JPH09192485A

JPH09192485A - 金属酸化物担持活性炭成型体

Info

Publication number: JPH09192485A
Application number: JP8052681A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tajima; 康宏田島; Kiyoto Otsuka; 清人大塚
Original assignee: Kuraray Chemical Co Ltd
Current assignee: Kuraray Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【構成】炭素質原料を炭化し、水蒸気含有率15容量％以
下の雰囲気で賦活した後、そのままの雰囲気で 300℃以
下まで冷却して得られた活性炭に、鉄、クロム、ニッケ
ル、コバルト、マンガン、亜鉛、銅、マグネシウム及び
カルシウムからなる群より選ばれた一種または二種以上
の金属の酸化物を、 0.1〜20重量％を担持させた活性炭
100重量部に、有機系バインダー１〜50重量部を加えて
ハニカム状に成型せしめてなる、酸化触媒性を有する金
属酸化物担持活性炭成型体及び、その成型体を使用する
ことを特徴とする悪臭脱臭方法である。【効果】本発明の金属酸化物担持活性炭成型体は常温あ
るいは低温で、かつ悪臭ガス濃度が極めて低い場合にお
いても酸化触媒として高い機能を有し、またハニカム状
のため圧損失が極めて低いためメチルメルカプタン、ト
リメチルアミン等悪臭物質の酸化除去能力に優れてい
る。この特性を利用して冷蔵庫、トイレ、空気清浄機等
のメチルメルカプタン等の悪臭ガスの除去剤に利用でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属酸化物担持活性炭成
型体及びこの成型体を使用した脱臭方法に関するもの
で、更に詳しく述べると特定のプロセスで得られた活性
炭に金属酸化物を担持させ、バインダーを加えて成型し
たハニカム状成型体で、酸化触媒性が高く、メチルメル
カプタン、トリメチルアミン等の悪臭物質の脱臭に使用
できる。

【０００２】

【従来の技術】金属酸化物はメチルメルカプタン、トリ
メチルアミン等の悪臭物質を酸化分解する触媒性を有す
ることが知られているが、これらをセラミックスハニカ
ムに担持させて使用した場合は、セラミックスハニカム
の比表面積が小さいため高い酸化活性は示さない。しか
し、活性炭に添着すると高い触媒活性を示し、有害な反
応副生物も少ないため脱臭剤として有効であるが、粒状
や粉末状の活性炭では小袋に入れるかまたはカラムに充
填しなければ使用できない。また、この様な方法で使用
すると圧損失が高くなり、またはガスを高速で通過させ
ることが困難である等の問題点があった。

【０００３】また、従来のハニカム状活性炭を調製した
後に金属酸化物を添着する方法では、担体となるハニカ
ム状活性炭の強度が小さく、比表面積が小さいため金属
酸化物の添着量を多くすることが困難で、高活性の金属
酸化物担持活性炭は得られなかった。

【０００４】例えば、冷蔵庫、トイレ、空気清浄機等に
おいてフィルターとして使用する場合は、従来からある
粒状の活性炭に金属酸化物を添着したものでは不適当で
あった。それは活性炭をカラムや容器に充填して使用す
るため、圧損失が高くガスを高速で通過させることが困
難だからである。

【０００５】従って、この様な脱臭フィルターとして使
用する場合は、メチルメルカプタン、トリメチルアミン
等の悪臭物質を除去するために、酸化触媒として高性能
でかつ圧損失が低いハニカム状金属酸化物添着活性炭が
求められていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前述の問題点
にかんがみ、生活空間内に存在する低温で希薄なメチル
メルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭物質を除去す
るため、ガスを高速で酸化触媒中を通過させても充分に
除去できる様な、圧損失が低く触媒性が高い金属酸化物
添着活性炭成型体からなる脱臭触媒及び、それを使用し
た冷蔵庫、トイレ、空気清浄機等におけるるメチルメル
カプタン、トリメチルアミン等の悪臭の除去剤及び除去
方法を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等の先願である
特開平 7-80299号公報には、炭素質原料を炭化し、水蒸
気含有率15容量％以下の雰囲気で賦活した後、そのまま
の雰囲気で 300℃以下まで冷却し、あるいは常法で得ら
れた活性炭を実質的に酸素または／及び水蒸気を含まな
い窒素ガスまたは／及び炭酸ガス中で500 ℃以上で処理
した後、そのままの雰囲気中で 300℃以下まで冷却し、
更に鉄、クロム、ニッケル、コバルト、マンガン、亜
鉛、銅、マグネシウム及びカルシウムからなる金属の群
から選ばれた一種または二種以上を含む金属酸化物を
0.1〜20重量％担持させた酸化触媒性を有する金属酸化
物添着活性炭がメチルメルカプタン、トリメチルアミン
などの悪臭ガスの除去性能に優れている旨述べられてい
る。

