JPH06320004A - オゾン分解用触媒 - Google Patents
オゾン分解用触媒Info
- Publication number
- JPH06320004A JPH06320004A JP5141144A JP14114493A JPH06320004A JP H06320004 A JPH06320004 A JP H06320004A JP 5141144 A JP5141144 A JP 5141144A JP 14114493 A JP14114493 A JP 14114493A JP H06320004 A JPH06320004 A JP H06320004A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- ozone
- decomposition
- mnco
- mno
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高湿度反応条件下においてオゾン分解能力に優
れた分解触媒を提供するにある。 【構成】ＭｎＯ２とＭｎＣＯ３とから構成され、ＭｎＣ
Ｏ３のＸ線回折角度（２θ）が３１．４°においてＭｎ
ＣＯ３のＸ線強度が１００〜７００ｃｐｓであることを
特徴とするオゾン分解用触媒。 【効果】高湿度条件下において優れたオゾン分解効果を
示す。
れた分解触媒を提供するにある。 【構成】ＭｎＯ２とＭｎＣＯ３とから構成され、ＭｎＣ
Ｏ３のＸ線回折角度（２θ）が３１．４°においてＭｎ
ＣＯ３のＸ線強度が１００〜７００ｃｐｓであることを
特徴とするオゾン分解用触媒。 【効果】高湿度条件下において優れたオゾン分解効果を
示す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高湿度の気体等の中に
含まれる、オゾンを分解除去するための触媒に関する。
含まれる、オゾンを分解除去するための触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、気体中に含まれる有害成分である
オゾンを除去する方法として、活性炭、ゼオライト等の
多孔質物質を用いる吸着法、あるいは、ＭｎＯ２などの
触媒を用いることによる酸化分解法等が行われてきた。
オゾンを除去する方法として、活性炭、ゼオライト等の
多孔質物質を用いる吸着法、あるいは、ＭｎＯ２などの
触媒を用いることによる酸化分解法等が行われてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のオゾンの除去方法はいずれも、充分に満足のいく方
法であるとは言い難い。すなわち、吸着法には、吸着剤
が吸着能力を発揮する期間が有限であるため、再生等す
ることを要し、除去装置のメンテナンスに多大の労力及
び資用が必要となるという問題がある。
来のオゾンの除去方法はいずれも、充分に満足のいく方
法であるとは言い難い。すなわち、吸着法には、吸着剤
が吸着能力を発揮する期間が有限であるため、再生等す
ることを要し、除去装置のメンテナンスに多大の労力及
び資用が必要となるという問題がある。
【０００４】又、触媒を用いるオゾンの酸化分解法に
は、上記のような問題は無いものの、現状では触媒性能
上充分に満足のいくものであるとは言い難く、また初期
性能は良くても、反応中に経時的に劣化するという問題
があった。また、湿度の影響が大きく、高湿度下でオゾ
ン分解率が低いという問題点も有してきた。
は、上記のような問題は無いものの、現状では触媒性能
上充分に満足のいくものであるとは言い難く、また初期
性能は良くても、反応中に経時的に劣化するという問題
があった。また、湿度の影響が大きく、高湿度下でオゾ
ン分解率が低いという問題点も有してきた。
【０００５】本発明は、従来のオゾン除去方法が有して
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、従来方法に比べてオゾン
の除去能力に優れると同時に、長期間の使用が可能な耐
久性に優れ、しかも湿度の影響が極めて小さいオゾン分
解触媒を提供することにある。
