(57)【要約】【課題】本発明は、多孔性セラミックペーパーを含有するセラミック構造体と、前記セラミック構造体に担持された触媒成分とを含む触媒体、及びこれを使用してホルムアルデヒドを除去する方法を開示する。【解決手段】本発明では、気孔率又は比表面積などの特性に優れたセラミックペーパーで製造された構造体を触媒成分の担体として使用することによって、担持された触媒成分及び処理対象物質が反応できる有効面積を極大化し、その結果、より優れた性能を示す触媒体及びその使用方法を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔性セラミックペーパーを含有するセラミック構造体と、
前記セラミック構造体に担持された触媒成分と、を含む触媒体。
【請求項２】
前記セラミック構造体は、セラミック波状ペーパーと、前記波状ペーパーに付着されたセラミック板状ペーパーと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の触媒体。
【請求項３】
前記セラミックペーパーは、平均長さが０.６ｍｍ〜１０ｍｍであるセラミック繊維を含むことを特徴とする、請求項１に記載の触媒体。
【請求項４】
前記セラミックペーパーは、厚さが２００〜５００μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の触媒体。
【請求項５】
前記セラミックペーパーは、気孔率が６０〜９０％であることを特徴とする、請求項１に記載の触媒体。
【請求項６】
前記触媒成分は、ゼオライト、前記ゼオライトに担持された貴金属物質、及び活性金属を含むことを特徴とする、請求項１に記載の触媒体。
【請求項７】
前記ゼオライトは比表面積が４００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする、請求項６に記載の触媒体。
【請求項８】
前記ゼオライトは、モルデナイト、フェリエライト、ＺＳＭ―５、β―ゼオライト、Ｇａ−シリケート、Ｔｉ−シリケート、Ｆｅ−シリケート又はＭｎ−シリケートであることを特徴とする、請求項６に記載の触媒体。
【請求項９】
前記貴金属物質は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、オスミウム、イリジウム、白金及び金からなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする、請求項６に記載の触媒体。
【請求項１０】
前記貴金属物質は、前記ゼオライト１００重量部に対して０.２５重量部〜１重量部で含まれることを特徴とする、請求項６に記載の触媒体。
【請求項１１】
前記活性金属は、マンガン、セリウム及びコバルトからなる群から選択された１種以上であることを特徴とする、請求項６に記載の触媒体。
【請求項１２】
前記活性金属は、前記ゼオライト１００重量部に対して５重量部〜２０重量部で含まれることを特徴とする、請求項６に記載の触媒体。
【請求項１３】
請求項１から１２のうちいずれか１項による触媒体をホルムアルデヒドと接触させることを含むホルムアルデヒドの除去方法。
【請求項１４】
反応器の空間速度は１０００〜５０００ｈ−１であることを特徴とする、請求項１３に記載のホルムアルデヒドの除去方法。
【請求項１５】
接触温度は４０℃以上であることを特徴とする、請求項１４に記載のホルムアルデヒドの除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホルムアルデヒドなどの有害ガスを効率的に除去できる触媒体及びこれを使用したホルムアルデヒドの除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アパート、ビル、住宅、学校、病院又は事務室などのような住居環境内に敷設された壁材又は床材などから放出される化学物質は、人体に非常に大きな悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、前記のような化学物質を効率的に除去するための技術に対する研究が進められている。
【０００３】
このような有害化学物質の代表的な例としては、ホルムアルデヒドなどのアルデヒド化合物が挙げられるが、このような化合物は、主にペイント、壁紙、プラスチック又は合成樹脂製床材、カーペット、窓又はドアなどの内装材に含有されている。
【０００４】