【０００８】ここで「常法で得られた活性炭」とは、水
蒸気含有率15容量％よりかなり高い雰囲気中で賦活し、
賦活反応終了後充分に冷却する以前に、賦活炉から取り
出して、空気に接触させる通常の製法で得られた活性炭
を言う。また「実質的に酸素又は／及び水蒸気を含まな
い」とは、活性炭の熱処理において、活性炭表面に結合
した酸素原子が存在しないような雰囲気の意味で、酸素
及び水蒸気が１〜２％以下の状態をいう。

【０００９】本発明者等はこれに基づいて生活空間内に
存在する低温で希薄なメチルメルカプタン、トリメチル
アミン等の悪臭物質を除去するため、例えば冷蔵庫、ト
イレ、空気清浄機等において使用できる圧損失が低く、
且つ悪臭物質の酸化触媒性が優れた金属酸化物を担持さ
せた活性炭について種々検討した。その結果、担体とし
て特定のプロセスを経てつくられた活性炭を使用し、金
属酸化物を担持させた後ハニカム状に成型すれば、０〜
40℃の低温で10ppm 程度の低濃度においても、メチルメ
ルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭物質が充分に酸
化除去できる、極めて高活性な金属酸化物担持活性炭成
型体が得られることを見出し、これに基づいて本発明に
到達した。

【００１０】すなわち、炭素質原料を炭化し、水蒸気含
有率15容量％ (以下、気体の組成を％で表示する場合は
容量％で示し、単に％と表示する) 以下の雰囲気で賦活
した後、そのままの雰囲気で 300℃以下まで冷却して得
られた活性炭、或いは常法で得られた活性炭を実質的に
酸素または／及び水蒸気を含まない窒素ガスまたは／及
び炭酸ガス中で 500℃以上で処理した後、そのままの雰
囲気中で 300℃以下まで冷却して得られた活性炭に、
鉄、クロム、ニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、
銅、マグネシウム及びカルシウムからなる群より選ばれ
た一種または二種以上の金属の酸化物を、 0.1〜20重量
％ (以下、固体及び液体の組成を％で表示する場合は重
量％で示し、単に％と表示する) を担持させた活性炭 1
00重量部に、有機系バインダー１〜50重量部を加えてハ
ニカム状に成型せしめてなる、酸化触媒性を有する金属
酸化物担持活性炭成型体及び、その成型体を使用するこ
とを特徴とする悪臭脱臭方法である。

【００１１】以下本発明について詳しく説明する。

【００１２】本発明に使用される活性炭は炭素質原料と
して、やし殻炭、石炭等の炭素質原料を炭化し、本発明
の方法で賦活することによって得られる。

【００１３】この際賦活ガスは水蒸気の他、二酸化炭素
ガスまたは／及び窒素ガスを含むが、水蒸気含有率は15
％以下とする必要がある。通常使用されている活性炭賦
活用ガスの組成は水蒸気40〜60％で、それより高い場合
も多い。水蒸気による炭素質の賦活速度は二酸化炭素ガ
スより著しく速いため、通常賦活ガスの組成は水蒸気分
圧がなるべく高くなる様に設定されている。従って本発
明の条件は、常法に比べて著しく賦活速度を遅くしたマ
イルドな条件になっている。この点が特に重要で、後述
する様に本発明の特殊な条件下で賦活された活性炭に金
属酸化物を添着し、有機系バインダーを加えた成型体の
場合のみが優れた脱臭性能を発揮する。

