(57)【要約】【課題】本発明の課題は、焼却炉等から排出される排ガス中の有機ハロゲン化合物、特に塩素化および臭素化ダイオキシン類を分解、除去するために好適な触媒及びその触媒を用いた排ガスの処理方法を提供することにある。【解決手段】有機ハロゲン化合物を含む排ガスを処理する排ガス処理触媒であって、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を主成分とする触媒担体に、触媒活性成分として酸化コバルトを担持させたことを特徴とする。触媒担体にはコージェライトを用いることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ハロゲン化合物を含む排ガスを処理する排ガス処理触媒であって、
酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を主成分とする触媒担体に、触媒活性成分として酸化コバルトを担持させたことを特徴とする、排ガス処理触媒。
【請求項２】
請求項１において、前記触媒担体がコージェライトであることを特徴とする、排ガス処理触媒。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、さらに、助触媒成分として、Ｖ，Ｗ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｆｅ，Ｂ，Ｐ，Ｓｎ，Ｓ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｃｅ，Ａｇ，Ｃａ，Ｃｕのうち少なくとも１種の元素の酸化物および／またはＲｈ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇのうち少なくとも１種の金属を含むことを特徴とする、排ガス処理触媒。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排ガス処理触媒を用いて有機ハロゲン化合物を含む排ガスを処理することを特徴とする、排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排ガス処理触媒及び排ガス処理方法に係り、特に有機ハロゲン化合物を含む排ガスを処理する触媒及び排ガス処理方法に関する。さらに詳しくは、例えば都市ごみ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉、化学プラント、製鉄所などから発生する排ガスに含まれる人体に有害な有機ハロゲン化合物、特にダイオキシン類や、ハロベンゼン類、ハロフェノール類などのダイオキシン前駆体等の有機ハロゲン化合物を分解、除去する触媒及びこの触媒を使用する排ガスの処理方法に関する。  
ここで、ダイオキシン類とは、ポリハロジベンゾ−パラ−ジオキシン、ポリハロジベンゾフラン及びコプラナーポリハロビフェニルの総称である。
【背景技術】
【０００２】
従来、都市ごみ焼却炉等の排ガスに含まれる有機ハロゲン化合物の処理には、活性炭による吸着除去や触媒による分解除去が行われている。また、特許２６３３３１６号公報（特許文献１）には、酸化チタン担体に五酸化バナジウムと三酸化タングステンを担持させた触媒を用いてポリ塩素化ジベンゾダイオキシンおよび／またはポリ塩素化ジベンゾフランを分解する技術が開示されている。
【０００３】
また、有機ハロゲン化合物の除去に関する触媒として、例えば以下のものが知られている。
【０００４】
（１）特開平６−６３３５７号公報（特許文献２）には、強酸点を有する有機ハロゲン化合物分解触媒を充填した触媒分解装置と、有機ハロゲン化合物の分解により発生したハロゲン化水素ガスを除去する洗浄塔とを有する排ガス処理装置において、有機ハロゲン化合物分解触媒として、Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｇａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｙ，Ｃｕ，Ｓｒ，Ｌａ，Ｆｅ，ＭｎおよびＰから選ばれる金属の酸化物、または前記金属酸化物にＣｕ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ａｕ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｄ，ＳｎおよびＰｂから選ばれる金属が担持されている触媒を用いる技術が開示されている。
【０００５】
