JPH09313935A - 低級アルデヒド化合物の除去触媒および除去方法 - Google Patents
低級アルデヒド化合物の除去触媒および除去方法Info
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- JPH09313935A JPH09313935A JP8139031A JP13903196A JPH09313935A JP H09313935 A JPH09313935 A JP H09313935A JP 8139031 A JP8139031 A JP 8139031A JP 13903196 A JP13903196 A JP 13903196A JP H09313935 A JPH09313935 A JP H09313935A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高効率かつ経済的にアルデヒドを除去できる
除去触媒を提供することを目的としている。 【解決手段】 白金族金属を担持した金属酸化物からな
る第１の触媒体、第１の触媒体の下流に配置した少なく
ともゼオライトと貴金属とからなる第２の触媒体を具備
する低級アルデヒド化合物の除去触媒。低級アルデヒド
化合物を含むガスを、８０℃以上に加熱された第１の触
媒体に接触させた後、第２の触媒体に接触させ、かつ第
２の触媒体を２５０℃以上に加熱する過程を含む除去方
法。
除去触媒を提供することを目的としている。 【解決手段】 白金族金属を担持した金属酸化物からな
る第１の触媒体、第１の触媒体の下流に配置した少なく
ともゼオライトと貴金属とからなる第２の触媒体を具備
する低級アルデヒド化合物の除去触媒。低級アルデヒド
化合物を含むガスを、８０℃以上に加熱された第１の触
媒体に接触させた後、第２の触媒体に接触させ、かつ第
２の触媒体を２５０℃以上に加熱する過程を含む除去方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルコール燃料自
動車の排ガス処理、あるいは燃焼、乾燥、調理、空調用
機器等において利用される低級アルデヒド化合物の除去
触媒および除去方法に関するものである。
動車の排ガス処理、あるいは燃焼、乾燥、調理、空調用
機器等において利用される低級アルデヒド化合物の除去
触媒および除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、気相中の低級アルデヒド化合物を
除去する方法としては、活性炭やゼオライトなどの吸着
剤を用いる吸着方法、および酸化機能を有する金属触媒
などを高温で用いる燃焼除去方法が主に用いられてき
た。また、オゾン発生機能を持たせた機器を用いて、ア
ルデヒド化合物をオゾンガスにより酸化分解する方式も
行われている。
除去する方法としては、活性炭やゼオライトなどの吸着
剤を用いる吸着方法、および酸化機能を有する金属触媒
などを高温で用いる燃焼除去方法が主に用いられてき
た。また、オゾン発生機能を持たせた機器を用いて、ア
ルデヒド化合物をオゾンガスにより酸化分解する方式も
行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】吸着剤としての活性炭
は、高い吸着活性を示すが、吸着飽和に達すると吸着活
性を示さなくなり、加熱再生も困難である。このため、
吸着剤としての寿命が短い。これに対して、ゼオライト
は、吸着飽和に達しても加熱による再生が可能である
が、アルデヒドのような極性の低い分子に対しては、吸
着活性が低い。また、金属触媒を用いた燃焼除去方法
は、転化率が１００％に近い活性を示すが、燃焼に熱が
必要なため、発熱に要するエネルギーのコストを考慮す
ると経済的でない。オゾンガスによる除去方法は、常温
で使用可能であるが、オゾンガスは人体に有害であるた
め、リーク時の危険性が懸念されるなどの問題を有して
いた。
は、高い吸着活性を示すが、吸着飽和に達すると吸着活
性を示さなくなり、加熱再生も困難である。このため、
吸着剤としての寿命が短い。これに対して、ゼオライト
は、吸着飽和に達しても加熱による再生が可能である
が、アルデヒドのような極性の低い分子に対しては、吸
着活性が低い。また、金属触媒を用いた燃焼除去方法
は、転化率が１００％に近い活性を示すが、燃焼に熱が
必要なため、発熱に要するエネルギーのコストを考慮す
ると経済的でない。オゾンガスによる除去方法は、常温
で使用可能であるが、オゾンガスは人体に有害であるた
め、リーク時の危険性が懸念されるなどの問題を有して
いた。
【０００４】本発明は、以上に鑑み、高効率かつ経済的
に低級アルデヒド化合物を除去できる触媒体を提供する
ことを目的とする。本発明は、またその触媒体を用いた
低級アルデヒド化合物の除去方法を提供することを目的
とする。
に低級アルデヒド化合物を除去できる触媒体を提供する
ことを目的とする。本発明は、またその触媒体を用いた
低級アルデヒド化合物の除去方法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】本発明の低級アルデヒド
化合物の除去触媒は、白金族金属を担持した金属酸化物
からなる第１の触媒体、および第１の触媒体の下流に配
置した少なくともゼオライトと貴金属とからなる第２の
触媒体を具備する。また、本発明の低級アルデヒド化合
物の除去方法は、低級アルデヒド化合物を含むガスを、
