オゾンの脱臭可否のページ 海辺のすすき、42キロバイト

         ◎脱臭可否成分別  オゾン脱臭可否表◎

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このページはコフロック(株)宇治田原工場・奥村さんの
ご指導により作成しました。

*** 化合物の分類 物  質 分子量 脱臭可否の根拠



(含)硫黄化合物 硫化水素
メチルメルカプタン
硫化メチル
二硫化メチル
34.08
48.11
62.14
94.20
R・S・H結合はオゾンと
良く反応する。
(硫化ジナチル)
(二硫化ジナチル)
アルデヒド類 ホルムアルデヒド
アセトアルデヒド
アクロレイン
プロピルアルデヒド
30.03
44.05
56.06
54.05
アルデヒドは
酸化しやすい。

脂肪酸 酢酸・酪酸
プロピオン酸
60.05
74.08
低沸点のカルボン酸
はオゾンによる反応
性がある。
ただし反応性は低い。
(含)窒素化合物 アンモニア
メチルアミン
トリメチルアミン
17.03
31.06
59.11
オゾン・アンモニアは
触媒介在によって反
応性が大きく、求核・
子を持つ化合物は、
オゾンと容易に反応
する




ケトン類 アセトン
エチルメチルケトン
メチルイゾプチルケトン
58.08
72.12
59.11
ケトン類は酸化しにくい
エステル類 酢酸エチル
アクリル酸メチル
メチルメタルアルキート
88.11
86.09
100.16
カルボン酸エステルは
酸もしくは塩基で加熱
しないと反応しない
また、アクリル酸部分
は二重結合の反応は
するがエステルの分
の反応性が低い
芳香族炭化水素 トルエン・スチレン
キシレン・ベンゼン
104.20
78.11
ベンゼン環を持つ化合
物は非常に安定して
おり酸化しにくい
トルエン4 キシレン2
塩素化炭化水素 塩酸
トリクロルエチレン
テトラクロルエチレン
36.46
131.40
165.83
ハロゲン炭化水素は
イオン結合が強い為
反応しない

八ヶ岳の黎明7キロバイト

【硫化水素との反応(O³)(H2S)】

 2HS+2O3→→S+SO2+2H2O+O2

            ↑   ↑
            多   小→二酸化硫黄(刺激臭=有毒なガス・水によく溶けて酸性を示す)

            ↑
           硫黄


            理論上ではH2S:O³=1:1で、反応するといえる。

例題  原料硫化水素(H2S)は、10m³/分で  約500ppmの場合。
                    モル/分に換算すると5×10−3m³/分=5L/分
                    ≒0.2mol/分のH2Sが発生している。

     反応は1:1  硫化水素1molに対してオゾン1molで反応する。
              0.2mol/分(0.2×48)/(1/60)=576g/h

【メチルカプタン(CH3SH)】


CH3SH+O³→CH3−SO³H+O²
CH3SH:O³=1:5で反応
【硫化メチル{(CH3)2S}】

(CH3)2S+2O³→CH3S−O+2O²
(CH3)2S:O³=1:2で反応
【二硫化メチル{(CH3)2S2}】

(CH3)2S2+6O³→2CH3−SO³+6O²
(CH3)2S²:O³=1:6で反応
【アンモニア(NH3)】

NH3+2O³→NO3+O²+H+H
NH3:O³=1:2で反応

計算の例題   

必要なデータ

1.  1m³中の各成分の濃度(ppm)を計測します。
2.  この濃度でのモル数を調べます。
3.  このモル数を合計します。
4.  これを重さに直します(O³=48)
5.  この数値が1m³当たりの必要オゾン量(g)となります。

24時間、脱臭するのに必要なオゾンガス量を知るには、
24時間で何L(何m³)の混合ガスが発生するのか調べて計算します。

【セルロースの反応】

(1)セルロースを分解する時には、水で分解する「加水分解」という反応によります。
(2)この時、水溶液を酸性にし、加熱することにより加水分解が進みます。
(3)よってセルロースと、直接反応するのはH2O(水)であり、O³は触媒的な
   働きをすると思われます。

