专利名称：气态有机化合物的处理装置和处理方法
气态有机化糊的,装置和鹏方法
狱领域
本发明涉及气态有机化，的^a^s和^s方法，特别是涉及在常温下 具有挥发性的有机化^i的氧化^si^a和氧化^a方法。
背景技术：
在常温下具有挥发性的有机物简称VOC， WHO按照其沸点定义^类
为超挥发性有机化溯沸点范围0 50—100'C、挥发性有机化糊沸点范
围50—100 240—260'C、，发性有机化，240—260 380—400。C 。
作为^ 性的物质，可以列举甲醛、甲苯、二甲苯、对二氯苯、乙苯、苯 乙烯、夕口匕''J水》、邻苯二甲酸二正TSI、十四烷、邻苯二甲酸一2—己酯、 ^W7乂':^、乙麟。
这些挥发性有机物被认为是病屋综合征(e/、v々A^x瘇候糖)的病原物 质，提出了将这纖质从室内空气等中，棘吸附除去的方法。
例如，已知有《鲷含有氧化钛的光催化剂，对光催化齐鹏朝紫外线、可见 光， <鲔机鄉化，的方法。在该方法中，为了进,化，，需要鹏光， 为了、皿^f崔化剂，霈要fiW—定量的光。
另外，已知舰以贵金属^^属化^^为催化齐树气絲机化糊的氧
化处理，但通常这對崔化剂是昂贵的，同时为了有效ifeia行反应，必需加热至
高温0
另外，已知某种化合物中包合有在有机物的氧化纖中具有有益作用的活 性箱中的02—离子自由基、0—离子自由基的化合物。其中已知由铐和铝所合成 的12(^07/^03结晶(以下也称为C12A7)的结晶中包合有02-。
特别地，提出了在一定,结、MII下鹏氧化拷、氧化铝的原膽质时， 可以得到以1(P咖3以上的高浓度包合有02一离子自由基、O一离子自由基的物 质(例如专利文献l)。
另外，提出了通过在高斷C12A7施加电压，在数百度的驗下使其放 出活性氧种而用于氧化反应等中的方案(专利文献2)。
另外，作为膽袖机排出的粒状物质(PM)的氧化分解用催化剂，提出 了以C12A7作为主要成分的催化剂，并记载了混合物催化剂的催化布胜400 500'C下发生氧化，反应(例如专利，3)。
要将C12A7这样的包合有活性氧种的化合物作为氧化催化剂在氧 化反应中，必须在数百度的高温下使用，而不能在常温下使用。图3是说明本发明的气^hS鄉的其他实施例的亂是截面图。 [图4图4是说明本发明的气1W^S的其他实施例的图，Jiig视图。 闺5图5是说明本发明的气^tS魏的其他实施例的亂是^^空 调^上的例子的图。 [符号说明
l...气微理装置、2…鹏室、3…駄口、 4…排出口、 5...氧化鹏部、 11…雜、12…氧化催化剂、6…含有气Mm化賴的气体、7…排出口、 8… 多孔性部件、13...氧化催化剂粒子、14...吸附布煅子、15…砖型斜、IO...砖 型气^bS装置、16…含有气^W机化，的气体、20…空调装置、21…热交 换器、22…送JW、 23…气m^口、 24…含有气态有机化镧的气体、25… 氧化催化剂、26…气体排出口
具体实施例方式
钙，氧化铝复^fl化物U2CaO，7AlA)在常温下也具有氣化^bS气态有机化 合吻的功能。这种旨完全不^5料，包合有负电荷fim子等,氧种的C12A7 在常温下作为氧化催化剂辦助于氧化鹏的原因不^^,但推测为在常温下 也有少量排放的活性氧种有助于接触C12A7表面的气态有机化^l的氧化反应。
另外，在本发明中常温是指不鹏Q繊鹏别加热的驗o 本发明中使用的12CaCWAlA可以通过在氣化性氛围气中加,和铝以 12: 14的原子当量比混合的IP4,例嫩,、M^化钙S^化钙和各种絲 的氧化铝而合成，但鹏i^5和Y —氧化铝以肝当量比12: 7混合的原料 ilil^M定的氧分压下、在限库咏蒸汽分压的状态下加热，麟进行固相鹏, 可以合皿包合的活性f(^的浓度大的12Ca07AlA。
具体地，在控制氣分压为WPa以上、7jcl^分压为l狎a以下；tt^氧 分压为lQ5Pa以上、水蒸汽分压为1Pa以下的氛围气中，在1200'C以上的烧结