白金族金属を担持した金属酸化物からなり８０℃以上に
加熱された第１の触媒体に接触させた後、少なくともゼ
オライトと貴金属とからなる第２の触媒体に接触させる
工程を有し、かつ第２の触媒体を２５０℃以上に加熱す
る過程を含むものである。
化合物の除去触媒は、白金族金属を担持した金属酸化物
からなる第１の触媒体、および第１の触媒体の下流に配
置した少なくともゼオライトと貴金属とからなる第２の
触媒体を具備する。また、本発明の低級アルデヒド化合
物の除去方法は、低級アルデヒド化合物を含むガスを、
白金族金属を担持した金属酸化物からなり８０℃以上に
加熱された第１の触媒体に接触させた後、少なくともゼ
オライトと貴金属とからなる第２の触媒体に接触させる
工程を有し、かつ第２の触媒体を２５０℃以上に加熱す
る過程を含むものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の除去触媒は、白金族金属
を担持した金属酸化物からなる第１の触媒体（以下触媒
体１という）、および触媒体１の下流に配置した少なく
ともゼオライトと貴金属とからなる第２の触媒体（以下
触媒体２という）を具備し、除去しようとする低級アル
デヒド化合物を含むガスを８０℃以上の温度で触媒体１
に接触させた後、触媒体２に接触させ、かつ触媒体２を
２５０℃以上に加熱する過程を含むものである。すなわ
ち、低級アルデヒド化合物を含むガスを触媒体１に８０
℃以上で接触させることにより、二酸化炭素やゼオライ
トに吸着されやすい脂肪酸などに変換させる。さらに、
変換されたガスを加熱機能を有する触媒体２に接触させ
ることにより、常温時はゼオライトにより吸着除去を行
い、加熱時には貴金属により吸着分子ならびに触媒体１
で変換されたガスを燃焼除去する。この際、低級アルデ
ヒド化合物の完全転化に必要な触媒体１の触媒温度は最
低８０℃である。このため、加える熱量も少なく、周囲
への熱的影響も少ない。さらに、比較的低温度であるこ
とから廃熱を利用することも可能である。さらに、触媒
体２は、吸着飽和に達しない限り、ゼオライトの吸着作
用により除去可能であり、間欠的に加熱を行い吸着成分
を燃焼させることにより、連続的に触媒体２の加熱を行
う必要はなく、エネルギー面で有利である。触媒体２を
連続的に加熱せず間欠加熱し、かつ廃熱の使用が可能で
あれば、燃焼方式のものに比べ著しく経済的でり、同等
の除去活性が得られる。
を担持した金属酸化物からなる第１の触媒体（以下触媒
体１という）、および触媒体１の下流に配置した少なく
ともゼオライトと貴金属とからなる第２の触媒体（以下
触媒体２という）を具備し、除去しようとする低級アル
デヒド化合物を含むガスを８０℃以上の温度で触媒体１
に接触させた後、触媒体２に接触させ、かつ触媒体２を
２５０℃以上に加熱する過程を含むものである。すなわ
ち、低級アルデヒド化合物を含むガスを触媒体１に８０
℃以上で接触させることにより、二酸化炭素やゼオライ
トに吸着されやすい脂肪酸などに変換させる。さらに、
変換されたガスを加熱機能を有する触媒体２に接触させ
ることにより、常温時はゼオライトにより吸着除去を行
い、加熱時には貴金属により吸着分子ならびに触媒体１
で変換されたガスを燃焼除去する。この際、低級アルデ
ヒド化合物の完全転化に必要な触媒体１の触媒温度は最
低８０℃である。このため、加える熱量も少なく、周囲
への熱的影響も少ない。さらに、比較的低温度であるこ
とから廃熱を利用することも可能である。さらに、触媒
体２は、吸着飽和に達しない限り、ゼオライトの吸着作
用により除去可能であり、間欠的に加熱を行い吸着成分
を燃焼させることにより、連続的に触媒体２の加熱を行
う必要はなく、エネルギー面で有利である。触媒体２を
連続的に加熱せず間欠加熱し、かつ廃熱の使用が可能で
あれば、燃焼方式のものに比べ著しく経済的でり、同等
の除去活性が得られる。
【０００７】また、触媒体１の白金族金属触媒にＣｅ，
Ｃｏ，およびＭｎからなる群より選択される金属の酸化
物を添加することにより、アルデヒドのＣＯ2への選択
性が高くなり、低温での活性化が図れる。触媒体２を構
成するゼオライトは、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3モル比が１３
以上のハイシリカゼオライトを含むことが望ましい。こ
の理由は、触媒体１で反応させた場合、エステル化合物
などが微量生成するので、これらの化合物の吸着にはハ
イシリカゼオライトが有効で、中でもペンタシル型ゼオ
ライトが最も好ましい。上記の除去触媒および除去方法
を利用すれば、低級アルデヒド化合物の高効率かつ経済
的な除去が可能である。
Ｃｏ，およびＭｎからなる群より選択される金属の酸化
物を添加することにより、アルデヒドのＣＯ2への選択
性が高くなり、低温での活性化が図れる。触媒体２を構
成するゼオライトは、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3モル比が１３
以上のハイシリカゼオライトを含むことが望ましい。こ
の理由は、触媒体１で反応させた場合、エステル化合物
などが微量生成するので、これらの化合物の吸着にはハ
イシリカゼオライトが有効で、中でもペンタシル型ゼオ
ライトが最も好ましい。上記の除去触媒および除去方法
を利用すれば、低級アルデヒド化合物の高効率かつ経済
的な除去が可能である。
【０００８】本発明の触媒体１は、金属酸化物を各種白
金族金属塩溶液に含浸し、熱処理することによって得ら
