JPH02149316A - 脱臭方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本尭明は、気体等の中に含まれる、臭気を発生ずる成分
（以下、「有臭成分」という）を除去するだめの脱臭方
法圏碧する。

〈従来の技術〉 従来、気体中に含まれる有臭成分を除去する方法として
、活性炭、セオライト等の多孔質物質を用いる吸着脱臭
法、酸１ヒ剤又は還元剤を用いる湿式処理脱臭法、オゾ
ン分解脱臭法等の種々の脱臭方法が提案されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記従来の各脱臭方法（以下、「従来方
法」という）はいずれも、充分に満足のいく脱臭方法で
あるとは言い難い。

すなわち、吸着脱臭法には、吸着剤が吸着能力を発揮す
る期間か有限であるため、再生等することを要し、吸着
装置のメンテナンスに多大の労力及び費用が必要となる
という問題がある。

又、湿式処理脱臭法には、酸化剤等の薬液の処理が煩雑
であるという問題かある。

最後のオゾン分解脱臭法には、上記のような問題は無い
ものの、有臭成分の酸化分解による除去が充分でないこ
と及び呼吸器障害等の公害を防止する上で、脱臭処理後
の気体中に含まれるオゾンを分解する必要があること等
の問題がある。

本発明は、従来のオゾン分解脱臭法が有していたこれら
の問題を解決するためになされたものであって、その目
的とするところは、従来方法に比べて有臭成分の分解除
去能力に優れると共に、脱臭処理後に未反応のオゾンが
殆ど残留しないオゾンを提供することにある。

く問題を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明に係る脱臭方法（以下
ｒ本発明方法」という）は、クレーと二酸化マンガン、
クレーと二酸化マンガン及び二酸化チタン、及びこれら
で用いられる二酸化マンガンの一部にかえて、銅（Ｃｕ
）、コバルＩ−（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、′ニッケル（Ｎ
ｉ）、銀（Ａｇ）などから選ばれる少なくとも一種以上
の金属の酸化物を加えることを特徴とする触媒の存在下
、オゾンにより酸化分解することによって有臭成分を除
とが望ましい。二酸化マンガンの含有率が上記範囲以下
では、この触媒の性能は充分ではなく、又、二酸化マン
ガンの含有率が上記範囲以上では、その添加量に見合う
性能の向上をもたらすことが出来なかった。又、これら
の触媒は、二酸化マンガンの一部を、銅（Ｃｕ）、コバ
ルト（Ｃｏ）　、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（
Ａｇ）などから選ばれる少なくとも一種以上の金属の酸
化物で置き換えることによって、より一層の性能の向上
がもたらされる。これらの好適な置換率は、酸化物換算
で１〜３０％である。置換率が上記範囲以下では、これ
らを置換することによる相乗効果はもたらされず、置換
率が上記範囲以上では、その置換率に見合うだけの性能
の向上はもたらされなかった。こうした触媒としては、
ＭｎＯ２／ＣｕＯ２／クレー（及びＭｎＯ２／ＣｕＯ２
／クレー／ＴｉＯ２以下同様）　、ＭｎＯ２／Ｃｏ３Ｏ
４／クレー、　ＭｎＯ２／Ｆ　ｅ　２０　ａ／クレー、
ＭｎＯ２／ＮｉＯ／クレー、ＭｎＯ２／Ａｇ２Ｏ／クレ
ーなどが例示される。又、これらの触媒に用いら去する
ようにしたものである。

上記本発明方法により除去せんとする有臭成分としては
、アンモニア、トリメチルアミン、硫化水素、メチルメ
ルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル、アセトアルデ
ヒド、スチレン、メチルエチルケトン、アクロレイン、
プロピオンアルデヒド、ブチルアルコール、フェノール
、クレゾール、ジフェニルエーテル、酢酸、プロピオン
酸、吉草酸、メチルアミン、ジメチルアミン、スカトー
ル、ジメチルチオエーテル、ジメチルメルカプタン、塩
化水素、塩化アリルが例示される。

また、本発明方法が実施される分野としては、例えばし
尿処理場、下水処理場、ゴミ焼却処理場、印刷工場、メ
ツキ工場、一般化学工場等から排出される排気ガスの脱
臭処理が挙げられる。

クレーと二酸化マンガン又は、クレーと二酸化マンガン
及び二酸化チタンとからなる触媒としては、クレー／Ｍ
ｎＯ２、クレー／Ｍｎ　Ｏ２／Ｔ　ｉ０２などが例示さ
れる。ここで二酸化マンガンの含有率は酸化物重量比で
、２０〜９０％であるこれるクレーは、パイロフィライ
ト、タルク、雲母、緑泥石、モンモリロナイト、カオリ
ン、ハロイサイトなどの層状粘土鉱物てあり木節粘土や
蛙目粘土などを例示することが出来る。

