JP2005046663A

JP2005046663A - Adsorbent for organohalogen compound and sampling device of organohalogen compound using it

Info

Publication number: JP2005046663A
Application number: JP2003203124A
Authority: JP
Inventors: Akira Miyamoto; 明宮本; Kazuhiro Sato; 和宏佐藤; Hiroki Fujihira; 弘樹藤平; Kohei Nakatani; 康平中谷; Takaaki Shinoda; 高明篠田
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2005-02-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adsorbent for effectively adsorbing and separating an organohalogen compound such as dioxins or the like contained in an exhaust gas from the exhaust gas, and a sampling device equipped with a holder for supporting the adsorbent. <P>SOLUTION: The adsorbent for the organohalogen compound comprises graphite carbon. The sampling device is equipped with an adsorbent holder wherein the adsorbent is supported on a filter. The graphite carbon has a porous or non-porous form having a specific surface area of 10 m<SP>2</SP>/g or above. In the case of the porous form, the peak of a pore size distribution exists preferably at 40Å or above. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を効果的に吸着分離し得る吸着剤、および該吸着剤を含む吸着剤ホルダーを備え、有機ハロゲン化合物を効果的に捕集し得るサンプリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境中に存在する有機ハロゲン化合物、例えばダイオキシン類が問題となっており、これらを分析するために種々の方法が採用されている。例えば排ガス中のダイオキシン類を測定するためには、まず、排ガスからダイオキシン類を取り出して、これを分析することが必要であり、通常、ＪＩＳ規格（Ｋ０３１１）の方法によりダイオキシン類が捕集される。排ガス中には、ダイオキシン類は粒子状であるいはガス状で存在するため、この方法においては、粒子状ダイオキシン類を円筒状のろ紙に捕集し、ガス状ダイオキシン類を、陽イオン交換樹脂（例えば、ＸＡＤ‐２樹脂）を用いた吸着剤に捕集する。この方法においては、上記ろ紙や吸着剤の他、吸収液を入れるための複数の捕集瓶が必要である。そのため、サンプリングのための機器を準備するのに手間がかかり、該機器の重量の点からも高所での作業時には危険を伴う問題があった。さらに、引き続いて分析を行なうためには、採取後の各捕集部からの抽出操作が煩雑であり、器具の洗浄もまた手間がかかるという欠点も指摘されている。
【０００３】
最近では、排ガス中のダイオキシン類を無機吸着剤を用いて捕集する方法が検討されている。例えば、特許文献１〜３においては無機吸着剤を含むフィルターでダイオキシン類を捕集することが記載され、無機吸着剤としては、活性炭、炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維などが利用されている。上記吸着剤のうち、活性炭は吸着効果が高いものの、活性炭からダイオキシン類を脱離させることが困難であるため抽出効率が低くなる欠点がある。さらに、一般に上記のような無機吸着剤は排ガス中の水分によって吸着性能が低下する問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２６９５２１号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４９８１０号公報
【特許文献３】