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、従来方法に比べてオゾン
の除去能力に優れると同時に、長期間の使用が可能な耐
久性に優れ、しかも湿度の影響が極めて小さいオゾン分
解触媒を提供することにある。
【０００６】
【問題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るオゾン分解用触媒は、ＭｎＯ２とＭｎＣ
Ｏ３から構成され、ＭｎＣＯ３のＸ線回折角度（２θ）
が３１．４°においてＭｎＣＯ３のＸ線強度が１００〜
７００ｃｐｓであることを特徴としている。本発明方法
に用いることができる触媒は、以下の様な方法などによ
って調製することができる。 （１）Ｍｎ水溶液にＮａ２ＣＯ３などの炭酸塩を溶かし
た水溶液を撹拌下に加え炭酸マンガンあるいは塩基性炭
酸マンガンを得る。ろ過・水洗・リパルプを繰返し乾燥
後２００〜４００℃にて焼成する。 （２）ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２−Ｓ
ｉＯ２などの担体を分散させたＭｎ水溶液にＮａ２ＣＯ
３などの炭酸塩を溶かした水溶液を撹拌下に加え炭酸マ
ンガンあるいは塩基性炭酸マンガンをＴｉＯ２、Ａｌ２
Ｏ３、ＳｉＯ２に担持したものを得る。ろ過・水洗・リ
パルプを繰返し乾燥後２００〜４００℃にて焼成する。 （３）市販のＭｎＯ２粉末と炭酸マンガン粉末をボール
ミルなどによって粉砕・混合する。
の本発明に係るオゾン分解用触媒は、ＭｎＯ２とＭｎＣ
Ｏ３から構成され、ＭｎＣＯ３のＸ線回折角度（２θ）
が３１．４°においてＭｎＣＯ３のＸ線強度が１００〜
７００ｃｐｓであることを特徴としている。本発明方法
に用いることができる触媒は、以下の様な方法などによ
って調製することができる。 （１）Ｍｎ水溶液にＮａ２ＣＯ３などの炭酸塩を溶かし
た水溶液を撹拌下に加え炭酸マンガンあるいは塩基性炭
酸マンガンを得る。ろ過・水洗・リパルプを繰返し乾燥
後２００〜４００℃にて焼成する。 （２）ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２−Ｓ
ｉＯ２などの担体を分散させたＭｎ水溶液にＮａ２ＣＯ
３などの炭酸塩を溶かした水溶液を撹拌下に加え炭酸マ
ンガンあるいは塩基性炭酸マンガンをＴｉＯ２、Ａｌ２
Ｏ３、ＳｉＯ２に担持したものを得る。ろ過・水洗・リ
パルプを繰返し乾燥後２００〜４００℃にて焼成する。 （３）市販のＭｎＯ２粉末と炭酸マンガン粉末をボール
ミルなどによって粉砕・混合する。
【０００７】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、ペレット状、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。これらは混練法、含浸法、ウォッシュコー
ト法などによって製造することができる。押出成形する
場合、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。これらの成
形体中に含まれるＭｎＯ２とＭｎＣＯ３は、３０ｗｔ％
以上が好ましく、５０ｗｔ％以上がより好ましい。３０
ｗｔ％以下とするとオゾン分解能が著しく低下する。ま
た触媒活性種と活性炭を触媒表面近防に担持させるウォ
ッシュコート法は、既に本発明者らが出願している特願
平２−２４８４３にかかる発明などにおいて述べている
様に、本発明にかかる反応特性からコート型触媒が好ま
しく、この時コート層に含まれる触媒活性種と活性炭は
５０ｗｔ％以上が好ましく、７５ｗｔ％以上がより好ま
しい。５０ｗｔ％以下にするとオゾン分解能が低下す
る。これらの担体の上に担持される触媒活性種は、主に
ウォッシュコート法などによって製造することが出来
る。これらのコートの厚みは、５〜１０μが好ましく、
１０〜５０μがより好ましい。又、５μ以下とすると分
解活性が低下し１００μ以上とすると分解活性の向上が
なく圧損のみが上昇する。