前記のような有害化学物質を除去する方法の代表的な例としては、二酸化チタンなどの金属酸化物担体に、パラジウム、金又は銀などの貴金属を担持した触媒物質を使用するものがあり、このような触媒物質は、主にコーディエライト系列のセラミック構造体に担持された状態で使用されている。
【０００５】
例えば、特許文献１は、ホルムアルデヒドガス酸化用触媒として、貴金属が担持された金属酸化物担体をコーディエライト系列のセラミック構造体に担持した触媒を開示している。
【０００６】
しかし、前記のように押出方式で主に製作されるコーディエライト系列の構造体を触媒の担体として使用する場合、触媒反応が構造体上の露出表面のみに生じるようになり、これによって、全体的な有害物質分解能が著しく低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−０９４４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した従来技術の問題を考慮してなされたもので、担持された触媒成分の分解能を極大化できる多孔性セラミック構造体、及び前記構造体内に担持された触媒成分を含む触媒体及びその使用方法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】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、多孔性セラミックペーパーを含むセラミック構造体と、前記セラミック構造体に担持された触媒成分とを含む触媒体を提供する。
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するための他の手段として、本発明の触媒体をホルムアルデヒドと接触させることを含むホルムアルデヒドの除去方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、触媒成分を、気孔率及び比表面積などの特性に優れたセラミックペーパーで製造された構造体に担持することによって、担持された触媒成分及び処理対象物質が反応できる有効面積を極大化し、より優れた性能を示す触媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一態様に係る多孔性セラミック構造体を示す図である。
【図２】本発明の一態様に係るホルムアルデヒドの除去方法において、反応器の空間速度及び接触温度変化によるホルムアルデヒドの転換率を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、多孔性セラミックペーパーを含有するセラミック構造体と、前記セラミック構造体に担持された触媒成分とを含む触媒体に関するものである。
【００１４】
以下、本発明の触媒組成物をより詳細に説明する。
【００１５】
本発明では、触媒成分を担持する支持体として、多孔性セラミックペーパーを使用して製造されたセラミック構造体を使用することを特徴とする。
【００１６】
前記多孔性セラミックペーパーは、例えば、各種セラミック繊維を原料にした一般的な製紙工法を通して製造される。このように多孔性セラミックペーパーなどを通して製造されたセラミック構造体は、押出方式で製造される既存のコーディエライト系列の構造体に比べて生産性に優れ、その気孔特性（例えば、気孔の大きさ及び気孔率など）も容易に制御できるという利点を有する。
【００１７】
具体的に、触媒成分の担持体として既存の押出方式のコーディエライト系構造体を使用する場合、触媒反応は、構造体の表面上の触媒成分が存在する部分のみに起きるようになるが、多孔性セラミックペーパーの場合、それ自体の気孔特性を優秀に制御できるので、担持された触媒がペーパーの内部に固定された状態で存在し、処理対象ガスが前記ペーパーの内部に拡散していくことによって、触媒成分及び反応物質の有効接触面積を極大化することができる。
【００１８】
本発明のセラミック構造体は、例えば、添付の図１に示すように、セラミック波状ペーパー１１２と、前記波状ペーパー１１２に付着されたセラミック板状ペーパー１１１とを含む構造を有することができる。セラミック構造体が前記のように３次元網目構造を有することによって、含まれる触媒成分の反応領域をより極大化することができる。前記セラミック板状及び波状ペーパー（以下、「セラミックペーパー」と総称する場合がある。）は、セラミック繊維を使用して製造される。
【００１９】
