JP2000342972A - Catalyst for purifying exhaust gas and exhaust gas purifying method - Google Patents

Catalyst for purifying exhaust gas and exhaust gas purifying method

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JP2000342972A
JP2000342972A JP11155440A JP15544099A JP2000342972A JP 2000342972 A JP2000342972 A JP 2000342972A JP 11155440 A JP11155440 A JP 11155440A JP 15544099 A JP15544099 A JP 15544099A JP 2000342972 A JP2000342972 A JP 2000342972A
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methane
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a high nitrogen oxide decomposing activity for a long period of time by a method wherein an exhaust gas purifying catalyst for decomposing nitrogen oxides in the presence of methane under oxygen excess atmosphere is prepared by mixing sulfate group-containing zirconia carrying palladium and inorganic support carrying platinum. SOLUTION: For preparing a catalyst to decompose nitrogen oxide, which is contained in an exhaust gas and exerts a bad influence on the environment, using methane under oxygen excess atmosphere, a catalyst prepared by mixing sulfate group-containing zirconia carrying palladium and inorganic support carrying platinum is used. And an inorganic carrier to be used comprises at least one of material selected from the group consisting of zirconia, zirconia having sulfate group, and titania, and the amount of palladium to be carried is set within a range of 0.1-0.5 wt.% with respect to zirconia having sulfate group. By using such an exhaust gas purifying catalyst, nitrogen oxides can be purified for a long period in a stable manner using methane as a reducing agent even under conditions that activity inhibiting substances such as water vapor, sulfur oxides, etc. are present.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中に含ま
れ、環境に悪影響をおよぼす窒素酸化物(NOx)を酸素
過剰の雰囲気下でメタンを用いて分解する触媒および該
触媒を用いた窒素酸化物の浄化方法に関する。
The present invention relates to is contained in the exhaust gas, nitrogen was used to decompose the catalyst and the catalyst with methane nitrogen oxides adversely affect the environment (NO x) in an oxygen excess atmosphere The present invention relates to a method for purifying oxides.

【0002】本発明において、「酸素過剰の雰囲気」と
は、本発明による触媒に接触させる被処理ガスが、そこ
に含まれる炭化水素、一酸化炭素などの還元性成分を完
全酸化するに必要な量以上の酸素、窒素酸化物などの酸
化性成分を含むガスであることを意味する。
[0002] In the present invention, "oxygen excess atmosphere" means that the gas to be treated brought into contact with the catalyst of the present invention is necessary for completely oxidizing the reducing components such as hydrocarbons and carbon monoxide contained therein. It means that the gas contains an oxidizing component such as oxygen or nitrogen oxide in an amount equal to or more than the amount.

【0003】[0003]

【従来の技術】炭化水素を還元剤として酸素過剰の雰囲
気下に窒素酸化物を還元する触媒は、特開昭63-100919
号公報、特開平1-135541号公報などに開示されている。
しかしながら、これらの公知文献は、炭化水素としてメ
タンの使用を開示していない。
2. Description of the Related Art A catalyst for reducing nitrogen oxides in an atmosphere of excess oxygen using a hydrocarbon as a reducing agent is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-100919.
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-135541.
However, these known references do not disclose the use of methane as a hydrocarbon.

【0004】メタンは、種々の燃料を燃焼させる際に発
生する排ガス中に存在する。さらに、メタンは本邦にお
いて家庭、工場などに広く供給されている天然ガス系都
市ガスの主成分であるので、これを用いて窒素酸化物の
還元を行うことが可能となれば、酸化雰囲気下に窒素酸
化物を還元するための極めて有効な手段となる。
[0004] Methane is present in exhaust gases generated when various fuels are burned. Furthermore, since methane is a major component of natural gas-based city gas that is widely supplied to households and factories in Japan, if it can be used to reduce nitrogen oxides, it must be placed in an oxidizing atmosphere. This is a very effective means for reducing nitrogen oxides.

【0005】特開平5-192582号公報は、メタンの存在下
に、コバルトあるいはロジウムをイオン交換したゼオラ
イト触媒に燃焼排ガスを接触させて、排ガス中の窒素酸
化物を還元する方法を開示している。しかしながら、こ
の触媒の活性は十分なものではなく、さらに、実際の燃
焼排ガス中に必ず含まれる水蒸気の共存下における触媒
の活性については一切触れていない。すなわち、水蒸気
は、炭化水素を還元剤として酸化雰囲気下に窒素酸化物
を還元する反応において、触媒活性の低下をもたらすこ
とがよく知られているが、当該公報には、共存する水蒸
気による触媒活性の低下とそれに対する対応策は、示さ
れていない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-192382 discloses a method for reducing nitrogen oxides in exhaust gas by bringing combustion exhaust gas into contact with a zeolite catalyst in which cobalt or rhodium has been ion-exchanged in the presence of methane. . However, the activity of this catalyst is not sufficient, and further, there is no mention of the activity of the catalyst in the presence of steam which is always contained in actual combustion exhaust gas. That is, it is well known that steam reduces the catalytic activity in a reaction of reducing nitrogen oxides under an oxidizing atmosphere using a hydrocarbon as a reducing agent. There is no indication of the decline and measures to address it.

【0006】特開平6-254352号公報は、イオン交換によ
り、ZSM-5型ゼオライトにパラジウムを担持させた触媒
が、メタンを還元剤とする窒素酸化物の還元除去に活性
を示すことを明らかにしているが、この公報にも、水蒸
気の共存下での触媒の活性についての開示は存在しな
い。
JP-A-6-254352 discloses that a catalyst in which palladium is supported on a ZSM-5 type zeolite by ion exchange is active in reducing and removing nitrogen oxides using methane as a reducing agent. However, this publication does not disclose the activity of the catalyst in the presence of steam.

【0007】特表平8-500772号公報は、イオン交換によ
り、MFI型ゼオライトにパラジウムを0.3〜2重量%担持
させた触媒が、メタンを還元剤として、水蒸気の存在下
においても、高い窒素酸化物の還元活性を示すことを開
示している。また里川らは、平成8年度触媒研究発表会
講演予稿集(平成8年9月13日発行)において、モル
デナイトにパラジウムをイオン交換した触媒が、水蒸気
の存在下においても、高い窒素酸化物の還元活性を示す
ことを開示している。しかしながら、これらの触媒は、
水蒸気の存在下では、活性が経時的に大きく低下すると
いう問題点がある。例えば、星らは、平成9年度触媒研
究発表会講演予稿集(平成9年8月25日発行)におい
て、モルデナイトにパラジウムをイオン交換した触媒に
ついて、その水蒸気存在下での耐久性を報告している。
この報告によれば、反応開始時に50%程度であった窒素
酸化物の除去率は、急速に低下して、40時間後には30%
に、70時間後には15%となってしまう。
Japanese Patent Publication No. Hei 8-500772 discloses that a catalyst in which 0.3 to 2% by weight of palladium is supported on an MFI-type zeolite by ion exchange can be used to reduce nitrogen oxidation even in the presence of steam using methane as a reducing agent. It is disclosed that the compound exhibits a reducing activity of the product. Satokawa et al. Reported in the 1996 Preparatory Meeting on Catalyst Research Presentations (published on September 13, 1996) that a catalyst obtained by ion-exchanging palladium with mordenite showed high nitrogen oxide reduction even in the presence of steam. It discloses that it exhibits activity. However, these catalysts
In the presence of steam, there is a problem that the activity is greatly reduced with time. For example, Hoshi et al. Reported the durability of mordenite in the presence of water vapor for a catalyst in which palladium was ion-exchanged in the 1997 Preparatory Meeting on Catalyst Research Presentations (issued August 25, 1997). I have.
According to this report, the removal rate of nitrogen oxides, which was about 50% at the start of the reaction, rapidly decreased to 30% after 40 hours.
And after 70 hours, it is 15%.

