(57)【要約】【課題】比較的低温であっても、オゾンによるメタンの浄化を効率よく行うことが可能なメタン浄化方法を提供すること。【解決手段】ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１０〜９０であり、アンモニア吸着量が０．６〜１．４ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとをオゾンの存在下で接触せしめることを特徴とするメタンの浄化方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１０〜９０であり、アンモニア吸着量が０．６〜１．４ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとをオゾンの存在下で接触せしめることを特徴とするメタンの浄化方法。
【請求項２】
２０〜３００℃の温度雰囲気下で前記プロトン型ゼオライト触媒とメタンとを接触せしめることを特徴とする請求項１に記載のメタンの浄化方法。
【請求項３】
メタン／オゾン（体積比）が０．０２〜２０の条件下で前記プロトン型ゼオライト触媒とメタンとを接触せしめることを特徴とする請求項１又は２に記載のメタンの浄化方法。
【請求項４】
メタン含有ガス流路と、
該メタン含有ガス流路にオゾンを供給するためのオゾン供給手段と、
前記メタン含有ガス流路に設けられている、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１０〜９０であり、アンモニア吸着量が０．６〜１．４ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒と、
を備えることを特徴とするメタンの浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタン浄化方法及びメタン浄化装置にする。
【背景技術】
【０００２】
飽和炭化水素はオレフィン系炭化水素に比べて浄化されにくく、中でも、メタンは特に浄化されにくい。このため、従来から、メタンを浄化できる触媒の開発が行なわれており、触媒金属としてパラジウムが有効であることが知られている。例えば、Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．、２０１０年、第３巻、１０９２〜１０９８頁（非特許文献１）には、イオン交換法によりゼオライトにパラジウムを導入した触媒が開示されており、この触媒にオゾンの存在下でメタンを接触させると、パラジウムの触媒作用によりオゾンが分解して原子状酸素が生成し、この原子状酸素がメタンと反応することによって、メタンが酸化分解され、効率よくメタンを浄化できることも記載されている。しかしながら、パラジウム担持ゼオライト触媒を用いたオゾンによるメタンの浄化は、３００℃以下の温度雰囲気下ではほとんど進行しないため、効率よくメタンを浄化するには３５０℃以上に加熱する必要があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｋ．Ｓ．Ｈｕｉら、Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．、２０１０年、第３巻、１０９２〜１０９８頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、比較的低温（好ましくは３００℃以下）であっても、オゾンによるメタンの浄化を効率よく行うことが可能なメタン浄化方法及びメタン浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、触媒としてプロトン型ゼオライトを用いることによって、比較的低温であってもオゾンによるメタンの浄化を効率よく行うくことができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明のメタンの浄化方法は、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１０〜９０であり、アンモニア吸着量が０．６〜１．４ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとをオゾンの存在下で接触せしめることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明のメタンの浄化方法においては、２０〜３００℃の温度雰囲気下で前記プロトン型ゼオライト触媒とメタンとを接触せしめることが好ましく、また、メタン／オゾン（体積比）が０．０２〜２０の条件下で前記プロトン型ゼオライト触媒とメタンとを接触せしめることも好ましい。
【０００８】
また、本発明のメタンの浄化装置は、メタン含有ガス流路と、該メタン含有ガス流路にオゾンを供給するためのオゾン供給手段と、前記メタン含有ガス流路に設けられている、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１０〜９０であり、アンモニア吸着量が０．６〜１．４ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
