TW460332B - Catalytic compositions and methods for suppression of halogenation of organic compounds with oxidation products of halogenated organic compounds in gaseous emission streams - Google Patents

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經濟部中央標準扃員工消費合作社印製 4 6 03 3 2 Λ7 _ Β7五、發明説明（1 ) 發明背景 發明範圃 本發明係關於用於含碳排放氣流之催化性氧化作用的 方法及組成物 > 特指包括鹵化化合物的含碳排放氣流。 相關技藝的說明 近年來，含有揮發性有機化合物之排放氣流的處理口 益爲人重視。熱锻燒、催化性氧化作用及吸附作用常用於 去除該等污染物熱鍛燒需要高操作溫度及高資本設備。 如果氣流亦包括鹵化化合物，則熱锻燒在某些操作條件下 可能會釋出毒性鹵化化合物。在某些情況中，可以利用吸 附劑（例如碳）的吸附作用作爲替代；似是，此…方法無 法破壞污染物，而僅能將其提濃。此外，氣態組份的波動 濃度亦可能對吸附效率造成負面的影響。 催化性氧化作用能以效率且經濟的方式破壞有·機排放 氣流。與熱鍛燒法相較，其操作時使用較低的溫度及較短 的滯留時間並且僅需使用由較不昂貴之材料製成的較小反 應器。 用於非鹵化及鹵化有機化合物之催化性氧化作用的方 法在本技藝中早已爲人熟知。例如，G . C . Bond及N . Sadeghi在其論著”Catalyzed .Destruction of Chlorinated Hydrocarbons" J Appl . Chem . B iotechnol .，1975,25,241-248中提及氯化烴被r氧化鋁觸媒上的鉑轉化成H C 1及 C 0 2 。 (請先聞讀背面之注意事項阼填寫本頁) -裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家楳準（CNS > A4见格（210X297公釐） -4- 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印裝 :: 03 3 2 a? B7 五、發明説明（2 ) U . S . Patents 3，972，979 及 4，053， 5 5 7提及鹵化烴被氧化鉻或以boehmhe爲載體的餡所氧化 而發生的分解作用。 U.S. Patents 4 059 1 675 ' 4 1 059 · 6 7 6及4 > 0 5 9 ，6 8 3提及用以分解鹵化有機化合 物的方法，其在溫度至少爲3 5 Ot：且有氧化劑存在的條 件下使用分別含有釕、釕-鉑及鉑的觸媒。 James J . S p i v y 的論著，"C o m p 1 e t e C at a 1 y t i c ◦ x i d a t i ο η of Volatile 0!'ganics",Ind . Eng Chem . Res · 1 1987 ，2 6，2 1 6 5 — 2 1. 8 0，是關於揮發性有機化合物 之多相催化性氧化作用的文獻冋顧。 S . Chatterjee及 H . L Green在其論著"Oxidative Catalysis by Chlorinated Hydrocarbons by Metal -Load Acid Catalysts".Journal of Catalysis' 1 9 9 1 * 1 3 0 » 7 6 —8 5中報導以承載的沸石觸媒H - Y、C r 一 Y、及 C e — Y實施空氣中二氯甲烷之催化性氧化作用的研究結 果。 PCT international application No* PCT/US 9 0 / 0 2 3 8 6提及以含有二氧化鈦作爲催化組份的觸媒轉化 或破壞包括有機鹵化物之有機化合物的催化性方法。較佳 的觸媒亦含有氧化釩、氧化鎢' 氧化錫、及至少…種選自 包含鉑、鈀、及铑的貴金屬其特徴爲氧化釩、氧化鎢及貴 金屬係均勻地分散於二氧化鈦上。 U . S . Pat . No . 5，2 8 3，〇 4 1 (此案亦隸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁 裝. 訂 本紙張尺度通用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210 X 2517公釐） -5- 經濟部中央標率局員工消费合作社印製 ° 03 3 2 at __ B7__ 五、發明説明（3 ) 屬於本發明之委託人）揭示用以處理氣流的氧化觸媒，該 氣流含有選卩』包含鹵化有機化合物、其他有機化合物及其 混合物的化合物：觸媒包含核心材料，其由氧化锆及一或 多種錳、鈾或鈷的氧化物構成並有氧化釩且骰好有鉑族金 屬分散於核心材料上，此案並倂於本文中以爲參考。 U . S . Patent 5，6 4 3，5 4 5 (此案亦隸屬於 本發明之委託人）係關於以澱積於高酸性及/或低酸性載 體上.的催化性材料對含有鹵化有機化合物及揮發性有機化 合物（V Ο C s )之氣流所實施的處理，此案並倂於本文 中以爲參考。 U S . Patent Nos. 5，578，283 及 5，6 5 3 ’ 9 4 9 (此案亦隸屬於本發明之委託人）係關於含 有鹵化有機化合物、非鹵化有機化合物、一氧化碳或其混 合物之氣體的處理。用於處埋的觸媒組成物包含至少一種 鈾族金屬、氧化銷及至少一種錳、鈽或鈷的氧化物。所揭 示的Μ —組成物使用前述的組份但是在用以處理含有至少 一種漠化有機化合物之氣流的方法中該組成物實質上不含 釩，此案並倂於本文I丨|以爲參考u 在中請中並共同Μ名的u · S . Patent Application N〇- 09/173，893(1998 年 10 月 16 日提 出申請）揭示在有機矽酸鹽化合物存在下用於V 〇 C及 C 〇之氧化作用的觸媒。該觸媒的特色包括催化基質包含 小低於約6 0重量百分比的氧化銘。 雖然前述的參考文獻對川以處理含有含碳化合物及鹵 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本K ) .裝· T -5)¾ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚） -6- A7 4 6 03 3 2 B7 五、發明説明（4 ) 化有機化合物之氣流的方法及組成物提出說明，但是其對 排放氣流（特別是含有鹵化有機化合物及非園化奋機化合 4物（例如甲烷及苯菱者）處理期問可能產生的問题則未提 及》例如，製造對酞酸時所產生的排放氣通常含有一.氧化 碳、甲烷、甲蕋溴、及烴類如苯及甲苯。經發現當觸媒老 化時 > 其催化效率會降低’爲了補償此降低的效率，會將 製程溫度提高以完成所欲的催化作用。然而，就對酞酸的 製造而言，提高的製程溫度會以不利的方式也成中烷的溴 化作用及苯的溴化作用。例如，經發現苯的溴化作用在低 至3 0 0 °C的溫度下即發生並且當使）丨j以鉛爲基底的觸媒 時Ψ烷的没化作用托低节4 2 0 °C的溫度下即發化。φ烷 的溴化作用對甲S溴的總轉化產生不利的效應。此外，苯 的溴化作用會生成溴苯、二溴苯、及四溴苯。生成該等溴 化苯的不利效應在於該等化合物係以固相生成因而造成製 程管線的泥塞或堵塞。 爲了解決前述的問題，本發明提出用以氧化非鹵化及 丨翻化有機化合物並抑制其他的氣流化合物（例如Ψ烷及苯 )因鹵化化合物的氧化產物而發生鹵化作用的力法與催化 性組成物》 發明槪述 本發明係關於用以處理含有鹵化化合物及含碳化合物 之氣流的觸媒組成物及方法。 