本発明でセラミックペーパーの製造に使用されるセラミック繊維は、一般的に１μｍ〜６μｍの直径を有することができ、その平均長さは０.６ｍｍ〜１０ｍｍであることが望ましい。前記長さが０.６ｍｍ未満であると、セラミックペーパーの強度が低下したり、目的とする気孔特性が得られないおそれがあり、前記長さが１０ｍｍを超えると、原料であるスラリー内で繊維を均一に分散させることが難しくなり、ペーパーの不均一化をもたらしたり、目的とする気孔特性が得られないおそれがある。
【００２０】
本発明で使用されるセラミック繊維は、耐熱性に優れた素材であることが望ましい。このような素材の例としては、アルミニウム及び／又はケイ素を含む素材として、具体的には、シリカ、アルミナ、シリカ―アルミナ、アルミノシリケート、アルミノボロシリケート及びムライトからなる群から選択された一つ以上を挙げることができるが、これに制限されることはない。
【００２１】
また、本発明のセラミックペーパーは、前記セラミック繊維１００重量部に対して、５重量部〜３０重量部の有機繊維をさらに含むことができる。
【００２２】
本発明で使用可能な有機繊維の例としては、針葉樹パルプ、ウッド繊維又はヘンプ（ｈｅｍｐ）などの天然繊維や、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、アラミド又はアクリルなどの合成繊維を挙げることができ、これらのうち一種又は二種以上の混合物を使用することができる。
【００２３】
前記のような有機繊維は、セラミックペーパー内でセラミック繊維１００重量部に対して５重量部〜３０重量部の量で含まれることが望ましい。前記含量が５重量部未満であると、セラミックグリーンペーパーの引張強度の維持が難しくなり、製造過程で波状化が難しくなるおそれがあり、前記含量が３０重量部を超えると、セラミック構造体の気孔率が過度に増加したり、構造体の強度が低下するおそれがある。
【００２４】
また、本発明のセラミックペーパーは、上述したセラミック繊維及び有機繊維と共に、５重量部〜２０重量部のバインダーをさらに含むことができる。本発明で使用可能なバインダーの種類は特別に限定されないが、有機バインダーを使用することが望ましい。
【００２５】
使用可能なバインダーの例としては、エポキシ系バインダー、ソジウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、精製でんぷん、デキストリン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール、パラフィン、ワックスエマルジョン及び未結晶ワックス（ｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｗａｘ）の一種又は二種以上の混合物を挙げることができる。
【００２６】
このようなバインダーは、セラミック繊維１００重量部に対して５重量部〜２０重量部の量でセラミックペーパー内に含まれることが望ましい。前記含量が５重量部未満であると、繊維間の結合力が低下するおそれがあり、前記含量が２０重量部を超えると、セラミックグリーンペーパーの流動性及び接着性が増加し、作業性が低下するおそれがある。
【００２７】
前記のような成分を含む本発明のセラミックペーパーは、その厚さが２００μｍ〜５００μｍの範囲であることが望ましい。前記セラミックペーパーの厚さが２００μｍ未満であると、触媒成分が担持される空間、及び構造体の使用時における反応物質の拡散領域が減少するので、触媒活性が低下するおそれがあり、前記セラミックペーパーの厚さが５００μｍを超えると、反応物質の拡散領域が過度に大きくなり、触媒反応に参加できない触媒成分の量が増加するおそれがある。
【００２８】
また、前記セラミックペーパーは、その気孔率が６０〜９０％であることが望ましい。本発明で使用する用語「気孔率」は、セラミック構造体全体の体積に対する気孔の体積を意味する。前記セラミックペーパーの気孔率が６０％未満であると、担持される触媒成分が減少し、且つ反応物質の拡散効率が低下するおそれがあり、前記セラミックペーパーの気孔率が９０％を超えると、存在する気孔が過度に多くなり、却って拡散効率や有効反応面積が減少するおそれがある。
【００２９】
以上のような本発明の多孔性セラミック構造体を製造する方法は、特別に限定されない。
【００３０】
例えば、前記多孔性セラミック構造体は、セラミックグリーンペーパーを波状化してセラミック波状ペーパーを製造する第１の段階と、前記波状ペーパーをセラミック板状ペーパーに付着させる第２の段階と、第２の段階を経て製造されたセラミックペーパーをバインダーでコーティングする第３の段階と、第３の段階を経たセラミックペーパーを焼成する第４の段階とを含む方法で製造される。