【００１４】表３の実施例５及び比較例５、６に示す様
に、水蒸気含有率が高い条件下で賦活された場合は、明
らかにメチルメルカプタン、トリメチルアミン等悪臭物
質の酸化触媒性が低下していることが認められる。水蒸
気含有率が低い賦活条件が活性炭の酸化触媒能を向上さ
せる機構の詳細は明らかでないが、その様な条件下で得
られたハニカム状活性炭は、その表面に結合した酸素原
子が存在しない状態になっていることが指摘されてい
る。また、その様な条件下で得られたハニカム状活性炭
は常法で得られた活性炭の孔径よりも小さいミクロ孔が
発達しており、金属酸化物の担持に適した構造になって
いる。

【００１５】通常のハニカム状活性炭は、ハニカム状に
成型した炭素質原料を水蒸気、燃焼ガス等で賦活するこ
とにより製造されているが、その様な活性炭を本発明に
使用しても、充分な酸化触媒性能を示さない。本発明の
効果は、前述の様な特定の組成のガスで賦活された活性
炭を使用し金属酸化物を担持した後、有機系バインダー
を加えて押し出して、ハニカム状を付与された活性炭成
型体を用いることによって初めて得られるものである。

【００１６】この様にして得られたハニカム状活性炭
は、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭物
質を、速やかに酸化する高い触媒性を示す。しかし、本
発明の原料活性炭は賦活後高温のまま系外へ取り出し、
水蒸気、水素ガス、あるいは酸素ガスを多量に含む雰囲
気中に放置すれば、酸化触媒としての能力が著しく低下
する。

【００１７】本発明の活性炭は賦活後も賦活時と同様な
組成のガスのもとで、活性炭を温度300 ℃以下まで冷却
し、その後系外に取り出す必要がある。冷却時に必要と
される賦活時と同様な組成のガスとは、実質的に酸素ま
たは／及び水蒸気を含まない窒素ガス、炭酸ガスまたは
これらの混合ガスの雰囲気であればよく、賦活に用いる
ガスと冷却に用いるガスとは、必ずしも同一組成のもの
でなくてもよい。本発明において「そのままの雰囲気で
冷却」するとは、前記の様な組成の雰囲気を指してい
る。

【００１８】賦活後の活性炭を 300℃以上で空気中に取
り出すと、低温低濃度における酸化触媒としての能力が
著しく低下する。賦活後窒素ガス中で冷却した場合と、
空気中で冷却した場合の触媒性に及ぼす影響を、表１の
実施例１及び比較例１（賦活後常法により空気中で冷却
されたもの）に示す。また賦活後活性炭が空気に触れる
温度が触媒性に及ぼす影響については、表２の実施例４
及び比較例３、４に示す。

【００１９】前記の様にして得られた本発明の活性炭の
比表面積は、800m²/g 以上であることが好ましく、1000
m²/g以上であればより好ましい。

【００２０】更に本発明においては、空気等に触れて表
面が酸化され酸化触媒性が低下した廃活性炭或いは、常
法により得られた活性炭を前述の賦活ガスと同様な組成
のガス中で、温度 500℃以上で処理しそのガス中で温度
300 ℃以下まで冷却する。この様にして得られた活性炭
を原料として前述の様に金属酸化物触媒を担持させ、更
に有機系バインダーを加えて成型することにより、メチ
ルメルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭物質に対し
て、高い酸化触媒性を示す金属酸化物担持活性炭成型体
が得られる。換言すれば、この様な熱処理及び冷却によ
ってハニカム状活性炭に高い酸化触媒性が付与されるこ
とになる。この熱処理が適用される活性炭は、石炭、や
し殻炭等いかなる原料から得られたものでもよく、また
熱処理前の形状は特に限定しない。

【００２１】通常の方法で調製された活性炭にも前述の
処理をすることにより、本発明の酸化触媒として使用可
能な活性炭担体が得られる。この際処理温度は 500℃以
上とする必要がある。処理時間は温度によって変わる
が、500 ℃の場合は通常20〜180 分が好ましく、800 ℃
では数分の処理によって充分その効果が得られる。熱処
理温度が酸化触媒性に及ぼす影響については、表１の実
施例２、３及び比較例１に示す。

