용하였다.
TiOSO4250g/1(TiO2환산)
전 H2SO41100g/1
물 400ℓ에 암모니아수(NH3,25%) 280ℓ를 첨가하고, 이것에 스노텍스-NCS-30(닛산가가꾸제 실리카졸, SiO2로서 약 30중량% 함유)을 24kg 가한 용액을 따로 준비해 두고, 여기에 상기 황산수용액 153ℓ를 물 300ℓ에 첨가하여 희석한 티탄함유 황산수용액을 교반하에 서서히 적하하고, 공침겔을 생성하였다. 이렇게 하여 얻어진 TiO2-SiO2겔을 여과·수세후에 200℃로 10시간 건조하였다. 이어서, 550℃로 공기분위기하에 6시간 소성하였다. 얻어진 분말의 조성은 TiO2: SiO2=4 : 1(몰비)이고, BET 표면적은 185㎡/g였다.
얻어진 분말(이후 TS-1이라고 부른다.)을 사용하여 다음에 설명하는 순서로 본 발명의 촉매를 조제하였다.
상기 TS-1 분말 10kg에 적당량의 물을 첨가하고 니더로 잘 혼합한 후, 혼련기에 의하여 충분히 혼련하고, 균일한 혼련물을 압출성형하여 외형이 세로 50mm, 가로 50mm, 길이 50mm의 격자형 하니캄(두께 0.3mm, 눈간격 1.4mm)을 제작하여 150℃로 5시간 건조시키고 그후 300℃로 2시간 공기분위기하에서 소성하여 하니캄 성형체로 하였다.
계속 질산망간 수용액을 하침시키고, 건조·소성하여 산화물로서의 중량비로 TS-1 : MnO2=70 : 30의 촉매를 얻었다. 얻어진 촉매체의 비저항은 137Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 실시예 1과 똑같이 하여 조사하였던바, CO 산화제거율은 94%였다.
[실시예 12]
먼저, Ti 및 Zr로된 복합산화물을 다음의 순서로 조제하였다.
물 100ℓ에 옥시염화 지르코늄[ZrOC12·8H2O]1.93kg을 용해시키고, 실시예 11에서 사용한 것과 같은 조성의 황산티나닐의 황산수용액 7.8ℓ를 첨가하면서 잘 혼합하였다. 이것을 온도 30℃로 유지하며 잘 교반하면서 암모니아수를 서서히 적하하여, PH가 7이 될때까지 가하고, 그후 15시간 조용히 두었다가 공침겔을 생성하였다. 이렇게 하여 얻어진 TiO2-ZrO2겔을 여과·수세후 200℃로 10시간 건조시켰다. 이어서 550℃로 공기분위기하에 6시간 소성하였다. 얻어진 분말의 조성은 TiO2: ZrO2=4 : 1(몰비)이고, BET 표면적은 140㎡/g였다.
얻어진 분말(이하 TZ-1이라고 부른다.)을 사용하여 실시예 11과 똑같은 순서로 MnO2담지 촉매를 조제하였다. 그 촉매의 조성은 산화물로서의 중량비로 TZ-1 : MnO2=70 : 30이고, 비저하은 130Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 실시예 1과 똑같이 하여 조사하였던바, CO 산화제거율은 90%였다.
[실시예 13]
γ형 알루미나 분말에 적당량의 물을 첨가하여 니더로 잘 혼합한 후, 혼련기에 의하여 충분히 혼련하여 균일한 혼련물을 압출성형하고 외형이 세로 50mm, 가로 50mm, 길이 50mm의 격자형 하니캄(두께 0.3mm, 눈간격 1.4mm)을 제작하여 150℃로 5시간 건조하고, 그후 300℃로 2시간 공기 분위기하에서 소성하여 하니캄 성형체로 하였다. 계속 질산망간 수용액을 함침시켜, 건조소성하고 산화물로서의 중량비로 γ-Al2O3: MnO2=70 : 30의 촉매를 얻었다. 얻어진 촉매체의 비저항은 150Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 실시예 1과 똑같이 하여 조사하였던바, CO 제거율은 81%였다.