本發明的一個實施例係關於用以氧化鹵化及非鹵化有 (請先閲讀背面之注意事項再填本頁) •裝 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度通用中國國家標準{ CNS )从规格（2ΐ〇χ 297公釐） -7- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 6 03 3 2 A7 B7 五、發明说明（5 ) 機化合物並抑制非幽化化合物因鹵化揮發性有機化合物的 氧化產物而發生鹵化作川的方法其包含以下的步驟：（a )提供包含鹵化及非鹵化有機化合物的氣流：及（丨））將 氣流與有效他化m的組成物接觸，紹成物包含位於高表面 積氧化鋁載體上的鉑、鈀、或其混合物，其中氧化鋁爲鹼 土金屬氧化物及稀土金屬氧化物所安定，並且實贾上不含 三氧化二鈽。 本發明的另一實施例係關於用以氧化幽化及非鹵化有 機化合物的方法其含以下的步驟：（a )提供包含鹵化及 非鹵化有機化合物的氣流；及（b )將氣流與有效催化量 的組成物接觸，組成物包含浸滲至卨表丽桢氧化鋁中的鉑 、鈀、或其混合物，氣化鋁已先和本體氧化鈽混合》 本發明的另一實施例係關於用以氧化鹵化及非鹵化有 機化合物並抑制非鹵化化合物闪鹵化有機化合物的氧化產 物而發生鹵化作用的方法其包含以下的步驟：（a )提供 含有鹵化及非鹵化有機化含物的氣流：（b )將氣體與有 效催化量的組成物接觸並使氣體氧化 > 組成物包含位於氧 化鋁、三氧化二鈽、二氧化鈦 '二氧化矽、氧化錳、氧化 鈷或者其混合物或複合物載體上的鉑、鈀或其混合物；及 (c )將步驟（b )經氧化的氣體和有效催化量的組成物 接觸，組成物包含位於高表面積氧化鋁載體上的鉑、鈀、 或其混合物，其中氧化鋁爲鹼土金屬氧化物及稀土金屬氧 化物所安定，並且實赞上不含三氧化二鈽。 另一實施例係關於用以氧化氣態鹵化及非鹵化有機化 本紙張尺度適用中國國家搮隼（CNS ) A4規格（2Ι〇Χ297公釐） -8 - (請，先間讀背面之注意事項#填寫本頁〕 •裝. 訂 經濟部中央標準局貝Η消费合作社印裝 4 6 033 2 A7 __ B7 五、發明説明（6 ) 合物的觸媒，其包含位於高表面積氧化鋁載體上的鉑、鈀 、或其混合物，其中氧化鋁爲鹼土金屬氧化物及稀土金屬 氧化物所安定，並且實質上不含三氧化二鈽。 另一·實施例係關於用以氧化氣態鹵化及非鹵化有機化 合物的觸媒，其包含浸滲至高表面積氧化鋁中之有效催化 量的鈾、鈀、或其混合物，氧化鋁已先和本體氧化姉混合 0 本發明之另一實施例係關於用以氧化氣態鹵化及非鹵 化有機化合物的觸媒，其包含：第一區觸媒，由位於氧化 鋁、三氧化二鈽、二氧化鈦、二氧化矽、氧化錳、氧化銷 或者其混合物或複合物載體上的鉑、鈀、或其混合物構成 :及第二區觸媒，由位於高表面積氧化鋁載體上的鈉、鈀 或其混合物構成，K中氧化鋁爲鹼土金屬氧化物及稀土金 屬氧化物、及/或其混合物所安定並且實質上不含三氧化 二铈。 本發明的優點包括在非鹵化及鹵化有機化合物氧化的 同時非鹵化化合物和_化有機化合物之氧化產物在4 〇 〇 至5 5 0 °C間發生的鹵化作用亦得到抑制。另一優點爲本 發明之觸媒即使在潮濕的環境中（例如在含有1 0質最％ 以上之蒸汽的氣流環境中）仍具有良好的效能。 附圖槪述 圖1顯示本發明之鹵化抑制觸媒的苯及甲基溴轉化率 (請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁} —裝·

-1T 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -9- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 6 03 3 2 A7 B7 五、發明説明（7 ) 圖2顯示本發明之新穎氧化觸媒的苯及甲基溴轉化率 0 圖3顯示當Μ 1及圖2的觸媒組合時苯及甲基溴的轉 化率。 圖4顯示非本發明之-部份的觸媒與本發明之鹵化抑 制觸媒的比較效能。 圖5顯示非本發明之一部份的觸媒與本發明之新顆氧 化觸媒的比較效能。 較佳實施例的説明 本發明係關於用以處埋氣流的催化性組成物及方法， 氣流含有至少一·種含碳化合物（包括選肉有機化合物及/ 或一氧化碳的化合物）與至少一種含囪素的化合物，特指 鹵化有機化合物。無機氣態構成物（例如氮氣）及微量的 空氣構成物亦可存在u 非鹵化有機化合物包括含碳的分子例如脂族及環狀分 子。該等化合物可以包括烴分沪，以及含有碳及非碳原子 的雜分子。 含鹵素或鹵化的化合物係指分子中具有至少·個幽原 子的化合物。鹵化有機化合物亦稱爲有機鹵化物^係指分 子中具有至少一個鹵原子的任一有機化合物。 就本發明的卩:丨的而言，揮發性有機化合物（v 0 c ‘ s )係指具苻足夠高之蒸氣壓而以蒸汽存在於周透空氣中並 H.會在熱及陽光的存在下興氮氧化物在大氣中反應而生成 (#先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 本紙張尺度適用中國國家梯芈（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 4^ 03 3 2 -- Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（8 ) 臭氣的有機化合物，且包括鹵化及非鹵化揮發性有機化合 物。 依據本發明，至少某些內含於導入氣流中的有機化合 物及/或一氧化碳在氣氣的存在下被本發明之觸媒與方法 轉化成相對無毒的化合物，例如C 〇 2及Η 2 0。最好有基 於起始濃度至少6 〇 %的有機化合物被轉化並以實質上所 有的有機化合物均被轉化爲更佳„至少某些內含於導入氣 流中的幽化有機化合物被轉化成諸如C 0 2 ' Η 2 〇及鹵分 子（c 1 2、Β 2等）及/或氫鹵酸（例如H c 1 、 Η B r等）等化合物，並且最好有甚於起始濃度至少 6 0 %的有機化合物被轉化並以實質上所有的有機化合物 均被轉化爲更佳。鹵分子及氫鹵酸可藉習知的滌氣技術白 氣流中去除。洛詞”鹵化化合物的氧化產物”係用以包括鹵化 有機化合物氧化期間生成的中間氧化產物例如自由基及/ 或親電子基。 在本文中，名詞混合物係用以說明僅爲節單混合物的 組份，意指當混合物以諸如X -光繞射（X R D )技術檢 視時’個別混合物組份的不同特性可以辨識》名詞複合物 係用以說明以下的情況，即當組份結合時其使得X R D分 析僅顯示單一的新化合物，即混合物組份的個別特性不再 具有可辨識性。 用語'’實質上不含三氧化二鈾”係用以說明不會對鹵化 抑制觸媒之效能造成決定性影響之三氧化二鈽的量。雖然 觸媒以不含任何可偵測量的三氧化二姉爲較佳，但是只耍 (請，先閲讀背面之注意事項再填寫本f) --=6 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS丨A4現格（210X297公釐） -11 - D 03 3 2 at B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 觸媒含有低於1 Μ量％的三氧化二姉則其仍應視爲"實質上 不含三氧化二鈽u。 處化抑制觸媒 本發明之觸媒可有效抑制非鹵化有機化合物因鹵化化 合物之包含鹵素的氧化產物（即，鹵分子、6由基、離子 性分子）而發生的鹵化作用，其在後文中並稱爲鹵化抑制 觸媒。該等觸媒包含高表面積氧化鋁載體上之葙效催化量 的鈀及/或鉑，且氧化鋁爲鹼土金屬氧化物及稀土金屬氧 化物所安定並且其實質上不含三氧化二鈽。 觸媒負載屮鈀的有效催化量通常爲1至3克/立方呎 ’並以1 . 5至2 · 5克/立方呎爲較佳，以1 . 7至 2 . 0克/立方呎爲锻佳》 鈀可以高表面積氧化鋁爲戰體。