JP2000061305A - 排ガス処理用触媒及び排ガス処理用方法 - Google Patents
排ガス処理用触媒及び排ガス処理用方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ごみ焼却炉、下水汚泥処理焼却炉等から排出
された排ガス中に含有されている、有害な窒素酸化物、
有機塩素化合物及び一酸化炭素、炭化水素などの可燃性
ガス等を経済的に、そして広い温度範囲において効率良
く除去し、排ガスを浄化する。 【解決手段】 触媒に含まれる残留硫酸根量がＳＯ4量
換算で触媒全体の２．５重量％以下であり、かつ活性成
分としてＴｉとＶを含むとともに、触媒全体の５０重量
％以上がＴｉの酸化物である触媒を用い、処理すべき排
ガスを反応温度５０℃〜６００℃の温度範囲で前記構成
の触媒に流通させる。
された排ガス中に含有されている、有害な窒素酸化物、
有機塩素化合物及び一酸化炭素、炭化水素などの可燃性
ガス等を経済的に、そして広い温度範囲において効率良
く除去し、排ガスを浄化する。 【解決手段】 触媒に含まれる残留硫酸根量がＳＯ4量
換算で触媒全体の２．５重量％以下であり、かつ活性成
分としてＴｉとＶを含むとともに、触媒全体の５０重量
％以上がＴｉの酸化物である触媒を用い、処理すべき排
ガスを反応温度５０℃〜６００℃の温度範囲で前記構成
の触媒に流通させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中に含有さ
れている、窒素酸化物、及び炭化水素、一酸化炭素等の
可燃性ガス、ならびにポリ塩化ジベンゾダイオキシン
（以下ＰＣＤＤと表記）、ジベンゾフラン（以下ＰＣＤ
Ｆと表記）、及びクロロベンゼン等の有機塩素化合物を
除去して排ガスを浄化するため触媒及び排ガス処理方法
に関する。
れている、窒素酸化物、及び炭化水素、一酸化炭素等の
可燃性ガス、ならびにポリ塩化ジベンゾダイオキシン
（以下ＰＣＤＤと表記）、ジベンゾフラン（以下ＰＣＤ
Ｆと表記）、及びクロロベンゼン等の有機塩素化合物を
除去して排ガスを浄化するため触媒及び排ガス処理方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物、下水汚泥等を処
理する焼却施設等から発生する排ガス（以下、排ガスと
いう場合は、都市ごみや産業廃棄物、下水汚泥等を処理
する焼却施設等から発生する排ガスをいう）中には窒素
酸化物（以下ＮＯｘと言う）、炭化水素及び一酸化炭素
とともに微量ではあるが極めて毒性の強いダイオキシン
類等の有機塩素化合物が含まれており、これら排ガス中
のＮＯｘ、炭化水素、一酸化炭素及び有機塩素化合物を
除去することは環境保全の上で非常に重要となってい
る。
理する焼却施設等から発生する排ガス（以下、排ガスと
いう場合は、都市ごみや産業廃棄物、下水汚泥等を処理
する焼却施設等から発生する排ガスをいう）中には窒素
酸化物（以下ＮＯｘと言う）、炭化水素及び一酸化炭素
とともに微量ではあるが極めて毒性の強いダイオキシン
類等の有機塩素化合物が含まれており、これら排ガス中
のＮＯｘ、炭化水素、一酸化炭素及び有機塩素化合物を
除去することは環境保全の上で非常に重要となってい
る。
【０００３】排ガス中の芳香族系有機塩素化合物を触媒
で分解する方法として、例えば特開平２−３５９１４号
公報には、排ガス温度を１５０℃以上に高め、その後、
酸化チタン、酸化バナジウム、酸化タングステン、白
金、パラジウムの中から選ばれた少なくとも一種の金属
含有成分を含む触媒と前記排ガスとを接触させることに
より、排ガス中の芳香族系有機塩素化合物を分解する方
法が開示されている。
で分解する方法として、例えば特開平２−３５９１４号
公報には、排ガス温度を１５０℃以上に高め、その後、
酸化チタン、酸化バナジウム、酸化タングステン、白
金、パラジウムの中から選ばれた少なくとも一種の金属
含有成分を含む触媒と前記排ガスとを接触させることに
より、排ガス中の芳香族系有機塩素化合物を分解する方
法が開示されている。
【０００４】また排ガス中の窒素酸化物、有機塩素化合
物、及び一酸化炭素の除去方法として、例えば特開平５
−２４５３４３号公報にＡ成分としてチタン（Ｔｉ），
シリカ（Ｓｉ）、ジルコニア（Ｚｒ）、アルミニウム
（Ａｌ）及びバナジウム（Ｖ）から選択され、Ｖを必ず
含む一種の金属の単独金属系酸化物または２種以上の金
属の複合多元系酸化物群から選ばれる１種以上と、Ｂ成
分として白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウ
ム（Ｒｕ）等よりなる群から選択される少なくとも一種
の金属またはその酸化物を含んでなる触媒を用いること
により焼却炉排ガス等に含まれる窒素酸化物及び有機塩
素化合物を除去することが示されている。
物、及び一酸化炭素の除去方法として、例えば特開平５
−２４５３４３号公報にＡ成分としてチタン（Ｔｉ），
シリカ（Ｓｉ）、ジルコニア（Ｚｒ）、アルミニウム
（Ａｌ）及びバナジウム（Ｖ）から選択され、Ｖを必ず
含む一種の金属の単独金属系酸化物または２種以上の金
属の複合多元系酸化物群から選ばれる１種以上と、Ｂ成
分として白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウ
ム（Ｒｕ）等よりなる群から選択される少なくとも一種
の金属またはその酸化物を含んでなる触媒を用いること
により焼却炉排ガス等に含まれる窒素酸化物及び有機塩
素化合物を除去することが示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では必ずしもその性能が十分とは言えず、除去率を向
上させるために触媒量を増加させる等の措置や温度を上
げる等の方策を実施する必要がある。しかし前者の方法
では設備が大型化し、また触媒のコストが上昇する問題
がある。一方後者の方法では排ガス加熱に要するエネル