[실시예 14]
γ형 알루미나 분말대신에 TS-1 분말과 제올라이트 분말의 혼합분말을 사용한 이외는 실시예 13과 똑같은 방법으로 격자형 하니캄 촉매를 조제하였다. 얻어진 촉매의 조성은 중량비로 제올라이트 : TS-1 : MnO2=50 : 20 : 30이었고, 그 비저항은 145Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 실시예 1과 똑같이 하여 조사하였던바, CO 제거율은 89%였다.
[실시예 15]
실시예 11로 조제한 촉매를 사용하여 실시예 3에서 설명한 조건으로 스티렌 산화성능을 조사하였던바, 산화제거율은 92%였다.
[실시예 16]
실시예 11에서 조제한 촉매를 사용하여 실시예 4에서 설명한 조건으로 트리메틸아민 산화성능을 조사하였던바, 산화제거율은 79%였다.
[실시예 17]
실시예 11에서 조제한 촉매를 사용하여 실시예 5에서 설명한 조건으로 오존분해성능을 조사하였던바, 100%가 분해되어 있었다.
[실시예 18]
실시예 11에서 조제한 촉매를 사용하여 하기의 조건으로 탈취분해성능을 조사하였다.
SUS제 반응관에 실시예 11에서 얻은 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고, 트리메틸아민 1ppm및 메틸메르캅탄 1ppm을 함유하는 공기를 상온에서 유속이 2.5N㎥/hr(공기속도 20000hr-1)이 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때, 1일1회의 비율로 촉매를 200℃로 30분간 가열하고, 촉매에 흡착하고 있는 트리메틸아민 및 메틸메르캅탄을 접속산화 제거하였다.
탈취율은 공기를 도입한 다음, 20일후의 시점을 측정하였다.
그 결과를 제 1 표에 도시하였다.
그리고, 탈취율은 다음식에 의하여 구하였다.
[제1표]
[실시예 19]
실시예 11에서 얻어진 촉매에 다시 질산백금 수용액을 함침시키고, 건조·수성하여 백금도 촉매성분으로서 함유한 촉매를 조제하였다. 얻어진 촉매는 촉매 1ℓ당 2g의 Pt를 함유하는 것이고, 그 비저항은 141Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 다음과 같이 하여 조사하였다.
SUS제 반응관에 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고, 상온에서 CO 1%를 함유한 공기를 유속이 3.75N㎥/hr(공간속도 3000hr-1)이 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때 촉매온도는 180℃가 되도록 전압을 조정하고, CO 산화제거율을 구하였던바, 산화제거율은 99%이상 이었다.
[실시예 20]
질산백금 수용액 대신에 질산 팔라듐 수용액을 사용한 이외는 실시예 19와 똑같은 방법으로 격자형 하니캄 촉매를 조제하였다. 얻어진 촉매는 촉매 1ℓ당 2g의 Pd를 함유한 것이고, 그 비저항은 143Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 실시예 19와 똑같이 하여 조사하였던바, CO 제거율은 99%이상이라는 높은 값을 나타내었다.
[실시예 21]
질산백금 수용액 대신에 질산구리와 질산철의 혼합수용액을 사용한 이외는 실시예 19와 똑같은 방법으로 격자형 하니캄 촉매를 조제하였다. 얻어진 촉매는 촉매 1ℓ당 CuO 15g 및 Fe2O310g을 각각 함유하는 것이고, 그 비저항은 153Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 실시예 1과 똑같이 하여 조사하였던바, 산화제거율은 99%이상이었다.
[실시예 22]
실시예 12에서 얻어진 촉매에 다시 질산백금 수용액을 함침시키고, 건조·소성하여 백금도 촉매성분으로서 함유하는 촉매를 조제하였다. 얻어진 촉매의 조성은 산화물로서의 중량비로 TZ-1 : MnO2=70 : 30이고, 촉매 1ℓ당 2g의 Pt를 함유하는 것이고 그 비저항은 160Ω·cm였다.