名詞高表_積係用以 說明包含至少8 0平方米/克的表而積，其通常爲8 0至 3 0 0平方米/克，並以1 5 0至2 5 0平方米/克爲較 估。 氧化鋁爲鹼土及稀土金屬氧化物所"安定”或”促進"。名 詞’’安定”或促進”係用以說明習知可改善觸媒層的耐熱性並 且又不會對經催化或安定之戦體材料的結構或活性造成不 利影響的材料。最爲有用的鹼土及稀土金屬氧化物爲鈣、 鋇、緦、鐳、鑭、鐯或鈸的氧化物，及其組合物。較佳者 爲鋇、緦、鑭、鈸的氧化物，及其混合物。 鹵化抑制觸媒通常由1至2 0質置％的鈀及/或鉑（ (請，先閱讀背面之注意事項再填湾本頁) •逢· -ιό 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） -12 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印敢 4 6 Q 3 3 2 Λ7 B7 五、發明説明（1〇 ) 以2至1 0質量％爲較佳）；4 0至9 0質量％的氧化鋁 (以5 0至7 0質量％爲較佳）；1至4 0質量％的鹼土 及稀土金屬氧化物（以5至3 0質量％爲較佳）構成。 m氧化觸媒 在實施本發明時，經發現最好使用輔助氧化觸媒。使 用輔肋氧化觸媒與僅使用鹵化抑制觸媒相較，前者可使鹵 化及非鹵化有機化合物的氧化作用在較寬廣的溫度範圍內 進行。 本發明的輔助氧化觸媒包含有效催化量的鈀及/或鉑 。觸媒負載中鈀或鉑的有效催化量通常爲2 0至3 0 〇克 /立方呎，並以5 0至2 5 0克/立方呎爲較佳，以 1- 0 0至2 0 0克/立方呎爲最佳。 鈀及/或鉑可以諸如氧化鋁、二氧化二姉、二氧化鈦 、二氧化矽、錳、氧化銷、及其混合物等材料爲載體。適 宜的載體材料尙包括以下的複合物，即氧化鋁與氧化銷； 猛與氧化銷；氧化锆與三氧化二姉；氧化銷與二氧化矽； 氧化鋁與Ξ—氧化二铈；及氧化鋁與鋇及鑭的複合物。較佳 的複合物是錳與氧化鍩的複合物。 適宜之輔助氧化觸媒的實例可參見u . S . Patent

Nos-5>283-0 4 1；5>578>283：5>6 4 3 ’ 5 4 5 ;及5，6 5 3，9 4 9，其揭示並倂於本 文中以爲參考。 咸信爲新穎且意外發現其在高濕度環境下（> 丨〇質 本紙張尺度適用中國固家標準{ CNS ) A4说格（210X297公釐） (銪先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. -10 絰濟部中央標準局員工消費合作社印策 6 03 3 2 a? -----__ B7 _ 五、發明説明（11 ) & %的蒸汽）仍具效能之最爲有用的組成物包含有效催化 量的把及/或銷，銷及/或鉛最好浸渗至稀土及驗土金屬 氧化物含里低於1質量％的高表面積氧化鋁中。將經浸滲 的氧化鋁施以球磨然後再和不同於膠態三氧化二姉（即， 以鈾爲基底的懸浮液 > 例如硝酸鈾、醋酸姉等）的本體（ 即，粉末）.一氧化一鈾混合，如下文中實例所示。 此觸媒通常由1至2 Q質量％的鈀及/或鉑（以2至 1 0質Μ %爲較佳）；4 0至9 0質量％的氧化鋁（以 5 0至7 0質Μ %爲較佳）；及丄至6 Q質量％的驗:七及 稀土金屬氧化物（以5至4〇質量％爲較佳）構成。 本發明之觸媒所使用的載體材料可以利用嫻於本技藝 之人士所熟知的方法製得，其包括物理混合、混凝作用、 共沉澱作用或者浸滲作用u藉混凝作用及共沉澱作用製得 材料的技術可參見諸如u . s . Patent 4*0 8 5*1 9 ，具並併於本文中以爲參考。藉上述方法製得的載體材料 通常爲微細粉米的型態„載體材料可以粉末型態使用。或 者粉末型態的載體材料可再製成較大的顆粒及微粒形狀。 催化材料可在載體材料製成微粒形狀之前，或者在載體成 肜爲微粒型態之後施用至戦體材料„戰體材料可以利用本 技藝中熟知的方法成形爲微粒或粒狀型態，例如壓出物、 球體及片劑。例如，經催化的載體材料可與黏合劑（例如 黏土）結合並在圓盤式製粒裝置中滾製而生成觸媒球u黏 ㈡劑的Μ可以有很大的變化範圆但爲方便計其用量通常爲 約1 〇至約3 〇 m量行分比。 本紙張尺度相巾gj时料（CNS) Α4規格（21G>< 297公着） -14- (請先聞讀背面之注意事項再填湾本頁) .装

*1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 Λ6 033 2 Α7 ______Β7_ 五、發明説明（12 ) 催化材料可以利用本技藝中熟知的方法分散至載體材 料上。較佳的方法是浸滲法，其中微粒或粉末型態的載體 材料以含有催化性金屬之可溶性化合物的溶液施以浸滲。 溶液可以是水溶液，使用有機溶劑的溶液，或者兩者的混 合液。水溶液爲較佳者。金屬的可溶性化合物在空氣中及 提高的溫度下加熱應可分解生成金屬。 適宜的可溶性鉑化合物有氯鉑酸、氯鉑酸銨、溴鉑酸 、―水合四氯化鉑、二氯化二氯羰絡鉑、二硝基二胺絡鉑 、胺增溶的氫氧化鉑。適宜之可溶性鈀化合物的實例有氯 鈀酸、氯化鈀、硝酸鈀、氫氧化二氨絡鈀、氯化四氨絡鈀 、及二乙酸四胺絡鈀。 浸滲可用方便的方法實施，即將未經催化之顆粒型態 的載體材料置於部份浸沒於加熱浴中的旋轉蒸發器中。然 後將浸滲液（其含有一·定量的所欲金屬化合物以提供成品 觸媒中所欲的氧化物或金屬濃度）加至載體材料並將混g 物冷乳（不加熱）約1 0至6 0分鐘°繼而施以加熱.並令· 溶劑蒸發。其通常需要約1至約4小時。最後將固體移出 旋轉蒸發器並在空氣中及約4 0 0 °C — 6 0 〇 t的溫度-卜· 锻燒約1至3小時》如果希望製得一個以上的催化性金展 ，则其可以同時或者依序（以任意順序）施以浸渗。 此外，亦可將粉末型態的載體材料置於行星式混合機 中並在連續攪拌的條件下加入浸滲液直到達成觸媒製造技 藝中習知的初濕狀態。然後將粉末在烘箱中乾燥4 — 8小 時並在約4 0 0 °C - 6 0 0 t下鍛燒1 — 3小時。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 「15: " ~~~~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -装 -β 460332 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 ni五、發明説明（13 ) 本發明之觸媒可以任何構形、形狀或尺寸與所欲處理 的氣體接觸。例如 '經承載的觸媒可以微粒型態方便地使 用或者經承載的觸媒可以塗層的型態澱積於固態單塊基質 上。在某些使用微粒型態的應用中最好有類蒒網之攔姐物 的存在其既允許氣流的流動又可防止固態微粒自一觸媒床 移動至另一觸媒床。 當僅需較低的質量或卷當觸媒頼粒的移動或攪動nj能 會引起經分散之金屬的磨擦、飛撒及損失，或者當高氣體 流速造成顆粒層壓降的不當增加時，最好使用単塊基材。 當使用單塊基材時，將經承載的觸媒以薄膜或塗層的型態 澱横於惰性蕋材上巾是使觸媒得到結構支擋通常是最爲力 便的作法》惰性祕材可以是任意的耐火性材料例如陶瓷或 金屬材料。基材最好不會和觸媒反應並且亦不會被與之接 觸的氣體所降解。適宜陶瓷材料的實例包括矽線石、透鋰 長石、堇青石、富鋁紅柱石、錯;石、zircon mullite、鋰輝 石、氧化鋁-鈦酸鹽等。此外，在本發明範圆內的金屬材 料包括如U , S · Patent No . 3 ，9 2 0 ，5 8 3 (其倂 於本文屮以爲參考）屮揭示的金屬及合金其貝有抗氧化性 或者员有耐高溫的能力。陶瓷材料較適於含_化有機物之 氣體的處理^ 單塊基材最好以任意的剛性單元構形使用，該構形提 供沿氣體流動方向的多數孔洞或管道。構形以蜂窩構形爲 較佳》蛑窩結構以單元型態使用，或者以複投裝置使用均 宜。蜂窩結構通常經過定向以使氣體以大致等同於蜂窩結 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -装

