(57)【要約】【課題】ガス状汚染物質においてアンモニアを選択的に反応除去するための加熱再生型ケミカルフィルタ、その再生方法、およびこのケミカルフィルタを利用して効果的にアンモニアを除去する方法を提供する。【解決手段】（１）耐火性無機酸化物を担体として金属硫酸塩が３〜３０質量％担持されているケミカルフィルタ、（２）このケミカルフィルタに８０〜２００℃に加熱した空気を導入して再生する、（３）このケミカルフィルタにアンモニア含有ガスを接触させてアンモニアを選択的に除去する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニアを除去するための加熱再生型ケミカルフィルタであり、金属硫酸塩が３〜３０質量％耐火性無機酸化物に担持されていることを特徴とする加熱再生型ケミカルフィルタ。
【請求項２】
金属硫酸塩が亜鉛、銅、コバルト、ニッケル、鉄およびマンガンから選ばれる少なくとも１種の金属硫酸塩である請求項１に記載の加熱再生型ケミカルフィルタ。
【請求項３】
金属硫酸塩が無水金属硫酸塩である請求項１または２に記載の加熱再生型ケミカルフィルタ。
【請求項４】
使用してアンモニア処理性能の低下した加熱再生型ケミカルフィルタに１００〜２００℃に加熱した空気を導入して処理性能を回復することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の加熱再生型ケミカルフィルタの再生方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかの加熱再生型ケミカルフィルタを使用して、ガス浄化と加熱再生とを交互に繰り返してアンモニアを除去することを特徴とするアンモニアの除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス状汚染物質であるアンモニアを除去するための加熱再生型ケミカルフィルタ、その再生方法、およびこの加熱再生型ケミカルフィルタを使用してアンモニアを除去するアンモニアの除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クリーンルームの空気清浄は、従来はＨＥＰＡフィルタ（高性能フィルタ）などにより空気中の微細な粒子状汚染物質を除去することが主であった。最近ではこれら粒子状汚染物質以外にｐｐｂオーダーの極低濃度のガス状汚染物質が半導体の生産性に影響することが判り、ケミカル汚染として問題となっている。
【０００３】
これらケミカル汚染の原因となるガス状汚染物質としては、（１）塩化水素、フッ化水素、硫黄酸化物、窒素酸化物などの酸性ガス、（２）アンモニア  、アミンなどの塩基性ガス、（３）トルエンやフタル酸エステルなどの有機性ガスが挙げることができる。
【０００４】
本発明の加熱再生型ケミカルフィルタはこれらガス状汚染物質の中で特にアンモニアの除去に効果的である。アンモニアは半導体製造プロセスの露光工程に対して影響が大きく、化学増幅型のレジストのパターン形成を阻害したり、レンズを曇らせたりするため、線幅の微細化が進むに連れ、更に高度に除去することが求められるようになっている。
【０００５】
アンモニアを除去するためのケミカルフィルタとしては従来、酸性物質を添着した活性炭や陽イオン交換繊維が使用されている。これらケミカルフィルタは吸着容量に限界があり、高いレベルのクリーン度を維持するためには頻繁に交換する必要がありメンテナンスに手間とコストがかかるという問題があった。
【０００６】
更に従来のケミカルフィルタは使い捨てで使用されるケースがほとんどであるが、廃棄処理する際に更に費用が発生し、地球環境の観点からも好ましくない。また再生処理するには特別な装置や複雑な処理が必要であった。
【０００７】