조정한 촉매의 CO 산화성능을 실시예 19와 똑같이 하여 조사하였던바, CO 산화제거율은 99%이상이었다.
[실시예 23]
실시예 14에서 얻어진 촉매에 다시 질산백금 수용액을 함침시키고, 건조·소성하여 백금도 촉매성분으로서 함유한 촉매를 조제하였다. 얻어진 촉매는 촉매 1ℓ당 2g의 Pt를 함유하는 것이고 그 비저항은 160Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 실시예 19와 똑같이 하여 조사하였던바, CO 산화제거율은 99%이상이었다.
[실시예 24]
실시예 19에서 조제한 촉매를 사용하여 하기의 조건으로 트리메틸아민 산화성능을 조사하였다.
SUS제 반응관에 실시예 19에서 얻은 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고 상온에서 트리에틸아민 50ppm을 함유하는 공기를 유속이 2.5N㎥/hr(공간속도 20000hr-1)이 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때, 촉매온도가 250℃가 되도록 전압을 조정하고 트리메틸아민의 산화제거율을 구하였던바, 산화제거율은 98%였다.
[실시예 25]
실시예 19로 조제한 촉매를 사용하여 실시예 18에서 설명한 조건으로 탈취분해성능을 조사하였던바, 실시예 18의 경우와 똑같은 결과를 얻을 수 있었다.
[실시예 26]
실시예 11에서 얻어진 TS-1 분말을 사용하여 다음의 순서로 일산화탄소 산화촉매를 조제하였다.
TS-1 분말 8kg과 흑연분말 1kg의 혼합분말에 적당량의 물을 첨가하여 니더로 잘 혼합한 후, 혼련기에 의하여 충분히 혼련하고, 균일한 혼련물을 압출성형하여 외형이 세로 50mm, 가로 50mm, 길이 50mm의 격자형 하니캄(두께 0.3mm, 눈간격 1.4mm)을 제작하여 150℃로 5시간 건조시킨 후, 300℃로 2시간 공기 분위기하에서 소성하여 하니캄 성형체로 하였다.
계속 질산백금 수용액을 함침시키고 건조·소성하고 중량비로 TS-1 : 흑연 : Pt=88 : 11 : 1의 촉매를 얻었다. 얻어진 촉매의 비저항은 58Ω·cm였다.
조제한 촉매의 CO 산화성능을 촉매온도 250℃로 하는 것외에는 실시예 1과 똑같이 하여 조사하였던바, CO 산화제거율은 99%이상이었다.
[실시예 27]
실시예 26에서 조제한 촉매를 사용하여 하기의 조건으로 탈취성능을 조사하였다.
SUS제 반응관에 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고, 상온에서 트리메틸아민 5ppm 및 메틸메르캄탄 5ppm을 함유하는 공기를 상온에서 유속이 2.5N㎥/hr(공간속도 20000hr-1)이 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때 촉매온도가 250℃가 되도록 전압 및 전류를 조정하고 500시간 후의 탈취율을 구하였다.
그 결과를 제2표에 표시한다.
[제2표]
[실시예 28]
실시예 26에서 조제한 촉매를 사용하여 실시예 18에서 설명한 조건으로 탈취성능을 조사하였다.
그리고, 탈취율은 공기도입한 후부터 60일후의 시점을 측정하였다.
그 결과를 제3표에 표시한다.
[제3표]
[실시예 29]
실시예 26에서 얻어진 하니캄 성형체를 사용하여 다음 순서로 오존분해 촉매를 조제하였다.
상기 하니캄 성형제에 질산망간 수용액을 함침시키고 건조·소성하여, 산화물로서의 중량비로 TS-1 : 흑연 : MnO2=80 : 10 : 10의 촉매를 얻었다. 얻어진 촉매체의 비저항은 43Ω·cm였다.
조제한 촉매의 오존분해성능을 다음과 같이 하여 조사하였다.