【0008】また、ゼオライト以外の担体では、レサス
コ(Resasco)らがアプライド キャタリシス ビー:
エンバイロンメンタル(Applied Catalysis B: Enviro
nmental)第7巻113頁(1995年)において、硫酸根ジル
コニアにパラジウムを担持した触媒を用い、メタンを還
元剤として窒素酸化物を還元した結果を報告している。
しかしながら、そこに記載されている触媒活性の経時変
化を示すグラフによれば、この触媒の活性は、水蒸気非
共存下であっても100分程度の短時間内に、明らかに劣
化する傾向を示している。
[0008] For carriers other than zeolites, Resasco et al. Have applied Applied Catalysis B:
Environmental (Applied Catalysis B: Enviro
nmental, Vol. 7, page 113 (1995), reports the results of reducing nitrogen oxides with methane as a reducing agent using a catalyst in which palladium is supported on sulfated zirconia.
However, according to the graph showing the change over time of the catalyst activity described therein, the activity of this catalyst shows a clear tendency to deteriorate within a short time of about 100 minutes even in the absence of steam. ing.

【0009】上記に明らかにした様に、従来の窒素酸化
物分解用触媒は、水蒸気の存在にによって活性の著しい
劣化を来すという問題点を有しているので、水蒸気が不
可避的に存在する燃焼排ガスの処理に際しては、長時間
にわたり高い脱硝率を持続することができない。
As apparent from the above, the conventional nitrogen oxide decomposing catalyst has a problem that its activity is significantly deteriorated by the presence of water vapor, so that steam is inevitably present. In treating flue gas, a high denitration rate cannot be maintained for a long time.

【0010】さらに燃焼排ガス中には、燃料中の微量の
有機硫黄分などに由来する微量の硫黄酸化物が存在する
が、これらの濃度がわずか0.2ppm程度という極微量であ
っても、触媒に対し蓄積的に悪影響を及ぼして、その活
性を次第に低下させることも、知られている(例えば、
西坂ら、平成9年度触媒研究発表会講演予稿集、平成9
年8月25日発行)。
[0010] Furthermore, in the combustion exhaust gas, there is a trace amount of sulfur oxides derived from a trace amount of organic sulfur in the fuel. It is also known to have a cumulative negative effect on the activity and gradually reduce its activity (eg,
Nishizaka et al., Proceedings of 1997 Catalyst Research Presentations, 1997
August 25, 2008).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、水
蒸気、硫黄酸化物などの活性阻害物質の存在下において
も、メタンを還元剤として、長期にわたり安定して窒素
酸化物を浄化できる排ガス浄化用触媒を提供することを
主な目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides an exhaust gas purifying method which can stably purify nitrogen oxides over a long period of time using methane as a reducing agent even in the presence of an activity inhibitor such as steam or sulfur oxide. The main purpose is to provide a catalyst for use.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】発明者は、上記のような
技術の現状に留意しつつ鋭意研究を重ねた結果、硫酸根
ジルコニア担体に担持されたパラジウムと無機担体に担
持された白金とを混合してなる触媒(以下において、
「混合触媒」ということがある)が、メタンを還元剤と
して窒素酸化物を分解除去するに際し、長期にわたり高
い窒素酸化物分解活性を維持し続けることを見出した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies while paying attention to the state of the art as described above, and as a result, have found that palladium supported on a sulfated zirconia support and platinum supported on an inorganic support are distinguished from each other. A mixed catalyst (hereinafter, referred to as
"Sometimes referred to as a" mixed catalyst ") when decomposing and removing nitrogen oxides using methane as a reducing agent, to maintain high nitrogen oxide decomposition activity for a long time.

【0013】本発明は、この様な新知見に基づいて完成
されたものであり、下記の排ガス浄化用触媒および排ガ
ス浄化方法を提供する。 1. パラジウムを担持した硫酸根ジルコニアと白金を
担持した無機担体とを混合してなることを特徴とする、
酸素過剰雰囲気下においてメタンの存在下に窒素酸化物
を分解する排ガス浄化用触媒。 2. 無機担体が、ジルコニア、硫酸根ジルコニア、タ
ングステンジルコニアおよびチタニアからなる群から選
ばれた少なくとも1種である上記項1に記載の排ガス浄
化用触媒。 3. 無機担体が、硫酸根ジルコニアである上記項2に
記載の排ガス浄化用触媒。 4. パラジウムの担持量が、硫酸根ジルコニアに対す
る重量比で0.1〜0.5%である上記項1〜3のいずれかに
記載の排ガス浄化用触媒。 5. パラジウムを担持した硫酸根ジルコニアと白金を
担持した無機担体とを混合してなる触媒を用いる、酸素
過剰雰囲気下においてメタンの存在下に窒素酸化物を分
解する排ガス浄化方法。 6. 無機担体が、ジルコニア、硫酸根ジルコニア、タ
ングステンジルコニアおよびチタニアからなる群から選
ばれた少なくとも1種である上記項5に記載の排ガス浄
化方法。 7. 無機担体が、硫酸根ジルコニアである上記項6に
記載の排ガス浄化方法。 8. 触媒中のパラジウムの担持量が、硫酸根ジルコニ
アに対する重量比で0.1〜0.5%である上記項5〜7のい
ずれかに記載の排ガス浄化方法。 9. パラジウムを担持した硫酸根ジルコニアと白金を
担持した無機担体とを混合してなる触媒を用いる、酸素
を過剰に含みかつ硫黄酸化物を含む排ガス中の窒素酸化
物をメタンの存在下に分解する排ガス浄化方法。 10. 無機担体が、ジルコニア、硫酸根ジルコニア、タ
ングステンジルコニアおよびチタニアからなる群から選
ばれた少なくとも1種である上記項9に記載の排ガス浄
化方法。 11. 無機担体が、硫酸根ジルコニアである上記項10
に記載の排ガス浄化方法。 12. 触媒中のパラジウムの担持量が、硫酸根ジルコニ
アに対する重量比で0.1〜0.5%である上記項9〜11の
いずれかに記載の排ガス浄化方法。
The present invention has been completed based on such new findings and provides the following exhaust gas purifying catalyst and exhaust gas purifying method. 1. It is characterized by being mixed with a sulfated zirconia carrying palladium and an inorganic carrier carrying platinum.
An exhaust gas purification catalyst that decomposes nitrogen oxides in the presence of methane in an oxygen-excess atmosphere. 2. Item 2. The exhaust gas purifying catalyst according to Item 1, wherein the inorganic carrier is at least one selected from the group consisting of zirconia, sulfate zirconia, tungsten zirconia, and titania. 3. Item 3. The exhaust gas purifying catalyst according to Item 2, wherein the inorganic carrier is sulfated zirconia. 4. Item 4. The exhaust gas-purifying catalyst according to any one of Items 1 to 3, wherein the supported amount of palladium is 0.1 to 0.5% by weight relative to sulfated zirconia. 5. An exhaust gas purification method for decomposing nitrogen oxides in the presence of methane in an oxygen-excess atmosphere using a catalyst comprising a mixture of sulfated zirconia carrying palladium and an inorganic carrier carrying platinum. 6. Item 6. The exhaust gas purification method according to Item 5, wherein the inorganic carrier is at least one selected from the group consisting of zirconia, sulfate zirconia, tungsten zirconia, and titania. 7. Item 7. The exhaust gas purifying method according to Item 6, wherein the inorganic carrier is sulfated zirconia. 8. Item 8. The exhaust gas purifying method according to any one of Items 5 to 7, wherein the amount of palladium carried in the catalyst is 0.1 to 0.5% by weight based on the sulfated zirconia. 9. Exhaust gas that decomposes nitrogen oxides in exhaust gas containing excess oxygen and sulfur oxides in the presence of methane using a catalyst composed of a mixture of sulfated zirconia carrying palladium and an inorganic carrier carrying platinum Purification method. Ten. Item 10. The method for purifying exhaust gas according to Item 9, wherein the inorganic carrier is at least one selected from the group consisting of zirconia, sulfate zirconia, tungsten zirconia, and titania. 11. Item 10. wherein the inorganic carrier is sulfated zirconia.
2. The exhaust gas purification method according to 1. 12. Item 12. The method for purifying exhaust gas according to any one of Items 9 to 11, wherein the supported amount of palladium in the catalyst is 0.1 to 0.5% by weight relative to sulfated zirconia.

