TWI592211B - Particulate matter containing titanium oxide of transition metal and / or transition metal oxide and method for decomposing waste plastics and organic matter using the same - Google Patents

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Description

載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物以及使用該顆粒物之廢塑膠、有機物之分解方法
本發明係關於一種載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物、尤其是載持有銅的氧化鈦之顆粒物以及使用該顆粒物的廢塑膠、有機物、尤其是由多種塑膠、有機物構成之醫療廢棄物、以及具有感染性之醫療廢棄物之分解方法。
再者，本申請案要求基於日本專利申請編號2011-275006之優先權，並藉由參照將其援引至本文中。
近年來，作為處理或再利用廢塑膠之方法，提出了各種方法，且一部分已得到實際應用。作為此種廢塑膠處理之有力方法之一，提出了將廢塑膠片於由已知作為光觸媒之氧化鈦構成之分解觸媒之存在下進行加熱，使廢塑膠氣化之方法及裝置(參照專利文獻1、2)。
又，對廢塑膠片之分解處理中所使用之觸媒亦進行了各種研究(專利文獻3~6)。
又，本發明人等使用結構與先前之氧化鈦完全不同之氧化鈦顆粒物而提供優異之廢塑膠處理方法(專利文獻7~8)。
此外，報告有若干種含金屬氧化物之氧化鈦化合物(專利文獻9~11)。但是，專利文獻9~11並未揭示或暗示「載持有金屬之具有大致球形之氧化鈦顆粒物」。
另一方面，為了防止由自醫院、透析設施等排出之感染性醫 療廢棄物引起之2次感染，規定此種廢棄物之處理方法的日本厚生省之準則於1990年11月7日發表，自1991年4月1日起實施。自此，醫院、透析設施等原則上有義務進行院內或設施內之醫療廢棄物之殺菌處理。
據此，於醫院內或診所內之設施中，更期待開發出無需大規模之裝置並且可安全且迅速地處理廢塑膠、尤其是含有聚氯乙烯之感染性醫療廢棄物的分解方法、分解裝置及分解系統。
[專利文獻1]日本特開2002-363337號公報
[專利文獻2]日本特開2004-182837號公報
[專利文獻3]日本特開2005-066433號公報
[專利文獻4]日本特開2005-205312號公報
[專利文獻5]日本特開2005-307007號公報
[專利文獻6]國際公開2007/122967號公報
[專利文獻7]國際公開2010/021122號公報
[專利文獻8]國際公開2010/021397號公報
[專利文獻9]日本特開2011-063473號公報
[專利文獻10]日本特開2011-084462號公報
[專利文獻11]日本特開2011-079713號公報
為了解決上述問題，本發明之課題在於提供一種使用具有高效率分解能力特性的新穎結構之氧化鈦之顆粒物的廢塑膠、有機物之分解方法。
本發明人等為了解決上述課題而進行潛心研究，結果確認使用載持有過渡金屬或過渡金屬氧化物、尤其是載持有銅的氧化鈦之顆粒物的廢塑膠分解方法與使用先前之氧化鈦之顆粒物的廢塑膠分解方法相比， 可以非常高之效率將廢塑膠分解，從而完成本發明。
即，本發明係由以下技術方案構成。
「1.一種觸媒，其係包含氧化鈦之顆粒物的廢塑膠、有機物分解用觸媒，該氧化鈦之顆粒物載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物並且活性成分為氧化鈦，其特徵在於：該觸媒之特性如下，(1)顆粒物之形狀為大致球形，(2)全部顆粒物之70%以上之顆粒物之粒徑為0.2 mm~1.6 mm，(3)過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之載持量為0.1重量%~10.0重量%。
2.如前項1之觸媒，其中，上述過渡金屬及/或過渡金屬氧化物係選自銅、鎳、鉑、鈀、銠、銀、鈷、錳、鐵、鎢、及其等之氧化物中之1種以上。
3.如前項1或2之觸媒，其中，上述過渡金屬及/或過渡金屬氧化物為銅或氧化銅。
4.如前項1至3中任一項之觸媒，其中，上述氧化銅之載持量以氧化銅換算為0.5重量%~5.0重量%。
5.如前項1至4中任一項之觸媒，其中，上述顆粒物之比表面積為30 m2/g~50 m2/g之範圍。
6.如前項1至5中任一項之觸媒，其中，上述顆粒物之孔隙體積為0.20 cc/g~0.60 cc/g之範圍。
7.如前項1至6中任一項之觸媒，其中，上述顆粒物之磨耗率為2.0重量%以下。
8.如前項1至7中任一項之觸媒，其中，上述顆粒物之敲緊密度為1.00 g/mL~1.80 g/mL之範圍。
9.如前項1至8中任一項之觸媒，其中，上述顆粒物之形狀為大致球形 係指以下特性：(1)顆粒物之滑動起始角度為0.5度~15.0度，(2)全部顆粒物滑動終止之角度為2.0度~30.0度。
10.一種廢塑膠、有機物之分解方法，用於將該塑膠及/或有機物氣化，其包含一面將廢塑膠及/或有機物與含有氧化鈦之顆粒物的觸媒一起於300度~560度之範圍加熱一面攪拌的步驟，該氧化鈦之顆粒物載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物並且活性成分為氧化鈦的，其特徵在於：該觸媒之特性如下，(1)顆粒物之形狀為大致球形，(2)全部顆粒物之70%以上的顆粒物之粒徑為0.2 mm~1.6 mm，(3)過渡金屬之載持量為0.1重量%~10.0重量%。
11.如前項10之分解方法，其中，上述過渡金屬及/或過渡金屬氧化物係選自銅、鎳、鉑、鈀、銠、銀、鈷、錳、鐵、鎢、及其等之氧化物中之1種以上。
12.如前項10或11之分解方法，其中，上述過渡金屬或過渡金屬氧化物為銅或氧化銅。
13.如前項10至12中任一項之分解方法，其中，上述氧化銅之載持量以氧化銅換算為0.5重量%~5.0重量%。
14.如前項10至13中任一項之分解方法，其中，上述顆粒物之比表面積為30 m2/g~50 m2/g之範圍。
15.如前項10至14中任一項之分解方法，其中，上述顆粒物之孔隙體積為0.20 cc/g~0.60 cc/g之範圍。
16.如前項10至15中任一項之分解方法，其中，上述顆粒物之磨耗率為2.0重量%以下。
17.如前項10至16中任一項之分解方法，其中，上述顆粒物之敲緊密 度為1.00 g/mL~1.80 g/mL之範圍。
18.如前項10至17中任一項之分解方法，其中，上述顆粒物之形狀為大致球形係指以下特性：(1)顆粒物之滑動起始角度為0.5度~15.0度，(2)全部顆粒物滑動終止之角度為2.0度~30.0度。」