SUS제 반응관에 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고, 오존을 50000ppm을 함유하는 수증기 포화 공기를 상온에서 유속이 1.25N㎥/hr(공간속도 10000hr-1)이 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때, 촉매온도는 80℃가 되도록 전압 및 전류를 조정하고, 3000시간 후의 오존분해율을 구하였던바, 100%가 분해되어 있었다.
[실시예 30]
실시예 29에서 조제한 촉매를 사용하여 하기의 조건으로 오존분해성능을 조사하였다.
SUS제 반응관에 실시예 4에서 얻은 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고, 오존을 5000ppm 함유하는 수증기 포화공기를 상온에서 유속이 0.25N㎥/hr(공간속도 2000hr-1)이 되도록 상기 촉매에 도입하였다.
이때, 1일 1회의 비율로 촉매를 110℃로 30분간 가열하고 오존분해를 정지하는 일없이 촉매재생을 실시하였다.
오존분해율은 공기도입후 120일째의 통전가열 직전의 시점을 측정하였다.
그 결과, 99.9%라는 높은 분해율을 나타내었다.
[실시예 31]
가스의 흐름방향에 대하여 촉매체, 흡착제, 촉매체로 순차 배열하여 이루어지는 장치를 사용하여 탈취시험을 행하였다. 흡차제로는 TiO2-SiO2복합산화물 하니캄 성형체 125ml을, 촉매체로서는 실시예 26으로 조제한 통전가열촉매 125ml를 2개 사용하였다. 그리고, 흡착제는 다음과 같이 하여 조제하고 탈취시험은 하기의 방법에 따랐다.
흡착제의 조제
상기 TS-1 분말 10kg에 적당량의 물을 첨가하고 니더로 잘 혼합하여 혼련기에 의하여 충분히 혼련하여 균일한 혼련물을 압출성형기로 외형이 세로 50mm, 가로 50mm, 길이 50mm의 격자형 하니캄(두께 0.3mm, 눈간격 1.4mm)로 성형하고, 150℃로 5시간 건조한 후 300℃로 2시간 공기분위기하에서 소성하여 흡착제를 얻었다.
탈취시험
정화조로부터 배출되는 악취가스를 1.25㎥/hr의 유량으로 상온에서 장치내에 2시간 흡입하고, 그후 팬을 정지하여 유량을 0로 하고, 촉매를 통전가열하여 촉매온도를 300℃까지 승온하고 그대로 20분간 유지하였다.
그후 통전을 정지하고, 팬을 작동시켜 유량을 1.25㎥/hr에 되돌려 상온에서 흡인하였다.
이상의 사이클을 1사이클로 하여 10사이클 후의 출구가스의 취기를 조사하였다. 취기의 강도는 사람의 코에 의한 관능시험을 행하여 6단계 취기강도 표시법으로 나타내었다.
그 결과를 제4표에 도시하였다.
그리고, 제4표에는 비교예로서 정화조로부터 배출되는 악취가스를 1.25㎥/hr의 유량으로 촉매를 통전가열하지 않고 상온에서 장치내에 흡착한 경우의 결과에 대해서도 표시하였다.
[제4표]
0 : 냄새없음
1 : 겨우 감지할 수 있을 정도의 냄새
2 : 무슨 냄새인지 알 수 있을 정도의 냄새
3 : 쉽게 감지할 수 있을 정도의 냄새
4 : 강한 냄새
5 : 강렬한 냄새
제4표로부터 명백하나, 본 발명 방법에 의하면 장시간에 걸쳐 안정되고 높은 탈취효율을 얻을 수 있다. 이에 대하여 비교예의 경우에는 7시간 후부터 서서히 냄새가 나기 시작하여 8시간 후에 강한 냄새가 확인되었다.
[실시예 32]
실시예 29로 조제한 촉매를 사용하여 하기의 순서로 본 발명의 흡착·연소분해를 실시하고, 그 효과를 확인하였다.