【００３１】
前記第１の段階で使用されるセラミックグリーンペーパーは、セラミック繊維、有機繊維及びバインダーを含むスラリーを使用して製造される。このとき、前記セラミックグリーンペーパーを製造する方法は特別に限定されず、例えば、一般的な製紙工法であればよい。
【００３２】
前記スラリーを構成する各成分の具体的な種類及び含量は、上述した通りである。前記スラリーは、上述した成分を水のような一般的な溶媒に溶解させて製造することができ、このとき、スラリー内のセラミック繊維の含量は、固形分を基準にして５０重量％〜８０重量％であり、７０重量％〜８０重量％であることがより望ましい。しかし、前記セラミック繊維の含量は、スラリーの濃度が全体的な工程を円滑に維持できる程度である限り、特別に限定されない。
【００３３】
また、セラミックグリーンペーパーを製造する過程では、工程中に水を円滑に除去するために製紙装置に真空ポンプを連結し、前記ポンプを通して過量の水を除去するが、圧搾機などの追加的な手段を通して残存する過量の水を除去することもできる。
【００３４】
また、セラミックグリーンペーパーに使用されるスラリーは、バインダー成分及び繊維成分の付着力を追加的に改善する観点で、ｐＨ調節剤をさらに含むことができる。
【００３５】
前記ｐＨ調節剤の具体的な種類は特別に限定されず、例えば、アンモニウムアルミニウムサルフェイト（ミョウバン）などの汎用の手段を使用することができる。前記ｐＨ調節剤の含量は特別に制限されず、例えば、スラリーのｐＨを５.５〜６.５の範囲に維持できる量で添加することができる。
【００３６】
セラミックグリーンペーパーを使用して前記第１の段階でセラミック波状ペーパーを製造する波状化方法は特別に限定されず、例えば、汎用の波状化機器を使用して行うことができる。本発明で使用される波状化機器は、ドラムの谷の深さが約１〜５ｍｍで、ピッチがそれぞれ約１〜５ｍｍで、表面温度とペーパーの供給速度が調節可能に構成されていることが望ましいが、これに制限されることはない。
【００３７】
前記第２の段階は、上述したような方式で製造されたセラミック波状ペーパーをセラミック板状ペーパーに付着させる段階である。前記段階での板状及び波状ペーパーの付着は、例えば、セラミック波状ペーパーの下部にセラミック板状ペーパーを位置させ、接触面に接着剤を塗布した後、これらを接着させて製造することができる。このとき、接着剤としては、当業界で汎用される接着剤を使用することができ、これは特別に制限されない。
【００３８】
本発明では、前記のように板状及び波状ペーパーが付着されて製造されたセラミックグリーンペーパーを蝸牛管状又は円筒状などの形状に巻き取る工程を経て第３の段階に進入することができる。
【００３９】
しかし、これは、本発明でセラミック構造体を製造する方法の一態様に過ぎなく、本発明では、前記のようにセラミックグリーンペーパーの成形体に対して後述するコーティング及び／又は焼成工程などを経たセラミックペーパーを使用し、前記のようなハニカム構造体を製造することもできる。
【００４０】
本発明の第３の段階は、前記のように製造されたセラミック成形体をバインダー物質でコーティングする段階である。このようなバインダーコーティング工程を経た後、後述する焼成過程を経ると、コーティングされたバインダーによってセラミックペーパーなどが強固に凝集され、最終的な構造体が製造される。
【００４１】
前記使用可能なバインダーの種類は特別に限定されず、この分野で公知の一般的なバインダー成分を使用すればよい。特に、本発明では、前記バインダーとして無機バインダー前駆体溶液を使用することが望ましい。
【００４２】
このようにバインダーとして無機バインダー前駆体溶液を使用することによって、バインダーは、多孔性を有するセラミックグリーンペーパーの毛細管効果を通して前記ペーパーの表面に均一に塗布され、後述する焼成過程でのセラミック繊維間の結合力を増進させ、構造体全体の機械的強度を著しく改善できるようになる。
【００４３】
このときに使用可能な無機バインダー前駆体溶液の例としては、シリカゾル、シラン溶液、シロキサン溶液、アルミナゾル、ジルコニアゾル、アルミニウムシリケート溶液又はアルミニウムホスフェート溶液の一種又は二種以上を挙げることができるが、これに制限されることはない。
【００４４】
前記第３の段階でバインダーをセラミックペーパーにコーティングする方法は特別に限定されず、例えば、含浸、塗布又は噴射などの通常の方法であればよい。
【００４５】