酸性物質を添着した活性炭などの再生する方法としては、水洗などにより中和生成物を除去した後に、再び薬液を添着することが知られている。しかし上記方法では廃水が発生することが問題となる。例えば、天然ゼオライトなどの無機質多孔体に添着剤として硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、または酸性硫酸塩を担持、添着させた添着体が提案されている（特許文献１参照）。この文献には添着体の再生方法として使用後の脱臭剤を水や蒸気を用いて洗浄後、加熱再生処理を実施した後に、再び硫酸アルミニウムなどの薬剤を再度担持添着して再利用する方法が例示されている。しかし、上記再生方法では複雑な工程が必要であり、洗浄廃水が発生するなどの問題があった。
【０００８】
また耐水性の不織布もしくは多孔性膜をフィルタ基材に水溶性の酸性反応剤もしくは水溶性のアルカリ性反応剤を添着されたケミカルフィルタが提案されている（特許文献２参照）。この文献ではケミカルフィルタの再生方法として使用済みのケミカルフィルタを水洗する工程と、該ケミカルフィルタに水溶性の酸性反応剤もしくは水溶性のアルカリ性反応剤を水などで希釈して添着液として添着と乾燥を交互に複数回繰り返す方法が提案されている。この再生方法においても多くの工程が必要であり、洗浄廃水が発生する。
【０００９】
また、イオン交換繊維を用いたケミカルフィルタに関しても再生することは可能である。例えば使用した陽イオン交換繊維の再生方法としては塩酸などの酸に接触させてから洗浄するという方法が用いられている。しかし再生工程においてアンモニアや酸を含有する廃水が発生するため好ましくない。イオン交換タイプケミカルフィルタの再生方法として布状又は板状の陽イオン交換体と陰イオン交換体が積層したイオン交換ケミカルフィルタを、陽極の内側近くに設けた陰イオン交換膜と陰極の内側近くに設けた陽イオン交換膜との間に配置し、両電極間に直流を流すことにより、付着したイオンを系外に移動させることによりイオン吸着能を再生させることが提案されている（特許文献３参照）。この方法では特別な装置を用いることにより省資源・省エネルギーでケミカルフィルタの再生が実施されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−２２４４６４号公報
【特許文献２】特開２０００−２５４４２１号公報
【特許文献３】特許第３３５５１１０号公報
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に着目してなされたものであって、その目的は、処理ガス中に含まれるガス状汚染物質においてアンモニアを選択的に反応除去することのできる加熱再生型ケミカルフィルタ、その再生方法、およびこのような加熱再生型ケミカルフィルタを利用して効果的にアンモニアを除去する方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成し得た本発明の加熱再生型ケミカルフィルタとは、アンモニアを選択的に反応除去するためのケミカルフィルタであり、耐火性無機酸化物を担体として金属硫酸塩を３〜３０質量％担持されていることに要旨を有するものである。金属硫酸塩が亜鉛、銅、コバルト、ニッケル、鉄およびマンガンから選ばれる少なくとも１種の金属硫酸塩であることが好ましい。金属硫酸塩は耐火性無機酸化物に含浸担持して２００〜６００℃で焼成することにより無水金属硫酸塩として耐火性無機酸化物に担持することができる。
【００１２】
本発明の加熱再生型ケミカルフィルタにおいては、アンモニアは金属硫酸塩と反応して硫酸金属アンモニウムとして除去され、次に加熱すると硫酸金属アンモニウムからアンモニアが脱離して金属硫酸塩に戻る。また本発明の加熱再生型ケミカルフィルタは後述の再生方法を用いることによりアンモニア処理性能を新品に対してアンモニア除去容量で５０％以上回復することができる。
【００１３】
本発明の加熱再生型ケミカルフィルタの再生方法は、使用により性能低下したケミカルフィルタに１００〜２００℃に加熱した空気を導入し、アンモニアを脱離させることにより処理性能を回復せしめることに要旨を有するものである。
【００１４】
