JPH119672A

JPH119672A - 脱臭体とその製造方法

Info

Publication number: JPH119672A
Application number: JP9166384A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Fujii; 康浩藤井; Masato Hosaka; 正人保坂
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】密着性に優れた触媒膜と迅速な吸着除去性能
を有した脱臭体を実伝すること。【解決手段】発熱体(1)と、周期律表のVIII族、Ｉｂ
族から選ばれる少なくとも１種の金属を含む触媒層１
(2)とゼオライトを含む触媒層２(3)からなる脱臭体で、
発熱体(1)の表面に触媒層２(3)が担持され、触媒層２
(3)の表面に触媒層１(2)が担持される脱臭体である。ま
た、少なくとも触媒成分と無機バインダーと水からなる
触媒スラリーを用いてスプレーまたはディップ方式で触
媒層１、２を形成し、触媒層１(2)の原料となる触媒ス
ラリーの水分率が70wt％以上であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排ガス処理、燃焼、乾
燥、調理、空調用機器等において利用される脱臭体とそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、活性炭やゼオライトなどの吸着剤
を脱臭器内に配置して、ガス状の悪臭物質を吸着して脱
臭する方法がおもに用いられてきた。また、オゾン発生
機能を持たせた機器を脱臭装置内に配置して悪臭成分を
オゾンガスによって酸化分解する方式や、貴金属などの
酸化分解触媒を火炎、発熱体などの熱源近傍に設けるこ
とにより触媒を加熱、活性化させ、臭気物質を酸化分解
することにより脱臭を行う方式も採用されている。

【０００３】さらに近年、ゼオライトなどの無機系吸着
剤と貴金属などの酸化分解触媒を有する脱臭体を発熱体
などの熱源近傍に設置し、発熱体に通電されていないと
きには吸着剤により臭気物質を吸着することにより脱臭
を行い、発熱体通電時には触媒を加熱、活性化し、脱臭
体に接触した臭気物質の酸化分解を行うと同時に、吸着
剤に吸着した臭気物質を酸化分解し吸着剤の再生を行う
間欠加熱方式も行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の発熱体と、無機
系吸着剤（触媒）と、酸化分解触媒との混合触媒層によ
る間欠加熱方式による触媒脱臭方法には以下の課題があ
った。第一に、混合層であるため、加熱の初期に吸着剤
から脱離した臭気物質が、酸化分解触媒に接触せずに脱
臭体から放散する場合がある。さらに、酸化分解反応の
速度が比較的遅い。このため、迅速かつ効率的な加熱触
媒再生と酸化分解が望まれていた。第二に、混合層であ
るため、酸化分解触媒に吸着される臭気物質の吸着速度
が遅いという課題もあった。

【０００５】本発明は、このような従来の脱臭体の課題
を考慮し、迅速かつ効率的な加熱触媒再生と酸化分解機
能を有し、酸化分解触媒に吸着される臭気を迅速に吸着
除去可能な脱臭体を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】また、上記従来の脱臭体の製造方法には以
下の課題があった。発熱体にゼオライトを含む触媒スラ
リーを用いてディップまたはスプレーし触媒層２を形成
した後、金属触媒を含む触媒層１を触媒層２と同様に形
成する。この際、触媒層１と触媒層２の界面での剥離や
触媒層１の表面剥離などが生じ、触媒１の膜形成が困難
であった。

【０００７】本発明は、このような従来の脱臭体の製造
方法の課題を考慮し、十分な密着性が得られる脱臭体の
製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の脱臭体は、発熱
体と周期律表のVIII族、Ｉｂ族から選ばれる少なくとも
１種の金属を含む触媒層１とゼオライトを含む触媒層２
からなる脱臭体で、発熱体の表面に触媒層２が担持さ
れ、触媒層２の表面に触媒層１が担持された発熱機能を
有する触媒構造体である。

【０００９】上記の脱臭体を用いれば、迅速かつ効率的
な加熱触媒再生と臭気の酸化分解、ならびに酸化分解触
媒に吸着される臭気の迅速な吸着除去が可能である。

【００１０】また、本発明の脱臭体の製造方法は、少な
くとも触媒成分と無機バインダーと水からなる触媒スラ
リーを用いてスプレーまたはディップ方式で触媒層を形
成し、触媒層１の原料となる触媒スラリーの水分率が70
wt％以上であるものを用いる。

【００１１】上記の製造方法を用いれば、密着性に優れ
た触媒膜の形成が可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。