,下使其进行，，可以得至ij^合10%rr3以上活性f(^的氧化催化剂。
本发明的气做理錢的氧化处理部可以鄉體在S^面，从而使被 处理的含有气态有机化合物的气体有效地与C12A7接触的氧化鹏部、棘 填充在气体鹏的空间，可确实地与M51气体进行接触的氧化鹏部等。另外， 为了增大鄉面积，雌舰表面积大的微粉末状的粒子。为了增大表面积， 粒^M为10um以下，更雌为l 5nm。
另外，当担载在総上时，可以ilil喷镀等方法将C12A7的微粉末被覆 在表面上而制作。lil喷^法，由于不需要用于在基体上形成，的粘合剂 棘i顿少量即可，因此可以鹏ijC12A7的作用面积斷氐。
另外，在气体通过的空间设置填充C12A7的氧化舰部时，可以在管状 部件上配置包括气体通过的多孔板、玻璃棉的填充物等的多孔性部件，填充 C12A7。另外，可以使其'驗制繊状、職布状的^^中。
图1是说明本发明的气^hS鄉的一个实施例的图，是截面图。 气^M装置1的处理室2具有含气^机化，的基体的^口 3和排 出口 4，在处理室2内设置氧化处理部5，该氧化处理部5表面配置有含有 12CaO 7A1A的氧化催化剂12。在氧化鹏部5中，在陶鄉啲絲11的 表面上担鄉化催化剂12,为了使EA的气态有机化^I和氧化催化剂12顺 利地働虫，氧化处理部5是以增大接触面积的方式配置的。
从駄口 3駄的含有气絲机化糊的气体6在氧化鹏部5被氧化处 理，febS气体7从排出口4排出。
图2是说明本发明的气^bS體的其他实施例的图，是截面图。 气体，装置1的处理室2具有含气g机化，的基体的流入口 3和排 出口 4,在处理室内设有氧化处理部5,氧化处理部5中在利用气体可以 的多孔性部件8划分的区域中，填充含有12CaO ，7A1A的氧化催化剂粒子13。
理，被M气体7从排出口4排出。
图3是说明本发明的气# 錢的其他实施例的图，是截面图。
图3所示的气体^S^S 1的氧化^hS部5在利用气体可以流通的多孔性
部件8划分的区域中混合填充含有12CaO 7A1A的氧化催化剂粒子13和吸
附剂粒子14。
催化剂粒子13被氧化处理。
但是，氧化处理的产物如職此存在于氧化催化剂粒子13的表面，有时 会防碍氧化催化剂的作用。为此，在氧化催化剂粒子附近设置吸附剂粒子14 以吸附氧^物，因此可以使氧化催化齐啦子13表面的反应快igit行，可以 防止氧化雌功能陶氐。
要说明的是，混^fl及附剂的结果不是将气^W机化合^Ki吸附剂吸附除
例如:己知醛类难以被活性碳^附，艮"吏将活條与氧化催化齐鹏h起
填充时，从醛类浓度减少可以确认吸附剂的添加没有阻碍氧化催化剂上的氧化反应。
图4是说明本发明的气^fca錢的其他实施例的图，题视图。
图4是说明砖型气体处理装置的图，在砖型基体15的表面设置含有 12CaO 7A1A的氧化催化剂12。
砖型气体处理装置10作为设在壁面上的砖的一部分安装在室内的壁面上 时，不用另外设计加热装置等，通过室内空气的对流而向下流的含有气态有机 化，的气体16与设在砖型气体，装置10的表面的氧化催化剂12接触， 謝豫化鹏从而使气統机化合物被氧化雌。
图5是说明本发明的气^bS體的其他实施例的图，是安装在空调總 上的例子的图。
空调装置20的内部具有热^fe器21 ，通M^机22从气皿入口 23供 应的含有气态有机化，的气体26与设在热^器21的散热片等的表面的含 有12CaO 7A1A的氣化催化剂25接触，进1豫化处理后，从气体排出口 26 排出。
在^;物用棘汽车用空调錢中设置本发明的气体鹏鄉时，可以净
化室内、车内的空气自除臭等。
作为M3tt:发明处理的气态有机化合物，可以歹i，认为JW屋③征的 病原物质的甲醛、甲苯、二甲苯、对二鮮、乙苯、苯乙烯、邻苯二甲酸二正 丁酯、毒,或乙醛等所代表的用作粘合剂、涂料鹏U、蜡溶剂、增塑剂、防 虫剂等的在常温下成为气态而存在于环境中的各种有机化合物，不仅Ji^体，还可以列举以雾状、溶胶條存在于空气中的物质，另外可以除去来自于有机 物的，的成分。
