JPS5820308B2 - オゾンブンカイヨウシヨクバイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、オゾンの分解に用いられる触媒に関するもの
であり、特に排ガス中に含まれるオゾンを低温で分解す
るのに適した触媒に関するものである。

オゾンは強い酸化力を持つため、近年、水や空気中の汚
染物質の除去、すなわち上水処理、産業排水処理、悪臭
処理等に用いられ、更には下水の三次処理や脱硝等にも
広く適用が検討されている。

しかし、これらの処理装置ではオゾンの完全な利用は達
成されず、一部は排ガスと共に放出される。

又、電子線照射装置等からもオゾンは発生する。

これらのオゾンは、大気中に馬用されると光化学スモン
久９一因となり、環境汚染の原因となるので、放出ケ苓
中のオゾン濃度を例えば０．１ ｐｐＨｌ以下にするこ
とが必要である。

従来、オゾンの除去は、主として活性炭による吸着分解
法により行なわれ、その他に熱分解法、薬液洗浄法等が
知られている。

しかし活性炭による吸着分解法はオゾン１ｇに対し活性
炭０．３〜０．５ｇ程度の損失や不活性化が起り、とき
どき活性炭を再生補充しなければならない。

また、高濃度オゾンを処理する場合には、オゾンの分解
熱、活性炭の酸化による発熱のため、着火や爆発に到る
等の欠点がある。

熱分解法は、分解速度を大きくするために高温が必要で
あり、加熱するための費用が多くかかる。

また、比較的低温で分解するには、長い滞留時間と大き
な装置が必要となる。

薬液洗浄法は、薬液の補充が必要であり、またミストの
飛散などの欠点がある。

オゾンを接触的に分解すると、単なる熱分解に比べて分
解速度が大きくなることが知られている。

触媒としては、ある種の金属、金属酸化物が知られてお
り、触媒に関する特許もいくつかある。

しかしこれらの触媒は、オゾンの分解活性が不充分であ
ったり、活性の経時低下が太きいなどの欠点があり、未
だ実用化されていない。

本発明者らは、排ガス中のオゾンを分解するのに適した
触媒について鋭意検討を重ねた結果、高活性で且つ活性
の経時低下の小さい触媒を創成し、本発明に到達したも
のである。

すなわち本発明は１００ｍ／ｇ以上の比表面積を有する
耐熱性酸化物を担体として、全触媒重量に対しニッケル
酸化物をニッケル原子として５〜２５重量％担持してな
るオゾン分解用触媒に存する。

本発明の詳細な説明するに担体である耐熱性酸化物とし
ては、１５０℃以上６００℃以下の温度で焼成したγ−
アルミナ、シリカゲル、シリカ−アルミナ、天然又は合
成ゼオライト等が通常用いられる。

これらの担体は、錠剤成型機などにより成型されたもの
が好ましく、球型、円筒型又は破砕して粒度を揃えた粒
状のものが用いられる。

担体は、Ｂ、Ｅ、Ｔ法により測定した比表面が１００ｔ
ｒｉ： ／ ｇ以上であることが必要である。

比表面積の大きさは得られる触媒の活性と密接な関係が
あり、高活性の触媒を調製する為には比表面積の大きな
担体を用いることが必要である。

好ましくは２００ｍ／ｇ以上の比表面積を有する担体が
用いられる。

酸化ニッケルを担体に担持させる方法としては、常法に
より、焼成により酸化ニッケルとなるニッケル塩を溶媒
、好ましくは水に溶解し、浸漬法、蒸発乾固法などによ
り担体に耐着させる。

これを乾燥、焼成して担持酸化ニッケル触媒とする。

ニッケル塩としては、硝酸塩、炭酸塩、有機酸塩、アン
モニア錯塩などが用いられ、特に硝酸ニッケルを用いる
のが好ましい。

触媒のニッケル担持量は触媒活性と関連があり、ニッケ
ル担持量が多すぎても少なすぎても活性は低下する。

従ってニッケル相持量は５〜２５（重量）％であること
が必要である。

特にニッケル担持量７〜２０（重量）％のものが好まし
い。

本発明に係る触媒を用いてガス中のオゾンを分解するに
は、本発明の触媒を充填してなる触媒層を１００℃程度
の温度に加熱し、オゾンを含むガスを０．５秒程度の接
触時間で通過させることにより容易に行なうことが出来
る。