【００２２】本発明の活性炭は特定な条件で賦活される
か、或いは特定な条件で熱処理されるかによって得られ
るが、本発明の活性炭成型体が優れた脱臭性能を示す理
由には単に活性炭の性能の違いだけではなく、活性炭の
表面構造等と有機系バインダーとの相互作用も考えられ
る。すなわち、有機系バインダーが活性炭の吸着性能を
阻害しないことが必要である。

【００２３】本発明で使用する活性炭担体には金属酸化
物を 0.1〜20％担持させる必要がある。活性炭に金属酸
化物を担持させるには、水溶液または要すれば酸濃度が
0.1〜３規定の酸水溶液に所定量の金属塩を溶解し、こ
の溶液に活性炭を浸漬して攪拌し、金属酸化物を充分吸
着させた後、液切りして空気中または窒素中で 300℃以
下で乾燥する。または活性炭をミキサー等で攪拌しなが
ら、金属塩の水溶液例えば、塩化第二銅等の水溶液を均
一に振り掛けた後乾燥する方法で調製してもよい。担体
に添着された金属塩は、熱処理によって分解して金属酸
化物となる。金属酸化物の担持量は0.1 〜20％とする必
要があるが、担持量が0.5 〜５％の場合がより好まし
い。

【００２４】金属酸化物の担持量が 0.1％以下の場合は
触媒活性が不十分であり、また20％以上になると担持量
が多いわりには触媒性が向上せず、また担体である活性
炭自体の吸着性能が阻害されるので、添着量は20％以下
とする必要がある。金属酸化物の担持量の調節は、水溶
液または酸水溶液中の金属酸化物の量と活性炭の量との
比を変更することにより行われる。通常、溶液中の金属
酸化物はほぼ完全に活性炭に吸着される。

【００２５】金属塩としては硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩等
の無機酸塩や、酢酸塩、シュウ酸塩、蟻酸塩等の有機酸
塩、或いは水酸化物、塩化物等が使用可能で、その後の
熱処理により酸化物に変換されるものであれば広く利用
できる。また、これらの塩の混合物も使用可能である。
更に、塩の対イオンの酸としては塩酸、硝酸、硫酸、酢
酸、蟻酸等の酸を添加した水溶液の状態で使用すること
もできる。

【００２６】本発明の活性炭担体には、鉄、クロム、ニ
ッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、銅、マグネシウム
及びカルシウムからなる群より選ばれた、一種または二
種以上の金属の酸化物を担持させる必要がある。担持さ
せる金属酸化物は一種類でもよくまたは二種類を混合し
て担持させてもよく、複数の金属酸化物を併用した場合
は更に触媒性能が向上することもある。

【００２７】活性炭に担持させた金属塩を金属酸化物に
変化させるためには熱処理が必要であるが、必ずしも担
持した金属塩を完全に金属酸化物にする必要はなく、未
分解の塩類が残存していても金属酸化物を含有している
場合には酸化触媒としての機能を有している。熱処理は
通常空気中或いは窒素中で 300℃以下の温度で行われ
る。この様にして本発明の金属酸化物添着活性炭が得ら
れる。

【発明の実施の形態】

【００２８】この様にして得られた金属酸化物添着活性
炭をハニカム状に成型するためには、要すれば粉砕した
粒子径 0.1μm 〜4mm 位までの種々の粒径の金属酸化物
担持活性炭が使用可能であり、使用目的に応じて選択し
て使用できる。

【００２９】本発明で使用する有機系バインダーは有機
質からなるバインダーで、活性炭粉末と混合して湿潤下
で加圧した時、成型物を形成すると共に活性炭の吸着性
を殆ど阻害しないものである必要がある。可塑性を示す
水系バインダーが望ましく、例えば、下記の様な水分散
系バインダー、水溶性バインダー等が使用可能である。