なお、本発明によって、比較的低温であってもオゾンによるメタンの浄化を効率よく行うことができる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明のメタンの浄化方法においては、プロトン型ゼオライト触媒の細孔内の酸点にメタン分子とオゾン分子の両者が吸着し、これらが反応することによってメタンの酸化分解が進行するため、比較的低温であってもオゾンによるメタンの浄化を効率よく行うことが可能となると推察される。一方、パラジウム担持ゼオライト触媒を用いた場合、反応場の温度を３５０℃以上にすると、パラジウムの触媒作用によるオゾン分子の分解によって原子状酸素が生成し、この原子状酸素がゼオライトに吸着したメタン分子と反応することによってメタンの酸化分解が進行し、メタンが浄化される。しかしながら、反応場の温度が３００℃以下になると、パラジウムの触媒作用によるオゾン分子の分解によって酸素分子が選択的に生成し、原子状酸素が生成しにくいため、メタンの酸化分解が起こらず、オゾンによるメタンの浄化を効率よく行うことが困難になると推察される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、比較的低温（好ましくは３００℃以下）であってもオゾンによるメタンの浄化を効率よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１〜５及び比較例１〜４におけるメタンの浄化率を示すグラフである。
【図２】プロトン型ゼオライト触媒のアンモニア吸着量とメタンの浄化率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【００１３】
先ず、本発明のメタンの浄化方法について説明する。本発明のメタンの浄化方法は、プロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとをオゾンの存在下で接触せしめることを特徴とする方法である。
【００１４】
本発明に用いられるプロトン型ゼオライト触媒としては、例えば、ゼオライトの細孔内の陽イオン（Ｎａ＋）をＮＨ４＋でイオン交換した後、焼成することによって得られるもの、ゼオライトの細孔内の陽イオン（Ｎａ＋）を酸（Ｈ＋）でイオン交換することによって得られるもの等が挙げられる。
【００１５】
本発明に用いられるプロトン型ゼオライト触媒においては、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１０〜９０である。ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３が前記下限未満になると、メタンの浄化に寄与しないゼオライト結晶表面の酸点が多くなり、メタンの浄化効率が低下する。他方、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３が前記上限を超えると、メタンの浄化の活性点であるゼオライトの細孔内の酸点が少なくなり、メタンの浄化効率が低下する。また、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３が小さいゼオライトは耐熱性が低くなるため、メタンの浄化効率と耐熱性確保の観点から、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）としては１５〜７５が好ましく、２０〜５０がより好ましい。
【００１６】
また、本発明に用いられるプロトン型ゼオライト触媒においては、アンモニア吸着量が０．６〜１．４ｍｍｏｌ／ｇである。アンモニア吸着量が前記範囲から逸脱すると、オゾンによるメタンの浄化率が低下する。また、オゾンによるメタンの浄化率が向上するという観点から、アンモニア吸着量としては０．８〜１．３５ｍｍｏｌ／ｇが好ましく、０．９〜１．３ｍｍｏｌ／ｇがより好ましい。なお、本発明において、「プロトン型ゼオライト触媒のアンモニア吸着量」は、以下のように、アンモニア昇温脱離法（アンモニアＴＰＤ法）により測定されるものである。すなわち、先ず、プロトン型ゼオライト触媒を５％酸素−ヘリウムガス雰囲気下、６００℃で２０分間加熱して吸着水及び付着物を除去する。次に、１００℃に保持しながら０．４％アンモニア−ヘリウムガスを３０分間流通させ、プロトン型ゼオライト触媒にアンモニアを飽和吸着させる。その後、水蒸気を６０分間導入して、余分なアンモニア（プロトン型ゼオライト触媒の酸点に吸着したアンモニウムイオンに水素結合したアンモニア）を除去する。このようにして酸点にアンモニウムイオンを吸着させたプロトン型ゼオライト触媒を、ヘリウムガス流通下、１００℃から８４５℃まで１５℃／分の速度で昇温し、この間に脱離したアンモニア量を「プロトン型ゼオライト触媒のアンモニア吸着量」とする。
【００１７】
このようなプロトン型ゼオライト触媒の結晶構造としては特に制限はなく、例えば、Ｘ型、Ｙ型、β型、ＺＳＭ−５型、モルデナイト型等が挙げられ、中でも、メタンの浄化効率、耐熱性に優れたＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３を有するプロトン型ゼオライト触媒を得やすいという観点から、β型、ＺＳＭ−５型が好ましい。
【００１８】
また、本発明に用いられるプロトン型ゼオライト触媒の形状としては特に制限はなく、例えば、球状、ペレット状、ハニカム状基材の表面に触媒粉末をウォッシュコートしたもの等が挙げられる。また、このようなプロトン型ゼオライト触媒の平均粒子径としては０．１〜１０ｍｍが好ましい。
【００１９】
本発明においては、このようなプロトン型ゼオライト触媒として、東ソー（株）製ＨＳＺシリーズ、ゼオリスト社製ＣＰシリーズ及びＣＢＶシリーズ、ズードケミー社製、日揮ユニバーサル（株）製等の市販品を使用することができる。
【００２０】