は特に限定されず、例えばハニカム状、ペレット状、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。これらは混練法、含浸法、ウォッシュコー
ト法などによって製造することができる。押出成形する
場合、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。これらの成
形体中に含まれるＭｎＯ２とＭｎＣＯ３は、３０ｗｔ％
以上が好ましく、５０ｗｔ％以上がより好ましい。３０
ｗｔ％以下とするとオゾン分解能が著しく低下する。ま
た触媒活性種と活性炭を触媒表面近防に担持させるウォ
ッシュコート法は、既に本発明者らが出願している特願
平２−２４８４３にかかる発明などにおいて述べている
様に、本発明にかかる反応特性からコート型触媒が好ま
しく、この時コート層に含まれる触媒活性種と活性炭は
５０ｗｔ％以上が好ましく、７５ｗｔ％以上がより好ま
しい。５０ｗｔ％以下にするとオゾン分解能が低下す
る。これらの担体の上に担持される触媒活性種は、主に
ウォッシュコート法などによって製造することが出来
る。これらのコートの厚みは、５〜１０μが好ましく、
１０〜５０μがより好ましい。又、５μ以下とすると分
解活性が低下し１００μ以上とすると分解活性の向上が
なく圧損のみが上昇する。
【０００８】本発明にかかる触媒は、高湿度条件下にお
いてもオゾン分解能を低下させないため、相対湿度が６
０％以上の湿度条件下における使用に最適である。ま
た、本発明における触媒は、常温ではオゾン濃度が１０
ｐｐｍ以上の高濃度オゾンの処理ではそのオゾン分解能
を低下させるため、１０ｐｐｍ以下のオゾンを含有する
ガスの処理に最適である。しかしながらその処理が連続
でない場合、停止期間中にその活性を復活させるため本
発明にかかる触媒の使用は可能である。
いてもオゾン分解能を低下させないため、相対湿度が６
０％以上の湿度条件下における使用に最適である。ま
た、本発明における触媒は、常温ではオゾン濃度が１０
ｐｐｍ以上の高濃度オゾンの処理ではそのオゾン分解能
を低下させるため、１０ｐｐｍ以下のオゾンを含有する
ガスの処理に最適である。しかしながらその処理が連続
でない場合、停止期間中にその活性を復活させるため本
発明にかかる触媒の使用は可能である。
【０００９】オゾン分解の際の反応温度は、０〜４０℃
が好ましく、１０〜３０℃がより好ましい。０℃未満の
場合、反応速度が遅くなるからであり、４０℃を超える
場合、新たに昇温のための熱エネルギーを必要とし不経
済であるからである。又、触媒と反応ガスとの接触は、
５〜７０の面積速度（ＡＶ：ａｒｅａ ｖｅｌｏｃｉｔ
ｙ）で行うことが好ましい。これは、面積速度が５未満
であると触媒が多く必要になるからであり、面積速度が
５０を超えると効率が低く所定の分解率が得られないか
らである。ここで、面積速度とは、空間速度（１／Ｈ
ｒ）を単位容積当たりのガス接触面積（ｍ２／ｍ３）で
除した値である。
が好ましく、１０〜３０℃がより好ましい。０℃未満の
場合、反応速度が遅くなるからであり、４０℃を超える
場合、新たに昇温のための熱エネルギーを必要とし不経
済であるからである。又、触媒と反応ガスとの接触は、
５〜７０の面積速度（ＡＶ：ａｒｅａ ｖｅｌｏｃｉｔ
ｙ）で行うことが好ましい。これは、面積速度が５未満
であると触媒が多く必要になるからであり、面積速度が
５０を超えると効率が低く所定の分解率が得られないか
らである。ここで、面積速度とは、空間速度（１／Ｈ
ｒ）を単位容積当たりのガス接触面積（ｍ２／ｍ３）で
除した値である。
【００１０】
【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．触媒の調製 実施例１ 硝酸マンガン（Ｍｎ（ＮＯ３）２・６Ｈ２ＯをＭｎＯ２
として１ｋｇとγ−Ａｌ２Ｏ３（住友化学製Ａ−１１）
５００ｇを１０ｌのイオン交換水に溶解あるいは分散さ
せたスラリーを撹拌しながら５ｗｔ％のＮａ２ＣＯ３水
溶液をＰＨ８となるまで加え、ＭｎＣＯ３をγ−Ａｌ２
Ｏ３に担持した。このスラリーをろ過し、イオン交換水
にてリパルプした。この操作を５回繰返した後、１２０