根據本發明之使用載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物、尤其是載持有銅的氧化鈦之顆粒物的分解方法，與使用先前之氧化鈦顆粒物的分解方法相比，具有至少約6倍以上之廢塑膠及有機物之處理能力，即便於低溫區域亦顯示出較高之處理能力，進而可進行長時間分解。
201‧‧‧試樣容器
202‧‧‧攪拌機
203‧‧‧軸體
204‧‧‧攪拌翼
圖1係表示用以測定氧化鈦之磨耗率之裝置的圖。
圖2係使用載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物的聚乙烯顆粒分解結果(以0.2 g/min投入)。
圖3係使用載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物的聚乙烯顆粒分解結果(以0.4 g/min投入)。
圖4係使用載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物的聚乙烯顆粒分解結果(以0.8 g/min投入)。
圖5係使用習知品之氧化鈦顆粒物的聚乙烯顆粒分解結果(以0.2 g/min投入)。
圖6係載持有3重量%CuO的氧化鈦顆粒物之各種塑膠等之分解結果。
圖7係載持有3重量%CuO的氧化鈦顆粒物之隨溫度變化之分解能力之結果。
圖8係載持有各重量之氧化銅的氧化鈦顆粒物之分解能力之結果。
圖9係載持有氧化銅之氧化鈦顆粒物之耐磨耗性之確認結果。
(觸媒之加熱溫度)
本發明之「觸媒之加熱溫度」需為至少300度以上且600度以下，較佳為320度以上，尤佳為420度~560度，進而較佳為450度~530度之範圍，最佳為480度~510度。
再者，所謂加熱溫度係用以使觸媒與廢塑膠及/或有機物反應之反應槽內之溫度，係指用以保持該觸媒之設定溫度的設定溫度。即，即便將設定溫度設為480度，反應槽內之觸媒溫度之浮動範圍亦成為自設定溫度加/減約30度。
進而，有時根據反應槽之形狀或大小，反應槽內之某部位會高於或低於本發明之尤佳之「觸媒之加熱溫度」。然而，只要使大部分觸媒維持於必需之觸媒加熱溫度即可。
(觸媒之特性)
本發明之觸媒之特徵在於：含有載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物且活性成分為氧化鈦之顆粒物。
又，作為過渡金屬，可列舉：銅、鉑、鈀、銠、釕、銀、鈷、錳、鉻、鎘、釩、鎳、鐵、鎢、鋅、鈰、鋁等，但並無特別限定。較佳之過渡金屬或過渡金屬氧化物為銅、鈷、鐵，亦包含氧化物(例如氧化銅、氧化鐵)。更具體之氧化物可列舉：氧化銅(CuO)、氧化鈷(Co3O4)、氧化鐵(Fe2O3)。
亦可將上文所述之過渡金屬及過渡金屬氧化物之1種以上載持於氧化鈦。
此外，關於過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之載持量，於載持對象僅為過渡金屬之情形時，以過渡金屬之重量進行換算，於載持對象僅為過渡金屬氧化物之情形時，以過渡金屬氧化物之重量進行換算，此外，於載持對象為過渡金屬及過渡金屬氧化物之情形時，以將過渡金屬及過渡金屬氧 化物兩者相加所得之重量進行換算。
過渡金屬及/或過渡金屬氧化物於氧化鈦之顆粒物之載持量為0.1重量%~10重量%，較佳為0.2重量%~5.0重量%，更佳為0.3重量%~5.0重量%，進而較佳為0.5重量%~5.0重量%，最佳為1.0重量%~5.0重量%。
又，作為氧化鈦之顆粒物之活性成分，不僅包含僅由氧化鈦構成之氧化鈦之顆粒物，亦包含選自氧化鋁、氧化矽中之至少1種與氧化鈦的混合物(以下，有時稱為無機氧化物)。進而，亦將選自：鈦/鈮複合氧化物、鈦/矽複合氧化物、選自矽與鎢中之至少1種與鈦的複合氧化物、選自矽與鉬中之至少1種與鈦的複合氧化物、鈦/鋁複合氧化物、氧化鋯、鈦/鋯複合氧化物及含鈦之鈣鈦礦化合物中的至少1種無機氧化物作為對象。
再者，上述無機氧化物之中，作為含鈦之鈣鈦礦化合物，例如除了鈦酸鍶、鈦酸鋯酸鋇、鈦酸鈣以外，亦可列舉：該等中之鋇、鋯、鍶及/或鈣之一部分經鑭、鈰、釔等置換者等，但並不限定於該等。
於本發明之廢塑膠、有機物之分解方法中，藉由在加熱條件下使用適宜之觸媒，可高效率地進行廢塑膠、有機物之分解。進而，該觸媒可與混合存在於廢塑膠中之金屬、無機物等容易地分離。
本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物之「粒徑」為0.2 mm~1.6 mm，較佳為0.3 mm~1.4 mm，更佳為0.4 mm~1.2 mm，最佳為0.5 mm~1.0 mm。
更詳細而言，使用前之全部載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物中之70%以上、較佳為80%以上、更佳為90%以上的顆粒物之粒徑為0.2 mm~1.6 mm，較佳為0.3 mm~1.4 mm，更佳為0.4 mm~1.2 mm，最佳為0.5 mm~1.0 mm。
此外，粒徑之中心分佈於使用前之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦中為0.4 mm~1.2 mm，較佳為0.5 mm~1.0 mm。
進而，於對混合存在有金屬、無機物、尤其是稀有金屬等微粉金屬之廢塑膠、有機物進行分解時，上述載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物之「粒徑」較佳為上述範圍內之0.6 mm~1.6 mm、較佳為0.8 mm~1.4 mm。
即，藉由使用粒徑較大之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物，使得根據粒徑之大小差異而進行之篩選分離變得容易，可提高微粉金屬、無機化合物之回收率。
本發明之所謂「顆粒物之形狀為大致球形」意指顆粒物(粒子)表面圓潤，粒子形狀之球形度較高。
再者，作為表示粒子形狀之球形度高低之指標，可列舉：「正圓度」、「顆粒物(粒子)之滾動傾斜角度」、「靜止角度」等。
本發明之「正圓度測定方法」可利用以下條件及裝置進行。
(條件)
於倒立型顯微鏡中安裝CCD攝影機，圖像之處理係藉由Image-Pro Plus進行。詳細而言，將載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物以不堆疊之方式添加至塑膠培養皿中。然後，藉由下述倒立型顯微鏡於倍率4倍下獲取圖像，再藉由Image-Pro Plus自動計測正圓度。
(裝置)
顯微鏡：倒立型顯微鏡，TMD-300，日本光學(Nikon)
CCD攝影機：Nippon Roper股份有限公司，Retiga 2000R(1600×1200 pixels)
圖像處理裝置：Nippon Roper，Image-Pro Plus
再者，本發明之廢塑膠、有機物之分解方法中所使用之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物的「正圓度」為1.00~2.00，較佳為1.00~1.50，更佳為1.00~1.40，進而較佳為1.00~1.30，最 佳為1.00~1.20。