【0014】本発明による触媒は、硫酸根ジルコニアに
パラジウムを担持したものと無機担体に白金を担持した
ものを混合することにより得られる。
The catalyst according to the present invention can be obtained by mixing a catalyst in which palladium is supported on sulfated zirconia and a catalyst in which platinum is supported on an inorganic carrier.

【0015】パラジウムの担体として使用する硫酸根ジ
ルコニア自体は、公知の物質である(例えば、日野誠お
よび荒田一志、“表面”、28巻7号481頁(1990年);
“表面”、34巻2号51頁(1996年)など参照)。すなわ
ち、硫酸根ジルコニアは、例えば、市販の水酸化ジルコ
ニウムを希硫酸に浸漬するか、あるいは水酸化ジルコニ
ウムに硫酸アンモニウムの水溶液を含浸した後、空気中
450〜650℃程度で、より好ましくは500〜600℃程度で焼
成することにより得られる。焼成温度が高すぎる場合に
は、硫酸根が大量に揮発消失してしまうおそれがあるの
に対し、低すぎる場合には、焼成の効果が不十分とな
り、担体中に未反応の水酸化ジルコニウムが残存した
り、あるいは焼成体がアモルファス状となって、安定し
た硫酸根ジルコニアが形成されない。焼成操作時には、
硫酸根の一部が揮発するので、上記の処理乃至含浸時に
水酸化ジルコニウムに対し揮発分に相当する過剰量の硫
酸根を付与しておくことが好ましい。
The sulfated zirconia itself used as a carrier for palladium is a known substance (for example, Makoto Hino and Kazushi Arata, "Surface", Vol. 28, No. 7, page 481 (1990);
See “Surface”, Vol. 34, No. 2, page 51 (1996)). That is, sulfated zirconia is obtained, for example, by immersing commercially available zirconium hydroxide in dilute sulfuric acid, or impregnating zirconium hydroxide with an aqueous solution of ammonium sulfate, and then in air.
It is obtained by firing at about 450 to 650 ° C, more preferably at about 500 to 600 ° C. If the firing temperature is too high, the sulfate groups may volatilize and disappear in large quantities, whereas if the firing temperature is too low, the effect of the firing becomes insufficient, and unreacted zirconium hydroxide is present in the carrier. It remains or the fired body becomes amorphous, and stable sulfate zirconia is not formed. During the firing operation,
Since a part of the sulfate groups is volatilized, it is preferable to add an excessive amount of sulfate groups corresponding to the volatile matter to zirconium hydroxide during the above treatment or impregnation.

【0016】硫酸根ジルコニア担体中の硫酸根(SO4 2-)
の含有量は、ジルコニア重量を基準として、通常1〜20
%程度であり、より好ましくは3〜10%程度である。硫
酸根の量が少な過ぎる場合には、硫酸根担持の効果が十
分発揮されないのに対し、過剰となる場合には、安定し
た硫酸根ジルコニア担体が得られない。
Sulfate Sulfate (SO 4 2- ) in zirconia carrier
Is usually 1 to 20 based on the weight of zirconia.
%, More preferably about 3 to 10%. When the amount of sulfate is too small, the effect of supporting sulfate is not sufficiently exhibited, while when it is excessive, a stable sulfate zirconia carrier cannot be obtained.

【0017】白金を担持するための無機担体としては、
例えばジルコニア、チタニア、タングステンジルコニ
ア、硫酸根ジルコニア、アルミナ、シリカ、シリカ−ア
ルミナ、結晶性アルミノシリケートなどを用いることが
できる。これらの無機担体中でも、活性、耐久性などを
考慮すれば、ジルコニア、チタニア、タングステンジル
コニア、硫酸根ジルコニアなどがより好ましい。ジルコ
ニア、チタニア、アルミナなどは、触媒担体として市販
されているものをそのまま用いることもできる。また、
ジルコニア担体は、水酸化ジルコニウムを焼成すること
によっても容易に調製できる。タングステンジルコニア
は、WO3/ZrO2と表記されることもある公知の物質であり
(例えば、日野誠および荒田一志、“表面”、34巻2号
51頁(1996年)など)、公知の方法に従って調製でき
る。
Examples of the inorganic carrier for supporting platinum include:
For example, zirconia, titania, tungsten zirconia, sulfate zirconia, alumina, silica, silica-alumina, crystalline aluminosilicate, and the like can be used. Among these inorganic carriers, zirconia, titania, tungsten zirconia, sulfate zirconia and the like are more preferable in consideration of activity, durability and the like. As zirconia, titania, alumina, and the like, commercially available catalyst carriers can be used as they are. Also,
The zirconia support can also be easily prepared by calcining zirconium hydroxide. Tungsten zirconia is a known substance that may be described as WO 3 / ZrO 2 (for example, Makoto Hino and Kazushi Arata, “Surface”, Vol. 34, No. 2)
51 (1996)) according to known methods.

