JP2001220108A - 一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去触媒 - Google Patents
一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去触媒Info
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- JP2001220108A JP2001220108A JP2000033494A JP2000033494A JP2001220108A JP 2001220108 A JP2001220108 A JP 2001220108A JP 2000033494 A JP2000033494 A JP 2000033494A JP 2000033494 A JP2000033494 A JP 2000033494A JP 2001220108 A JP2001220108 A JP 2001220108A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストで、耐久性に優れ、水素ロスが少な
く、しかも、効率良く一酸化炭素を除去することができ
る一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去触媒を提供す
る。 【解決手段】 一酸化炭素を含む水素リッチな処理対象
ガス中の一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去方法にお
いて、処理対象ガスに酸化剤を添加し、銅を主成分とし
て含む銅系一酸化炭素除去触媒を用いて一酸化炭素を主
に酸化反応により除去する。
く、しかも、効率良く一酸化炭素を除去することができ
る一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去触媒を提供す
る。 【解決手段】 一酸化炭素を含む水素リッチな処理対象
ガス中の一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去方法にお
いて、処理対象ガスに酸化剤を添加し、銅を主成分とし
て含む銅系一酸化炭素除去触媒を用いて一酸化炭素を主
に酸化反応により除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一酸化炭素を少量
含む水素リッチな処理対象ガス中の一酸化炭素を除去す
る一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去触媒に関す
る。
含む水素リッチな処理対象ガス中の一酸化炭素を除去す
る一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去触媒に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】かかる一酸化炭素除去方法は、一酸化炭
素を少量含む水素リッチな処理対象ガス中の一酸化炭素
を除去して、一酸化炭素濃度を低下させるものである。
一酸化炭素を少量含む水素リッチなガスとして、例え
ば、燃料電池において用いる燃料ガスがある。燃料電池
において、特に、高分子型燃料電池は、動作温度が８０
〜１００°Ｃ付近の低温であるため、燃料ガス中の一酸
化炭素濃度が高いと、一酸化炭素による電極触媒の被毒
が起こり易く、電池性能が低下する。そこで、高分子型
燃料電池に供給する燃料ガスは、一酸化炭素濃度を数ｐ
ｐｍ程度にまで低下させている。
素を少量含む水素リッチな処理対象ガス中の一酸化炭素
を除去して、一酸化炭素濃度を低下させるものである。
一酸化炭素を少量含む水素リッチなガスとして、例え
ば、燃料電池において用いる燃料ガスがある。燃料電池
において、特に、高分子型燃料電池は、動作温度が８０
〜１００°Ｃ付近の低温であるため、燃料ガス中の一酸
化炭素濃度が高いと、一酸化炭素による電極触媒の被毒
が起こり易く、電池性能が低下する。そこで、高分子型
燃料電池に供給する燃料ガスは、一酸化炭素濃度を数ｐ
ｐｍ程度にまで低下させている。
【０００３】従来、かかる一酸化炭素除去方法において
は、白金、ルテニウム等の貴金属系一酸化炭素除去触媒
を用いて、処理対象ガス中の一酸化炭素を酸化反応によ
り除去するものがあった。又、酸化銅と酸化マンガンか
ら成る一酸化炭素除去触媒を用いて、処理対象ガス中の
一酸化炭素を酸化反応により除去する方法が提案されて
いる（例えば、特開平８−１８８７８３号公報参照）。
は、白金、ルテニウム等の貴金属系一酸化炭素除去触媒
を用いて、処理対象ガス中の一酸化炭素を酸化反応によ
り除去するものがあった。又、酸化銅と酸化マンガンか
ら成る一酸化炭素除去触媒を用いて、処理対象ガス中の
一酸化炭素を酸化反応により除去する方法が提案されて
いる（例えば、特開平８−１８８７８３号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法において、
貴金属系一酸化炭素除去触媒を用いるものでは、貴金属
材料を用いるため、コストが高くなるという問題があっ
た。
貴金属系一酸化炭素除去触媒を用いるものでは、貴金属
材料を用いるため、コストが高くなるという問題があっ
た。
【０００５】一方、従来の方法において、酸化銅と酸化
マンガンから成る一酸化炭素除去触媒を用いるもので
は、貴金属材料を用いないので、コストダウンを図るこ
とができる。しかしながら、酸化マンガン中の酸素原子
が一酸化炭素の酸化に消費される、換言すれば、酸化マ
ンガンが還元されるので、耐久性が短いという問題があ
った。つまり、酸化銅と酸化マンガンから成る一酸化炭
素除去触媒では、主として、マンガンが一酸化炭素の酸
化反応における触媒作用を担っていると考えられる。
又、酸化銅と酸化マンガンから成る一酸化炭素除去触媒
を用いるものにおいては、処理対象ガスに対して、酸化
剤としての空気を多量に混合する必要があるので、一酸
化炭素の除去処理効率が低く、処理対象ガス中の水素を
多量に燃焼してしまうので、水素ロスが多いという問題
があった。例えば、一酸化炭素の含有率が０．３５〜
０．４ｖｏｌ％の処理対象ガスに対して、１０ｖｏｌ％
の空気を混合すると、一酸化炭素の除去において良い結
果が得られたと記載されているが、この場合、酸素と一
酸化炭素の体積比（以下、Ｏ2 ／ＣＯと記載する場合が
ある）は、５以上であり、多量の酸素を必要とする。
マンガンから成る一酸化炭素除去触媒を用いるもので
は、貴金属材料を用いないので、コストダウンを図るこ
とができる。しかしながら、酸化マンガン中の酸素原子
が一酸化炭素の酸化に消費される、換言すれば、酸化マ