SUS제 반응관에 상기 격자형 하니캄 촉매를 125cc 충전하고 트리메틸아민 1ppm를 함유하는 공기를 상온에서 유속이 2.5N㎥/hr(공간속도 20000hr-1)가 되도록 상기 촉매의 아래쪽으로부터 도입하고, 3시간 유통한 후 공기의 도입을 정지함과 동시에 촉매를 250℃로 30분간 가열하고, 촉매에 흡착하고 있는 트리메틸아민을 산화연소분해하였다.
공기의 도입후, 승온가열시의 트리메틸아민의 탈리·방산상태를 실시예 31에서 설명한 관능시험에 의하여 조사하였다.
그 결과를 제5표에 표시한다.
그리고, 제5표에는 같은 촉매를 사용하여 공기를 윗쪽으로부터 도입한 경우(다른 조건은 같다)의 결과에 대해서도 비교예로서 표시하였다.
제5표에서 명백한 바와 같이 본 발명을 실시한 경우가 가장 높은 분해율을 나타내고 있는 것을 알 수 있다.
[제5표]
Claims (16)
- MnO2를 Ti와 Si의 2원계 복합산화물, Ti와 Zr의 2원계 복합산화물 및 Ti,Si,Zr의 3원계 복합산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 무기담체에 담지하여 이루어지고, 일체화 성형하여 직접 통전가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 촉매체.
- MnO2외에, Fe,Co,Ni,Cu,Ag,Au,Pt,Pd 및 Rh로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를, Ti와 Si의 2원계 복합산화물, Ti와 Zr의 2원계 복합산화물 및 Ti,Si,Zr의 3원계 복합산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 무기담체에 담지하여 이루어지고, 일체화 성형하여 직접 통전가열할 수 있는 것을 특징으로하는 촉매체.
- 하기 (a)~(c)의 성분으로 이루어짐과 동시에, 직접 통전가열할 수 있는 촉매체인 것을 특징으로 하는 촉매체.(a) Ti,Si,Al,Mg 및 Zr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소로 이루어지는 촉매성분.(b) Mn,Fe,Co,Ni,Ag,Au,Pt,Pd 및 Rh로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소로 이루어지는 촉매성분.(c) 금속분, 금속섬유, 흑연 및 활성탄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 도전체.
- 제3항에 있어서, 촉매성분(a)가 Ti와 Si의 2원계 복합산화물, Ti와 Zr의 2원계 복합산화물 및 Ti,Si,Zr의 3원계 복합산화물의 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 촉매체.
- 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 기재된 촉매체를 직접 통전가열하면서 그 촉매체에 악취성분 함유기체를 도입하여, 악취성분을 접촉산화하여 제거하는 것을 특징으로 하는 탈취방법.
- 제5항에 있어서, 촉매체의 직접 통전가열온도를 100~400℃로 하는 것을 특징으로 하는 탈취방법.
- 제5항에 있어서, 촉매의 가열을 간헐적으로 행하는 것을 특징으로 하는 탈취방법.
- 제7항에 있어서, 촉매체의 직접 통잔 가열온도를 100~400℃로 하는 것을 특징으로 하는 탈취방법.
- 악취성분 함유가스 중에 오존을 도입하여, 촉매의 존재하에 악취성분을 분해처리하는 방법에 있어서, 상기 촉매로서, 제1항,제2항,제3항 또는 제4항에 기재된 촉매체를 사용하여, 그 촉매체를 직접 통전가열하여 재생하면서 탈취를 행하는 것을 특징으로 하는 탈취방법.
- 제9항에 있어서, 촉매체의 직접 통전가열온도를 100~400℃로 하는 것을 특징으로 하는 탈취방법.
- 제1항, 제2항,제3항 또는 제4항에 기재된 촉매체를 직접 통전가열하면서, 그 촉매체에 오존 함유기체를 도입하여 오존을 접촉분해하는 것을 특징으로 하는 오존 분해방법.
- 제11항에 있어서, 촉매체의 직접 통전가열온도를 50~400℃로 하는 것을 특징으로 하는 오존 분해방법.
- 제11항에 있어서, 촉매체의 가열을 간혈적으로 행하는 것을 특징으로 하는 오존 분해방법.