（２）特開平８−１７３７６０号公報（特許文献３）には、有機ハロゲン化合物を含有する排ガスを酸化、分解して浄化処理する方法において、チタニアおよびジルコニアの２成分からなる複合酸化物の担体に、ＰｄあるいはＰｔの２種の金属または金属酸化物からなる触媒活性Ａ成分を担持させてなる触媒、または、前記触媒活性Ａ成分と、Ｃｏ，Ｃｕ及びＭｎの群から選択される１種以上の金属酸化物からなる触媒活性Ｂ成分とを担持してなる触媒を利用する技術が開示されている。
【０００６】
（３）特開平８−２３８４１８号公報（特許文献４）には、有機ハロゲン化合物を含有するガスを、水またはオゾンの存在する約２００〜５００℃の温度環境で有機ハロゲン化合物分解触媒と接触させる工程と、前記触媒に接触させて発生したガス種をアルカリ水溶液と接触させて吸収除去する工程と、前記アルカリ水溶液を通過したガス流を酸素、オゾンあるいは水素の存在する雰囲気中で一酸化炭素分解触媒に接触させる工程とを有する有機ハロゲン含有ガスの分解方法において、有機ハロゲン化合物分解触媒がチタニアを主成分とし、さらに酸化コバルト、酸化クロム、酸化マンガンほかのうち少なくとも１種類の成分を触媒全体重量の約１０〜約４０重量％および硫酸根を同じく約３〜１０重量％含有する触媒を利用した技術が開示されている。
【０００７】
（４）特表平１０−５１１６０２号公報（特許文献５）には、ハロゲン化有機化合物、非ハロゲン化有機化合物、一酸化炭素およびこれらの混合物からなる群から選択される化合物を含む気体流を処理するための、少なくとも１つの白金族金属、酸化ジルコニウム、および酸化マンガン、酸化セリウムおよび酸化コバルトからなる群から選択される少なくとも１つの酸化物を含んでなる、かつ実質的にバナジウムを含まない触媒を利用する技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特許２６３３３１６号公報
【特許文献２】特開平６−６３３５７号公報
【特許文献３】特開平８−１７３７６０号公報
【特許文献４】特開平８−２３８４１８号公報
【特許文献５】特表平１０−５１１６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記（１）特許文献２には、処理対象となる有機ハロゲン化合物の例として四塩化炭素、クロロホルム、クロロエチレン、１,１,１−トリクロロエタン、１,２−ジクロロエタン、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、ジクロロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、１,１,２−トリクロロ−１,２,２−トリフルオロエタン、臭化メチルが挙げられているとおり、炭素数１〜２の脂肪族ハロゲン化合物の処理に対して好適化された技術ではあるものの、炭素数３以上の有機ハロゲン化合物または芳香族ハロゲン化合物等の処理技術に関する記載・示唆は一切なされていない。また、同特許文献に開示されている触媒は、強酸点を有する有機ハロゲン化合物分解触媒を充填した触媒分解装置と有機ハロゲン化合物の分解により発生したハロゲン化水素ガスを除去する洗浄塔を有する排ガスの処理装置において好適化されたものであり、その他のプロセスへの適用に関しては全く考慮されていない。
【００１０】
また、上記（２）特許文献３には、有機ハロゲン化合物を含有する排ガスを酸化・分解して浄化処理する方法が開示されているが、その主目的は触媒担体の耐ハロゲン性の改善、すなわち触媒の失活対策であり、記載されている触媒系は有機ハロゲン化合物の酸化分解処理に関して最適化されたものではない。特に実施例中では処理対象である有機ハロゲン化合物は、塩化メチレン、臭化メチル等の炭素数１〜３の脂肪族ハロゲン化合物であり、炭素数４以上の有機ハロゲン化合物または芳香族ハロゲン化合物等の処理技術に関する記載・示唆は一切なされてない。
【００１１】
また、上記（３）特許文献４においても有機ハロゲン含有ガスの分解処理方法に関する技術が開示されているが、その目的は従来のフロン処理技術で必然的に発生する有害な一酸化炭素をフロン分解工程に続く一連の工程のなかで連続的に分解し、効率よくフロンを分解処理すると同時に、分解生成ガスを無害化する方法を提供するためであり、有機ハロゲン化合物の酸化分解に関して触媒を高性能化した発明ではない。また、処理対象である有機ハロゲン化合物は、フロンガス、トリクロロエチレン、臭化メチル等の炭素数１〜２の低級脂肪族ハロゲン化合物であり、炭素数３以上の有機ハロゲン化合物または芳香族ハロゲン化合物等の処理技術に関する記載・示唆は一切なされてない。さらに処理対象の有機ハロゲン化合物の濃度は、実施例において３〜６％と非常に高濃度条件であり、より低濃度域での触媒性能に関しては全く明示されていない。