ギーが大きくなるという不具合が生じ、エネルギー的に
効率よく窒素酸化物、炭化水素、一酸化炭素、有機塩素
化合物を除去することができない。
法では必ずしもその性能が十分とは言えず、除去率を向
上させるために触媒量を増加させる等の措置や温度を上
げる等の方策を実施する必要がある。しかし前者の方法
では設備が大型化し、また触媒のコストが上昇する問題
がある。一方後者の方法では排ガス加熱に要するエネル
ギーが大きくなるという不具合が生じ、エネルギー的に
効率よく窒素酸化物、炭化水素、一酸化炭素、有機塩素
化合物を除去することができない。
【０００６】従って本発明の目的は、焼却炉等から排出
された排ガス中に含有されている、窒素酸化物、有機塩
素化合物、及び可燃性ガスである炭化水素、一酸化炭素
等を経済的に効率良く除去することにある。
された排ガス中に含有されている、窒素酸化物、有機塩
素化合物、及び可燃性ガスである炭化水素、一酸化炭素
等を経済的に効率良く除去することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上述した問
題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、触媒を用
いて焼却炉等から排出された排ガス中に含有されてい
る、窒素酸化物、有機塩素化合物、及び可燃性ガスであ
る炭化水素、一酸化炭素等を経済的に、効率良く除去
し、排ガスを浄化し得ることを知見した。
題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、触媒を用
いて焼却炉等から排出された排ガス中に含有されてい
る、窒素酸化物、有機塩素化合物、及び可燃性ガスであ
る炭化水素、一酸化炭素等を経済的に、効率良く除去
し、排ガスを浄化し得ることを知見した。
【０００８】この発明は上記知見に基づいて成されたも
のであって、有機塩素化合物、可燃性ガス、窒素酸化物
を含有する排ガスを触媒に接触させることにより前記排
ガス中に含まれている有機塩素化合物、可燃性ガス、窒
素酸化物を前記排ガス中から除去する排ガスの処理方法
において、上記触媒に含まれる残留硫酸根量がＳＯ4量
換算で触媒全体の２．５重量％以下であり、かつ活性成
分としてＴｉ、Ｖを必ず含み、更に触媒全体の５０重量
％以上はＴｉの酸化物であることを特徴とする触媒とす
ることで、排ガス中の窒素酸化物、有機塩素化合物、可
燃性ガスを前記触媒により効率的しかも経済的に除去
し、排ガスを浄化し得ることを知見した。
のであって、有機塩素化合物、可燃性ガス、窒素酸化物
を含有する排ガスを触媒に接触させることにより前記排
ガス中に含まれている有機塩素化合物、可燃性ガス、窒
素酸化物を前記排ガス中から除去する排ガスの処理方法
において、上記触媒に含まれる残留硫酸根量がＳＯ4量
換算で触媒全体の２．５重量％以下であり、かつ活性成
分としてＴｉ、Ｖを必ず含み、更に触媒全体の５０重量
％以上はＴｉの酸化物であることを特徴とする触媒とす
ることで、排ガス中の窒素酸化物、有機塩素化合物、可
燃性ガスを前記触媒により効率的しかも経済的に除去
し、排ガスを浄化し得ることを知見した。
【０００９】この場合、触媒全体という言葉はセラミッ
クや金属基板等を除外した全体という意味で用いてい
る。また、上記成分に加えて更にＳｉ、Ｚｎ、Ａｌから
選ばれた少なくとも一種以上の金属またはその酸化物を
含んでなる触媒組成物とすることで一層の除去効果の増
進が実施できることも知見した。
クや金属基板等を除外した全体という意味で用いてい
る。また、上記成分に加えて更にＳｉ、Ｚｎ、Ａｌから
選ばれた少なくとも一種以上の金属またはその酸化物を
含んでなる触媒組成物とすることで一層の除去効果の増
進が実施できることも知見した。
【００１０】特に触媒に含まれるＶの含有量を、活性成
分の原子比で０．５〜４０％とすることで高い除去効果
を得ることができ、有機塩素化合物及び可燃性ガスの除
去に加え、窒素酸化物の高い除去効果を長期にわたって
維持できる。Ｖの含有量が４０％を超えるとＴｉ上でＶ
が高分散しにくくなり、上述した触媒による効果的な分
解除去ができない。
分の原子比で０．５〜４０％とすることで高い除去効果
を得ることができ、有機塩素化合物及び可燃性ガスの除
去に加え、窒素酸化物の高い除去効果を長期にわたって
維持できる。Ｖの含有量が４０％を超えるとＴｉ上でＶ
が高分散しにくくなり、上述した触媒による効果的な分
解除去ができない。
【００１１】またＷまたはＭｏを活性成分の原子比で２
０％以下の範囲で含むようにするとＴｉ−Ｖ−が持つ活
性を維持したまま耐ＳＯｘ性が高まり、触媒の長寿命化
が可能となる。またハニカム成形性も良くなる。この場
合、ＷまたはＭｏの含有量が２０％を超えるとＷまたは
Ｍｏが触媒表面上の活性点を覆ってしまい、上述した触
媒による効果的な分解除去ができない。
０％以下の範囲で含むようにするとＴｉ−Ｖ−が持つ活
性を維持したまま耐ＳＯｘ性が高まり、触媒の長寿命化
が可能となる。またハニカム成形性も良くなる。この場
合、ＷまたはＭｏの含有量が２０％を超えるとＷまたは
Ｍｏが触媒表面上の活性点を覆ってしまい、上述した触
媒による効果的な分解除去ができない。
【００１２】したがって、触媒に含まれる活性成分が、
原子比で、Ｔｉ５０％〜９５％、Ｖ０．５％〜４０％、
Ｍｏ０％〜２０％、Ｗ０％〜２０％の割合となるように
するのが望ましい。また、触媒全体の９７重量％以上
が、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗの酸化物から構成されたものと
するのが望ましい。
原子比で、Ｔｉ５０％〜９５％、Ｖ０．５％〜４０％、
Ｍｏ０％〜２０％、Ｗ０％〜２０％の割合となるように
するのが望ましい。また、触媒全体の９７重量％以上
が、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗの酸化物から構成されたものと
