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JP2002370015A - Composite catalyst for decomposing organohalogen compound - Google Patents

Composite catalyst for decomposing organohalogen compound

Info

Publication number
JP2002370015A
JP2002370015A JP2001180334A JP2001180334A JP2002370015A JP 2002370015 A JP2002370015 A JP 2002370015A JP 2001180334 A JP2001180334 A JP 2001180334A JP 2001180334 A JP2001180334 A JP 2001180334A JP 2002370015 A JP2002370015 A JP 2002370015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic halogen
compound
decomposing
composite catalyst
halogen compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001180334A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Imai
知之 今井
Toshiki Matsui
敏樹 松井
Yasuhiko Fujii
泰彦 藤井
Tomoko Okita
朋子 沖田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toda Kogyo Corp
Original Assignee
Toda Kogyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toda Kogyo Corp filed Critical Toda Kogyo Corp
Priority to JP2001180334A priority Critical patent/JP2002370015A/en
Publication of JP2002370015A publication Critical patent/JP2002370015A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite catalyst capable of efficiently decomposing dioxins and an aliphatic organohalogen compound becoming a precursor of dioxins such as an aromatic organohalogen compound, trichloroethylene, dichloromethane or the like discharged from a refuse incinerator or the like. SOLUTION: The composite catalyst for decomposing the organohalogen compound is obtained by supporting a compound of at least one kind of a transition metal selected from Ni, Mn, Co, Zr and V on the surface of a hydrated iron oxide powder having a mean particle size of 0.01-2.0 μm and containing 0.02 wt.% or less phosphorus, 0.3 wt.% or less of sulfur and 0.3 wt.% or less of sodium or the surfaces of iron oxide particles in an amount of 1-30 mol% with respect to Fe.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却炉等から
排出されるダイオキシン類やその前駆体となる芳香族有
機ハロゲン化合物、トリクロロエチレンやジクロロメタ
ン等の脂肪族有機ハロゲン化合物を効率的に分解処理す
ることができる触媒を提供するものである。
The present invention relates to a process for efficiently decomposing dioxins discharged from refuse incinerators and the like, aromatic organic halogen compounds as precursors thereof, and aliphatic organic halogen compounds such as trichloroethylene and dichloromethane. It is intended to provide a catalyst which can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般廃棄物や産業廃棄物を焼却するごみ
焼却炉から発生する排ガス中には、微量ではあるが人体
に対して極めて強い毒性を持つダイオキシン類が含まれ
ている。なお、ダイオキシン類とは、ジベンゾ−p−ジ
オキシンやジベンゾフランなどの水素を塩素が置換され
た化合物の総称である。
2. Description of the Related Art Exhaust gas generated from refuse incinerators for incinerating municipal and industrial wastes contains a small amount of dioxins which are extremely toxic to the human body. Note that dioxins are a general term for compounds in which hydrogen is replaced with chlorine, such as dibenzo-p-dioxin and dibenzofuran.

【0003】また、トリクロロエチレンやテトラクロロ
エチレンなどの脂肪族有機ハロゲン化合物は、金属の脱
脂用途やドライクリーニング用途などに幅広く用いられ
ている。
[0003] Further, aliphatic organic halogen compounds such as trichloroethylene and tetrachloroethylene are widely used for degreasing metals and dry cleaning.

【0004】これら有機ハロゲン化合物は、難分解性で
ある上に発癌性物質であるために、大気中への排出ある
いは地下水、土壌などへの溶出による環境汚染が問題に
なっており、これら有機ハロゲン化合物の処理方法にと
しては、様々な方法が提案されているが、経済的で、効
率的な分解・無害化技術は未だ十分に確立されていな
い。
Since these organic halogen compounds are hardly decomposable and are carcinogenic substances, environmental pollution due to discharge into the air or elution into groundwater or soil has become a problem. Various methods have been proposed for treating compounds, but economical and efficient decomposition / detoxification techniques have not yet been sufficiently established.

【0005】従来、種々の金属化合物からなる触媒を用
いた有機ハロゲン化合物の分解処理技術が試みられてい
る(特公平6−38863号公報、特開平2−2808
16号公報、特開平3−47516号公報、特開平11
−226397号公報、特開平11−188235号公
報、特開2000−135439号公報及び特開200
0−167406号公報)。
Heretofore, techniques for decomposing organic halogen compounds using catalysts comprising various metal compounds have been attempted (Japanese Patent Publication No. 6-38863, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-2808).
No. 16, JP-A-3-47516, JP-A-3-11
-226,972, JP-A-11-188235, JP-A-2000-135439 and JP-A-200
0-167406).

【0006】また、あらかじめ廃棄物に酸化鉄等を混合
しておいて、焼却する方法としては、可燃廃棄物を酸性
ガス中和剤と酸化鉄粒子等との共存下で850℃以上の
温度で燃焼させる可燃廃棄物の燃焼方法(特開平8−2
70924号公報)、硫黄及びナトリウム含有量が所定
量以下である含水酸化第二鉄粒子又は酸化鉄粒子と被焼
却物とを燃焼炉内で共存させて燃焼させる焼却方法(特
開平9−89228号公報)が試みられている。
Further, as a method of incinerating the waste in advance by mixing it with iron oxide or the like, the combustible waste is heated at a temperature of 850 ° C. or more in the presence of an acid gas neutralizer and iron oxide particles. Method for burning combustible waste to be burned
No. 70924), and an incineration method in which incinerated ferric oxide particles or iron oxide particles having a sulfur and sodium content of not more than predetermined amounts and an incineration material coexist in a combustion furnace and burn (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-89228). Gazette) has been attempted.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】現在、排ガス中などに
含まれる有機ハロゲン化合物を分解・除去することがで
きる処理方法が要求されているが、前出各公報記載の方
法は未だ十分なものとは言い難いものである。
At present, there is a demand for a treatment method capable of decomposing and removing an organic halogen compound contained in exhaust gas or the like, but the methods described in the above-mentioned publications are still insufficient. Is hard to say.

【0008】前出特公平6−38863号公報記載の方
法は、酸化鉄等の触媒の存在下200〜550℃で加熱
することにより少なくとも炭素原子5個以上を有するポ
リハロゲン化芳香族化合物を分解する方法及び焼却炉で
発生したフライアッシュを固定床中の酸化鉄、炭酸カル
シウム、炭酸ナトリウム等の触媒によりポリハロゲン化
シクロアルキル化合物、ポリハロゲン化芳香族化合物を
分解するものであって、短時間で有機ハロゲン化合物を
十分に除去することは困難であり、また、このようなフ
ライアッシュの無害化設備を建設することは莫大な設備
投資が必要となる。
In the method described in Japanese Patent Publication No. 6-38863, a polyhalogenated aromatic compound having at least 5 or more carbon atoms is decomposed by heating at 200 to 550 ° C. in the presence of a catalyst such as iron oxide. And a method in which fly ash generated in an incinerator is used to decompose a polyhalogenated cycloalkyl compound or a polyhalogenated aromatic compound by a catalyst such as iron oxide, calcium carbonate, or sodium carbonate in a fixed bed. However, it is difficult to sufficiently remove the organic halogen compound, and constructing such a fly ash detoxification facility requires enormous capital investment.

【0009】特開平2−280816号公報記載の方法
は、排ガスを酸化鉄を含む触媒の存在下で300〜70
0℃の温度で熱処理してハロゲン化芳香族化合物等を除
去又は減少させるに当たり、ハロゲン化芳香族化合物を
含む排ガス中にアンモニアを添加し、固定床中の酸化鉄
を含む触媒により該ハロゲン化芳香族化合物を分解する
ものであって、ごみ焼却炉等の後段にこのような設備を
建設することは膨大な設備投資が必要となる。
[0009] The method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-280816 discloses a method in which an exhaust gas is subjected to 300-70 in the presence of a catalyst containing iron oxide.
In order to remove or reduce the halogenated aromatic compound by heat treatment at a temperature of 0 ° C., ammonia is added to the exhaust gas containing the halogenated aromatic compound, and the halogenated aromatic compound is added by a catalyst containing iron oxide in a fixed bed. It decomposes group compounds and constructing such a facility at a later stage such as a refuse incinerator requires enormous capital investment.

