JPS63147518A - 空気浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、Ｍ境汚染された空気の浄化方法に関する。更
に言えば、通常の方法では除去できない比較的低濃度の
有害ガスで汚染された空気を過マンガン酸カリウムを担
持した空気浄化剤で″清浄化する方法に関する。

〈従来の技術〉 近年、大気汚染に対する清浄化の要求は、生活環境に対
しては勿論のこと、各種産業分野においてもハイテク時
代を迎えて、作業環境についても増して高くなっており
、例えば、半導体工業や、生物工学工業の分野における
、クリーンルームの設定は不可欠であり、その傾向は、
他の産業へも波及している。

もとより、工場、事務所、家庭等にむいて、快適なｍ境
をつくる一環として、空気中の汚染又は悪臭物質を除去
して、大気汚染の防止及び清浄化を計るために各種の方
法が行われている。

この方法として例えば、過マンガン酸カワウムを担持し
た空気浄化剤で、環境汚染した空気を清浄化する方法が
知られている。（特開昭５４−１５２６６１号公報、特
開昭５７−１４２１号、特開昭６０−８２７号公報、特
開昭６０−１０８０４８号公報） 〈発明が解決しようとする問題点〉 従来の空気浄化剤による汚染空気の浄化方法は、比較的
汚染濃度の高い空気あるいは、モデル汚染空気を対象と
したものであった。

しかしながら、汚染度の低い空気より清浄化に対しては
殆んど効果的に実効を上げる方法については、従来全く
知られていない。

例えば、クリーンルーム内のＨＥ　Ｐ　Ａフィルター等
では、空気中の浮遊微粒子の除去は実効があるけれども
、気体状態の汚染ガスは除去することができない。

半導体工業において、大気中に極低濃度にあるアルシン
やホスフィンの如き水素ガス等の強力な有毒ガスの他、
亜硫酸ガス、硫化水素等の有害汚染物質も、完全に除去
することが要請される。

本発明は、このような低濃度のガスで環境汚染された空
気をランニングコストの低い効果的方法で清浄化するこ
とを目的として、課題の解決を図るものである。

く問題を解決するための手段〉 本発明者らは、上記の事実に鑑み、過マンガン酸カリウ
ムを担持した空気浄化剤を使用して空気浄化を行う研究
を鋭意続けていたところ、驚くべきことに、一定の空間
速度以下にｄ５いて低濃度汚染空気を完全に清浄化でき
ると共に、そのライフも予想外に極めて長くなることを
知見し本発明を完成した。

く作　　用〉 すなわち、本発明は、環境汚染された空気を過マンガン
酸カリウムを担持した空気浄化剤に接触させて空気浄化
を行う方法において、空間速度ＳＶ値を５０００以下で
低濃度汚染空気と該空気浄化剤とを接触させることを特
徴とする空気浄化方法にかかる。

まず本ざｔ明において使用する空気浄化剤について説明
すると、これは、無機質担体にＫＭｎＯ４として２〜３
０重革％、好ましくは３〜２０重量％の範囲で担持して
成形された空気浄化剤である。

この空気浄化剤は、見掛比重が０．３〜０゜９、特に０
．３５〜０．７５の範囲にあるものが好適で、このよう
なものにあっては、多くの場合、空孔容積は０．２〜０
．９ｃａ３／ｇのものとなっている。

この理由は、低濃度汚染ガスと過マンガン酸カリウムと
の接触反応を完全にすると共に、成型体の強度上の面か
ら要請される。

無機質担体はｌ　ｒ、Ｎａ、に、Ｃｕ、ＭＱ、Ｃａ、　
Ｚｎ、ＡＩ、Ｔｉ、Ｆｅ、　Ｍｎ、Ｑｒ又は３ｉから得
らばれた金属の酸化物、水酸化物又は珪ｖｉ塩の金属化
合物を少なくとも２種以上を含有するなる複合物である
か又は該金属を少なくとも２種以上含有する前記金属化
合物である。

このような化合物は多くの場合、結晶水及び／又は水和
水などの結晶水を有することが望ましく、水和水をもつ
ものは、上記金属の水酸化物、含水酸化物又は非晶質含
水珪酸塩であり、これらのうち、特に消石灰、活性アル
ミナ、非晶質のアルミノ珪酸塩、珪酸カルシウム又は珪
酸アルミニウムは、それ自体大気中の有害汚染物質に対
する反応性あるいは吸管性がよいので好ましい。