本発明では、前記のような１次コーティング液での塗布工程後にセラミックグリーンペーパーを乾燥し、これを次の焼成工程に適用することができる。このとき、乾燥工程は、常温〜２００℃の温度で行うことができるが、乾燥温度及び時間は、十分に乾燥が行われるように制御される限り、特別に限定されない。
【００４６】
また、本発明の第３の段階では、構造体の機械的強度向上の観点で、前記のようなバインダーのコーティング及び乾燥工程を数回繰り返して行うこともできる。
【００４７】
本発明の第４の段階は、前記のようなコーティング処理を経たセラミックグリーンペーパーを焼成する工程であって、バインダー成分として無機バインダー前駆体溶液を使用した場合、この過程でペーパーに均一に塗布された無機バインダー前駆体溶液が繊維間の強い結合を形成し、構造体の機械的強度を向上させることができる。
【００４８】
このとき、焼成工程の条件は特別に限定されず、例えば、真空、不活性ガス又は空気中で４００℃〜１，２００℃の温度で行うことができる。前記温度が４００℃未満であると、有機成分の除去が不十分になるおそれがあり、前記温度が１，２００℃を超えると、コーティング層に含まれる成分の変形によって強度が低下するおそれがある。
【００４９】
また、上述した各コーティング及び／又は焼成段階は、１回のみ行ってもよいが、構造体の機械的強度をより改善するためには、上述した各コーティング、乾燥及び焼成工程を順次数回繰り返して行うこともできる。
【００５０】
本発明の触媒体は、以上のような過程を経て製造される多孔性セラミック構造体と共に、前記構造体に担持された触媒成分を含むことを特徴とする。
【００５１】
このときに使用可能な触媒成分の種類は特別に限定されず、ホルムアルデヒドなどの有害物質の除去に使用される通常の触媒成分を制限なく使用することができる。
【００５２】
特に、本発明では、前記触媒成分として、ゼオライト、前記ゼオライトに担持された貴金属物質、及び活性金属を含む触媒組成物を使用することが望ましい。
【００５３】
前記触媒組成物では、触媒活性を示す貴金属物質を担持する担体としてゼオライトを使用する。本発明で使用する用語「ゼオライト」は、結晶性アルミノケイ酸塩を総称する用語であって、天然的に生産されるゼオライト及び人工的に合成されたゼオライトを含む概念で使用される。
【００５４】
本発明では、このようにゼオライトを触媒活性物質の担体として使用することによって、少量の触媒活性物質を使用しながらも優れた触媒活性を示す触媒組成物を提供することができる。
【００５５】
本発明で使用する前記ゼオライトは、比表面積が４００ｍ２／ｇ以上であることが望ましく、６００ｍ２／ｇ以上であることがより望ましい。
【００５６】
本発明で使用する用語「比表面積」は、担体であるゼオライトの単位質量当たりの表面積を意味するもので、前記ゼオライトの比表面積が４００ｍ２／ｇ未満であると、吸着される触媒活性物質の量が減少するので、触媒活性が低下するおそれがある。
【００５７】
前記使用可能なゼオライトの種類は特別に限定されず、この分野で公知の各種ゼオライトをいずれも使用することができる。
【００５８】
このようなゼオライトの例としては、モルデナイト（ｍｏｒｄｅｎｉｔｅ）、フェリエライト（ｆｅｒｒｉｅｒｉｔｅ）、ＺＳＭ―５、β―ゼオライト、Ｇａ―シリケート、Ｔｉ―シリケート、Ｆｅ―シリケート又はＭｎ―シリケートなどの一種又は二種以上を挙げることができる。特に、本発明では、これらのうちβ―ゼオライトを使用することがより望ましい。β―ゼオライトは、他の種類のゼオライトに比べて気孔率及び比表面積などの特性に優れ、本発明の効果をより向上させることができる。
【００５９】
本発明の触媒成分で前記ゼオライトに担持されて使用される貴金属物質は、ホルムアルデヒドなどの有害ガスを分解・除去する触媒活性を示すもので、その具体的な種類は特別に制限されない。
【００６０】
例えば、本発明では、前記貴金属物質として、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）又は金（Ａｕ）などの一種又は二種以上を使用することができるが、ここに制限されることはない。特に、本発明では、価格に比べて触媒活性に優れるという点でパラジウムを使用することができる。
【００６１】
本発明では、前記貴金属物質は、担体として使用されるゼオライト１００重量部に対して０.２５〜１重量部の量で含まれる。前記含量が０.２５重量部未満であると、触媒活性が低下するおそれがあり、前記含量が１重量部を超えると、ゼオライト担体の相対的な有効面積が減少し、触媒活性が低下したり、最終的な組成物が過度に高価になるおそれがある。
