JPH0716465A

JPH0716465A - 脱臭部材

Info

Publication number: JPH0716465A
Application number: JP5164875A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Ando; 達男安藤; Kiyoshi Arai; 喜代志荒井
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1993-07-02
Filing date: 1993-07-02
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】脱臭すべき悪臭成分ガスの濃度を高効率で低
減することができると共に、副次的な悪臭の発生を防止
することができ、悪臭除去率及び耐久性が優れた脱臭部
材を提供する。【構成】脱臭部材は、二酸化マンガンを１０乃至７０
重量％、活性炭及び／又は活性炭繊維を２５乃至８５重
量％、銅、鉄、ニッケル、コバルト、バナジウム、白金
及び金の各酸化物からなる群から選択された少なくとも
１種以上の酸化物を３乃至２０重量％含有する。また、
最終加工工程で２００乃至３５０℃の温度域で焼成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、悪臭の原因となる悪臭
成分ガスを分解し、又は改質することにより脱臭する脱
臭部材に関し、特に、高活性触媒物質と活性炭又は活性
炭繊維を必須構成要素として、脱臭部材からの二次的な
悪臭の発生を伴うことなく優れた脱臭性能を発揮する脱
臭部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の脱臭部材は、各種担持体
の表面に活性炭、金属酸化物若しくは貴金属等の触媒作
用を有する物質を担持したり、又はそれらの物質を各種
バインダーと共に混練し、成形した後、乾燥することに
より製造されている。このように構成される従来の脱臭
部材は、脱臭の対象となる悪臭成分ガス濃度の低減に
は、所望の効果を発揮している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の脱臭部材は、脱臭部材を悪臭成分ガス中に位置
させて、その悪臭ガス成分を吸着又は分解により脱臭す
る脱臭作用中に、別のガス成分が副次的に生成してしま
うという難点がある。そして、この副次的に生成するガ
ス成分が新たな悪臭原因となったり、副次的に生成する
悪臭ガス及び元来大気中に含まれている微量悪臭成分が
脱臭部材中に蓄積したり、脱臭部材中に含まれる有機物
が変質したりすることによって、結果的に従来の脱臭部
材は脱臭効果が十分に発揮できず、耐久性が悪いという
問題点がある。

【０００４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、脱臭すべき悪臭成分ガスの濃度を高効率で
低減することができると共に、副次的な悪臭の発生を防
止することができ、悪臭除去率及び耐久性が優れた脱臭
部材を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る脱臭部材
は、主要成分として、二酸化マンガンを１０乃至７０重
量％、活性炭及び／又は活性炭繊維を２５乃至８５重量
％含有し、微量添加成分として、銅、鉄、ニッケル、コ
バルト、バナジウム、白金及び金の各酸化物からなる群
から選択された少なくとも１種以上の酸化物を３乃至２
０重量％含有することを特徴とする。

【０００６】また、この脱臭部材は、最終加工工程で２
００乃至３５０℃の温度域で焼成されたものであること
が好ましい。

【０００７】

【作用】本発明においては、二酸化マンガンという高活
性触媒物質によって悪臭成分ガスの分解・改質を高反応
速度で行う。一方、副次的に生成し悪臭源となるガス成
分は活性炭又は活性炭繊維によって捕捉する。副次的に
生成したガス成分は脱臭速度が遅いため、これを活性炭
又は活性炭繊維に捕捉することにより、高活性触媒物質
との十分な接触時間を与える。これにより、この副次的
に発生した悪臭成分ガスは、無臭物質に変換され、優れ
た脱臭効果が得られる。

【０００８】更に、脱臭部材の製造過程の最終工程で、
２００℃から３５０℃の温度域で焼成工程を行うことに
より、触媒物質の高活性化を行うと共に、脱臭部材内の
有機物を除去し、脱臭部材全体を無機化する。これによ
り、脱臭効率を向上すると共に、脱臭部材の変質と、大
気中の微量悪臭物質の蓄積を抑制した。焼成温度が３５
０℃を超えると、一部の酸化物が変質し、性能が劣化す
る傾向にある。

【０００９】触媒利用による悪臭の分解脱臭において
は、触媒の時間的な処理能力を超える条件のもとでは、
触媒反応速度が追いつかなくなり、必然的に未処理の悪
臭成分が脱臭部材から排出され、脱臭効果が上がらな
い。また、脱臭対象となるガス成分が触媒成分によって
別の悪臭成分ガスに変換し、この新たに生成したガス成
分の無臭化に長時間を要すると、脱臭効果が上がらな
い。

