JP3357255B2 - フロン分解触媒 - Google Patents
フロン分解触媒Info
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Description
ための触媒およびフロンガスの分解方法に関する。さら
に詳しくは、パラジウムと特定の酸化物を含有するフロ
ン分解触媒およびフロン分解方法に関するものである。
ゾンを分解し、オゾン層破壊をもたらすため地球的な問
題となっており、その対策が必要とされている。しか
し、フロンガスは非常に安定であるため、分解すること
は困難である。そこで、従来から種々の対応策が開示さ
れている。例えば、燃焼法、プラズマ分解法、吸着法等
があるが、いずれも技術的、コスト的に問題があり、必
ずしも有効な方法とはいえないものである。
り分解する方法(特開平5−317645、6−254
399、6−335619)、他にフロンを分解する方
法としてチタニア等の触媒を使用し分解する方法が開示
されている(特開平4−313344、特開平8−10
572)。Ti−W系の触媒を使用したフロンの分解方
法(特開平8−229354)、さらにTi−W系のフ
ロン分解触媒を使用するに際して水素を供給し分解を促
進する方法(特開平8−215566)が開示されてい
るが、この方法においてのフロン分解触媒は、Ti等の
触媒、Ti−W系の触媒であり、これらの触媒を使用す
る場合にはフロンの分解時に一酸化炭素を生じさせるこ
とが新たな問題として指摘され(特開平8−23841
8)、さらに同発明者らは、フロンを分解する場合に同
時に発生する一酸化炭素の除去の目的として、フロンを
フロン分解触媒により分解した後、さらに一酸化炭素の
酸化触媒によって一酸化炭素の処理を行うフロンの処理
方法も提示されている(特開平8−238418)。し
かし、これらの方法は、複数の分解工程を必要とするた
め、システムが大きくなり、簡便な方法ではない。そこ
で、従来より、フロンを簡便な方法により、処理できる
触媒および処理方法の開発が期待されている。
を解決するため鋭意研究の結果、パラジウムと特定の酸
化物を使用することにより、フロンを一酸化炭素をほと
んど発生させず分解処理できる触媒を見いだし、さらに
この触媒の使用方法も同時に見いだすことにより、発明
を完成することに至ったのである。本発明は、以下の通
りフロン分解触媒およびフロンガスの分解方法として特
定される。
ルコニウム、アルミニウム、ニオブおよびタングステン
よりなる群から選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物
および/または複合酸化物とを含有することを特徴とす
るフロン分解触媒。
む複合酸化物であることを特徴とする上記1記載のフロ
ン分解触媒。
特徴とする上記1記載のフロン分解触媒。
ンガスを分解することを特徴とするフロンガスの分解方
法。
ハイドロカーボン、アルコールおよび水よりなる群から
選ばれる少なくとも一種の存在下にフロンガスを分解す
ることを特徴とする上記4記載のフロンガス分解方法。
金属だけではなく、金属酸化物の状態で存在していても
よい。パラジウムの原料としては、塩化パラジウム、硝
酸パラジウム、等の水溶性塩のほか水に不溶な塩であっ
てもよく、また、パラジウムブラック等の金属であって
もよい。
ム、アルミニウム、ニオブおよびタングステンよりなる
群から選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物および/
または複合酸化物(以下、「酸化物A」と記載すること
もある)は、単独の酸化物の混合物のほか、複合酸化
物、複合酸化物同士およびこれらの混合物であってもよ
い。また、酸化物Aのうち、好ましくは、タングステン
を含む複合酸化物、例えば、TiO2−WO3、ZrO2
−W03、Al2O3−WO3、Nb2O3−WO3であり、
さらに好ましくはTiO2−WO3、ZrO2−W03であ
る。
溶性の化合物のいずれであってもよく、例えば、硫酸
塩、硝酸塩、塩化物、有機金属化合物であり、状態もゾ
ル、ゲル、溶液状のいずれであってもよい。
こともできるし、また水溶性塩等においては、PH調整
により沈殿を生じさせ、さらに乾燥焼成することにより
酸化物または複合酸化物とすることもできる。例えば、
水溶性のタングステン塩の水溶液にアンモニアを加え沈
殿し乾燥、焼成することによりタングステンの酸化物を
調製する方法、タングステン水溶性塩とチタンの水溶性
塩とを水に溶解した後アンモニアにより共沈し乾燥、焼
成することにより複合酸化物を調製する方法等がある。
としては、酸化物Aとパラジウムとを物理的に混合する
方法、酸化物Aにパラジウムを含む水溶液により含浸す
る方法、酸化物の前駆体の液とパラジウムの液とを混合
し共沈し乾燥、焼成する方法、酸化物Aの前駆体のゲル
状物とパラジウムの水溶液またはパラジウム金属等と混
合し乾燥、焼成する方法等の方法がある。
ムが0.01重量%〜5重量%であり、好ましくは、
0.05重量%〜3重量%である。0.01重量%未満
である場合には、フロンの分解が十分ではなく、さらに
一酸化炭素が生じる場合もあるからである。5重量%超