- 제13항에 있어서, 촉매체의 직접 통전가열온도를 50~400℃로 하는 것을 특징으로 하는 오존 분해방법.
- 피흡착성 함유가스를 처리하는 방법에 있어서, 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 기재된 촉매체를 사용함과 동시에, 가스체의 흐름방향의 상류측으로부터 촉매체, 흡착제 및 촉매체를 이 순서로 배열하는 구성을 채용하고, 피흡착성분 함유가스를 흡착제에 도입하여 흡착제 또는 흡착제와 촉매체에 피흡착성분을 흡착시키는 공정과, 흡착제 및 촉매체를 승온시켜서 흡착제로부터 탈착된 피흡착성분을 촉매체에 접촉시켜, 그 피흡착성분에 촉매작용을 받게 하는 공정을 반복하여 행하는 것을 특징으로하는 흡착·연소분해방법.
- 흡착기능을 갖춘 촉매체에 피흡착성분을 흡착한 후 가열하여 그 피흡착성분을 탈착함과 동시에, 촉매작용을 받게 하여 연소분해하는 방법에 있어서, 제1항,제2항,제3항 또는 제4항에 기재된 촉매체를 사용하여, 그 촉매체를 가스체의 흐름방향이 상하방향이 되도록 배치함과 동시에, 피흡착성분의 흡착공정을 실시할 때에는 피흡착성분 함유가스를 팬에 의하여 상기 촉매체에 대하여 아래쪽으로부터 도입하고, 한편 피흡착성분을 탈착시켜서 연소분해할 때에는 촉매체를 승온시킴과 동시에, 상기 팬의 운전을 정지하거나, 또는 팬의 회전수를 낮춤으로써 약풍으로 하여, 피흡착성분이 미연소인체로 외부에 방출되는 것을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 흡착·연소분해방법.
Applications Claiming Priority (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-120052 | 1989-05-11 | ||
| JP1120052A JPH0738936B2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | オゾン分解方法 |
| JP1140052A JPH06104184B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 脱臭方法 |
| JP1-140052 | 1989-05-31 | ||
| JP1175321A JPH0738937B2 (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 脱臭方法 |
| JP1-175321 | 1989-07-06 | ||
| JP1278084A JPH03137942A (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 触媒体 |
| JP1-278084 | 1989-10-24 | ||
| JP1-292969 | 1989-11-09 | ||
| JP1292969A JPH03154618A (ja) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | 吸着・燃焼分解方法 |
| JP1303903A JPH03161025A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 吸着・燃焼分解方法 |
| JP1-303903 | 1989-11-21 | ||
| JP1-312325 | 1989-11-30 | ||
| JP1312325A JPH03169341A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 触媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR910002506A KR910002506A (ko) | 1991-02-25 |
| KR950003412B1 true KR950003412B1 (ko) | 1995-04-12 |
Family
ID=27565878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019900006705A KR950003412B1 (ko) | 1989-05-11 | 1990-05-11 | 촉매체 및 그 촉매체의 사용방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5472676A (ko) |
| EP (1) | EP0399302B1 (ko) |
| KR (1) | KR950003412B1 (ko) |
| CA (1) | CA2016576A1 (ko) |
| DE (1) | DE69021267T2 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200034253A (ko) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 한국화학연구원 | 오존 저감용 촉매와 그 제조방법 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2052395A1 (en) * | 1990-09-29 | 1992-03-30 | Sadao Terui | Catalyst and a method of preparing the catalyst |
| EP0745416B1 (en) * | 1995-06-02 | 2003-09-17 | Corning Incorporated | Device for removal of contaminants from fluid streams |
| SG52935A1 (en) * | 1996-03-25 | 1998-09-28 | Matsushita Electric Works Ltd | Garbage disposal apparatus |
| US5951957A (en) * | 1996-12-10 | 1999-09-14 | Competitive Technologies Of Pa, Inc. | Method for the continuous destruction of ozone |
| JPH11319558A (ja) * | 1998-05-13 | 1999-11-24 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | シアンヒドリンの水和触媒 |
| AU2857400A (en) | 1999-01-25 | 2000-08-07 | 3M Innovative Properties Company | Method of applying adhesive coated film |
| KR100451646B1 (ko) * | 2000-01-05 | 2004-10-08 | 니폰 쇼쿠바이 컴파니 리미티드 | 배수처리용 촉매, 그의 제조방법 및 배수의 처리방법 |