、1T 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4現格（210X297公釐） -16 - A7 4 6 03 3 2 ______B7 五、發明説明（14 ) 構之室或管道的方向流勋。u. S. Patent 3 > 7 8 5 - 9 9 8及U . S . Patent 3 . 7 6 7，4 5 3對單塊結構有較 爲詳細的討論’其並倂於本文中以爲參考。在較佳的實施 例中，蜂窩狀基質每平方吋截面積具有約5 0至約6 〇 〇 室。在特佳的實施例中，蜂窩狀基質每平方吋具脊約 1 0 0至約4 0 0室。 包含交叉流動型単塊的單塊基材亦屬於本發明的範圍 ’該單塊具有第一多數通路（其界定通過單塊的第一流路 )及第二多數通路（其界定通過單塊且與第一·流路隔離的 第二流路）。本發明之雙床設計的第一及第二觸媒床可分 別配置於交叉流動單塊的第-及第二流路屮。 如欲使用單塊型態，則可利用習知的方法將本發明的 各觸媒層依序澱積至單塊蜂E狀戦體上。例如，利m本技 藝中習知的方法可製得淤漿例如將適量粉末型態之本發明 經承戦的觸媒與水結合。生成的淤漿通常再施以約8至 1 8小時的球磨而製得可用的淤漿。亦可使用其他型式的 硏磨（例如衝擊式硏磨）以將硏磨時問降至約1 - 4小時 。然後利用本技藝中熟知的方法將淤漿以薄膜或塗層的型 態施用至單塊戦體上。黏著助劑例如氧化鋁、：:：氣化矽、 矽酸銷·、矽酸鋁或醋酸锆亦可視擗耍以含水淤漿或水溶液 的型態加入u習見的方法係將單塊載體浸於該淤漿中，吹 ΓΗ過量的淤漿，乾燥並在空氣中及約450°C至約600 X：的溫度下鍛燒約1至約4小時。此程序可以重溃實施直 到所欲量的本發明之觸媒澱積於該單塊蜂窩狀基材上。最 (讀先閱讀背面之注意事項再填、料本頁) •裝-

*1T 經濟部中央標準局男工消費合作社印策 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210Χ297公釐） -17- 經濟部中央標率局員工消費合作社印装 4 6 0 3 3 2 A7 B7五、發明説明（15 ) 好本發明經承載之觸媒的各層以每立方吋載體體積約1-4克承載觸媒的量（最好爲約1 5 - 3克/立方吋）存 在於舉塊載體上。 另一製法係將催化性金屬及其他視需要使用的組份分 散於單塊基材載體上，載體已藉上述的程序事先以未經催 化的載體材料施以塗覆。可以使用之催化性金屬的化合物 及分散的方法與上述者相同。在一或多種該等化合物分散 至經載體材料塗覆的蕋材上之後，經塗覆的基材即施以乾 燥並在約4 0 0 t至約6 0 0 °C的溫度下鍛燒約1至6小 時u如果需耍其他的組份，則其可以同時或者依任意順序 個別地施以浸滲。 序列觸媒床實施例 本發明的此實施例係將含有鹵化及非化有機化合物 之氣流優先和第一觸媒床接觸然後再和第二觸媒床接觸。 第一床包含上述的催化性組成物作爲輔助氧化觸媒。 第二床包含上述的催化性組成物作爲鹵化抑制觸媒-囚此，氣流優先和第一床的輔助氧化觸媒接觸然後氣 體芮和第二床的鹵化抑制觸媒接觸。 不論使用単床或雙床設計的該方法均包含氣流在約 1 0 0°C至約6 5 Ot的溫度下（最好在約i 5 0°C至約 4 5 0 t的溫度下）和第一催化床接觸。繼而和包含鹵化 抑制觸媒的第二催化床接觸。 不論使用單床或雙床設計的本發明之方法均可藉催化 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -装' ,-=3 本紙珉尺度遶用中國國家標準（匸邮>厶4規格（2丨〇父297公釐） _ 18 - A7 4 6 03 3 2 五、發明説明（16 ) β g W效地處Μ氣態非幽化脂族及環狀有機化荇物其包括 院類、嫌烴類及雜化合物。常現於工業製程之廢氣流中的 該等化合物其特定實例包括苯、甲苯、二甲苯、酚、乙醇 、乙酸甲醋、甲酸甲酯、異丙胺、酞酸丁酯、苯胺、甲醛 、Ψ乙酮、丙酮等。 不論使用單床或雙床裝置的本發明之方法均可有效地 處理內含於導入氣流中的....氧化碳。.氧化碳可以是氣流 中唯…的含碳化合物或者C 0可以是亦包含其他含碳化合 物及/或鹵素化合物之氣流中的一個組份。 可藉第二觸媒之催化反應施以處理的有機鹵化物包括 鹵化化合物例如鹵化奋機化合物。可被反應之_化化合物 的 '些特定實例包括g苯、四氯化碳、氯仿、i；i.i基a、氯 乙烯、二氯甲烷、乙蕩氯、仲乙甚二氯、亞乙骚二氯、1 ，：1 ，2 -三氯丨1丨烷、1 ，1 ，1 一三氯L:| i烷、Ψ蕋溴、 伸乙基二溴、三氯乙烯、四氯乙烯 '多氯聯苯、-一氯三氟 甲烷、二氯二氣甲烷、1 -氯丁烷 '乙基溴、二铤氟甲烷 、氯屮酸、三氣乙酸及三氟乙酸。 許多氣流早已含有足以氧化所有污染物的氧氣（〇2) ，並且大部份氣流含饵大Μ的過罱氧氣。一.般而言，大m 的過a氧氣大大地促進了氧化反應》當氣流未含足夠的氧 氣時，可在氣流尙未和第一觸媒接觸之前將氧氣（最好以 空氣的型態）先行注入氣流中》存在於氣流中之氣氣的最 低量爲其將化合物中的碳及m轉化爲二氧化碳及水所需的 化學計量。爲方便計丨1爲確保氧化反應的完成，最好有過 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 装 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -19- 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 4 6 03 3 2 A7 ___B7 五、發明説明（17 ) 置氧氣的存在。因此，廢氣流屮最好有'至少兩倍化學計景 (以至少五倍化學計量爲最佳）的氣氣存在。 此處亦應瞭解本發明之方法與有機化合物及/或有機 鹵化物的濃度無關。因此，具有極廣泛濃度範圍之污染物 的氣流亦可利用本發明施以處理。本發明之方法對其中液 態有機鹵化物及有機化合物被蒸發並與氧氣混合的製程亦 適用。 當進氣流包含高至約1% (—般爲0 . 〇 1至1%) 的一氧化碳，高至約2 0 0 0 p p m (—般爲5 0至 2 0 0 0 p p m )的揮發性有機化合物，高至約2 0 0 0 P P m (—般爲5 0至2 0 0 0 p p m )的鹵化有機化合 物，及約六倍化學計量的氧氣時，使用本發明之雙床及單 床設計可以得到最爲苻利的結果。水可以大於1 〇 %的ffi 存在於進氣中並_丨:丨.實例顯示在水量爲7 5質量％ (即，蒸 汽）时其仍具有效能。 本發明經發现特別適於處理衍生商工業製程的排放氣 ，該等製程係指以溴作爲起始劑經催化反應自二甲苯製得 舦酸化合物者，例如對酞酸（T P A )、經過純化的對酞 酸、異酞酸（I PA)及茜素酸。N樣地，苯偏三酸酐亦 以溴作爲起始劑藉他化法自三φ基苯製得u此外，自二甲 基萘製得二羧酸的催化反應亦使川溴。該等反應所欲的酸 最終產物通常藉縮合作用回收，並留下包含多稀渖發性冇 機化合物（例如甲苯、二甲苯、苯、中酸甲酯、乙酸·醇 氣化碳及甲基溴）的排放廢氣流。該等X業製程‘生 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 徒- -丁 -sa 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4現格（210Χ297公釐） -20- 4 6 033 2 at B7 五、發明説明（18 ) 的排放氣通常藉熱鍛燒或者催化性氧化作丨丨」施以處理I後 者包含高酸性載體上的催化性金屬。與習知的催化控制相 較，本發明的方法及袈置具有以下的優勢，即其在降低的 操作溫度及/或觸媒體稍下仍可有效地實施排放氣構成物 的催化性氧化作用並且較不易生成焦炭。 