【0010】特開平3−47516号公報記載の方法
は、ゼオライト又はシリカ等にコバルト、銅等の金属化
合物を担持し、有機ハロゲン化合物を接触させて分解す
るものであって、比較的分子量の小さな有機ハロゲン化
合物を対象としており、芳香族ハロゲン化合物等の分子
量の大きな有機ハロゲン化合物の分解には不適である。
The method described in JP-A-3-47516 is a method in which a metal compound such as cobalt or copper is supported on zeolite or silica or the like and decomposed by contacting an organic halogen compound, and has a relatively small molecular weight. It is intended for organic halogen compounds and is not suitable for decomposing organic halogen compounds having a large molecular weight such as aromatic halogen compounds.

【0011】また、特開平11−226397号公報記
載の方法は、バナジウム、鉄等の酸化分解能を有する金
属又は金属酸化物を担持した活性炭を用いて、150〜
220℃の排ガス中のダイオキシン類を除去するもので
あって、活性炭に吸着された有機ハロゲン化合物を分解
しているが、排ガス中での滞留時間が短い場合には、有
機ハロゲン化合物が未分解のまま集じんされるので、集
じん灰の二次処理が必要となる。
The method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-226397 uses an activated carbon carrying a metal or a metal oxide having an oxidizing ability such as vanadium or iron.
It removes dioxins in the exhaust gas at 220 ° C and decomposes the organic halogen compound adsorbed on the activated carbon, but when the residence time in the exhaust gas is short, the organic halogen compound remains undecomposed. Since the dust is collected as it is, a secondary treatment of the dust ash is required.

【0012】特開平11−188235号公報記載の方
法は、酸化鉄等及び/又は二酸化チタンをベースとする
固体触媒を用いて、排ガス中の有機ハロゲン化合物を酸
素存在下60〜150℃未満で分解させるものであっ
て、低温で有機ハロゲン化合物を分解しているが、分解
率が低くて実用的でない。
In the method described in JP-A-11-188235, an organic halogen compound in exhaust gas is decomposed at 60 to less than 150 ° C. in the presence of oxygen using a solid catalyst based on iron oxide or the like and / or titanium dioxide. The organic halogen compound is decomposed at a low temperature, but the decomposition rate is low and is not practical.

【0013】特開2000−135439号公報にはC
o、Cr、Cu、Ce、Ni、Sn、Vから選ばれる一
種とMnとFeとからなる三成分複合酸化物をダイオキ
シン類除去剤として用いることが記載されており、特開
2000−167406号公報にはMnとFeをベース
に用いた複合物酸化物をダイオキシン類除去剤として用
いていることが記載されているが、いずれもダイオキシ
ン類除去率が十分とは言い難いものである。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-135439 discloses C
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-167406 describes that a ternary composite oxide composed of one selected from o, Cr, Cu, Ce, Ni, Sn, and V and Mn and Fe is used as a dioxin remover. Describes that a composite oxide using Mn and Fe as a base is used as a dioxin removing agent, but none of them has a sufficient dioxin removal rate.

【0014】特開平8−270924号公報及び特開平
9−89228号公報記載の各方法は、あらかじめ酸化
鉄を廃棄物に十分に混合しておくことが必要であるから
簡易には行い難い。
The methods described in JP-A-8-270924 and JP-A-9-89228 are difficult to perform simply because it is necessary to sufficiently mix the iron oxide with the waste in advance.

【0015】なお、硫黄及びナトリウムの含有量が所定
量以下である含水酸化鉄粒子又は酸化鉄粒子を用いた焼
却方法(特開平9−89228号公報)においては、3
00℃におけるモノクロロベンゼンの分解率が低いた
め、ダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を分解するに
は不十分なものであった。
[0015] In the incineration method using iron oxide hydroxide particles or iron oxide particles having a sulfur and sodium content of not more than predetermined amounts (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-89228), 3
Since the decomposition rate of monochlorobenzene at 00 ° C. was low, it was insufficient to decompose organic halogen compounds such as dioxin.

【0016】そこで、本発明は、ごみ焼却炉等から排出
されるダイオキシン類、その前駆体となる芳香族有機ハ
ロゲン化合物、トリクロロエチレンやジクロロメタン等
の脂肪族有機ハロゲン化合物を経済的、且つ効率的に分
解処理することができる触媒を提供することを技術的課
題とする。
Accordingly, the present invention is intended to economically and efficiently decompose dioxins discharged from refuse incinerators and the like, aromatic organic halogen compounds as precursors thereof, and aliphatic organic halogen compounds such as trichloroethylene and dichloromethane. It is a technical object to provide a catalyst that can be treated.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記技術的課題は以下の
通りの本発明により達成できる。
The above technical object can be achieved by the present invention as described below.

【0018】即ち、本発明は、平均粒子径0.01〜
2.0μmであってリン含有量が0.02重量%以下、
硫黄含有量が0.3重量%以下、ナトリウム含有量が
0.3重量%以下である含水酸化鉄粒子粉末又は酸化鉄
粒子粉末の各粒子表面にNi、Mn、Co、Zr及びV
から選ばれる1種以上の遷移金属化合物をFeに対して
1〜30モル%担持させたことを特徴とする有機ハロゲ
ン化合物分解用複合触媒である。
That is, the present invention provides an average particle diameter of 0.01 to
2.0 μm and a phosphorus content of 0.02% by weight or less,
Ni, Mn, Co, Zr and V are formed on the surface of each of the iron oxide hydrate particles or the iron oxide particles having a sulfur content of 0.3% by weight or less and a sodium content of 0.3% by weight or less.
A composite catalyst for decomposing an organic halogen compound, wherein 1 to 30 mol% of at least one transition metal compound selected from the group consisting of:

【0019】また、本発明は、前記有機ハロゲン化合物
分解用複合触媒に0.01〜10重量%のアミン化合物
を担持させたことを特徴とする有機ハロゲン化合物分解
用複合触媒である。
Further, the present invention is a composite catalyst for decomposing an organic halogen compound, wherein the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound carries 0.01 to 10% by weight of an amine compound.

【0020】本発明の構成を詳しく説明すれば、次の通
りである。
The structure of the present invention will be described in detail as follows.

【0021】まず、本発明に係る有機ハロゲン化合物分
解用複合触媒について述べる。
First, the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention will be described.

【0022】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒に用いる含水酸化鉄粒子粉末は、ゲータイト、ア
カゲナイト、レピドクロサイト等であり、酸化鉄粒子粉
末は、ヘマタイト、マグヘマイト、マグネタイト等であ
る。好ましくはゲータイト、ヘマタイト、マグネタイト
であり、より好ましくはゲータイト又はヘマタイトであ
る。以下、含水酸化鉄粒子粉末と酸化鉄粒子粉末とを総
称する場合には「鉄化合物粒子粉末」とする。
The hydrous iron oxide particles used in the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention are goethite, akagenite, lepidocrocite and the like, and the iron oxide particles are hematite, maghemite, magnetite and the like. Goethite, hematite, and magnetite are preferred, and goethite or hematite is more preferred. Hereinafter, the term “iron compound particle powder” will be used when the iron oxide-containing particles and the iron oxide particles are collectively referred to.

【0023】本発明における鉄化合物粒子粉末の粒子形
状は、球状、粒状、八面体状、六面体状、多面体状等の
粒状粒子及び針状、紡錘状、米粒状等の針状粒子のいず
れであってもよく、好ましくは、紡錘状又は針状であ
る。
The particle shape of the iron compound particles in the present invention may be any of spherical particles, granular particles, octahedral particles, hexahedral particles, polyhedral particles, etc., and acicular particles such as needles, spindles, rice grains and the like. It may be spindle-shaped or needle-shaped.