するのが望ましい。
【００１３】本発明の触媒は、反応温度範囲が５０℃〜
６００℃の温度域において有機塩素化合物、窒素酸化
物、可燃性ガスを高い効率で除去し得る画期的な性能を
有するものであり、分解率の経時変化も無く、低温域で
長時間安定かつ高効率で有機塩素化合物、窒素酸化物、
可燃性ガスを除去し得るものである。本発明の触媒を用
いることにより、排ガス中の有機塩素化合物、窒素酸化
物、可燃性ガスの除去方法が、工業的にも有利な方法と
なった。
６００℃の温度域において有機塩素化合物、窒素酸化
物、可燃性ガスを高い効率で除去し得る画期的な性能を
有するものであり、分解率の経時変化も無く、低温域で
長時間安定かつ高効率で有機塩素化合物、窒素酸化物、
可燃性ガスを除去し得るものである。本発明の触媒を用
いることにより、排ガス中の有機塩素化合物、窒素酸化
物、可燃性ガスの除去方法が、工業的にも有利な方法と
なった。
【００１４】本発明の触媒は上記の様に極めて高い性能
を有しているが、製造には特に困難な点は無く、通常、
触媒の製造に常用される沈殿法、酸化物混合法、混練
法、担持法、含浸法などにより容易に製造しうる。ま
た、最終的な触媒の成形法としても通常の押し出し成形
法、打錠成形法、転動造粒法など目的に応じた任意の成
形法を採用し得る。触媒の形状は、円柱状、円筒状、板
状、リボン状、ハニカム状、ペレット状、その他一体成
形された任意の形状のものを選ぶことができる。特に板
状、ハニカム状の触媒を用いれば、排ガス中に存在する
ダストが触媒に付着するのを防ぐことができ、その結果
ダストの付着による圧力損失の増大や性能の低下等が生
ぜずに、安定した操業を行うことができる。また触媒成
分の少量をシリカ、アルミナ、ジルコニアなどの担体に
担持したり、シリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニ
ア、酸性白土、活性白土、ケイソウ土などの担体成分と
触媒成分とを十分に混練するなどの方法で触媒に混ぜて
使用することも可能である。またそれら担体成分の水容
性塩から触媒成分と同時に共沈させたり、またそれら担
体成分の水酸化物を混練して使用してもよい。特に、上
記の担体または担体成分の使用は触媒価格を低下せしめ
る点からも好ましい。触媒中の残留硫酸根を低減する方
法としては、例えば触媒をＮ2，Ａｒ等の気流中で焼成
する、チタン原料として含有硫酸根量が少ないチタンを
選ぶ等が考えられる。
を有しているが、製造には特に困難な点は無く、通常、
触媒の製造に常用される沈殿法、酸化物混合法、混練
法、担持法、含浸法などにより容易に製造しうる。ま
た、最終的な触媒の成形法としても通常の押し出し成形
法、打錠成形法、転動造粒法など目的に応じた任意の成
形法を採用し得る。触媒の形状は、円柱状、円筒状、板
状、リボン状、ハニカム状、ペレット状、その他一体成
形された任意の形状のものを選ぶことができる。特に板
状、ハニカム状の触媒を用いれば、排ガス中に存在する
ダストが触媒に付着するのを防ぐことができ、その結果
ダストの付着による圧力損失の増大や性能の低下等が生
ぜずに、安定した操業を行うことができる。また触媒成
分の少量をシリカ、アルミナ、ジルコニアなどの担体に
担持したり、シリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニ
ア、酸性白土、活性白土、ケイソウ土などの担体成分と
触媒成分とを十分に混練するなどの方法で触媒に混ぜて
使用することも可能である。またそれら担体成分の水容
性塩から触媒成分と同時に共沈させたり、またそれら担
体成分の水酸化物を混練して使用してもよい。特に、上
記の担体または担体成分の使用は触媒価格を低下せしめ
る点からも好ましい。触媒中の残留硫酸根を低減する方
法としては、例えば触媒をＮ2，Ａｒ等の気流中で焼成
する、チタン原料として含有硫酸根量が少ないチタンを
選ぶ等が考えられる。
【００１５】本発明の触媒を調製するバナジウム原料と
しては、各種の酸化バナジウム、メタバナジン酸塩およ
び硫酸バナジル、シュウ酸バナジル、ハロゲン化バナジ
ウムなどが使用される。
しては、各種の酸化バナジウム、メタバナジン酸塩およ
び硫酸バナジル、シュウ酸バナジル、ハロゲン化バナジ
ウムなどが使用される。
【００１６】またチタン原料としては、酸化チタン、ま
たは加熱により酸化チタンを生成する各種の化合物、例
えばチタン酸、水酸化チタン、などを使用できる。チタ
ン原料に含まれている硫酸根量が少なければなお好まし
い。
たは加熱により酸化チタンを生成する各種の化合物、例
えばチタン酸、水酸化チタン、などを使用できる。チタ
ン原料に含まれている硫酸根量が少なければなお好まし
い。
【００１７】また、触媒調整時に汎用される各種のチタ
ン化合物、例えばハロゲン化チタンを水、アンモニア
水、カ性アルカリ、炭酸アルカリなどで沈殿し、水酸化
物となした後加熱分解により酸化物を生成する方法も、
チタン原料に含まれている硫酸根量を低減できるため好
ましい。
ン化合物、例えばハロゲン化チタンを水、アンモニア
水、カ性アルカリ、炭酸アルカリなどで沈殿し、水酸化
物となした後加熱分解により酸化物を生成する方法も、
チタン原料に含まれている硫酸根量を低減できるため好
ましい。
【００１８】ここで、調製法の一例を挙げて、より具体
的にその内容を説明する。
的にその内容を説明する。
【００１９】所定量の酸化チタン（ＴｉＯ2）、メタバ
ナジン酸アンモニウム（ＮＨ4ＶＯ3）に蒸留水を加え、
この混合物を十分に混練する。次に得られたペースト状
の混合物を乾燥させた後、３００℃から８００℃の温度
で１〜１０時間程度焼成する。この焼成品をＮ2気流中
で３００℃から８００℃の温度で１〜１２時間程度焼成
し、反応に供する。
ナジン酸アンモニウム（ＮＨ4ＶＯ3）に蒸留水を加え、
