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水熱ガス化触媒、その触媒の製造方法及びその触媒を用いる水性液の処理方法

国内特許コード P110003666
整理番号 RJ008P83
掲載日 2011年6月28日
出願番号 特願2006-015159
公開番号 特開2006-255685
登録番号 特許第4010369号
出願日 平成18年1月24日(2006.1.24)
公開日 平成18年9月28日(2006.9.28)
登録日 平成19年9月14日(2007.9.14)
優先権データ
  • 特願2005-038026 (2005.2.15) JP
発明者
  • 三浦 孝一
  • 中川 浩行
  • アトゥル・シャーマ
  • 東 隆行
  • 大隅 省二郎
出願人
  • 国立大学法人京都大学
  • 大阪瓦斯株式会社
発明の名称 水熱ガス化触媒、その触媒の製造方法及びその触媒を用いる水性液の処理方法
発明の概要 【課題】生成ガスに占める水素の割合が小さい、より寿命の長い触媒を得られないという問題の少なくとも一つが緩和され、好ましくは実質的に解消される触媒、その触媒の製造方法及びその触媒を用いる有機化合物を含む水性液の処理方法を提供する。
【解決手段】炭素系担体に触媒機能を有する物質として少なくともCoが担持されている触媒である。触媒中の触媒機能を有する物質の担持量は、15~65重量%であることが好ましい。更に、触媒機能を有する物質としてNiが担持されることで、ガス化効率も向上し得、性能のバランスに優れる触媒を得ることができる。触媒は、孔径0.5~20nmである細孔と、孔径0.1~5μmである細孔の少なくとも二つの異なる孔径範囲に属する細孔を有することがより好ましい。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、有機化合物(特に、芳香族化合物)を含む水性液(例えば、化学工場の廃水等)の処理は、湿式酸化処理、オゾン処理及び活性炭吸着処理等により行われている。しかし、この様な処理は、処理にかかるコストが高く、かつ有用成分として利用出来るはずの有機化合物が最終的に二酸化炭素にまで酸化分解されるので、そのような有機化合物の再利用ができないという問題がある。



近年、そのような液状の有機化合物を含む廃棄物(本発明が対象とする有機化合物を含む水性液もその一種である)の発生量が増加し、同時に廃棄物に対する規制が強化されつつあるので、たとえ上記の様な従来技術に基づく各種の液状廃棄物を処理する方法を用いたとしても、次第に有機化合物を含む廃棄物の処理が困難になりつつある。



また、最近の大きな技術的課題である「限りある資源の有効利用」という視点から、この様な液状の有機化合物を含む廃棄物を資源として再利用することも必要である。



かかる従来技術の問題点に鑑み、本発明者等は、有機化合物を含む水性液を高いガス化効率で処理できる触媒を製造することにより、有機化合物を含む水性液から燃料ガス、電力、熱エネルギーなどの有用な形態で回収し、再利用するための新たな技術を提供することを主な目的として、鋭意検討を行ってきた。そして、特定の特性を有するNi担持多孔質炭素触媒を開発し、それが、有機化合物を含む水性液の処理について優れた性能を示すことを見出した(例えば、特許文献1参照)。しかし、かかる触媒は、生成ガスの組成(具体的には、生成ガスに占める水素の割合が小さい)、触媒の寿命等について不十分であり、より優れた性能を示す、性能のバランスに優れる触媒の開発が必要とされた。



【特許文献1】
特許第3629523号公報

産業上の利用分野


本発明は、新規な水熱ガス化触媒、その触媒の製造方法及びその触媒の存在下、有機化合物を含む水性液を処理する方法に関する。本発明において、「有機化合物を含む水性液」とは、水に例えば液状及び/又は固形状の有機化合物が、溶解し、懸濁し、分散し又は単に混合して存在する液状物を意味する。尚、本明細書においては、この様な「有機化合物を含む水性液」を、単に「水性液」ともいう。

特許請求の範囲 【請求項1】
イオン交換機能を有する物質を原料として、焼成して得られる炭素系担体に、触媒機能を有する物質として少なくともCoが担持されている、有機化合物を含む水性液の処理用触媒。

【請求項2】
触媒中の触媒機能を有する物質の担持量は、15~65重量%である請求項1に記載の触媒。

【請求項3】
更に、触媒機能を有する物質としてNiが担持されている請求項1又は2に記載の触媒。

【請求項4】
触媒中のNi/Co(重量比)は、1/5~5/1である請求項3に記載の触媒。

【請求項5】
触媒は、孔径0.5~20nmである細孔と、孔径0.1~5μmである細孔の少なくとも二つの異なる孔径範囲に属する細孔を有する請求項1~4のいずれかに記載の触媒。

【請求項6】
請求項1~5のいずれかに記載の触媒の製造方法であって、
(1)イオン交換機能を有する物質のイオン交換サイトを、少なくともCoでイオン交換する工程及び
(2)少なくともCoでイオン交換したイオン交換機能を有する物質を焼成する工程
を含む触媒の製造方法。

【請求項7】
(1)の少なくともCoでイオン交換する工程の前、間及び/又は後に、Niでイオン交換する工程
を含む請求項6に記載の触媒の製造方法。

【請求項8】
有機化合物を含む水性液の処理方法であって、請求項1~5のいずれかに記載の触媒の存在下に、該水性液を加熱及び加圧処理に供することを特徴とする処理方法。

【請求項9】
水性液の加熱及び加圧処理を200℃以上の温度で行う請求項8に記載の処理方法。

【請求項10】
水性液の加熱及び加圧処理を1MPa以上の圧力で行う請求項8又は9に記載の処理方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006015159thum.jpg
出願権利状態 登録
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