【0024】本発明における鉄化合物粒子粉末の平均粒
子径は、0.01〜2.0μm、好ましくは0.02〜
2.0μm、より好ましくは0.02〜1.0μmであ
る。
The average particle diameter of the iron compound particles in the present invention is 0.01 to 2.0 μm, preferably 0.02 to 2.0 μm.
It is 2.0 μm, more preferably 0.02 to 1.0 μm.

【0025】本発明における鉄化合物粒子粉末は、リン
含有量が0.02重量%以下、好ましくは0.01重量
%以下、より好ましくは0.005重量%以下である。
0.02重量%を超える場合には、このリンが触媒毒と
して働くため、有機ハロゲン化合物の分解活性が低下す
る。
The iron compound particles according to the present invention have a phosphorus content of 0.02% by weight or less, preferably 0.01% by weight or less, more preferably 0.005% by weight or less.
If it exceeds 0.02% by weight, the phosphorus acts as a catalyst poison, so that the decomposition activity of the organic halogen compound is reduced.

【0026】本発明における鉄化合物粒子粉末は、硫黄
含有量が0.3重量%以下、好ましくは0.1重量%以
下、より好ましくは0.07重量%以下である。0.3
重量%を超える場合には、この硫黄が触媒毒として働く
ため、有機ハロゲン化合物の分解活性が低下する。
The iron compound particles according to the present invention have a sulfur content of 0.3% by weight or less, preferably 0.1% by weight or less, more preferably 0.07% by weight or less. 0.3
If the content exceeds 10% by weight, the sulfur acts as a catalyst poison, so that the decomposition activity of the organic halogen compound is reduced.

【0027】本発明における鉄化合物粒子粉末は、ナト
リウム含有量が0.3重量%以下、好ましくは0.2重
量%以下、より好ましくは0.15重量%以下である。
0.3重量%を超える場合には、このナトリウムが触媒
毒として働くため、有機ハロゲン化合物の分解活性が低
下する。
The iron compound particles according to the present invention have a sodium content of 0.3% by weight or less, preferably 0.2% by weight or less, more preferably 0.15% by weight or less.
If it exceeds 0.3% by weight, the sodium acts as a catalyst poison, so that the decomposition activity of the organic halogen compound is reduced.

【0028】本発明における鉄化合物粒子粉末のリン、
硫黄化合物及びナトリウムの合計含有量は0.5重量%
以下が好ましく、より好ましくは0.3重量%以下、最
も好ましくは0.2重量%以下である。0.5重量%を
超える場合には、有機ハロゲン化合物の分解活性が低下
する。
The iron compound particles according to the present invention,
The total content of sulfur compounds and sodium is 0.5% by weight
It is preferably at most 0.3% by weight, more preferably at most 0.2% by weight. If it exceeds 0.5% by weight, the decomposition activity of the organic halogen compound is reduced.

【0029】本発明における鉄化合物粒子粉末のBET
比表面積は、0.2〜200m/gが好ましく、より
好ましくは1.0〜200m/g、最も好ましくは
2.0〜150m/gである。
BET of iron compound particles in the present invention
The specific surface area is preferably 0.2~200m 2 / g, more preferably 1.0~200m 2 / g, most preferably 2.0~150m 2 / g.

【0030】本発明における鉄化合物粒子粉末は、空気
中にて300℃で60分間熱処理して得られた当該複合
触媒粉末50mgを、パルス式触媒反応装置を用いて、
300℃の温度の不活性ガス雰囲気中にて、5.0×1
−7molのモノクロロベンゼンと、SV=1500
00h−1の条件で瞬時に接触させた場合に、当該モノ
クロロベンゼンの20%以上を分解でき、且つ、4%以
上を二酸化炭素に転化できる活性を有することが好まし
い。
The iron compound particle powder of the present invention is obtained by subjecting 50 mg of the composite catalyst powder obtained by heat treatment at 300 ° C. for 60 minutes in air to a pulse type catalytic reactor.
5.0 × 1 in an inert gas atmosphere at a temperature of 300 ° C.
0-7 mol of monochlorobenzene and SV = 1500
It is preferable that the monochlorobenzene has an activity capable of decomposing 20% or more of the monochlorobenzene and converting 4% or more of the monochlorobenzene to carbon dioxide when it is contacted instantaneously under the condition of 00h- 1 .

【0031】なお、モノクロロベンゼンは、有機ハロゲ
ン化合物の代表的なものであり、ダイオキシン類の前駆
体とされており、モノクロロベンゼンを分解する活性を
有することは、ダイオキシンをはじめとする有機ハロゲ
ン化合物を分解する活性を有することの指標となる。モ
ノクロロベンゼンの分解率は下記数1で示した値であ
る。
Incidentally, monochlorobenzene is a typical organic halogen compound, and is considered to be a precursor of dioxins. Having the activity of decomposing monochlorobenzene is required for organic halogen compounds such as dioxins. It serves as an indicator of having a decomposing activity. The decomposition rate of monochlorobenzene is a value shown by the following equation (1).

【0032】[0032]

【数1】モノクロロベンゼン分解率[%]=[1−(反
応後モノクロロベンゼン検出量/反応前モノクロロベン
ゼン注入量)]×100
## EQU1 ## Monochlorobenzene decomposition rate [%] = [1- (detected amount of monochlorobenzene after reaction / injected amount of monochlorobenzene before reaction)] × 100

【0033】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒の粒子形状や粒子サイズは、鉄化合物粒子粉末の
粒子形状や粒子サイズとほぼ同程度である。
The particle shape and particle size of the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention are substantially the same as the particle shape and particle size of the iron compound particles.

【0034】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒の平均粒子径は0.01〜2.0μmが好まし
く、より好ましくは0.02〜2.0μm、最も好まし
くは0.02〜1.0μmである。
The average particle size of the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention is preferably 0.01 to 2.0 μm, more preferably 0.02 to 2.0 μm, and most preferably 0.02 to 1.0 μm. It is.

【0035】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒の平均粒子径が2.0μmを超える場合には、有
機ハロゲン化合物との接触効率が低下して充分な有機ハ
ロゲン化合物分解活性を発現しない。0.01μm以下
の場合には、焼結等の影響でかえって粒子径が大きくな
るため、有機ハロゲン化合物分解活性が低下する。
When the average particle diameter of the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention is more than 2.0 μm, the contact efficiency with the organic halogen compound is reduced, and sufficient organic halogen compound decomposing activity is not exhibited. When the particle size is 0.01 μm or less, the particle size becomes larger due to the influence of sintering or the like, and thus the decomposition activity of the organic halogen compound is reduced.

【0036】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒は、前記鉄化合物粒子粉末にNi、Mn、Co、
Zr及びVから選ばれる1種以上の遷移金属化合物をF
eに対して1〜30モル%担持させたものである。当該
遷移金属化合物の担持量が1モル%未満の場合には、遷
移金属による有機ハロゲン化合物の分解活性の向上が小
さい。30モル%を超える場合には、効果が飽和するの
で必要以上に担持させる意味が無い。遷移金属化合物の
担持量は1〜25モル%が好ましく、より好ましくは1
〜20モル%である。一方、前記遷移金属が固溶した複
合触媒の場合には、鉄化合物粒子粉末の粒子表面に遷移
金属化合物を担持させた場合に比べて、分解活性が低下
する。
The composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention is characterized in that Ni, Mn, Co,
One or more transition metal compounds selected from Zr and V
1 to 30 mol% is supported on e. When the amount of the transition metal compound supported is less than 1 mol%, the improvement in the decomposition activity of the organic halogen compound by the transition metal is small. If it exceeds 30 mol%, the effect is saturated, and it is meaningless to carry more than necessary. The loading amount of the transition metal compound is preferably 1 to 25 mol%, more preferably 1 to 25 mol%.
~ 20 mol%. On the other hand, in the case of the composite catalyst in which the transition metal is dissolved, the decomposition activity is lower than in the case where the transition metal compound is supported on the particle surfaces of the iron compound particles.