この混合物を十分に混練する。次に得られたペースト状
の混合物を乾燥させた後、３００℃から８００℃の温度
で１〜１０時間程度焼成する。この焼成品をＮ2気流中
で３００℃から８００℃の温度で１〜１２時間程度焼成
し、反応に供する。
【００２０】以上の触媒調製法はあくまでもその一例で
あり、このほか通常汎用される各種の方法により得られ
た触媒においても良好な触媒が得られることはいうまで
もない。
あり、このほか通常汎用される各種の方法により得られ
た触媒においても良好な触媒が得られることはいうまで
もない。
【００２１】本発明の触媒を用いる有機塩素化合物系の
除去反応の適用対象としては、クロロベンゼン、クロロ
フェノール、ＰＣＤＤ、ＰＣＤＦ、ポリ塩化テトラクロ
ロエチレン等の塩素を含む有機物であり、特に芳香族塩
素化合物が好ましい対象である。
除去反応の適用対象としては、クロロベンゼン、クロロ
フェノール、ＰＣＤＤ、ＰＣＤＦ、ポリ塩化テトラクロ
ロエチレン等の塩素を含む有機物であり、特に芳香族塩
素化合物が好ましい対象である。
【００２２】本発明の触媒を利用して有機塩素化合物、
窒素酸化物、可燃性ガスの除去を実施する場合、触媒上
を通過させる排ガスの空間速度は１００，０００／ｈ以
下好ましくは１，０００／ｈ以上５０，０００／ｈ以下
に設定する。
窒素酸化物、可燃性ガスの除去を実施する場合、触媒上
を通過させる排ガスの空間速度は１００，０００／ｈ以
下好ましくは１，０００／ｈ以上５０，０００／ｈ以下
に設定する。
【００２３】反応時の温度は５０℃〜６００℃、好まし
くは１００℃〜３００℃の温度範囲である。
くは１００℃〜３００℃の温度範囲である。
【００２４】反応時の圧力については特に限定はなく、
減圧状態から１０ｋｇ／ｃｍ2あるいはそれ以上の圧力
範囲でも良好な結果が期待しうる窒素酸化物の還元剤と
して添加される物質としてはアンモニア、尿素、一酸化
炭素、水素、炭化水素等が考えられる。特にアンモニア
や尿素が好ましい。
減圧状態から１０ｋｇ／ｃｍ2あるいはそれ以上の圧力
範囲でも良好な結果が期待しうる窒素酸化物の還元剤と
して添加される物質としてはアンモニア、尿素、一酸化
炭素、水素、炭化水素等が考えられる。特にアンモニア
や尿素が好ましい。
【００２５】本発明の触媒を使用して有機塩素化合物、
窒素酸化物、可燃性ガスの除去反応を実施する反応器の
形式としては、基本的には通常の固定床、移動床、流動
床など固体触媒に使用する各種の反応器形状が使用出来
る。
窒素酸化物、可燃性ガスの除去反応を実施する反応器の
形式としては、基本的には通常の固定床、移動床、流動
床など固体触媒に使用する各種の反応器形状が使用出来
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】次にこの発明を実施例により比較
例と対比しながら詳細に説明する。
例と対比しながら詳細に説明する。
【００２７】（実施例１）酸化チタン（ＴｉＯ2）２０
ｇにメタバナジン酸アンモニウム（ＮＨ4ＶＯ3）２．２
０ｇと蒸留水３０ｍｌを加え、十分に混練する。得られ
たペースト状の混合物を１２０℃で２時間乾燥させた
後、更に５００℃で２時間焼成する。更にこの焼成品を
Ｎ2気流中で５００℃の温度で１２時間焼成し、完成触
媒を得た。この触媒を以後Ｔｉ−Ｖ−１と表記する。
ｇにメタバナジン酸アンモニウム（ＮＨ4ＶＯ3）２．２
０ｇと蒸留水３０ｍｌを加え、十分に混練する。得られ
たペースト状の混合物を１２０℃で２時間乾燥させた
後、更に５００℃で２時間焼成する。更にこの焼成品を
Ｎ2気流中で５００℃の温度で１２時間焼成し、完成触
媒を得た。この触媒を以後Ｔｉ−Ｖ−１と表記する。
【００２８】かくして得られた触媒は原子比でＴｉ：Ｖ
＝１００：７．５の組成を有し、残留硫酸根量（ＳＯ4
量）は触媒全体の０．１重量％であった。
＝１００：７．５の組成を有し、残留硫酸根量（ＳＯ4
量）は触媒全体の０．１重量％であった。
【００２９】また比較例としてＮ2気流中で焼成してい
ない触媒を用意した。この触媒をＴｉ−Ｖ（基準）と表
記する。組成等は上記Ｔｉ−Ｖ−１と同様である。この
触媒の含有硫酸根量は触媒全体の３．０重量％であっ
た。触媒の活性試験装置は通常の常圧流通式であり、反
応管は内径１６ｍｍのパイレックスガラス製で内部に外
径５ｍｍのパイレックスガラス製の熱電対保護管を有し
ている。この反応管を電気炉で加熱して反応温度を設定
した。反応温度は５０℃〜６００℃とした。反応管の中
央部に１０〜２０メッシュに整粒した触媒４．５ｍｌを
充填し、下記組成 Ｏ2 １０％ Ｈ2Ｏ ２０％ クロロベンゼン 約１０００ppm ＮＯ ２００ppm ＮＨ3 ２００ppm Ｎ2 残部 のガスを、空間速度（以下ＳＶと略す）１０，０００／
ｈで触媒層に流通して、触媒層入口と出口の有機塩素化
合物の濃度を測定し、有機塩素化合物の分解率を求め
た。有機塩素化合物として、クロロベンゼンを用いた。
ない触媒を用意した。この触媒をＴｉ−Ｖ（基準）と表
記する。組成等は上記Ｔｉ−Ｖ−１と同様である。この
触媒の含有硫酸根量は触媒全体の３．０重量％であっ
た。触媒の活性試験装置は通常の常圧流通式であり、反
応管は内径１６ｍｍのパイレックスガラス製で内部に外
径５ｍｍのパイレックスガラス製の熱電対保護管を有し
ている。この反応管を電気炉で加熱して反応温度を設定
した。反応温度は５０℃〜６００℃とした。反応管の中
央部に１０〜２０メッシュに整粒した触媒４．５ｍｌを
充填し、下記組成 Ｏ2 １０％ Ｈ2Ｏ ２０％ クロロベンゼン 約１０００ppm ＮＯ ２００ppm ＮＨ3 ２００ppm Ｎ2 残部 のガスを、空間速度（以下ＳＶと略す）１０，０００／
ｈで触媒層に流通して、触媒層入口と出口の有機塩素化
合物の濃度を測定し、有機塩素化合物の分解率を求め
た。有機塩素化合物として、クロロベンゼンを用いた。
【００３０】図１に触媒温度に対するクロロベンゼンの
分解率を示す。図１から明らかなように、含有硫酸根量
