JPH0483515A

JPH0483515A - フロン系冷媒の分解方法

Info

Publication number: JPH0483515A
Application number: JP2197940A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawagoe; 川越　博; Hisao Yamashita; 寿生山下; Akira Kato; 明加藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-03-17

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〕本発明はフロン系冷媒を含有するガスを無害化処理する
方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、大気のオゾン層のフロンによる破壊が地球環境の
保護の点から、重大な問題となっており、フロンを排出
する場合には、そのままで排出せずに何らかの無害化処
理が必要とされている。従来はフロンを含むガスを活性
炭等で吸着し回収する方法が知られており、最近では高
圧下でフロンを燃焼する方法、触媒存在下で分解、燃焼
を行う方法等も発表されている。（特開平１−１４３６
３０号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術において、吸着剤を利用したフロン系冷媒
の回収方法は、回収したフロン系冷媒の無害化処理方法
については考慮がなされていない。

一方、高圧下で燃焼する方法、高周波プラズマで分解す
る方法などは装置が大がかりであったり、処理コストが
高い等の問題があった。これに対し触媒による分解法は
これらの方法に比べて簡便な方法であるが、熱触媒と光
触媒の二段階の方法によりフロンを分解しており、装置
が大がかりであったり、多量の熱エネルギが無駄になる
恐れがあつた。

また、この触媒分解方法では、ゼオライトやアルミナ等
の硬例が報告されているが、これらは触媒の性能として
は必ずしも充分とは云えなかった。

本発明の目的は、これら従来技術の問題点を解決し、簡
便で効率の良いフロン系冷媒含有ガスの分解方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明ではガス中のフロン
及び空気、酸素、水蒸気の少なくとも一種以上を含む混
合ガスの存在下で光触媒と接触させながら、紫外線及び
又は可視光を照射させてフロン系冷媒を分解する工程、
フロン系冷媒の分解生成物を還元剤を含有する液および
／又はアルカリを含有する液で処理する工程を備えたこ
とを特徴としている０本発明の方法では、まず、ガス中
のフロン系冷媒及び空気、酸素、水蒸気の少なくとも一
種以上を含む混合ガスを、紫外線及び／又は可視光が照
射されている光触媒層に接触させる。

この時、フロン系冷媒は接触分解、水蒸気リホーミング
、触媒燃焼等の反応が単独、あるいは併発して進行する
ことにより、−酸化炭素、二酸化炭素、塩素、塩素水素
、フッ化水素等に変換される。

この生成物は還元剤を含有する液及び／又はアルカリを
含有する液で処理する。たとえば塩素については、還元
剤の一例として、亜硫酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ、第−
鉄塩等の溶液中で処理し、その後、ソーダ灰または希塩
酸を加えて、中和して無害化する。一方、フッ化水素に
ついてはソーダ灰や消石灰の溶液で吸収し中和して無害
化する。

本発明のもう一つの特徴はフロン系冷媒を分解する触媒
として、チタニア担体とし、活性成分とした貴金属を一
種以上含有する触媒を用いたところにある。チタニア単
独でもフロンの分解活性を示すが、本発明ではさらに上
記の貴金属成分を担持することにより大幅に性能が向上
することを見出した。また、本発明の特徴はチタニア担
体に貴金属を一種以上含有させた触媒にコバルト、ニッ
ケル、鉄、マンガン、銅、銀、バナジウム、クロム。

モリブデンの中から選ばれた少なくとも一種の酸化物を
含有する光触媒を用いたところにある。活性成分の貴金
属はチタニア担体に対し０．１　〜１０重量％の範囲が
好ましい。さらに、コバルト。

ニッケル、鉄、マンガン、銅、銀、バナジウム。

クロム、モリブデンは、チタニア担体に対し１〜１０重
量％の範囲が好ましい。また、光触媒上でフロン系冷媒
を分解する温度は室温でよく、特に、加熱する必要はな
い。光触媒の形状はペレット状。