また、結晶水をもつものとしては例えば、珪酸カルシウ
ム、ゼオライト、セピオライト、アロフェン、アタパル
ジャイト、ハロイサイト、カオリナイト、モンモリロナ
イト等の珪ｖｉ塩があげられる。

これらのうち、特にゼオライトは多孔質でガス＠肴性に
冨むので好ましく、また、ナトリウムと他の金属イオン
との置換体であってもよい。

更に、上記の例から明らかなように、かかる担体は、天
然物又は合戟物を問わない。

本発明において、過マンガン酸カリウムを担持すべき無
ホ質担体は、上記のようなものが粉体として例示される
。

このような場合は、２種以上のものを混合することが好
ましいが、他の例として担体が特殊な成型体として構成
されたものであっても使用することができる。

すなわち、天然又は合成の無機質繊維紙抄紙してなる無
機質繊維紙又はその成型体が本発明の好ましい担体とし
て使用できる。

無機質ｌｌｉ維としては特に限定する必要はないが、例
えばアスベスト、ワラストナイトの如き天然無機繊維、
ロックウール、スラグウール、ガラス繊維、シリカ繊維
、アルミナ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ムライト繊維
等が挙げられ、これらのうち、特にアルミナ・シリカ系
のセラミック１ｉ１ｉ雑による無機質＆’ｌｌｉ維紙が
好ましい。

なお、成型体の製造において、前記担体の他に必要に応
じて、成型体の強度を補強あるいは細孔を向上させるた
めの補助的添加剤、例えば粘土類、シリカゾル、アルミ
ナゾルの如きバインダー無機質繊維紙質単繊維ることが
できる。

かかる無機質担体に担持される過マンガン酸カルシウム
は担体の物性や汚染ガス状況によりその担持量を適宜設
定することができるが、前記のように、成型体全吊当り
２〜３０重量％、好ましくは３〜２０重量％の範囲にあ
る。

この理由は、約２重量％より少量にあって１よ、水素化
ガス等の除去効果が不充分であるか、使用ライフが短か
くなる傾向にあり、又約３０重量％を越えることは成型
体の比表面積や空孔容積を所望の範囲にできなくなり、
担持量に対応する除去効果が期待できないことによる。

過マンガン酸カリウムの担体への担持は、担体に該水溶
液を含浸させる方法又は過マンガン酸カリウムの＠粗結
晶粉末を少量の水と共に担体と混練して担持させる方法
がある。このようにして得られた過マンガン酸カリウム
を担持した担体を次に乾燥して空気浄化を得ることがで
きる。

なお、過マンガン酸カリウムを無顎質担体に担持される
場合、リン酸又はおよび酸性リン酸アルミニウムの如き
酸性リン酸塩を混合して担持することも好ましい。

このような空気浄化剤については、特公昭６１−１５７
３１公報に紹介されている。

また、成型体の大きさ及び形状は、特に限定する必要は
なく、例えば球状、だ円状、棒状、うどん状の造粒物又
はハニカム体等、排ガスの状況に応じた所望の形状のも
のを適宜用いることができる。

本発明は、かかる空気浄化剤に空間速度ＳＶ値を５００
０以下で低温度汚染空気と接触させることが重要である
。

この理由は、ＳＶ値５０００を越えると、空気浄化剤の
使用ライフが著しく短かくなると共に、極低濃度の汚染
ガスの除去ができないことになる。

従って、本発明では、Ｓｖ値５０００以下で行うことが
必要であるが、特にＳＶ値が１０００〜４０００の範囲
が好適である。

なお、ここでＳＶ値は、当業者にａ＞いて周知の条件で
あるが、次式で示されるものである。

次に、本発明において、対象となる汚染空気は、汚染ガ
ス物質が約１　ＰＰｎ以下の低濃度のガスに汚染された
状態の空気（大気）をいう。

上記の意味は、通常各種のガスによる複合汚染されてい
る汚染空気にあっても、各ガス溶度１　ＰＰ＋ｉ以下を
いう。

従って、この濃度以上に、汚染されている空気にあって
は、本弁明における空気浄イヒ剤あるいは、その他の空
気浄化剤で予め、高いＳＶ値で処理するか又は他の除去
方法で低濃度まで処理しておくことが必要である。

また、本発明において、汚染空気は、空気浄化剤で接触
処理するに当り、適度の９度を有していることが望まし
いことから、湿度が低い場合は調湿しておくことが必要
であり、多くの場合、相対湿度が１５％以上にあればよ
−・１゜この理由は、極低濃度の汚染ガスが、湿度が低
い場合には除去でき難くなる傾向となるからである。