特開２００１−３４９８１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされ、その目的は、排ガス中に含まれるガス状および粒子状のダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を効果的に該ガス中から吸着分離し得る吸着剤、および該吸着剤を含むサンプリング装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機ハロゲン化合物用吸着剤はグラファイトカーボンでなり、該グラファイトカーボンは１０ｍ^２／ｇ以上の比表面積を有する多孔性または非多孔性の形態である。
【０００７】
好適な実施態様においては、上記グラファイトカーボンは、１０ｍ^２／ｇ〜１００ｍ^２／ｇの比表面積を有する非多孔性の形態である。
【０００８】
好適な実施態様においては、上記グラファイトカーボンは４０Å以上に細孔径分布のピークを有する。
【０００９】
好適な実施態様においては、上記グラファイトカーボンは、１０ｍ^２／ｇ〜２５０ｍ^２／ｇの比表面積を有し、そして８０Å以上に細孔径分布のピークを有する。
【００１０】
好適な実施態様においては、上記吸着剤はダイオキシン類の吸着剤である。
【００１１】
本発明の有機ハロゲン化合物のサンプリング装置は、上記吸着剤を担持させてなる吸着剤ホルダーを備えている。
【００１２】
好適な実施態様においては、上記フィルターの材料は、ガラス繊維、合成繊維、金属繊維、セラミック、および金属焼結体からなる群より選択される少なくとも１種である。
【００１３】
好適な実施態様においては、上記有機ハロゲン化合物はダイオキシン類である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の吸着剤であるグラファイトカーボンは、六方晶形で層状構造を有する炭素の同素体である。本発明で用いられるグラファイトカーボンは、１０ｍ^２／ｇ以上の比表面積を有する多孔性または非多孔性の形態である。被吸着分子の吸着および脱着性、ならびに吸着後の分子の拡散性を考慮すると、グラファイトカーボンは特定の比表面積と細孔径とを有することが好ましい。非多孔性である場合は、１０〜１００ｍ^２／ｇの比表面積を有することが好ましい。非多孔性のグラファイトカーボンは、多孔性のグラファイトカーボンに比べて吸着物質の脱着能が高い。多孔性のグラファイトカーボンを使用する場合は、その比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上であることが好ましく、１０ｍ^２／ｇ以上であって２５０ｍ^２／ｇ以下であることがさらに望ましい。細孔径分布のピークは４０Å以上であることが好ましく、８０Å以上に細孔径分布のピークを有することがさらに好ましい。また、１００Å以下に細孔径分布のピークを有することが好ましい。多孔性のグラファイトカーボンは、非多孔性のグラファイトカーボンに比べて吸着能が高い。このようなグラファイトカーボンは市販されているが、炭化水素の高温焼成により製造され得る。なお、「細孔径分布のピーク」とは、グラファイトカーボンの細孔径の分布を測定したときに、最も多く分布する細孔径（細孔径分布曲線におけるピーク）をいう。例えば、４０Å以上に細孔径分布のピークを有するとは、細孔径分布曲線のピークが４０Å以上であることをいう。
【００１５】
上記グラファイトカーボンは、有機ハロゲン化合物を効果的に吸着および脱着することが可能であり、特にダイオキシン類の捕集に好適である。ダイオキシン類とは、ポリ塩素化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン類（ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄｄｉｂｅｎｚｏ−ｐ−ｄｉｏｘｉｎｓ；ＰＣＤＤｓ）、ポリ塩素化ジベンゾフラン類（ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄｄｉｂｅｎｚｏｆｕｒａｎｓ；ＰＣＤＦｓ）、およびコプラナーＰＣＢ（ｃｏｐｌａｎａｒｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄｂｉｐｈｅｎｙｌ：Ｃｏ−ＰＣＢｓ）の総称である。
【００１６】
本発明の有機ハロゲン化合物のサンプリング装置は、上記グラファイトカーボンでなる吸着剤を担持させてなる吸着剤ホルダーを備えている。このサンプリング装置は、通常、図１に示すように、吸着剤ホルダー１および該吸着剤ホルダーの下流側に接続された吸引ポンプ２を有し、必要に応じて該吸引ポンプ２の下流側に接続されたガスメーター（流量計）３を有する。
【００１７】