ハニカム状板状、網状等特に限定されない。

本発明に用いるチタニアの原料は酸化チタン。

含水酸化チタン、四塩化チタン、硫酸チタン、有機チタ
ン化合物を用いることができる。貴金属は硝酸塩、塩化
物等の化合物の熱分解等によって製造して使用すること
ができる。一方、コバルト。

鉄、マンガン、銅、銀、バナジウム、クロム、モリブデ
ンは硝酸塩、塩化物、硫酸塩、アンモニウム塩などの化
合物の熱分解、あるいは水溶液の中和などによって酸化
物、あるいは、含水化合物を製造して使用することもで
きる。本発明による触媒の調製には、通常使用される含
浸法、混線法。

沈殿法、蒸発幹同法等いずれの場合も使用することがで
き、特に限定されない。

本発明の光触媒を用いて分解反応を行う紫外波長は２０
０〜３００ｎｍの範囲が好ましい。また、可視波長は４
００〜８００ｎｍの範囲が好ましい。

フロン系冷媒の分解工程に対する処理ガスの供給速度は
触媒の単位体積当り１００〜１００，０００　ｈ　−１
の範囲であることが好ましい。

〔作用〕

チタニア担体と活性成分の貴金属及びコバルト。

ニッケル、鉄、マンガン、銅、銀、バナジウム。

クロム、モリブデンの一種から成る光触媒に、バンドキ
ャップ以上のエネルギで励起すると伝導帯に電子が価電
子帯に正孔が生じる。正孔と光触媒の格子酸素及び吸着
酸素が反応し、原子状酸素となって光触媒粒子内に拡散
し、活性化されてフロンより電子を引きぬいて分解され
る。

〔実施例〕

以下、実施例を上げて本発明の内容をより具体的に説明
する。

〈実施例１〉本実施例では１％のフロンを含む空気を光触媒上で分解
した例を示す。

フロン含有ガスはフロン１１３を１％含む空気に水蒸気
を１％加え、白金を１重量％をチタニア担体に担持した
触媒を充てんした反応器に通した。

出口ガス中のフロン濃度は１２０ｐｐｍであり、９８．
８％の分解率が得られた。

〈実施例２〉フロン含有ガスはフロン１１３を１％含む空気に水蒸気
を１％加え、パラジウムを１重量％をチタニア担体に担
持した触媒を充てんした反応器に通した出口ガス中のフ
ロン濃度は１５０ｐｐｍであり、９８．５％の分解率が
得られた。

〈実施例３〉フロン含有ガスとしてフロン１１３を１％を含む空気に
水蒸気１％を加え、白金を１重量％、酸化コバルトを１
０重景％をチタニア担体に担持した触媒を充てんした反
応器に通した。出口ガス中のフロン濃度は１１００ｐｐ
であり、９９％の分解率が得られた。

〈実施例４〉フロン含有ガスとしてフロン１１３を１％を含む空気に
水蒸気を１％を加え、白金を１重量％。

酸化ニッケルを１０重量％をチタニア担体に担持した触
媒を充てんした反応器に通した。出口ガス中のフロン濃
度は１１０８ｐｐであり、９８．９％のフロン分解率が
得られた。

〈実施例５〉フロン含有ガスとしてフロン１１３を１％を含む空気に
水蒸気を１％を加え、白金を１重量％。

酸化マンガンを１０重量％をチタニア担体に担持した触
媒を充てんした反応器に通した。出口ガス中のフロン濃
度は１１５ｐｐｍであり、９８．９％のフロン分解率が
得られた。

〈実施例６〉フロン含有ガスとしてフロン１１３を１％を含む空気に
水蒸気を１％を加え、パラジウムを１％。

酸化コバルトを１０重量％をチタニア担体に担持した触
媒を充てんした反応器に通した。出口ガス中のフロン濃
度は１２３ｐｐｍであり、９８．８％のフロン分解率が
得られた。

〈実施例７〉フロン含有ガスとしてフロン１１３を１％を含む空気に
水蒸気を１％を加え、パラジウムを１重量％、酸化ニッ
ケルを１０重量％をチタニア担体に担持した触媒を充て
んした反応器に通した。出口ガス中のフロン濃度は１２
８ｐｐｍであり、９８．７％のフロン分解率が得られた
。