本発明において、除去できる汚染ガスは極めて広範囲で
あり、具体的に例示すれば、ＮＯ【、ＳＯＸ、をはじめ
硫化水素、ホスフィン、アルシン、シランあるいはポラ
ンなどの水素化ガス類、トリメチルアミン、トリエチル
アミン等のアミン類、硫化メチル等の硫化アルキル類、
メチルメルカプタン等、硫化アルキル類、メルカプタン
等のメルカプタン類、ホルマリン等のアルデヒド類、フ
ェノール類、エチレン等の不飽和炭化水素類、その他、
下水臭、動物臭、尿尿臭などがあげられる。

かくして、本発明によれば、上記の如きガスで環境汚染
されて、通常の方法では除去できない低濃度汚染空気を
実質的に完全に除去することができ、快適な大気環境を
与えることができる。

実施例１ １）空気浄化剤の調製 ペナントナイト　　　　　　１０重置部セピオライト　
　　　　　　１０重量部活性アルミナ　　　　　　　６
０重量部過マンガン酸カリ　　　　　　５重量部消　　
　　石　　　　灰　　　　　　　　１５重量部コロイダ
ルシリカ　　　　　１６重置部（Ｓｉ０２３０％含有） 上記の配合比の各成分に水５０重置部を加えて混合・混
練した後、押し出し成型別で、３　ｍｍ径に造粒し、乾
燥して空気浄化剤１００重市置部得た。

青られた空気浄化剤は、見掛比重が０．５〜０．６、−
粒程度５〜８Ｋｇ／粒空孔容偵が０゜５戴／ｇであった
。

２＞１ｉ７ｉｉ化水素ガス除去試験 上記で得た空気浄化剤を充填カラムに所定量充填し、各
ＳＶ値において硫化水素ガスで汚染した空気（相対密度
６０％、湿度ト１２ｓ：０．５ＰＰｎ　）一定流量でカ
ラムを通過させたところ、次の結果が得られた。

２空気浄化剤の硫化水素汚染空気の除去能について長期
的に測定したところ、次の結果が得られた。

なお、硫化水素の除去率は、カラムの入口および出口の
硫化水素ガス濃度をガスクロマトグラフ法（ＦＰＤ）で
測定して硫化水素ガスの除去率を求めた。

第１表の結果かられかるように、ＳＶ値２５００では４
００日経過しても、なお完全な除去能を有し、ＳＶＩ直
５０００では、２００日までは、はぼ完全に硫化水素の
除去能を有する。

実施例２ １）空気浄化剤の調製 セラミックペーパーハニカムにチアス■社製）にＫ　Ｍ
　ｎ　０４水溶液を含浸させて、ＫＭｎＯ４として８重
量％担持した空気浄化剤を調製した。

２）亜硫酸ガスの除去試験 上記で得た空気浄化剤を充填カラムに所定料充填し、Ｓ
Ｖｆ直２５００．ＳＶ値６０００において、それぞれホ
スフィンガスで汚染した空気（相対密度６０％、室ＷＳ
Ｏ２＋　０．５ＰＰｍ　）を一定流量でカラムに通過さ
せたところ、ＳＶ値２５００の場合には、４００日経過
しても除去率は１００％であり、他方、ＳＶ値６０００
の場合は、１００日後より除去率が低下し始め、４００
日後では、はぼ除去率喀よ当初の１／２に低減した。

なお、亜硫酸ガス除去率は、カラムの入口および出口Ａ
Ｕをガスクロマトグラフ法で測定して求めた。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）環境汚染された空気を過マンガン酸カリウムを担
   持した空気浄化剤に接触させて空気浄化を行う方法にお
   いて、空間速度ＳＶ値を５０００以下で低濃度汚染空気
   と該空気浄化剤とを接触させることを特徴とする空気浄
   化方法。
2. （２）低濃度汚染空気は、相対湿度が少なくとも１５％
   以上である特許請求の範囲第１項記載の空気浄化方法。
3. （３）低濃度汚染空気は、汚染ガス濃度が１ＰＰｍ以下
   の汚染されたものである特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の空気浄化方法。
4. （４）空気浄化剤は、少なくとも２種以上の無機質担体
   に過マンガン酸カリウムを２〜３０重量％を担持してな
   る成型体である特許請求の範囲第１項記載の空気浄化方
   法。