れる。担体となる金属酸化物は、比表面積の高いアルミ
ナ、シリカ、チタニア、ジルコニアなどが望ましい。さ
らに、触媒体１は、上記白金触媒を粉砕、成形し粒状に
したものを用いたり、ハニカム、セラミックファイバ
ー、セラミックフォーム、金属板などの担体に担持して
用いることができる。担体などに触媒膜を形成するに
は、シリカゾル、アルミナゾル、水ガラスなどの無機系
バインダーを用いることが望ましい。
金族金属塩溶液に含浸し、熱処理することによって得ら
れる。担体となる金属酸化物は、比表面積の高いアルミ
ナ、シリカ、チタニア、ジルコニアなどが望ましい。さ
らに、触媒体１は、上記白金触媒を粉砕、成形し粒状に
したものを用いたり、ハニカム、セラミックファイバ
ー、セラミックフォーム、金属板などの担体に担持して
用いることができる。担体などに触媒膜を形成するに
は、シリカゾル、アルミナゾル、水ガラスなどの無機系
バインダーを用いることが望ましい。
【０００９】本発明の触媒体２に用いられる貴金属は、
Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，およびＡ
ｕからなる群より選ばれる少なくとも１種が望ましい。
中でも、安価でかつ燃焼活性の高いＰｄが最も好まし
い。前記貴金属は、触媒体１のように、金属酸化物に担
持して用いたり、触媒体２に含まれるゼオライトに直接
担持してもよい。また、無機系バインダーを用いる際
は、バインダー中に貴金属溶液を分散させることも可能
である。さらに、本発明の触媒体２に用いられるゼオラ
イトは、Ａ，Ｘ，Ｙ，モルデナイト，フェリエライト，
ＺＳＭ−５，シリカライト，ベータ，Ｇａ−シリケー
ト，Ｔｉ−シリケート，Ｆｅ−シリケート，Ｍｎ−シリ
ケートなどを用いることができる。触媒体２において
も、ゼオライトと貴金属触媒とを粉砕、混合、成形して
粒状にしたものを用いたり、無機系バインダーを用いて
各種担体に触媒膜を形成して用いることができる。触媒
体１,２の熱源は、電気炉などの外部から加熱したり、
担体に発熱機能のあるものを選択して触媒体内部から加
熱したりすることも可能である。
Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，およびＡ
ｕからなる群より選ばれる少なくとも１種が望ましい。
中でも、安価でかつ燃焼活性の高いＰｄが最も好まし
い。前記貴金属は、触媒体１のように、金属酸化物に担
持して用いたり、触媒体２に含まれるゼオライトに直接
担持してもよい。また、無機系バインダーを用いる際
は、バインダー中に貴金属溶液を分散させることも可能
である。さらに、本発明の触媒体２に用いられるゼオラ
イトは、Ａ，Ｘ，Ｙ，モルデナイト，フェリエライト，
ＺＳＭ−５，シリカライト，ベータ，Ｇａ−シリケー
ト，Ｔｉ−シリケート，Ｆｅ−シリケート，Ｍｎ−シリ
ケートなどを用いることができる。触媒体２において
も、ゼオライトと貴金属触媒とを粉砕、混合、成形して
粒状にしたものを用いたり、無機系バインダーを用いて
各種担体に触媒膜を形成して用いることができる。触媒
体１,２の熱源は、電気炉などの外部から加熱したり、
担体に発熱機能のあるものを選択して触媒体内部から加
熱したりすることも可能である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 《実施例１》まず、アルデヒド化合物を脂肪酸に変換す
る金属触媒を検討した。触媒調製は以下のようにして行
った。Ｒｕ（硝酸塩）、Ｒｈ（硝酸塩）、Ｐｄ（硝酸
塩）、Ａｇ（硝酸塩）、Ｏｓ（塩化物）、Ｉｒ（塩化
物）、Ｐｔ（塩化白金酸）、Ａｕ（塩化物）、Ｃｒ（硝
酸塩）、Ｍｎ（硝酸塩）、Ｆｅ（硝酸塩）、Ｃｏ（硝酸
塩）、Ｎｉ（硝酸塩）、Ｃｕ（硝酸塩）、およびＺｎ
（硝酸塩）の１５種類の金属塩について、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、それぞれ金属を１．０ｗｔ％担持
したアルミナを調製した。これを１５〜２０メッシュの
粒状に成形した。なお、白金族金属以外の金属触媒は比
較例として用いたものである。
る金属触媒を検討した。触媒調製は以下のようにして行
った。Ｒｕ（硝酸塩）、Ｒｈ（硝酸塩）、Ｐｄ（硝酸
塩）、Ａｇ（硝酸塩）、Ｏｓ（塩化物）、Ｉｒ（塩化
物）、Ｐｔ（塩化白金酸）、Ａｕ（塩化物）、Ｃｒ（硝
酸塩）、Ｍｎ（硝酸塩）、Ｆｅ（硝酸塩）、Ｃｏ（硝酸
塩）、Ｎｉ（硝酸塩）、Ｃｕ（硝酸塩）、およびＺｎ
（硝酸塩）の１５種類の金属塩について、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、それぞれ金属を１．０ｗｔ％担持
したアルミナを調製した。これを１５〜２０メッシュの
粒状に成形した。なお、白金族金属以外の金属触媒は比
較例として用いたものである。
【００１１】触媒の性能評価には常圧固定床流通式反応
装置を用い、内径１０ｍｍの石英管に上記各種触媒を
１．０ｇ充填した。触媒を充填した石英管の周りにヒー
タを設置し、触媒層の温度を自由に設定できるようにし
た。触媒層の温度は１２０℃に、反応ガスの流量は１Ｌ
／ｍｉｎに設定した。触媒層下流の反応ガスの成分をガ
スクロマトグラフで分析した。原料ガスには、アセトア
ルデヒドとホルムアルデヒドを用い、原料ガス濃度は１
００ｐｐｍアルデヒド／Ａｉｒに設定した。各触媒の８
０℃における原料ガス成分の転化率を表１に示した。表