本発明方法において用いられる触媒の形状は特に限定さ
れず、例えばハニカム状、ベレット状、円柱状、板状、
パイプ状等、種々の形状のものを用いることができる。

触媒中の活性成分含有率は、５０％以上が好ましく、７
５％以上がより好ましい。

触媒は、含浸法、混練法、共沈法、沈澱法、酸化物混合
法等の既知の製法を適宜選択して製造することができる
。触媒の製造においては、触媒に賦形性を与えるために
成形助剤を添加したり、機械強度等を向上させるために
無機繊維等の補強剤、有機バインダー等を適宜添加した
りしてもよい。

脱臭の際に上記触媒と共存させるオゾン（０３）は、除
去せんとする有臭成分の種類及び濃度、その他反応温度
、触媒の種類及び量等によって適宜量用いられる。例え
ば、有臭成分としてＨ２Ｓを＝６− 含有する被脱臭気体の場合は、Ｈ２Ｓ　１モルあたり０
３１〜２モルを共存させることが好ましく、ＮＨ３を含
有する被脱臭気体の場合は、ＮＨ３１モルあたり０３１
〜３モルを共存させることが好ましい。また、メチルメ
ルカプタンを含有する被脱臭気体の場合は、メチルメル
カプタン１モルあたり０３１〜４モルを共存させること
が好ましい。

被脱臭気体中に含まれる有臭成分の濃度か高い場合、除
去率を向上させるために０３を上記好適量を越えて共存
させても良い。但し、多すぎる場合には、脱臭処理後に
余剰の０３が残留する場合があるのでこの様なことが無
いように過剰の０３を共存させないように配慮する必要
がある。

脱臭の際の反応温度は、０〜４０℃が好ましく、１０〜
３０℃がより好ましい。０℃未満の場合、反応速度か遅
くなるからであり、４０℃を越える場合、新たに昇温の
ためのエネルギーを必要とし不経済であるからである。

また、触媒と反応カスとの接触は、５〜５００面積速度
（ＡＶ　；　ａｒｅａ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　）て行うこ
とか実施例２ 実施例１において、木節粘土を７８ｇとし、チタニアゾ
ル（Ｔｉ０２含有量＝１５０ｇ／見）５１７ｍ９及び水
５００式を加えて懸濁液とした以外は実施例１と同様に
して、ＭｎＯ２／ＴｉＯ２／クレー（重量比８２：９：
９）を担持率９５％て担持した三元触媒を得た。

実施例３ 実施例１において、比表面積４８ｉ／ｇのＭｎ０２３０
ｇと木節粘土を９５ｇ及び水５００ｍ９を加えて懸濁液
とした以外は実施例１と同様にして、ＭｎＯ２／クレー
（重量比２４ニア６）を担持率１０３％で担持した二元
触媒を得た。

実施例４ 実施例３において、木簡粘土を７０ｇとしチタニアゾル
１７０１１９を加えること以外は実施例３と同様にして
、ＭｎＯ２／Ｔ　ｉ　０２／クレー（重量比２４：　２
０：　５６）を担持率１０１％て担持した三元触媒を得
た。

実施例５ 好ましい。これは、面積速度が５来満であると触媒が多
く必要になるからであり、面積速度か５０を越えると効
串か低く所定の分解串が得られないからである。ここで
、面積速度とは、反応量（Ｎｔｎ’／　ｕ、　ｕ　：　
１（１・）を単位容積の触媒あたりのガス接触面積（ｍ
’／ｎ？）で除した値である。

〈実施例〉 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。但し
、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

Ａ、触媒Ｑ別製 実施例１ 比表面積４８１１１２／　ｇのＭ　００２７０４　ｇと
木簡粘土１５５ｇを水１見中に懸濁し、これにさらにカ
ラスピーズ２５０ｇを加えて３０分間撹拌混合してスラ
リーを１ゴた。このスラリーを空隙率８１％、ピッチ４
．０ｍｍのセラミックスファイバー製のコルゲート状ハ
ニカムに含浸させて、ＭｎＯ２／クレー（重量比８２：
１Ｂ）を担持率９５％で担持した二元触媒を得た。

実施例Ｉにおいて、比表面積４．８１１１２／　ｇのＭ
ｎＯ，，７０４，ｇのうち、４３ｇをＣｕ　Ｏにかえる
こと以外は実施例１と同様にして、Ｍｎ　Ｏ２’　／　
ＣｕＯ／クレー（重量比７７：５：１８）を担持率９７
％て担持した三元触媒を青、た。

実施例６ 実施例１において、比表面積４８＋ｎ２／ｇのＭ　ｒｌ
ｏ　２７０４、ｇのうぢ、１７ｇを比表面積５３＋＋ｆ
／ｇのＣｏ３０．にかえること以外は実施例１と同様に
しで、ＭｎＯ２／ＣＯ３Ｏ４／りし−（重量比８０：２
：１８）を担持率１０１％て担持した三元触媒を１３た
。