【0037】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒のBET比表面積は、0.2〜200m/gが
好ましく、より好ましくは1.0〜200m/g、最
も好ましくは2.0〜150m/gである。
[0037] BET specific surface area of the organic halogen compound-decomposing composite catalyst according to the present invention is preferably 0.2~200m 2 / g, more preferably 1.0~200m 2 / g, most preferably 2.0 to 150 m 2 / g.

【0038】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒は、リン含有量、硫黄含有量、ナトリウム含有量
は、前記鉄化合物粒子粉末と同程度である。
In the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention, the phosphorus content, the sulfur content and the sodium content are substantially the same as those of the iron compound particles.

【0039】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒は、前記と同様にしてモノクロロベンゼンと瞬時
に接触させた場合に、当該モノクロロベンゼンの40%
以上を分解でき、且つ、15%以上を二酸化炭素に転化
できる活性を有することが好ましい。より好ましくは、
モノクロロベンゼンの分解活性が45%以上、二酸化炭
素への転化活性が20%以上である。
The composite catalyst for decomposing an organohalogen compound according to the present invention, when it is brought into contact with monochlorobenzene instantaneously in the same manner as described above, is 40% of the monochlorobenzene.
It is preferable to have an activity capable of decomposing the above and converting 15% or more to carbon dioxide. More preferably,
Monochlorobenzene has a decomposition activity of 45% or more, and a conversion activity to carbon dioxide is 20% or more.

【0040】モノクロロベンゼンの分解活性が40%未
満、又は、二酸化炭素への転化活性が15%未満の場合
には、本発明の効果が得られない。
When the activity of decomposing monochlorobenzene is less than 40% or the activity of converting carbon dioxide to carbon dioxide is less than 15%, the effect of the present invention cannot be obtained.

【0041】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒には、必要に応じてアミン化合物を担持させるこ
とができる。アミン化合物を担持させることによってダ
イオキシン類を吸着しやすくなり、分解効率が向上す
る。
An amine compound can be supported on the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention, if necessary. By supporting an amine compound, dioxins are easily adsorbed, and the decomposition efficiency is improved.

【0042】本発明におけるアミン化合物としては、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアル
キルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン等のアルカノールアミン、アニリン等の環式アミンな
どの1種又は2種以上を用いることができる。
As the amine compound in the present invention, one or more of alkylamines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine, alkanolamines such as triethanolamine and diethanolamine, and cyclic amines such as aniline can be used. .

【0043】本発明における前記アミン化合物は、沸点
が150℃以上のものが好ましい。沸点が150℃未満
であると、有機ハロゲン化合物との処理時に揮発しやす
く、担持させた効果が得られない。
The amine compound in the present invention preferably has a boiling point of 150 ° C. or higher. If the boiling point is less than 150 ° C., the organic compound is easily volatilized during the treatment with the organic halogen compound, and the effect of supporting the compound cannot be obtained.

【0044】本発明における前記アミン化合物の担持量
は、0.01〜10重量%が好ましく、より好ましくは
0.05〜8重量%、最も好ましくは0.1〜5重量%
である。0.01重量%以下の場合には、有機ハロゲン
化合物分解の促進効果が小さく、10重量%を超える場
合には、本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複合触
媒自体の分解活性を低下させる。
The loading amount of the amine compound in the present invention is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 8% by weight, and most preferably 0.1 to 5% by weight.
It is. When the content is 0.01% by weight or less, the effect of promoting the decomposition of the organic halogen compound is small, and when it exceeds 10% by weight, the decomposition activity of the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention itself is reduced.

【0045】本発明に係るアミン化合物を担持させた有
機ハロゲン化合物分解用複合触媒は、空気中にて300
℃で60分間熱処理した当該複合触媒粉末50mgを、
パルス式触媒反応装置を用いて、300℃の温度の不活
性ガス雰囲気中にて、5.0×10−7molのモノク
ロロベンゼンと、SV=150000h−1の条件で瞬
時に接触させた場合に、当該モノクロロベンゼンの60
%以上を分解でき、且つ、15%以上を二酸化炭素に転
化できる活性を有することが好ましく、より好ましくは
モノクロロベンゼンの分解活性が65%以上、二酸化炭
素への転化活性が20%以上である。
The composite catalyst for decomposing an organic halogen compound supporting an amine compound according to the present invention is obtained by
50 mg of the composite catalyst powder heat-treated at 60 ° C. for 60 minutes,
When a pulse-type catalytic reactor is used to instantaneously contact 5.0 × 10 −7 mol of monochlorobenzene in an inert gas atmosphere at a temperature of 300 ° C. under the condition of SV = 150,000 h −1. , 60 of the monochlorobenzene
% Or more, and preferably has an activity of converting 15% or more to carbon dioxide, more preferably 65% or more of monochlorobenzene decomposition activity and 20% or more of conversion activity to carbon dioxide.

【0046】次に、本発明に係る有機ハロゲン化合物分
解用複合触媒の製造法について述べる。
Next, a method for producing the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention will be described.

【0047】先ず、本発明における鉄化合物粒子粉末の
製造方法について述べる。
First, the method for producing the iron compound particles according to the present invention will be described.

【0048】本発明における鉄化合物粒子粉末は周知の
方法で得られる粒子粉末であって、ゲータイト粒子粉末
は、例えば、第一鉄塩と水酸化アルカリ、炭酸アルカリ
又はアンモニアから選ばれる1種又は2種以上とを用い
て反応して得られる鉄の水酸化物や炭酸鉄等の第一鉄含
有沈殿物を含む懸濁液中に空気等の酸素含有ガスを通気
して得ることができる。
The iron compound particles in the present invention are particles obtained by a known method, and the goethite particles are, for example, one or two selected from ferrous salts and alkali hydroxides, alkali carbonates or ammonia. It can be obtained by passing an oxygen-containing gas such as air through a suspension containing a precipitate containing ferrous iron or the like, such as iron hydroxide or iron carbonate, which is obtained by reacting with at least one species.

【0049】また、ヘマタイト粒子粉末は、例えば、前
記ゲータイト粒子粉末を空気中200〜800℃の温度
範囲で加熱脱水処理を行って得ることができ、マグネタ
イト粒子粉末は、前記ヘマタイト粒子粉末を還元性雰囲
気下、300〜600℃で加熱還元して得ることができ
る。マグヘマイト粒子粉末は、例えば、前記マグネタイ
ト粒子粉末を空気中200〜600℃で加熱酸化して得
ることができる。
The hematite particle powder can be obtained, for example, by subjecting the goethite particle powder to heat dehydration in the temperature range of 200 to 800 ° C. in the air. It can be obtained by heating and reducing at 300 to 600 ° C. in an atmosphere. The maghemite particle powder can be obtained, for example, by heating and oxidizing the magnetite particle powder in air at 200 to 600 ° C.

【0050】本発明における鉄化合物粒子粉末の製造に
あたっては、触媒毒となるリン、硫黄及びナトリウムの
含有量が前記所定量以下となるようにすることが好まし
い。具体的には、第一鉄塩溶液としては、触媒毒となる
リン、硫黄等の含有量が少ないことが好ましい。また、
通常、加熱焼成時の焼結防止処理に用いられるヘキサメ
タリン酸ナトリウムを使用せず、第一鉄原料に由来する
硫酸イオンやアルカリに由来するナトリウムイオンにつ
いては充分な水洗等の精製処理を行うことによりリン、
硫黄及びナトリウムの含有量の低減を図ることが好まし
い。
In the production of the iron compound particles according to the present invention, it is preferable that the contents of phosphorus, sulfur and sodium, which are poisons of the catalyst, are not more than the above-mentioned predetermined amounts. Specifically, the ferrous salt solution preferably has a low content of phosphorus, sulfur and the like, which are poisons for the catalyst. Also,
Normally, without using sodium hexametaphosphate used for sintering prevention treatment at the time of heating and firing, sulfate ions derived from ferrous raw materials and sodium ions derived from alkalis are subjected to purification treatment such as sufficient washing with water. Rin,
It is preferable to reduce the contents of sulfur and sodium.