１に示すとおり、低級アルデヒド化合物の８０℃におけ
る反応では、白金族金属を担持した触媒は、他の金属触
媒に比べ、高活性で転化率１００％を示した。
装置を用い、内径１０ｍｍの石英管に上記各種触媒を
１．０ｇ充填した。触媒を充填した石英管の周りにヒー
タを設置し、触媒層の温度を自由に設定できるようにし
た。触媒層の温度は１２０℃に、反応ガスの流量は１Ｌ
／ｍｉｎに設定した。触媒層下流の反応ガスの成分をガ
スクロマトグラフで分析した。原料ガスには、アセトア
ルデヒドとホルムアルデヒドを用い、原料ガス濃度は１
００ｐｐｍアルデヒド／Ａｉｒに設定した。各触媒の８
０℃における原料ガス成分の転化率を表１に示した。表
１に示すとおり、低級アルデヒド化合物の８０℃におけ
る反応では、白金族金属を担持した触媒は、他の金属触
媒に比べ、高活性で転化率１００％を示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に、先の検討で高活性であったＰｔ／Ａ
ｌ2Ｏ3を用いたアルデヒド転化率と反応ガス成分の温度
依存性を検討した。実験は次のようにして行った。反応
装置は、上記の常圧固定床流通式反応装置を用い、触媒
量、反応ガス流量などの試験条件は同じにした。触媒層
を５℃／ｍｉｎで昇温し、２０℃ごとにアルデヒドの転
化率と反応ガスの組成をガスクロマトグラフで分析し
た。反応ガスには、アセトアルデヒドとホルムアルデヒ
ドを用いた。結果をアセトアルデヒドについては表２
に、ホルムアルデヒドについては表３にそれぞれ示し
た。表２および表３の結果より、低級アルデヒドの完全
転化に要する触媒体１の温度は少なくとも８０℃以上を
要することがわかった。
ｌ2Ｏ3を用いたアルデヒド転化率と反応ガス成分の温度
依存性を検討した。実験は次のようにして行った。反応
装置は、上記の常圧固定床流通式反応装置を用い、触媒
量、反応ガス流量などの試験条件は同じにした。触媒層
を５℃／ｍｉｎで昇温し、２０℃ごとにアルデヒドの転
化率と反応ガスの組成をガスクロマトグラフで分析し
た。反応ガスには、アセトアルデヒドとホルムアルデヒ
ドを用いた。結果をアセトアルデヒドについては表２
に、ホルムアルデヒドについては表３にそれぞれ示し
た。表２および表３の結果より、低級アルデヒドの完全
転化に要する触媒体１の温度は少なくとも８０℃以上を
要することがわかった。
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】次に、室温において、ゼオライトによるア
ルデヒドおよび脂肪酸の除去効率を調べた。実験は上記
の常圧固定床流通式反応装置を用い、ゼオライトはＺＳ
Ｍ−５の５．０ｇを１５〜２０メッシュの粒状に成形し
用いた。反応ガスの流速は１Ｌ／ｍｉｎに設定し、原料
ガス組成は５００ｐｐｍのアルデヒド、または脂肪酸を
空気で希釈したものを用いた。試験に用いた物質はアセ
トアルデヒド、ホルムアルデヒド、酢酸、およびギ酸で
ある。原料ガス導入後、１０分、３０分、１時間、３時
間、および５時間後の原料ガスの除去率を表４に示し
た。
ルデヒドおよび脂肪酸の除去効率を調べた。実験は上記
の常圧固定床流通式反応装置を用い、ゼオライトはＺＳ
Ｍ−５の５．０ｇを１５〜２０メッシュの粒状に成形し
用いた。反応ガスの流速は１Ｌ／ｍｉｎに設定し、原料
ガス組成は５００ｐｐｍのアルデヒド、または脂肪酸を
空気で希釈したものを用いた。試験に用いた物質はアセ
トアルデヒド、ホルムアルデヒド、酢酸、およびギ酸で
ある。原料ガス導入後、１０分、３０分、１時間、３時
間、および５時間後の原料ガスの除去率を表４に示し
た。
【００１７】
【表４】
【００１８】表４に示すとおり、ゼオライトは、低級ア
ルデヒド化合物の除去活性が脂肪酸のそれに比べて著し
く低いことがわかった。また、脂肪酸の除去率は３時間
まで１００％近い値を示した。これらの結果から、ゼオ
ライトは常温において脂肪酸の吸着剤として除去活性が
高く、寿命も長いことがわかった。
ルデヒド化合物の除去活性が脂肪酸のそれに比べて著し
く低いことがわかった。また、脂肪酸の除去率は３時間
まで１００％近い値を示した。これらの結果から、ゼオ
ライトは常温において脂肪酸の吸着剤として除去活性が
高く、寿命も長いことがわかった。
【００１９】次に、ゼオライトと貴金属からなる触媒体
２において、ゼオライトに吸着した脂肪酸の燃焼除去活
性の温度依存性を検討した。実験は以下のようにして行
った。触媒体２は、硝酸パラジウム溶液にゼオライトＺ
ＳＭ−５を含浸し、６５０℃で焼成して、３．０ｗｔ％
Ｐｄ／ＺＳＭ−５を調製した。性能評価は上記の常圧固
定床流通式反応装置を用い、Ｐｄ／ＺＳＭ−５の５．０
ｇを充填した。原料ガス組成を５００ｐｐｍ酢酸／Ａｉ
ｒに設定し、１．０Ｌ／ｍｉｎで触媒体２に導入した。
原料ガス導入後、３時間まで常温で吸着し、その後１０
分間触媒体２を１００、２００、２４５、２５０、３０
０℃の５種類の温度で加熱し、さらに、１時間常温で吸
着させた。原料ガス導入後、３時間、３時間１０分、４
時間１０分に反応ガス成分をガスクロマトグラフで分析
した。結果を表５に示した。
２において、ゼオライトに吸着した脂肪酸の燃焼除去活
性の温度依存性を検討した。実験は以下のようにして行
った。触媒体２は、硝酸パラジウム溶液にゼオライトＺ
ＳＭ−５を含浸し、６５０℃で焼成して、３．０ｗｔ％
Ｐｄ／ＺＳＭ−５を調製した。性能評価は上記の常圧固
定床流通式反応装置を用い、Ｐｄ／ＺＳＭ−５の５．０