【００１３】本発明の触媒層１の周期律表のVIII族、Ｉ
ｂ族から選ばれる少なくとも１種の金属は、比表面積の
高いアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、前記金
属の複合酸化物などに担持したり、無機バインダー中に
金属塩を分散させ焼結して用いるのが望ましい。VIII
族、Ｉｂ族の金属の中でも低温吸着能を有する白金、燃
焼活性を有するハ゜ラシ゛ウムが最も好ましい。

【００１４】また、本発明の触媒層２に用いられるゼオ
ライトは、A,X,Y,モルテ゛ナイト,フェリエライト,ヘ゜ンタシル型,βなどを
用いることができる。中でも、極性の低い臭気の吸着に
優れるヘ゜ンタシル型と極性の高い臭気の吸着に優れるA型の
２種のゼオライトを触媒層２に含むことが望ましい。

【００１５】本発明の無機バインダーは、シリカゾル、
アルミナゾル、チタニアゾル、水ガラスなどを用いるこ
とができる。

【００１６】

【実施例】

＜実施例１＞まず、触媒層１の金属触媒種と臭気の吸着
特性および燃焼特性との相関を調べた。

【００１７】脱臭体は以下のようにして作製した。直径
1cm、長さ10cmの石英管内部にニクロム線を配し、ニク
ロム線の両端に端子を設け発熱体を作製した。前記発熱
体に触媒スラリーをスプレー塗布し、乾燥、250℃で焼
成し触媒膜を形成した。触媒担持量は1.0gであった。触
媒スラリーは担持金属触媒、シリカゾル（固形分率30
%）、水を重量部にして１:2:10の組成にした。検討した
担持金属触媒は,Pt/Al₂O ₃,Pd/Al₂O₃,Rh/Al₂O₃,Ag/Al
₂O₃,Cr₂O₃/Al₂O₃,Mn₂O₃/Al₂O₃,Fe₂O₃/Al₂O₃,Co₂O₃/Al₂O
₃,NiO/Al₂O₃,CuO/Al₂O₃,ZnO/Al₂O₃,Na₂O/Al₂O₃,BaO/Al₂
O₃の13種である。なお、担持金属触媒の調製は硝酸塩を
水に溶解させた液にアルミナを加え湿式粉砕を行った
後、650℃で焼成することにより1.0wt%担持した金属触
媒を調製した。これにシリカゾル、水を加え湿式粉砕を
行い、触媒スラリーとした。

【００１８】触媒の性能評価試験は、上記脱臭体と軸流
ファンと100Lのアクリルホ゛ックスを用いて行った。まず、アクリルホ
゛ックスにホ゛ックス内濃度が100ppmとなるような一定量の臭気
を導入し軸流ファンにより臭気カ゛スが脱臭体に接触する
ようにした。臭気導入後のガス濃度をカ゛スクロマトク゛ラフで分
析することにより臭気の残存率を求めた。臭気カ゛スにはア
セトアルテ゛ヒト゛を選んだ。以上の条件で触媒の吸着特性を評
価した。なお、燃焼特性を調べる際は、前記条件で触媒
温度が250℃になるよう設定した。

【００１９】各触媒脱臭体の吸着試験および燃焼試験の
結果を(表１）に示した。

【００２０】

【表１】（表１）に示すとおり、VIII族、Ｉｂ族の金属は臭気の
吸着及び燃焼試験で高活性を示した。

【００２１】次に、脱臭体の触媒構造と臭気の吸着特性
および燃焼特性との相関を調べた。評価した脱臭体は、
発熱体の表面にゼオライト、金属触媒の混合触媒層を形
成した脱臭体Ａ、発熱体の表面にゼオライトを含んだ層
を担持し、その表面に金属触媒を含んだ層を担持した二
層構造触媒からなる脱臭体Ｂ、発熱体の表面に金属触媒
を含んだ層を担持し、その表面にゼオライトを含んだ層
を担持した同じく二層構造触媒からなる脱臭体Ｃの３種
類である。

【００２２】上記３種の脱臭体の作製の詳細は、次の通
りである。発熱体は、前記記述の石英管にニクロム線を
配したものを用いた。脱臭体Ａについては、ヘ゜ンタシル型セ゛
オライト、1.0wt%Pt/Al₂O_3、シリカソ゛ル（固形分率30wt%）、水を
重量部にして1:1:1:3混合し湿式粉砕した触媒スラリー
を、発熱体にスプレー塗布した。担持量は1.5gであっ
た。脱臭体Ｂについては、ヘ゜ンタシル型セ゛オライト、シリカソ゛ル（固
形分率30wt%）、水を重量部にして1:0.5:1.5混合し湿式
粉砕した触媒スラリーを、発熱体にスプレー塗布した。
担持量は0.75gであった。同様に、1.0wt%Pt/Al₂O_3、シリカソ
゛ル（固形分率30wt%）、水を重量部にして1:0.5:1.5混合
し湿式粉砕した触媒スラリーを、セ゛オライト層を担持した発
熱体にスプレー塗布した。担持量は0.75gであった。脱
臭体Ｃについては、脱臭体Ｂの触媒スラリー塗布工程の
順序を逆にしたもので、各層の組成、担持量も等しくし
た。