【００１０】しかしながら、本発明の脱臭部材によれ
ば、時間的処理能力を超える副次生成悪臭成分について
は、物理吸着能が優れた活性炭又は活性炭繊維によりこ
の副次生成悪臭成分を捕捉し、悪臭を発生させることが
ない。そして、この活性炭又は活性炭繊維に吸着した悪
臭成分は触媒反応によって分解されるまで活性炭又は活
性炭繊維に吸着保持することができる。これによって触
媒反応速度が追いつかない場合でも、脱臭効果の低下を
防ぐことができる。

【００１１】脱臭部材に含まれる有機物は長時間の使用
により、大気中の水、酸素及び微生物等によって、腐敗
し、変質し、それ自体悪臭源となる。また、水を含んだ
有機物は大気中の微量悪臭物質を吸着し易くなり、脱臭
部材が悪臭源となる傾向を強める。そこで、脱臭部材の
製造過程の最終工程で２００℃から３５０℃の温度域で
焼成することにより、脱臭部材内の有機物を炭化し、脱
臭部材全体を無機化する。更に、焼成温度を２００℃か
ら３５０℃に設定することにより、触媒物質の高活性化
を、活性炭又は活性炭繊維の機能劣化を生じることなく
実現することができる。焼成時間は２時間以上８時間以
下が適当である。焼成時間が２時間未満であると、有機
物が十分に炭化せず、脱臭部材を無機化できない。ま
た、焼成時間が８時間あれば、十分無機化を完了するこ
とが可能であり、８時間を超える焼成は加工コストの増
大をもたらし、実用的ではない。

【００１２】また、本発明においては、銅、鉄、ニッケ
ル、コバルト、バナジウム、白金及び金の各酸化物から
なる群から選択された少なくとも一種以上の酸化物を３
乃至２０重量％含有する。これらの各酸化物はいずれも
二酸化マンガンと共存させることによって、脱臭部材と
しての処理能力を向上させる。しかし、これらの酸化物
はその含有量が１０重量％を超えたところから、その添
加効果が少なくなり、２０重量％を超えて含有しても処
理能力の向上は認められない。このため、これらの酸化
物の添加量は総量で３乃至２０重量％であり、好ましく
は３乃至１０重量％である。

【００１３】二酸化マンガンは、高活性触媒物質として
の作用を有するためには、１０乃至７０重量％含有する
必要があり、好ましくは１５乃至４０重量％とする。

【００１４】また、活性炭及び活性炭繊維は、夫々単独
で含有しても良いし、同時に含有しても良い。この活性
炭及び活性炭繊維の含有量は、十分な吸着作用を得るた
めに、総量で２５乃至８５重量％、好ましい範囲は４０
乃至８５重量％にする。

【００１５】なお、活性炭及び／又は活性炭繊維の含有
量と、二酸化マンガンの含有量との比Ｒ₁を１．２乃至
４．５とすることにより両者の作用をより効果的に発揮
させることができる。

【００１６】また、二酸化マンガンの含有量と、銅、ニ
ッケル、コバルト、バナジウム、白金及び金の各酸化物
からなる群から選択された少なくとも１種以上の酸化物
の含有量との比Ｒ₂を２．０乃至６．０とすることによ
り、処理能力を更に向上させることができる。

【００１７】この脱臭部材の成形方法は、押出加工によ
ればよく、この押出加工により、ハニカム成形体、ペレ
ット状成形体、抄紙状成形体又はコルゲート成形体な
ど、種々の形状に成形することができる。また、特に成
形せずに、混合粉体として反応容器内に充填しても効果
がある。