【００３０】水分散系バインダーとしてはブタジエン共
重合体ラテックス、イソプレン共重合体ラテックス、酢
酸ビニル樹脂エマルジョン、アクリルエマルジョン、ポ
リオレフィン系エマルジョン、微生物産出多糖類、例え
ば、「ビオポリーP-1 」〔武田薬品工業 (株) 製〕等が
挙げられる。

【００３１】水溶性バインダーとしてはメチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース誘導体、
ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリエ
チレングリコール等が挙げられる。

【００３２】一般に押し出し成型には結合剤、分散剤、
湿潤剤、潤滑剤、可塑剤、保水剤等多機能な有機質が併
用される場合が多い。従って、これら有機系バインダー
は単独で用いられるだけでなく、複数の有機質を含む混
合物として加えられることが多い。

【００３３】また必要に応じて潤滑剤、湿潤剤を混用し
てもよい。これら添加剤としては、ワックスエマルジョ
ン、ステアリン酸エマルジョン、グリセリン、アルコー
ル、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、
更にはベントナイト等のセラミックス粉末等が挙げられ
る。これらの成型助剤としては予め配合されている市販
品をそのまま使用してもよい。

【００３４】有機系バインダーの使用量は活性炭 100部
に対して１〜50部とする必要がある。好ましくは２〜25
部である。有機系バインダーの使用量が１部以下では成
型体の強度が不十分であり、また有機系バインダーの使
用量が50部以上になると、活性炭の表面が有機系バイン
ダーで被覆されるため、吸着性及び触媒性が低下するか
らである。有機系バインダーの使用量が成型体の強度及
び触媒性に及ぼす影響を、表６の実施例14〜17、比較例
９〜12に示す。

【００３５】ハニカム状に成型するには公知の方法が利
用できる。すなわち、活性炭、バインダー等の混合方法
としては、例えばミキサー、リボンミキサー、スタティ
ックミキサー、ボールミル、サンプルミル、ニーダー等
が使用できる。混合の際に必要量の水溶液を加えて混練
りすることによって餅状にし、真空押し出し成型機等で
押し出し成型することができる。また混合の際はバイン
ダーに水を加えて充分に混合した後、活性炭を混合する
方法も有効である。充分均一に混合すること及び気泡が
入らない様に注意する必要である。また、真空押し出し
機で充分真空脱気・脱泡する必要がある。

【００３６】押し出し機の口金には円形もしくは角形の
格子状ダイスを取り付け、押し出された成型物がハニカ
ム状になる様にする。ダイスの大きさは特に限定せず、
通常使用される範囲のものが用いられる。また、セル数
についても特に制限はないが、成型性の観点から50〜80
0 セル程度が好ましい。尚、セル数とは一般に１平方イ
ンチ内に含まれる穴の数をいう。

【００３７】押し出して得られたハニカム状成型体は適
当な長さにカットされた後、通常は空気中或いは窒素中
で乾燥されるが、乾燥時にハニカムの壁面に亀裂が入ら
ぬ様に注意して 300℃以下の温度で乾燥される。これに
よって本発明の金属酸化物担持活性炭成型体が得られ
る。

【００３８】本発明の金属酸化物担持活性炭成型体は、
ハニカム状成型体のため圧損失が極めて低く、常温或い
は低温でかつメチルメルカプタン等の悪臭ガスの濃度が
極めて低い場合にも、酸化触媒として高い機能を有する
ため、冷蔵庫、トイレ、空気清浄機等の悪臭ガスの除去
剤として優れている。

【００３９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。

【００４０】（実施例１〜17、比較例１〜12）実施例１
は、10〜30メッシュに粉砕したやし殻を800 ℃で乾留し
た後、プロパン燃焼ガス（ガス組成；窒素80％、酸素0.
2 ％、炭酸ガス9.8 ％、水蒸気10％）を用いて、900 ℃
で比表面積1300m²/gになるまで賦活した後、窒素置換し
た容器内に活性炭を取り出し、窒素ガス中で300 ℃以下
に冷却して活性炭担体を得た。