本發明的另一應用係關於揮發性有機化合物及鹵化有 機化合物的處理，特指衍生自紙漿氯漂白的氯化有機化合 物例如氯仿及戴奧辛。 體積每時空間速度（V H S V )常用於評估觸媒床體 積是否符合某一應用的要求，其定義爲氣體每小時流速對 觸媒床體積的比率。在實施本發明時，體積每時空間速度 (V H S V )可以有很寬廣的變化範圍並以約丨，〇 0 0 至約1 0 0，0 0 0小時1爲較佳，以約5，0 0 (3至約 5 0，0 0 0小時^爲更佳（越於標準溫度及腿力下箅得 的氣體速率）。對固定流速而言，V H s V可藉觸媒床尺 寸的調整加以控制a 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ---------农-- ,‘ ί (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) ^ 觸媒床體積及催化組份的負載量可依特定的應用作調 整=在雙床構形中，第-·及第二觸媒床的相對床體積與W 催化活性之金屬的負載m可依處观應用的特定轉化耍求而 改變。例如，在雙床裝阍屮，如欲使進氣之_化有機構成 物有極高的破壞效率，則第二觸媒的體積可以較第一觸媒 者相對爲大；如欲使非南化化合物有高效率而鹵化有機物 有較低的效率，则第-觸媒要有較人的體積Ιίι丨第二觸媒要 有較小的床體積。催化性金郾材料基於金屬（成金屬化合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4说格（21〇ΧΜ7公釐) .91 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 4 6 03 3 2 A7 _____ B7 ____ 五、發明説明（19 ) 物中的金屬）的負載量亦可依應用的需求而變化。當使用 蜂窩狀基材型態時，催化性金屬的負載通常爲每立力呎基 材約1 0至約2 0 0克催化性金Μ。 -'旦氣流和觸媒接觸且污染物巳被破壞之後1經觸媒 處理的氣流可視需要再施以處理以去除轉化製程期間生成 的氫鹵酸及鹵素。例如，可將經處理的氣流通過滌氣裝置 以吸收酸。滌氣裝置可以含有鹼例如氫氧化鈉或銨其可中 和酸並使鹵素以鹼性hyρο 1 ha 1 ite及鹵化物的型態增溶。 本發明之觸媒具W活性並且安定。觸媒可以利用本技 藝中熟知的方法加熱丙生以去除碳質澱積物。通常係將氧 氣在約4 0 0 — 4 5 0 °C的溫度下以進氣導管導至裝置。 焦炭燃燒的放熱反應可將觸媒床內的溫度提高到至少約 6 0 0 °C »本發明之觸媒及觸媒的活性實質上不爲連續再 生處埋所影響。 本發明之裝置的結構組件（包括反應室、轉變斗、導 管及支撐元件）係利用本技藝中熟知的方法及材料施以設 計以使其符合催化操作及再生期間溫度、壓力、渦流及腐 独性等嚴苛操作條件的要求。該等條件將隨應用的不同而 有很大的差異。例如，裝置可以經過設計以使其足以承受 常壓（0 p S i g )至大於3 0 0 p S i g的操作壓力。 實例 在下文中將對本發明的多個窗施例作說明。說明及實 例並非用於限制，因爲嫻於本技藝之人士知道本發明可行 ---------装-- , - '.二 (婧先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 」51 本紙張尺度逋用中國國家標牟（CNS>A4规格（2丨〇><297公釐） -22 - 經濟部中央標準局肩工消費合作社印裝 4 6 033 2 A7 B7 五、發明説明feo ) 多種修飾。 實例1 含有鈀、氧化鋁、鈮、鋇、麵及緦的催化淤漿以下述 的方式製得。6 1 . 9 4克表面積約爲1 6 〇平方米/克 的氧化鋁（A 1 2 0 a ) : 2 7 · 7 2 克的 P d ( N 0 3 ) 2 溶液（2 1 . 0 2 % P d ):及1 6克的稀釋水在混合機 中施以混合。將3 2 · 2 2克的N d ( N 0 3 ) 3溶液（2 9 . 7 % 的 N d 2 ◦ 3 ) ; 2 9 · 7 3 克的 L a ( N 0 3 ) ：3 溶液（2 7 . 1 %的L a 2〇3 );及2 5 · 1. 8克的醋酸 锆溶液（2 0 . 0 %的Z r 0 2 )加至球磨機的此濕粉末中 並略加混合以使之均化。將1 0 . 2 8克的S r ( N 0 3 2 品體（4 9 % 的 S ι· 0 )及 9 . 4 4 克的 B a ( 〇 ίϊ ) ϋ晶體（4 8 %的13 a ◦)加至球磨機並略加混合以 使之均化。將稀釋去離十水，3 . 1 0兑冰舰酸；及 0 . 1 9免:辛醇加至球磨機。球磨至顆粒尺寸分佈爲 9 0 %低於1 〇微米。此淤漿含有2 0 0克/立方吸p d 的負載。將4 ◦ 0室每平方吋（CPS I)的蜂浪;狀物浸 於淤漿中可製得觸媒u浸漬之後，過量的淤漿以空氣槍吹 出。樣品在：1 2 0 t：下乾燥一小時，並在5 5 ο t F锻燒 1小時。：iS遛此一程序商到單塊具仿1 . 9 9兑/立方叫- 之催化材料的负戦。生成的催化性組成物包含約以τ乾重 Μ百分比的組份：6 2 . 0 %的鉍化鋁（A 1 2 0 :i )； 9 . 5 %的氣化銳（N d 2 0 ) : 8 . Ο %的氧化鑭（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格U10X297公釐） -23- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -装

-1T 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 4 6 03 3 2 A7 B7 五、發明説明0 ) L a 2 Ο 3 ) ;5.〇%的氧化銷（Zr〇2) ; 5 . 0 % 的氧化錮（S r 〇 ) ; 4 . 5 %的氧化鋇（b a ◦):及 6 . 0 % 的鈀（P d )。 實例2 使用初期潤濕技術，以1 6 · 2 2克的 P d ( N 0 3 ) 2溶液（2 0 % P d )及4 5克的水對？01-N a u t a⑬混合機中的6 1 · 1 1克氧化鋁（其爲1質量％氧 化鋇及1質量％氧化鑭所安定的高表面積氧化鋁（1 6 0 平方米/克））實施浸滲°然後將此一濕浸滲的粉末加至 內含8 0克水；3 . 8 7克醋酸：及0 . 2 9克購自 Ν Ο P C Ο之N X Z牌消泡劑的球磨機中》將此一混合物 球磨至約9 0%< 1 5微米的顆粒尺寸。此時加入 3 5 . 6 4克的三氧化二鈽粉末（本體）。然後將混合物 施以球磨直到9 0 %的顆粒低於].〇微米。以該混合物將 4 0 0 CPS :丨峰窩狀物塗覆至負載爲2 _ 〇〇克催化 材料/立方吋。然後將蜂窩狀物在5 0 Ot：下鍛燒一小時 。生成的催化性組成物包含約以下乾重量百分比的組份： 60.0%的氧化鋁（AlsOO ; 0.6%的氧化鋦（ B a Ο ) ; 〇 , 6 % 的氧化鑭（L a 2 〇.！） ：35-6% 的本體氧化姉（C e 0 2 ):及3 . 2 %的鈀（P d )。 實例 此一賞例係將實例2的催化性單塊安膣於實例1的催 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（2丨OX297公釐） -24 - (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -羊