上記吸着剤ホルダー１にグラファイトカーボンでなる吸着剤を担持させる方法には特に制限はない。例えば、グラファイトカーボン自体を繊維状に加工してこれを吸着剤ホルダー１に充填してもよく、あるいは吸着剤ホルダー１の内部形状に応じて、例えば、円筒状あるいは濾紙状に加工して、吸着剤ホルダー１に充填してもよい。
【００１８】
グラファイトカーボン以外の材料からなるフィルターを用いて、グラファイトカーボンでなる吸着剤を担持させてもよい。フィルターの形状は、吸着剤ホルダー１の形状などを考慮して、決定すればよい。フィルターとしては、温度の高い排ガスからのサンプリングを考慮すると耐熱性に優れた材料を用いるのが好適である。フィルターとしては、ガラス繊維、合成繊維（ＰＴＦＥ、ナイロンなど）、金属繊維などでなる織布あるいは不織布；アルミナ、シリカ、コージェライトなどから成形されるセラミックフィルター；金属焼結体、金属メッシュフィルターなどが用いられる。
【００１９】
例えば、グラファイトカーボンでなる吸着剤が粉末、顆粒などの形状である場合、例えば、円筒状のフィルターにバインダーを用いて固定する；カラムの両端に繊維状のフィルターを配置して、その間に吸着剤を充填する；２枚の濾紙フィルターで挟持するなどの方法を用いて、吸着剤が吸着剤ホルダー１に担持される。
【００２０】
上記サンプリング装置を用いて有機ハロゲン化合物、例えば、排煙中のダイオキシン類を採取するには、まず、図１に示すように、煙道４の排煙からのガスを吸引ポンプ２により吸着剤ホルダー１に導き、該ホルダー１内の吸着剤を通過したガスを排気する。このときの吸着剤ホルダー１の温度は１００℃以上、１２０℃以下に保つことが望ましい。温度が１００℃を下回ると、試料ガス中の水分が凝縮し、１２０℃を超えるとダイオキシン類が二次的に生成し、あるいは分解するおそれがある。
【００２１】
吸着剤ホルダー１中の吸着剤であるグラファイトカーボンは、有機ハロゲン化合物を効果的に吸着する。グラファイトカーボンは、その分子に置換基を有していないため水分の影響が少なく、特にダイオキシン類の吸着に有効である。ダイオキシン類は一般に排ガス中に粒子状およびガス状で存在するが、いずれの形態のダイオキシン類であってもグラファイトカーボンに効果的に吸着することが可能である。
【００２２】
本発明のサンプリング装置は、該吸着剤ホルダー１の上流側に円筒ろ紙などの補助フィルターを有していてもよく、該吸着剤ホルダー１の上流、あるいは該吸着剤ホルダー１と吸引ポンプ２との間にドレン瓶を有していてもよい（いずれも図示していない）。
【００２３】
本発明の装置においては、特に上記特定の比表面積および細孔を有するグラファイトカーボンを用いることにより、ダイオキシン類の吸着性、吸着剤中における拡散性、および脱着性がより良好となる。これに対して、一般に吸着剤として用いられている活性炭は、一般的に比表面積は大きいが孔径が小さいため、ダイオキシン類を効果的に吸着することができない。さらに、一度吸着したダイオキシン類は、拡散速度が小さいため脱離しにくいという欠点がある。
【００２４】
上記グラファイトカーボン表面は疎水性のため、排ガス中に高濃度に存在する水分の影響が小さく、効果的に吸着が可能である。これに対して、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナなどの無機吸着剤では分子中に、ヒドロキシル基などの親水性の基が存在するため、水分の存在により吸着能力が低くなる。
【００２５】
ダイオキシン類を吸着した吸着剤を含む吸着剤ホルダー１は、該装置からとり外され、トルエンなどの溶媒を用いて、吸着剤から該ダイオキシン類を抽出し、通常の方法により測定することが可能である。
【００２６】
本発明によれば、このように、有機ハロゲン化合物、特にダイオキシン類を効果的に吸着および脱着することが可能な吸着剤、およびそれを有するサンプリング装置が提供される。この吸着剤を用いると、上述のように複数の吸着剤を必要とせずに排ガス中のダイオキシン類を効率的に捕集することができ、サンプリング装置をコンパクト化することが可能となる。捕集されたダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物の抽出操作も簡便かつ容易であるため、該サンプリング装置はダイオキシン類の測定などに効果的に使用され得る。
【００２７】
【実施例】
以下に、本発明を実施例につき説明する。
【００２８】
（実施例１）
量子化学的手法およびモンテカルロ法を用いる計算化学シュミレーションにより、ダイオキシン（２，３，７，８−テトラ塩化ジベンゾパラダイオキシン；２，３，７，８−Ｔ_４ＣＤＤ）単独の表１に示す材料に対する、６０℃における吸着エネルギーを計算した。また、２０％の水分存在下、１６０℃における吸着エネルギーを計算した。それぞれの計算結果を表１および表２に示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
【表２】