また本発明のアンモニア除去方法はアンモニア含有ガスを上記加熱再生型ケミカルフィルタと接触させて選択的にアンモニアを除去し、使用により処理性能の低下した際に加熱再生により性能を回復することで、ガス浄化と加熱再生とを交互に繰り返して効率的にアンモニアを除去することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、ガス状汚染物質において特に問題となるアンモニアを選択的に除去するために有用な加熱再生型ケミカルフィルタを実現すべく、様々な角度から検討した。その結果、耐火性無機酸化物を担体として金属硫酸塩を３〜３０質量％担持せしめることによりアンモニアを効果的に除去できることを見出し、本発明を完成した。
【００１６】
本発明の加熱再生型ケミカルフィルタとは化学反応によりアンモニアを除去するものであり、選択的に低濃度のアンモニアを除去することができ、更に加熱により反応生成物が分解してアンモニアを脱離して、アンモニアの除去性能を回復することができるものである。従って本発明の加熱再生型ケミカルフィルタは、例えば活性炭やゼオライトなどの物理吸着によりガス状汚染物質を除去して、処理性能が低下した場合に加熱処理して脱離再生する吸着材とは処理原理が全く異っている。
【００１７】
すなわちアンモニアは本発明の加熱再生型ケミカルフィルタに担持されている金属硫酸塩と化学反応して硫酸金属アンモニウムを生成することによりアンモニアを除去することができる。上記化学反応は速やかに進行し、アンモニアを選択的に反応除去することができる。非常に速い反応であるためｐｐｂオーダーの極低濃度のアンモニアに対しても高い除去効率を達成することができる。また、生成した硫酸金属アンモニウムは比較的低温で加熱処理することにより元の金属硫酸塩に戻るため、本発明の加熱再生型ケミカルフィルタは加熱再生により繰り返し使用することが可能である。
【００１８】
耐火性無機酸化物としては、各種金属酸化物が使用可能であり、具体的には、例えば、活性アルミナ、シリカアルミナ、ゼオライト、シリカゲル、酸化チタン、酸化ジルコニウムなどを挙げることができる。
【００１９】
金属硫酸塩は上記耐火性無機酸化物に対して３〜３０質量％、好ましくは５〜２０質量％で担持されている。３質量％未満では、アンモニアの除去容量が小さくなり、本発明の高い処理効果が得られなくなる。一方、３０質量％を超えるときは、担体への分散担持が困難となり、またそれ以上担持しても増量の効果は得られない。なお上記金属硫酸塩の担持率は無水金属硫酸塩に換算した値である。
【００２０】
金属硫酸塩としては、各種金属硫酸塩を使用することができるが、なかでも亜鉛、銅、コバルト、ニッケル、鉄、マンガンなどの遷移金属の硫酸塩が好ましい。特に、アンモニア除去速度や低温での再生率から見て、亜鉛または銅の硫酸塩が好ましい。
【００２１】
金属硫酸塩を分散担持する担体としては、比表面積が１００ｍ２／ｇ以上の耐火性無機酸化物を使用することが好ましい。例えば、活性アルミナやゼオライトなどが使用可能である。比表面積が１００ｍ２／ｇ以下では金属硫酸塩の分散性が低下するため好ましくない。また、耐火性無機酸化物を担体とすることにより燃焼などの問題なく加熱再生を実施することができる。
【００２２】
より好ましい耐火性無機酸化物としては、チタンおよびケイ素からなる二元系複合酸化物、チタンおよびジルコニウムからなる二元系複合酸化物、ならびにチタン、ケイ素およびジルコニウムからなる三元系複合酸化物から選ばれる少なくとも１種を含有するものが好ましい。
【００２３】
上記に示す各チタン系複合酸化物は構成する元素単独では得られない効果を発揮できる。即ち、チタン、ケイ素およびジルコニウムの夫々の単独酸化物では酸性が弱く酸量も少ないが、チタンとケイ素および／またはジルコニウムとを組み合せた複合酸化物の形態とすることにより、顕著な固体酸性を発現することが知られている。従って単に金属硫酸塩の担体としてだけではなく、複合酸化物の固体酸性により塩基性ガスであるアンモニアやアミン類を吸着除去することができる。またチタン系複合酸化物は１００ｍ２／ｇ以上の高い比表面積を有しており、塩基性ガス以外のガス状汚染物質に対しても吸着効果を期待することができるものである。更にこれらチタン系複合酸化物は優れた耐熱性を有しており、吸着と加熱再生を繰り返しても結晶転位や比表面積低下はほとんど見られないため長期間使用することが可能である。またケミカルフィルタはガスとの接触効率が高く圧損が低いハニカム形状とすることが好ましいが、これらチタン系複合酸化物は優れた成形性を有しており、加圧成形や押し出し成形により所定の形状に容易に成形することができる。