が少ない触媒Ｔｉ−Ｖ−１は、比較例Ｔｉ−Ｖ（基準）
と比較してクロロベンゼン分解率が向上している。
分解率を示す。図１から明らかなように、含有硫酸根量
が少ない触媒Ｔｉ−Ｖ−１は、比較例Ｔｉ−Ｖ（基準）
と比較してクロロベンゼン分解率が向上している。
【００３１】（実施例２）Ｎ2気流中での焼成時間を変
える、Ｈ2ＳＯ4を加えて焼成する等の方法により触媒中
の残留硫酸根量を変化させた触媒を調整し、２１０℃付
近におけるクロロベンゼン分解率を調べた。試作した触
媒の触媒調整条件（焼成時間、硫酸添加量）を表１に、
残留硫酸根量に対する２１０℃付近のクロロベンゼン分
解率を図２に示す。測定方法、ＳＶ、ガス組成は実施例
１と同じである。
える、Ｈ2ＳＯ4を加えて焼成する等の方法により触媒中
の残留硫酸根量を変化させた触媒を調整し、２１０℃付
近におけるクロロベンゼン分解率を調べた。試作した触
媒の触媒調整条件（焼成時間、硫酸添加量）を表１に、
残留硫酸根量に対する２１０℃付近のクロロベンゼン分
解率を図２に示す。測定方法、ＳＶ、ガス組成は実施例
１と同じである。
【００３２】
【表１】
【００３３】図２から明らかなように、Ｔｉ−Ｖは触媒
中の残留硫酸根量が低いほどクロロベンゼン分解活性が
向上しており、特に残留硫酸根量が２．５重量％以下に
なると活性向上が著しい。
中の残留硫酸根量が低いほどクロロベンゼン分解活性が
向上しており、特に残留硫酸根量が２．５重量％以下に
なると活性向上が著しい。
【００３４】（実施例３）実施例１と同様な方法で調整
したＴｉ−Ｖ−１のｏ−ジクロロベンゼン、ｏ−クロロ
フェノールの分解率を調べた。比較例として実施例１と
同様な方法で調整したＴｉ−Ｖ（基準）の分解率も測定
した。測定方法、ＳＶは実施例１と同じであり、ガス組
成は、 Ｏ2 １０％ Ｈ2Ｏ ２０％ ｏ−クロロベンゼンまたはｏ−クロロフェノール 約１
０００ppm ＮＯ ２００ppm NH3 ２４０ppm Ｎ2 残部 に設定した。
したＴｉ−Ｖ−１のｏ−ジクロロベンゼン、ｏ−クロロ
フェノールの分解率を調べた。比較例として実施例１と
同様な方法で調整したＴｉ−Ｖ（基準）の分解率も測定
した。測定方法、ＳＶは実施例１と同じであり、ガス組
成は、 Ｏ2 １０％ Ｈ2Ｏ ２０％ ｏ−クロロベンゼンまたはｏ−クロロフェノール 約１
０００ppm ＮＯ ２００ppm NH3 ２４０ppm Ｎ2 残部 に設定した。
【００３５】図３に各触媒のｏ−クロロベンゼン、ｏ−
クロロフェノールの分解率を示す。図３から明らかなよ
うに、ｏ−クロロベンゼン、ｏ−クロロフェノールどち
らについても、Ｔｉ−Ｖ−１は比較例Ｔｉ−Ｖ（基準）
と比較して分解活性が向上している。
クロロフェノールの分解率を示す。図３から明らかなよ
うに、ｏ−クロロベンゼン、ｏ−クロロフェノールどち
らについても、Ｔｉ−Ｖ−１は比較例Ｔｉ−Ｖ（基準）
と比較して分解活性が向上している。
【００３６】（実施例４）実施例１のＴｉ−Ｖ−１と同
様な方法で調整したＴｉ−Ｖ−Ｗ、Ｔｉ−Ｖ−Ｍｏ（組
成比Ｔｉ：Ｖ：Ｗ＝１００：７．５：５．７、Ｔｉ：
Ｖ：Ｍｏ＝１００：７．５：５．７）の、ＳＯｘによる
加速劣化試験を行った。上記触媒を実施例４中ではそれ
ぞれＴｉ−Ｖ−Ｗ（低）、Ｔｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）と表記
する。残留硫酸根量は触媒重量に対し、Ｔｉ−Ｖ−Ｗ
（低）では０．３重量％、Ｔｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）では
０．４重量％であった。また比較例としてＴｉ−Ｖ（基
準）についても試験を行った。測定方法、ＳＶは実施例
１と同じである。使用したガスの組成は、 Ｏ2 １０％ Ｈ2Ｏ ２０％ クロロベンゼン 約 １０００ppm ＮＯ ２００ppm ＮＨ3 ２００ppm ＳＯ2 ２００ppm Ｎ2 残部 とした。
様な方法で調整したＴｉ−Ｖ−Ｗ、Ｔｉ−Ｖ−Ｍｏ（組
成比Ｔｉ：Ｖ：Ｗ＝１００：７．５：５．７、Ｔｉ：
Ｖ：Ｍｏ＝１００：７．５：５．７）の、ＳＯｘによる
加速劣化試験を行った。上記触媒を実施例４中ではそれ
ぞれＴｉ−Ｖ−Ｗ（低）、Ｔｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）と表記
する。残留硫酸根量は触媒重量に対し、Ｔｉ−Ｖ−Ｗ
（低）では０．３重量％、Ｔｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）では
０．４重量％であった。また比較例としてＴｉ−Ｖ（基
準）についても試験を行った。測定方法、ＳＶは実施例
１と同じである。使用したガスの組成は、 Ｏ2 １０％ Ｈ2Ｏ ２０％ クロロベンゼン 約 １０００ppm ＮＯ ２００ppm ＮＨ3 ２００ppm ＳＯ2 ２００ppm Ｎ2 残部 とした。
【００３７】図４に示すとおり、ＳＯｘ共存下において
もＴｉ−Ｖ−Ｗ（低）、Ｔｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）は比較例
Ｔｉ−Ｖ（基準）よりも十分高い活性を保持しており、
長時間安定であることは明らかである。
もＴｉ−Ｖ−Ｗ（低）、Ｔｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）は比較例
Ｔｉ−Ｖ（基準）よりも十分高い活性を保持しており、
長時間安定であることは明らかである。
【００３８】(実施例５)実施例１と同様な原料を用いて
調整し、Ｎ2気流中で５００℃で１２ｈ焼成したＴｉ−
Ｖ−Ｍｏ（組成比Ｔｉ：Ｖ：Ｍｏ＝１００：７．５：
５．７）のハニカム状及び板状の触媒を調整した。実施
例５中ではこれら２つの触媒を、Ｔｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）