【００３１】
表１の結果は、グラファイトカーボンのダイオキシンの吸着エネルギーは、他の吸着樹脂あるいはフィルター材料よりも大きく、吸着力が強いことを示す。また、表２の結果は、水分共存下においても、グラファイトカーボンの吸着エネルギーは低下しないことを示す。
【００３２】
（実施例２）
分子動力学法を用いた計算化学シュミレーションにより、グラファイトカーボンの細孔径に対するダイオキシン（２，３，７，８−Ｔ_４ＣＤＤ）の拡散係数を求めた。その結果を図２に示す。
【００３３】
図２から、細孔径（細孔径分布のピーク）が４０Å以上であれば、ダイオキシンが拡散するのに充分な拡散係数を有し得ることが明らかである。
【００３４】
なお、吸着エネルギーの計算に用いたモンテカルロ法あるいは分子動力学法は、「コンピューターシミュレーションの基礎（岡崎進著、化学同人（２００１年））」に記載されている。
【００３５】
（実施例３）
比表面積１００ｍ^２／ｇの非多孔性グラファイトカーボン粉末を、コージライイト製の支持体に塗布したフィルタを作製した。このフィルタを有するサンプリング装置に、ダイオキシン類を含有すると考えられる排ガスを該フィルタを通過するように、吸引ポンプを用いて導入した。なお、該フィルタと吸引ポンプの間に公定法に従ったサンプリング装置を設置し、該フィルタから漏れたダイオキシン類を捕集した。ガスを４時間導入後、該フィルタおよび公定法部で捕集したダイオキシン類をトルエンを用いてそれぞれ抽出した。得られた抽出液について、公定法に従いダイオキシン類の測定を行なった。その結果、該フィルタによるダイオキシン類の捕集率は９９％以上であった。また、既知濃度のダイオキシン類溶液添加による脱着能の確認試験を行なった結果、９９％以上の脱着率を得ることができた。以上により、該フィルタを有するサンプリング装置は、公定法による排ガス中のダイオキシンン類のサンプリング装置と同様の性能を有することが確認された。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、このように、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を効果的に吸着分離し得る吸着剤、および該吸着剤を含むサンプリング装置が提供される。この吸着剤およびサンプリング装置は、排ガス中に含まれるダイオキシン類などを効果的に吸着・分離することが可能であるため、ダイオキシン類の測定などに有利に利用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサンプリング装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２】グラファイトカーボンの細孔径とダイオキシンの拡散係数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１：吸着剤ホルダー
２：吸引ポンプ
３：ガスメーター
４：煙道[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adsorbent capable of effectively adsorbing and separating organic halogen compounds such as dioxins, and a sampling apparatus including an adsorbent holder containing the adsorbent and capable of effectively collecting organic halogen compounds.
[0002]
[Prior art]
In recent years, organic halogen compounds present in the environment, such as dioxins, have become a problem, and various methods have been adopted to analyze them. For example, in order to measure dioxins in exhaust gas, it is necessary to first extract the dioxins from the exhaust gas and analyze them. Usually, dioxins are collected by the method of JIS standard (K0311). . In the exhaust gas, dioxins exist in the form of particles or gas. In this method, the particulate dioxins are collected on a cylindrical filter paper, and the gaseous dioxins are converted into a cation exchange resin (for example, , XAD-2 resin). In this method, in addition to the filter paper and the adsorbent, a plurality of collection bottles for containing the absorbing liquid are required. Therefore, it takes time to prepare a device for sampling, and there is a problem that involves danger when working at a high place in terms of the weight of the device. Furthermore, in order to perform subsequent analysis, it has been pointed out that the extraction operation from each collection part after collection is complicated, and the cleaning of the instrument also takes time.
[0003]
Recently, a method for collecting dioxins in exhaust gas using an inorganic adsorbent has been studied. For example, Patent Documents 1 to 3 describe that dioxins are collected by a filter containing an inorganic adsorbent. As the inorganic adsorbent, activated carbon, carbon fiber, glass fiber, alumina fiber, silica fiber, or the like is used. ing. Among the adsorbents, activated carbon has a high adsorption effect, but it has a drawback that the extraction efficiency is low because it is difficult to desorb dioxins from the activated carbon. Furthermore, in general, the above-mentioned inorganic adsorbents have a problem that the adsorption performance is lowered by moisture in the exhaust gas.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-269521 A [Patent Document 2]
JP 2001-349810 A [Patent Document 3]
JP 2001-349811 A
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is adsorption capable of effectively adsorbing and separating organic halogen compounds such as gaseous and particulate dioxins contained in exhaust gas from the gas. And providing a sampling device including the adsorbent.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The adsorbent for organic halogen compounds of the present invention is composed of graphite carbon, which is a porous or non-porous form having a specific surface area of 10 m ² / g or more.
[0007]