【００１２】
また、上記（４）特許文献５にはハロゲン化有機化合物、非ハロゲン化有機化合物、一酸化炭素およびこれらの混合物からなる群から選択される化合物を含む気体流を処理するための方法が開示されているが、その目的が、元素状ハロゲン（Ｘ２）による触媒の被毒対策であり、有機ハロゲン化合物の酸化分解に関して触媒を高性能化した発明ではない。また、処理対象である有機ハロゲン化合物として、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、フルオロベンゼンなどの単環の芳香族ハロゲン化合物と四塩化炭素などの炭素数１〜４の低級脂肪族ハロゲン化合物が挙げられているが、実施例では臭化メチルの分解効率が示されているのみであり、芳香族ハロゲン化合物の分解性能に関する記載・示唆は一切なされていない。
【００１３】
このように、フロンなどの低級脂肪族ハロゲン化合物の分解処理などに関してはいくつかの技術が開示されているものの、ダイオキシン類等の芳香族塩素化合物を含む有機ハロゲン化合物の酸化分解処理における高性能で好適な触媒系は未だ知られていないのが現状である。
【００１４】
本発明はこのような実情に鑑みなされたものであり、その課題は、焼却炉等から排出される排ガス中の有機ハロゲン化合物、特に塩素化および臭素化ダイオキシン類を分解、除去するために好適な触媒及びその触媒を用いた排ガスの処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る排ガス処理触媒の発明は、有機ハロゲン化合物を含む排ガスを処理する排ガス処理触媒であって、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を主成分とする触媒担体に、触媒活性成分として酸化コバルトを担持させたことを特徴とする。
【００１６】
この特徴によれば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を主成分とする触媒担体に、触媒活性成分として酸化コバルトを担持させた構成の触媒であるので、排ガス中の有機ハロゲン化合物を効率よく分解することができる。
【００１７】
また、本発明の第２の態様に係る排ガス処理触媒の発明は、前記第１の態様において、前記触媒担体がコージェライトであることを特徴とする。この特徴によれば、触媒担体がコージェライトであるので、熱衝撃に強く、耐酸性・耐アルカリ性に優れた排ガス処理触媒とすることができる。
【００１８】
また、本発明の第３の態様に係る排ガス処理触媒の発明は、前記第１の態様または前記第２の態様において、さらに、助触媒成分として、Ｖ，Ｗ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｆｅ，Ｂ，Ｐ，Ｓｎ，Ｓ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｃｅ，Ａｇ，Ｃａ，Ｃｕのうち少なくとも１種の元素の酸化物および／またはＲｈ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇのうち少なくとも１種の金属を含むことを特徴とする。この特徴によれば、助触媒成分を含むことにより触媒活性成分の活性（初期活性）を高めることができ、より効率的に有機ハロゲン化合物を分解処理することができる。
【００１９】
また、本発明の第４の態様に係る排ガス処理方法の発明は、前記第１の態様から前記第３の態様のいずれかの態様に記載の排ガス処理触媒を用いて有機ハロゲン化合物を含む排ガスを処理することを特徴とする。
【００２０】
この特徴によれば、前記第１の態様から前記第３の態様のいずれかの態様に記載の触媒を用いて排ガスを処理することにより、ダイオキシン類や、ハロベンゼン類、ハロフェノール類などのダイオキシン前駆体等の有機ハロゲン化合物を効率よく分解し、排ガスから除去することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、都市ごみ焼却炉等から発生する有機ハロゲン化合物含有排ガスを効率よく処理することができる。特にダイオキシン類や、ハロベンゼン類、ハロフェノール類などのダイオキシン類前駆体等の１環または多環の芳香族有機塩素化合物や芳香族有機臭素化合物等の有機ハロゲン化合物を含有する排ガスを有効に処理することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の処理対象は、都市ごみ焼却炉等から発生する有機ハロゲン化合物含有排ガスであり、特にダイオキシン類や、ハロベンゼン類、ハロフェノール類などのダイオキシン類前駆体等の１環または多環の芳香族有機塩素化合物や芳香族有機臭素化合物等の有機ハロゲン化合物を含有する排ガスである。なお、本発明触媒は、例えば温度が１００〜３００℃程度、好ましくは１５０〜２５０℃程度であり、水分を１０〜４０％程度含有する排ガスの処理に好適に用いることができる。