℃にて１８時間乾燥し、２５０℃、３００℃、３５０℃
にて３時間空気中にて焼成し触媒を得た。
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．触媒の調製 実施例１ 硝酸マンガン（Ｍｎ（ＮＯ３）２・６Ｈ２ＯをＭｎＯ２
として１ｋｇとγ−Ａｌ２Ｏ３（住友化学製Ａ−１１）
５００ｇを１０ｌのイオン交換水に溶解あるいは分散さ
せたスラリーを撹拌しながら５ｗｔ％のＮａ２ＣＯ３水
溶液をＰＨ８となるまで加え、ＭｎＣＯ３をγ−Ａｌ２
Ｏ３に担持した。このスラリーをろ過し、イオン交換水
にてリパルプした。この操作を５回繰返した後、１２０
℃にて１８時間乾燥し、２５０℃、３００℃、３５０℃
にて３時間空気中にて焼成し触媒を得た。
【００１１】実施例２ 硝酸マンガン（Ｍｎ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ）をＭｎＯ
として１ｋｇを１０ｌのイオン交換水に溶解した水溶液
を撹拌しながら５ｗｔ％のＮａ２ＣＯ３水溶液をＰＨ８
となるまで加え、ＭｎＣＯ３を得た。このスラリーをろ
過し、以下実施例１と同様にして触媒を得た。
として１ｋｇを１０ｌのイオン交換水に溶解した水溶液
を撹拌しながら５ｗｔ％のＮａ２ＣＯ３水溶液をＰＨ８
となるまで加え、ＭｎＣＯ３を得た。このスラリーをろ
過し、以下実施例１と同様にして触媒を得た。
【００１２】比較例１ 実施例２において得たＭｎＣＯ３を１５０℃にて３時間
乾燥した。
乾燥した。
【００１３】比較例２ 実施例２において得たＭｎＣＯ３を４００℃にて３時間
焼成した。
焼成した。
【００１４】Ｂ．触媒のコージェライト基材への担持 実施例１及び実施例２と比較例１及び比較例２によって
得た触媒をサンプルミルにて粉砕した。得られた触媒粉
４００ｇに５００ｍｌの水とＡｌ２Ｏ３ｓｏｌ（日産化
学製Ａ−１０）５０ｇを加え、３０分撹拌混合し、ウォ
ッシュコート用スラリーを得た。このスラリーに水を３
００ｍｌ加えて希釈した後、予め調製したコージェライ
トハニカム（６００セル／ｉｎｃｈ２）を浸漬し、過剰
スラリーを除去して乾燥し、オゾン分解層が０．２ｇ／
ｃｃ−ハニカム基材となるまでウォッシュコートを繰返
し、ハニカム状触媒を得た。
得た触媒をサンプルミルにて粉砕した。得られた触媒粉
４００ｇに５００ｍｌの水とＡｌ２Ｏ３ｓｏｌ（日産化
学製Ａ−１０）５０ｇを加え、３０分撹拌混合し、ウォ
ッシュコート用スラリーを得た。このスラリーに水を３
００ｍｌ加えて希釈した後、予め調製したコージェライ
トハニカム（６００セル／ｉｎｃｈ２）を浸漬し、過剰
スラリーを除去して乾燥し、オゾン分解層が０．２ｇ／
ｃｃ−ハニカム基材となるまでウォッシュコートを繰返
し、ハニカム状触媒を得た。
【００１５】参考例 比表面積４８ｍ２／ｇのＭｎＯ２、３０ｇと、四塩化チ
タンとシリカゾルとの混合物（ＴｉＯ２：ＳｉＯ２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、粉砕して比表面積１６２ｍ２／ｇの
三元触媒ＭｎＯ２−ＴｉＯ２−ＳｉＯ２（重量比３５：
３０：３５）パウダーを得た。以下、実施例１と同様に
してＳｉＯ２−ＭｎＯ２−ＴｉＯ２（重量比３５：３
０：３５）を担持率９９％で担持した三元触媒を得た。
タンとシリカゾルとの混合物（ＴｉＯ２：ＳｉＯ２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、粉砕して比表面積１６２ｍ２／ｇの
三元触媒ＭｎＯ２−ＴｉＯ２−ＳｉＯ２（重量比３５：
３０：３５）パウダーを得た。以下、実施例１と同様に
してＳｉＯ２−ＭｎＯ２−ＴｉＯ２（重量比３５：３
０：３５）を担持率９９％で担持した三元触媒を得た。
【００１６】Ｃ．触媒活性試験 上記実施例１〜２、比較例１〜２及び参考例で得た触媒
について、図１にそのフローシートを示すような試験装
置を用いて、下記反応条件で触媒活性試験を行い、初
期、１０時間経過後、及び１００時間経過後のオゾン分
解率を求めた。図において、（１）はオゾン発生器であ
り、これに導入されたエアーより適切な濃度のオゾンを