| GB0028240D0 (en) * | 2000-11-20 | 2001-01-03 | Johnson Matthey Plc | Three-way catalyst composition |
| US20070060472A1 (en) * | 2003-04-29 | 2007-03-15 | Johnson Matthey Public Limited Company | Manganese ozone decomposition catalysts and process for its preparation |
| US20090205947A1 (en) * | 2005-02-10 | 2009-08-20 | John Barkanic | Method for the reduction of malodorous compounds |
| US8778122B2 (en) | 2006-06-29 | 2014-07-15 | 3M Innovative Properties Company | Adhering graphic films on irregular substrates |
| DE102008059165A1 (de) | 2008-11-24 | 2010-05-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauteil mit einer katalytischen Oberfläche, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung dieses Bauteils |
| GB0822479D0 (en) | 2008-12-10 | 2009-01-14 | Johnson Matthey Plc | Improvements in catalysts |
| CN102247757A (zh) * | 2010-05-17 | 2011-11-23 | 李弘基 | 一种在强磁磁场作用下催化分解臭氧的新方法 |
| DE102010021554A1 (de) | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauteil mit einer katalytischen Oberfläche, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung dieses Bauteils |
| DE102010021553A1 (de) | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauteil mit einer katalytischen Oberfläche, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung dieses Bauteils |
| US10933159B2 (en) | 2017-03-16 | 2021-03-02 | Bluezone Ip Holding Llc | Air treatment method |
| US10933158B2 (en) * | 2017-03-16 | 2021-03-02 | Bluezone Ip Holding Llc | Air treatment system and method of use |
| CN110773160A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-02-11 | 河北科技大学 | 臭氧氧化催化剂及其制备方法和应用 |
| CN116273027B (zh) * | 2023-05-19 | 2023-08-18 | 生态环境部华南环境科学研究所(生态环境部生态环境应急研究所) | 一种抗硫型烟气臭氧分解催化剂及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH332799A (de) * | 1953-07-03 | 1958-09-30 | Oxy Catalyst Inc | Kontaktkatalysator |
| US4092227A (en) * | 1971-11-11 | 1978-05-30 | Battelle Development Corporation | Process for catalyzing chemical reactions |
| FR2218935A1 (en) * | 1973-02-22 | 1974-09-20 | Pro Catalyse | Reducing nitrogen content of a gas - using refractory oxide, nickel and copper catalyst |
| GB1492880A (en) * | 1975-09-25 | 1977-11-23 | British Petroleum Co | Olefins production |
| DE2852716C2 (de) * | 1978-12-06 | 1981-01-08 | Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung von Butan-2.3-dion |
| JPS5660647A (en) * | 1979-10-23 | 1981-05-25 | Tdk Corp | Catalyst element |
| GB2067912A (en) * | 1980-01-21 | 1981-08-05 | Uop Inc | Catalysts for removal of ozone from the atmosphere |
| BE881318A (fr) * | 1980-01-24 | 1980-05-16 | Beer Henri B | Desozonisator |
| US4350613A (en) * | 1980-03-11 | 1982-09-21 | Matsushita Electric Industrial Company, Limited | Catalyst for purifying exhaust gases and method for manufacturing same |
| US4582677A (en) * | 1980-09-22 | 1986-04-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method for producing honeycomb-shaped metal moldings |
| US4477418A (en) * | 1983-08-23 | 1984-10-16 | Union Carbide Corporation | Process for adsorption |
| DE3334992A1 (de) * | 1983-09-28 | 1985-04-25 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren und vorrichtung zur entfernung von geruchsstoffen aus zuluft von fahrzeugkabinen |