【BOD】 とは Biochemical Oxygen Demand の略で、
水中の有機物質が、微生物により生物学的に、酸化されて、
安定な状態になるのに必要な酸素(O2)濃度のとこです。

牧場18キロバイト
   
例題


BOD 10mg/Lの水の場合=その中にある物質を微生物が分解した場合、
10mg/Lの酸素(O2)が必要ということになります。
   

  従って

10mg/L中の酸素に含まれるO原子の数と同数のO原子があれば、
BOD 10mg/Lの水は処理できる。という事になります。

 ☆ 10mgの酸素⇒O²分子が 10/32モル⇒O原子が10/32モル ある。
 ☆ Xmgのオゾン⇒O³分子が  X/48モル ⇒O原子が3X/48モル ある。
           20/32=3X/48   X=10
           従ってオゾンO³   10mg/L必要となります。


【COD】 とは 化学的酸素要求量のことで、
水中の有機酸化物を化学的に酸化分解した場合に
消費される酸素の量のことです。

      従って、 

1.COD 30mg/L → 6mg/L
に減らしたい場合、単純に考えて 24mg/L の酸素量が必要になります。

2.これが4000リットル/day  流れているので、
4000リットル/24h  ×  24mg/L =  4000mg/L  =  4g/h

つまり
注入した酸素原子=オゾンが全て反応するならば、4g/hの性能があれば足ります。


単位の変換式
                      5
Rは 気体の定数   (8.2×10¯  m²・atm/moL・dcg)
Pは 気体の圧力   (atm)
Tは 気体の温度   (K)
Mは 気体の分子量 (O³=48.0    g/mol)

※ 気体の温度Kは、0℃=273  
   例えば20℃の場合  273+20=293で計算する。

【g/m³】=      (  ppm)×P×M        
        R×T×(10×10×10×10×10×10)

1モル        =22.4L=分子量g    オゾン分子量=48=1モル
1オゾン(O³)モル  =22.4L=48g      1L(O³)=2.14g  1gO³=0.467L

例題

オゾン(O³)    分子量=48.0     1気圧    0℃(273K)

オゾン濃度  1000ppmの  g/m³への換算

1000ppm=

                1000×1×48.0                    
(8.2×(-10×-10×-10×-10×-10))×273×(10×10×10×10×10×10)

=2.14g/m³

0³  1g= 22.4  L=0.467L      0³  1L= 48  g=2.14g
        48                         22.4    

例題

アンモニア(NH
3)  分子量=17.03  1気圧  20℃(293K)

1000ppm=
                1000×1×17.03(分子量)              
(8.2×(-10×-10×-10×-10×-10))×293×(10×10×10×10×10×10) 

≒0.076g/m³(臭いは殆ど感じない)

NH3   1g= 22.4  L=1.315L  NH3   1L≒ 17.03 g=0.76g
          17.03                      22.4    

オゾンと良く反応する臭素の化学式と分子量一覧(オゾンとの反応比率)

臭素名 化学式 反応比率 分子量
硫化水素  2 1:1 34.08
メチルメルカプタン CH3SH 1:1.5 48.10
硫化メチル (CH32 1:2 62.14
2硫化メチル (CH322 1:2 94.20
ホルムアルデヒト HCHO ??? 30.03
アセトアルデヒト CH3SCHO ??? 44.05
酢酸・酪酸 CH3CDOH ??? 60.05
プロピオン酸 ??? ??? 74.08
アンモニア NH3 1:2 17.03
メチルアミン (CH32 ??? 31.06
トリメチルアミン (CH33 1:1 59.00
アクロレイン CH2CHCHO ??? 56.06

(注)アンモニアはオゾン水とよく反応


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