【００２３】
触媒は一般に触媒活性成分（主触媒成分）及び担体成分、または、触媒活性成分（主触媒成分）、助触媒成分（主触媒の活性、選択性などを高める成分）及び担体成分から構成される。本発明においては、主に有機ハロゲン化合物を分解する活性点を与える金属酸化物種が触媒活性成分であり、触媒活性成分の活性を高める機能を与える金属酸化物種もしくは金属種が助触媒成分である。また、担体とは、触媒活性成分の特性（触媒の活性、選択性、寿命、機械的強度など）を高める作用を持ち、かつ担体自体は活性を示さないか少なくとも触媒活性成分より活性が低い物質である（触媒学会編、「触媒講座第５巻、触媒設計」、講談社、１９８５年）。また、触媒活性成分、助触媒成分、担体成分は、後述する触媒調製法いかんによらず、調製された触媒におけるそれぞれの構成化学種の機能、分布状態などに基づいて区別される。
【００２４】
本発明触媒は、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を主成分とする触媒担体に、触媒活性成分として酸化コバルトを担持させたものである。
【００２５】
本発明触媒における触媒担体成分は、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を主成分とするものであり、より具体的にはコージェライトが好適である。ここで、コージェライトは、一般式、Ｘ（ＭｇＯ）・Ｙ（Ａｌ２Ｏ３）・Ｚ（ＳｉＯ２）で表される酸化物セラミックスであり、Ｘ＝２，Ｙ＝２，Ｚ＝５であると化学量論比的に整った化合物となる。本発明触媒では各構成成分の組成が上記化学量論比から所定量（例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚそれぞれ＋０．５から−０．５の範囲）ずれたものでも構わない。
【００２６】
本発明触媒における触媒活性成分は、主に有機ハロゲン化合物を分解する活性点を与える成分であり、具体的には酸化コバルトである。酸化コバルトとしては、特に結晶構造がスピネル構造である酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）を用いることが好ましい。
【００２７】
触媒活性成分である酸化コバルトは、触媒全体の１重量％以上、好ましくは５〜４０重量％、さらに好ましくは１０〜３０重量％含有することが望ましい。酸化コバルトの含有量（担持量）が上記範囲であると充分な触媒性能を得ることができる。
【００２８】
また、本発明触媒は、さらに助触媒成分を含有したものが好ましい。助触媒成分は、触媒活性成分の活性（初期活性）を高める機能を有する成分であり、具体的には例えばＶ，Ｗ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｆｅ，Ｂ，Ｐ，Ｓｎ，Ｓ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｃｅ，Ａｇ，Ｃａ，Ｃｕのうち少なくとも１種の元素の酸化物および／またはＲｈ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇのうち少なくとも１種の金属を挙げることができる。より具体的には、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化鉄、酸化ホウ素、リン酸根、酸化スズ、硫酸根、酸化ロジウム、酸化パラジウム、酸化セリウム、酸化銀、酸化カルシウム、酸化銅などの酸化物、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、銀などの金属を例示することができる。これらは単独で、または２種以上を混合して用いることができる。
【００２９】
助触媒成分は触媒全体の１重量％以上、好ましくは５〜５０重量％、さらに好ましくは１０〜４０重量％含有することが望ましい。助触媒成分の含有量（担持量）が上記範囲であると触媒活性成分の活性を高める機能を有効に発現することができる。
【００３０】