と表記する。比較例として実施例１と同様な方法で調整
したが、Ｎ２気流中で焼成していないＴｉ−Ｖ−Ｍｏ
（組成比Ｔｉ：Ｖ：Ｍｏ＝１００：７．５：５．７）の
ハニカム状及び板状の触媒も用意した。実施例５中では
これら２つの触媒をＴｉ−Ｖ−Ｍｏ（基準）と表記す
る。各触媒の残留硫酸根量を表２に示す。
調整し、Ｎ2気流中で５００℃で１２ｈ焼成したＴｉ−
Ｖ−Ｍｏ（組成比Ｔｉ：Ｖ：Ｍｏ＝１００：７．５：
５．７）のハニカム状及び板状の触媒を調整した。実施
例５中ではこれら２つの触媒を、Ｔｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）
と表記する。比較例として実施例１と同様な方法で調整
したが、Ｎ２気流中で焼成していないＴｉ−Ｖ−Ｍｏ
（組成比Ｔｉ：Ｖ：Ｍｏ＝１００：７．５：５．７）の
ハニカム状及び板状の触媒も用意した。実施例５中では
これら２つの触媒をＴｉ−Ｖ−Ｍｏ（基準）と表記す
る。各触媒の残留硫酸根量を表２に示す。
【００３９】
【表２】
【００４０】各触媒のＰＣＤＤ、ＰＣＤＦの分解率を下
記ガス条件 ＮＯ １００〜２５０ppm ＮＨ3 ２４０ppm ＰＣＤＤ ２００〜１０００ｎｇ／Ｎｍ3 ＰＣＤＦ ２００〜１０００ｎｇ／Ｎｍ3 で測定した。ＳＶ＝１０，０００／ｈ、反応温度は１５
０℃〜３００℃とした。図５にＴｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）及
び比較例としてＴｉ−Ｖ−Ｍｏ（基準）の、それぞれハ
ニカム状、板状の触媒温度に対するＰＣＤＤ＋ＰＣＤＦ
の分解率を示した。図５の結果よりＮ2気流中で焼成し
たＴｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）は比較例に対して、ハニカム状
の触媒、板状の触媒ともに、ＰＣＤＤ、ＰＣＤＦの分解
率が向上していることは明らかである。
記ガス条件 ＮＯ １００〜２５０ppm ＮＨ3 ２４０ppm ＰＣＤＤ ２００〜１０００ｎｇ／Ｎｍ3 ＰＣＤＦ ２００〜１０００ｎｇ／Ｎｍ3 で測定した。ＳＶ＝１０，０００／ｈ、反応温度は１５
０℃〜３００℃とした。図５にＴｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）及
び比較例としてＴｉ−Ｖ−Ｍｏ（基準）の、それぞれハ
ニカム状、板状の触媒温度に対するＰＣＤＤ＋ＰＣＤＦ
の分解率を示した。図５の結果よりＮ2気流中で焼成し
たＴｉ−Ｖ−Ｍｏ（低）は比較例に対して、ハニカム状
の触媒、板状の触媒ともに、ＰＣＤＤ、ＰＣＤＦの分解
率が向上していることは明らかである。
【００４１】(実施例６)実施例１と同様な方法で調整し
たＴｉ−Ｖ−１のＮＯ除去率を測定した。比較例として
実施例１と同様な方法で調整したＴｉ−Ｖ（基準）のＮ
ｏ除去率も測定した。測定方法、ＳＶは実施例１と同様
であり、使用したガスの組成は、 Ｏ2 １０％ Ｈ2Ｏ ２０％ クロロベンゼン 約 １０００ppm ＮＯ ２００ppm ＮＨ3 ２４０ppm Ｎ2 残部 である。
たＴｉ−Ｖ−１のＮＯ除去率を測定した。比較例として
実施例１と同様な方法で調整したＴｉ−Ｖ（基準）のＮ
ｏ除去率も測定した。測定方法、ＳＶは実施例１と同様
であり、使用したガスの組成は、 Ｏ2 １０％ Ｈ2Ｏ ２０％ クロロベンゼン 約 １０００ppm ＮＯ ２００ppm ＮＨ3 ２４０ppm Ｎ2 残部 である。
【００４２】図６に触媒温度に対するＴｉ−Ｖ−１のＮ
Ｏ除去率を示す。同図には比較例としてＮＯ除去触媒と
して実用に供せられているＴｉ−ＶのＮＯ除去率も示し
た。図６から明らかなようにＴｉ−Ｖ−１のＮＯ除去率
は実用ＮＯｘ除去触媒Ｔｉ−Ｖと同等である。この実施
例により排ガス中にクロロベンゼン等の有機塩素化合物
が存在してもＮＯ除去率には影響せず、Ｔｉ−Ｖ−１を
用いて有機塩素化合物、ＮＯの除去を高効率で同時にで
きることは明らかである。
Ｏ除去率を示す。同図には比較例としてＮＯ除去触媒と
して実用に供せられているＴｉ−ＶのＮＯ除去率も示し
た。図６から明らかなようにＴｉ−Ｖ−１のＮＯ除去率
は実用ＮＯｘ除去触媒Ｔｉ−Ｖと同等である。この実施
例により排ガス中にクロロベンゼン等の有機塩素化合物
が存在してもＮＯ除去率には影響せず、Ｔｉ−Ｖ−１を
用いて有機塩素化合物、ＮＯの除去を高効率で同時にで
きることは明らかである。
【００４３】(実施例７)実施例１と同様な方法で調整し
たＴｉ−Ｖ−１のＣ3Ｈ8分解率を測定した。比較例とし
て実施例１と同様な方法で調整したＴｉ−Ｖ（基準）の
Ｃ3Ｈ8分解率も測定した。測定方法は実施例１と同様で
あり、ＳＶ＝２０，０００／ｈである。使用したガスの
組成は、 Ｏ2 １０％ Ｈ2Ｏ ２０％ Ｃ3Ｈ8 １５０ppm N2 残部 とした。
たＴｉ−Ｖ−１のＣ3Ｈ8分解率を測定した。比較例とし
て実施例１と同様な方法で調整したＴｉ−Ｖ（基準）の
Ｃ3Ｈ8分解率も測定した。測定方法は実施例１と同様で
あり、ＳＶ＝２０，０００／ｈである。使用したガスの
組成は、 Ｏ2 １０％ Ｈ2Ｏ ２０％ Ｃ3Ｈ8 １５０ppm N2 残部 とした。
【００４４】図７に触媒温度に対するＴｉ−Ｖ−１のＣ
3Ｈ8分解率を示す。同図には比較例としてＴｉ−ＶのＣ
3Ｈ8分解率も示した。図７から明らかなようにＴｉ−Ｖ
−１のＣ3Ｈ8分解率はＴｉ−ＶのＣ3Ｈ8分解率より活性
が向上している。この実施例により排ガス中に炭化水
素、一酸化炭素等の可燃性ガスが存在している場合、Ｔ
ｉ−Ｖ−１を用いて上記炭化水素、一酸化炭素等の可燃
性ガスを高効率で除去できることは明らかである。
3Ｈ8分解率を示す。同図には比較例としてＴｉ−ＶのＣ
3Ｈ8分解率も示した。図７から明らかなようにＴｉ−Ｖ
−１のＣ3Ｈ8分解率はＴｉ−ＶのＣ3Ｈ8分解率より活性
が向上している。この実施例により排ガス中に炭化水
素、一酸化炭素等の可燃性ガスが存在している場合、Ｔ