本発明のメタンの浄化方法においては、このようなプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとをオゾンの存在下で接触させる。これにより、プロトン型ゼオライト触媒の酸点上にメタンとオゾンが吸着し、メタンがオゾンによって酸化分解され、メタン含有ガス中のメタンが浄化される。
【００２１】
本発明のメタンの浄化方法により浄化されるメタン含有ガスとしては、メタンを含有するガスであれば特に限定はなく、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービン等の内燃機関における排ガス、排水、廃棄物処理装置からの排ガス等が挙げられる。
【００２２】
このようなメタン含有ガス中のメタン濃度としては、オゾンの存在下でプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとを接触させる際のメタンの初期濃度（例えば、触媒入口におけるメタン含有ガスとオゾンとの混合ガス中のメタン濃度）が０．１〜５００００体積ｐｐｍとなる濃度が好ましく、１〜１００００体積ｐｐｍとなる濃度がより好ましく、５〜５０００体積ｐｐｍとなる濃度が特に好ましい。前記混合ガス中のメタンの初期濃度が前記下限未満になると、触媒上でのオゾンとメタンの反応速度が遅くなり、メタンの浄化効率が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、メタンを十分に浄化するために必要なオゾンの量が不足し、メタンの浄化効率が低下する傾向にある。
【００２３】
また、このようなメタン含有ガスには、酸素が含まれていてもよい。メタン含有ガス中の酸素濃度としては特に制限はないが、オゾンの存在下でプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとを接触させる際の酸素の初期濃度（例えば、触媒入口におけるメタン含有ガスとオゾンとの混合ガス中の酸素濃度）が０．１〜２１体積％となる濃度が好ましく、０．１〜１６体積％となる濃度がより好ましく、０．１〜１３体積％となる濃度が特に好ましい。前記混合ガス中の酸素の初期濃度が前記下限未満になると、オゾン発生器で生成するオゾン量が少なくなり、メタンの浄化効率が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、火災や爆発の危険性が増大する傾向にある。
【００２４】
本発明のメタンの浄化方法において、オゾンの存在下でプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとを接触させる方法としては特に制限はないが、例えば、メタン含有ガスにオゾンを混合し、得られた混合ガスとプロトン型ゼオライト触媒とを接触させる方法；メタン含有ガスとオゾンとをそれぞれ独立に同時にプロトン型ゼオライト触媒に供給して、メタン含有ガスとオゾンとプロトン型ゼオライト触媒とを接触させる方法；オゾン発生器内にプロトン型ゼオライト触媒を配置し、メタン含有ガスとプロトン型ゼオライト触媒表面で生成したオゾンとプロトン型ゼオライト触媒とを接触させる方法等が挙げられる。
【００２５】
本発明のメタンの浄化方法において、オゾンの存在下でプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとを接触させる際のオゾンの初期濃度（例えば、触媒入口におけるメタン含有ガスとオゾンとの混合ガス中のオゾン濃度）としては０．１〜５００００体積ｐｐｍが好ましく、１〜１００００体積ｐｐｍがより好ましく、５〜５０００体積ｐｐｍが特に好ましい。前記混合ガス中のオゾンの初期濃度が前記下限未満になると、メタンを十分に浄化するために必要なオゾンの量が不足し、メタンの浄化効率が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、オゾン生成に必要なエネルギーが増大する傾向にある。
【００２６】
また、本発明のメタンの浄化方法において、オゾンの存在下でプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとを接触させる際の初期のメタン／オゾン（体積比）（例えば、触媒入口におけるメタン含有ガスとオゾンとの混合ガス中のメタン／オゾン（体積比））としては０．０２〜２０が好ましく、０．０４〜１０がより好ましく、０．０６〜５が更に好ましく、０．０８〜１が特に好ましい。初期のメタン／オゾンが前記下限未満（オゾンが大過剰）になると、オゾン生成に必要なエネルギーが増大する傾向にあり、他方、前記上限を超える（メタンが大過剰）と、メタンを十分に浄化するために必要なオゾンの量が不足し、メタンの浄化効率が低下する傾向にある。
【００２７】
さらに、本発明のメタンの浄化方法においては、オゾンの存在下、プロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとを２０〜３００℃（より好ましくは５０〜２００℃、特に好ましくは７５〜１５０℃）の温度雰囲気下で接触させることが好ましい。前記下限未満の温度雰囲気下でプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとを接触させると、メタンとオゾンとの反応が十分に進行せず、メタンの浄化効率が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超える温度雰囲気下でプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとを接触させると、オゾンの熱分解が優先的に起こり、メタンの浄化効率が低下する傾向にある。