ンガンが還元されるので、耐久性が短いという問題があ
った。つまり、酸化銅と酸化マンガンから成る一酸化炭
素除去触媒では、主として、マンガンが一酸化炭素の酸
化反応における触媒作用を担っていると考えられる。
又、酸化銅と酸化マンガンから成る一酸化炭素除去触媒
を用いるものにおいては、処理対象ガスに対して、酸化
剤としての空気を多量に混合する必要があるので、一酸
化炭素の除去処理効率が低く、処理対象ガス中の水素を
多量に燃焼してしまうので、水素ロスが多いという問題
があった。例えば、一酸化炭素の含有率が０．３５〜
０．４ｖｏｌ％の処理対象ガスに対して、１０ｖｏｌ％
の空気を混合すると、一酸化炭素の除去において良い結
果が得られたと記載されているが、この場合、酸素と一
酸化炭素の体積比（以下、Ｏ2 ／ＣＯと記載する場合が
ある）は、５以上であり、多量の酸素を必要とする。
【０００６】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、低コストで、耐久性に優れ、水
素ロスが少なく、しかも、効率良く一酸化炭素を除去す
ることができる一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去
触媒を提供することにある。
のであり、その目的は、低コストで、耐久性に優れ、水
素ロスが少なく、しかも、効率良く一酸化炭素を除去す
ることができる一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去
触媒を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の一酸化炭素除去方法は、前記処理対象
ガスに酸化剤を添加し、銅を主成分として含む銅系一酸
化炭素除去触媒を用いて一酸化炭素を主に酸化反応によ
り除去することを特徴としている。
請求項１に記載の一酸化炭素除去方法は、前記処理対象
ガスに酸化剤を添加し、銅を主成分として含む銅系一酸
化炭素除去触媒を用いて一酸化炭素を主に酸化反応によ
り除去することを特徴としている。
【０００８】本発明の発明者らは、一酸化炭素を含む水
素リッチな処理対象ガス中の一酸化炭素を除去する方法
を鋭意研究し、銅を主成分として含む銅系一酸化炭素除
去触媒（以下、単に銅系一酸化炭素除去触媒と記載する
場合がある）を一酸化炭素の選択酸化反応に用いると、
一酸化炭素の酸化反応に高い選択性を示し、処理対象ガ
スに添加する酸化剤の量を従来より少なくしても（例え
ば、Ｏ2 ／ＣＯが３以下）、速い反応速度で、効率良く
一酸化炭素を酸化反応させて、二酸化炭素に転化するこ
とができることを発見した。又、この銅系一酸化炭素除
去触媒は、処理対象ガスに添加されている酸化剤と一酸
化炭素との酸化反応に対して触媒作用して、自身はほと
んど変化することがない。従って、貴金属材料を用いな
いので、コストダウンを図ることができ、Ｏ2 ／ＣＯを
従来よりも小さくすることができるので、水素ロスを少
なくするとともに、効率良く一酸化炭素を除去すること
ができるようになった。又、一酸化炭素の酸化のために
酸素原子が消費されるような酸化マンガンを主成分とし
て含む触媒を用いた従来の方法に比べて、耐久性を向上
することができるようになった。
素リッチな処理対象ガス中の一酸化炭素を除去する方法
を鋭意研究し、銅を主成分として含む銅系一酸化炭素除
去触媒（以下、単に銅系一酸化炭素除去触媒と記載する
場合がある）を一酸化炭素の選択酸化反応に用いると、
一酸化炭素の酸化反応に高い選択性を示し、処理対象ガ
スに添加する酸化剤の量を従来より少なくしても（例え
ば、Ｏ2 ／ＣＯが３以下）、速い反応速度で、効率良く
一酸化炭素を酸化反応させて、二酸化炭素に転化するこ
とができることを発見した。又、この銅系一酸化炭素除
去触媒は、処理対象ガスに添加されている酸化剤と一酸
化炭素との酸化反応に対して触媒作用して、自身はほと
んど変化することがない。従って、貴金属材料を用いな
いので、コストダウンを図ることができ、Ｏ2 ／ＣＯを
従来よりも小さくすることができるので、水素ロスを少
なくするとともに、効率良く一酸化炭素を除去すること
ができるようになった。又、一酸化炭素の酸化のために
酸素原子が消費されるような酸化マンガンを主成分とし
て含む触媒を用いた従来の方法に比べて、耐久性を向上
することができるようになった。
【０００９】〔請求項２記載の発明〕請求項２に記載の
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒に
よる一酸化炭素除去反応を１００〜４００°Ｃの温度範
囲で行わせることを特徴としている。
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒に
よる一酸化炭素除去反応を１００〜４００°Ｃの温度範
囲で行わせることを特徴としている。
【００１０】銅系一酸化炭素除去触媒は、本来、高い活
性を有するが、一酸化炭素除去反応を行わせる温度（以
下、単に反応温度と記載する場合がある）を特に１００
〜４００°Ｃの範囲に設定すると、ＣＯ転化率（下記の
数式にて示される）を高くする上で好ましいことが分か
った。
性を有するが、一酸化炭素除去反応を行わせる温度（以
下、単に反応温度と記載する場合がある）を特に１００
〜４００°Ｃの範囲に設定すると、ＣＯ転化率（下記の
数式にて示される）を高くする上で好ましいことが分か
った。
【００１１】
【数１】
【００１２】従って、銅系一酸化炭素除去触媒による一
酸化炭素除去反応を１００〜４００°Ｃの温度範囲で行
わせることにより、一層効率良く一酸化炭素を除去する
ことができるようになった。
酸化炭素除去反応を１００〜４００°Ｃの温度範囲で行
わせることにより、一層効率良く一酸化炭素を除去する
ことができるようになった。
【００１３】〔請求項３記載の発明〕請求項３に記載の
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒に
よる一酸化炭素除去反応を１５０〜３００°Ｃの温度範
囲で行わせることを特徴としている。
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒に
よる一酸化炭素除去反応を１５０〜３００°Ｃの温度範
囲で行わせることを特徴としている。
【００１４】銅系一酸化炭素除去触媒を用いた一酸化炭
素除去反応は、その反応温度が低くなり過ぎるほど反応
速度が遅くなり、反応温度が高くなり過ぎるほど却って
ＣＯ転化率が低くなる傾向がある。そこで、反応温度
を、特に１５０〜３００°Ｃの範囲に設定すると、反応
速度を速くしながら、ＣＯ転化率を可及的に高くするこ