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印嚷 4 6 03 3 2 a? ______ B7___五、發明説明（22 ) 化性單塊之前。 實例4 含有鈀、舶' 氧化鋁 '鈮、鋇、鑭及緦的催化淤漿以 下述的方式製得。6 1 . 9 4克表面積約爲1 6 0平方米 /克的氧化鋁（A I 2 0 3 ) ; 2 7 . 7 2克的 卩（1(^^〇3)2溶液（21.02% P d ) ； 2 · 5 4 克胺增溶的氫氧化鉑水溶液（1 5 . 1 % P t );及 1 6克的稀釋水在混合機中施以混合。將3 2 . 2 2克的 N d ( N 0 3 ) 3 溶液（2 9 . 7 % 的 N d 2 Ο 3 ); 2 9 · 7 3 克的 L a ( N 0 3 ) 3 溶液（2 7 . 1 % 的 L a 2〇3 ):及2 5 . 1 8克的醋酸锆溶液（2 0 . 0 % 的Z r 0 2 )加至球磨機的此濕粉末中並略加混合以使之均 化。將1 0 . 2 8克的S r ( N 0 3 ) 2晶體（4 9 %的 81'0)及9.44克的138(〇1-1)2晶體（48%的 B a ◦)加罡球磨機並略加混合以使之均化》將稀釋去離 子水；3 . 1 0克冰醋酸；及0 . 1 9克辛醇加至球磨機 。球磨至顆粒尺寸分佈爲9 0 %低於1 0微米。此淤漿含 有2 0 0克/立方呎P d及2 0克/立方呎P t的負載。 將4 0 0室每平方吋（CPSI)的蜂窩狀物浸於淤槳中 可製得觸媒。浸漬之後，過Μ的淤漿以空氣槍吹出。樣品 在1 2 0 t下乾燥一小時，並在5 5 0 t下鍛燒丨小時。 ®覆此一程序直到單塊W有1 . 9 9克/立方吋的負戦。 先成的催化性組成物包含約以下乾m量T1分比的組份： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25- 4 6 03 3 2 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ____B7 五、發明説明㊁3 ) 6 1 · 4 %的氧化鋁（A 1 2 ◦」）；9，5 %的氣化鈮（ N d，0 3 ) ; 8 , ◦ % 的氧化鑭（L a 2 0 3 ) ; 5 · 0 % 的氧化锆（Z r 0 2 ) ; 5 0 %的氧化銦（S r Ο )； 4 . 5 % 的氧化鋇（B a 0 ) : 6 . 0 % 的鈀（P d ); 及0 . 6 %的鉑（P t )= 實例5 含有鈀、氧化鋁 '鈮、鋇、鑭及緦的催化淤漿以下述 的方式製得。6 1 9 4克表面積約爲1 6 0平方米/克 的氧化鋁；4 1 5 8克的P d ( IM 0 3 ) 2溶液（ 2 1.02% Pd)及16克的稀釋水在混合機中施以 混合。將3 2 · 2 2克的N d ( N ◦」）3溶液（ 2 9 . 7 % 的 N d 2 0 j ) ; 2 9 · 7 3 克的 L a ( N 0 3 ) a 溶液（2 7 . 1 % 的 L a 2 Ο 3 );及 2 5 . 1 8克的醋酸銷溶液（2 0 · 0 %的Z ! 0 2 )加至 球磨機的此濕粉末中並略加混合以使之均化。將 10.28克的Sr(NO3)2品體（49%的SIO) 及9 . 4 4克的B a ( Ο Η ) 2晶體（4 8 %的B ti 0 )加 至球磨機並略加混合以使之均化。將稀釋去離子水； 3 . 1 0克冰醋酸；及0 . 1 9克辛醇加至球磨機。球磨 至顆粒尺寸分佈爲9 0%低於]_ 0微米。此淤漿含有 3 0 0克/立方呎P d的负載。將4 0 0室每平方吋（ C P S丨）的蜂窩狀物浸於淤漿中可製得觸媒。浸漬之後 ，過μ的淤漿以空氣槍吹出。樣品在1 2 0 °C下乾燥一小 (請先間讀背面之注意事項耳填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -26- 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 4 6 033 2 a7 __________R7 五、發明説明知） 時’並在5 0 〇 t下鍛燒1小時。褴覆此..程序赶到単塊 具有1 . 9 9克/立方吋的負載。生成的催化性糾成物毡 含約以K乾Μ量行分比的組份：5 9 · 0 %的鉍化鋁（ Α 1 2 ) ; 9 · 5 % 的氧化鈮（N d 2 Ο 3 ) ; 8 . 0 % 的氧化鑭（L a 2 0 3 ) ; 5 . 0 %的氧化锆（Z r 0 2 ) ;5 . 〇 %的氧化緦（s r Ο ) : 4 . 5 %的氧化鋇（ β a 0 ):及 9 · 0 % 的鈀（P d )。 實例6 將1 6 0克的水及2 7 . 9 6克的硝酸鈀溶液加至内含 1 9 7 . 2 3克氧化鋁的混合機中。氧化鋁具对]6 0平 方米/克的表面積並爲膠態硝酸鋦、膠態硝酸鈾、及膠態 硝酸·溶液所安定並ίΐ經安定的氣化鋁分別含釕5質量％ 的B a 0、5質量％的C e 2 0 3、及5質量％的L a 2 0 3 。然後將此濕粉未加至内含1 2 0克水、〇 · 5毫升辛酹 及1 0克醋酸的球磨機中。生成的催化性組成物包含約以 下乾Μ ffi百分比的組份：8 2 . /1 %的氧化鋁（A 1 2 0 :i ):4 · 9 %的氧化鋇（B a 0 ) ; 4 . 9 %的氣化姉（ C e 2 0 3 ) 、4 . 9 % 的氧化鑭（L a 2 0 3 ):及 2 . 9 %的鈀（P d )。 將混合物施以球磨直到9 0 %的顆粒低於或等於1 0 微米。將此混合物塗覆至4 0 0 C P S I的蜂窩狀物上可 製得觸媒其並眞有約4.00克/立方吋的觸媒負載。 比較觸媒在內含7 0 0 0 p p m C 〇、1 0 p p m苯 本紙張尺度適用肀國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -27 - n —Μ t If-- ---- I - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

,1T 4 6 03 3 2 A7 ____87__ 五、發明説明¢5 ) 、1 〇 P P m 甲苯 ' 2 5 0 I〕Ρ ηι 甲烷、3 % 0 2、7 5 % 水及3 〇 p p m甲越溴之進氣中的效率以決定其催化效能 a各測試循環的測試空間速度（氣體流速對觸媒體積的比 率）保持在1 0，0 〇 0升/小時的定速率。導至反應器 之戒W的溫度以預熱單元控制。氣流的溫度以增量的方式 增加並保持恆定以使出口氣體的組成在量測之前保持穩定 。氣體濃度的量測係利用氣體樣品的G C分析實施，氣體 樣品分別在反應器進口通路之前及出口通路之後取樣。以 下式計算去除甲基溴及苯的效率（經轉化爲較無害的化合 物）： %轉化二（進口濃度一出丨··丨濃度）/進口濃度X ] 〇 〇 下表中所示的溫度及數字係越於受測觸媒的出|:|溫度。 (#先聞讀背面之注^項再填寫本頁) 裝· Μ濟部中央標準扃員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） • 28 - 4 6 033 2 A7 ___B7五、發明説明扣）Μ 1 M e Β ι·轉化率 苯轉化率 溫度（°c :)實例1 實例2 實例3 實例1 實例2 實例 400 99% 97% 98% <7 2% 97% 96% 4 15 9 9 % 98% 98% <72% 98% 97% 430 99% 97% 98% 74% 98% 98% 450 99% 96% 9 8 % 80% >99% >99% 4Ί5 96% 92% >99% 94% > 9 9 % >99% 500 94% <92% 98% >99% >99% >99% 515 93% -- -- >99% -- -- 525 92% _ _ _ >99% (#先閏請背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 表1總結窗例1至3之觸媒（其分別對應於圖1至3 ) 的甲基溴及苯轉化率。 