【００２４】
本発明の加熱再生型ケミカルフィルタに使用されるチタン系複合酸化物はチタンの含有率が２０モル％以上で９５モル％以下、好ましくは５０モル％以上で８５モル％以下である。チタンの含有率が９５モル％以上あるいは２０モル％以下では上記複合酸化物による好ましい効果が得られない。なお、上記特性を最も発揮するという観点からしてチタンとケイ素との二元系複合酸化物を使用することが好ましい。
【００２５】
上記のようなチタン系複合酸化物を製造するにあたっては以下のようにすればよい。まず、チタン源として塩化チタン、硫酸チタンなどの無機性チタン化合物および蓚酸チタン、テトライソプロピルチタネートなどの有機性チタン化合物などが挙げられ、ケイ素源としてコロイド状シリカ、水ガラス、四塩化ケイ素などの無機性のケイ素化合物およびテトラエチルシリケートなどの有機ケイ素化合物などが挙げられる。また、ジルコニウム源としては、塩化ジルコニウム、硫酸ジルコニウムなどの無機性ジルコニウム化合物および酢酸ジルコニウムなどの有機性ジルコニウム化合物などが挙げられる。
【００２６】
これらチタン系複合酸化物は上記チタン源、ケイ素源もしくはジルコニウム源を用いて、従来から公知の方法により製造することができる。例えば、チタンとケイ素からなる二元系複合酸化物を調製する方法としては、四塩化チタンをシリカゾルと共に混合し、アンモニアを添加して沈殿物を生成せしめ、この沈殿物を洗浄、乾燥後に３００〜６５０℃で１〜１０時間焼成することにより容易にチタンおよびケイ素からなる二元系複合酸化物を得ることができる。また同様にしてチタン源、ケイ素源およびジルコニウム源のモル比を適宜調整することにより、二元系もしくは三元系の複合酸化物を得ることができる。
【００２７】
本発明の加熱再生型ケミカルフィルタを調製するにあたって、金属硫酸塩を耐火性無機酸化物に担持せしめる方法としては下記▲１▼〜▲３▼の方法を例示することができる。
【００２８】
▲１▼耐火性無機酸化物と金属硫酸塩とを適当量の水で混練りして押し出し成形した後、乾燥、焼成する。
【００２９】
▲２▼耐火性無機酸化物の成形体に金属硫酸塩水溶液を含浸させた後、乾燥、焼成する。
【００３０】
▲３▼耐火性無機酸化物粉体に金属硫酸塩水溶液に含浸させた後。乾燥、焼成して固定化したものを湿式粉砕してスラリー化して成形体に塗布する。
【００３１】
上記調製方法により得られた本発明の加熱再生型ケミカルフィルタにおいて、金属硫酸塩は無水金属硫酸塩として耐火性無機酸化物に担持されていることが好ましい。金属硫酸塩は金属硫酸塩が無水金属硫酸塩となる温度は金属により異なり、あらかじめ示差熱分析などを実施することにより最適な焼成温度および焼成時間を確認することができる。具体的な焼成温度は２００〜６００℃、好ましくは３００〜５００℃であり、焼成時間としては１〜１０時間、好ましくは２〜５時間焼成することにより無水金属硫酸塩として耐火性無機酸化物に固定化される。
【００３２】
無水金属硫酸塩として担持することによる効果は明確ではないが、結晶水の消失によりポアを生成がされること、吸湿性が抑制されることなどにより担体に分散担持することができると推定される。これにより、多量に金属硫酸塩を担持してもガスとの接触性が阻害されることなく、アンモニア除去容量を高めることが可能となる。
【００３３】
焼成温度が２００℃未満では、十分なアンモニア除去性能が得られず、またケミカルフィルタの加熱による再生特性が低下する。この再生率の低下は、硫酸根がアンモニアと反応して硫酸アンモニウムを生成することが原因となり、低温で十分再生されなくなったと推定される。一方、６００℃を超える温度で焼成すると硫酸塩の分解によりアンモニア処理性能が低下する。
【００３４】