とができることが分かった。従って、銅系一酸化炭素除
去触媒による一酸化炭素除去反応を１５０〜３００°Ｃ
の温度範囲で行わせることにより、可及的に高効率で一
酸化炭素を除去することができるようになった。
素除去反応は、その反応温度が低くなり過ぎるほど反応
速度が遅くなり、反応温度が高くなり過ぎるほど却って
ＣＯ転化率が低くなる傾向がある。そこで、反応温度
を、特に１５０〜３００°Ｃの範囲に設定すると、反応
速度を速くしながら、ＣＯ転化率を可及的に高くするこ
とができることが分かった。従って、銅系一酸化炭素除
去触媒による一酸化炭素除去反応を１５０〜３００°Ｃ
の温度範囲で行わせることにより、可及的に高効率で一
酸化炭素を除去することができるようになった。
【００１５】〔請求項４記載の発明〕請求項４に記載の
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒
に、タングステン又はモリブデンを含ませてあることを
特徴としている。
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒
に、タングステン又はモリブデンを含ませてあることを
特徴としている。
【００１６】発明者らは、銅系一酸化炭素除去触媒に、
タングステン又はモリブデンを含ませることにより、一
酸化炭素の酸化反応の選択性が更に高くなり、触媒活性
も更に高くなることを発見した。従って、タングステン
又はモリブデンを含ませた銅系一酸化炭素除去触媒を用
いることにより、更に効率良く一酸化炭素を除去するこ
とができるようになった。
タングステン又はモリブデンを含ませることにより、一
酸化炭素の酸化反応の選択性が更に高くなり、触媒活性
も更に高くなることを発見した。従って、タングステン
又はモリブデンを含ませた銅系一酸化炭素除去触媒を用
いることにより、更に効率良く一酸化炭素を除去するこ
とができるようになった。
【００１７】〔請求項５記載の発明〕請求項５に記載の
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒中
の銅とタングステンの原子比、又は、銅とモリブデンの
原子比が、１：０．００２〜０．２であることを特徴と
している。
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒中
の銅とタングステンの原子比、又は、銅とモリブデンの
原子比が、１：０．００２〜０．２であることを特徴と
している。
【００１８】タングステン又はモリブデンの添加量が少
なすぎると、一酸化炭素の酸化反応の選択性及び触媒活
性を向上させる効果が少なく、多すぎると、添加したタ
ングステン又はモリブデンを効率良く作用させることが
できない。銅系一酸化炭素除去触媒中の銅とタングステ
ンの原子比、又は、銅とモリブデンの原子比が、１：
０．００２〜０．２の範囲となるように、タングステン
又はモリブデンを添加すると、添加したタングステン又
はモリブデンを効率良く作用させながら、一酸化炭素の
酸化反応の選択性及び触媒活性を向上させる上で、好ま
しいことが分かった。従って、銅とタングステンの原子
比、又は、銅とモリブデンの原子比が１：０．００２〜
０．２の範囲の銅系一酸化炭素除去触媒を用いることに
より、更に効率良く一酸化炭素を除去することができる
ようになった。
なすぎると、一酸化炭素の酸化反応の選択性及び触媒活
性を向上させる効果が少なく、多すぎると、添加したタ
ングステン又はモリブデンを効率良く作用させることが
できない。銅系一酸化炭素除去触媒中の銅とタングステ
ンの原子比、又は、銅とモリブデンの原子比が、１：
０．００２〜０．２の範囲となるように、タングステン
又はモリブデンを添加すると、添加したタングステン又
はモリブデンを効率良く作用させながら、一酸化炭素の
酸化反応の選択性及び触媒活性を向上させる上で、好ま
しいことが分かった。従って、銅とタングステンの原子
比、又は、銅とモリブデンの原子比が１：０．００２〜
０．２の範囲の銅系一酸化炭素除去触媒を用いることに
より、更に効率良く一酸化炭素を除去することができる
ようになった。
【００１９】〔請求項６記載の発明〕請求項６に記載の
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒
が、酸化銅の粉末を焼成することにより得られたもので
あることを特徴としている。
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒
が、酸化銅の粉末を焼成することにより得られたもので
あることを特徴としている。
【００２０】酸化銅の粉末そのものでも、一酸化炭素を
選択的に酸化反応させることが可能であるが、酸化銅の
粉末を焼成すると、触媒活性が更に向上することが分か
った。又、酸化銅の粉末を焼成することにより、処理対
象ガスの圧損を小さくすることができる。従って、銅系
一酸化炭素除去触媒として、酸化銅の粉末を焼成するこ
とにより得られたものを用いると、更に効率良く一酸化
炭素を除去することができるようになった。
選択的に酸化反応させることが可能であるが、酸化銅の
粉末を焼成すると、触媒活性が更に向上することが分か
った。又、酸化銅の粉末を焼成することにより、処理対
象ガスの圧損を小さくすることができる。従って、銅系
一酸化炭素除去触媒として、酸化銅の粉末を焼成するこ
とにより得られたものを用いると、更に効率良く一酸化
炭素を除去することができるようになった。
【００２１】〔請求項７記載の発明〕請求項７に記載の
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒
が、銅化合物及び亜鉛化合物を用いる共沈法により調製
した酸化銅と酸化亜鉛との混合物を焼成することにより
得られたものであることを特徴としている。
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒
が、銅化合物及び亜鉛化合物を用いる共沈法により調製
した酸化銅と酸化亜鉛との混合物を焼成することにより
得られたものであることを特徴としている。
【００２２】処理対象ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反
応させて、二酸化炭素と水素に転換する一酸化炭素変成
反応は、一酸化炭素を除去する方法として従来から用い
られているが、この一酸化炭素変成反応においては、共
沈法により調製した酸化銅と酸化亜鉛との混合物を焼成
することにより得られた銅亜鉛系一酸化炭素変成触媒を
用いている。そして、発明者らは鋭意研究し、この銅亜
鉛系一酸化炭素変成触媒を一酸化炭素の選択酸化反応に