本発明触媒の調製は、例えば混練法、含浸法、ゾル−ゲル法などの手法により行うことが可能である。
【００３１】
混練法の場合は、平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下、さらに好ましくは０．０１μｍ以下の原料粒子を用い、触媒活性成分と担体または触媒活性成分と助触媒成分と担体とを成形助剤・バインダー等の各種添加剤とともに混練し、成形・焼成することで触媒の調製を行う。金属酸化物の替わりに、焼成時に酸化物に変化するような原料物質、例えば金属（または金属酸イオン）の水酸化物、ハロゲン化物、アンモニウム塩、硫酸塩、炭酸塩、酢酸塩、アルコキシド、アセチルアセトナート等の錯化合物などを用いることができる。
【００３２】
含浸法の場合は、担体として平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下、さらに好ましくは０．０１μｍ以下の原料粒子もしくはその成形体を用い、触媒活性成分または触媒活性成分と助触媒成分とを含浸する。含浸は、焼成時に酸化物に変化するような原料物質、例えばこれらの金属（金属酸イオン）の水酸化物、ハロゲン化物、アンモニウム塩、硫酸塩、炭酸塩、酢酸塩、アルコキシド、アセチルアセトナート等の錯化合物などを用いて行うことができる。助触媒成分を含有する場合の含浸の順序は、触媒活性成分を担体に含浸した後に助触媒成分を含浸する方法、助触媒成分を担体に含浸した後に触媒活性成分を含浸する方法、またはそれぞれの成分を同時に含浸する方法でよい。
【００３３】
本発明触媒は、排ガスとの接触面積が大きく、効率的に排ガスを処理できる形状に成形することができ、具体的にはハニカム状、ペレット状、顆粒状、粉体状などの任意の形状とすることができる。また、ハニカム成形時に強度維持のためのフィーラー、増粘剤及び成形剤成分としてカルシウムやケイ素の酸化物を加えてもよい。なお、ハニカム成形時に加えられる成形剤成分のカルシウムやケイ素は上述の触媒成分の成形に用いる構造材成分の元素を限定するものでない。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例等を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらによって制約されるものではない。
【００３５】
＜触媒の調製＞
触媒は、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素からなるコージェライト成形体を粉砕して粒子化したものを担体とし、これに触媒活性成分または触媒活性成分と助触媒成分とを混練法で担持し、成形・焼成することにより調製した。具体的には以下の通りである。
【００３６】
原料には以下に示した市販の試薬を使用した。コージェライトは日本ガイシ社製：コージェライト触媒担体（製品名：ハニセラム）、酸化コバルトＣｏ３Ｏ４は関東化学社製：型番０８１２０−０８、酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３は関東化学社製：型番２００７４、酸化銅ＣｕＯは関東化学社製：型番０７５０３−０８、酸化マンガンＭｎＯ２は和光純薬工業社製：型番１３５−０９６８５、酸化バナジウムＶ２Ｏ５は和光純薬工業社製：型番２２６−００１２５、酸化タングステンＷＯ３は和光純薬工業社製：型番２０５−１０２６２、酸化ニオブは関東化学社製：型番２８１５７−０８、酸化ロジウムＲｈ２Ｏ３は和光純薬工業社製：型番１８３−００４２１、酸化スズは和光純薬工業社製：型番２０４−０１６０２、硫酸根の原料である硫酸アンモニウムは和光純薬工業社製：型番０１９−０３４３５、酸化カルシウムＣａＯは和光純薬工業社製：型番０３７−００７７５、ロジウムは和光純薬工業社製：型番１８６−００１５１、酸化ホウ素の原料であるホウ酸Ｈ２ＢＯ３は和光純薬工業社製：型番０２１−０２１９５、酸化リンＰ２Ｏ５は和光純薬工業社製：型番１６３−０２３４２、パラジウムは和光純薬工業社製：型番１９５−２０４２１、酸化セリウムは和光純薬工業社製：型番０３５−１２２０９、ルテニウムは和光純薬工業社製：型番５０２−２２３１１、酸化パラジウムは和光純薬工業社製：型番１６２−１５２８１、酸化モリブデンは和光純薬工業社製：型番１３２−０３３５５、銀は和光純薬工業社製：型番１９９−１２２７１、酸化銀は和光純薬工業社製：型番１９７−１０６９２である。
【００３７】