実施例７ 実施例１において、比表面積４８ｎ？／ｇのＭｎ０２７
０４：のうち、７０ｇを比表面積５３ｎｒ’／ｇのＦｅ
２Ｏ３にかえること以外は実施例１と同様にして、Ｍｎ
Ｏ，、／Ｆｅ２Ｏ３／クレー（重量比７４：８：１８）
を担持率９８％て担持した三元触媒をｔηだ。

実施例８ １〇− 実施例１において、比表面積４８ｍ’／ｇのＭｎ０２７
０４　ｇのうち、５０ｇをＮｉＯにかえること以外は実
施例１と同様にして、Ｍｎ　Ｏ２／Ｎ　ｉＯ／クレー（
重量比７６：６：１Ｂ）を担持率１００％で担持した三
元触媒を得た。

実施例９ 実施例１において、比表面積４８ｎ？／ｇのＭｎ０２７
０４ｇのうち、１７ｇをＡｇ２Ｏにかえること以外は実
施例１と同様にして、ＭｎＯ２／Ａｇ２Ｏ／クレー（重
量比８０：２：１８）を担持率１００％で担持した三元
触媒を得た。

実施例１０ 実施例５において、本節粘土を１５５ｇを７８ｇとし、
これにかえてチタニアゾル５１７蔽を加えること以外は
実施例５と同様にして、ＭｎＯ２／ＣｕＯ／ＴｉＯ２／
クレー（重量比７７　：　５　：９：９）を担持率１０
３％で担持した三元触媒を得た。

実施例１１ 実施例９において、本節粘土を１５５ｇを７８リ、該触
媒層（２）に導入された被脱臭気体中に含まれる有臭成
分Ｈ２Ｓ−ＮＨａ及びメチルアミンは、オゾン発生器（
１）から触媒層（２）に導かれたオゾン（０３）によっ
て分解される。分解脱臭後の気体中の一部はオゾン分析
計（３）に導かれて、そこで残留オゾン（０３）の定量
分析がなされる。また、分解脱臭後の気体の残部は有臭
成分分析計（４）に導かれる。有臭成分分析計（４）は
、ガスクロマトグラフ（Ｈ２Ｓ又はメチルアミン分析計
）２基及びＮＨ３メータ１基からなり、これらの機器に
て前記各有臭成分の定量分析がなされるようになってい
る。

（反応条件） 空間速度：２００００／Ｈｒ 反応温度：２０℃ 有臭成分：　Ｈ２Ｓ、ＮＨ３又はメチルメルカプタン 上記試験結果を表に示す。

ｇとして、これにチタニアゾル５１７威を加えること以
外は実施例９と同様にして、ＭｎＯ２／Ａニー：２０　
／　′ｒ　Ｉｏ　２　／クレー（重量比８０：２：９：
９）を担持率１０２％で担持した三元触媒を得た。

比較例 比表面積４８ｍＦ／ｇのＭｎ０２３０ｇと、四塩化チタ
ンとシリカゾルとの混合物（ＴｉＯ２：５ｉ０２が１　
：　１）７０ｇとを撹拌混合しつつ、アンモニアガスを
吹き込んで中和反応を行い、スラリー状の沈殿物を生成
させた。得られた沈殿物を充分に水洗した後、温度５０
０℃で３時間焼成して比表面積１６２１ｎ’／ｇの三元
触媒ＭｎＯ，，／Ｔｉ０ｚ／５ｉＯ２（重量比３０　：
　３５　：　３５）を得た。

Ｂ、飾心耐士試験 上記実施例１〜１１及び参考例で得た各触媒について、
第１図にそのフローシートを示すような試験方式を用い
て下記反応条件で触媒活性試験を行った。図に於いて、
（１）はオゾン発生器であ上記表より明らかなように、
実施例１〜１１て得たいずれの触媒も、参考例で得た触
媒に比べて高いオゾン分解率（％）を有している。

また、オゾン残留率（％）についても、実施例１〜１１
で１８た全ての触媒が、比較例で得た触媒に比へて　低
い値を示している。

以上の試験結果より、本発明方法は有臭成分除去率（％
）が高く、しかもオゾン残留率（％）が低い脱臭方法で
あることが分かる。

〈発明の効果〉 本発明に係るオゾン分解脱臭法は、有臭成分を効率良く
除去することができ、しかも脱臭処理後に呼吸器系統等
に有害なオゾンが殆ど残留しない等、本発明は優れた特
有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は触媒活性試験のフローシートである。 （１）　　オゾン発生器 （２）　　触媒層 （３）　　オゾン分析計 （４）　　有臭成分分析計 第１図 １６一

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）触媒の存在下、オゾンにより酸化分解することに
   よって有臭成分を除去する脱臭方法において、触媒がク
   レーと二酸化マンガン（ＭｎＯ＿２）とから成ることを
   特徴とする脱臭方法
2. （２）特許請求（１）の範囲において、触媒成分として
   さらに二酸化チタンを含有することを特徴とする脱臭方
   法
3. （３）特許請求（１）（２）の範囲において、触媒成分
   としてさらに銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ
   ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）などから選ばれる少
   なくとも一種以上の金属酸化物を含有することを特徴と
   する脱臭方法