用いると、一酸化炭素の酸化反応に高い選択性を示し、
Ｏ2／ＣＯを従来より少なくしても、速い反応速度で、
効率良く一酸化炭素を酸化反応させて、二酸化炭素に転
化することができることを発見した。又、この銅亜鉛系
一酸化炭素変成触媒は、処理対象ガスに添加されている
酸化剤と一酸化炭素との酸化反応に対して触媒作用し
て、自身はほとんど変化することがない。つまり、共沈
にて得られた酸化銅及び酸化亜鉛を主成分として含む銅
亜鉛系一酸化炭素変成触媒を、本発明における銅系一酸
化炭素除去触媒として用いることができることを発見し
た。
応させて、二酸化炭素と水素に転換する一酸化炭素変成
反応は、一酸化炭素を除去する方法として従来から用い
られているが、この一酸化炭素変成反応においては、共
沈法により調製した酸化銅と酸化亜鉛との混合物を焼成
することにより得られた銅亜鉛系一酸化炭素変成触媒を
用いている。そして、発明者らは鋭意研究し、この銅亜
鉛系一酸化炭素変成触媒を一酸化炭素の選択酸化反応に
用いると、一酸化炭素の酸化反応に高い選択性を示し、
Ｏ2／ＣＯを従来より少なくしても、速い反応速度で、
効率良く一酸化炭素を酸化反応させて、二酸化炭素に転
化することができることを発見した。又、この銅亜鉛系
一酸化炭素変成触媒は、処理対象ガスに添加されている
酸化剤と一酸化炭素との酸化反応に対して触媒作用し
て、自身はほとんど変化することがない。つまり、共沈
にて得られた酸化銅及び酸化亜鉛を主成分として含む銅
亜鉛系一酸化炭素変成触媒を、本発明における銅系一酸
化炭素除去触媒として用いることができることを発見し
た。
【００２３】従って、従来から用いられている銅亜鉛系
一酸化炭素変成触媒を、銅系一酸化炭素除去触媒として
用いることにより、コストダウンを更に図ることができ
るようになった。又、従来の一酸化炭素変成装置を、処
理対象ガスに酸化剤を添加させることができる程度に、
わずかに改造することにより、本発明による一酸化炭素
除去方法を用いた一酸化炭素除去装置を製作することが
できるので、装置コストをも低減することができる。
一酸化炭素変成触媒を、銅系一酸化炭素除去触媒として
用いることにより、コストダウンを更に図ることができ
るようになった。又、従来の一酸化炭素変成装置を、処
理対象ガスに酸化剤を添加させることができる程度に、
わずかに改造することにより、本発明による一酸化炭素
除去方法を用いた一酸化炭素除去装置を製作することが
できるので、装置コストをも低減することができる。
【００２４】〔請求項８記載の発明〕請求項８に記載の
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒
が、銅化合物、亜鉛化合物及びアルミニウム化合物を用
いる共沈法により調製した酸化銅と酸化亜鉛と酸化アル
ミニウムとの混合物を焼成することにより得られたもの
であることを特徴としている。
一酸化炭素除去方法は、前記銅系一酸化炭素除去触媒
が、銅化合物、亜鉛化合物及びアルミニウム化合物を用
いる共沈法により調製した酸化銅と酸化亜鉛と酸化アル
ミニウムとの混合物を焼成することにより得られたもの
であることを特徴としている。
【００２５】共沈法により調製した酸化銅と酸化亜鉛と
酸化アルミニウムとの混合物を焼成することにより得ら
れた銅系一酸化炭素除去触媒は、アルミニウムを加えた
ことにより、耐熱性が向上することが分かった。従っ
て、請求項８に記載の一酸化炭素除去方法によれば、請
求項７に記載の一酸化炭素除去方法によるよりも更に耐
久性を向上することができるという効果を得ることがで
きる。
酸化アルミニウムとの混合物を焼成することにより得ら
れた銅系一酸化炭素除去触媒は、アルミニウムを加えた
ことにより、耐熱性が向上することが分かった。従っ
て、請求項８に記載の一酸化炭素除去方法によれば、請
求項７に記載の一酸化炭素除去方法によるよりも更に耐
久性を向上することができるという効果を得ることがで
きる。
【００２６】〔請求項９記載の発明〕請求項９に記載の
一酸化炭素除去方法は、一酸化炭素を含む水素リッチな
処理対象ガス中の一酸化炭素を、請求項１〜８のいずれ
か１項に記載の一酸化炭素除去方法を用いて除去し、そ
のように一酸化炭素を除去処理した後の前記処理対象ガ
ス中に残った一酸化炭素を、貴金属系一酸化炭素除去触
媒を用いて除去することを特徴としている。
一酸化炭素除去方法は、一酸化炭素を含む水素リッチな
処理対象ガス中の一酸化炭素を、請求項１〜８のいずれ
か１項に記載の一酸化炭素除去方法を用いて除去し、そ
のように一酸化炭素を除去処理した後の前記処理対象ガ
ス中に残った一酸化炭素を、貴金属系一酸化炭素除去触
媒を用いて除去することを特徴としている。
【００２７】例えば、高分子型燃料電池に供給する燃料
ガスのように、一酸化炭素濃度を数ｐｐｍ程度にまで低
下させる必要がある場合は、従来では、水素ロスを極力
少なくしながら一酸化炭素濃度を低下するために、貴金
属系一酸化炭素除去触媒を用いて処理対象ガス中の一酸
化炭素を除去する処理を、複数回にわたって段階的に行
っている。
ガスのように、一酸化炭素濃度を数ｐｐｍ程度にまで低
下させる必要がある場合は、従来では、水素ロスを極力
少なくしながら一酸化炭素濃度を低下するために、貴金
属系一酸化炭素除去触媒を用いて処理対象ガス中の一酸
化炭素を除去する処理を、複数回にわたって段階的に行
っている。
【００２８】そこで、一酸化炭素濃度が極めて低い水素
リッチなガスを必要とする用途において、複数段にわた
って一酸化除去処理を行う場合に、前段を、本発明によ
る銅系一酸化炭素除去触媒を用いた方法にて行い、後段
を、従来の貴金属系一酸化炭素除去触媒を用いた方法に
て行うことにより、貴金属の使用量を減らしてコストダ
ウンを図ることができるようになった。又、本発明によ
る銅系一酸化炭素除去触媒のみにて、複数段にわたって
一酸化除去処理を実行する場合に比べて、多少コストア
ップとなるものの、効率良く一酸化炭素を除去すること
ができる。
リッチなガスを必要とする用途において、複数段にわた
って一酸化除去処理を行う場合に、前段を、本発明によ
る銅系一酸化炭素除去触媒を用いた方法にて行い、後段
を、従来の貴金属系一酸化炭素除去触媒を用いた方法に
て行うことにより、貴金属の使用量を減らしてコストダ
ウンを図ることができるようになった。又、本発明によ
る銅系一酸化炭素除去触媒のみにて、複数段にわたって
一酸化除去処理を実行する場合に比べて、多少コストア
ップとなるものの、効率良く一酸化炭素を除去すること
ができる。
【００２９】〔請求項１０記載の発明〕請求項１０に記
載の一酸化炭素除去方法は、前記貴金属系一酸化炭素除
去触媒を用いた一酸化炭素の除去処理が、一酸化炭素を