【００４１】次に、比較例１は実施例１と同様にして比
表面積が1300m²/gになるまで賦活した活性炭を窒素中に
取り出し、500 ℃になるまで冷却した後空気中に取り出
し、放置冷却して活性炭担体を得た。更に比較例１の活
性炭担体を、窒素中において500 ℃で10分間処理した
後、窒素中に取り出し、室温まで冷却して実施例２の活
性炭担体を得た。また、比較例１の活性炭担体を窒素50
％、炭酸ガス50％の気流中において800 ℃で５分間処理
した後、窒素中で室温まで冷却して実施例３の活性炭担
体を得た。

【００４２】これらの活性炭を次の様にして表１〜６に
示す金属酸化物を担持させた。例として金属酸化物担持
量 2.0％の金属酸化物担持活性炭を調製する場合を示
す。所要の金属塩を、金属として１ｇを含む量を純水に
溶解させた後、活性炭担体50gを加えてよく攪拌し12時
間放置した後、水切りをして、60℃で乾燥して金属酸化
物担持量 2.0％の金属酸化物担持活性炭を得た。

【００４３】尚、２成分以上の金属酸化物を担持させる
際には、上記の操作を繰り返し行って調製した。また、
金属酸化物の種類、担持量の異なる一連の担持活性炭も
上記の方法に準じて調製した。

【００４４】この様にして得られた金属酸化物担持活性
炭を、0.01〜0.1 mmに粉砕した。この担持活性炭100 部
に、押出成型バインダー20部〔ユケン工業（株）製、水
溶性押出成型バインダー「セランダーYB115IW 」〕をよ
く混合し、純水30部を加えニーダーでよく混練りした。
押出成型バインダー (「セランダーYB115IW 」) は粘結
剤、可塑剤、潤滑剤、湿潤剤等を全てバランスよく配合
してあるバインダーで、水を加えるだけで成型が可能な
ものである。

【００４５】バインダーの組成は灰分の少ない有機系化
合物からなり耐熱分解性に優れている。担持活性炭と有
機系バインダーを均一混合した後、真空押出機で押出し
成型した。押し出し成型物の形状は50mm角で300 セルで
あった。

【００４６】押し出し成型したサンプルは厚み10mmで切
断し、150 ℃で乾燥して金属酸化物担持活性炭成型体を
調製した。調製したハニカム成型体は充分な強度をもっ
ており微粉の発生等は見られなかった。

【００４７】尚、比較例２では市販のハニカム状セラミ
ックスマンガン触媒〔（株）神戸製鋼所製「マンガンチ
ッド」〕を使用した。

【００４８】脱臭性能試験は全ての実施例及び比較例に
共通した下記の方法で行った。悪臭成分としてメチルメ
ルカプタン409mg またはトリメチルアミンを使用し、一
定の条件で24時間放置した場合及び連続流通試験を行
い、悪臭ガス濃度の低下の度合いを測定した。

【００４９】調製した各種ハニカム成型体触媒１個を４
リットルのデシケーター内にセットし、真空脱気した
後、メチルメルカプタン409mg またはトリメチルアミン
24mgを注入した後、外気を導入して常圧に戻し、５℃で
24時間放置した。注入した悪臭ガスの量は、平均的な一
般家庭の冷蔵庫内で発生する５年分の悪臭ガス量に相当
し、脱臭試験の目安にした。すなわち、ハニカム成型体
触媒１個に５年分の初期負荷を与えた。次にこの触媒を
直径10cm、長さ30cmのアクリル製反応器にセットし、メ
チルメルカプタンまたはトリメチルアミン３ppm を含ん
だ空気を５℃で流通させた。流速はSV＝31200 hr^-1と
し、相対湿度は50±10％とした。出口ガスをシリンジで
サンプリングし、ガスクロマトグラフ法で濃度を分析し
た。

【００５０】測定結果及び使用した触媒の性状を表１に
示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】本発明のハニカム状金属酸化物担持活性炭
成型体（実施例１〜３）は、いずれも悪臭物質であるメ
チルメルカプタンをほぼ完全に除去し、優れた脱臭能力
を示した。一方比較例（１、２）に示す様に、本発明以
外の常法で得られた活性炭担体或いは市販の触媒を使用
した場合は、いずれもメチルメルカプタンの除去速度が
遅かった。