【0018】硝酸根ジルコニア担体に対するパラジウム
の担持方法は、パラジウムが担体に高分散に担持される
限り、特に制限されないが、好ましくは、担体を硝酸
塩、アンミン錯体などの水溶液に含浸することにより行
われる。パラジウムの担持量は、硫酸根ジルコニア重量
を基準として、通常0.05〜1%程度であり、より好ましく
は0.1〜0.5%程度である。パラジウムの担持量が少なす
ぎる場合には、触媒活性が低くなるのに対し、多すぎる
場合には、凝集によりかえって触媒活性が失われる。
The method of supporting palladium on the nitrate zirconia carrier is not particularly limited as long as the palladium is supported on the carrier in a highly dispersed state, but is preferably carried out by impregnating the carrier with an aqueous solution of a nitrate, an ammine complex or the like. . The supported amount of palladium is usually about 0.05 to 1%, more preferably about 0.1 to 0.5%, based on the weight of sulfated zirconia. If the amount of supported palladium is too small, the catalytic activity will be low, whereas if it is too large, the catalytic activity will be rather lost due to aggregation.

【0019】無機担体に対する白金の担持方法も、上記
と同様の手法により行うことができる。無機担体に対す
る白金の担持量は、混合触媒中の白金含有量として、上
記のパラジウム重量を基準として通常10〜200%程度であ
り、より好ましくは20〜100%程度となるようにする。
白金の量が少なすぎる場合には、触媒活性が低くなるの
に対し、多すぎる場合には、窒素酸化物の除去活性がか
えって低下する。なお、上記の白金/パラジウムの好ま
しい比率を達成するための無機担体に対する白金の担持
量は、パラジウム/硫酸根ジルコニア担体と白金/無機
担体との混合比によって変わるが、無機担体に対する重
量比で、通常白金0.05〜5%程度、より好ましくは、0.1
〜1%程度である。無機担体に対する白金の担持量が少
なすぎる場合には活性が低くなるのに対し、多すぎる場
合には白金の粒子が粗大化して、担持量に見合った活性
が得られないおそれがある。
The method of supporting platinum on the inorganic carrier can be carried out in the same manner as described above. The amount of platinum supported on the inorganic carrier is usually about 10 to 200%, more preferably about 20 to 100%, based on the weight of palladium, as the platinum content in the mixed catalyst.
When the amount of platinum is too small, the catalytic activity decreases, whereas when it is too large, the activity of removing nitrogen oxides rather decreases. The amount of platinum supported on the inorganic carrier to achieve the above-mentioned preferred ratio of platinum / palladium varies depending on the mixing ratio of the palladium / sulfuric acid zirconia carrier and the platinum / inorganic carrier. Usually, platinum is about 0.05 to 5%, more preferably 0.1 to 5%.
About 1%. When the amount of platinum supported on the inorganic carrier is too small, the activity is low. On the other hand, when the amount is too large, the platinum particles are coarsened, and the activity corresponding to the amount of supported platinum may not be obtained.

【0020】パラジウムを担持した硫酸根ジルコニアお
よび白金を担持した無機担体は、いずれも乾燥した後、
焼成する。焼成温度は、低すぎる場合には、焼成による
効果が不十分となって安定した触媒活性が得られ難いの
に対し、高すぎる場合には、パラジウムおよび白金の凝
集が促進される。従って、焼成温度は、通常300〜600℃
程度の範囲内にあり、より好ましくは450〜550℃程度の
範囲内にある。
The palladium-supported sulfate zirconia and the platinum-supported inorganic carrier are all dried,
Bake. If the calcination temperature is too low, the effect of calcination becomes insufficient and stable catalytic activity is hardly obtained, whereas if it is too high, aggregation of palladium and platinum is promoted. Therefore, the firing temperature is usually 300-600 ° C.
Degree, more preferably in the range of about 450 to 550 ° C.

【0021】次いで、それぞれ上記の様にして調製し
た、パラジウムを担持した硫酸根担持ジルコニアと白金
を担持した無機担体とを混合することにより、本発明の
混合触媒を得る。あるいは、必要に応じて、それぞれの
乾燥工程後に両者を混合し、得られた混合物を焼成して
も良い。あるいはさらに、乾燥混合物を用いて後述する
成形工程を行った後、焼成しても良い。いずれの混合手
法による場合にも、本発明による所望の効果を達成する
ためには、混合を十分に行って、できるだけ均一な混合
物を得ることが望ましい。
Then, the mixed catalyst of the present invention is obtained by mixing the sulfate-supported zirconia carrying palladium and the inorganic carrier carrying platinum prepared as described above. Alternatively, if necessary, both may be mixed after each drying step, and the resulting mixture may be fired. Alternatively, after performing the molding step described below using the dry mixture, baking may be performed. Regardless of which mixing method is used, it is desirable to perform mixing sufficiently to obtain a mixture as uniform as possible in order to achieve the desired effect according to the present invention.

【0022】本発明の触媒は、常法に従って、ペレット
状に成型して用いてもよく、あるいは耐火性ハニカム担
体上にウォシュコートして用いてもよい。いずれの場合
にも、必要に応じ、バインダーを添加することができ
る。
The catalyst of the present invention may be used in the form of pellets according to a conventional method, or may be wash-coated on a refractory honeycomb carrier. In any case, a binder can be added as needed.

【0023】本発明による排ガス浄化方法は、上記で得
られた混合触媒を用いることを特徴とする。触媒使用量
が少なすぎる場合には、有効な窒素酸化物浄化率が得ら
れないのに対し、多すぎる場合には、触媒使用量に見合
った性能が得られない。従って、触媒は、ガス時間当た
り空間速度(GHSV)が、2,000〜200,000h-1となる範囲
で使用することが好ましく、2,000〜60,000h-1となる
範囲で使用することがより好ましい。
The method for purifying exhaust gas according to the present invention is characterized by using the mixed catalyst obtained above. When the amount of the catalyst used is too small, an effective nitrogen oxide purification rate cannot be obtained, whereas when it is too large, the performance corresponding to the amount of the catalyst used cannot be obtained. Therefore, the catalyst is preferably used in a range where the gas hourly space velocity (GHSV) is 2,000 to 200,000 h -1, and more preferably in a range where 2,000 to 60,000 h -1 .

【0024】本発明の触媒は、高い活性を有するが、そ
れでも排ガスの温度が低すぎる場合には、有効な浄化性
能が発揮されないことがある。一方、排ガスの温度が高
すぎる場合には、触媒の耐久性が損なわれるおそれがあ
る。従って、本発明による触媒は、350〜500℃程度の範
囲内で、より好ましくは375〜475℃程度の範囲内で使用
することが望ましい。
Although the catalyst of the present invention has a high activity, if the temperature of the exhaust gas is still too low, effective purification performance may not be exhibited. On the other hand, if the temperature of the exhaust gas is too high, the durability of the catalyst may be impaired. Therefore, it is desirable to use the catalyst according to the present invention in the range of about 350 to 500 ° C, more preferably in the range of about 375 to 475 ° C.