酸化反応により除去するものであることを特徴としてい
る。
載の一酸化炭素除去方法は、前記貴金属系一酸化炭素除
去触媒を用いた一酸化炭素の除去処理が、一酸化炭素を
酸化反応により除去するものであることを特徴としてい
る。
【００３０】貴金属系一酸化炭素除去触媒を用いた一酸
化炭素の除去処理としては、酸化反応によるものとメタ
ン化反応によるものとがあるが、酸化反応によるものの
方が、ＣＯ転化率が高くなる。従って、前段を前記銅系
一酸化炭素除去触媒を用いた方法にて行い、後段を前記
貴金属系一酸化炭素除去触媒を用いた方法にて行う場合
において、一酸化炭素除去性能を更に向上する上で好ま
しい具体構成を提供することができる。
化炭素の除去処理としては、酸化反応によるものとメタ
ン化反応によるものとがあるが、酸化反応によるものの
方が、ＣＯ転化率が高くなる。従って、前段を前記銅系
一酸化炭素除去触媒を用いた方法にて行い、後段を前記
貴金属系一酸化炭素除去触媒を用いた方法にて行う場合
において、一酸化炭素除去性能を更に向上する上で好ま
しい具体構成を提供することができる。
【００３１】〔請求項１１記載の発明〕請求項１１に記
載の一酸化炭素除去方法は、前記貴金属系一酸化炭素除
去触媒が、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｒｈのうちの少なくとも
一つを含むものであることを特徴としている。
載の一酸化炭素除去方法は、前記貴金属系一酸化炭素除
去触媒が、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｒｈのうちの少なくとも
一つを含むものであることを特徴としている。
【００３２】Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｒｈのうちの少なくと
も一つを含ませることにより、触媒活性の高い貴金属系
一酸化炭素除去触媒を得ることができる。従って、貴金
属系一酸化炭素除去触媒として、特に、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐ
ｄ、Ｒｈのうちの少なくとも一つを含むものを用いるこ
とにより、更に効率良く一酸化炭素を除去することがで
きる。
も一つを含ませることにより、触媒活性の高い貴金属系
一酸化炭素除去触媒を得ることができる。従って、貴金
属系一酸化炭素除去触媒として、特に、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐ
ｄ、Ｒｈのうちの少なくとも一つを含むものを用いるこ
とにより、更に効率良く一酸化炭素を除去することがで
きる。
【００３３】〔請求項１２記載の発明〕請求項１２に記
載の一酸化炭素除去方法は、前記処理対象ガスが、炭化
水素系の原燃料を改質して得られた改質ガスであること
を特徴としている。
載の一酸化炭素除去方法は、前記処理対象ガスが、炭化
水素系の原燃料を改質して得られた改質ガスであること
を特徴としている。
【００３４】炭化水素系の原燃料を、水蒸気を用いた水
蒸気改質反応あるいは部分燃焼反応により改質させて、
一酸化炭素を少量含む水素リッチな改質ガスを生成す
る。又、更に低い一酸化炭素濃度が要求される場合は、
水蒸気改質反応や部分燃焼反応にて得られた改質ガスに
対して、一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と
水素に転換する一酸化炭素変成反応処理を施して、水素
濃度が更に高く、一酸化炭素濃度が更に低い （例え
ば、１％以下）改質ガスを得る。そして、これらの改質
ガスを処理対象ガスとして、本発明による一酸化炭素除
去方法にて一酸化炭素を除去処理するのである。従っ
て、炭化水素系の原燃料を改質して得られた改質ガスを
用いる用途において、本発明による一酸化炭素除去方法
に用いることにより、一酸化炭素の除去処理にかかるコ
ストを低減することができるようになった。
蒸気改質反応あるいは部分燃焼反応により改質させて、
一酸化炭素を少量含む水素リッチな改質ガスを生成す
る。又、更に低い一酸化炭素濃度が要求される場合は、
水蒸気改質反応や部分燃焼反応にて得られた改質ガスに
対して、一酸化炭素を水蒸気と反応させて二酸化炭素と
水素に転換する一酸化炭素変成反応処理を施して、水素
濃度が更に高く、一酸化炭素濃度が更に低い （例え
ば、１％以下）改質ガスを得る。そして、これらの改質
ガスを処理対象ガスとして、本発明による一酸化炭素除
去方法にて一酸化炭素を除去処理するのである。従っ
て、炭化水素系の原燃料を改質して得られた改質ガスを
用いる用途において、本発明による一酸化炭素除去方法
に用いることにより、一酸化炭素の除去処理にかかるコ
ストを低減することができるようになった。
【００３５】〔請求項１３記載の発明〕請求項１３に記
載の一酸化炭素除去方法は、前記処理対象ガスが、燃料
電池の燃料ガス用に炭化水素系の原燃料を改質して得ら
れた改質ガスであることを特徴としている。燃料電池に
おいて用いる燃料ガスとしては、一酸化炭素濃度が低い
水素リッチなガスが要求される。従って、本発明による
一酸化炭素除去方法は、燃料電池用の燃料ガス生成する
用途に好適である。
載の一酸化炭素除去方法は、前記処理対象ガスが、燃料
電池の燃料ガス用に炭化水素系の原燃料を改質して得ら
れた改質ガスであることを特徴としている。燃料電池に
おいて用いる燃料ガスとしては、一酸化炭素濃度が低い
水素リッチなガスが要求される。従って、本発明による
一酸化炭素除去方法は、燃料電池用の燃料ガス生成する
用途に好適である。
【００３６】〔請求項１４記載の発明〕請求項１４に記
載の一酸化炭素除去触媒は、酸化銅の粉末を焼成するこ
とにより得られることを特徴としている。
載の一酸化炭素除去触媒は、酸化銅の粉末を焼成するこ
とにより得られることを特徴としている。
【００３７】〔請求項１５記載の発明〕請求項１５に記
載の一酸化炭素除去触媒は、銅化合物及び亜鉛化合物を
用いる共沈法により調製した酸化銅と酸化亜鉛との混合
物を焼成することにより得られることを特徴としてい
る。
載の一酸化炭素除去触媒は、銅化合物及び亜鉛化合物を
用いる共沈法により調製した酸化銅と酸化亜鉛との混合
物を焼成することにより得られることを特徴としてい
る。
【００３８】〔請求項１６記載の発明〕請求項１６に記
載の一酸化炭素除去触媒は、銅化合物、亜鉛化合物及び
アルミニウム化合物を用いる共沈法により調製した酸化
銅と酸化亜鉛と酸化アルミニウムとの混合物を焼成する
ことにより得られることを特徴としている。
載の一酸化炭素除去触媒は、銅化合物、亜鉛化合物及び
アルミニウム化合物を用いる共沈法により調製した酸化