ｇを充填した。原料ガス組成を５００ｐｐｍ酢酸／Ａｉ
ｒに設定し、１．０Ｌ／ｍｉｎで触媒体２に導入した。
原料ガス導入後、３時間まで常温で吸着し、その後１０
分間触媒体２を１００、２００、２４５、２５０、３０
０℃の５種類の温度で加熱し、さらに、１時間常温で吸
着させた。原料ガス導入後、３時間、３時間１０分、４
時間１０分に反応ガス成分をガスクロマトグラフで分析
した。結果を表５に示した。
【００２０】
【表５】
【００２１】表５に示すとおり、２５０℃以上であれ
ば、触媒加熱時でも貴金属の燃焼作用によりゼオライト
に吸着した酢酸分子を脱離させることなく除去してお
り、加熱後も初期の吸着除去活性を示した。これらの結
果から、脂肪酸の燃焼除去には、少なくとも触媒温度２
５０℃以上が必要であることがわかった。また、ゼオラ
イトと貴金属からなる触媒を用い、常温での吸着と２５
０℃以上での燃焼を繰り返すことにより、効率的な脂肪
酸の除去が可能であることがわかった。
ば、触媒加熱時でも貴金属の燃焼作用によりゼオライト
に吸着した酢酸分子を脱離させることなく除去してお
り、加熱後も初期の吸着除去活性を示した。これらの結
果から、脂肪酸の燃焼除去には、少なくとも触媒温度２
５０℃以上が必要であることがわかった。また、ゼオラ
イトと貴金属からなる触媒を用い、常温での吸着と２５
０℃以上での燃焼を繰り返すことにより、効率的な脂肪
酸の除去が可能であることがわかった。
【００２２】次に、１００℃に加熱した触媒体１と、加
熱機能を有した触媒体２を組み合わせた除去方法Ａにお
ける低級アルデヒド化合物の除去活性ならびに加熱に要
す電力を検討した。比較対象として、３００℃で常時加
熱した貴金属触媒のみを使用した燃焼除去方法Ｂ、ゼオ
ライト触媒のみを用いた常温での吸着除去方法Ｃを選択
した。上記３種の除去方法の詳細は以下の通りである。
除去方法Ａでは、常圧固定床流通式反応装置を用い、触
媒体１を常時１００℃で加熱できるように熱源を設置
し、触媒体１の下流に触媒体２を位置させ、同じく熱源
を設置し、自由に触媒温度を設定できるようにした。触
媒体１には、１．０ｗｔ．％Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3触媒を１５
〜２０メッシュの粒状に成形したもの１．０ｇを用い、
触媒体２には、３．０ｗｔ％Ｐｄ／ＺＳＭ−５を触媒体
１と同様に成形したもの５．０ｇを用い、それぞれ内径
１０ｍｍの石英管に充填した。触媒体２は３時間の吸着
と１０分間の３００℃での加熱を繰り返す間欠加熱を行
った。除去方法Ｂでは、除去方法Ａと同様な装置を用
い、燃焼触媒には１．０ｗｔ％Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3を１５〜
２０メッシュの粒状に成形したもの１．０ｇを用いた。
この触媒体を常時３００℃で加熱した。除去方法Ｃで
は、除去方法Ａと同様な装置を用いた。吸着剤には、Ｚ
ＳＭ−５を１５〜２０メッシュの粒状に成形したもの
５．０ｇを用いた。吸着は室温で行った。
熱機能を有した触媒体２を組み合わせた除去方法Ａにお
ける低級アルデヒド化合物の除去活性ならびに加熱に要
す電力を検討した。比較対象として、３００℃で常時加
熱した貴金属触媒のみを使用した燃焼除去方法Ｂ、ゼオ
ライト触媒のみを用いた常温での吸着除去方法Ｃを選択
した。上記３種の除去方法の詳細は以下の通りである。
除去方法Ａでは、常圧固定床流通式反応装置を用い、触
媒体１を常時１００℃で加熱できるように熱源を設置
し、触媒体１の下流に触媒体２を位置させ、同じく熱源
を設置し、自由に触媒温度を設定できるようにした。触
媒体１には、１．０ｗｔ．％Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3触媒を１５
〜２０メッシュの粒状に成形したもの１．０ｇを用い、
触媒体２には、３．０ｗｔ％Ｐｄ／ＺＳＭ−５を触媒体
１と同様に成形したもの５．０ｇを用い、それぞれ内径
１０ｍｍの石英管に充填した。触媒体２は３時間の吸着
と１０分間の３００℃での加熱を繰り返す間欠加熱を行
った。除去方法Ｂでは、除去方法Ａと同様な装置を用
い、燃焼触媒には１．０ｗｔ％Ｐｔ／Ａｌ2Ｏ3を１５〜
２０メッシュの粒状に成形したもの１．０ｇを用いた。
この触媒体を常時３００℃で加熱した。除去方法Ｃで
は、除去方法Ａと同様な装置を用いた。吸着剤には、Ｚ
ＳＭ−５を１５〜２０メッシュの粒状に成形したもの
５．０ｇを用いた。吸着は室温で行った。
【００２３】いずれの除去方法においても、原料ガスに
５００ｐｐｍアセトアルデヒド／Ａｉｒ、５００ｐｐｍ
ホルムアルデヒド／Ａｉｒを用いた。原料ガス導入後、
１８０、１９０、２５０、４３０、４４０、５００、６
８０、６９０、および７５０時間後の反応ガスの成分を
ガスクロマトグラフで分析した。結果をアセトアルデヒ
ドについては表６に示した。
５００ｐｐｍアセトアルデヒド／Ａｉｒ、５００ｐｐｍ
ホルムアルデヒド／Ａｉｒを用いた。原料ガス導入後、
１８０、１９０、２５０、４３０、４４０、５００、６
８０、６９０、および７５０時間後の反応ガスの成分を
ガスクロマトグラフで分析した。結果をアセトアルデヒ
ドについては表６に示した。
【００２４】
【表６】
【００２５】表６に示すとおり、除去方法Ａ、Ｂは高い
除去率を示した。これに対して、吸着主体の除去方法Ｃ
は時間の経過により活性が著しく低下した。また、原料