【0025】本発明方法が浄化対象とする排ガスの窒素
酸化物濃度には、特に制限はないが、通常10〜5000vol.
ppmの範囲にある。窒素酸化物分解時のメタン濃度は、
必要な脱硝率やその他の反応条件によって変わりうる
が、高い脱硝率を得るためには、通常排気ガス中の窒素
酸化物濃度の1倍以上、より好ましくは5倍程度以上と
なるようにすることがより好ましい。排ガス中に含まれ
るメタンが窒素酸化物の還元に必要な量よりも少ない場
合には、排ガスに対し適当量のメタンあるいは天然ガス
系都市ガスなどのメタン含有ガスを添加してもよい。メ
タン濃度の上限については、特に制限はなく、その濃度
が高いほど脱硝率は向上する。しかしながら、排ガスに
過剰量のメタンを添加しても、それに伴う費用増加に見
合った窒素酸化物分解率の改善は達成されないので、経
済的に不利となり、また、処理後のガス中のメタン残量
を増大させるおそれがある。さらに、被処理ガスは、還
元剤であるメタンを添加した状態において、酸素過剰状
態であることを必要とするので、添加するメタン量に
は、被処理ガスの組成に応じて定まる上限がある。
The concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas to be purified by the method of the present invention is not particularly limited, but is usually 10 to 5000 vol.
It is in the ppm range. The methane concentration during nitrogen oxide decomposition is
Although it may vary depending on the required denitration rate and other reaction conditions, in order to obtain a high denitration rate, the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas should be generally at least 1 times, more preferably at least 5 times. Is more preferred. When the amount of methane contained in the exhaust gas is smaller than that required for the reduction of nitrogen oxides, an appropriate amount of methane or a methane-containing gas such as a natural gas-based city gas may be added to the exhaust gas. There is no particular upper limit on the methane concentration, and the higher the concentration, the higher the denitration rate. However, even if an excessive amount of methane is added to the exhaust gas, the nitrogen oxide decomposition rate is not improved in proportion to the accompanying increase in cost, and this is economically disadvantageous. May be increased. Furthermore, since the gas to be treated needs to be in an oxygen excess state in a state where methane as a reducing agent is added, the amount of methane to be added has an upper limit determined according to the composition of the gas to be treated.

【0026】排ガス中の酸素濃度は、酸素を過剰に含む
限り特に制限はないが、例えば体積基準で1%以下の場合
の様に、酸素濃度が極めて低い場合には、十分な反応活
性が得られないおそれがある。排ガス中の酸素濃度が低
すぎる場合や、排ガスの温度が高く、触媒の温度が前記
の好ましい温度範囲を超えるおそれがある場合には、排
ガス温度が好適な範囲を下回らない様に留意しつつ、適
当量の空気を混合した後、空気混合ガスを触媒に接触さ
せてもよい。
The oxygen concentration in the exhaust gas is not particularly limited as long as it contains excessive oxygen. When the oxygen concentration is extremely low, for example, when the oxygen concentration is 1% or less on a volume basis, sufficient reaction activity is obtained. May not be possible. If the oxygen concentration in the exhaust gas is too low or if the temperature of the exhaust gas is high and the temperature of the catalyst may exceed the preferred temperature range, while taking care that the exhaust gas temperature does not fall below the preferred range, After mixing an appropriate amount of air, the air mixed gas may be brought into contact with the catalyst.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の触媒を用いて窒素酸化物含有排
ガスを処理する場合には、メタンを還元剤とするNOx
解除去に際し、水蒸気が大量に存在する条件下において
も、長期にわたって安定した触媒活性が得られる。
When, according to the present invention using the catalyst of the present invention to process the nitrogen oxides-containing exhaust gas, when NO x decomposition and removal of methane as a reducing agent, even under conditions where water vapor is present in large quantities, stable over time The resulting catalytic activity is obtained.

【0028】また、メタンの転化率も高く維持されるの
で、処理ガス中の残存メタン濃度を低く保つことができ
る。
Also, since the conversion rate of methane is maintained at a high level, the concentration of residual methane in the processing gas can be kept low.

【0029】さらに、従来の触媒では活性が著しく低下
する硫黄酸化物の共存下においても、安定して高い触媒
活性が維持される。
Further, even in the presence of a sulfur oxide, the activity of which is significantly reduced in the conventional catalyst, a high catalytic activity is stably maintained.

【0030】[0030]

【実施例】以下、実施例および比較例を示し、本発明の
特徴とするところをより詳細に説明するが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。 実施例1触媒(1)の調製 硫酸アンモニウム54gを溶解する400mlの水溶液に水酸化
ジルコニウム360gを15時間含浸した。含浸体を乾燥した
後、550℃で6時間焼成して、硫酸根ジルコニアを得た。
誘導結合プラズマ−発光分光分析の結果、得られた硫酸
根ジルコニアは、Sとして2.2重量%の硫酸根を含んでい
た。
EXAMPLES Hereinafter, the features of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 Preparation of Catalyst (1) 360 g of zirconium hydroxide was impregnated with 400 g of an aqueous solution in which 54 g of ammonium sulfate was dissolved for 15 hours. After drying the impregnated body, it was calcined at 550 ° C. for 6 hours to obtain sulfated zirconia.
As a result of inductively coupled plasma-emission spectroscopy, the obtained sulfate zirconia contained 2.2% by weight of sulfate as S.

【0031】Pdとして10重量%を含有する硝酸パラジウ
ム溶液1.75gを純水で30 mlに希釈した溶液に、上記で得
られた硫酸根ジルコニア35gを15時間浸漬し、乾燥した
後、500℃で9時間焼成して、0.5%Pd/硫酸根ジルコニア
を得た。
35 g of the sulfated zirconia obtained above was immersed in a solution obtained by diluting 1.75 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd with pure water to 30 ml for 15 hours, dried, and then dried at 500 ° C. By calcining for 9 hours, 0.5% Pd / sulfate radical zirconia was obtained.

【0032】一方、Ptとして5.8重量%を含有するテトラ
アンミン白金硝酸塩水溶液3.0gを純水で30mlに希釈した
溶液に、前記と同様にして調製した硫酸根ジルコニア35
gを15時間浸漬し、乾燥した後、500℃で9時間焼成し
て、0.5%Pt/硫酸根ジルコニアを得た。
On the other hand, to a solution prepared by diluting 3.0 g of an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 5.8% by weight of Pt with pure water to 30 ml was added sulfate zirconia 35 prepared in the same manner as described above.
g was immersed for 15 hours, dried, and calcined at 500 ° C. for 9 hours to obtain 0.5% Pt / sulfate radical zirconia.