ｉ−Ｖ−１を用いて上記炭化水素、一酸化炭素等の可燃
性ガスを高効率で除去できることは明らかである。
【００４５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、都
市ごみや産業廃棄物、下水汚泥等を処理する焼却炉等か
ら排出された排ガス中に含有されている、窒素酸化物、
及びポリ塩化ジベンゾダイオキシン、ポリ塩化ジベンゾ
フラン、クロロベンゼン等の有機塩素化合物、ならびに
炭化水素、一酸化炭素等の可燃性ガスを高い効率で、し
かも長期間除去して、排ガスを浄化することができる。
従って本発明によれば、従来よりも小型の設備によって
しかも、経済的に効率良く排ガスを浄化することができ
る。
市ごみや産業廃棄物、下水汚泥等を処理する焼却炉等か
ら排出された排ガス中に含有されている、窒素酸化物、
及びポリ塩化ジベンゾダイオキシン、ポリ塩化ジベンゾ
フラン、クロロベンゼン等の有機塩素化合物、ならびに
炭化水素、一酸化炭素等の可燃性ガスを高い効率で、し
かも長期間除去して、排ガスを浄化することができる。
従って本発明によれば、従来よりも小型の設備によって
しかも、経済的に効率良く排ガスを浄化することができ
る。
【図１】本発明の実施例１に係る触媒と比較例の触媒に
ついて、反応温度とクロロベンゼン分解率の関係をを対
比して示すグラフである。
ついて、反応温度とクロロベンゼン分解率の関係をを対
比して示すグラフである。
【図２】触媒の残留硫酸根量に対するクロロベンゼン分
解率の関係を、反応温度２１０℃の場合について示すグ
ラフである。
解率の関係を、反応温度２１０℃の場合について示すグ
ラフである。
【図３】本発明の実施例３に係る触媒と比較例の触媒に
ついて、各触媒のｏ−クロロフェノール分解率及びｏ−
ジクロロベンゼン分解率と反応温度の関係を比較して示
すグラフである。
ついて、各触媒のｏ−クロロフェノール分解率及びｏ−
ジクロロベンゼン分解率と反応温度の関係を比較して示
すグラフである。
【図４】本発明の実施例４における測定結果を示し、本
発明に係る触媒と比較例の触媒について、ＳＯｘによる
加速劣化テストを行った結果を示すグラフである。
発明に係る触媒と比較例の触媒について、ＳＯｘによる
加速劣化テストを行った結果を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例５における測定結果を示し、本
発明に係る触媒と比較例の触媒について、ＰＣＤＤ＋Ｐ
ＣＤＦの分解率と反応温度の関係を示すグラフである。
発明に係る触媒と比較例の触媒について、ＰＣＤＤ＋Ｐ
ＣＤＦの分解率と反応温度の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例６における測定結果を示し、本
発明に係る触媒と比較例の触媒について、ＮＯ分解率と
反応温度の関係を示すグラフである。
発明に係る触媒と比較例の触媒について、ＮＯ分解率と
反応温度の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例７における測定結果を示し、本
発明に係る触媒と比較例の触媒について、Ｃ3Ｈ8分解率
と反応温度の関係を示すグラフである。
発明に係る触媒と比較例の触媒について、Ｃ3Ｈ8分解率
と反応温度の関係を示すグラフである。
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AA17 AA18 AB03 BA07X
BA23X BA26X BA27X BB01
4G069 AA02 AA08 BC50A BC50B
BC54A BC54B BC59A BC59B
BC60A BC60B CA02 CA11
CA13 CA15 DA06 EA02Y
Claims (9)
- 【請求項１】 排ガス中の有機塩素化合物、窒素酸化物
及び可燃性ガスの少なくともいずれかを除去する排ガス
処理用触媒において、含有残留硫酸根量がＳＯ4量換算
で触媒全体の２．５重量％以下であり、かつ活性成分と
してＴｉ、Ｖを含み、更に触媒全体の５０重量％以上は
Ｔｉの酸化物であることを特徴とする排ガス処理用触
媒。 - 【請求項２】 請求項１記載の排ガス処理用触媒におい
て、活性成分としてＷとＭｏのいずれかもしくは双方を
含むことを特徴とする排ガス処理用触媒。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の排ガス処理用触
媒において、触媒に含まれる活性成分が、原子比でＴｉ
５０％〜９５％、Ｖ０．５％〜４０％、Ｍｏ０％〜２０
％、Ｗ０％〜２０％であることを特徴とする排ガス処理
用触媒。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の排ガ
ス処理用触媒において、触媒全体の９７重量％以上が、
Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗからなる群から選ばれた元素の酸化
物からなることを特徴とする排ガス処理用触媒。 - 【請求項５】 有機塩素化合物及び酸素を含む排ガスを
５０℃〜６００℃の温度範囲で触媒に接触させることに
より排ガス中に含まれている有機塩素化合物を酸化分解
する排ガスの処理方法において、前記触媒が請求項１〜
４のいずれかに含まれる排ガス処理用触媒であることを
特徴とする排ガス処理方法。 - 【請求項６】 有機塩素化合物及び窒素酸化物を含む排
ガスまたは有機塩素化合物及び窒素酸化物及び可燃性ガ
スを含む排ガスに窒素酸化物の還元剤を添加した後、５
０℃〜６００℃の温度範囲で排ガスを触媒に通すことに
より、排ガス中に含まれる窒素酸化物、有機塩素化合
物、可燃性ガスをを除去する排ガスの処理方法におい
て、前記触媒が請求項１〜４のいずれかに含まれる排ガ
ス処理用触媒であることを特徴とする排ガス処理方法。 - 【請求項７】 請求項５又は６に記載の排ガス処理方法