【００２８】
また、本発明のメタンの浄化方法において、プロトン型ゼオライト触媒を流通させるガス（例えば、メタン含有ガスとオゾンとの混合ガス）の空間速度としては１０００〜１００００００／時間が好ましく、２５００〜５０００００／時間がより好ましく、５０００〜３０００００／時間が特に好ましい。流通ガスの空間速度が前記下限未満になると、メタンとオゾンとの反応が十分に進行せず、メタンの浄化効率が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、反応器容積が増大し、装置全体の体積及び重量が過大となる傾向にある。
【００２９】
このような本発明のメタンの浄化方法に用いられる浄化装置としては、オゾンの存在下でプロトン型ゼオライト触媒とメタン含有ガスとを接触させることが可能なものであれば特に制限はなく、例えば、メタン含有ガス流路と、このメタン含有ガス流路のオゾンを供給するためのオゾン供給装置と、前記メタン含有ガス流路に設けられている前記プロトン型ゼオライト触媒とを備えている浄化装置（以下、「本発明のメタンの浄化装置」という）が挙げられる。
【００３０】
このような本発明のメタンの浄化装置において、前記オゾン供給手段は、メタン含有ガスが前記プロトン型ゼオライト触媒に導入される前又は導入されると同時に、オゾンをメタン含有ガスに混合できる位置であれば、メタン含有ガス流路のいずれの位置に接続されていてもよいが、メタン含有ガスとオゾンとが十分に混合された混合ガスをプロトン型ゼオライト触媒に導入するという観点から、触媒よりも上流側のメタン含有ガス流路に前記オゾン供給手段が接続されていることが好ましい。前記オゾン供給手段としては特に制限はないが、例えば、オゾン発生装置とオゾン供給ノズルとを備えているものが挙げられる。また、前記オゾン発生装置としては特に制限はないが、例えば、高電圧を印加した放電管に空気又は酸素を流通させることによってオゾンが発生する装置等が挙げられる。
【００３１】
このような本発明のメタンの浄化装置は、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービン等の内燃機関の排ガス出口に前記メタン含有ガス流路を接続することによって、内燃機関から排出されたガスのメタンを浄化することができる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で使用したプロトン型ゼオライト触媒のアンモニア吸着量は以下のアンモニアＴＰＤ法により測定した。
【００３３】
（アンモニアＴＰＤ法）
プロトン型ゼオライト触媒のアンモニア吸着量は自動昇温脱離分析装置（（株）大倉理研製「ＴＰ５０００」）を用いて測定した。先ず、プロトン型ゼオライト触媒を５％酸素−ヘリウムガス雰囲気下、６００℃で２０分間加熱して吸着水及び付着物を除去した後、１００℃に保持しながら０．４％アンモニア−ヘリウムガスを３０分間流通させ、プロトン型ゼオライト触媒にアンモニアを飽和吸着させた。その後、水蒸気を６０分間導入して、余分なアンモニア（プロトン型ゼオライト触媒の酸点に吸着したアンモニウムイオンに水素結合したアンモニア）を除去した。次に、得られたプロトン型ゼオライト触媒を、ヘリウムガス流通下、１００℃から８４５℃まで１５℃／分の速度で昇温し、この間に脱離したアンモニア量を「プロトン型ゼオライト触媒のアンモニア吸着量」とした。
【００３４】
（実施例１）
ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が２８であり、アンモニア吸着量が１．２０ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒（東ソー（株）「ＨＳＺ−９３１ＨＯＡ」、結晶構造：β型、形状：ペレット状、粒子径：０．５〜１ｍｍ）０．５ｇを容積１．１ｍｌの反応管に充填した。この反応管に、メタン含有ガスとオゾンとの混合ガス（メタン濃度：５０体積ｐｐｍ、オゾン濃度：６００体積ｐｐｍ、酸素濃度：２０体積％、残部：窒素）を、触媒入りガス温度：１５０℃、ガス流量：５Ｌ／分の条件で供給し、オゾンの存在下でメタン含有ガスと触媒とを接触させた。反応管出口のメタン濃度を、全炭化水素（ＴＨＣ）計（（株）ベスト測器製「ＢＥＸ−５９００Ｃ−２」、ＦＩＤ検出器）を用いて測定し、触媒入口と出口のメタン濃度から下記式：
メタン浄化率（％）
＝（入りガスメタン濃度−出ガスメタン濃度）／入りガスメタン濃度×１００
によりメタン浄化率を求めた。その結果を図１及び図２に示す。
【００３５】
（実施例２）
触媒として、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が４０であり、アンモニア吸着量が１．０１ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒（東ソー（株）「ＨＳＺ−９４０ＨＯＡ」、結晶構造：β型、形状：ペレット状、粒子径：０．５〜１ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてメタン浄化率を求めた。その結果を図１及び図２に示す。
【００３６】
（実施例３）