【0051】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒は、鉄化合物粒子粉末に遷移金属塩溶液を含浸さ
せる含浸法や、鉄化合物粒子粉末を含むスラリーに遷移
金属塩を添加して混合攪拌し、必要によりアルカリ等を
用いてpH値を調整することにより、鉄化合物粒子表面
に遷移金属の水酸化物を被覆する被覆法を用いることが
できる。含浸法においては、含浸させた後、乾燥処理を
行い、必要により更に加熱処理を行った後、粉砕するこ
とが好ましい。被覆法においては、被覆した後、濾別、
乾燥処理を行い、必要により更に加熱処理を行った後、
粉砕することが好ましい。
The composite catalyst for decomposing an organohalogen compound according to the present invention can be prepared by an impregnation method in which a transition metal salt solution is impregnated into iron compound particles, or by adding a transition metal salt to a slurry containing iron compound particles, and mixing and stirring. By adjusting the pH value with an alkali or the like as necessary, a coating method of coating the surface of the iron compound particles with a hydroxide of a transition metal can be used. In the impregnation method, it is preferable that after the impregnation, a drying treatment is performed, and if necessary, a further heat treatment is performed, followed by pulverization. In the coating method, after coating, filtration,
After performing the drying treatment and, if necessary, further performing the heating treatment,
Pulverization is preferred.

【0052】前記複合化処理によって、鉄化合物粒子に
遷移金属の水酸化物及び/又は酸化物微粒子を均一に担
持させることができる。
By the complexing treatment, the transition metal hydroxide and / or oxide fine particles can be uniformly supported on the iron compound particles.

【0053】本発明における鉄化合物粒子粉末と遷移金
属化合物の複合化にあたっても、触媒毒となるリン、硫
黄及びナトリウムの含有量が所定量以下となるようにす
ることが好ましく、具体的には、遷移金属塩としては、
触媒毒となる硫黄等の含有量が少ないものを用いること
が好ましい。また、被覆法においては、遷移金属塩に由
来する硫酸イオンやアルカリに由来するナトリウムイオ
ンについては充分な水洗等の精製処理を行うことにより
リン、硫黄及びナトリウムの含有量の低減を図ることが
好ましい。
In the compounding of the iron compound particles and the transition metal compound in the present invention, it is preferable that the contents of phosphorus, sulfur and sodium, which are poisons of the catalyst, are not more than a predetermined amount. As the transition metal salt,
It is preferable to use a catalyst having a low content of sulfur or the like which is a catalyst poison. Further, in the coating method, it is preferable to reduce the contents of phosphorus, sulfur and sodium by performing purification treatment such as sufficient washing with water for sulfate ions derived from transition metal salts and sodium ions derived from alkali. .

【0054】次に、本発明に係るアミン化合物を担持さ
せた有機ハロゲン化合物分解用複合触媒の担持方法につ
いて述べる。
Next, a method for supporting a composite catalyst for decomposing an organic halogen compound which supports an amine compound according to the present invention will be described.

【0055】アミン化合物による担持は、本発明に係る
有機ハロゲン化合物分解用複合触媒と前記アミン化合物
又は水、アルコールなどの溶媒で溶解したアミン化合物
溶液とをサンドミル、ヘンシェルミキサー及びナウター
ミキサーなどの乾式混合機を用いて混合する方法や、本
発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複合触媒を当該ア
ミン化合物溶液に浸漬させる浸漬法などを用いることが
できる。いずれの方法においても、溶媒を用いた場合は
加熱又は減圧下で溶媒を蒸発するのが望ましい。
The supporting by the amine compound is carried out by a dry method such as a sand mill, a Henschel mixer and a Nauter mixer, wherein the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention and the amine compound or an amine compound solution dissolved in a solvent such as water or alcohol are used. A method of mixing using a mixer, a dipping method of dipping the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention in the amine compound solution, or the like can be used. In any method, when a solvent is used, it is desirable to evaporate the solvent under heating or reduced pressure.

【0056】次に、本発明に係る有機ハロゲン化合物分
解用複合触媒を用いた有機ハロゲン化合物の処理方法つ
いて述べる。
Next, a method for treating an organic halogen compound using the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention will be described.

【0057】有機ハロゲン化合物を含むガス又は固体を
本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複合触媒に接触
させて処理する。処理温度は150〜600℃が好まし
く、より好ましくは200〜600℃である。150℃
未満では本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複合触
媒の分解活性が低く、600℃を超えると本発明に係る
有機ハロゲン化合物分解用複合触媒が熱劣化し、分解活
性が低下してしまう。
The gas or solid containing an organic halogen compound is treated by bringing it into contact with the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention. The treatment temperature is preferably from 150 to 600 ° C, more preferably from 200 to 600 ° C. 150 ° C
If it is less than 1, the decomposition activity of the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention is low, and if it exceeds 600 ° C, the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention is thermally degraded, and the decomposition activity is lowered.

【0058】有機ハロゲン化合物を含むガスと接触させ
る方法としては、有機ハロゲン化合物を含むガス中に粉
末状或いはスラリー状の本発明に係る有機ハロゲン化合
物分解用複合触媒を気流搬送式で添加する方法や、ペレ
ット状の本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複合触
媒を固定床、流動床などの触媒反応器に充填して、有機
ハロゲン化合物を含むガスを流通させる方法がある。
Examples of the method of contacting with a gas containing an organic halogen compound include a method of adding a powdery or slurry-like composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention to a gas containing an organic halogen compound by a pneumatic conveying method. There is a method in which a pellet-shaped composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention is filled in a catalytic reactor such as a fixed bed or a fluidized bed, and a gas containing an organic halogen compound is passed.

【0059】有機ハロゲン化合物を含む固体と接触させ
る方法としては、有機ハロゲン化合物を含む固体と本発
明に係る有機ハロゲン化合物分解用複合触媒とを予め乾
式混合機で混合した後、加熱処理する方法がある。
As a method of contacting with a solid containing an organic halogen compound, there is a method in which a solid containing an organic halogen compound and the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention are mixed in a dry mixer in advance and then heat-treated. is there.

【0060】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒を用いた有機ハロゲン化合物の分解処理によっ
て、例えば電気集じん器方式のごみ焼却施設における集
じん器出口での排ガス中のダイオキシンを、2.0ng
TEQ/Nm以下、好ましくは1.5ngTEQ/N
以下にすることができる。
By the decomposition treatment of the organic halogen compound using the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention, for example, dioxin in the exhaust gas at the outlet of the dust collector in a garbage incineration facility of an electric dust collector system is obtained by: 0ng
TEQ / Nm 3 or less, preferably 1.5 ng TEQ / N
m 3 can be below.

【0061】[0061]

【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は以
下の通りである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A typical embodiment of the present invention is as follows.

【0062】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒の平均粒子径は電子顕微鏡写真から測定した数値
の平均値で示した。また、比表面積はBET法により測
定した値で示した。
The average particle diameter of the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention was shown by the average value of the values measured from an electron micrograph. The specific surface area was indicated by a value measured by the BET method.

【0063】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒に含有されるリン、ナトリウムの含有量は、「誘
導結合プラズマ原子発光分光光度計 SPS−400
0」(セイコー電子工業(株)製)で測定した値で示し
た。
The content of phosphorus and sodium contained in the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention is determined by the inductively coupled plasma atomic emission spectrophotometer SPS-400.
0 "(manufactured by Seiko Denshi Kogyo KK).

【0064】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒に含有される硫黄の含有量は、「炭素−硫黄分析
計 EMIA−2200型」((株)堀場製作所製)に
よって測定した値で示した。
The content of sulfur contained in the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention is shown by a value measured by a “carbon-sulfur analyzer EMIA-2200” (manufactured by HORIBA, Ltd.). .