また本発明の加熱再生型ケミカルフィルタの形状については限定されるものではなく、従来のケミカルフィルタと同様に、ハニカム状、コルゲート状、プリーツ状、シート状などの形状とすることができる。
【００３５】
クリーンルームなどにおいてガス状汚染物質を除去するにあたり、本発明の加熱再生型ケミカルフィルタに処理ガスを導入することによりアンモニアを選択的に除去することができる。具体的な設置場所としてはクリーンルーム天井に設置されているファンフィルターユニット内や半導体製造装置内の空気循環部などが挙げられる。
【００３６】
使用される温度については特に限定されるものではないが、クリーンルーム室内環境は当然ながら、０〜７０℃の幅広い範囲の温度条件で使用することができる。また湿度に関しても相対湿度が高くて結露が起こるような条件は避ける必要があり、相対湿度が９５％以下で使用することができる。
【００３７】
本発明の加熱再生型ケミカルフィルタにアンモニア含有ガスを導入して、処理ガスをケミカルフィルタと接触させる際の空間速度については、アンモニア濃度などによって異なるが、通常１０００〜５００００ｈｒ−１程度とするのが好ましい。特にｐｐｂオーダーを対象とするクリーンルーム用途においては空間速度３０００〜３００００ｈｒ−１にて再生頻度を１年程度で繰り返し使用することができる。また、再生頻度を多くすれば更に空間速度を大きくすることが可能である。
【００３８】
本発明の加熱再生型ケミカルフィルタの再生方法は、使用して処理性能の低下したケミカルフィルタに１００〜２００℃に加熱した空気を導入して性能回復することを特徴としている。処理原理よりガス中のアンモニアと接触して金属硫酸塩が硫酸金属アンモニウムに変化するため、使用するにつれてアンモニア処理性能は低下してくる。生成した硫酸金属アンモニウムは１００〜２００℃の低い温度で分解してアンモニアを脱離するため、本発明のケミカルフィルタは廃水などを発生することなく乾式で容易に性能を回復させることができる。
【００３９】
加熱空気が１００℃未満である場合は、加熱再生型ケミカルフィルタの再生が不十分となり処理性能を完全に回復することができないため好ましくない。また加熱温度が２００℃を超える場合は空気を加熱するための燃料コストが高くなったり、各種構成部品に耐熱材料を用いる必要があるため好ましくない。
【００４０】
本発明に加熱再生型ケミカルフィルタは、使用により性能が低下した際に、前述のように１００〜２００℃に加熱した空気を導入して再生処理を施すことにより、アンモニア処理性能がアンモニア除去容量（Ｋｇ／ｍ３）において新品時に対して５０％以上回復させることができる。
【００４１】
上記アンモニア処理性能はケミカルフィルタに所定濃度のアンモニア含有ガスを通ガスし、ケミカルフィルタの前後のアンモニア濃度を連続的に処理効率を測定し、出口アンモニア濃度が入口アンモニア濃度と同じになるまで試験することにより求められる。ここでアンモニア除去容量は上記試験においてケミカルフィルタで除去されたアンモニア量（Ｋｇ）をケミカルフィルタの容量（ｍ３）で除したものを示している。試験するフィルタの形状、ガス濃度、空間速度などによりアンモニア除去容量は異なった値となるが、同一試験条件で実施した新品時と使用して再生処理後の測定値からケミカルフィルタ再生率をもとめることにより汎用性のある数値として使用できる。
再生率（％）＝（再生後の除去容量／新品時の除去容量）×１００
本発明の加熱再生型ケミカルフィルタは化学反応によりアンモニアを除去するにもかかわらず１００〜２００℃いう物理吸着材と同程度の再生温度で高い再生率を得ることができる。再生率が５０％未満である場合は処理効率の低下が大きく安定した処理性能を得ることができない。好ましくは加熱温度や加熱時間を調整して再生率が９０％以上となる条件で再生処理を施すことが好ましい。
【００４２】
また本発明のアンモニア除去方法は上記加熱再生型ケミカルフィルタをアンモニア含有ガスと接触させて選択的にアンモニアを除去すること、次に使用により処理性能の低下した際に該ケミカルフィルタを加熱再生により性能を回復すること、このようにガス浄化と加熱再生とを交互に繰り返して効率的にアンモニアを除去することができる。