発生させ、このオゾン含有エアーを触媒層（２）に導
く。オゾン分解率（％）は、（３）のオゾン分析計にて
測定される触媒層の入口及び出口の値により次式で求め
られる。 （反応条件） 面積速度：５０ｍ３／ｍ２・ｈｒ 入口オゾン濃度：２ｐｐｍ 反応温度：２８℃ 相対湿度：８０％ 上記試験結果を表１に示す。
について、図１にそのフローシートを示すような試験装
置を用いて、下記反応条件で触媒活性試験を行い、初
期、１０時間経過後、及び１００時間経過後のオゾン分
解率を求めた。図において、（１）はオゾン発生器であ
り、これに導入されたエアーより適切な濃度のオゾンを
発生させ、このオゾン含有エアーを触媒層（２）に導
く。オゾン分解率（％）は、（３）のオゾン分析計にて
測定される触媒層の入口及び出口の値により次式で求め
られる。 （反応条件） 面積速度：５０ｍ３／ｍ２・ｈｒ 入口オゾン濃度：２ｐｐｍ 反応温度：２８℃ 相対湿度：８０％ 上記試験結果を表１に示す。
【００１７】上記表より明らかなように、実施例１〜９
で得たいずれの触媒も、比較例１で得た触媒に比べてＮ
Ｏｘおよび低級脂肪酸共存下で高い耐久性を有してい
る。以上の試験結果より、本発明方法による触媒は、高
いオゾン分解性能を有するとともにＮＯｘおよびもしく
は低級脂肪酸共存下での高い耐久性を有するものであ
る。
で得たいずれの触媒も、比較例１で得た触媒に比べてＮ
Ｏｘおよび低級脂肪酸共存下で高い耐久性を有してい
る。以上の試験結果より、本発明方法による触媒は、高
いオゾン分解性能を有するとともにＮＯｘおよびもしく
は低級脂肪酸共存下での高い耐久性を有するものであ
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係るオゾン分解触媒は、オゾン
を効率良く除去することができる優れた効果を有する。
を効率良く除去することができる優れた効果を有する。
【００１９】
【図１】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
【表１】
Claims (1)
- 相対湿度が６０％以上のガス中のオゾンを接触的に分解
する触媒において、その触媒がＭｎＯ２とＭｎＣＯ３と
から構成され、ＭｎＣＯ３のＸ線回折角度（２θ）が３
１．４°においてＭｎＣＯ３のＸ線強度が１００〜７０
０ｃｐｓであることを特徴とするオゾン分解触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141144A JPH06320004A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | オゾン分解用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141144A JPH06320004A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | オゾン分解用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06320004A true JPH06320004A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=15285189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5141144A Pending JPH06320004A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | オゾン分解用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06320004A (ja) |
-
1993
- 1993-05-07 JP JP5141144A patent/JPH06320004A/ja active Pending
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