【００５３】次に、実施例１と同様に賦活した活性炭を
取り出す際N₂中で冷却後、空気中に取り出すときの温度
を変えた活性炭を作り、実施例１と同様の方法で金属酸
化物を担持させ、ハニカム状に成型した金属酸化物担持
活性炭成型体を得た。これらの活性炭成型体を使用して
実施例１と同様の方法で、トリメチルアミンガスの除去
性能を測定した。

【００５４】その結果及び使用した活性炭成型体の性状
を表２に示す。尚、トリメチルアミンの初期負荷は24mg
であり、連続流通試験に使用した空気中のトリメチルア
ミン濃度は３ppm である。

【００５５】

【表２】

【００５６】表２に示す様に本発明のハニカム状金属酸
化物担持活性炭の性能は、冷却後初めて空気に接触する
温度に依存し、300 ℃以上では悪臭ガスの除去能力が大
幅に低下することが分かる。

【００５７】次に、椰子殻炭を賦活する際賦活ガスの水
蒸気分圧が異なる条件において、900 ℃で比表面積1200
m²/gになるまで賦活した後、窒素で置換した容器内に活
性炭を取り出し、該窒素中で300 ℃以下に冷却し、更に
実施例１と同様の方法で金属酸化物を担持させて、ハニ
カム状に成型した金属酸化物担持活性炭成型体を使用し
て、実施例１と同様な方法でトリメチルアミンガスの除
去性能を測定した。

【００５８】その結果及び使用した活性炭成型体の性状
を表３に示す。尚、トリメチルアミンの初期負荷は24mg
であり、連続流通試験に使用したガス中のトリメチルア
ミン濃度は３ppm である。

【００５９】

【表３】

【００６０】表３に示す様に、本発明のハニカム状金属
酸化物担持活性炭の性能は賦活時の水蒸気濃度に依存
し、水蒸気濃度が15％以下の場合に高い触媒性を示し、
水蒸気濃度が上昇し換言すれば賦活速度が高い条件で得
られた活性炭は酸化触媒性が急速に低下することが認め
られる。

【００６１】次に、実施例１と同様な方法で担持させる
金属酸化物を変えた担持活性炭を調製し、実施例１と同
様に押し出し成型して活性炭成型体を調製した。また、
比較のため金属酸化物を担持させない活性炭成型体を調
製した。これらの活性炭成型体を使用して、実施例１と
同様な方法でメチルメルカプタン及びトリメチルアミン
ガスの除去性能を測定した。

【００６２】その結果及び使用した活性炭成型体の性状
を表４及び５に示す。尚、メチルメルカプタンの初期負
荷は 409mgであり、メチルメルカプタンの初期負荷は24
mgである。また、連続流通試験に使用したガス中のメチ
ルメルカプタンまたはトリメチルアミンの濃度は３ppm
である。

【００６３】

【表４】

【００６４】

【表５】

【００６５】表４及び５に示す様に、本発明のハニカム
状金属酸化物担持活性炭（実施例６〜13) はメチルメル
カプタン、トリメチルアミン等の悪臭ガスの酸化触媒性
能が優れているが、金属塩を担持していない活性炭成型
体（比較例７、８）は除去性能が低いことが認められ
た。

【００６６】更に、押し出し成型時に使用する有機バイ
ンダーの添加量を変えた試験を行った。実施例１と同様
に調製した金属酸化物担持活性炭粉末を、有機バインダ
ーの添加量を変えて混練し押し出し成型した。有機バイ
ンダーとしては前述の「セランダーYB115IW 」（実施例
14、15及び比較例９、10）及び微生物産出多糖類成型助
剤「ビオポリーP-1 」〔武田薬品工業 (株) 製〕83部に
カルボキシメチルセルロース（CMC ）２部、及びベント
ナイト15部を混合したバインダー（実施例16、17及び比
較例11、12）を用いて成型した。

【００６７】それらの活性炭成型体を用いて実施例１と
同様にメチルメルカプタンガスの除去性能試験を行っ
た。尚、メチルメルカプタンの初期負荷は 409mgであ
り、連続流通試験に使用した空気中のメチルメルカプタ
ンの濃度は３ppm である。また、成型体の圧壊強度試験
（ｂ軸方向）を行った。