更詳細而言，使用前之全部載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物中之70%以上、較佳為80%以上、更佳為90%以上的顆粒物之正圓度為1.00~2.00，較佳為1.00~1.50，更佳為1.00~1.40，進而較佳為1.00~1.30，最佳為1.00~1.20。
本發明之「顆粒物之滾動傾斜角度」可於以下條件下測定。
將載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物20 g置於玻璃板上，然後，使該玻璃板自水平(0度)傾斜，測定(1)載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物之滑動起始角度、(2)全部之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之顆粒物滑動終止之角度。
再者，本發明之廢塑膠、有機物之分解方法中所使用之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物的「顆粒物之滾動傾斜角度」之數值如下所述。
(1)顆粒物之滑動起始角度為0.5度~15.0度，較佳為0.5度~10.0度，更佳為0.5度~8.0度，最佳為0.5度~5.0度。
(2)全部顆粒物滑動終止之角度為2.0度~30.0度，較佳為2.0度~25.0度，更佳為2.0度~22.0度，最佳為2.0度~18.0度。
本發明之「靜止角度」可利用以下方法測定。
利用漏斗使未使用之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物20 g落下，測定將層形成為山型時之斜面與水平面所成之角。再者，關於靜止角度，流動性越好之粉粒體越小，反之，於為粉體流動性不佳之粉粒體之情形時變大。
再者，本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物之「靜止角度」為15度~35度，較佳為20度~35度。
又，作為表示本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化 物之氧化鈦之顆粒物之特性的另一指標，有「敲緊密度」。
再者，於本發明中，載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物之敲緊密度可以如下方式測定。
將載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物約180 g投入至200 mL玻璃製量筒中，使該量筒自高度50 mm之位置向厚度10 mm之橡膠製片材上重複自然落下10次之後，自50 mm之距離對木製板之側面擊打10次，將以上操作重複2次之後，讀取量筒之刻度，將顆粒物之容積設為V(mL)，另外，將顆粒物於110℃乾燥3小時之後，測定其重量M(g)，基於該等，根據式M/V而求出敲緊密度。
再者，本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物的「敲緊密度」為1.00 g/mL~1.80 g/mL，較佳為1.03 g/mL~1.60 g/mL，更佳為1.05 g/mL~1.55 g/mL。
又，作為表示本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物之特性的另一指標，有「磨耗率」。
本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物的磨耗率可利用以下方法測定。
利用圖1所示之磨耗率測定裝置進行測定。即，該磨耗率測定裝置係於內徑63 mm、深度86 mm之試樣容器201中安裝攪拌機202而成，該攪拌機202係於軸體203之下端部以自軸體以60°之間隔向直徑方向延伸之方式分別安裝有3片長度20 mm之橢圓形狀之攪拌翼204者，且攪拌翼分別以相對於水平具有45°之角度之方式傾斜。該攪拌翼之最下緣位於距離試樣容器之底部8 mm之位置。
再者，於測定載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物的磨耗率時，利用200 mL量筒量取載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物150 mL，記錄重量之後，將全部顆粒物投入至試樣容 器中，使用上述攪拌機於300 rpm攪拌30分鐘之後，將試樣自試樣容器中取出，將全部顆粒物移至網眼0.5 mm之篩，測定通過該篩之試樣之重量。此處，試樣之磨耗率A係於將通過網眼0.5 mm之篩之試樣之重量設為W，將供至測定之試樣之重量設為W0時，A=(W/W0)×100(%)。
再者，本發明之廢塑膠、有機物之分解方法中所使用之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物的「磨耗率」為2.0重量%以下，較佳為1.5重量%以下，更佳為1.0重量%以下。
又，作為表示本發明之廢塑膠、有機物之分解方法中所使用之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物之特性的另一指標，有「比表面積」。
本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物之比表面積可利用以下方法測定。
本發明中係使用BET法進行測定。詳細而言，如下所述。
BET法係使已知吸附佔有面積之分子於液態氮之溫度吸附於粉體粒子表面，根據其量求出試樣之比表面積的方法。
於本發明中，比表面積測定裝置係使用2300型之自動測定裝置{製造商：島津製作所股份有限公司}。
再者，本發明之廢塑膠、有機物之分解方法中所使用之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物的「比表面積」為30 m2/g以上，較佳為33 m2/g~65 m2/g，更佳為35 m2/g~50 m2/g。
進而，由使用前之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物構成的觸媒之比表面積為35 m2/g~50 m2/g。
比表面積越大，顆粒物與廢塑膠之接觸面越大，越可提高分解效率。但是，若比表面積過大，則耐熱性減弱，且顆粒物容易崩壞而變得容易粉末化。
根據實施例6之結果，確認本發明之廢塑膠、有機物之分解方法中所使用之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物的氧化鈦之顆粒物之「耐磨耗性」與未載持過渡金屬及/或過渡金屬氧化物的氧化鈦之顆粒物(先前之氧化鈦顆粒物)之「耐磨耗性」相比，高約1.63倍。