ガス導入後、すなわち試験開始後７５０時間までの除去
方法Ａでの加熱に要した電力は、除去方法Ｂと比べ約１
／４であった。以上の結果から、低級アルデヒド化合物
を含むガスを、白金族金属を担持した触媒体１に接触さ
せた後、前記触媒体１の下流に位置する、少なくともゼ
オライトと貴金属とからなる触媒体２に接触させる低級
アルデヒド化合物の除去方法において、触媒体１を８０
℃以上で加熱し、かつ触媒体２を２５０℃以上で加熱す
る方法によると、高い除去率を示し、かつ経済的であ
る。
除去率を示した。これに対して、吸着主体の除去方法Ｃ
は時間の経過により活性が著しく低下した。また、原料
ガス導入後、すなわち試験開始後７５０時間までの除去
方法Ａでの加熱に要した電力は、除去方法Ｂと比べ約１
／４であった。以上の結果から、低級アルデヒド化合物
を含むガスを、白金族金属を担持した触媒体１に接触さ
せた後、前記触媒体１の下流に位置する、少なくともゼ
オライトと貴金属とからなる触媒体２に接触させる低級
アルデヒド化合物の除去方法において、触媒体１を８０
℃以上で加熱し、かつ触媒体２を２５０℃以上で加熱す
る方法によると、高い除去率を示し、かつ経済的であ
る。
【００２６】《実施例２》アルデヒド転化の反応ガス組
成に対する白金族金属触媒に添加する助触媒効果を検討
した。助触媒として用いた金属酸化物は、Ｌａ、Ｃｅ、
Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒの各酸化物の８種類
である。触媒調製は以下の要領で行った。アルミナを担
体として塩化白金酸溶液と助触媒として挙げた金属の硝
酸塩とを用いて混合、焼成を行うことにより、Ｐｔ＋Ｍ
／Ａｌ2Ｏ3を調製した。Ｍは助触媒として挙げた金属酸
化物を表す。反応試験は次のように行った。実施例１と
同様の反応装置を用い、上記Ｐｔ＋Ｍ／Ａｌ2Ｏ3を１．
０ｇ充填し、触媒温度を８０℃に保持されるよう加熱し
た。各触媒につき、８０℃でのアルデヒド転化率と反応
ガス中のＣＯ2濃度をガスクロマトグラフを用いて調べ
た。反応ガスは５００ｐｐｍアセトアルデヒド／Ａｉ
ｒ、５００ｐｐｍホルムアルデヒド／Ａｉｒを用い、ア
セトアルデヒドを用いた際の試験結果は表７に、ホルム
アルデヒドを用いた際の試験結果は表８にそれぞれ示し
た。
成に対する白金族金属触媒に添加する助触媒効果を検討
した。助触媒として用いた金属酸化物は、Ｌａ、Ｃｅ、
Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒの各酸化物の８種類
である。触媒調製は以下の要領で行った。アルミナを担
体として塩化白金酸溶液と助触媒として挙げた金属の硝
酸塩とを用いて混合、焼成を行うことにより、Ｐｔ＋Ｍ
／Ａｌ2Ｏ3を調製した。Ｍは助触媒として挙げた金属酸
化物を表す。反応試験は次のように行った。実施例１と
同様の反応装置を用い、上記Ｐｔ＋Ｍ／Ａｌ2Ｏ3を１．
０ｇ充填し、触媒温度を８０℃に保持されるよう加熱し
た。各触媒につき、８０℃でのアルデヒド転化率と反応
ガス中のＣＯ2濃度をガスクロマトグラフを用いて調べ
た。反応ガスは５００ｐｐｍアセトアルデヒド／Ａｉ
ｒ、５００ｐｐｍホルムアルデヒド／Ａｉｒを用い、ア
セトアルデヒドを用いた際の試験結果は表７に、ホルム
アルデヒドを用いた際の試験結果は表８にそれぞれ示し
た。
【００２７】
【表７】
【００２８】
【表８】
【００２９】表７および表８の結果より、白金触媒にＣ
ｅ、Ｃｏ、またはＭｎの酸化物を加えることにより、ア
ルデヒドのＣＯ2への転化率が向上することがわかる。
すなわち、触媒体１でのＣＯ2への転化率が向上すれ
ば、触媒体１での脂肪酸の排出量も低下する。このた
め、触媒体２のゼオライトが脂肪酸の吸着飽和に達する
に要す時間も増大し、触媒体２を間欠加熱して用いる
際、加熱の頻度も低下しエネルギー的に有利である。
ｅ、Ｃｏ、またはＭｎの酸化物を加えることにより、ア
ルデヒドのＣＯ2への転化率が向上することがわかる。
すなわち、触媒体１でのＣＯ2への転化率が向上すれ
ば、触媒体１での脂肪酸の排出量も低下する。このた
め、触媒体２のゼオライトが脂肪酸の吸着飽和に達する
に要す時間も増大し、触媒体２を間欠加熱して用いる
際、加熱の頻度も低下しエネルギー的に有利である。
【００３０】《実施例３》触媒体１でのアルデヒドの接
触反応の際に、微量のエステル化合物、ケトン化合物が
副生成物として生成する。原料ガスがアセトアルデヒド
の際は、アセトン、酢酸エチルなどが生成する。原料ガ
スがホルムアルデヒドの際は、ギ酸メチルなどが生成す
る。これらの副生成物を除去するために、数種のゼオラ
イトを用いて吸着除去試験を行った。実験は、常圧固定
床流通式反応装置を用いて行った。内径１０ｍｍの石英
管に５．０ｇのゼオライトを１５〜２０メッシュの粒状
に成形し充填した。これに１０ｐｐｍ／Ａｉｒの原料ガ
スを１Ｌ／ｍｉｎで導入し、触媒層下流の反応ガスをガ
スクロマトグラフで分析することにより除去率を求め
た。用いたゼオライトは、モル比ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3の
異なるＡ、Ｘ、Ｙ、モルデナイト、フェリエライト、Ｚ
ＳＭ−５、シリカライト、およびベータの８種類であ
る。実験結果を表９に示した。
触反応の際に、微量のエステル化合物、ケトン化合物が
副生成物として生成する。原料ガスがアセトアルデヒド
の際は、アセトン、酢酸エチルなどが生成する。原料ガ