In a preferred embodiment, the graphite carbon ^is non-porous form having a specific surface area of 10m ² / g~100m 2 / g.
[0008]
In a preferred embodiment, the graphite carbon has a pore size distribution peak at 40% or more.
[0009]
In a preferred embodiment, the graphite carbon ^has a specific surface area of 10m ² / g~250m 2 / g, and a peak of the pore size distribution than the 80 Å.
[0010]
In a preferred embodiment, the adsorbent is a dioxin adsorbent.
[0011]
The organic halogen compound sampling apparatus of the present invention includes an adsorbent holder on which the adsorbent is supported.
[0012]
In a preferred embodiment, the filter material is at least one selected from the group consisting of glass fiber, synthetic fiber, metal fiber, ceramic, and sintered metal.
[0013]
In a preferred embodiment, the organic halogen compound is a dioxin.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Graphite carbon which is an adsorbent of the present invention is an allotrope of carbon having a hexagonal crystal and a layered structure. The graphite carbon used in the present invention is a porous or non-porous form having a specific surface area of 10 m ² / g or more. Considering the adsorption and desorption properties of the molecules to be adsorbed and the diffusibility of the molecules after adsorption, it is preferable that the graphite carbon has a specific specific surface area and a pore diameter. When it is non-porous, it preferably has a specific surface area of 10 to 100 m ² / g. Non-porous graphite carbon has a higher ability to desorb adsorbed materials than porous graphite carbon. When using a porous graphite carbon, preferably has a specific surface area of ^{10 m} 2 / g or more, and further preferably an at ^{10 m} 2 / g or more and 250 meters ² / g or less. The peak of the pore size distribution is preferably 40 mm or more, and more preferably 80 nm or more. Moreover, it is preferable to have a peak of pore size distribution at 100 mm or less. Porous graphite carbon has a higher adsorption capacity than non-porous graphite carbon. Such graphite carbon is commercially available, but can be produced by high temperature firing of hydrocarbons. The “peak of pore diameter distribution” means the pore diameter (peak in the pore diameter distribution curve) that is most frequently distributed when the pore diameter distribution of graphite carbon is measured. For example, having a pore size distribution peak at 40 cm or more means that the peak of the pore size distribution curve is 40 cm or more.
[0015]
The graphite carbon can effectively adsorb and desorb organic halogen compounds, and is particularly suitable for collecting dioxins. Dioxins include polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs), polychlorinated dibenzofurans (PCDFs), and coplanar PCB (coplanar PCBs). It is a generic name.
[0016]
The organic halogen compound sampling apparatus of the present invention includes an adsorbent holder on which an adsorbent made of graphite carbon is supported. As shown in FIG. 1, this sampling apparatus usually has an adsorbent holder 1 and a suction pump 2 connected to the downstream side of the adsorbent holder, and is connected to the downstream side of the suction pump 2 as necessary. A gas meter (flow meter) 3 is provided.
[0017]
There is no particular limitation on the method for supporting the adsorbent made of graphite carbon on the adsorbent holder 1. For example, the graphite carbon itself may be processed into a fiber shape and filled into the adsorbent holder 1 or, depending on the internal shape of the adsorbent holder 1, for example, processed into a cylindrical shape or a filter paper shape for adsorption. The agent holder 1 may be filled.
[0018]
An adsorbent made of graphite carbon may be supported using a filter made of a material other than graphite carbon. The shape of the filter may be determined in consideration of the shape of the adsorbent holder 1 and the like. As the filter, it is preferable to use a material having excellent heat resistance in consideration of sampling from exhaust gas having a high temperature. Filters include glass fibers, synthetic fibers (PTFE, nylon, etc.), woven or non-woven fabrics made of metal fibers, etc .; ceramic filters formed from alumina, silica, cordierite, etc .; metal sintered bodies, metal mesh filters, etc. Used.