即，本發明之廢塑膠、有機物之分解方法中所使用之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦顆粒物與先前之氧化鈦顆粒物相比，即便長時間使用，分解效率亦不會降低。
又，本發明之「由載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物構成之觸媒」中，載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之孔隙體積為0.10 cc/g~0.80 cc/g，較佳為0.20 cc/g~0.60 cc/g，更佳為0.30 cc/g~0.55 cc/g，最佳為0.40 cc/g~0.50 cc/g。
再者，由載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物構成的觸媒之孔隙體積之測定方法可利用本身公知之方法，於本發明中係使用汞滲法進行測定。詳細而言，如下所述。
汞滲法係利用水銀之表面張力較大之特性，對粉體之孔隙施加壓力以使水銀滲入，根據壓力與所壓入之水銀量求出孔隙體積的方法。
本發明中係使用Thermo Finnigan公司製造之孔隙計(水銀壓入式，最高壓力：200 MPa)。
本發明之「由載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物構成之觸媒」因具有上述特性，而可長期將廢塑膠、有機物高效率地分解。
進而，本發明之「由載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物構成之觸媒」中，載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物之粒徑分佈窄於先前之氧化鈦觸媒之粒徑分佈。因此，藉由使用大於及小於氧化鈦之顆粒物之粒子分佈之篩，可將該顆粒物與異物(混 合存在於塑膠中之金屬、無機物等)容易地分離。
本發明中所使用之「氧化鈦之顆粒物之製造方法」係將上述記載之無機氧化物之粉碎物於選自二氧化鈦溶膠、二氧化矽溶膠、氧化鋁溶膠及氧化鋯溶膠中之至少1種溶膠之存在下攪拌造粒而製成球狀顆粒之後，於400℃~850℃之範圍之溫度進行燒成。然後，藉由篩分而獲得具有0.10 mm~1.20 mm之範圍之粒徑的燒成後之顆粒物。
再者，上述攪拌造粒如眾所周知般係指對粉體(於本發明中係上述無機氧化物之粉體)與液體黏合劑(於本發明中係上述溶膠)進行攪拌，利用由溶膠產生之粉體之凝集及由高速之攪拌翼產生之剪切效果，而獲得上述粉體經壓密化之凝集體的造粒，可根據所使用之溶膠之量、攪拌翼之轉速、造粒時間等而任意地調整所獲得之凝集粒之壓密度或粒度。又，藉由適當選擇攪拌造粒裝置之造粒容器內之底盤，亦可使所獲得之凝集體之形狀更進一步球狀化。
於本發明中，用以將上述無機氧化物攪拌造粒之造粒機並無特別限定，例如可較佳地使用奈良機械製作所股份有限公司製造之混合造粒機NMG系列、深江Powteck股份有限公司製造之高速混合機或High Flex Gral、日本愛立許股份有限公司製造之愛立許高速混練機(愛立許逆流式高速混合機)、G-LABO有限公司製造之高速攪拌造粒機HSG系列、DALTON股份有限公司製造之混練-高速攪拌造粒機SPG系列或高速混合-細粒機Spartan-Ryuzer、Powrex股份有限公司製造之立式造粒機VG-CT系列等。
將上述無機氧化物於上述溶膠之存在下攪拌造粒，為了進一步提高如此獲得之顆粒之球狀性，並且使粒度分佈變得更精密，亦可將進行攪拌造粒而獲得之顆粒於上述溶膠之存在下藉由選自滾動造粒與流動層造粒中之至少1種方法進一步造粒。
於該造粒時，為了使所獲得之顆粒更硬而進一步提高其磨耗性，亦可 與上述溶膠一併使用上述無機氧化物之粉碎物或與將上述溶膠乾燥、燒成之後進行粉碎而獲得之粉碎物的混合物。
滾動造粒如眾所周知般係指使粉體與液體黏合劑之混合物進行滾動運動而獲得凝集粒的造粒法，流動層造粒亦如眾所周知般係指將液體黏合劑供給至粉體之流動層，於粒子間形成利用黏合劑之交聯而獲得凝集粒的造粒法。
如此般將上述無機氧化物攪拌造粒，進而利用選自滾動造粒與流動層造粒中之至少1種方法進一步造粒之後，如上所述般於400℃~850℃之範圍之溫度進行燒成，其後，藉由篩分而使粒徑處於0.1 mm~1.2 mm之範圍之粒子聚集，藉此可獲得具有所需粒度之顆粒物作為本發明之觸媒。
於本發明中，用於此種造粒之滾動造粒機或流動層造粒機(複合型造粒機)亦無特別限定，例如可列舉：DALTON股份有限公司製造之流動層造粒裝置「New/Marumerizer」或球形整粒機「Marumerizer」、Powrex股份有限公司製造之流動層造粒裝置或滾動流動塗佈裝置「Multiplex」系列等。
藉由以下方法使上述所獲得之顆粒物載持過渡金屬及/或過渡金屬氧化物，藉此可獲得本發明之「載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物」。詳細方法如下所述。
先前以來，已知有多種使過渡金屬及/或過渡金屬氧化物載持於氧化鈦顆粒物上之方法。
本發明之觸媒並不受載持過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之方法之任何限定，例如可藉由含浸法、混練法、沈積法、離子交換法、共沈澱法、或該等之組合等而實行。但是，本發明之觸媒較佳為藉由該等中之含浸法進行載持。
藉由含浸法，可獲得具有較高之活性與磨耗強度之觸媒。根據該方法， 可藉由在硝酸鹽或乙酸鹽等可溶性過渡金屬鹽之水溶液中浸漬上述所獲得之顆粒物，進而加以乾燥之後，於200℃~500℃進行燒成而獲得。
進而，根據本發明，於使此種過渡金屬及/或過渡金屬氧化物載持於如上所述之顆粒物之情形時，過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之載持量通常為0.1重量%~10重量%之範圍。於過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之載持量分別少於上述下限值時，無法使觸媒具有充分之活性，另一方面，即便載持率分別超過上述上限值，亦無法獲得與其相應之觸媒活性之增大。但是，視需要亦可分別超過上述上限值地使過渡金屬及/或過渡金屬氧化物載持於顆粒物上。
本發明之廢塑膠、有機物之分解方法中所使用之廢塑膠、有機物之分解裝置可為公知之分解裝置中之任一種。然而，由於本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物之分解效率非常高，故而該顆粒物與廢塑膠、有機物之接觸效率較高之觸媒循環式廢塑膠、有機物之分解裝置優於先前之批次式分解裝置。再者，觸媒循環式廢塑膠、有機物之分解裝置記載於國際公開2007/122967號公報中。
進而，上述廢塑膠、有機物之分解裝置中，除上述廢塑膠、有機物處理手段以外，亦包含氧化觸媒處理手段及/或還原觸媒處理手段，進而較佳為包含石灰中和處理手段。