| US4957710A (en) * | 1985-01-11 | 1990-09-18 | Toyota Motor Corporation | Catalytic combustion type exhaust gas processing device and drying furnace for use in coating utilizing the same |
| JPS62201648A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-05 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | オゾン分解触媒 |
| DE3778611D1 (de) * | 1986-07-25 | 1992-06-04 | Mitsubishi Petrochemical Co | Methode, stickoxide in abgasen zu entsticken. |
| EP0275620B1 (en) * | 1987-01-21 | 1992-08-12 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Method and catalyst for purification of gas |
| EP0290076A3 (en) * | 1987-05-06 | 1989-09-27 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Process for the preparation of sialon products |
| GB8722847D0 (en) * | 1987-09-29 | 1987-11-04 | Electricity Council | Performing endothermic catalytic reactions |
| EP0388094A1 (en) * | 1989-03-10 | 1990-09-19 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd., | Methods of ozone decomposition and catalyst structures used therein |
| US5158654A (en) * | 1989-05-19 | 1992-10-27 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | Ozone decomposing reactor and regeneration thereof |
-
1990
- 1990-05-10 DE DE69021267T patent/DE69021267T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-10 EP EP90108817A patent/EP0399302B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-11 KR KR1019900006705A patent/KR950003412B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-05-11 CA CA002016576A patent/CA2016576A1/en not_active Abandoned
-
1992
- 1992-08-24 US US07/933,568 patent/US5472676A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200034253A (ko) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 한국화학연구원 | 오존 저감용 촉매와 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0399302A2 (en) | 1990-11-28 |
| EP0399302B1 (en) | 1995-08-02 |
| DE69021267T2 (de) | 1995-12-21 |
| DE69021267D1 (de) | 1995-09-07 |
| CA2016576A1 (en) | 1990-11-11 |
| EP0399302A3 (en) | 1991-09-18 |
| US5472676A (en) | 1995-12-05 |
| KR910002506A (ko) | 1991-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR950003412B1 (ko) | 촉매체 및 그 촉매체의 사용방법 | |
| EP0398766B1 (en) | Ozone decomposing | |
| EP1326701A1 (en) | Catalyst for destruction of co, voc, and halogenated organic emissions | |
| JP5607131B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| US5002920A (en) | Catalyst for ozone decomposition | |
| JP3404739B2 (ja) | フィルタ、並びにそれを用いた空気清浄機及びエアーコンディショナー | |
| JP2001187343A (ja) | 常温浄化触媒およびその使用方法 | |
| KR0154982B1 (ko) | 냄새성분을 함유한 가스의 산화분해용 촉매 | |
| JPH10296087A (ja) | 脱臭触媒及びその製造方法 | |
| JPH05285387A (ja) | 排ガス浄化触媒及び方法 | |
| JP5503155B2 (ja) | 一酸化炭素除去フィルター | |
| JP4780490B2 (ja) | 活性炭フィルタ | |
| JPH10290933A (ja) | 脱臭触媒及びそれを用いた脱臭フィルター及びそれを用いた脱臭器 | |
| KR20120096171A (ko) | 유해 가스 제거를 위한 저온산화용 촉매 및 그 제조방법 | |
| JP3546766B2 (ja) | 脱臭触媒 | |
| JP5706476B2 (ja) | 一酸化炭素酸化触媒、及びその製造方法 | |
| JPH02251226A (ja) | 空気清浄器 | |
| JPH09313935A (ja) | 低級アルデヒド化合物の除去触媒および除去方法 | |
| JPH06104184B2 (ja) | 脱臭方法 | |
| JPH03169341A (ja) | 触媒体 | |
| JPH09154927A (ja) | 脱臭体 | |
| KR20030023344A (ko) | 천연망간광석 촉매를 이용한 오존 제거 방법 | |
| JP2827627B2 (ja) | 脱臭触媒体 | |
| JPH10290921A (ja) | 脱臭触媒フィルター及びこれを用いた脱臭器 | |
| JPH0616849B2 (ja) | 有害成分および悪臭成分を含有するガスを処理する触媒 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |