JP2008142696A

JP2008142696A - フッ素含有化合物ガス分解用担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒及び当該触媒を用いたフッ素化合物含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの分解方法

Info

Publication number: JP2008142696A
Application number: JP2007182391A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Kanaki; 朝則叶木; Takehisa Tsunoda; 剛久角田; Masao Miura; 正男三浦; Takashi Yoshida; 吉田　　隆; Shizuo Tokuura; 静男徳浦; Norimichi Minemura; 則道嶺村; Takashi Atoguchi; 隆後口; Tetsuo Shimano; 哲郎島野
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】簡便な方法により利用可能な、フッ素含有化合物ガスの分解性能が高いフッ素含有化合物ガスの分解用触媒；及びフッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法を提供する。
【解決手段】硫酸ジルコニウム（II）、アルコール及び担体の混合物からアルコールを留去し、次いで、これを焼成することによって得られるフッ素含有化合物ガス分解用担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒；並びにフッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法であって、上記の担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒の存在下、フッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガス、分子状酸素含有ガス及び水を加熱することによりフッ素含有化合物ガスを分解及び／又は酸化処理する工程を含む方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、地球温暖化やオゾン層破壊の原因となるフッ素含有化合物ガス（例えば、フッ化炭素、フッ化窒素、フッ化硫黄等のパーフルオロカーボンやフロン等）の新規な分解用触媒、並びにそれを用いたフッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法に関する。

従来、フッ素含有化合物ガス分解用触媒としては、例えば、アルミニウムを主成分とする酸化物に、ニッケルや亜鉛等の遷移金属を混錬させて調製した触媒（例えば、特許文献１参照）、タングステン及びジルコニウムを含浸担持させた触媒（例えば、特許文献２参照）、並びにアルミニウム酸化物及びジルコニウム酸化物からなる複合酸化物にタングステンを加えた触媒（例えば、特許文献３参照）が知られている。これらの触媒はいずれもテトラフルオロメタン、ヘキサフルオロエタン等のパーフルオロカーボンの分解触媒として活性を示すことが示されている。しかしながら、これらの触媒は、いずれもアルミナゾルやベーマイト等の非固形のものを出発原料として用いており、これらを乾燥、焼成、粉砕、混錬等の処理をした後、更に圧縮成形するという煩雑な工程が触媒の製造には必要である上に、これら触媒の分解性能は不十分であるという問題点があり、工業的に好適なフッ素含有化合物ガス分解用触媒としては満足できるものではなかった。

一方、フッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法としては、例えば、フッ素含有化合物ガスを含む排ガス中に含まれる粉体成分及び水溶性成分及び加水分解性成分の少なくともひとつを除去し、次いで、該排ガスを接触補助手段を有する過熱酸化分解処理部に導入し、酸素を添加して加熱することにより前記フッ素含有化合物を分解又は酸化処理し、次いで、前記分解又は酸化処理した排ガス中よりフッ素含有化合物の分解の際に生成する酸性ガスの除去を行う方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。しかしながら、この方法では、接触補助手段を有する過熱酸化分解処理部が必須であるために、処理装置全体が大きくなる上に、加熱するのに要する電力量が過多となる等、工業的に好適な方法ではなかった。

また、フッ素含有化合物ガスを含む排ガスの別の処理方法としては、例えば、１段目工程で当該被処理ガスを、アルミナ−ジルコニウム複合酸化物の担体にタングステンの酸化物を担持させた触媒の存在下で水と反応させ、次に２段目工程において、水酸化カルシウムと反応させる方法が開示されている（例えば、特許文献５参照）。しかしながら、この方法でも、処理するための触媒の能力が低いために、十分にフッ素含有化合物ガスを除去するに至っていなかった。
このような理由から、簡便な方法により利用可能な、フッ素含有化合物ガスの分解性能が高い分解用触媒；及び工業的に好適なフッ素含有化合物ガスの処理方法又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法の開発が求められていた。
特許第3368820号公報特開2005-230609号公報特開2005-169325号公報特許第3737082号公報特開2005-230609号公報

本発明の課題は、上記問題点を解決し、簡便な方法により利用可能な、フッ素含有化合物ガスの分解性能が高いフッ素含有化合物ガスの分解用触媒；及び工業的に好適なフッ素含有化合物ガスの処理方法又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法を提供することにある。

本発明の課題は、硫酸ジルコニウム（II）、アルコール及び担体の混合物からアルコールを留去し、次いで、これを焼成することによって得られるフッ素含有化合物ガス分解用担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒によって解決される。
本発明の課題はまた、上記の担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒を用いたフッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法であって、上記の担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒の存在下、フッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガス、分子状酸素含有ガス及び水を加熱することによりフッ素含有化合物ガスを分解及び／又は酸化処理する工程を含む方法によって解決される。

本発明により、地球温暖化の原因となるフッ素含有化合物ガス（例えば、フッ化炭素、フッ化窒素、フッ化硫黄等のパーフルオロカーボンやフロン）に対して高い分解性能を有するとともに、簡便な方法で製造することができる新規な分解用触媒、及び工業的に好適なフッ素含有化合物ガスの処理方法又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法を提供することができる。

本発明のフッ素含有化合物ガス分解用担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒（以下、分解触媒と称する。）は、担体に担持された、硫黄含有ジルコニウム酸化物であり、このような触媒としては、硫酸ジルコニウム（II）、アルコール及び担体の混合物からアルコールを留去し、次いで、これを焼成することによって得られる触媒を用いることができる。
本発明の分解触媒合成において使用する硫酸ジルコニウム（II）は、市販品をそのまま使用でき、無水品でも含水品でも構わない。

本発明の分解触媒合成において使用するアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、t-ブチルアルコール等の炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖状脂肪族アルコールが挙げられるが、好ましくはメタノール、エタノール、更に好ましくはメタノールが使用される。なお、これらのアルコールは、単独又は二種以上を混合して使用しても良く、水を含有していても良い。

前記アルコールの使用量は、硫酸ジルコニウム１ｇに対して、好ましくは２０〜５００ｇ、更に好ましくは８０〜３２０ｇである。

本発明の分解触媒合成において使用する担体としては、触媒を担持するのに通常用いられる任意の担体を用いることができる。このような担体としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、バナジニア、カルシア、マグネシア、酸化クロム、酸化ニオブ、酸化ガリウム、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、酸化ホウ素、酸化鉄、酸化コバルト、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化タングステン、活性炭、炭化硅素、窒化硅素、窒化ホウ素、Ｙ型ゼオライト、ＺＳＭ−５型ゼオライト、モルデナイト、ベータ型ゼオライト、ＳＡＰＯ型ゼオライト、ＡＬＰＯ型ゼオライト、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリマー（例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン等）を加熱処理して得られる炭化材料等が挙げられるが、好ましくはアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、特に好ましくはアルミナが使用される。なお、担体は、単独又は二種以上を混合して使用しても良く、担体の形状は特に制限されず、例えば、粉状、粒状、ビーズ状、ハニカム状、平膜状、中空糸状等の形態が使用できる。このような担体としては、特に好ましくはビーズ状アルミナを用いることができる。また、これらの担体は、予め焼成しておいても良い。当該担体の比表面積は、強度不足や過度な粉化等の問題が生じなければ特に上限は制限されず、好ましくは０．１m²/g以上、更に好ましくは１m²/g以上である。

前記担体の使用量は、硫酸ジルコニウム１ｇに対して、好ましくは０．１〜２０００ｇ、更に好ましくは０．５〜１０００ｇである。

本発明の分解触媒合成は、例えば、硫酸ジルコニウム、担体及びアルコールを混合して混合物を得、必要に応じて２５〜１１０℃、好ましくは６０〜８０℃で加熱攪拌させた後、常圧又は減圧下で混合物からアルコールを留去してジルコニウム酸化物ゾルを製造し、これを焼成する等の方法によって行われる。その際の焼成温度は、好ましくは１００〜９００℃、更に好ましくは３００〜７００℃であり、圧力は特に制限されない。

フッ素化合物含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法
上記のような方法で調製することができる本発明のフッ素含有化合物ガス分解用担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒を用いて、以下の方法によりフッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスを有効に分解及び／又は酸化することができる（以下、分解及び／又は酸化処理工程と称する）。

本発明の分解及び／又は酸化処理工程は、担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒の存在下、フッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガス、分子状酸素含有ガス及び水を加熱することによりフッ素含有化合物ガスを分解及び／又は酸化処理する方法、より具体的には、例えば、前記触媒に、フッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガス（窒素等の不活性ガスで希釈されていても良い）、分子状酸素含有ガス（例えば、空気等）及び水の混合ガスをキャリアーガスに同伴させて反応器に供給する等の方法によって行うことができる。その際の分解反応温度は、好ましくは１００〜９００℃、更に好ましくは３００〜７００℃であり、反応圧力は好ましくは１０〜５００kPa、更に好ましくは５０〜２００kPaである。なお、供給ガス中に、分子状ハロゲンガスやハロゲン化水素等が混入していても構わない。

本発明の分解及び／又は酸化処理工程において分解及び／又は酸化することができるフッ素含有化合物ガスとしては、フッ素原子を含有する炭化水素化合物ガスを挙げることができ、例えば、モノフルオロメタン、ジフルオロメタン、トリフルオロメタン、テトラフルオロメタン、モノクロロトリフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロモノフルオロメタン、ヘキサフルオロエタン、モノクロロペンタフルオロエタン、ヘキサフルオロエタン、テトラフルオロエチレン、ジクロロテトラフルオロエタン、トリクロロトリフルオロエタン、オクタフルオロプロパン、ヘキサフルオロプロペン、デカフルオロブタン、オクタフルオロブテン、デカフルオロペンテン、ジフルオロカルボニル等のフッ化炭素類；トリフルオロアンモニア等のフッ化窒素類；サルファーヘキサフルオライド、ジフルオロスルホキシド等のフッ化硫黄類；テトラフルオロシラン等のフッ化ケイ素類；ジフルオロエーテル等のフッ化酸素類が挙げられる。なお、これらのフッ素含有化合物ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスで希釈されていた方が望ましく、ガスを混合する前から希釈する方法や反応器に到達する前にキャリアーガスにより希釈する方法が用いられ、好ましくはフッ素含有化合物ガスを全ガス量に対して3容量％以下に調節して反応器に到達させる。

本発明の分解及び／又は酸化処理工程において使用する分子状酸素含有ガスとしては、例えば、空気が好適に用いられるが、酸素ガスを不活性ガスにて濃度５〜５０容量％に調整したものを用いても良い。

前記分子状酸素含有ガス中の酸素の量は、フッ素含有化合物ガス中の炭素原子及び一酸化炭素を、実質的に完全に二酸化炭素に変換するに十分な量であれば特に制限されないが、フッ素含有化合物ガス中の炭素原子１モルに対して、好ましくは１〜１０モル、更に好ましくは２〜８モルである。

本発明の分解及び／又は酸化処理工程において使用する水の量は、分解及び／又は酸化反応で発生する分子状ハロゲンガスを除去できる量ならば特に制限されないが、フッ素含有化合物ガス中のハロゲン原子１モルに対して、好ましくは１〜１０モル、更に好ましくは２〜８モルである。なお、水の供給方法は特に限定されず、例えば、マスフコントローラーを用いて液体の水として反応器に供給する方法、サチュレーターを用いてキャリアーガスに同伴させて反応器に供給する方法等が好適に用いられる。

本発明の分解及び／又は酸化処理工程におけるフッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガス（上述のように不活性ガスによって希釈されていてもよい）、分子状酸素含有ガス、及び水を含む混合ガス（キャリアーガスに同伴させていてもよい）の供給速度は、触媒量１リットルに対して、好ましくは１０〜１００００リットルh^-1、更に好ましくは１００〜５０００リットルh^-1である。

本発明の分解及び／又は酸化処理工程において使用するキャリアーガスは、反応に不活性なものならば特に限定されず、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスが使用される。

本発明の分解及び／又は酸化処理工程は、流通式又はバッチ式で行うことができるが、好ましくは流通式で行われる。なお、流通式の場合、固定床又は流動床等のいずれの形態でも構わない。

なお、本発明の分解及び／又は酸化処理工程によってフッ素含有化合物ガスを含む排ガスを処理した場合、フッ素含有化合物ガス以外の排ガス成分として、窒素等の不活性ガス、残留分子状酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、ハロゲン化水素及び水蒸気等が排出されるが、有毒ガスである一酸化炭素、二酸化炭素及びハロゲン化水素は、公知の方法により処理される。

前処理工程
本発明のフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法においては、上述の分解及び／又は酸化処理工程の前に、フッ素含有化合物ガスを含む排ガス中に含まれる粉体成分、水溶性成分及び加水分解性成分から選択される少なくとも１種の成分を除去する「前処理工程」を行うのが好ましい。前処理工程においては、具体的には、排ガス中に含まれる粉体成分、水溶性成分又は加水分解性成分を、水又は吸着剤で処理することにより除去する。前記粉体成分としては、二酸化ケイ素、砒素化合物、鉛化合物等が挙げられ、水溶性成分又は加水分解性成分としては、例えば、テトラハロゲノシラン、ハロゲン分子等が挙げられる。前記吸着剤としては、例えば、ゼオライトや活性炭等の一般的な吸着剤、好ましくはゼオライトを選択することができる。吸着剤及び水の使用量は、フッ素含有化合物ガスを含む排ガスの種類に応じて、適宜決定することができる。例えば、吸着剤及び水は、フッ素含有化合物ガスを含む排ガスの供給速度１０００リットルh^-1に対して、それぞれ好ましくは１〜５００リットル、更に好ましくは、１０〜２００リットルの割合で使用することができる。

なお、前処理工程に使用する装置は、処理する排ガスの成分や粉体の混入状況、或いは工場設備の状況により適切な装置を選定することができる。

前処理工程で処理された排ガスは、配管を通してそのまま次の分解及び／又は酸化処理工程に送ることができる。

後処理工程
本発明のフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法においては、上述の分解及び／又は酸化処理工程の後に、分解及び／又は酸化処理した排ガス中から、フッ素含有化合物の分解及び／又は酸化処理工程で生成する酸性ガス及び二酸化炭素（僅かに一酸化炭素を含むこともある）（分解反応処理によって生じたガス）を除去する後処理工程を更に行うのが好ましい。後処理工程では、排ガス中に含まれる酸性ガス及び二酸化炭素（僅かに一酸化炭素を含むこともある）は、例えば、水、吸着剤、塩基、反応処理剤、又は金属酸化物などの触媒等で処理することにより除去することができる。前記酸性ガスとしては、例えば、フッ化水素、塩化水素等のハロゲン化水素が挙げられる。なかでも酸性ガス及び二酸化炭素は、上記塩基又は上記反応処理剤と反応させて処理することにより中和成分となるために、効率よく除去することができる。

前記吸着剤としては、例えば、ゼオライトや活性炭等の一般的な吸着剤を適宜選択することができる。前記塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物（又はその水溶液）；炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩（又はその水溶液）；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金属炭酸水素塩（又はその水溶液）；水酸化カルシウム（消石灰）、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物（又はその水溶液）；炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムなどのアルカリ土類金属炭酸塩（又はその水溶液）；炭酸水素ストロンチウムなどのアルカリ土類金属炭酸水素塩（又はその水溶液）；アンモニア水等を使用することができる。前記反応処理剤としては、例えば、三酸化二鉄、酸化鉄等を使用することができる。また、前記触媒としては、例えば、一酸化マンガン、二酸化マンガン、酸化第一銅、酸化第二銅、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素等の金属酸化物、好ましくは一酸化マンガン、二酸化マンガン、酸化第二銅、酸化アルミニウム等の金属酸化物を使用することができる。これらの金属酸化物は、単独又は二種以上を混合しても良い。なかでも、水酸化カルシウムなどの塩基、及び三酸化二鉄などの反応処理剤を好ましく用いることができる。
これらの水、吸着剤、塩基、反応処理剤、又は金属酸化物などの触媒の使用量は、処理する排ガスの量及び種類に応じて適宜決定することができる。例えば、水、吸着剤、塩基、反応処理剤、又は金属酸化物などの触媒は、フッ素含有化合物ガスを含む排ガスの供給速度１０００リットルh^-1に対して、好ましくは１〜５００リットル、更に好ましくは、１０〜２００リットルの割合で使用することができる。例えば、フッ素含有化合物ガスを含む排ガスの供給速度１０００リットルh^-1に対して、水は、１００〜２００リットル；吸着剤、塩基及び反応処理剤は、５０〜１５０リットル；そして金属酸化物などの触媒は、１０〜１００リットルの割合で用いることができる。

なお、後処理工程に使用する装置は、処理する排ガスの成分や粉体の混入状況、或いは工場設備の状況により適切な装置を選定することができる。

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。なお、反応器出口の排ガスのテトラフルオロメタンの量をFT-IR分光器により追跡したが、その反応条件は以下の通りである。
（分析条件）
ＦＴ−ＩＲ分光器；ＦＴ−７３０Ｇ（商品名；堀場製作所製）
セル光路長；１０ｍ
分解能；２cm^-1
また、分解率は、以下の式により求めた。

分解率（％）＝｛（供給したフッ素含有化合物ガス−残留フッ素含有化合物ガス）／供給したフッ素含有化合物ガス｝×１００

実施例１（フッ素含有化合物ガス分解用アルミナ担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒の合成）
攪拌装置、還流冷却器及び温度計を備えた内容積５００mlのナスフラスコに、硫酸ジルコニウム四水和物１．０６６ｇ（３．００mol）及びメタノール２００mlを加えた後、予め５００℃で焼成したアルミナビーズ（ＮＫＨＤ−２４；住友化学社製）６０．３１ｇを加え、攪拌しながら７０〜８０℃で３時間反応させた。反応終了後、反応液を濾過し、濾物をメタノールで洗浄した（ジルコニウム酸化物ゾルが得られた）。得られた濾物を熟成（２５．７℃、湿度９５％）させた後、マッフル炉に入れて５００℃で２時間焼成し、フッ素含有化合物ガス分解用アルミナ担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒６９．９８ｇを得た。

実施例２（テトラフルオロメタンの分解反応）
図１に示す直管型反応器に、実施例１で得られた触媒１７mlを充填して７００℃まで加熱した後、１容量％テトラフルオロメタン（窒素ガスで希釈されている）を毎分１００ml、空気を毎分２０ml及び水を毎分１７mlで供給しながら、反応器出口の排ガスのテトラフルオロメタンの量をＦＴ−ＩＲ分光器により追跡した。その結果、５００℃で分解率１０％、６００℃で分解率８０％、６５０℃で分解率１００％であった。

比較例１（テトラフルオロメタンの分解反応）
実施例２において、触媒をアルミナビーズ（ＮＫＨＤ−２４；住友化学社製）に変えたこと以外は、実施例２と同様に分解反応を行った。その結果、５００℃で分解率３％、６００℃で分解率１５％、６５０℃で分解率５０％であった。

実施例３（フッ素含有化合物ガスを含む排ガスを含む排ガスの処理）
図２に示す排ガス処理装置を使用して、フッ素化合物含有化合物ガスを含む排ガスを流通させて処理を行った。
実施例１で得られた触媒７８mlを分解反応工程用処理筒に充填し、触媒層を７００℃まで加熱した後、前処理工程用処理筒に合成ゼオライトを、後処理工程用処理筒に消石灰をそれぞれ３２０mlずつ充填した。
次いで、前処理工程用処理筒に、１容量％テトラフルオロメタン（窒素ガスで希釈されている）を毎分５００ml、テトラフルオロシランを毎分５ml及びフッ化水素を毎分５mlで供給した。また、分解反応工程用処理筒へ、毎分２００mlで空気を、毎分８９mlで水（水蒸気として）を供給した。前処理工程入口、前処理工程出口、分解反応工程出口及び後処理工程出口の各部のガス成分濃度を測定した。その結果を表１に示した。

テトラフルオロメタンは、分解反応工程において、フッ化水素及び二酸化炭素に実質的に分解された。
テトラフルオロシランは、前処理工程において、そのまま又は二酸化ケイ素に変換されて合成ゼオライトによって捕集された。
フッ化水素は、前処理工程において一旦除去されたが、分解反応工程におけるテトラフルオロメタンの分解に起因して再び発生した。これは、後処理工程によって除去された。

実施例４（フッ素含有化合物ガスを含む排ガスを含む排ガスの処理）
図３に示す排ガス処理装置を使用して、フッ素化合物含有化合物ガスを含む排ガスを流通させて処理を行った。
実施例１で得られた触媒78mlを分解反応工程用処理筒に充填し、触媒層を７００℃まで加熱した後、前処理工程用処理筒に合成ゼオライトを、後処理工程用処理筒に消石灰をそれぞれ３２０mlずつ充填した。
次いで、前処理工程用処理筒に、１容量％テトラフルオロメタン（窒素ガスで希釈されている）を毎分５００ml、テトラフルオロシランを毎分５ml及びフッ化水素を毎分５mlで供給した。また、分解反応工程用処理筒へ、毎分２００mlで空気を、毎分８９mlで水（水蒸気として）を供給した。分解反応工程出口及び後処理工程出口の各部のガス成分濃度を測定した。その結果を表２に示した。

テトラフルオロメタンは、分解反応工程において、フッ化水素及び二酸化炭素に実質的に分解された。
フッ化水素は、前処理工程において一旦除去されたが、分解反応工程におけるテトラフルオロメタンの分解に起因して再び発生した。これは、後処理工程によって除去された。

実施例５（フッ素含有化合物ガスを含む排ガスを含む排ガスの処理）
消石灰に代えて三酸化二鉄（II）３２０mlを用いた以外は実施例４と同一の操作を行って、分解反応工程出口及び後処理工程出口の各部のガス成分濃度を測定した。その結果を表３に示した。

本発明により、地球温暖化やオゾン層破壊の原因となるフッ素含有化合物ガス（例えば、フッ化炭素、フッ化窒素、フッ化硫黄等のパーフルオロカーボンやフロン）の新規な分解用触媒、並びにそれを用いたフッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法を提供することができる。

本発明の実施例２及び比較例１における分解反応に用いた直管型反応器である。本発明の実施例３の排ガス処理に用いた反応器である。本発明の実施例４及び５の排ガス処理に用いた反応器である。