【0033】次いで、上記の様にして調製した0.5%Pd/
硫酸根ジルコニア7.5gと0.5%Pt/硫酸根ジルコニア2.5g
とを乳鉢にとって十分に混合し、触媒(1)を得た。 実施例2触媒(2)の調製 水酸化ジルコニウム160g、タングステン酸(H2WO4)20g
および水200mlを混合し、6時間撹拌した後、さらに10
時間そのまま保持した。得られた生成物を乾燥し、800
℃で6時間焼成して、タングステンジルコニアを得た。
Next, 0.5% Pd /
7.5 g of sulfated zirconia and 0.5% Pt / 2.5 g of sulfated zirconia
Was thoroughly mixed in a mortar to obtain a catalyst (1). Example 2 Preparation of catalyst (2) 160 g of zirconium hydroxide, 20 g of tungstic acid (H 2 WO 4 )
And 200 ml of water, and after stirring for 6 hours,
It was kept for a time. The product obtained is dried and 800
C. for 6 hours to obtain tungsten zirconia.

【0034】次いで、Ptとして5.8重量%を含有するテト
ラアンミン白金硝酸塩水溶液1.7gを純水で15mlに希釈し
た溶液に、上記で得られたタングステンジルコニア20g
を15時間浸漬し、乾燥した後、500℃で9時間焼成し
て、0.5%Pt/タングステンジルコニアを得た。
Next, 20 g of the tungsten zirconia obtained above was added to a solution obtained by diluting 1.7 g of an aqueous tetraammineplatinum nitrate solution containing 5.8% by weight of Pt to 15 ml with pure water.
Was immersed for 15 hours, dried, and fired at 500 ° C. for 9 hours to obtain 0.5% Pt / tungsten zirconia.

【0035】この0.5%Pt/タングステンジルコニア2.5g
と実施例1と同様にして得た0.5%Pd/硫酸根ジルコニア
7.5gとを乳鉢にとって混合し、触媒(2)を得た。 実施例3触媒(3)の調製 水酸化ジルコニウムを700℃で6時間焼成して、ジルコニ
ア担体を得た。
This 0.5% Pt / tungsten zirconia 2.5 g
And 0.5% Pd / sulfate radical zirconia obtained in the same manner as in Example 1.
The mixture was mixed with 7.5 g in a mortar to obtain a catalyst (2). Example 3 Preparation of Catalyst (3) Zirconium hydroxide was calcined at 700 ° C. for 6 hours to obtain a zirconia support.

【0036】Ptとして5.8重量%を含有するテトラアンミ
ン白金硝酸塩水溶液1.3 gを純水で15 mlに希釈した溶液
に、上記で得られたジルコニア15gを15時間浸漬し、乾
燥した後、500℃で9時間焼成して、0.5%Pt/ジルニコ
アを得た。
15 g of the zirconia obtained above was immersed in a solution prepared by diluting 1.3 g of an aqueous tetraammineplatinum nitrate solution containing 5.8% by weight of Pt with pure water to 15 ml for 15 hours, dried, and dried at 500 ° C. for 9 hours. After firing for 0.5 hour, 0.5% Pt / zirconia was obtained.

【0037】この0.5%Pt/ジルコニア2.5gと実施例1と
同様にして得た0.5%Pd/硫酸根ジルコニア7.5 gとを乳
鉢にとって混合し、触媒(3)を得た。 実施例4触媒(4)の調製 アモルファス酸化チタンを600℃で9時間焼成してチタニ
ア担体を得た。
The 0.5% Pt / 2.5 g of zirconia and the 0.5% Pd / 7.5 g of sulfated zirconia obtained in the same manner as in Example 1 were mixed in a mortar to obtain a catalyst (3). Example 4 Preparation of Catalyst (4) Amorphous titanium oxide was calcined at 600 ° C. for 9 hours to obtain a titania carrier.

【0038】Ptとして5.8重量%を含有するテトラアンミ
ン白金硝酸塩水溶液0.5gを純水で10mlに希釈した溶液
に、上記で得られたチタニア担体6gを15時間浸漬し、乾
燥した後、500℃で9時間焼成して、0.5%Pt/チタニアを
得た。
6 g of the titania carrier obtained above was immersed in a solution prepared by diluting 0.5 g of an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 5.8% by weight of Pt with pure water for 10 hours, dried, and dried at 500 ° C. for 9 hours. After firing for 0.5 hours, 0.5% Pt / titania was obtained.

【0039】この0.5%Pt/チタニア2gと実施例1と同様
にして調製した0.5%Pd/硫酸根ジルコニア6gとを乳鉢に
とって混合し、触媒(4)を得た。 比較例1比較混合触媒(1)の調製 Pdとして10重量%を含有する硝酸パラジウム溶液1gを純
水で15mlに希釈した溶液に、実施例2と同様にして調製
したタングステンジルコニア20gを15時間浸漬し、乾燥
した後、500℃で9時間焼成して0.5% Pd/タングステン
ジルコニアを得た。
This 0.5% Pt / titania (2 g) and 0.5% Pd / sulfate sulfate zirconia (6 g) prepared in the same manner as in Example 1 were mixed in a mortar to obtain a catalyst (4). Comparative Example 1 Preparation of Comparative Mixed Catalyst (1) 20 g of tungsten zirconia prepared in the same manner as in Example 2 was immersed in a solution prepared by diluting 1 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd to 15 ml with pure water for 15 hours. After drying, the mixture was fired at 500 ° C. for 9 hours to obtain 0.5% Pd / tungsten zirconia.

【0040】この0.5%Pd/タングステンジルコニア7.5
gと実施例1と同様にして調製した0.5%Pt/硫酸根ジル
コニア2.5gとを乳鉢にとって混合し、比較混合触媒(1)
を得た。 比較例2比較混合触媒(2)の調製 比較例1と同様にして調製した0.5%Pd/タングステンジ
ルコニア7.5gと実施例2と同様にして調製した0.5%Pt/
タングステンジルコニア2.5 gとを乳鉢にとって混合
し、比較混合触媒(2)を得た。 実施例5触媒活性試験1 実施例1〜4で得られた混合触媒(1)〜(4)、比較例1〜
2で得られた比較混合触媒(1)および(2)、0.5%Pd/硫酸
根ジルコニア(比較単独触媒A)ならびに0.5%Pt/硫酸根
ジルコニア(比較単独触媒B)をそれぞれ打錠成形して粉
砕し、粒径1〜2mmに整粒した。
This 0.5% Pd / tungsten zirconia 7.5
g and 0.5 g of 0.5% Pt / 2.5 g of sulfated zirconia prepared in the same manner as in Example 1.
I got Comparative Example 2 Preparation of Comparative Mixed Catalyst (2) 0.5 g of 0.5% Pd / tungsten zirconia prepared in the same manner as in Comparative Example 1 and 0.5% Pt / tungsten prepared in the same manner as in Example 2
2.5 g of tungsten zirconia was mixed in a mortar to obtain a comparative mixed catalyst (2). Example 5 Catalyst activity test 1 Mixed catalysts (1) to (4) obtained in Examples 1 to 4, Comparative examples 1 to
The comparative mixed catalysts (1) and (2) obtained in Step 2, 0.5% Pd / sulfuric acid zirconia (comparative single catalyst A) and 0.5% Pt / sulfuric acid zirconia (comparative single catalyst B) were each tablet-formed. It was pulverized and sized to a particle size of 1 to 2 mm.