【００６２】
また、本発明の触媒成分は、上述した各成分に加えて、活性金属を含むことができる。このように活性金属が含まれることによって、触媒組成物に少量の貴金属が含まれる場合にも優れた触媒活性を示すようになる。
【００６３】
本発明で使用可能な活性金属の種類は、上述した特性を示すものであれば特別に限定されず、例えば、マンガン（Ｍｎ）、セリウム（Ｃｅ）及びコバルト（Ｃｏ）の一種又は二種以上を使用することができる。
【００６４】
前記のような活性金属は、貴金属物質と共に、担体であるゼオライトに担持された状態で触媒組成物に含まれるようになり、このとき、その含量は、ゼオライト１００重量部に対して５〜２０重量部である。前記含量が５重量部未満であると、活性金属が触媒活性に寄与する程度が小さくなるおそれがあり、前記含量が２０重量部を超えると、貴金属物質などの触媒活性成分の相対的含量が小さくなり、触媒組成物の性能が低下するおそれがある。
【００６５】
本発明で前記各成分を含む触媒組成物を製造する方法は、特別に制限されない。例えば、前記触媒組成物は、上述した各成分又はその前駆体を使用し、一般的な含浸法、沈澱法又はゾルゲル（ｓｏｌ―ｇｅｌ）法などの過程を経て製造される。
【００６６】
また、本発明で前記のような方式で製造された触媒成分を上述した多孔性セラミック構造体に担持する方法も、特別に限定されない。例えば、本発明では、前記触媒成分を含むスラリー又は懸濁液にセラミック構造体を浸漬したり、又は、触媒成分を構造体の表面に塗布・コーティングする方法などを通して担持することができ、場合によっては、適切なバインダー物質を使用して触媒成分を多孔性セラミック構造体に担持することができる。
【００６７】
また、本発明は、上述した本発明に係る触媒体をホルムアルデヒドと接触させる段階を含むホルムアルデヒド除去方法に関するものである。
【００６８】
すなわち、本発明に係るホルムアルデヒド除去方法では、除去しようとするアルデヒド化合物を含むガスを本発明の触媒体に接触させることによって、ホルムアルデヒドを二酸化炭素に転換することができる。
【００６９】
ここで、本発明に係るホルムアルデヒド除去方法で、反応器の空間速度は１０００〜５０００ｈ−１であり、１０００〜３５００ｈ−１であることが望ましく、１０００〜２０００ｈ−１であることがより望ましい。
【００７０】
ここで、「反応器の空間速度」とは、反応器に流入する供給ガスの量（ｍ３／ｈ）を反応器が占める体積（ｍ３）で割ったときに算出される値を意味する。例えば、本発明に係る触媒体が備えられた触媒反応器内に注入されるホルムアルデヒド含有ガスの供給量を時間当たりにガスが占める体積で測定し、前記供給量を前記触媒反応器が占める体積で割ることによって、反応器内にホルムアルデヒド含有ガスが注入される速度を計算することができる。
【００７１】
前記反応器の空間速度が１０００ｈ−１未満であると、ホルムアルデヒドの転換効率に比べて反応処理時間が過度に長くなるので、効率性が低下するおそれがあり、前記反応器の空間速度が５０００ｈ−１を超えると、ホルムアルデヒドを除去するために高温のエネルギーが要求されるので、エネルギー効率性が低下するおそれがある。
【００７２】
前記反応器は、分解触媒反応で一般的に使用される公知の触媒反応器をいずれも含むことができ、前記反応器を用いた反応工程も、当業界で公知の分解触媒方式を通して行うことができる。
【００７３】
また、前記アルデヒド化合物を含むガスと触媒体の接触温度は、特別に制限されるものではないが、４０〜３００℃であり、４０〜２００℃であることが望ましく、１５０〜２００℃であることがより望ましい。
【００７４】
前記接触温度が４０℃未満である場合、反応器の空間速度がより低くなるべきであるので、反応時間による効率性が低下するおそれがあり、前記接触温度が３００℃を超える場合、温度上昇によるエネルギー消耗が大きいという点で効率性が低下するおそれがある。
【００７５】
ただし、本発明に係るホルムアルデヒドの除去方法で、反応器の空間速度及びホルムアルデヒドと触媒体の接触温度は、反応時間、加熱によるエネルギー消耗、要求される転換率によって前記範囲内で適宜選択して調節することができ、反応器の空間速度及び接触温度が前記例示した範囲に制限されることはない。
【００７６】
［実施例］
【００７７】
以下、下記の実施例を通して本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明がこれに制限されることはない。