【0065】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒の触媒特性は、空気中にて、300℃で60分間
熱処理した当該複合触媒50mgをパルス式触媒反応装
置を用いて、300℃の温度の不活性ガス雰囲気中にて
5.0×10−7molのモノクロロベンゼンとSV=
150000h−1の条件で瞬時に接触させた場合に分
解する当該モノクロロベンゼン量と転化して得られた二
酸化炭素量を測定することで評価した。
The catalytic characteristics of the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention are as follows. 50 mg of the composite catalyst heat-treated in air at 300 ° C. for 60 minutes is measured at a temperature of 300 ° C. using a pulse type catalytic reactor. 5.0 × 10 −7 mol of monochlorobenzene and SV = in an inert gas atmosphere
It was evaluated by measuring the amount of monochlorobenzene which decomposes when contacted instantaneously under the condition of 150,000 h -1 and the amount of carbon dioxide obtained by conversion.

【0066】本発明に係るアミン化合物を担持させた有
機ハロゲン化合物分解用複合触媒の触媒特性も、前記と
同じ手法にて測定することで評価した。
The catalytic properties of the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound carrying an amine compound according to the present invention were also evaluated by measuring the same in the same manner as described above.

【0067】前記パルス式触媒反応装置は、リアクター
部とガスクロマトグラフィー質量分析計部からなり、ガ
スクロマトグラフィー質量分析計部は、「ガスクロマト
グラフィー質量分析計 GC/MSQP−5050」
((株)島津製作所製)である。
The above-mentioned pulse type catalytic reactor comprises a reactor section and a gas chromatography mass spectrometer section, and the gas chromatography mass spectrometer section is composed of “gas chromatography mass spectrometer GC / MSQP-5050”.
(Manufactured by Shimadzu Corporation).

【0068】なお、前記触媒特性の評価法は、Kobe
sらの文献(R.J.Kobes,et al J.A
m.Chem.Soc.,77,5860(195
5))や、日本化学会編「実験化学講座11 反応と速
度」(丸善、東京(1993))を参考にして行った。
The method for evaluating the above-mentioned catalyst characteristics is described in Kobe
et al. (RJ Kobes, et al JA).
m. Chem. Soc. , 77, 5860 (195)
5)) and “Reaction and Rate of Experimental Chemistry Lecture 11” edited by The Chemical Society of Japan (Maruzen, Tokyo (1993)).

【0069】<鉄化合物粒子粉末>鉄化合物粒子粉末と
して、ゲータイト粒子粉末(粒子形状:紡錘状、平均粒
子径0.25μm、リン含有量0.005重量%、硫黄
含有量0.05重量%、ナトリウム含有量0.10重量
%、BET比表面積85m/g)を用いた。
<Iron Compound Particle Powder> As iron compound particle powder, goethite particle powder (particle shape: spindle shape, average particle size 0.25 μm, phosphorus content 0.005% by weight, sulfur content 0.05% by weight, A sodium content of 0.10% by weight and a BET specific surface area of 85 m 2 / g) were used.

【0070】前記ゲータイト粒子粉末は、前記評価法に
よれば、モノクロロベンゼンの分解率は25%であり、
二酸化炭素への転化率が6%であった。
According to the evaluation method, the goethite particle powder has a decomposition rate of monochlorobenzene of 25%,
The conversion to carbon dioxide was 6%.

【0071】<複合触媒の製造>前記ゲータイト粒子粉
末1.5kgと水1.5lとを双腕式ニーダーで室温に
て10分間、混合を行いペースト状とし、該ペーストに
Coの硝酸塩を該ゲータイト粒子粉末中の鉄元素に対し
て1モル%となるよう添加し、引き続き双腕式ニーダー
中で室温にて20分間混合を行った後、70℃で一昼夜
乾燥させ、次いで、300℃で60分間熱処理を行った
後、粉砕を行い、本発明に係る有機ハロゲン化合物分解
用複合触媒を得た。
<Production of Composite Catalyst> 1.5 kg of the goethite particle powder and 1.5 l of water were mixed in a double-arm kneader at room temperature for 10 minutes to form a paste, and the nitrate of Co was added to the paste. It was added so as to be 1 mol% with respect to the iron element in the particle powder, followed by mixing at room temperature for 20 minutes in a double-arm kneader, followed by drying at 70 ° C all day and night, and then at 300 ° C for 60 minutes. After the heat treatment, pulverization was performed to obtain a composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention.

【0072】ここに得られた複合触媒は、平均粒子径
0.25μmの紡錘状粒子であり、コバルトの担持量は
Feに対して1.0モル%であり、リン含有量0.00
5重量%、硫黄含有量0.05重量%、ナトリウム含有
量0.10重量%であり、BET比表面積値が120m
/gであり、300℃でのモノクロロベンゼンの分解
率は60%であり、二酸化炭素の転化率は24%であっ
た。
The composite catalyst obtained here was spindle-shaped particles having an average particle diameter of 0.25 μm, the supported amount of cobalt was 1.0 mol% with respect to Fe, and the phosphorus content was 0.00
5% by weight, sulfur content 0.05% by weight, sodium content 0.10% by weight, and a BET specific surface area of 120 m
A 2 / g, the decomposition rate of monochlorobenzene at 300 ° C. is 60%, conversion of carbon dioxide was 24%.

【0073】<ダイオキシンの分解試験>本試験に用い
た間欠運転型ごみ焼却施設の模式図を図1に示す。同図
において、1はごみホッパ、2は焼却炉、3は燃焼室、
4は助燃バーナ口、5はガス冷却室、6は空気予熱器、
7は有機ハロゲン化合物分解用複合触媒供給用ブロワ、
8は有機ハロゲン化合物分解用複合触媒等供給タンク、
9は電気集じん器、10は誘引送風機、11は煙突、1
2は押込送風機、13は煙道、14〜17は有機ハロゲ
ン化合物分解用複合触媒等供給口である。
<Dioxin Decomposition Test> FIG. 1 is a schematic diagram of the intermittently operating waste incineration facility used in this test. In the figure, 1 is a waste hopper, 2 is an incinerator, 3 is a combustion chamber,
4 is an auxiliary burner port, 5 is a gas cooling chamber, 6 is an air preheater,
7 is a blower for supplying a composite catalyst for decomposing an organic halogen compound,
8 is a supply tank for a composite catalyst for decomposing an organic halogen compound,
9 is an electric dust collector, 10 is an induction blower, 11 is a chimney, 1
Reference numeral 2 denotes a forced air blower, 13 denotes a flue, and 14 to 17 denote supply ports for a composite catalyst for decomposing an organic halogen compound.

【0074】燃焼室3には焼却炉の炉床等から、ごみの
完全燃焼に必要な理論空気量の1.5〜3.5倍程度の
燃焼空気を供給する。該燃焼空気は、押込送風機12に
よって空気を吸入し、空気予熱器6によって加温された
空気を用いる。また燃焼室3には助燃バーナ口4が設け
られている。本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒及び酸性ガス中和剤(消石灰等)は、供給口14
〜17等から気流搬送で供給する。
The combustion chamber 3 is supplied with combustion air from the hearth of an incinerator, which is about 1.5 to 3.5 times the theoretical air amount required for complete combustion of the refuse. As the combustion air, air is sucked in by a forced air blower 12 and air heated by an air preheater 6 is used. The combustion chamber 3 is provided with an auxiliary burner port 4. The composite catalyst for decomposing an organic halogen compound and the acid gas neutralizer (eg, slaked lime) according to the present invention are supplied to the supply
To 17 and so on.