【００６８】その結果を表６に示す。ここで、BPはビオ
ポリーを、CMC はカルボキシメチルセルロースを、また
BTはベントナイトを示す。

【００６９】

【表６】

【００７０】表６に示すとおり、有機バインダーの添加
量が１〜50部の場合には悪臭ガス除去性能、圧壊強度共
に大きい（実施例14〜17）が、バインダーの添加量が１
部以下の場合には（比較例９、11) は、ハニカム状成型
体の強度が低下して実用に耐えず、またバインダーを50
部以上使用した場合は（比較例10、12) メチルメルカプ
タン悪臭物質除去速度の低下が大きかった。また、いず
れの場合もハニカム成型体に微粉は発生していなかっ
た。

【００７１】

【発明の効果】本発明の金属酸化物担持活性炭成型体は
常温あるいは低温で、かつ悪臭ガス濃度が極めて低い場
合においても酸化触媒として高い機能を有し、またハニ
カム状のため圧損失が極めて低いためメチルメルカプタ
ン、トリメチルアミン等悪臭物質の酸化除去能力に優れ
ている。この特性を利用して冷蔵庫、トイレ、空気清浄
機等のメチルメルカプタン等の悪臭ガスの除去剤に利用
できる。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ０１Ｊ 23/16 Ｂ０１Ｊ 23/34 Ａ 23/34 23/70 Ａ 23/70 23/80 Ａ 23/745 23/86 Ａ 23/75 Ｃ０１Ｂ 31/08 Ａ 23/755 Ｂ０１Ｊ 32/00 23/80 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＨ 23/889 Ｂ０１Ｊ 23/74 ３０１Ａ 23/86 ３１１ＡＣ０１Ｂ 31/08 ３２１Ａ // Ｂ０１Ｊ 32/00 23/84 ３１１Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素質原料を炭化し、水蒸気含有率15容
量％以下の雰囲気で賦活した後、そのままの雰囲気で 3
00℃以下まで冷却して生成した活性炭に、鉄、クロム、
ニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、銅、マグネシウ
ム及びカルシウムからなる群から選ばれた一種または二
種以上の金属の酸化物を、 0.1〜20重量％を担持させた
活性炭100 重量部に、有機系バインダー１〜50重量部を
加えてハニカム状に成型せしめてなる、酸化触媒性を有
する金属酸化物担持活性炭成型体。
【請求項２】常法で得られた活性炭を、実質的に酸素
または／及び水蒸気を含まない窒素ガスまたは／及び炭
酸ガス中で温度 500℃以上で処理した後、そのままの雰
囲気で300 ℃以下まで冷却して生成した活性炭に、鉄、
クロム、ニッケル、コバルト、マンガン、亜鉛、銅、マ
グネシウム及びカルシウムからなる群より選ばれた一種
または二種以上の金属の酸化物を、 0.1〜20重量％を担
持させた活性炭 100重量部に、有機系バインダー１〜50
重量部を加えてハニカム状に成型せしめてなる、酸化触
媒性を有する金属酸化物担持活性炭成型体。
【請求項３】炭素質原料を炭化し、水蒸気含有率15容
量％以下の雰囲気で賦活した後、そのままの雰囲気で 3
00℃以下まで冷却して得られた活性炭または、常法で得
られた活性炭を実質的に酸素または／及び水蒸気を含ま
ない窒素ガスまたは／及び炭酸ガス中で、温度約500 ℃
以上で処理した後、そのままの雰囲気で 300℃以下まで
冷却して得られた活性炭に、鉄、クロム、ニッケル、コ
バルト、マンガン、亜鉛、銅、マグネシウム及びカルシ
ウムからなる群より選ばれた一種または二種以上の金属
の酸化物を、 0.1〜20重量％を担持させた活性炭 100重
量部に、有機系バインダー１〜50重量部を加えてハニカ
ム状に成型した、酸化触媒性を有する金属酸化物担持活
性炭成型体を使用することを特徴とする脱臭方法。