【００４３】
加熱再生型ケミカルフィルタの再生は設置場所から取り出してクリーンルームの外で別の場所にある専用の再生装置を用いて実施したり、あるいは装置内に再生設備を設けて設置場所で再生処理を実施することができる。再生に必要な設備としてはガスを加熱するためのヒーターと送風機などで構成される簡便な装置で対応することができる。
【００４４】
再生処理のために送風するガス量はできるだけ少なくすることにより、空気の加熱に要する燃料コストを低減することができる。具体的には、使用時のガス量の１／２から１／１００程度のガス量とすることが好ましい。
【００４５】
また、使用して処理性能が低下した加熱再生型ケミカルフィルタに加熱した空気を導入すると、高濃度のアンモニアが脱離してくるため、ケミカルフィルタの後段に酸化触媒を設置することにより、脱離したアンモニアを問題なく処理することができる。アンモニアの酸化分解には、一般に知られた酸化触媒を使用することができる。例えば、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｇなどの遷移金属酸化物やＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕなどの白金族金属を１種以上担持したものが使用可能であるが、低温での高い処理性能を有する白金族金属系のものを使用することが好ましい。
【００４６】
また、本発明の加熱再生型ケミカルフィルタにあらかじめ前記の遷移金属や白金族金属を担持せしめておけば、加熱した空気を導入することによりケミカルフィルタの再生と脱離したガスの無害化を同時に実施することもできる。尚、この際に循環ファンなどを用いて加熱再型ケミカルフィルタを閉鎖経路内に設置すればより効率良く処理することが可能である。
【００４７】
更には本発明の加熱再生型ケミカルフィルタを充填した反応器を２セット以上設けて、ガス浄化と加熱再生を交互に繰り返すことにより、連続的にアンモニアを除去することができる。またガス浄化と加熱再生を連続的に実施する方法として加熱再生式ケミカルフィルタを回転ロータに充填して、ロータを駆動することによりガス浄化、加熱再生と冷却を連続的に実施することができる。
【００４８】
【実施例】
以下、実施例によって本発明の作用効果をより具体的に示すが、下記実施例は本発明方法を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
実施例１
比表面積１５０ｍ２／ｇである活性アルミナに適当量の水と成形助剤として澱粉を加えて混合しニーダーで十分に混練した後、押し出し成形機でハニカム形状（目開き：２．１ｍｍ、肉厚：０．４ｍｍ）に成形した。次いで８０℃で乾燥した後、４５０℃で２時間空気雰囲気にて焼成してハニカム成形体を得た。このハニカム成形体に硫酸亜鉛水溶液を含浸し、１５０℃で通風乾燥した後に４００℃で２時間焼成して無水硫酸亜鉛として２０質量％担持されているケミカルフィルタＡを得た。
実施例２
実施例１において硫酸亜鉛水溶液の濃度を調整して担持量を変えた以外は実施例１と同様にして、無水硫酸亜鉛として５質量％担持されているケミカルフィルタＢを得た。
実施例３
実施例１で得られた活性アルミナの成形体を硫酸銅水溶液に含浸し、１５０℃で通風乾燥した後に５００℃で２時間焼成して無水硫酸銅として５質量％担持されているケミカルフィルタＣを得た。
実施例４
最初にチタン及びケイ素からなる二元系複合酸化物を以下に述べる方法で調製した。シリカゾル２４ｋｇ（日産化学製ＮＣＳ−３０）にアンモニア水２８０Ｌ（濃度２５％）と水４００Ｌを添加して溶液ａを得た。一方、硫酸チタニルの硫酸水溶液１５３Ｌ（ＴｉＯ２濃度：２５０ｇ／Ｌ、全硫酸濃度１１００ｇ／Ｌ）を水３００Ｌで希釈して溶液ｂを得た。次に、溶液ａを攪拌しながら徐々に溶液ｂを滴下して共沈ゲルを生成し１５時間静置した。得られたゲルをろ過、水洗後２００℃で１０時間乾燥し、５５０℃で６時間焼成してチタンおよびケイ素からなる二元系複合酸化物ＴＳ−１を得た。ＴＳ−１の組成は、Ｔｉ／Ｓｉ（モル比）＝８５／１５で、ＢＥＴ表面積は１５０ｍ２／ｇであった。