又，於本發明之分解方法中所使用之分解裝置中，可具有以下任一種以上之手段。
(1)氧化鋁觸媒處理手段
(2)廢塑膠、有機物之破碎手段
(3)載氣供給手段
(4)回收自廢塑膠、有機物處理手段之反應槽中排出之飛散之金屬、無機物及/或觸媒的手段。
(5)旋風集塵手段(第1集塵手段)
(6)附過濾袋之集塵手段(第2集塵手段)
(7)熱交換手段
(8)預熱手段
(9)排氣鼓風手段
(10)冷卻手段
(11)熱回收手段
(12)氯化氫連續測定手段
(13)CO連續測定手段
(14)警報手段
(15)氧化觸媒處理手段/還原觸媒處理手段
本發明之「廢塑膠、有機物之分解系統」意指使用上述任一項中所記載之分解裝置，進而使用本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物進行廢塑膠、有機物之分解。
進而，本發明之廢塑膠、有機物之分解方法或分解系統中，例如於所處理之廢塑膠為聚氯乙烯、聚胺酯、Teflon(註冊商標)等各種醫療廢棄物塑膠之情形時，於處理步驟中會生成氯化氫、硫化合物、氟化氫、氫氰酸氣體、含氮化合物。不能將氯化氫等直接排放至大氣。因此，較佳為導入石灰中和處理手段。
由載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物構成之觸媒與廢塑膠之攪拌根據反應容器之容積量、攪拌翼之形狀及攪拌方法而存在差異，其轉速宜為5 rpm~80 rpm，較佳為10 rpm~60 rpm。再者，無論反應容器為批次方式或循環方式，均較佳為同樣之轉速。
上述較佳轉速係考慮如下情況而設定之值：若轉速過快，則載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之磨耗較大，但是，若減緩轉速， 則載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦與廢塑膠及/或有機物之接觸效率降低。
可應用於本發明之分解方法或分解系統之廢塑膠、有機物並無特別限定，除了聚乙烯、聚丙烯等通用之熱塑性塑膠以外，熱硬化性塑膠亦可藉由本發明之方法分解、氣化。又，關於廢塑膠、有機物，就分解效率而言，較佳為進行破碎而製成數mm3左右之大小者，但亦可於不進行破碎之情況下進行分解處理。
再者，本發明之廢塑膠、有機物分解方法之分解對象可列舉塑膠，例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚胺酯、聚氯乙烯、Teflon(註冊商標)，又，尼龍(例如，6尼龍等)、ABS樹脂、玻璃基板環氧樹脂積層板、尿布、人工透析裝置、抗癌劑、基因研究相關處理物、細菌/微生物處理物、資訊終端物、機密資訊物(例如CD-R等)、油類(例如矽油等)、汽車/家電廢塑膠、有價物金屬回收、有機物與金屬無機物之分離等，亦包含有機物，並無特別限定。進而，於醫療廢棄物之情形時，根據用途而使不鏽鋼、鋁等金屬混合存在，或者於表面蒸鍍、貼附金屬等。又，所謂廢塑膠，並非僅以使用過之塑膠作為對象，亦將雖未使用但不再需要之塑膠、有機物作為對象。
以下，列舉實施例對本發明進行說明，但本發明並不受該等實施例之任何限定。
[實施例1]
(本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦的顆粒物之製造)
藉由下述之多種方法，製造本發明中所使用之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦。詳細情況如下所述。
(1)載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物1
於利用硫酸法之氧化鈦製造步驟中，對由水解步驟所獲得之氫氧化鈦之漿料進行過濾、水洗，將其再製漿，而獲得漿料A。於該漿料A中添加作為溶膠化劑之硝酸，而獲得鈦氧化物之溶膠B。進而，將該溶膠B之一部分加熱至100℃進行乾燥，製成乾燥凝膠，將其於電爐中以500下燒成3小時，而獲得氧化鈦燒成物C。
將該氧化鈦燒成物C粉碎，使用DALTON股份有限公司製造之高速攪拌造粒機SPG-25型，於攪拌翼250 rpm、高速造粒切刀3000 rpm之條件下，對所獲得之粉碎物一面噴霧利用水稀釋5倍之上述溶膠B一面進行造粒，而獲得氧化鈦粒子。
將該氧化鈦粒子於100℃乾燥3小時，繼而於600℃進行燒成，利用網眼1.19 mm與0.104 mm之篩進行篩分，使粒徑0.1 mm~1.2 mm之顆粒物成為100重量%。
再者，於本發明中，粒徑0.1 mm~1.2 mm之顆粒物係指使用由不鏽鋼製金屬線網構成之標準篩15目(線徑0.5 mm，網眼1.19 mm)與150目(線徑0.065 mm，網眼0.104 mm)進行篩分，而位於15目下(通過分)、150目上(殘留分)者。
詳細而言，以如下方式獲得粒徑0.1 mm~1.2 mm之顆粒物。即，於吉田製作所股份有限公司製造之搖篩式標準篩振盪機之上蓋安裝上述15目標準篩，於下部承接皿安裝上述150目標準篩，於15目標準篩上供給作為試樣之氧化鈦顆粒物100 g，於振盪轉速300 rpm、打數150次/分鐘下進行3分鐘篩分，而獲得位於15目下(通過分)、150目上(殘留分)之顆粒物作為粒徑0.1 mm~1.2 mm之顆粒物。
最後，將該顆粒物浸漬於各種濃度之硝酸銅水溶液中，進而進行乾燥之後，於500℃進行燒成，而獲得載持有1重量%CuO、3重量%CuO、或5重量%CuO之氧化鈦之顆粒物。再者，氧化銅之載持量係利用螢光X射線 進行確認。
(2)載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物2
將上述(1)中所獲得之氫氧化鈦之漿料A於100℃加熱、乾燥，製成乾燥凝膠，將其於電爐中以500℃燒成3小時，進行粉碎處理，而獲得氧化鈦燒成物D之粉碎物，將該氧化鈦燒成物D之粉碎物50重量份與上述氧化鈦燒成物C之粉碎物50重量份混合。
以與上述(1)相同之方式對該氧化鈦燒成物D之粉碎物50重量份與氧化鈦燒成物C之粉碎物50重量份之混合物進行處理，對所獲得之粒子進行乾燥、燒成、篩分，而獲得粒徑0.1 mm~1.2 mm之顆粒物。
最後，將該顆粒物浸漬於各種濃度之硝酸銅水溶液中，進而進行乾燥之後，於500℃進行燒成，而獲得載持有1重量%CuO、3重量%CuO、或5重量%CuO之氧化鈦之顆粒物。再者，氧化銅之載持量係藉由螢光X射線進行確認。
(3)載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物3
利用滾動造粒機「Marumerizer」一面對上述(1)中所獲得之氧化鈦之顆粒噴霧上述氧化鈦C之粉碎物與利用水稀釋4倍之上述溶膠B一面進一步整粒為球狀，以與上述(1)相同之方式對所獲得之粒子進行處理，而獲得粒徑為0.1 mm~1.2 mm之範圍之顆粒物。
最後，將該顆粒物浸漬於各種濃度之硝酸銅水溶液中，進而進行乾燥之後，於500℃進行燒成，而獲得載持有1重量%CuO、3重量%CuO、或5重量%CuO之氧化鈦之顆粒物。再者，氧化銅之載持量係利用螢光X射線進行確認。