符号の説明

１不活性ガス供給ライン
２フッ素含有化合物ガス供給ライン
３分子状酸素含有ガス供給ライン
４不活性ガス流量制御装置
５フッ素含有化合物ガス流量制御装置
６分子状酸素含有ガス処理筒
７水供給装置
８電気ヒータ
９反応器
１０触媒
１１フッ素含有化合物分解ガス処理筒
１２フッ素含有化合物分解ガス処理剤
１３出口サンプリング
１４触媒温度調節計
１５電気ヒータ温度計
１６窒素ガス供給ライン／流量制御装置
１７ 1％濃度テトラフルオロメタンガス供給ライン／流量制御装置
１８フッ化水素ガス供給ライン／流量制御装置
１９テトラフルオロシランガス供給ライン／流量制御装置
２０反応処理剤／吸着剤
２１前処理工程用処理筒
２２空気供給ライン／流量制御装置
２３電気ヒータ
２４分解及び／又は酸化処理工程用処理筒
２５触媒
２６後処理工程用処理筒
２７フッ素含有化合物分解ガス処理剤
２８後処理工程用処理筒出口サンプリングポート
２９触媒温度調節計
３０電気ヒータ温度計
３１水供給装置
３２前処理工程用処理筒出口サンプリングポート
３３分解及び／又は酸化処理工程用処理筒出口サンプリングポート
３４ガス導入管
３５水供給配管
３６空気供給管
３７分解及び／又は酸化処理工程用処理筒
３８電気ヒータ
３９触媒
４０後処理工程用処理筒への接続管
４１消石灰又は三酸化二鉄
４２後処理工程用処理筒
４３分解及び／又は酸化処理工程用処理筒出口サンプリングポート
４４後処理工程用処理筒出口サンプリングポート

Claims

硫酸ジルコニウム（II）、アルコール及び担体の混合物からアルコールを留去し、次いで、これを焼成することによって得られるフッ素含有化合物ガス分解用担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒。
１００〜９００℃で焼成することによって得られる、請求項１記載の担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒。
担体が、アルミナ、シリカ、チタニア、及びジルコニアから選択される、請求項１又は２記載の担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒。
担体が、アルミナビーズである、請求項３記載の担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒。
フッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガスの処理方法であって、請求項１に記載の担体担持含硫黄ジルコニウム酸化物触媒の存在下、フッ素含有化合物ガス又はフッ素含有化合物ガスを含む排ガス、分子状酸素含有ガス及び水を加熱することによりフッ素含有化合物ガスを分解及び／又は酸化処理する工程を含む方法。
分解及び／又は酸化処理する工程を、１００〜９００℃で行う、請求項５記載の処理方法。
分解及び／又は酸化処理する工程を、３００〜７００℃で行う、請求項５項記載の処理方法。
フッ素含有化合物ガスが、フッ化炭素類；フッ化窒素類；フッ化硫黄類；フッ化ケイ素類；及び／又はフッ化酸素類を含むガスである、請求項５〜７のいずれか１項記載の処理方法。
フッ素含有化合物ガスを含む排ガス中に含まれる粉体成分、水溶性成分及び加水分解性成分から選択される少なくとも１種の成分を除去する前処理工程を、前記分解及び／又は酸化処理工程の前に行う、請求項５〜８のいずれか１項処理方法。
前処理工程において、フッ素含有化合物ガスを含む排ガス中に含まれる粉体成分、水溶性成分及び加水分解性成分から選択される少なくとも１種の成分を、ゼオライトで処理することにより除去する、請求項９記載の処理方法。
前記分解及び／又は酸化処理工程の後、分解及び／又は酸化処理工程で生成する酸性ガス及び二酸化炭素を除去する後処理工程を更に行う、請求項５〜１０のいずれか１項記載の方法。
酸性ガス及び二酸化炭素を除去する後処理工程において、酸性ガス及び二酸化炭素を塩基又は反応処理剤で処理することにより除去する、請求項１１記載の方法。
酸性ガス及び二酸化炭素を除去する後処理工程において、酸性ガス及び二酸化炭素を水酸化カルシウム又は三酸化二鉄で処理することにより除去する、請求項１１記載の方法。