实施例
实施例l
在内径为10mm的玻璃管内部安^^5棉，填充10g平均粒径为10 "m 的氧化钙 氧化铝复^fl化物(12CaO 7A1A)粒子，在25'C下，以25'C 以lWcm3/!!!的流SiiA含有30ppm甲醛的氦。
从,管的出口排出的气体i!5lGC"MS (岛津制作，IJQP5050)分析出 口气体组成，甲^E检测P隨以下，Htl4W浓J^ 30ppm。
实施例2
用乙,戈替甲醛，除此以外与实施例1同样:kfeiS滴化鹏，从出口排出 的气体的乙醛浓度为10ppm、 二氧化碳浓度为20R)m。 实施例3
除了用，空气代替気，其余与实施例1同样j^afim化处理，分析出口
气体誠，甲醛为5ppm。 实施例4
在内径为10mm的M管内部安^MI^,填充10g平均粒径为10 nm 的12CaO 7凡03粒子与10g平均粒径为5 n m、比表面积为600m2/g的活性 碳的混合物，在25'C下，在含有360ppm 二氧化碳的干燥空气中^A 10ppm 甲醛，以KPcrnVm的流S1A。
舰GC-MS (岛津制作所制QP-5050)分析从鹏管出口排出的气体， 分析出口气,成，甲,t^测限值以下，二氧4W为370ppm。
另外，通常已知離辦以吸附麟，认为^:作为吸附剂sea的活性碳 不吸附醛类，从该分析结果也可以看出醛浓度不是由于吸附而是由于氧化而降低的。
比较例1
除了使用平均粒径为O.lmm的氧化铝粒子代替12CaO 7^203粒子，其 余与实施例l同样地分析出口气胸成，甲醛浓度为30ppm。 比较例2
除了iOT平均粒径为10u mm的氧化IS^子代替12CaO 7A1A粒子，其余与实施例l同样地分析出口气体的,，甲醛为30ppm。 产业实用性
本发明的气体处理装置由于以包合有氧的氧化钙 氧化铝复合氧化物 (12CaO'7AlA)作为氧化催化剂，因此不用设置加热措施等进行加热就可
以对室内空气中所含的气^w机化^a^m化^ao
权利要求
1. 一种气态有机化合物的处理装置，其特征在于在该气态有机化合物的处理装置中，在与所提供的含有气态有机化合物的气体接触的位置上，设置不需加热措施、在常温即可运作的氧化处理部，所述氧化处理部是在表面上担载或者填充含有12CaO·7Al2O3的氧化催化剂的氧化处理部。
2、 权利要求1所述的气态机物的处理装置，辦征在于在氧化处理部配置吸附产物的吸附剂。
3、 一种气态有机化合物的氧化处理方法，其特征在于在该气态有机化 合物的处理方法中，在与所提供的含有气态有机化合物的气体接触的位置上， 设置在表面上担载或者填充含有12CaO，7Al2O3的氧化处理部，不加热氧化处 理部就可以对气态有机化合物进行氧化处理。
4、 一种空调装置，其特征在于在该空调装置中，在表面上担载或者填充含有12Ca0.Al2O3的氧化催化剂的、不需要加热措施在常温下就可以运作的氧化处理部配置于热交换器的热交换片或者其他气体通路.
全文摘要
本发明提供一种不通过加热措施加热就可以对气态有机化合物进行氧化处理的气体处理装置。在该气态有机化合物的处理装置中，在与含有气态有机化合物的气体接触的位置上设置氧化处理部，该氧化处理部是在表面上担载或者填充含有12CaO·7Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>的氧化催化剂的、没有加热措施在常温下就可以运作的氧化处理部。
文档编号B01D53/86GK101204640SQ200610064269
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月20日 优先权日2006年12月20日
发明者鸟本善章 申请人:株式会社日本氧化