(4)載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物4
將上述(1)中所獲得之鈦氧化物之溶膠B與鎢酸銨混合。將該混合物加熱至100℃進行乾燥，製成乾燥凝膠，將其於電爐中以500℃燒成3小時， 而獲得鈦/鎢複合氧化物(氧化鈦/氧化鎢重量比90：10)之燒成物。
將該鈦/鎢複合氧化物E之燒成物粉碎，而獲得粉碎物。使用DALTON股份有限公司製造之高速攪拌造粒機SPG-25型，於攪拌翼250 rpm、高速造粒切刀3000 rpm之條件下，對該粉碎物一面噴霧利用水稀釋5倍之上述溶膠B一面進行造粒，而獲得鈦/鎢複合氧化物顆粒。
其次，利用球形整粒機「Marumerizer」對該顆粒一面噴霧上述鈦/鎢複合氧化物E之燒成物之粉碎物與利用水稀釋4倍之上述溶膠B一面進一步整粒為球狀，以與上述(1)相同之方式對所獲得之顆粒進行處理，而獲得粒徑為0.1 mm~1.2 mm之顆粒物。
最後，將該顆粒物浸漬於各種濃度之硝酸銅水溶液中，進而進行乾燥之後，於500℃進行燒成，而獲得載持有1重量%CuO、3重量%CuO、或5重量%CuO之鈦/鎢複合氧化物之顆粒物。再者，氧化銅之載持量係利用螢光X射線進行確認。
(5)載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物5
利用與上述(1)~(4)中所記載之方法相同之方法，獲得載持有Co3O4、Fe2O3、Mn2O3及NiO來代替CuO之氧化鈦顆粒物。
確認上述載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物1~5之特性均包含於以下範圍內。
利用BET法獲得之比表面積：30 m2/g~50 m2/g
利用汞滲法獲得之孔隙體積：0.20 cc/g~0.60 cc/g
敲緊密度：1.00 g/mL~1.80 g/mL
磨耗率：2.0重量%以下
顆粒物之滑動起始角度：0.5度~15.0度
全部顆粒物滑動終止之角度：2.0度~30.0度
正圓度：1.00~2.00
靜止角度：15度~35度
(先前之氧化鈦之顆粒物之製造)
依據國際公開2010/021122號公報中所記載之方法，獲得氧化鈦之顆粒物。該氧化鈦之顆粒物之特性如下所述。
比表面積(m2/g)：39.3
孔隙體積(cc/g)：0.42
平均孔徑(Å)：624
[實施例2]
(本發明之載持有氧化銅之氧化鈦的顆粒物之處理能力之確認)
將本發明之載持有氧化銅之氧化鈦的顆粒物之處理能力與習知品之未載持氧化銅之氧化鈦顆粒物進行比較。各條件及所使用之裝置如下所述。
1.實驗裝置(反應容器)：1 kg容量攪拌式分解實驗機
2.導入空氣流量：50 L/min
3.反應容器內溫度：480度
4.所使用之觸媒：800 g
實施例1(1)中所獲得之載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物
先前之氧化鈦之顆粒物
5.廢塑膠：聚乙烯顆粒(投入間隔為1分鐘)
6.廢塑膠投入量：0.2 g/min、0.4 g/min、0.8 g/min
7.分解槽攪拌翼轉速：60 rpm
8.排氣量：340 L/min(排氣鼓風60 Hz)
9.分解槽氣體收集量：0.4 L/min
10.氣體濃度{NO/NOx、CO、CO2、O2、SO2}之測定係使用氣體濃度連續測定器PG-250(製造商：堀場製作所)。
再者，廢塑膠分解中係使用O2，將塑膠(有機物)分解為H2O與CO2。因此，消耗大量O2進而產生大量CO2成為分解能力(效率)較高之指標。此外，SO2產生量成為甲烷生成反應之指標，CO產生量成為有機物之未分解之指標。因此，SO2產生量較低，進而CO產生量較低成為分解能力(效率)較高之指標。
11：其他
石灰700 g、MnO2觸媒入口溫度200℃、Pt觸媒入口溫度400℃
(利用載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物之分解結果)
將載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物之處理能力之結果示於圖2~圖4。
關於以0.2 g/min投入聚乙烯顆粒(圖2)，CO濃度上升至約50~92 ppm，CO2濃度為約2.0~2.2 vol%，SO2濃度上升至約6 ppm。
關於以0.4 g/min投入聚乙烯顆粒(圖3)，CO濃度上升至約90~150 ppm，CO2濃度為約4.0~4.5 vol%，SO2濃度上升至約8.0~15 ppm。
關於以0.8 g/min投入聚乙烯顆粒(圖4)，CO濃度上升至約150~360 ppm，CO2濃度為約3.0~7.5 vol%，SO2濃度上升至約10~170 ppm。
再者，上述任一結果均係反應容器內之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物之氧化鈦之顆粒物量未發生變化。
(利用習知品之氧化鈦顆粒物之分解結果)
將習知品之氧化鈦顆粒物之結果示於圖5。
關於以0.2 g/min投入聚乙烯顆粒，CO濃度上升至約3500~4600 ppm，CO2濃度為約1.0~1.4 vol%，SO2濃度上升至約40~470 ppm。
(載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物之分解效率與習知品 之氧化鈦顆粒物之分解效率的比較)
以CO產生量及SO2濃度產生量比較以0.2 g/min投入聚乙烯顆粒之情形時的利用載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物之分解效率與利用習知品之氧化鈦顆粒物之分解效率。
關於CO產生量，載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物為約50~92 ppm，另一方面，習知品之氧化鈦顆粒物為約3500~4600 ppm。因此，載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物之分解能力(以CO產生量進行比較)與習知品之氧化鈦顆粒物相比為約38~92倍。
關於SO2產生量，載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物為約6 ppm，另一方面，習知品之氧化鈦顆粒物為約40~470 ppm。因此，載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物之分解能力(以SO2產生量進行比較)與習知品之氧化鈦顆粒物相比為約6~78倍。
[實施例3]
(本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物對各種塑膠等之處理能力之確認)