【0041】得られた各整粒体4mlをそれぞれ充填した
反応器を使用して、一酸化窒素150ppm、メタン2000pp
m、酸素10%、水蒸気9%および残部ヘリウムからなる模擬
排ガスをガス時間当たり空間速度(GHSV)15,000h-1の条
件にて流通して、触媒層温度を350℃から500℃の範囲で
変えて、触媒活性試験を行った。触媒層出口のメタン、
一酸化炭素および二酸化炭素濃度はガスクロマトグラフ
により、また触媒層入口および出口のNOx濃度は化学発
光式NOx分析計により、測定した。なお、実際の燃焼排
ガスは、上記成分以外に通常5〜15%の二酸化炭素を含む
が、これは反応活性に本質的な影響を及ぼさないことは
別途確認した。
Using a reactor filled with 4 ml of each of the obtained granules, 150 ppm of nitric oxide and 2000 pp of methane were used.
Simulated exhaust gas consisting of m, 10% oxygen, 9% water vapor and the balance helium was passed at a gas hourly space velocity (GHSV) of 15,000 h -1 and the catalyst layer temperature was varied from 350 ° C to 500 ° C. Then, a catalytic activity test was performed. Methane at the catalyst layer outlet,
The carbon monoxide and carbon dioxide concentration gas chromatography, also the concentration of NO x catalyst layer inlet and outlet by chemiluminescent NO x analyzer was measured. In addition, the actual combustion exhaust gas usually contains 5 to 15% of carbon dioxide in addition to the above components, but it has been separately confirmed that this does not substantially affect the reaction activity.

【0042】結果を表1に示す。表1において、NOx
化率(%)およびメタン転化率(%)は以下によって計
算される値を示す。
The results are shown in Table 1. In Table 1, NO x conversion (%) and methane conversion (%) indicates a value calculated by the following.

【0043】 (NOx転化率)=100×(1- NOx-out / NOx-in) (CH4転化率)=100×(CO-out + CO2-out)/(CO-out + CO2-
out + CH4-out) ここで、“NOx-in”は触媒層入口のNOx濃度、“ NOx-ou
t”は触媒層出口のNOx濃度、“CO-out”は触媒層出口の
一酸化炭素濃度、“CO2-out”は触媒層出口の二酸化炭
素濃度、“CH4-out”は触媒層出口のメタン濃度をそれ
ぞれ表す。
(NO x conversion) = 100 × (1-NO x -out / NO x -in) (CH 4 conversion) = 100 × (CO-out + CO 2 -out) / (CO-out + CO 2-
out + CH 4 -out) where “NO x -in” is the NO x concentration at the catalyst bed inlet, “NO x -ou
t "is the concentration of NO x catalyst layer outlet," CO-out "is the concentration of carbon monoxide catalyst layer outlet," CO 2 -out "the carbon dioxide concentration of the catalyst layer outlet," CH 4 -out "the catalyst layer Each represents the methane concentration at the outlet.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】表1に示す結果から、本発明による混合触
媒は、0.5%Pd/硫酸根ジルコニアのみからなる比較単独
触媒Aおよび0.5%Pt/硫酸根ジルコニアのみからなる比
較単独触媒Bに比べて、著しく高い活性を示すことが明
らかである。
From the results shown in Table 1, it can be seen that the mixed catalyst according to the present invention is compared with the comparative single catalyst A consisting only of 0.5% Pd / sulfate zirconia and the comparative single catalyst B consisting only of 0.5% Pt / sulfate zirconia. It is evident that it shows significantly higher activity.

【0046】さらに、本発明混合触媒と同様に活性成分
としてPdとPtとを用いる場合であっても、Pdの担体とし
て硫酸根ジルコニア以外の担体を用いる場合(比較混合
触媒(1)および(2))には、その窒素酸化物分解活性はあ
まり高くないことも、明らかである。 比較例3Pd/モルデナイト触媒の調製 H型モルデナイト(東ソー(株)製,シリカ・アルミナ
比16)60gを、テトラアンミンパラジウム硝酸塩0.83gと
酢酸アンモニウム6gとを溶解する700mlの水溶液を用い
て60℃で18時間イオン交換を行った。イオン交換H型モ
ルデナイトをろ過により分離し、洗浄した後、110℃で5
時間乾燥し、さらに空気中500℃で9時間焼成して、Pd/
モルデナイト触媒を得た。誘導結合プラズマ−発光分光
分析による組成分析の結果、得られたイオン交換H型モ
ルデナイトのPd担持量は0.42%であった。 実施例6触媒活性試験2 実施例1による触媒(1)、実施例2による触媒(2)および
比較例3による触媒をそれぞれ打錠成形して粉砕し、粒
径1〜2mmに整粒した。得られた各整粒体4mlをそれぞ
れ充填した反応器を使用して、一酸化窒素150ppm、メタ
ン2000ppm、酸素10%、水蒸気9%、二酸化硫黄3ppmおよび
残部ヘリウムからなる模擬排ガスをガス時間当たり空間
速度(GHSV)15,000h-1、触媒層温度450℃の条件下に
流通させて、触媒活性試験を行った。
Further, even when Pd and Pt are used as active components similarly to the mixed catalyst of the present invention, when a carrier other than sulfated zirconia is used as a Pd carrier (Comparative mixed catalysts (1) and (2) )) Also shows that its nitrogen oxide decomposition activity is not very high. Comparative Example 3 Preparation of Pd / Mordenite Catalyst 60 g of H-type mordenite (manufactured by Tosoh Corporation, silica / alumina ratio: 16) was heated at 60 ° C. using 700 ml of an aqueous solution in which 0.83 g of tetraamminepalladium nitrate and 6 g of ammonium acetate were dissolved. Ion exchange was performed for 18 hours. The ion-exchanged H-form mordenite was separated by filtration, washed, and
Dried for 500 hours at 500 ° C in air for 9 hours.
A mordenite catalyst was obtained. As a result of composition analysis by inductively coupled plasma-emission spectroscopy, the amount of Pd supported on the obtained ion-exchanged H-type mordenite was 0.42%. Example 6 Catalyst Activity Test 2 The catalyst (1) according to Example 1, the catalyst (2) according to Example 2 and the catalyst according to Comparative Example 3 were each tablet-molded, pulverized, and sized to a particle size of 1 to 2 mm. Using a reactor filled with 4 ml of each of the obtained sized particles, a simulated exhaust gas composed of 150 ppm of nitrogen monoxide, 2000 ppm of methane, 10% of oxygen, 9% of steam, 3 ppm of sulfur dioxide and the balance of helium was charged in a space per gas hour. The catalyst was tested under the conditions of a velocity (GHSV) of 15,000 h -1 and a catalyst layer temperature of 450 ° C.

【0047】触媒(1)、触媒(2)および比較例3触媒につ
いて、メタンおよびNOxの転化率の経時変化をそれぞれ
図1、2および3として示す。
[0047] Catalyst (1), for the catalyst (2) and Comparative Example 3 catalyst shows methane and NO x conversion of the change over time as each view 1, 2 and 3.