[0019]
For example, when the adsorbent made of graphite carbon is in the form of powder, granules, etc., for example, it is fixed to a cylindrical filter with a binder; a fibrous filter is arranged at both ends of the column, and the adsorbent in between The adsorbent is supported on the adsorbent holder 1 using a method such as sandwiching between two filter paper filters.
[0020]
In order to collect organic halogen compounds, for example, dioxins in flue gas, using the sampling device, first, as shown in FIG. 1, the gas that has passed through the adsorbent in the holder 1 is exhausted. At this time, the temperature of the adsorbent holder 1 is desirably maintained at 100 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. When the temperature is lower than 100 ° C., moisture in the sample gas is condensed, and when the temperature is higher than 120 ° C., dioxins may be secondarily generated or decomposed.
[0021]
Graphite carbon which is an adsorbent in the adsorbent holder 1 effectively adsorbs organic halogen compounds. Graphite carbon is less affected by moisture because it has no substituent in its molecule, and is particularly effective for adsorption of dioxins. Dioxins generally exist in the form of particles and gas in exhaust gas, but any form of dioxins can be effectively adsorbed on graphite carbon.
[0022]
The sampling device of the present invention may have an auxiliary filter such as a cylindrical filter paper on the upstream side of the adsorbent holder 1, upstream of the adsorbent holder 1, or between the adsorbent holder 1 and the suction pump 2. There may be a drain bottle in between (both not shown).
[0023]
In the apparatus of the present invention, particularly by using the graphite carbon having the specific surface area and pores described above, the adsorptivity of dioxins, the diffusibility in the adsorbent, and the desorption property become better. On the other hand, activated carbon generally used as an adsorbent generally has a large specific surface area but a small pore size, and therefore cannot effectively adsorb dioxins. Furthermore, dioxins once adsorbed have a drawback that they are difficult to desorb because of their low diffusion rate.
[0024]
Since the surface of the graphite carbon is hydrophobic, it is less affected by moisture present in the exhaust gas at a high concentration, and can be effectively adsorbed. On the other hand, in the case of inorganic adsorbents such as zeolite, silica gel, activated alumina and the like, hydrophilic groups such as hydroxyl groups are present in the molecule, so that the adsorption capacity is lowered due to the presence of moisture.
[0025]
The adsorbent holder 1 containing the adsorbent that has adsorbed dioxins is removed from the apparatus, and the dioxins can be extracted from the adsorbent using a solvent such as toluene and measured by a normal method. is there.
[0026]
As described above, according to the present invention, an adsorbent capable of effectively adsorbing and desorbing organic halogen compounds, particularly dioxins, and a sampling apparatus having the same are provided. When this adsorbent is used, dioxins in the exhaust gas can be efficiently collected without requiring a plurality of adsorbents as described above, and the sampling apparatus can be made compact. Since the extraction operation of the collected organic halogen compounds such as dioxins is simple and easy, the sampling apparatus can be effectively used for measuring dioxins.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
[0028]
(Example 1)
Dioxins (2,3,7,8-tetrachlorinated dibenzoparadioxins; 2,3,7,8-T ₄ CDD) alone on the materials shown in Table 1 by computational chemical simulations using quantum chemical techniques and Monte Carlo methods The adsorption energy at 60 ° C. was calculated. Further, the adsorption energy at 160 ° C. in the presence of 20% water was calculated. The respective calculation results are shown in Tables 1 and 2.
[0029]
[Table 1]