對本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物對各種塑膠等之處理能力進行確認。此外，針對矽油，亦將本發明之氧化鈦之顆粒物之處理能力與習知品之氧化鈦顆粒物之處理能力加以比較。各條件及所使用之裝置如下所述。
1.實驗裝置(反應容器)：1 kg容量攪拌式分解實驗機
2.導入空氣流量：以使最終排氣中之O2濃度成為12%之方式進行設定
3.反應容器內溫度：430℃~530℃(根據所處理之塑膠之種類逐一設定)
4.所使用之觸媒：800 g
實施例1(1)中所獲得之載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物
先前之氧化鈦之顆粒物(僅利用矽油實施)
5.所處理之塑膠等：聚乙烯、PET、聚碳酸酯、聚苯乙烯、6尼龍、氯乙烯、ABS、聚胺酯、矽油、玻璃基板環氧樹脂積層板
6.塑膠等之投入量：1.0 g/min、1.5 g/min、2.0 g/min、0.5 ml、1.0 ml(參照：圖6)
7.分解槽攪拌翼轉速：60 rpm
8.排氣流量：以考慮供給空氣因排氣溫度而膨脹之部分，使分解槽成為少許負壓之方式設定排氣量，
9.還原觸媒入口溫度：200℃
10.氧化觸媒入口溫度：450℃(其中，矽油為500℃，玻璃基板環氧樹脂積層板為530℃)
11.氣體濃度(NOx、CO、CO2、O2、CH4)之測定係使用氣體濃度連續測定器PG-250(製造商：堀場製作所)。
12.分解處理方法：將各塑膠(矽油、玻璃基板環氧樹脂積層板除外)以1 g/min、1.5 g/min、2 g/min且以n=5次連續投入。其中，矽油係以0.5 ml/min、1 ml/min且以n=5次連續投入，玻璃基板環氧樹脂積層板係設為以1 g/min、2 g/min且以n=5次投入。
投入之時間點係於分解槽之觸媒溫度暫且低於設定溫度，開始上升而達到設定溫度附近之時間點開始n=1之投入。然後，以1分鐘為單位而連續投入(其中，僅於PET 1 g/min時，於溫度下降時達到設定溫度時投入)。
(載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物對各種塑膠等之分解結果)
將載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物之各種塑膠等之分解結果示於圖6。根據圖6可明確，載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物使聚乙烯、PET、聚碳酸酯、聚苯乙烯、6尼龍、氯乙烯、ABS、聚胺酯、矽油及玻璃基板環 氧樹脂積層板完全分解。
進而，關於投入矽油0.5 ml，於利用載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物進行處理之情形時，CO濃度上升至47 ppm，但於利用先前之氧化鈦之顆粒物進行處理之情形時，CO濃度上升至1200 ppm(無圖)。因此，載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物之分解能力(以CO產生量之比較)與習知品之氧化鈦顆粒物相比為約25倍。
[實施例4]
(本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物之隨溫度變化的處理能力之確認)
對本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物之隨溫度變化的處理能力 之變化進行確認。各條件及所使用之裝置如下所述。
1.實驗裝置(反應容器)：1 kg容量攪拌式分解實驗機
2.導入空氣流量：常溫50 l/min
3.反應容器內之氧化鈦設定溫度：300℃~420℃(參照：圖7A)
4.所使用之觸媒：800 g
實施例1(1)中所獲得之載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物
先前之氧化鈦之顆粒物
5.所處理之塑膠：聚乙烯
6.聚乙烯投入量：1.0 g/次
7.分解槽攪拌翼轉速：60 rpm
8.排氣流量：120 l/min
9.還原觸媒入口溫度：200℃
10.氧化觸媒入口溫度：530℃
11.氣體濃度{CO、CO2、O2}之測定係使用氣體濃度連續測定器PG-250 (製造商：堀場製作所)。
(載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物之隨溫度變化的分解能力之結果)
將載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物之隨溫度變化的分解能力之結果示於圖7A~C。由圖7A明確，確認載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物於300℃、320℃、340℃、360℃、380℃、400℃及420℃下之分解能力與先前之氧化鈦之顆粒物於300℃、320℃、340℃、360℃、380℃、400℃及420℃下之分解能力相比非常高。
又，由圖7B明確，先前之氧化鈦之顆粒物之分解能力自340℃附近開始急遽上升。另一方面，由圖7C明確，載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物之分解能力自300℃附近開始急遽上升。即，載持有銅之氧化鈦顆粒物與先前之氧化鈦之顆粒物相比，於低溫下分解效率亦較高。
因此，確認載持有銅之氧化鈦顆粒物之最佳加熱溫度區域與習知品之氧化鈦顆粒物之最佳加熱溫度區域相比較廣。
[實施例5]
(本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物的最佳銅載持量之確認)
對本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物的最佳銅載持量進行確認。各條件及所使用之裝置如下所述。
1.實驗裝置(反應容器)：小型攪拌式實驗機
2.導入空氣流量：50 l/min
3.反應容器內溫度：480℃
4.所使用之觸媒：800 g
實施例1(1)中所獲得之載持有1重量%、2重量%、3重量%CuO之 氧化鈦顆粒物
先前之氧化鈦之顆粒物
5.所處理之塑膠等：聚乙烯
6.塑膠等投入量：參照圖8
7.分解槽攪拌翼轉速：60 rpm
8.排氣流量：340 l/min(排氣鼓風60 Hz)
9.分解槽氣體收集量：0.4 l/min
10.石灰顆粒：700 g
11. MnO2觸媒入口溫度：200℃
12. Pt觸媒入口溫度：400℃
13.氣體濃度(CO、CO2、O2、CH4)之測定係使用氣體濃度連續測定器PG-250(製造商：堀場製作所)。
(本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物的最佳銅載持量之確認結果)