スがホルムアルデヒドの際は、ギ酸メチルなどが生成す
る。これらの副生成物を除去するために、数種のゼオラ
イトを用いて吸着除去試験を行った。実験は、常圧固定
床流通式反応装置を用いて行った。内径１０ｍｍの石英
管に５．０ｇのゼオライトを１５〜２０メッシュの粒状
に成形し充填した。これに１０ｐｐｍ／Ａｉｒの原料ガ
スを１Ｌ／ｍｉｎで導入し、触媒層下流の反応ガスをガ
スクロマトグラフで分析することにより除去率を求め
た。用いたゼオライトは、モル比ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3の
異なるＡ、Ｘ、Ｙ、モルデナイト、フェリエライト、Ｚ
ＳＭ−５、シリカライト、およびベータの８種類であ
る。実験結果を表９に示した。
【００３１】
【表９】
【００３２】表９に示すとおり、エステル、ケトン化合
物の除去にはモル比ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3の高いゼオライ
トは高活性であった。これらの結果から、触媒体１のア
ルデヒド接触反応における副生成物の除去にはモル比Ｓ
ｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3が１３以上のハイシリカゼオライトが
最適であり、中でもＺＳＭ−５は最も高活性である。
物の除去にはモル比ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3の高いゼオライ
トは高活性であった。これらの結果から、触媒体１のア
ルデヒド接触反応における副生成物の除去にはモル比Ｓ
ｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3が１３以上のハイシリカゼオライトが
最適であり、中でもＺＳＭ−５は最も高活性である。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、低級アル
デヒド化合物を高効率かつ経済的に除去することができ
る。
デヒド化合物を高効率かつ経済的に除去することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇田 英延 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 白金族金属を担持した金属酸化物からな
る第１の触媒体、第１の触媒体の下流に配置した少なく
ともゼオライトと貴金属とからなる第２の触媒体を具備
することを特徴とする低級アルデヒド化合物の除去触
媒。 - 【請求項２】 第１の触媒体が、助触媒としてＣｅ、Ｃ
ｏ、およびＭｎからなる群より選択される少なくとも一
種の金属の酸化物を含む請求項１記載の低級アルデヒド
化合物の除去触媒。 - 【請求項３】 第２の触媒体のゼオライトが、モル比Ｓ
ｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3が１３以上のハイシリカゼオライトを
含む請求項１記載の低級アルデヒド化合物の除去触媒。 - 【請求項４】 低級アルデヒド化合物を含むガスを、白
金族金属を担持した金属酸化物からなり８０℃以上に加
熱された第１の触媒体に接触させた後、少なくともゼオ
ライトと貴金属とからなる第２の触媒体に接触させる工
程を有し、かつ第２の触媒体を２５０℃以上に加熱する
過程を含むことを特徴とする低級アルデヒド化合物の除
去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8139031A JPH09313935A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 低級アルデヒド化合物の除去触媒および除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8139031A JPH09313935A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 低級アルデヒド化合物の除去触媒および除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09313935A true JPH09313935A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15235857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8139031A Pending JPH09313935A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 低級アルデヒド化合物の除去触媒および除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09313935A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1121969A1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-08 | Tosoh Corporation | Combustion catalyst and process for removing organic compounds |