【0048】図3から明らかな様に、従来から知られて
いるパラジウムを担持したモルデナイト触媒(比較例3
触媒)は、初期には高いレベルのNOx分解除去性能を示し
ているが、経時的に著しい活性低下を起こして、約1日
後には、活性を殆ど失ってしまう。
As is clear from FIG. 3, a conventionally known mordenite catalyst supporting palladium (Comparative Example 3)
Catalyst) is initially represents the high level of the NO x decomposition removal performance, causing over time a significant reduction in activity, after about 1 day, losing little activity.

【0049】これに対し、図1(触媒(1))および図2
(触媒(2))から明らかな様に、本発明による触媒は、
長期にわたって安定して高いNOx転化率を維持する。
On the other hand, FIG. 1 (catalyst (1)) and FIG.
As is clear from (catalyst (2)), the catalyst according to the present invention
Stably maintain high NO x conversion over time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明実施例1の触媒(1)によるNOxおよびメタ
ンの転化率の経時変化を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the change over time of the conversion of NO x and methane by the catalyst (1) of Example 1 of the present invention.

【図2】本発明実施例2の触媒(2)によるNOxおよびメタ
ンの転化率の経時変化を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the change over time of the conversion of NO x and methane by the catalyst (2) of Example 2 of the present invention.

【図3】比較例3のPd/モルデナイト触媒によるNOx
およびメタンの転化率の経時変化を示すグラフである。
FIG. 3 shows NO x over Pd / mordenite catalyst of Comparative Example 3.
4 is a graph showing the change over time of the conversion rate of methane and methane.

フロントページの続き (72)発明者 増田 正孝 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 平野 竹徳 鹿児島県出水市上▲鯖▼淵1385−2 九州 キャタリストリサーチ有限会社内 Fターム(参考) 3G091 AA12 AB05 BA11 BA14 BA39 CA18 FB05 FB10 GA01 GB01X GB06W GB07W GB10X GB14X GB16X 4D048 AA06 AB03 BA08X BA08Y BA30X BA30Y BA31X BA31Y BB01 4G069 AA03 AA08 BA04A BA05A BB05B BB10A BB10B BB12B BC51A BC51B BC60A BC72A BC72B BC75A BC75B CA02 CA10 CA13 FB13 Continued on the front page (72) Inventor Masataka Masuda 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Inside Osaka Gas Co., Ltd. F term in Kyushu Catalyst Research Co., Ltd. (reference) BC72A BC72B BC75A BC75B CA02 CA10 CA13 FB13

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】パラジウムを担持した硫酸根ジルコニアと
白金を担持した無機担体とを混合してなることを特徴と
する、酸素過剰雰囲気下においてメタンの存在下に窒素
酸化物を分解する排ガス浄化用触媒。
An exhaust gas purifying method for decomposing nitrogen oxides in the presence of methane in an oxygen-excess atmosphere, comprising a mixture of sulfated zirconia carrying palladium and an inorganic carrier carrying platinum. catalyst.
【請求項2】無機担体が、ジルコニア、硫酸根ジルコニ
ア、タングステンジルコニアおよびチタニアからなる群
から選ばれた少なくとも1種である請求項1に記載の排
ガス浄化用触媒。
2. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein the inorganic carrier is at least one selected from the group consisting of zirconia, sulfate zirconia, tungsten zirconia and titania.
【請求項3】無機担体が、硫酸根ジルコニアである請求
項2に記載の排ガス浄化用触媒。
3. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 2, wherein the inorganic carrier is sulfated zirconia.
【請求項4】パラジウムの担持量が、硫酸根ジルコニア
に対する重量比で0.1〜0.5%である請求項1〜3のいず
れかに記載の排ガス浄化用触媒。
4. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein the supported amount of palladium is 0.1 to 0.5% by weight relative to sulfate zirconia.
【請求項5】パラジウムを担持した硫酸根ジルコニアと
白金を担持した無機担体とを混合してなる触媒を用い
る、酸素過剰雰囲気下においてメタンの存在下に窒素酸
化物を分解する排ガス浄化方法。
5. A method for purifying exhaust gas comprising decomposing nitrogen oxides in the presence of methane in an oxygen-excess atmosphere using a catalyst comprising a mixture of sulfated zirconia carrying palladium and an inorganic carrier carrying platinum.
【請求項6】無機担体が、ジルコニア、硫酸根ジルコニ
ア、タングステンジルコニアおよびチタニアからなる群
から選ばれた少なくとも1種である請求項5に記載の排
ガス浄化方法。
6. The exhaust gas purifying method according to claim 5, wherein the inorganic carrier is at least one selected from the group consisting of zirconia, sulfate zirconia, tungsten zirconia and titania.
【請求項7】無機担体が、硫酸根ジルコニアである請求
項6に記載の排ガス浄化方法。
7. The exhaust gas purifying method according to claim 6, wherein the inorganic carrier is sulfated zirconia.
【請求項8】触媒中のパラジウムの担持量が、硫酸根ジ
ルコニアに対する重量比で0.1〜0.5%である請求項5〜
7のいずれかに記載の排ガス浄化方法。
8. The catalyst according to claim 5, wherein the supported amount of palladium in the catalyst is 0.1 to 0.5% by weight with respect to sulfate zirconia.
An exhaust gas purifying method according to any one of claims 7 to 10.
【請求項9】パラジウムを担持した硫酸根ジルコニアと
白金を担持した無機担体とを混合してなる触媒を用い
る、酸素を過剰に含みかつ硫黄酸化物を含む排ガス中の
窒素酸化物をメタンの存在下に分解する排ガス浄化方
法。
9. Use of a catalyst comprising a mixture of sulfated zirconia carrying palladium and an inorganic carrier carrying platinum to remove nitrogen oxides in exhaust gas containing excess oxygen and containing sulfur oxides in the presence of methane An exhaust gas purification method that decomposes below.
【請求項10】無機担体が、ジルコニア、硫酸根ジルコ
ニア、タングステンジルコニアおよびチタニアからなる
群から選ばれた少なくとも1種である請求項9に記載の
排ガス浄化方法。
10. The exhaust gas purifying method according to claim 9, wherein the inorganic carrier is at least one selected from the group consisting of zirconia, sulfate zirconia, tungsten zirconia and titania.
【請求項11】無機担体が、硫酸根ジルコニアである請
求項10に記載の排ガス浄化方法。
11. The exhaust gas purification method according to claim 10, wherein the inorganic carrier is sulfated zirconia.
【請求項12】触媒中のパラジウムの担持量が、硫酸根
ジルコニアに対する重量比で0.1〜0.5%である請求項9
〜11のいずれかに記載の排ガス浄化方法。
12. The catalyst according to claim 9, wherein the supported amount of palladium in the catalyst is 0.1 to 0.5% by weight with respect to sulfate zirconia.
An exhaust gas purifying method according to any one of claims 1 to 11.
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