【００１８】一方、成形加工に必要な各種の有機系又は
無機系バインダー、活性炭及び金属酸化物を効率よく保
持するパルプ等の有機系繊維類、ガラス等の無機系繊維
類、及びコージュライト又はセピオライト等の鉱物系資
材は極力少量とすることが、単位容積当たりの脱臭性能
を高めるためには望ましく、特許請求の範囲に規定した
必須構成成分の総含有量の３乃至５５重量％とすること
が好ましい。このバインダの添加量が５５重量％を上回
ると、処理対象の悪臭ガス量に対して、投入すべき脱臭
部材の最低必要量が増加してしまい、ハンドリング上不
利となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明をメチルメルカプタンの脱臭に
適用した実施例について説明する。本発明の実施例の脱
臭部材の加工方法の一例として、ハニカム成形した脱臭
部材を脱臭試験に供した。この脱臭部材は、脱臭部材の
全重量に対して二酸化マンガンを２２％、活性炭を５５
％、酸化銅をＣｕＯ換算で８％、セルロース系有機バイ
ンダーを３％、粘土鉱物系無機バインダーを１７％配合
したものであり、これらの成分を混練し、押出しハニカ
ム成型し、乾燥後、３００℃で３時間の焼成を行った
（サンプル１）。また、比較例として、脱臭部材全重量
に対して二酸化マンガンを８０％、セルロース系有機バ
インダーを３％、粘土鉱物系無機バインダーを１７％配
合したもの（サンプル２）と、活性炭を８０％、セルロ
ース系有機バインダーを３％、粘土鉱物無機バインダー
を１７％配合したもの（サンプル３）を同様の方法で成
形し、その後焼成した。これらのサンプル１乃至３の性
能評価を行った。

【００２０】この性能試験方法は図３に示すようにして
行った。即ち、サンプル１乃至３の脱臭部材を測定治具
２に装着した。そして、この測定治具２に、常温及び常
湿で悪臭ガス（メチルメルカプタン）を流し、所定の時
間毎に測定治具２の入り口側のＡ点及び出口側のＢ点に
てガスを採取し、採取したガスの濃度をガスクロマトグ
ラフィー法により分析し、Ａ点とＢ点との濃度差から脱
臭部材の吸着能を求めた。但し、入り口濃度は５ｐｐ
ｍ、ガス流速は１リットル／分である。また、悪臭物質吸着
能の測定値は２０分経過後の除去率である。

【００２１】図１はこれらのサンプル１〜３のメチルメ
ルカプタンの脱臭性能の試験結果を示すグラフ図であ
る。また、図２は出口側で検出されたジメチルジサルフ
ァイドの濃度を示すグラフ図である。図１から明らかな
ように、本発明の実施例に係るサンプル１及び比較例の
サンプル２のメチルメルカプタン除去率が１００％であ
るのに対し、比較例のサンプル３は時間の経過と共に、
除去率が低下している。また、図２に示すように、比較
例のサンプル３においては、脱臭部材の脱臭過程で生成
するジメチルジサルファイドが１〜２ｐｐｍ存在するの
に対し、本発明の実施例に係るサンプル１及び比較例２
の場合にはジメチルジサルファイドの濃度は０ｐｐｍで
ある。このように、本発明の実施例に係るサンプル１に
おいては、悪臭成分の除去率が高いと共に、副次的に発
生する悪臭ガスも存在せず、総合的に本実施例の脱臭部
材は脱臭性能が高いことがわかる。

【００２２】なお、他の加工方法によって製造された脱
臭部材も上記実施例と同様の効果が得られ、また本発明
の実施例の脱臭部材は、メチルメルカプタン以外の種々
の悪臭成分ガス及び混合悪臭成分ガスに対しても優れた
脱臭効果を表す。

【図面の簡単な説明】

【図１】メチルメルカプタンの除去率の経時変化を示す
グラフ図である。

【図２】副次的に発生したジメチルジサルファイドの濃
度の経時変化を示す図である。

【図３】脱臭性能試験方法を示す模式図である。

【符号の説明】

２；測定治具Ａ；入口Ｂ；出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 53/81 53/86 ＺＡＢＢ０１Ｊ 23/34 ＺＡＢＡ 8017−4Ｇ 23/64 ＺＡＢ 8017−4Ｇ 23/656 23/84 ＺＡＢ 8017−4ＧＢ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＨ 8017−4ＧＢ０１Ｊ 23/64 １０４Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二酸化マンガンを１０乃至７０重量％、
活性炭及び／又は活性炭繊維を２５乃至８５重量％、
銅、鉄、ニッケル、コバルト、バナジウム、白金及び金
の各酸化物からなる群から選択された少なくとも１種以
上の酸化物を３乃至２０重量％含有することを特徴とす
る脱臭部材。
【請求項２】最終加工工程で２００乃至３５０℃の温
度域で焼成されたものであることを特徴とする請求項１
に記載の脱臭部材。