將載持有各重量(1重量%、2重量%、3重量%)之氧化銅之氧化鈦顆粒物的分解能力之結果示於圖8。由圖8明確，確認利用載持有各重量之氧化銅之氧化鈦顆粒物的分解能力與利用先前之氧化鈦之顆粒物的分解能力相比非常高。
又，關於CO產生量，載持有1重量%CuO之氧化鈦顆粒物為418 ppm，載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物為145 ppm，及載持有5重量%CuO之氧化鈦顆粒物為199 ppm。因此，可確認本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物的最佳銅載持量範圍為3重量%~5重量%。
[實施例6]
(本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物的耐磨耗性之確認)
將本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物的耐磨耗性與習知品之氧化鈦顆粒物的耐磨耗性加以比較。各條件及所使用之裝置如下所述。
(1)試驗機
於小型攪拌式實驗機之攪拌翼之底面及垂直翼安裝#180之砂紙，於氧化鈦顆粒物觸媒中使該翼旋轉而實施。
(2)所使用之氧化鈦觸媒
實施例1(1)中所獲得之載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物
先前之氧化鈦之顆粒物
(3)試驗條件
攪拌翼轉速：60 rpm
試驗時間：24小時
磨耗量之測定：將試驗前利用50目(網眼0.3 mm)之篩而除去微粉之氧化鈦填充於試驗機中，攪拌24小時。該攪拌後，利用相同之50目之篩將氧化鈦觸媒篩分為篩上物、篩下物，測定各自之重量。
(本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物的耐磨耗性之確認結果)
將本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物的耐磨耗性之確認結果示於圖9。由圖9明確，確認載持有3重量%CuO之氧化鈦顆粒物的磨耗率與習知品之氧化鈦顆粒物的磨耗率相比低約1.63倍。因此，本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物的可使用時間與習知品之氧化鈦顆粒物的可使用時間相比長約1.63倍。
(總論)
根據以上內容，可知本發明之載持有氧化銅之氧化鈦顆粒物的處理能力與習知品之氧化鈦顆粒物的處理能力相比至少為約6倍以上。此外，本 發明之載持有氧化銅之氧化鈦顆粒物的最佳加熱溫度區域與習知品之氧化鈦顆粒物的最佳加熱溫度區域相比較廣，於低溫下亦顯示較高之處理能力。進而，本發明之載持有氧化銅之氧化鈦之顆粒物的可使用時間與習知品之氧化鈦顆粒物的可使用時間相比長約1.63倍。
此外，本發明之所有實施例於不脫離其主旨之範圍內可基於從業者之知識以經過各種改良、修正、變更之態樣而實施。
[產業上之可利用性]
根據使用本發明之載持有過渡金屬及/或過渡金屬氧化物、尤其是載持有銅的氧化鈦之顆粒物之分解方法，與使用先前之氧化鈦顆粒物之分解方法相比，具有至少約6倍以上之廢塑膠及有機物之處理能力，於低溫區域內亦顯示較高之處理能力，進而可長時間進行分解。

Claims (18)

  1. 一種觸媒，其係包含氧化鈦之顆粒物的廢塑膠、有機物分解用觸媒，該氧化鈦之顆粒物載持有銅及/或氧化銅並且活性成分為氧化鈦，其特徵在於：該觸媒之特性如下，(1)顆粒物之形狀為大致球形，(2)全部顆粒物之70%以上的顆粒物之粒徑為0.2mm~1.6mm，(3)銅及/或氧化銅之載持量為0.1重量%~10.0重量%。
  2. 如申請專利範圍第1項之觸媒，其中，該氧化銅之載持量以氧化銅換算，為0.5重量%~5.0重量%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之觸媒，其中，該顆粒物之比表面積為30m2/g~50m2/g之範圍。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之觸媒，其中，該顆粒物之孔隙體積為0.20cc/g~0.60cc/g之範圍。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之觸媒，其中，該顆粒物之磨耗率為2.0重量%以下。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之觸媒，其中，該顆粒物之敲緊密度為1.00g/mL~1.80g/mL之範圍。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之觸媒，其中，該顆粒物之形狀為大致球形係指以下特性：(1)顆粒物之滑動起始角度為0.5度~15.0度，(2)全部顆粒物滑動終止之角度為2.0度~30.0度。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之觸媒，其為油分解用觸媒。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之觸媒，其為熱塑性塑膠或熱硬化性塑膠分解用觸媒。
  10. 一種廢塑膠、有機物之分解方法，用於將該塑膠及/或有機物氣化，其 包含一面將廢塑膠及/或有機物與含有氧化鈦之顆粒物的觸媒一起於300度~560度之範圍加熱一面攪拌的步驟，該氧化鈦之顆粒物載持有銅及/或氧化銅並且活性成分為氧化鈦，其特徵在於：該觸媒之特性如下，(1)顆粒物之形狀為大致球形，(2)全部顆粒物之70%以上的顆粒物之粒徑為0.2mm~1.6mm，(3)銅及/或氧化銅之載持量為0.1重量%~10.0重量%。
  11. 如申請專利範圍第10項之分解方法，其中，該氧化銅之載持量以氧化銅換算，為0.5重量%~5.0重量%。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之分解方法，其中，該顆粒物之比表面積為30m2/g~50m2/g之範圍。
  13. 如申請專利範圍第10或11項之分解方法，其中，該顆粒物之孔隙體積為0.20cc/g~0.60cc/g之範圍。
  14. 如申請專利範圍第10或11項之分解方法，其中，該顆粒物之磨耗率為2.0重量%以下。
  15. 如申請專利範圍第10或11項之分解方法，其中，該顆粒物之敲緊密度為1.00g/mL~1.80g/mL之範圍。
  16. 如申請專利範圍第10或11項之分解方法，其中，該顆粒物之形狀為大致球形係指以下特性：(1)顆粒物之滑動起始角度為0.5度~15.0度，(2)全部顆粒物滑動終止之角度為2.0度~30.0度。
  17. 如申請專利範圍第10或11項之分解方法，其中，該觸媒為油分解用觸媒。
  18. 如申請專利範圍第10或11項之分解方法，其中，該觸媒為熱塑性塑膠或熱硬化性塑膠分解用觸媒。
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