在實例1 (圖1 )「l·，即本發明之_化抑制觸媒的實 例，可以看出在400茔525°C的溫度範险！内有極作的 M e B r轉化率。在4 〇 0至4 5 0 t的溫度範_內|可 以料到9 9 %的M e B r轉化率。在4 7 5 t亜5 2 5 ΐ ，M e 13 r轉化率逐漸丨丨丨9 6 %降ΐ 9 2 %。但足窗例1 的苯轉化率與M e B r轉化率相較卻彳」很人的不同。特定 贯之 > 迕4 0 0至4 5 0 ‘t範回內的氺轉化率不超過8 0 %。常溫度升高時，苯轉化率改苦步8 0 %以上，即溫度 山/1 7 5 t升高负5 2 5 T：阽 ' :苯轉化率丨ii 9 4 %增加柬 9 9 %以上u因此證實苡例]之觸媒對M e B r的轉化較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -29 - 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 4 6 03 3 2 a? B7 五、發明説明p ) 爲效率（在4 0 0至5 2 5 t的範圍內人於9 0 % )怛是 其在較低溫度下則具有低的苯轉化率（即，在4 0 0至 4 5 0 °C的溫度範園內8 0 % )。 在實例2 (圖2 )中，即本發明之氧化觸媒的苡例， 可以看出在4 0 0至5 0 0 °C的溫度範圍內苯的氧化轉化 率由9 7 %開始並升高至> 9 9 %。但是對M e B r轉化 率而言，其無法達到如上的結果。特定言之，M e B r轉 化率由9 7 %開始（4 Ο Ο °C )，增加至最大値9 8 % ( 4 1 5 UC )，其後即掉落至9 2 %以下（5 Ο 0 °C )。 實例3 (圓3 ) 1顯示本申請案的發明實施例，當進 氣選擇性地先和苡例2的觸媒接觸繼而和實例1的觸媒接 觸時，M e B r及苯的轉化率均有極仕的結果。闪此，在 4 〇 0茔5 0 0 °C的溫度範圍內，M e B r轉化率2 9 8 %。此一效能水準在較高的溫度下尤爲有利（即，4 7 5 及5 0 Ot)因爲實例3較任一單-觸媒爲佳並且在 4 0 0至4 5 〇r的溫度範圍內有至少9 8%之‘致的卨 M e B r轉化率。除了該等極住的M e B r轉化率之外， 苯轉化率在4 0 0 °C下不低於96%並在45 0至500 t的溫度範圍內快速地升高至> 9 9 %。因此，就實例1 或實例2的個別觸媒效能而言，將進氣選擇性地先和實例 2之觸媒接觸繼而和實例1之觸媒接觸的作法可得到出人 意表的結果。 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS > A4規格（210X297公釐） -30 - (讀先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝.

.1T 4 6 03 3 2' A7 B7 五、發明説明扣） Μ 2 M e Β ι·轉化率 經濟部中央橾準局員工消費合作社印裝

溫度（t) 實例I 4 00 9 9 % 425 9 9 % 4 50 98% 475 96% 5 00 94% 525 92% Μ 2 (圖4 ) 化率與實 例2 ' 4 用以顯示 含有本發 成物悛於不含所欲 鹵化抑制觸媒所需 二釗ί，ΐίίί 實例2 、4、及 5在咨個 者除了 4 5 0 °C 下 Μ e B r 轉化率卜 立方呎的 P t M FL 4 2 5 :范 5 0 0 °C 相同的效能。而實 是鈀的緦童由2 0 )則顯示爲達到a 實例2 實例 4 97% -- 97% 9 9 % 9 6% 99% 92% 96% -- 94% -- 86% 總 結實 例 1 的 Me B 、 及5 的 轉 化 率作 比 明 鹵化 抑制 觸 媒之 所 元 素的 觸 媒 〇 實例 1 的 決定 元 素 ，即 其 含 —. 氧 化 — 姉。 如 溫 度下 的 Μ e B r 轉 的 贸例 5 11： 於货 例 的 效能 〇 外 實例 4 所 彳了的 if: 他 組 份均 與 的 測 溫 度 >(ίϋ! 內 a 〆、 例 5 ( 雖 然 含 冇與 ：ύΐ 0 克/ 立 Jj 呎 增加 至 佳 的總 Μ e Β r轉 化 實例5 99% 9 6 % 94% 9 1 % 8 J % r轉化率並將其轉 較》此表之0的係 欲元素的催化性組 -4、及5均含有 實質上不含三氧化 表2所示，實例1 化率均優於贺例2 2 在 9 6 % (其含苟2 0克/ 过例1咨相同）花 有與實例1實質上 例1相同的組份似 3 0 0克/立力呎 率應十j Μ適〖il:的把 (讀先閩讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） -31 - 4 6 03 3 2 at __B7五、發明説明的） 加入。 表3 苯轉化率 温度（V ) 實例2 實例 300 85% 44% 325 93% 5 1 % 3 50 9 9 % 60% 375 99% 78% 400 99% 96% 425 _ _ 9 8 % (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —裝 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表3 (圖5 )顯示新穎氧化觸媒（即本發明的實例2 )的氧化能力並與不含決定性元素（即本體三氧化二姉） 的實例6比較。囚此，實例6不含本體三氧化二姉，但是 確含有膠態三氧化二姉。比較實例2及實例6發现實例2 實W上優於實例6，特別是在3 0 0至3 7 5 t的較低溫 度範圓內。雖然實例6與實例2不含等Μ的Z氣化二姉C 實例6含有1 6 4克/立方呎而贸例2含冇9 8 4克/立 方呎） > 似是將較高量的膠態三氧化二姉加至實例6中並 不預期會使邡效果得到改善闪爲經觀察發現加入過多的膠 態氣化二姉會使其丨纟丨溶液'’浮山”。因此，即使將扣當每:的 膠態三氧化二姉加至實例6中仍無法使批達到與贸例2 ip 本體三氣化二铈相同的水準。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ 297公釐） -32- 4 6 033 2 A7 __B7五、發明説明¢0 ) 嫻於本技藝之人士在瞭解本發明的原理及技藝方式之 後"ί能轉對本文中所揭示、説叨及例舉的本發明之較佧形 式作修飾、變化及改善。闪此 > 欲於此處公告的專利範圃 不應侷限於本文中所示的本發明之特定實施例，而應以本 發明對提昇本技藝所達到的進展爲範圍。 {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 泉 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -33 *

Claims (1)

