JPS5824178B2 - オゾン分解用触媒 - 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、特に排カ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０ 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、大気中に放出されると光化学スモッ
グの一因となり、環境汚染の原因になるので、放出ガス
中のオゾン濃度を例えは０．ｌｐｐｍ以下にすることが
盛装である。

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か多くかかる。

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
飛散なとの欠点がある。

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、活性の経時低下が大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、低温で高活性の触
媒を創成し、本発明に到達したものである。

すなわち本発明はカリウム、セシウム、カルシウム、バ
リウム、及びセリウムよりなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素を含有する酸化ニッケルからなるオゾン分
解用触媒ｔこ存する。

本発明の触媒は、上記元素を含有しない酸化ニッケル触
媒に比較して低温で極めて高いオゾン分解活性を示し、
オゾン含有ガスとの接触効率を良好にすることにより、
室温でも充分に０．ｌｐｐｍ以下のオゾン分解性能を示
し得るものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明の触媒調整の原料としては、ニッケル、カリウム
、セシウム、カルシウム、バリウム、セリウム等の硝酸
塩、炭酸塩、有機酸塩、水酸化物等が使用される。

取り扱い易さでは硝酸塩が好ましい。

カリウム、セシウム、カルシウム、バリウム及びセリウ
ムはニッケルに対し、原子比で１／２〜１／２００．好
ましくは１１５〜１／１ｏｏ更に好ましくは１／１０〜
１／２０となる割合で触媒を構成するように用いられる
調製方法としては（１）焼成することによって酸化ニッ
ケルとなるニッケル塩トカリウム、セシウム、カルシ＋
’７ ム、バリウム、セリウムの群から選ばれる少なく
とも１種の元素の塩とを、溶媒、好ましくは水に溶解し
、混合溶液を蒸発乾固して得られた固形物を成型、焼成
する方法。

（２） （１）の方法で得られた混合溶液を粉末状担
体と共に蒸発乾固し、成型、焼成する方法。

（３） ＜１）の方法で得られた混合溶液を成型担体
に浸漬乾燥させ、焼成する方法。

（４）成型担体にニッケル塩溶液とカリウム、セシウム
、カルシウム、バリウム、セリウムの群から選ばれる少
なくとも１種の元素の塩の溶液とを数度に分けて浸漬、
焼成する方法。

等々が行われる。

本発明の触媒は必ずしも担体に担持させる必要はないが
、担体に担持させる方が、触媒の調製洗上も取り扱い上
も、便利であり、また、オゾン分解活性、触媒製造コス
ト等の点からも有利である。

担体としては、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、
天然又は合成ゼオライト、セライト、珪藻土、活性炭、
シリカクロス等が使用出来る。

また、これらの担体は表面積の大きなものがより有効で
ある。

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°Ｃ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か出
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。

次に本発明を実施例及び比較例により、更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨をこえない限り以下の実施
例に限定されるものではない。

実施例 １ 担体として住友化学工業製の触媒担体用γ−アルミナ（
ＫＨＡ−４６）をあらかじめ６〜１゜ｍｅｓｈに破砕、
篩分し、１３０°Ｃで乾燥したものを用いた。

硝酸ニッケル・６水塩（Ｎ Ｉ （ＮＯ３） ２ ・６
Ｈ２０〕２．１！！及び硝酸カリウム０．０７９を脱塩
本釣２ｍｌと共に蒸発皿中で加温溶解し、この溶液中に
上記γ−アルミナ担体５ｃｃ（３，０ｇ）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触媒成分
を担体に担持させた。

得られた担持物を内径１８ｍｍのパイレックスガラス製
触媒焼成管に充填し、空気を通じながら電気炉中で、２
５０℃で３０分、さらに５００℃で１５０分焼成を行な
った。

このようにして得られた触媒はに／Ｎｉ原子比が１／１
０、また全触媒重量に対しＮｉ原子として１１重量％に
相当する酸化ニッケルを担持していた。

この触媒を用いてオゾン分解活性試験を行った。

即ち、触媒５ｃｃを内径１９龍のステンレス鋼製の反応
管に触媒層高さが約２ｃｍになるように充填し、オゾン
濃度３０００ｐｐｍ （容量）のオゾン含有ガスをガス
流速５０１１／ｈｒ （標準状態換算）、ＳＶ＝ １０
０００ ｈｒ−’ で通過させ出ロガ゛スを中性ヨウ化
カリ溶液に一定時間吸収させて吸光度を測定することに
よりガス中のオゾン濃度かｌｐｐｍ及び０．１ ｐｐｍ
に達した時の触媒層の温度を測定した。

結果は表−１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。

比較例 １ 実施例１と同様の方法で硝酸ニッケル・６水塩２８１ｇ
を用いてＮｉ原子相持量−１１重量％の触媒を調製し、
実施例１と同一条件下でオゾン分解活性を試験した。

結果は実施例１と共に表−１に示す。

実施例 ２〜５ （イ）硝酸ニッケル・６水塩２１ｇと炭酸セシウム０２
３ｇの硝酸水溶液（実施例２）、（ロ）硝酸ニッケル・
６水塩２．１．９と硝酸カルシウム・４塩０．１７ｙを
含有する水溶液（実施例３）、（／′−）硝酸ニッケル
・６水塩２．１ｇと硝酸バリウム０．１９．９を含有す
る加熱水溶液（実施例４）及び、に）硝酸二ツケル・６
水塩２，１ｇと硝酸第−セリウム０．３．９を含有する
水溶液（実施例５）を用いて実施例１と同様にして担持
触媒を調製し、このようにして得られた触媒について実
施例１と同一の条件下でオゾン分解活性の試験を行い表
−１に示す結果を得た。

衣料から本発明の触謔は酸化ニッケル単独相持触媒に比
較して極めて良好なオゾン分解活性を有していることが
判る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カリウム、セシウム、カルシウム、バリウム及びセ
   リウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素を
   含有する酸化ニッケルからなるオゾン分解用触媒。