粉体試料は、調製する前に各試薬を遊星ボールミルで平均粒径が１μｍ以下になるように粉砕・整粒してこれを出発原料とした。ただし、ホウ素の担持はホウ素酸アンモニウム・８水和物等のホウ酸塩を用いて行うこともできる。また、助触媒成分が酸化物形態である場合には、触媒前駆体を熱処理して酸化物形態に変化するものであれば前述の出発原料に限定されるものではない。各触媒成分の含有量（担持量）は各実施例中に示した。
【００３８】
成型性を向上させるためシランカップリング剤（信越シリコーン社製：型番ＫＢＭ６０３）で表面を処理した。その他、バインダーとして所定量（１０ｇ程度）のメチルセルロースと、可塑剤として所定量（１５ｇ程度）のグリセリンと、滑剤として所定量（２ｇ程度）のステアリン酸エマルジョンと、所定量（１９〜３２ｇ程度）の蒸留水を添加した。成形・焼成の手順は、まず酢酸またはアンモニア水によって所定のｐＨに調整した水溶液にシランカップリング剤を入れて撹拌し、その後２４時間室温下で静置する。この静置した液と所定の重量比に配合した原料をホモジナイザーで混合し、混合液を８０℃で水分が無くなるまで乾燥させた。その後、粉砕分級してから、バインダー等の各種添加剤と蒸留水を混合し、混練したのち再び静置した。所定時間静置した後、さらに再度混練してから成形した。成形は押し出し治具を用いてヌードル状（ペンシル状）に行った。成形後、再び乾燥してから酸素雰囲気下、所定温度で所定時間焼成することにより触媒を調製した。
【００３９】
＜触媒の性能評価＞
固定床流通式マイクロリアクターを用い、反応温度１００℃〜２５０℃の範囲で、Ｗ／Ｆ（滞留時間）０．０２７（ｇ・ｍｉｎ／ｍｌ）、反応ガスは指標物質濃度３００ｐｐｍ、酸素濃度１０％、水分３５％、窒素バランスとして、有機ハロゲン化合物の分解に対する触媒の性能評価試験を行った。
【００４０】
ここでは有機ハロゲン化合物の一例として、ダイオキシン類代替指標物質となるｏ−クロロフェノール及びｏ−ブロモフェノールを用いた。これらの指標物質についは、稲葉ら：第８回廃棄物学会研究発表会講演論文集ｐ．５５８、神田ら：平成９年度触媒学会研究発表会講演予稿集ｐ．１１４、田中ら：日本機械学会第８回環境工学総合シンポジウム’９８講演論文集ｐ．１８２などの研究から、ダイオキシン類と分解特性が類似することが明らかになっている。
【００４１】
触媒性能は、指標物質の分解率を指標として評価した。なお、分解率は、以下の式に基づいて算出した。  
分解率＝（指標物質初期濃度−指標物質残留濃度）／指標物質初期濃度
実施例１−１〜１−４、比較例１−１〜１−４
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトを１０重量％担持した触媒の反応温度を変えて性能評価試験を行った。また、比較のため、触媒活性成分を担持しないものについても同様に試験を行った。指標物質にはｏ−クロロフェノールを用いた。結果を表１に示した。表１から、どの反応温度においても触媒活性成分である酸化コバルトを担持させることで高い触媒活性が得られることがわかる。また、反応温度が１５０℃以上であると特に高い触媒活性が発現されることがわかる。
【００４２】
【表１】
2005262175.tif 000002
【００４３】
実施例２−１〜２−８
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトの担持量を変えた触媒の性能を評価した。指標物質にはｏ−クロロフェノールを用いた。分解率は反応温度２００℃で測定した結果である。結果を表２に示した。表２から、酸化コバルトが触媒全体の１０重量％以上担持されている触媒がもっとも高活性で、１〜１０重量％の範囲でも高活性であるが、１重量％未満では充分な触媒性能が得られないことがわかる。
【００４４】
【表２】
2005262175.tif 000003
【００４５】
実施例３−１〜３−２０
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトを５重量％担持し、さらに種々の助触媒成分を担持した触媒の性能評価試験を行った。指標物質にはｏ−クロロフェノールを用いた。分解率は反応温度２００℃で測定した結果である。結果を表３に示した。表３から、助触媒成分として酸化銀、酸化銅、酸化モリブデン、酸化ホウ素、ロジウム、銀を含む触媒について特に高い触媒活性が得られることがわかる。
【００４６】
【表３】
2005262175.tif 000004
【００４７】
実施例４−１〜４−８
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトを５重量％担持し、さらに助触媒成分としての酸化銀の担持量を変えた触媒の性能評価試験を行った。指標物質にはｏ−クロロフェノールを用いた。分解率は反応温度２００℃で測定した結果である。結果を表４に示した。