銅と酸化亜鉛と酸化アルミニウムとの混合物を焼成する
ことにより得られることを特徴としている。
【００３９】本発明の発明者らは、一酸化炭素を含む水
素リッチな処理対象ガスに酸化剤を添加して、処理対象
ガス中の一酸化炭素を主に酸化反応により除去するのに
用いる一酸化炭素除去触媒を鋭意研究し、請求項１４、
請求項１５及び請求項１６夫々に記載の特徴を備えた一
酸化炭素除去触媒を用いると、一酸化炭素の酸化反応に
高い選択性を示し、処理対象ガスに添加する酸化剤の量
を従来より少なくしても（例えば、Ｏ2 ／ＣＯが３以
下）、速い反応速度で、効率良く一酸化炭素を酸化反応
させて、二酸化炭素に転化することができることを発見
した。又、これらの銅系一酸化炭素除去触媒は、処理対
象ガスに添加されている酸化剤と一酸化炭素との酸化反
応に対して触媒作用して、自身はほとんど変化すること
がないことを発見した。従って、低コストで、耐久性に
優れ、水素ロスが少なく、しかも、効率良く一酸化炭素
を除去することができる一酸化炭素除去触媒を提供する
ことができるようになった。
素リッチな処理対象ガスに酸化剤を添加して、処理対象
ガス中の一酸化炭素を主に酸化反応により除去するのに
用いる一酸化炭素除去触媒を鋭意研究し、請求項１４、
請求項１５及び請求項１６夫々に記載の特徴を備えた一
酸化炭素除去触媒を用いると、一酸化炭素の酸化反応に
高い選択性を示し、処理対象ガスに添加する酸化剤の量
を従来より少なくしても（例えば、Ｏ2 ／ＣＯが３以
下）、速い反応速度で、効率良く一酸化炭素を酸化反応
させて、二酸化炭素に転化することができることを発見
した。又、これらの銅系一酸化炭素除去触媒は、処理対
象ガスに添加されている酸化剤と一酸化炭素との酸化反
応に対して触媒作用して、自身はほとんど変化すること
がないことを発見した。従って、低コストで、耐久性に
優れ、水素ロスが少なく、しかも、効率良く一酸化炭素
を除去することができる一酸化炭素除去触媒を提供する
ことができるようになった。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 〔第１実施形態〕酸化銅( ＣｕＯ) の粉末（平均粒径７
５μｍ以下）を錠剤に成形した後、空気中において、３
００°Ｃで１時間、焼成し、更に、粉砕して、ふるいで
１〜２ｍｍの範囲に整粒して、銅系一酸化炭素除去触媒
を得る。以下、この銅系一酸化炭素除去触媒を、触媒
（１）と記載する。
する。 〔第１実施形態〕酸化銅( ＣｕＯ) の粉末（平均粒径７
５μｍ以下）を錠剤に成形した後、空気中において、３
００°Ｃで１時間、焼成し、更に、粉砕して、ふるいで
１〜２ｍｍの範囲に整粒して、銅系一酸化炭素除去触媒
を得る。以下、この銅系一酸化炭素除去触媒を、触媒
（１）と記載する。
【００４１】そして、この触媒（１）を用いて、触媒を
充填した触媒充填部（触媒層に相当する）に、ＣＯが
０．５％、Ｏ2 が１％、Ｎ2 が４％、ＣＯ2 が２０％、
ＣＨ4が０．５％、Ｈ2 Ｏが１６％、Ｈ2 バランスの組
成の処理対象ガス（Ｏ2 、Ｎ2を除いた組成が、一酸化
炭素変成処理後の改質ガスの組成に相当する）をＧＨＳ
Ｖ（ガス時間当たり空間速度）１５０００／ｈで通流さ
せる試験条件（以下、試験条件（１）と記載する）で、
反応温度を変化させて各反応温度でＣＯ転化率を測定す
ることにより、触媒活性を評価する触媒活性試験を行っ
た。この試験条件（１）では、処理対象ガスに対して、
Ｏ2 ／ＣＯが２になるように空気を添加することに相当
する。試験結果を下記の表１に示す。
充填した触媒充填部（触媒層に相当する）に、ＣＯが
０．５％、Ｏ2 が１％、Ｎ2 が４％、ＣＯ2 が２０％、
ＣＨ4が０．５％、Ｈ2 Ｏが１６％、Ｈ2 バランスの組
成の処理対象ガス（Ｏ2 、Ｎ2を除いた組成が、一酸化
炭素変成処理後の改質ガスの組成に相当する）をＧＨＳ
Ｖ（ガス時間当たり空間速度）１５０００／ｈで通流さ
せる試験条件（以下、試験条件（１）と記載する）で、
反応温度を変化させて各反応温度でＣＯ転化率を測定す
ることにより、触媒活性を評価する触媒活性試験を行っ
た。この試験条件（１）では、処理対象ガスに対して、
Ｏ2 ／ＣＯが２になるように空気を添加することに相当
する。試験結果を下記の表１に示す。
【００４２】尚、この第１実施形態での触媒活性試験で
は、触媒充填部に流入する前、及び、触媒充填部から流
出した後の夫々のガス組成は水素炎イオン化検知器を有
するガスクロマトグラフにより測定した。以下で説明す
る各実施形態での触媒活性試験においても、この第１実
施形態と同様にガス組成を測定する。
は、触媒充填部に流入する前、及び、触媒充填部から流
出した後の夫々のガス組成は水素炎イオン化検知器を有
するガスクロマトグラフにより測定した。以下で説明す
る各実施形態での触媒活性試験においても、この第１実
施形態と同様にガス組成を測定する。
【００４３】〔第２実施形態〕酸化銅( ＣｕＯ) の粉末
（平均粒径７５μｍ以下）を錠剤に成形した後、空気中
において、６００°Ｃで１時間、焼成し、更に、粉砕し
て、ふるいで１〜２ｍｍの範囲に整粒して、銅系一酸化
炭素除去触媒を得る。以下、この銅系一酸化炭素除去触
媒を、触媒（２）と記載する。そして、この触媒（２）
を用いて、上記の試験条件（１）で、反応温度を変化さ
せて触媒活性試験を行った。その試験結果を下記の表１
に示す。
（平均粒径７５μｍ以下）を錠剤に成形した後、空気中
において、６００°Ｃで１時間、焼成し、更に、粉砕し
て、ふるいで１〜２ｍｍの範囲に整粒して、銅系一酸化
炭素除去触媒を得る。以下、この銅系一酸化炭素除去触
媒を、触媒（２）と記載する。そして、この触媒（２）
を用いて、上記の試験条件（１）で、反応温度を変化さ
せて触媒活性試験を行った。その試験結果を下記の表１
に示す。
【００４４】〔第３実施形態〕酸化銅( ＣｕＯ) の粉末
（平均粒径３μｍ以下）を錠剤に成形した後、空気中に
おいて、６００°Ｃで１時間、焼成し、更に、粉砕し
て、ふるいで１〜２ｍｍの範囲に整粒して、銅系一酸化
炭素除去触媒を得る。以下、この銅系一酸化炭素除去触
媒を、触媒（３）と記載する。そして、この触媒（３）
を用いて、試験条件（１）で、反応温度を変化させて触
媒活性試験を行った。その試験結果を下記の表１に示
す。
（平均粒径３μｍ以下）を錠剤に成形した後、空気中に
おいて、６００°Ｃで１時間、焼成し、更に、粉砕し
て、ふるいで１〜２ｍｍの範囲に整粒して、銅系一酸化
炭素除去触媒を得る。以下、この銅系一酸化炭素除去触
媒を、触媒（３）と記載する。そして、この触媒（３）
を用いて、試験条件（１）で、反応温度を変化させて触
媒活性試験を行った。その試験結果を下記の表１に示
す。
【００４５】〔第４実施形態〕酸化銅( ＣｕＯ) の粉末