【００４９】
このようにして得られたＴＳ−１粉体を、実施例１と同様にして、ハニカム成形体とし、次いで硫酸亜鉛水溶液を含浸して、１５０℃で通風乾燥後に４００℃で２時間焼成して無水硫酸亜鉛として１０質量％含有するケミカルフィルタＤを得た。
実施例５
チタンおよびジルコニウムからなる二元系複合酸化物を以下に述べる方法で調製した。水１０００Ｌにオキシ塩化ジルコニウム１９．３ｋｇを溶解させ、これと硫酸チタニルの硫酸水溶液７８Ｌ（ＴｉＯ２濃度：２５０ｇ／Ｌ、全硫酸濃度１１００ｇ／Ｌ）を混合して混合溶液を得た。次に、この混合溶液を攪拌しながらアンモニア水を徐々に滴下し、ｐＨを７として共沈ゲルを生成し、１５時間静置した。得られたゲルをろ過、水洗後２００℃で１０時間乾燥し、４５０℃で６時間焼成してチタンおよびジルコニウムからなる二元系複合酸化物ＴＺ−１粉体を得た。ＴＺ−１粉体の組成は、Ｔｉ／Ｚｒ（モル比）＝８０／２０で、ＢＥＴ表面積が１２０ｍ２／ｇであった。以下、実施例１と同様にしてチタンおよびジルコニウムからなる二元系複合酸化物よりなるハニカム成形体とし、次いで硫酸銅水溶液を含浸して、１５０℃で通風乾燥後に５００℃で２時間焼成して無水硫酸銅として１０質量％含有するケミカルフィルタＥを得た。
実施例６
実施例１において硫酸亜鉛含浸後の熱処理温度を１５０℃の乾燥のみとした以外は実施例１と同様にしてケミカルフィルタＦを得た。
実施例７
実施例２において硫酸亜鉛含浸後の熱処理温度を１５０℃の乾燥のみとした以外は実施例２と同様にしてケミカルフィルタＧを得た。
比較例１
市販の活性炭ハニカム（目開き１．８ｍｍ、肉厚０．２ｍｍ）に硫酸水溶液を含浸し８０℃で乾燥して、硫酸として５質量％担持されたケミカルフィルタａを得た。
比較例２
比較例１と同じ活性炭ハニカムにリン酸水溶液を含浸して８０℃で乾燥し、活性炭ハニカムにリン酸として５質量％担持されたケミカルフィルタｂを得た。
比較例３
比較例１と同じ活性炭ハニカムに硝酸亜鉛水溶液を含浸して８０℃で乾燥し、活性炭ハニカムに硝酸亜鉛が無水物に換算して５質量％担持されたケミカルフィルタｃを得た。
＜試験例＞
上記実施例１〜７および比較例１〜２で製造したケミカルフィルタの担体、金属硫酸塩担持量および焼成温度を表１に示した。
【００５０】
【表１】
2004298735.tif 000002
【００５１】
試験例１
表１に示す各試験片をガス流通試験装置に充填し、アンモニア濃度１００ｐｐｍ、ガス温２３℃、湿度４５％ＲＨ、空間速度２００００ｈｒ−１の条件でアンモニア除去試験を実施した。出口アンモニア濃度を連続的にモニターし、ケミカルフィルタが破過して出口濃度が入口濃度と同じになるまで試験してアンモニア除去容量（Ｋｇ／ｍ３）を求めた。その結果を表２に示した。
評価例２
上記試験例１で試験した各ケミカルフィルタを反応器から取り出して１２０℃または１８０℃で３時間加熱再生を実施してから、試験例１と同様のアンモニア除去試験を実施した。新品時と再生後のアンモニア除去容量から再生率を計算して結果を表２に示した。
【００５２】
【表２】
2004298735.tif 000003
【００５３】
表２の結果から明らかなように、本発明のケミカルフィルタは、優れたアンモニア除去容量を有しており、低温で高い再生率を得ることができている。これにより比較例のケミカルフィルタと比較して使用量を低減しても長期にわたり高い処理効率を維持することができる。また加熱により容易に処理性能が回復するため繰り返し使用が可能であり、従来のケミカルフィルタと比較して著しく経済的にアンモニア含有ガスを処理することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、ガス状汚染物質において、特にアンモニアを効率良く除去するための加熱再生型ケミカルフィルタが実現できた。また、このケミカルフィルタを利用することによって、アンモニアを含有するガスを効果的に処理することができるようになった。