【００２３】作製した３種の脱臭体を用いて、吸着−燃
焼試験を行った。試験は、脱臭体と軸流ファンと100Lの
アクリルホ゛ックスを用いて行った。まず、アクリルホ゛ックスにホ゛ックス内
濃度が100ppmとなるような一定量の臭気を導入し軸流フ
ァンにより臭気カ゛スが脱臭体に接触するようにした。臭
気導入後60分間は室温で吸着試験を行い、その後30分
間、脱臭体の温度を250℃にし燃焼試験を行った。臭気
導入後のガス濃度をカ゛スクロマトク゛ラフで分析することにより
臭気の残存率を求めた。臭気カ゛スにはアセトアルテ゛ヒト゛、ヘ゛ンセ゛
ンを選んだ。以上の条件で触媒の吸着−燃焼特性を評価
した。アセトアルテ゛ヒト゛吸着−燃焼試験の結果を（表２）に示
し、ヘ゛ンセ゛ン吸着−燃焼試験の結果を（表３）に示した。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】（表２）、（表３）に示すとおり、脱臭体Ｂの触媒構造
のものは、アセトアルテ゛ヒト゛のような金属触媒に吸着される臭
気を迅速に吸着除去し、かつ発熱体の加熱（燃焼）初期
時の臭気の脱離が低く、燃焼速度が高い。

【００２６】＜実施例２＞次に、本実施例の脱臭体の製
造方法を説明する。触媒膜の形成には無機バインダーが
必要不可欠であり、スラリー中に無機バインダーを含有
しなければ、密着性機械的強度を満足する触媒膜は得ら
れない。

【００２７】実施例１記載の脱臭体Ｂの２種類の触媒ス
ラリーについて、水分率のみを変化させ各々５種類のス
ラリーを調製した。なお、セ゛オライトを含有したスラリーを
下層スラリー、金属触媒を含有したスラリーを上層スラ
リーとした。調製した触媒スラリーを用いスプレー塗
布、250℃で焼成し脱臭体を作製した。その後、触媒表
面の外観、密着性を評価し、触媒スラリーの水分率と触
媒の密着性との相関を調べた。触媒の密着性の評価は、
剥離強度を測定することにより行った。すなわち、ま
ず、両面テープを貼った治具を触媒表面に垂直にしっか
り貼り付け、引っ張り試験機で触媒に接着した治具を引
っ張る。触媒表面から剥離した際の引っ張り力を記録
し、密着性の評価基準とした。密着性の評価、触媒表面
の外観を調べた結果を（表４）に示した。剥離強度は3.
5kgf以上を良好なものと判断した。

【００２８】

【表４】（表４）の通り、上層スラリーの水分率70%以上で密着
性に優れた触媒膜が得られた。なお、上層スラリーの水
分率が70%以上であれば、下層スラリーの水分率によら
ず、密着性は良好であった。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明により、迅速かつ効
率的な加熱触媒再生と酸化分解ならびに酸化分解触媒に
吸着される臭気の迅速な吸着除去が可能である。

【００３０】また、本発明の脱臭体の製造方法を用いる
ことにより、密着性に優れた触媒膜を有する脱臭体を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図。

【符号の説明】

１発熱体２触媒層１３触媒層２

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０１Ｊ 29/12 ＺＡＢＢ０１Ｊ 29/12 ＺＡＢＡ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱体と、周期律表のVIII族、Ｉｂ族か
ら選ばれる少なくとも１種の金属を含む触媒層１と、ゼ
オライトを含む触媒層２とを備えた脱臭体であって、前
記発熱体の表面に前記触媒層２が形成され、その触媒層
２の表面に前記触媒層１が形成されていることを特徴と
する脱臭体。
【請求項２】少なくとも触媒成分と無機バインダーと
水からなる触媒スラリーを用いてスプレーまたはディッ
プ方式で前記触媒層１と触媒層２とを形成し、前記触媒
層１の原料となる触媒スラリーの水分率が70wt％以上で
あることを特徴とする、請求項１記載の脱臭体の製造方
法。