（平均粒径３μｍ以下）３０ｇに対して、Ｎａ2 ＷＯ 4
・２Ｈ2 Ｏの粉末を４．３ｇ加えて、乳鉢で混合した
後、錠剤に成形し、空気中において、６００°Ｃで１時
間、焼成し、更に、粉砕して、ふるいで１〜２ｍｍの範
囲に整粒して、タングステンを、銅とタングステンの原
子比Ｃｕ：Ｗが１：０．１になるように添加した銅系一
酸化炭素除去触媒を得る。以下、この銅系一酸化炭素除
去触媒を、触媒（４）と記載する。そして、この触媒
（４）を用いて、試験条件（１）で、反応温度を変化さ
せて触媒活性試験を行った。その試験結果を下記の表１
に示す。
（平均粒径３μｍ以下）３０ｇに対して、Ｎａ2 ＷＯ 4
・２Ｈ2 Ｏの粉末を４．３ｇ加えて、乳鉢で混合した
後、錠剤に成形し、空気中において、６００°Ｃで１時
間、焼成し、更に、粉砕して、ふるいで１〜２ｍｍの範
囲に整粒して、タングステンを、銅とタングステンの原
子比Ｃｕ：Ｗが１：０．１になるように添加した銅系一
酸化炭素除去触媒を得る。以下、この銅系一酸化炭素除
去触媒を、触媒（４）と記載する。そして、この触媒
（４）を用いて、試験条件（１）で、反応温度を変化さ
せて触媒活性試験を行った。その試験結果を下記の表１
に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】〔第５実施形態〕上記の触媒（３）を用い
て、触媒を充填した触媒充填部に、ＣＯが０．５％、Ｏ
2 が０．５％、Ｎ2 が２％、ＣＯ2 が２０％、ＣＨ4 が
０．５％、Ｈ2 Ｏが１６％、Ｈ2 バランスの組成の処理
対象ガスをＧＨＳＶ１５０００／ｈで通流させる試験条
件（以下、試験条件 （２）と記載する）で、反応温度
を変化させて各反応温度でＣＯ転化率を測定することに
より、触媒活性を評価する触媒活性試験を行った。この
試験条件（２）では、処理対象ガスに対して、Ｏ2 ／Ｃ
Ｏが１になるように空気を添加することに相当する。試
験結果を下記の表２に示す。
て、触媒を充填した触媒充填部に、ＣＯが０．５％、Ｏ
2 が０．５％、Ｎ2 が２％、ＣＯ2 が２０％、ＣＨ4 が
０．５％、Ｈ2 Ｏが１６％、Ｈ2 バランスの組成の処理
対象ガスをＧＨＳＶ１５０００／ｈで通流させる試験条
件（以下、試験条件 （２）と記載する）で、反応温度
を変化させて各反応温度でＣＯ転化率を測定することに
より、触媒活性を評価する触媒活性試験を行った。この
試験条件（２）では、処理対象ガスに対して、Ｏ2 ／Ｃ
Ｏが１になるように空気を添加することに相当する。試
験結果を下記の表２に示す。
【００４８】〔第６実施形態〕上記の触媒（４）を用い
て、試験条件（２）で、反応温度を変化させて触媒活性
試験を行った。その試験結果を下記の表２に示す。
て、試験条件（２）で、反応温度を変化させて触媒活性
試験を行った。その試験結果を下記の表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】上記の表１及び表２から、銅系一酸化炭素
除去触媒を、酸化銅粉末のみを焼成して作製する場合
は、酸化銅粉末の粒径、及び、焼成温度にかかわらず、
略同等の触媒活性が得られることが分かる。ちなみに、
酸化銅粉末を焼成する温度は、低すぎると、触媒使用中
に粒成長が進むため触媒活性が安定せず、高すぎると、
粒成長が進んで触媒活性が低くなる。そして、安定して
高い触媒活性を得るためには、酸化銅粉末の加熱温度
は、３００°〜７００°Ｃの範囲が好ましく、４００°
〜６００°Ｃの範囲が更に好ましいことが分かった。
除去触媒を、酸化銅粉末のみを焼成して作製する場合
は、酸化銅粉末の粒径、及び、焼成温度にかかわらず、
略同等の触媒活性が得られることが分かる。ちなみに、
酸化銅粉末を焼成する温度は、低すぎると、触媒使用中
に粒成長が進むため触媒活性が安定せず、高すぎると、
粒成長が進んで触媒活性が低くなる。そして、安定して
高い触媒活性を得るためには、酸化銅粉末の加熱温度
は、３００°〜７００°Ｃの範囲が好ましく、４００°
〜６００°Ｃの範囲が更に好ましいことが分かった。
【００５１】又、酸化銅粉末のみを焼成して形成した銅
系一酸化炭素除去触媒では、Ｏ2 ／ＣＯにより差はある
が、反応温度が２００〜３００°Ｃの範囲で、高い触媒
活性が得られ、Ｏ2 ／ＣＯが２のときは、２４０〜２８
０°Ｃの範囲で、一層高い触媒活性が得られる。
系一酸化炭素除去触媒では、Ｏ2 ／ＣＯにより差はある
が、反応温度が２００〜３００°Ｃの範囲で、高い触媒
活性が得られ、Ｏ2 ／ＣＯが２のときは、２４０〜２８
０°Ｃの範囲で、一層高い触媒活性が得られる。
【００５２】又、タングステンを添加することにより、
反応選択性及び触媒活性が向上することが分かる。尚、
タングステンを添加する場合、銅系一酸化炭素除去触媒
中の銅とタングステンの原子比が１：０．００２〜０．
２の範囲となるように添加すると、添加したタングステ
ンを効率良く作用させながら、反応選択性及び触媒活性
を向上させる上で好ましいことが分かった。
反応選択性及び触媒活性が向上することが分かる。尚、
タングステンを添加する場合、銅系一酸化炭素除去触媒
中の銅とタングステンの原子比が１：０．００２〜０．
２の範囲となるように添加すると、添加したタングステ
ンを効率良く作用させながら、反応選択性及び触媒活性
を向上させる上で好ましいことが分かった。
【００５３】処理対象ガスに添加する酸化剤の量は、Ｏ
2 ／ＣＯが３以下になる量が好ましく、Ｏ2 ／ＣＯが３
よりも大きくなると、水素ロスが多くなるので好ましく
ない。
2 ／ＣＯが３以下になる量が好ましく、Ｏ2 ／ＣＯが３
よりも大きくなると、水素ロスが多くなるので好ましく
ない。
【００５４】触媒量は、少なすぎるとＣＯ転化率が低く
なるので、ＧＨＳＶ１０００００／ｈ以下で用いるのが
好ましく、一方、圧力損失を大きくしないためには、Ｇ
ＨＳＶ２０００／ｈ以上で用いるのが好ましい。
なるので、ＧＨＳＶ１０００００／ｈ以下で用いるのが
好ましく、一方、圧力損失を大きくしないためには、Ｇ
ＨＳＶ２０００／ｈ以上で用いるのが好ましい。
【００５５】〔第７実施形態〕酸化銅( ＣｕＯ) の粉末
を錠剤に成形した後、空気中において、６００°Ｃで、
焼成し、更に、粉砕して、ふるいで１〜２ｍｍの範囲に
整粒して、銅系一酸化炭素除去触媒を得る。以下、この
銅系一酸化炭素除去触媒を、触媒（５）と記載する。
を錠剤に成形した後、空気中において、６００°Ｃで、
焼成し、更に、粉砕して、ふるいで１〜２ｍｍの範囲に
整粒して、銅系一酸化炭素除去触媒を得る。以下、この
銅系一酸化炭素除去触媒を、触媒（５）と記載する。
【００５６】そして、この触媒（５）を用いて、触媒を
充填した触媒充填部に、ＣＯが２．１％、ＣＯ2 が１６