【００７８】
製造例１：触媒成分の製造
【００７９】
β―ゼオライト１００重量部に対してパラジウム（Ｐｄ）０.２５重量部及びマンガン（Ｍｎ）２０重量部を含む触媒成分を蒸溜水と３：７の重量比率で混合してスラリー溶液を製造し、前記スラリー溶液を１０重量部のアルミナゾル（ａｌｕｍｉｎａ  ｓｏｌ）バインダーが含まれた溶液と１：４の重量比率で混合して最終的なスラリー溶液を製造した。
【００８０】
製造例２：セラミック構造体の製造
【００８１】
（１）波状化されたセラミックグリーンペーパーの製造
【００８２】
水２０００ｍｌに平均長さ６００〜１０００μｍのアルミナ―シリカ繊維４ｇを入れた後、強く撹拌して前記繊維を分散させた。続いて、これに有機繊維として針葉樹パルプを前記セラミック繊維１００重量部を基準にして２５重量部で投入し、アクリル系バインダーを前記繊維を基準にして１０重量部の量で添加した。
【００８３】
その後、ｐＨ３の１％アンモニウムアルミニウムサルフェイト水溶液１ｍｌを入れ、スラリー溶液全体のｐＨを約５.５に調節した。その後、前記スラリー内の固形分が均一に混合されるように継続的に弱く撹拌し、製紙装置を用いて厚さ４００μｍのセラミックグリーンペーパーを製造した。その後、前記の製造されたセラミックグリーンペーパーを常温で３０分間自然乾燥した後、１００℃の乾燥オーブンで残存する水気を乾燥させた。
【００８４】
製造されたグリーンペーパーを波状化機器（モデル：ＫＩＥＲ、谷：２ｍｍ、ピッチ：３ｍｍ、ファスン機器製）を使用して表面温度１５０℃及び２〜１０ｍ／分の供給速度で波状化し、セラミック波状ペーパーを製造した。
【００８５】
（２）セラミック板状ペーパーの製造
【００８６】
波状化工程を行わないことを除いては、前記（１）と同一の方法でセラミックグリーンペーパーを製造し、これをセラミック板状ペーパーとして使用した。
【００８７】
（３）セラミック構造体の製造
【００８８】
（１）及び（２）で製造されたセラミック板状ペーパー及び波状ペーパーを付着させて原紙を製造し、前記原紙を直径３.５ｃｍ、高さ５ｃｍの円筒状に製造した。続いて、製造された円筒状のグリーン成形体をシリカゾル（固形分濃度：２０％）に担持した後、これを取り出して１２０℃のオーブンで乾燥させた。
【００８９】
一方、水１００ｇに酢酸アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ａｃｅｔａｔｅ）３２ｇを添加し、撹拌しながらリン酸２３０ｇを徐々に添加し、無機バインダーの前駆体である２次コーティング液を製造した。前記の乾燥した円筒状グリーン成形体を製造された２次コーティング液に含浸した後、これを取り出して谷間に残った溶液を除去した。
【００９０】
その後、常温で１時間自然乾燥した後、９５０℃の温度で６０分間焼成し、炉(furnace)内で冷却してセラミック構造体を製造した。
【００９１】
実施例１
【００９２】
製造例１で準備した触媒成分の最終的なスラリー溶液を製造例２で準備したセラミック構造体にコーティングした後、これを１１０℃で乾燥した。このような過程を繰り返し、前記触媒成分がセラミック構造体に２０重量％でコーティングされるように調節した。このように触媒成分がコーティングされたセラミック構造体を３００℃で５時間焼成して触媒体を製造した。
【００９３】
試験例１
【００９４】
実施例１の触媒体を用いて反応器の空間速度（１，０００、３，５００及び５，０００ｈ−１）によるホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）の分解反応結果を測定した。ここで、反応器の空間速度は、反応器に流入する供給ガス量を反応器が占める体積で割って計算した。
【００９５】
その結果、図２に示すように、反応器の空間速度が５，０００ｈ−１である場合、４０℃で５５％のホルムアルデヒド転換率（ＨＣＨＯ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）を示し、空間速度が低いほどホルムアルデヒド転換率が増加する傾向を示した。特に、空間速度が１，０００ｈ−１である場合、４０℃の低温でも１００％の転換率を示した。
【符号の説明】
【００９６】
１１１：セラミック板状ペーパー、１１２：セラミック波状ペーパー
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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