1. 告本 460332 | < 斗Λ a ------Η------ DS 、申請專利範圍 ,件认丨 第87 1 1 9872號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國90年7月修正 1 · 一·種用以氧化鹵化及非鹵化有機化合物並抑制非鹵 化·化合物因鹵化揮發性有機化合物的氧化產物而發生鹵化 作用的方法，其特徵爲該方法包含以下的步驟： (a ) 提供包含鹵化及非鹵化有機化合物的氣 流；及 (b )將氣流與有效催化量的組成物接觸，組成 物包含位於高表面積氧化鋁載體上的鉑、鈀、或其混合物 ’其中氧化鋁爲鹼土金屬氧化物及稀土金屬氧化物所安定 ，並且實質上不含三氧化二鈽。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中 > 氧化鋁爲 選自包含鋇、緦、鑭、鈮、及其混合物之金屬的氧化物所 安定。 3 .如申請專利範圍第2項之方法，其中，氧化鋁具 有至少8 0平方米/克的表面積。 4 ·如申請專利範圍第3項之方法，其中，氧化鋁具有 1 5 0至2 5 0平方米/克的表面積。 5 .如申請專利範圍第3項之方法，其中，鈾、鈀、或 其混合物構成1至2 0重量百分比的組成物；氧化鋁構成 4 0至9 0重量百分比的組成物；且鹼土及稀土金屬氧化 物構成1至4 0重量百分比的組成物。 6 .如申請專利範圍第5項之方法，其中，鉑、鈀、或 本紙張疋度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） II-----I I I I I V - 1 Ϊ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 033 2 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 其混合物構成2至1 0重量百分比的組成物；氧化鋁構成 5 0至7 0重量百分比的組成物且鹼土及稀土金屬氧化物 構成5至3 0重量百分比的組成物。 7 ·如申請專利範圍第6項之方法，其中，組成物包含 6 2重量百分比的A丨2 ◦ 3、9 . 5重量百分比的 Nd2〇3、8 . 0重量百分比的La2〇3、5 . 0重 量百分比的Z r 0 2、5 . 0重量百分比的S r 0、4 · 5 重量百分比的B a 0、及6 · 0重量百分比的鈀。 8 .如申請專利範圍第6項之方法，其中，組成物包含 61 · 4重量百分比的Algos、9 5重量百分比的N d 2 0 3 ' 8 . 0重量百分比的La2〇3、5 . 〇重量百分 比的Zr〇2、5 0重量百分比的S rO、4，5重量百 分比的BaO、6 · 0重量百分比的鈀、及0 . 6重量百 分比的鉑。 9 .如申請專利範圍第6項之方法，其中，組成物包含 5 9 . 0重量百分比的A丨2 0 3、9 . 5重量百分比的N d 2 0 3 ' 8 0重ΐ百分比的La2〇3、5 . 0重量百分 比的Zr〇2、5 . 0重量百分比的SrO、4 . 5重量百 分比的Ba ◦、及9 · 0重量百分比的鈀。 1 0 · —種用以氧化鹵化及非鹵化有機化合物的方法， 其特徵爲該方法包含以下的步驟： (a ) 提供包含鹵化及非鹵化有機化合物的氣 流；及 (b )將氣流與有效催化量的組成物接觸，組成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -2 - -------------裝--------訂---------r (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) do 03 3 2 A8 B8 CS D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 物包含浸滲至高表面積氧化鋁中的鉑、鈀、或其混合物， 氧化鋁已和本體氧化铈混合。 1 1 ，如申請專利範園第1 0項之方法，其中，氧化 金呂爲稀土及鹼土金屬氧化物所安定。 1 2 _如申請專利範圍第1 1項之方法，其中，稀土 及鹼土金屬係選自包含鋇、鋸、鑭、鈮' 及其混合物。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項乏方法，其中，組成 物包含6 0重量百分比的a I 2 0 3、〇 . 6重量百分比的 BaO、〇，6重量百分比的La2〇3、35 . 6重量百 分比的本體C e 0 2、及3 2重量百分比的鈀。 1 4 如申請專利範圍第1 2項之方法，其中，組成 物包含8 2 ‘ 4重量百分比的Alii〇3、4 . 9重量百分 比的B a 0、4 · 9重量百分比的本體C e 2 0 3、 4 . 9重量百分比的La2〇3、及2 . 9重量百分比的 鈀。 1 5，一種用以氧化鹵化及非鹵化有機化合物並抑制 非鹵化化合物因鹵化有機化合物的氧化產物而發生鹵化作 用的方法’其特徵爲該方法包含以下的步驟： (a )提供含有鹵化及非鹵化有機化合物的氣流 t (b )將氣體與有效催化量的組成物接觸並氧化 ’組成物包含位於氧化鋁、三氧化二鈽、氧化鈦、氧化矽 、氧化猛、氧化锆或者其混合物或複合物載體上的鉑、鈀 或其混合物；及 i ί I 1 ί --^ · I - -- - ^1 ι 1 一 JWJ 〈請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〕 -3 - 4 6 033 2 A8 B8 CS D8 六、申請專利範圍 (C )將步驟（b )經氧化的氣體進一步和有效 催化量的組成物接觸，組成物包含位於高表面積氧化鋁載 體上的鉑、鈀、或其混合物，其中氧化鋁爲鹼土金屬氧化 物及稀土金屬氧化物所安定，並且實質上不含三氧化二铈 〇 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中，步驟 (b )的組成物包含浸滲至高表面積氧‘化鋁中的鉑、鈀' 或其混合物，氧化鋁已和本體氧化鈽混合。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之方法，其中，氧化 鋁含有低於1 %以質量計的鹼土及稀土金屬氧化物。 1 8 .如申請專利範圍第1 5項之方法，其中，步驟 (b )的組成物包含如申請專利範圍第1 3或1 4項的任 一組成物且步驟（c )的組成物包含如申請專利範圍第5 、6 ' 7、8、或9項的任一組成物。 1 9 · 一種用以氧化氣態鹵化及非鹵化有機化合物的 觸媒，其特徵爲該觸媒包含位於高表面積氧化鋁載體上的 鉑、鈀、或其混合物，並且氧化鋁爲鹼土金屬氧化物及稀 土金屬氧化物所安定，且實質上不含三氧化二铈。 2 0 .如申請專利範圍第1 9項之觸媒，其中，氧化 鋁爲選自包含鋇、緦、鑭、鈮、及其混合物之金屬的氧化 物所安定。 2 1 . —種用以氧化氣態鹵化及非鹵化有機化合物的 觸媒’其特徵爲該觸媒包含浸滲至高表面積氧化錦中之有 效催化量的鉑、銷、或其混合物，且氧化鋁已和本體氧化 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS)A4規格（210x297公笼.) --- -------------------訂-- --------^- (.請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 CS D8 4 6 033 2 六、申請專利範圍 鈽混合。 2 2 .如申請專利範圍第2 〇項之觸媒，其中，氧化 銘含有低於1 %以質量計的稀土及鹼土金屬氧化物。 2 3 . —種用以氧化氣態鹵化及非鹵化有機化合物的 觸媒，其特徵爲該觸媒包含： 第一區觸媒其包含位於氧化鋁、三氧化二鈽、氧化鈦 、氧化矽、氧化錳、氧化锆或者其混合物或複合物載體上 的鈷、鈀或其混合物；及 第二區觸媒其包含位於高表面積氧化鋁載體上的鉑、 鈀或其混合物，其中氧化鋁爲鹼土金屬氧化物及稀土金屬 氧化物’及/或其混合物所安定且實質上不含三氧化二铈 〇 2 4 如申請專利範圍第2 2項之觸媒，其中，第一 區觸媒包含浸滲至高表面積氧化鋁中的鉑、鈀、或其混合 物，且氧化鋁已和本體氧化姉混合。 ----------------. i 1 _ 訂-------絲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5 -