触媒層の温度および接触時間は、ガス中のオゾン濃度お
よび触媒活性により適宜調整する。

後記する実施例からも明らかなように、２００ｍ／ｇ以
上の大きな比表面積を有する担体に１０（重量）％程度
のニッケルを担持させた触媒を用いると８０°Ｃ程度の
低い温度でオゾンの分解を行なうことが出来る。

次に、実施例および参考例により本発明を更に詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。

実施例 担体として触媒１及び７〜１０は６〜１０メツ３０シユ
に破砕、篩分し、１５０℃で乾燥したγ−Ａ１２０３〔
住人化学工業社製、ＫＨＤ活性アルミナ〕、触媒２は約
５００℃で予備焼成したシリカゲル（Ｆ ｕｊ ｉ −
Ｄａｖ ｉ ｓｏｎ社製ＩＤ ｇｒａｄｅ ）、触媒３
は天然ゼオライト、触媒４はγ−Ａ１２０３〔住人化学
工業、ＫＢＴ活性活性アルミナラツフル炉で１２００℃
で５時間焼成して得たα−Ａｅ２０３、触媒５は押出し
成型し、乾燥後１０００℃で３時間熱処理を行った自製
の硅藻土成型担体、触媒６は押出し成型し乾燥後７００
℃で６時間熱処理を行った自製のＴ ｉ ０２成型担体
を、それぞれ６〜ＪＯメツシユに破砕篩分して使用した
。

これらの担体の比表面積を第１表に示す。

第１表に示す量の硝酸ニッケル、６水塩 （Ｎｉ （ＮＯｓ ）２ ’ ６Ｈ２０）を脱塩水約２
ｍｌと共に蒸発皿に入れ、加温溶解後、この溶液に上記
担体５ｍｌを投入した。

加熱しながら時々攪拌し、水分を蒸発乾燥させて、硝酸
ニッケルをそれぞれの担体に担持させた。

さらにこれを１５０℃で乾燥後、パイレックスガラス製
の焼成管に移し、空気を通じながら電気炉中で２５０℃
で３０分、さらに５００℃で２時間半焼成を行った。

このようにして得られた触媒１〜１０は、全触媒重量に
対しニッケル原子として第１表に示す酸化ニッケルを担
持している。

参考例 １ 実施例の各触媒について、それぞれ下記の反応条件で常
圧流通方式によるオゾンの分解を行ない、触媒層入口の
残存オゾン濃度が０．１ ｐ−に達する触媒層温度を測
定した。

結果を第２表に示す。また触媒／１６１及び７〜１０の
結果を、ニッケル担持量と触媒層温度との関係に整理し
て第１図に示す。

なお、オゾン含有ガスとしては、空気をオゾン発生装置
でオゾン化し、そのオゾン化空気に室温で水蒸気を飽和
させたガスを用いた。

入口ガス中のオゾン濃度：３０００１）四（ｂｙ Ｖｏ
ｌｕｍｅ ） ガス流速：５０１／ｈｒ（標準状態換算）触媒量二５ｍ
１ ＳＶ 二 １００００ｈｒ ’ 参考例 触媒８を用いて、触媒層温度を１３０℃に保った以外は
参考例１と同様の条件でオゾンの分解を行ない、触媒活
性の経時変化を測定した。

結果を第２図に示す。

参考例 ３ 触媒１を用いて、触媒層温度を８５℃に保った以外は参
考例１と同様の条件でオゾンの分解を行ない、触媒活性
の経時変化を測定した。

結果を第２図に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、酸化ニッケル担持量と触媒層温度との関係の
１例を示す図である。 第２図及び第３図は、触媒活性の経時変化の１例を示す
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ Ｌｏｏｍ／ｇ以上の比表面積を有する耐熱性酸化
   物に、全触媒重量に対しニッケル酸化物をニッケル原子
   として５〜２５重量％担持してなるオゾン分解用触媒。