において、有機塩素化合物が芳香族有機塩素化合物であ
ることを特徴とする排ガス処理方法。 - 【請求項８】 請求項５又は６に記載の排ガス処理方法
において、有機塩素化合物がポリ塩化ジベンゾダイオキ
シン、またはポリ塩化ジベンゾフランであることを特徴
とする排ガス処理方法。 - 【請求項９】 請求項５〜８のいずれかに記載の排ガス
処理方法において、排ガスは下水汚泥処理施設またはご
み焼却炉から排出した排ガスであることを特徴とする排
ガス処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10235463A JP2000061305A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 排ガス処理用触媒及び排ガス処理用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10235463A JP2000061305A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 排ガス処理用触媒及び排ガス処理用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061305A true JP2000061305A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=16986474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10235463A Pending JP2000061305A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 排ガス処理用触媒及び排ガス処理用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000061305A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6638486B2 (en) | 2000-03-08 | 2003-10-28 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Catalyst for purification of exhaust gases, production process therefor, and process for purification of exhaust gases |
| US6716404B2 (en) | 1999-12-28 | 2004-04-06 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Process for the purification of exhaust gases |
| US6855304B2 (en) | 1999-06-25 | 2005-02-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Catalyst and process for removing organohalogen compounds |
| CN106540528A (zh) * | 2015-09-16 | 2017-03-29 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种氯苯废气的处理方法 |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP10235463A patent/JP2000061305A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6855304B2 (en) | 1999-06-25 | 2005-02-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Catalyst and process for removing organohalogen compounds |
| US6716404B2 (en) | 1999-12-28 | 2004-04-06 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Process for the purification of exhaust gases |
| US6638486B2 (en) | 2000-03-08 | 2003-10-28 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Catalyst for purification of exhaust gases, production process therefor, and process for purification of exhaust gases |
| US6884402B2 (en) | 2000-03-08 | 2005-04-26 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Catalyst for purification of exhaust gases, production process therefor, and process for purification of exhaust gases |
| CN106540528A (zh) * | 2015-09-16 | 2017-03-29 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种氯苯废气的处理方法 |
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