〈比較例１〉本比較例ではチタニア担体に、コバルト、ニッケル、マ
ンガンの酸化物をそれぞれ１０重量％担持した触媒を調
製し、実施例１と同様の試験をし、その結果、フロン分
解率は５０％であることがわかった。

〈比較例２〉本実施例では本発明の方法に従って、フロン含有ガスを
処理した例を示す。

フロン含有ガスとして、フロン１１３を５００ｐｐｍ含
む空気を、白金を１重量％をチタニア担体に担持した触
媒Ｌｏｇを、紫外線が照射されている反応器に５Ｖ２０
０ｈ−”で通した。出口ガス中のフロン濃度は１０ｐｐ
ｍであり、９８％の分解率が得られた。フロンの分解生
成物は炭酸ガス、フッ化水素、塩化水素等があったので
２０％消石灰水溶液の吸収塔に通し、吸収中和した。吸
水浴比口のフン化水素、塩化水素は１　ｐｐｍ以下であ
り、高吸収率が得られた。

〈実施例９〉フロン含有ガスとして、フロン１１３を５００ｐｐｍ含
む空気を、白金を１重量％、コバルト酸化物を１０重量
％をチタニア担体に担持した触媒Ｌｏｇを、紫外線が照
射されている反応器に５Ｖ２０００ｈ−１で通した。出
口ガス中のフロン濃度は７　、８　ｐｐｎ＋であり、９
８．４％の分解率が得られた。フロンの分解生成物は炭
酸ガス、フッ化水素。

塩化水素等があったので、２０％消石灰水溶液の吸収塔
に通して中和した。吸収塔出口のフッ化水素、塩化水素
は１　ｐｐｍ以下であり、高吸収率が得られた。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、きわめて簡単な方法でありなが
ら、フロン系冷媒含有ガスを処理し無害化できる。さら
に本発明の光触媒はフロン用として優れたものであり、
フロン排出による大気のオゾン層の破壊を防ぐのに役立
つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフロン含有ガスの処理システムのブロ
ック図である。１・・・フロン含有ガス、２・・・光触媒反応器、３・
・吸収塔、４・・・脱フロンガス。

Claims

【特許請求の範囲】１、フロン系冷媒及び空気、オゾン、水蒸気を少なくと
も一種以上を含むガスをチタニアを担体とし、活性成分
として貴金属をチタニア担体に対し０．１〜１０重量％
を含有する光触媒と接触させることを特徴とするフロン
系冷媒の分解方法。２、フロン系冷媒及び空気、オゾン、水蒸気を少なくと
も一種以上を含むガスをチタニアを担体とし活性成分と
して、貴金属をチタニア担体に対し、０．１〜１０重量
％を含みそれにコバルト、ニッケル、鉄、マンガン、銅
、銀、バナジウム、クロム、モリブデンの中から選ばれ
た少なくとも一種の酸化物を含有させることを特徴とす
るフロン冷媒の分解方法。３、請求項１において、前記チタニアを担体とし、活性
成分として貴金属をチタニア担体に対し０．１〜１０重
量％を含有する光触媒から成る分解工程に接触させ、フ
ロン系冷媒の分解生成物を還元剤を有する液及び／又は
アルカリを含有する液中を通過させて処理する工程を備
えたフロン系冷媒の分解方法。４、請求項２において、前記光触媒がチタニアを担体と
して活性成分として、貴金属をチタニアに対し、０．１
〜１０重量％含み、それにコバルト、ニッケル、鉄、マ
ンガン、銅、銀、バナジウム、クロム、モリブデンの中
から選ばれた少なくとも一種の酸化物を含有する光触媒
から成る分解工程に接触させ、フロン系冷媒の分解生成
物を還元剤を含有する液及び／又はアルカリを含有する
液中を通過させて処理する処理工程を備えたフロン系冷
媒の分解方法。