プロトン型ゼオライト触媒（東ソー（株）「ＨＳＺ−９４０ＨＯＡ」、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）：４０、アンモニア吸着量：１．０１ｍｍｏｌ／ｇ、結晶構造：β型、形状：ペレット状、粒子径：０．５〜１ｍｍ）に、酸素含有ガス（酸素濃度：２０体積％、水蒸気濃度：３体積％、残部：窒素）を流量：５Ｌ／分で流通させながら６００℃で５時間の熱処理を施した。前記熱処理後のプロトン型ゼオライト触媒のアンモニア吸着量を測定したところ、０．７５ｍｍｏｌ／ｇであった。触媒として、この熱処理後のプロトン型ゼオライト触媒を用いた以外は実施例１と同様にしてメタン浄化率を求めた。その結果を図１及び図２に示す。
【００３７】
（実施例４）
触媒として、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が４０であり、アンモニア吸着量が１．３５ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒（東ソー（株）「ＨＳＺ−８４０ＨＯＡ」、結晶構造：ＺＳＭ−５型、形状：ペレット状、粒子径：０．５〜１ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてメタン浄化率を求めた。その結果を図１及び図２に示す。
【００３８】
（実施例５）
触媒として、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１８であり、アンモニア吸着量が１．３９ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒（東ソー（株）「ＨＳＺ−６４０ＨＯＡ」、結晶構造：モルデナイト型、形状：ペレット状、粒子径：０．５〜１ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてメタン浄化率を求めた。その結果を図１及び図２に示す。
【００３９】
（比較例１）
触媒として、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１００であり、アンモニア吸着量が０．５０ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒（東ソー（株）「ＨＳＺ−９６０ＨＯＡ」、結晶構造：β型、形状：ペレット状、粒子径：０．５〜１ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてメタン浄化率を求めた。その結果を図１及び図２に示す。
【００４０】
（比較例２）
触媒として、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１８であるＮａ型ゼオライト触媒（東ソー（株）「ＨＳＺ−６４２ＮＡＡ」、結晶構造：モルデナイト型、形状：ペレット状、粒子径：０．５〜１ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてメタン浄化率を求めた。その結果を図１に示す。
【００４１】
（比較例３）
触媒として、オゾン分解用二酸化マンガン触媒（中央電気工業（株）製「ＣＭＤ−Ｋ２００」、形状：ペレット状、粒子径：０．５〜１ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてメタン浄化率を求めた。その結果を図１に示す。
【００４２】
（比較例４）
触媒として、Ｐｄ担持Ｎａ型ゼオライト触媒（東ソー（株）「Ｆ−９」、Ｐｄ担持量：３質量％、結晶構造：１３Ｘ型、形状：ペレット状、粒子径：０．５〜１ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてメタン浄化率を求めた。その結果を図１に示す。
【００４３】
図１に示した結果から明らかなように、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１０〜９０であるプロトン型ゼオライト触媒を用いた場合（実施例１〜５）には、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１００であるプロトン型ゼオライト触媒（比較例１）、Ｎａ型ゼオライト触媒（比較例２）、オゾン分解用二酸化マンガン触媒（比較例３）、又はＰｄ担持Ｎａ型ゼオライト触媒（比較例４）を用いた場合に比べて、オゾンによるメタンの浄化率が高くなることがわかった。
【００４４】
また、図２に示した結果から明らかなように、アンモニア吸着量が０．６〜１．４ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒を用いた場合（実施例１〜５）には、アンモニア吸着量が０．５０ｍｍｏｌ／ｇであるプロトン型ゼオライト触媒を用いた場合（比較例１）に比べて、オゾンによるメタンの浄化率が高くなることがわかった。
【００４５】
以上の結果から、オゾンによるメタンの浄化を効率よく行うためには、適切なアンモニア吸着量（すなわち、適切な量の酸点）を有するプロトン型ゼオライト触媒が有効であることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本発明によれば、比較的低温（好ましくは３００℃以下）であってもオゾンによるメタンの浄化を効率よく行うことが可能となる。
【００４７】
したがって、本発明のメタンの浄化方法及び浄化装置は、比較的低温でのメタンの浄化に優れるものであるため、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービン等の内燃機関から比較的低温で排出されるガスに含まれるメタンの浄化方法及び浄化装置等として有用である。
【図１】
2017170309.tif 000002
【図２】
2017170309.tif 000003