【0075】上記の間欠運転型ごみ焼却施設(1日16
時間運転でごみ焼却能力が1日30トン)において、乾
燥ごみに対して0.25重量%のここに得た本発明に係
る有機ハロゲン化合物分解用複合触媒を空気輸送により
供給口16(排ガス温度262℃)から焼却炉の立ち上
げ時から定常運転時及び立ち下げ時までの16時間噴霧
添加した。また、乾燥ごみに対して0.50重量%の消
石灰粉末(宇部マテリアルズ(株)製 JIS特号、平
均粒径D505.7μm、BET比表面積13.7m
/g)を空気輸送により供給口17から同様に焼却炉の
立ち上げ時から定常運転時及び立ち下げ時までの16時
間噴霧添加した(有機ハロゲン化合物分解用複合触媒と
消石灰との合計で、乾燥ごみに対して0.75重量%と
なる)。
The intermittent operation type waste incineration facility (16 per day)
At hourly operation, the incineration capacity is 30 tons / day, and 0.25% by weight of the obtained composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention is supplied to the supply port 16 (exhaust gas temperature) by pneumatic transportation with respect to dry waste. 262 ° C.), and spray-added for 16 hours from the start-up of the incinerator to the steady operation and the start-up. Also, 0.50% by weight of slaked lime powder based on dry garbage (JIS special name, manufactured by Ube Materials Co., Ltd., average particle size D 50 5.7 μm, BET specific surface area 13.7 m 2)
/ G) by pneumatic transport from the supply port 17 in the same manner as above for 16 hours from the start-up of the incinerator to the steady operation and the start-up of the incinerator (total of the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound and slaked lime, 0.75% by weight based on refuse).

【0076】ダイオキシン含有量は、電気集じん器9の
出口で採取した排ガスと電気集じん器下の飛灰について
測定した。ダイオキシンの測定分析は、「廃棄物処理に
おけるダイオキシン類標準測定分析マニュアル」(平成
9年2月 厚生省生活衛生局水道環境部環境整備係制
定)に従って行った。
The dioxin content was measured on the exhaust gas collected at the outlet of the electrostatic precipitator 9 and on fly ash under the electric precipitator. The measurement and analysis of dioxins were carried out in accordance with the "Standard Manual for Analysis and Measurement of Dioxins in Waste Disposal" (established in February 1997 by the Ministry of Health and Welfare, Health and Welfare Bureau, Water Supply Environment Department, Environment Improvement Section).

【0077】電気集じん器出口の排ガス中のダイオキシ
ン濃度は0.63ngTEQ/Nm であり、電気集じ
ん器によって捕集した飛灰中のダイオキシン濃度は2.
4ngTEQ/gであった。
Dioxy in exhaust gas at the outlet of an electrostatic precipitator
Concentration is 0.63 ng TEQ / Nm 3And electricity collection
The dioxin concentration in the fly ash collected by the sprayer is 2.
It was 4 ng TEQ / g.

【0078】なお、ブランク試験として、前記ゲータイ
ト粒子粉末及び消石灰を添加した場合の焼却炉の運転、
並びに消石灰のみを添加した場合の焼却炉の運転を同様
にして行い、その電気集じん器出口の排ガス中と飛灰中
のダイオキシン濃度を測定した。
As a blank test, the operation of the incinerator when the goethite particle powder and slaked lime were added,
The operation of the incinerator when only slaked lime was added was performed in the same manner, and the dioxin concentrations in the exhaust gas and fly ash at the outlet of the electric precipitator were measured.

【0079】電気集じん器出口の排ガス中のダイオキシ
ン濃度は、ゲータイト粒子粉末を添加した場合には2.
0ngTEQ/Nm、消石灰のみ添加した場合には1
5ngTEQ/Nmであった。また、電気集じん器で
捕集した飛灰中のダイオキシン濃度はゲータイト粒子粉
末を添加した場合には6.3ngTEQ/g、消石灰の
み添加した場合には22ngTEQ/gであった。
The dioxin concentration in the exhaust gas at the outlet of the electrostatic precipitator is 2.
0ngTEQ / Nm 3 , 1 when only slaked lime is added
It was 5ngTEQ / Nm 3. The dioxin concentration in fly ash collected by the electrostatic precipitator was 6.3 ng TEQ / g when goethite particles were added, and 22 ng TEQ / g when only slaked lime was added.

【0080】[0080]

【作用】本発明において重要な点は、本発明に係る有機
ハロゲン化合物分解用複合触媒を用いることで、有機ハ
ロゲン化合物を効果的に分解できるという点である。
An important point of the present invention is that the organic halogen compound can be decomposed effectively by using the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention.

【0081】本発明者は、有機ハロゲン化合物を効果的
に分解できる理由として、鉄化合物粒子粉末自体の有機
ハロゲン化合物の酸化分解能が優れていること、鉄化合
物粒子粉末の表面に担持された遷移金属化合物微粒子に
よって酸化分解反応の反応速度が高められたこと及び鉄
化合物粒子粉末と遷移金属化合物が接触していることと
によって有機ハロゲン化合物が効果的に分解できたもの
と考えている。
The present inventor believes that the reason why the organic halide compound can be decomposed effectively is that the iron compound particle powder itself has an excellent ability to oxidize the organic halogen compound, and the transition metal supported on the surface of the iron compound particle powder. It is considered that the organic halogen compound could be effectively decomposed by the fact that the reaction rate of the oxidative decomposition reaction was increased by the compound fine particles and that the iron compound particle powder was in contact with the transition metal compound.

【0082】また、アミン化合物を担持させた場合に
は、担持されているアミン化合物によって有機ハロゲン
化合物の吸着反応が促進されたこと及び鉄化合物粒子粉
末とアミン化合物が接触していることとによって、吸着
された有機ハロゲン化合物の鉄化合物粒子粉末による分
解反応が促進されているものと考えている。また、アミ
ン化合物は有機ハロゲン化合物を吸着すると共に、有機
ハロゲン化合物の脱塩素反応も生じているものと考えて
いる。
When the amine compound is carried, the adsorption reaction of the organic halogen compound is promoted by the carried amine compound, and the iron compound particle powder and the amine compound are in contact with each other. It is considered that the decomposition reaction of the adsorbed organic halogen compound by the iron compound particle powder is promoted. It is considered that the amine compound adsorbs the organic halogen compound and also causes a dechlorination reaction of the organic halogen compound.

【0083】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒は、クロロベンゼンの分解率が向上するととも
に、二酸化炭素への転化率が向上しているので、当該複
合触媒を使用することによって焼却炉から排出される排
ガス中の有機ハロゲン化合物を効率よく低減できるとと
もに、完全酸化分解が促進されて、飛灰中の有機ハロゲ
ン化合物についてもより低減することが可能となった。
The composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention has an improved rate of decomposition of chlorobenzene and an improved conversion rate to carbon dioxide. The organic halogen compounds in the exhaust gas to be discharged can be efficiently reduced, and complete oxidative decomposition is promoted, so that the organic halogen compounds in fly ash can be further reduced.

【0084】[0084]

【実施例】次に、本発明の実施例及び比較例を挙げる。Next, examples and comparative examples of the present invention will be described.

【0085】<鉄化合物粒子粉末1〜7>鉄化合物粒子
粉末1〜7を用意した。各鉄化合物粒子粉末の諸特性を
表1に示す。
<Iron Compound Particle Powders 1 to 7> Iron compound particle powders 1 to 7 were prepared. Table 1 shows the properties of each iron compound particle powder.

【0086】[0086]

【表1】 [Table 1]

【0087】実施例1〜4、比較例1:鉄化合物粒子粉
末の種類及び遷移金属元素の種類及び担持量を種々変化
させた以外は前記発明の実施形態と同様にして本発明に
係る有機ハロゲン化合物分解用複合触媒及び比較用触媒
を得た。
Examples 1 to 4, Comparative Example 1: The organic halogen according to the present invention in the same manner as in the embodiment of the present invention except that the type of iron compound particles and the type and amount of the transition metal element were variously changed. A composite catalyst for compound decomposition and a catalyst for comparison were obtained.