【００４８】
【表４】
2005262175.tif 000005
【００４９】
実施例５−１〜５−８
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトを５重量％担持し、さらに助触媒成分としての酸化鉄の担持量を変えた触媒の性能評価試験を行った。指標物質にはｏ−クロロフェノールを用いた。分解率は反応温度２００℃で測定した結果である。結果を表５に示した。
【００５０】
【表５】
2005262175.tif 000006
【００５１】
実施例６−１〜６−８
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトを５重量％担持し、さらに助触媒成分としての酸化銅の担持量を変えた触媒の性能評価試験を行った。指標物質にはｏ−クロロフェノールを用いた。分解率は反応温度２００℃で測定した結果である。結果を表６に示した。
【００５２】
【表６】
2005262175.tif 000007
【００５３】
実施例７−１〜７−８
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトを５重量％担持し、さらに助触媒成分としての酸化マンガンの担持量を変えた触媒の性能評価試験を行った。指標物質にはｏ−クロロフェノールを用いた。分解率は反応温度２００℃で測定した結果である。結果を表７に示した。
【００５４】
【表７】
2005262175.tif 000008
【００５５】
実施例８−１〜８−８
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトを５重量％担持し、さらに助触媒成分としての酸化バナジウムの担持量を変えた触媒の性能評価試験を行った。指標物質にはｏ−クロロフェノールを用いた。分解率は反応温度２００℃で測定した結果である。結果を表８に示した。
【００５６】
【表８】
2005262175.tif 000009
【００５７】
実施例９−１〜９−８
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトを５重量％担持し、さらに助触媒成分としての酸化モリブデンの担持量を変えた触媒の性能評価試験を行った。指標物質にはｏ−クロロフェノールを用いた。分解率は反応温度２００℃で測定した結果である。結果を表９に示した。
【００５８】
【表９】
2005262175.tif 000010
【００５９】
表４〜９から、助触媒成分を触媒全体の１０重量％以上担持している場合がもっとも高活性で、１〜１０重量％の範囲でも高活性であるが、１重量％未満では助触媒成分を担持させた効果をほとんど得られないことがわかる。
【００６０】
実施例１０−１〜１０−６
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトを５重量％担持し、さらに第１助触媒成分として酸化バナジウムを５重量％担持し、第２助触媒成分としての酸化モリブデンの担持量を変えた触媒の性能評価試験を行った。指標物質にはｏ−クロロフェノールを用いた。分解率は反応温度２００℃で測定した結果である。結果を表１０に示した。表１０から、２種類の助触媒成分を担持させた場合にも高い触媒活性が得られることがわかる。
【００６１】
【表１０】
2005262175.tif 000011
【００６２】
実施例１１−１〜１１−６
コージェライトを担体として用い、触媒活性成分である酸化コバルトを１０重量％担持し、さらに種々の助触媒成分を担持した触媒の性能評価試験を行った。指標物質にはｏ−ブロモフェノールを用いた。分解率は反応温度２００℃で測定した結果である。結果を表１１に示した。表１１から、臭素化合物に対しても高い活性が得られることがわかる。
【００６３】
【表１１】
2005262175.tif 000012
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、例えば都市ごみ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉、化学プラント、製鉄所などから発生する排ガスに含まれる人体に有害な有機ハロゲン化合物、特にダイオキシン類や、ハロベンゼン類、ハロフェノール類などのダイオキシン前駆体等の有機ハロゲン化合物を分解、除去する触媒及びこの触媒を使用する排ガスの処理方法として利用可能である。