| JP2002540913A (ja) * | 1999-04-06 | 2002-12-03 | インスティトゥート フィア ノイエ マテリアーリエン ゲマインニュッツィゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクタ ハフトゥンク | 触媒的な酸化および脱臭の効果を有するシランベースのコーティング材料 |
| JP2006217995A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 脱臭体および脱臭体の製造方法およびそれを用いた脱臭装置 |
| JP2009513344A (ja) * | 2005-11-01 | 2009-04-02 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 有機物質に由来する揮発性有機化合物の吸着 |
| JP2012517343A (ja) * | 2009-02-25 | 2012-08-02 | エルジー・ハウシス・リミテッド | 触媒体及びこれを使用したホルムアルデヒドの除去方法 |
| US8900348B2 (en) | 2009-07-02 | 2014-12-02 | Johnson Matthey Public Limited Company | Adsorption of volatile organic compounds derived from organic matter |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP8139031A patent/JPH09313935A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002540913A (ja) * | 1999-04-06 | 2002-12-03 | インスティトゥート フィア ノイエ マテリアーリエン ゲマインニュッツィゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクタ ハフトゥンク | 触媒的な酸化および脱臭の効果を有するシランベースのコーティング材料 |
| JP4878678B2 (ja) * | 1999-04-06 | 2012-02-15 | ライプニッツ−インスティトゥート フィア ノイエ マテリアーリエン ゲマインニュッツィゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクタ ハフトゥンク | 触媒的な酸化および脱臭の効果を有するシランベースのコーティング材料 |
| EP1121969A1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-08 | Tosoh Corporation | Combustion catalyst and process for removing organic compounds |
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| JP2009513344A (ja) * | 2005-11-01 | 2009-04-02 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 有機物質に由来する揮発性有機化合物の吸着 |
| JP2011235285A (ja) * | 2005-11-01 | 2011-11-24 | Johnson Matthey Plc | 有機物質に由来する揮発性有機化合物の吸着 |
| USRE44125E1 (en) | 2005-11-01 | 2013-04-02 | Johnson Matthey Public Limited Company | Adsorption of volatile organic compounds derived from organic matter |
| US8480794B2 (en) | 2005-11-01 | 2013-07-09 | Johnson Matthey Public Limited Company | Adsorption of volatile organic compounds derived from organic matter |
| US9186649B2 (en) | 2005-11-01 | 2015-11-17 | Anglo Platinum Marketing Limited | Adsorption of volatile organic compounds derived from organic matter |
| JP2012517343A (ja) * | 2009-02-25 | 2012-08-02 | エルジー・ハウシス・リミテッド | 触媒体及びこれを使用したホルムアルデヒドの除去方法 |
| US8900348B2 (en) | 2009-07-02 | 2014-12-02 | Johnson Matthey Public Limited Company | Adsorption of volatile organic compounds derived from organic matter |
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