[0030]
[Table 2]

[0031]
The results in Table 1 indicate that the adsorption energy of dioxins of graphite carbon is larger than that of other adsorption resins or filter materials, and the adsorption power is strong. The results in Table 2 show that the adsorption energy of graphite carbon does not decrease even in the presence of moisture.
[0032]
(Example 2)
The diffusion coefficient of dioxin (2, 3, 7, 8-T ₄ CDD) with respect to the pore diameter of graphite carbon was determined by computational chemical simulation using a molecular dynamics method. The result is shown in FIG.
[0033]
From FIG. 2, it is clear that if the pore diameter (peak of pore diameter distribution) is 40 mm or more, it can have a diffusion coefficient sufficient for diffusing dioxins.
[0034]
The Monte Carlo method or molecular dynamics method used for calculating the adsorption energy is described in “Basics of Computer Simulation (Susumu Okazaki, Kagaku Dojin (2001))”.
[0035]
(Example 3)
A filter was produced by applying a non-porous graphite carbon powder having a specific surface area of 100 m ² / g to a support made of Kojilite. Exhaust gas considered to contain dioxins was introduced into a sampling apparatus having this filter using a suction pump so as to pass through the filter. A sampling device according to an official method was installed between the filter and the suction pump, and dioxins leaking from the filter were collected. After introducing the gas for 4 hours, the dioxins collected by the filter and the official method section were respectively extracted using toluene. About the obtained extract, dioxins were measured according to the official method. As a result, the collection rate of dioxins by the filter was 99% or more. In addition, as a result of confirming the desorption ability by adding a dioxin solution having a known concentration, a desorption rate of 99% or more was obtained. From the above, it was confirmed that the sampling device having the filter has the same performance as the sampling device for dioxins in exhaust gas by the official method.
[0036]
【The invention's effect】
Thus, according to the present invention, an adsorbent capable of effectively adsorbing and separating organic halogen compounds such as dioxins and a sampling apparatus including the adsorbent are provided. Since the adsorbent and the sampling device can effectively adsorb and separate dioxins and the like contained in the exhaust gas, they are advantageously used for measuring dioxins.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a sampling apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the pore diameter of graphite carbon and the diffusion coefficient of dioxin.
[Explanation of symbols]
1: Adsorbent holder 2: Suction pump 3: Gas meter 4: Flue

Claims

An adsorbent for an organic halogen compound comprising graphite carbon, wherein the graphite carbon is a porous or non-porous form having a specific surface area of 10 m ² / g or more.

The graphite ^carbon, non-porous form having a specific surface area of 10m ² / g~100m 2 / g, the adsorbent according to claim 1.

The adsorbent according to claim 1, wherein the graphite carbon has a pore size distribution peak at 40% or more.

The graphite carbon ^has a specific surface area of 10m ² / g~250m 2 / g, and a peak of the pore size distribution above 80 Å, the adsorbent according to claim 1.

The adsorbent according to any one of claims 1 to 4, which is an adsorbent for dioxins.

6. An organic halogen compound sampling apparatus comprising an adsorbent holder on which the adsorbent according to claim 1 is supported.

The sampling device according to claim 6, wherein the material of the filter is at least one selected from the group consisting of glass fiber, synthetic fiber, metal fiber, ceramic, and metal sintered body.

The sampling apparatus according to claim 6 or 7, wherein the organic halogen compound is dioxins.