える場合には、コスト高となり、それに相当する効果も
得られないからである。
き、白金は、原子比でパラジウム1に対して0.1〜2
の割合で含ませることができ、好ましくは、0.2〜
1.0である。白金の原料としては、塩化物、硝酸塩、
アンミン錯塩が挙げられる。
e、Ni等の成分を添加することもできる。
状、円柱状、ペレット状、ハニカム状等のものを使用す
ることができる。
ンと称されるものであれば、いづれのものでもよく、例
えば、CFC11、12、113、114、115等の
CFCの他に、HCFC、HFC等も含まれる。フロン
ガスとは、上記フロンを含むものであれば、特に限定さ
れるものではなく、フロン以外に一酸化炭素、炭化水
素、芳香族系の炭化水素、硫黄含有化合物、窒素含有化
合物等のガスを同時に含むものであってもよい。対象と
なるガス中のフロンの含有濃度は、6容量%以下であ
り、好ましくは、4容量%以下である。
600℃であり、好ましくは、150℃〜500℃であ
る。100℃未満であると、フロンの分解効率が十分で
はなく、600℃を超える場合には、ガス温度の上昇に
対して、それに応じた効果がないからである。
0〜50000hr~1であり、好ましくは、1000〜
20000hr~1である。500hr~1未満である場合
には、触媒量が多くなり経済的ではなく、50000h
r~1を超える場合には、フロンの分解効率が十分ではな
くなるからである。
ドロカーボン、アルコールおよび水よりなる群から選ば
れる少なくとも一種(以下、「添加ガス等」と記載する
こともある)の存在下にフロンガス分解を行うことが好
ましい。さらに好ましくは、水である。特に、水を添加
する場合は、フロンの分解時にHF、HCl等のハロゲ
ン化水素の生成を促進させるために効果的である。ハイ
ドロカーボンやアルコールを添加する場合には発熱が大
きいので添加量を水に比べ制限する必要もある。またハ
イドロカーボン等は水と併用することで発熱を制限する
ことができる。
0容量%以下であり、より好ましくは30容量%以下で
ある。
以下の実施例に限定されるものではない。
ンを高効率に分解することができる。さらにパラジウム
と酸化物Aとを併用することにより初めてフロンの分解
と一酸化炭素の発生を抑えることが同時に行うことがで
きる。この点は実施例と比較例より、貴金属にあっても
パラジウムが特に有効であること、また従来開示されて
いる酸化物に比べても有効であることからも十分に判る
ものである。本発明の方法はさらに一酸化炭素処理用の
触媒を用いる必要はないため、装置自体をコンパクトに
することができる。さらに添加成分を併用することによ
り、フロンを更に効率よく分解除去することもできる。
(WO3として50%含有溶液)を10.0Kgとアン
モニア水(25%)を10.0Kg、水を61.7Kg
を混合した液に、硫酸チタニルの硫酸水溶液(TiO2
として70g/1リットル、H2SO4として310g/
リットル)を214.3リットルを徐々に滴下し、ゲル
状の物を得たのち、このゲル状物を濾過、洗浄し、さら
に150℃で10時間乾燥、600℃で3時間焼成し、
TiO2:WO3として7.5:2.5(重量比)、BE
T表面積で80m2/gのチタン−タングステン複合酸
化物を得た。この粉体10Kgに成形助剤として澱粉と
水を加え混合し、ニーダーで混練りした後、押し出し成
型機で外形80mm角、目開き3.2mm、肉厚0.5
mm、長さ450mmのハニカムに成形し、80℃で乾
燥、600℃で5時間焼成した。
dとして20g/リットル)に含浸し、150℃で乾
燥、500℃で2時間空気中で焼成した。パラジウムに
は、Pdとして0.5重量%担持されていた。
ジウムに変えて、塩化白金酸水溶液(Ptとして20g
/リットル)および硝酸パラジウム水溶液(Pdとして
20g/リットル)を使用した以外は、実施例1と同様
にして触媒を得た。白金は、Ptとして0.5重量%、
パラジウムは、Pdとして0.5重量%担持されてい
た。
量11.6ノルマルリットル/分、ガス組成は、CFC
113が1.0%、H2Oが10%、残りは空気であ
る。触媒は、長さ450mm、6セル角(232cc)
である。評価結果は表1に示した。
ジウムに変えて塩化金酸水溶液(Auとして7g/リッ
トル)を使用した以外は、実施例1と同様にして触媒を
得た。金はAuとして0.2重量%担持されていた。評
価条件は、実施例1、2と同じであった。
て以下の評価条件で評価した。SV=3000hr~1、
ガス量11.6ノルマルリットル/分、ガス組成CFC
113が1000ppm、水が5%、残りは、空気であ
る。
ジウムに変えてメタバナジン酸アンモニウムのモノエタ
ノールアミンを含む水溶液(V2O5として170g/リ
ットル)を使用した以外は、実施例1と同様にして触媒
を得た。V2O5は、3重量%担持されていた。評価条件
は、実施例3と同様である。
以下の条件で評価した。SV=5000hr~1、ガス量
6.96ノルマルリットル/分、ガス組成CFC11が
1000ppm、水が5%、残りは、空気である。
ジウムに変えて、硝酸銅(Cu(NO3)2・3H2O)
水溶液(CuOとして160g/リットル)を担持した