【0088】得られた複合触媒の諸特性を表2に示す。Table 2 shows various properties of the obtained composite catalyst.

【0089】実施例5:鉄化合物1に前記発明の実施の
形態と同様にして1.0モル%のコバルト化合物を担持
した複合触媒を300℃で60分熱処理したもの1.5
kgとトリエタノールアミン15g(該複合触媒に対し
て1.0wt%)とをヘンシェルミキサーで50℃にて
乾式混合(1440rpm、5min)を行い、トリエ
タノールアミンを担持した複合触媒を得た。
Example 5: A composite catalyst in which 1.0 mol% of a cobalt compound was supported on iron compound 1 in the same manner as in the embodiment of the present invention, and heat-treated at 300 ° C. for 60 minutes.
kg and 15 g of triethanolamine (1.0 wt% with respect to the composite catalyst) were dry-mixed (1440 rpm, 5 min) at 50 ° C. with a Henschel mixer to obtain a composite catalyst supporting triethanolamine.

【0090】得られた複合触媒の諸特性を表2に示す。Table 2 shows the properties of the obtained composite catalyst.

【0091】実施例6〜8、比較例2:鉄化合物粒子粉
末、担持させる遷移金属複合触媒の種類及び担持量、ア
ミン化合物の種類及び担持量を種々変化させた以外は前
記実施例5と同様にしてアミン化合物で担持した複合触
媒を得た。
Examples 6 to 8 and Comparative Example 2: Same as Example 5 except that the iron compound particles, the type and amount of the transition metal composite catalyst to be supported, and the type and amount of the amine compound were variously changed. Thus, a composite catalyst supported by an amine compound was obtained.

【0092】得られた複合触媒の諸特性を表2に示す。Table 2 shows the properties of the obtained composite catalyst.

【0093】なお、比較例3、4については、鉄化合物
粒子粉末の代わりに、それ自体には触媒活性のないシリ
カゲルを用いて調製した複合触媒とした。当該複合触媒
の諸特性を表2に示す。
In Comparative Examples 3 and 4, composite catalysts prepared using silica gel having no catalytic activity itself were used instead of the iron compound particles. Table 2 shows various characteristics of the composite catalyst.

【0094】[0094]

【表2】 [Table 2]

【0095】<有機ハロゲン化合物の分解試験> 使用例1〜6、比較使用例1〜6:パルス式触媒反応装
置を用いて、各触媒50mgと5.0×10−7mol
の各種有機ハロゲン化合物とを不活性ガス雰囲気中にて
300℃の温度においてSV=150000h−1の条
件で瞬時に接触させた場合に分解する該有機ハロゲン化
合物量を測定することで複合触媒の触媒特性を示した。
<Decomposition Test of Organic Halogen Compounds> Use Examples 1 to 6, Comparative Use Examples 1 to 6: 50 mg of each catalyst and 5.0 × 10 −7 mol using a pulse type catalytic reactor.
The catalyst of the composite catalyst is determined by measuring the amount of the organic halogen compound which decomposes when it is instantaneously brought into contact with various organic halogen compounds under the condition of SV = 150,000 h -1 at a temperature of 300 ° C. in an inert gas atmosphere. The characteristics were shown.

【0096】尚、有機ハロゲン化合物の分解率は下記数
2で示した値である。
The decomposition rate of the organic halogen compound is a value shown by the following equation (2).

【0097】[0097]

【数2】有機ハロゲン化合物分解率[%]=[1−(反
応後有機ハロゲン化合物検出量/反応前有機ハロゲン化
合物注入量)]×100
## EQU2 ## Decomposition rate of organic halogen compound [%] = [1- (detected amount of organic halogen compound after reaction / injected amount of organic halogen compound before reaction)] × 100

【0098】有機ハロゲン化合物の分解試験の結果を表
3に示す。
Table 3 shows the results of the decomposition test of the organic halogen compound.

【0099】[0099]

【表3】 [Table 3]

【0100】[0100]

【発明の効果】本発明に係る有機ハロゲン化合物分解触
媒は、有機ハロゲン化合物分解活性の高い酸化鉄触媒
に、分解を促進する遷移金属化合物、必要に応じてアミ
ン化合物を担持させているため、効率よく有機ハロゲン
化合物を分解することができる。
The catalyst for decomposing an organic halogen compound according to the present invention has a high efficiency because a transition metal compound which promotes decomposition and, if necessary, an amine compound are supported on an iron oxide catalyst having a high activity for decomposing an organic halogen compound. Can decompose organic halogen compounds well.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明におけるごみ焼却施設の模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view of a waste incineration facility according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ごみホッパ 2:焼却炉 3:燃焼室 4:助燃バーナ口 5:ガス冷却室 6:空気予熱器 7:触媒等供給用ブロワ 8:触媒等供給タンク 9:集じん器 10:誘引送風機 11:煙突 12:押込送風機 13:煙道 14〜17:複合触媒等添加供給口 1: Waste hopper 2: Incinerator 3: Combustion chamber 4: Burner burner port 5: Gas cooling chamber 6: Air preheater 7: Blower for supplying catalyst etc. 8: Supply tank for catalyst etc. 9: Dust collector 10: Induction blower 11 : Chimney 12 : Indentation blower 13 : Flue 14-17 : Addition supply port for composite catalyst

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07B 35/06 B01J 23/84 311A 37/06 23/74 321A C07D 319/24 23/84 301A (72)発明者 沖田 朋子 広島県大竹市明治新開1番4 戸田工業株 式会社大竹創造センター内 Fターム(参考) 4D048 AA11 AB03 BA08Y BA23Y BA28Y BA36X BA37X BA38X BA41X BB01 4G069 AA02 AA03 AA08 BA21A BB04B BC51A BC54A BC62A BC66A BC66B BC67B BC68A BD01A BD04A BD06A CA02 CA10 CA19 DA05 EA01X EA01Y FA02 FB14 4H006 AA05 AC13 AC26 BA10 BA16 BA19 BA20 BA21 BA29 BA30 BA51 BA81 BA82 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C07B 35/06 B01J 23/84 311A 37/06 23/74 321A C07D 319/24 23/84 301A (72) Inventor Tomoko Okita 1-4, Meiji-Shinkai, Otake City, Hiroshima Prefecture F-term in the Otake Creation Center of Toda Kogyo Co., Ltd. BC68A BD01A BD04A BD06A CA02 CA10 CA19 DA05 EA01X EA01Y FA02 FB14 4H006 AA05 AC13 AC26 BA10 BA16 BA19 BA20 BA21 BA29 BA30 BA51 BA81 BA82

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平均粒子径0.01〜2.0μmであっ
てリン含有量が0.02重量%以下、硫黄含有量が0.
3重量%以下、ナトリウム含有量が0.3重量%以下で
ある含水酸化鉄粒子粉末又は酸化鉄粒子粉末の各粒子表
面にNi、Mn、Co、Zr及びVから選ばれる1種以
上の遷移金属化合物をFeに対して1〜30モル%担持
させたことを特徴とする有機ハロゲン化合物分解用複合
触媒。
An average particle size of 0.01 to 2.0 μm, a phosphorus content of 0.02% by weight or less, and a sulfur content of 0.1 to 2.0% by weight.
One or more transition metals selected from Ni, Mn, Co, Zr, and V on the surface of each of the iron oxide-containing particles or the iron oxide particles having a sodium content of 3% by weight or less and a sodium content of 0.3% by weight or less. A composite catalyst for decomposing an organic halogen compound, wherein the compound is supported in an amount of 1 to 30 mol% based on Fe.
【請求項2】 請求項1記載の有機ハロゲン化合物分解
用複合触媒に0.01〜10重量%のアミン化合物を担
持させたことを特徴とする有機ハロゲン化合物分解用複
合触媒。
2. A composite catalyst for decomposing an organic halogen compound, wherein the composite catalyst for decomposing an organic halogen compound according to claim 1 carries 0.01 to 10% by weight of an amine compound.
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