以外は、実施例1と同様にして触媒を得た。銅はCuO
として5重量%担持されていた。評価条件は、実施例4
と同様である。
Claims (6)
- 【請求項1】 パラジウムと、複合酸化物とを含有する
フロン分解触媒であって、 該複合酸化物は、チタン、ケイ素、ジルコニウム、アル
ミニウム及びニオブよりなる群から選ばれる少なくとも
一種の元素とタングステンとの複合酸化物を必須とする
ものである ことを特徴とするフロン分解触媒。 - 【請求項2】 パラジウムと、酸化物及び複合酸化物と
を含有するフロン分解触媒であって、 該酸化物は、チタン、ケイ素、ジルコニウム、アルミニ
ウム、ニオブ及びタングステンよりなる群から選ばれる
少なくとも一種の元素の酸化物を必須とするものであ
り、 該複合酸化物は、チタン、ケイ素、ジルコニウム、アル
ミニウム及びニオブよりなる群から選ばれる少なくとも
一種の元素とタングステンとの複合酸化物を必須とする
ものであることを特徴とするフロン分解触媒。 - 【請求項3】 前記フロン分解触媒は、パラジウムが
0.01〜5重量%であることを特徴とする請求項1又
は2記載のフロン分解触媒。 - 【請求項4】 前記フロン分解触媒は、白金をさらに加
えてなることを特徴とする請求項1、2又は3記載のフ
ロン分解触媒。 - 【請求項5】 請求項1、2、3又は4記載のフロン分
解触媒を用いてフロンガスを分解することを特徴とする
フロンガスの分解方法。 - 【請求項6】 前記フロンガスの分解方法は、ハイドロ
カーボン、アルコールおよび水よりなる群から選ばれる
少なくとも一種の存在下にフロンガスを分解してなるこ
とを特徴とする請求項5記載のフロンガス分解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30204896A JP3357255B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | フロン分解触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30204896A JP3357255B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | フロン分解触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10137589A JPH10137589A (ja) | 1998-05-26 |
| JP3357255B2 true JP3357255B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=17904291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30204896A Expired - Fee Related JP3357255B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | フロン分解触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3357255B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1297884A3 (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-16 | Japan Pionics Co., Ltd. | Treating agent and method for decomposition of fluorocarbons |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992019366A1 (fr) | 1991-04-30 | 1992-11-12 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Procede de decomposition par oxydation d'un compose d'halogene organique |
-
1996
- 1996-11-13 JP JP30204896A patent/JP3357255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992019366A1 (fr) | 1991-04-30 | 1992-11-12 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Procede de decomposition par oxydation d'un compose d'halogene organique |
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| JPH10137589A (ja) | 1998-05-26 |
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