％、Ｈ2 Ｏが２４％、Ｈ2 バランスの組成の処理対象ガ
スをＧＨＳＶ１５０００／ｈで通流させて、反応温度２
６０°Ｃで酸化反応させる試験条件（以下、試験条件
（３）と記載する）で、Ｏ2 ／ＣＯを変化させて各Ｏ2
／ＣＯでＣＯ転化率を測定することにより、触媒活性を
評価する触媒活性試験を行った。試験結果を図１に示
す。
充填した触媒充填部に、ＣＯが２．１％、ＣＯ2 が１６
％、Ｈ2 Ｏが２４％、Ｈ2 バランスの組成の処理対象ガ
スをＧＨＳＶ１５０００／ｈで通流させて、反応温度２
６０°Ｃで酸化反応させる試験条件（以下、試験条件
（３）と記載する）で、Ｏ2 ／ＣＯを変化させて各Ｏ2
／ＣＯでＣＯ転化率を測定することにより、触媒活性を
評価する触媒活性試験を行った。試験結果を図１に示
す。
【００５７】〔第８実施形態〕酸化銅( ＣｕＯ) の粉末
に対して、タングステン換算で１０重量％のＮａ2 ＷＯ
4 ・２Ｈ2 Ｏの粉末を加えて、乳鉢で混合した後、錠剤
に成形し、空気中において、６００°Ｃで焼成し、更
に、粉砕して、ふるいで１〜２ｍｍの範囲に整粒して、
銅を主成分として含み、タングステンを添加した銅系一
酸化炭素除去触媒を得る。以下、この銅系一酸化炭素除
去触媒を、触媒（６）と記載する。そして、この触媒
（６）を用いて、試験条件（３）で、Ｏ2 ／ＣＯを変化
させて触媒活性試験を行った。その試験結果を図１に示
す。
に対して、タングステン換算で１０重量％のＮａ2 ＷＯ
4 ・２Ｈ2 Ｏの粉末を加えて、乳鉢で混合した後、錠剤
に成形し、空気中において、６００°Ｃで焼成し、更
に、粉砕して、ふるいで１〜２ｍｍの範囲に整粒して、
銅を主成分として含み、タングステンを添加した銅系一
酸化炭素除去触媒を得る。以下、この銅系一酸化炭素除
去触媒を、触媒（６）と記載する。そして、この触媒
（６）を用いて、試験条件（３）で、Ｏ2 ／ＣＯを変化
させて触媒活性試験を行った。その試験結果を図１に示
す。
【００５８】図１からは、タングステンの添加の有無に
より、ＣＯ転化率のＯ2 ／ＣＯ依存性が異なり、タング
ステンを添加する方が、添加しないものに比べて、小さ
いＯ 2 ／ＣＯで、高いＣＯ転化率が得られ、好ましいこ
とが分かる。
より、ＣＯ転化率のＯ2 ／ＣＯ依存性が異なり、タング
ステンを添加する方が、添加しないものに比べて、小さ
いＯ 2 ／ＣＯで、高いＣＯ転化率が得られ、好ましいこ
とが分かる。
【００５９】〔第９実施形態〕共沈法によって銅化合物
と亜鉛化合物とアルミニウム化合物との混合沈殿物を形
成させ、それを洗浄、乾燥し、更に錠剤に成形した後、
空気中で３５０°Ｃで焼成することにより得た酸化銅と
酸化亜鉛と酸化アルミニウムとの混合物を粉砕、整粒し
て、銅系一酸化炭素除去触媒を得る。以下、この銅系一
酸化炭素除去触媒を、触媒（７）と記載する。
と亜鉛化合物とアルミニウム化合物との混合沈殿物を形
成させ、それを洗浄、乾燥し、更に錠剤に成形した後、
空気中で３５０°Ｃで焼成することにより得た酸化銅と
酸化亜鉛と酸化アルミニウムとの混合物を粉砕、整粒し
て、銅系一酸化炭素除去触媒を得る。以下、この銅系一
酸化炭素除去触媒を、触媒（７）と記載する。
【００６０】そして、この触媒（７）を用いて上記の試
験条件（１）で、反応温度を変化させて触媒活性試験を
行った。その試験結果を下記の表３に示す。
験条件（１）で、反応温度を変化させて触媒活性試験を
行った。その試験結果を下記の表３に示す。
【００６１】
【表３】
【００６２】〔第１０実施形態〕上記の触媒（７）を用
いて、上記の試験条件（２）で、反応温度を変化させて
触媒活性試験を行った。その試験結果を下記の表４に示
す。
いて、上記の試験条件（２）で、反応温度を変化させて
触媒活性試験を行った。その試験結果を下記の表４に示
す。
【００６３】
【表４】
【００６４】〔第１１実施形態〕共沈法によって銅化合
物と亜鉛化合物とアルミニウム化合物との混合沈殿物を
形成させ、それを洗浄、乾燥し、更に錠剤に成形した
後、空気中で４００°Ｃで焼成することにより得た酸化
銅と酸化亜鉛と酸化アルミニウムとの混合物を粉砕、整
粒して、銅系一酸化炭素除去触媒を得る。以下、この銅
系一酸化炭素除去触媒を、触媒（８）と記載する。
物と亜鉛化合物とアルミニウム化合物との混合沈殿物を
形成させ、それを洗浄、乾燥し、更に錠剤に成形した
後、空気中で４００°Ｃで焼成することにより得た酸化
銅と酸化亜鉛と酸化アルミニウムとの混合物を粉砕、整
粒して、銅系一酸化炭素除去触媒を得る。以下、この銅
系一酸化炭素除去触媒を、触媒（８）と記載する。
【００６５】そして、この触媒（８）を用いて上記の試
験条件（３）で、Ｏ2 ／ＣＯを変化させて触媒活性試験
を行った。その試験結果を表５に示す。
験条件（３）で、Ｏ2 ／ＣＯを変化させて触媒活性試験
を行った。その試験結果を表５に示す。
【００６６】
【表５】
【００６７】以下、第１２〜第１４実施形態において、
ＣＯが０．５％、ＣＯ2 が２０％、ＣＨ4 が０．５％、
Ｈ2 Ｏが１８％、Ｈ2 バランスの組成の処理対象ガス
（一酸化炭素変成処理後の改質ガスに相当する）を、本
発明による銅系一酸化炭素除去触媒を充填した銅系触媒
使用ＣＯ除去部、貴金属系一酸化炭素除去触媒を充填し
た貴金属系触媒使用ＣＯ除去部にて、順次処理して、一
酸化炭素を除去する場合の実施形態について説明する。
尚、貴金属系一酸化炭素除去触媒としては、アルミナに
Ｒｕを重量百分率で１％担持したものを用いた。
ＣＯが０．５％、ＣＯ2 が２０％、ＣＨ4 が０．５％、
Ｈ2 Ｏが１８％、Ｈ2 バランスの組成の処理対象ガス
（一酸化炭素変成処理後の改質ガスに相当する）を、本
発明による銅系一酸化炭素除去触媒を充填した銅系触媒
使用ＣＯ除去部、貴金属系一酸化炭素除去触媒を充填し
た貴金属系触媒使用ＣＯ除去部にて、順次処理して、一
酸化炭素を除去する場合の実施形態について説明する。
尚、貴金属系一酸化炭素除去触媒としては、アルミナに
Ｒｕを重量百分率で１％担持したものを用いた。
【００６８】〔第１２実施形態〕触媒（４）を充填した
銅系触媒使用ＣＯ除去部に、改質ガスに相当する組成の
処理対象ガスを、Ｏ2 ／ＣＯが１になるように空気を添
加した状態で導入して、反応温度が２２０°Ｃ、ＧＨＳ
Ｖが１５０００／ｈでＣＯ選択酸化反応を行ったとこ
ろ、１５２０ｐｐｍまでＣＯを除去することができた。
続いて、銅系触媒使用ＣＯ除去部にて処理されたガス
を、その銅系触媒使用ＣＯ除去部にて処理されたガス中
のＣＯに対するＯ2 ／ＣＯが２になるように（換言すれ
ば、Ｏ2 濃度が３０００ｐｐｍ程度になるように）、空
気を添加した状態で、貴金属系触媒使用ＣＯ除去部に導
入し、１６０°Ｃ、ＧＨＳＶが１５０００／ｈでＣＯ選
択酸化反応を行ったところ、５ｐｐｍ以下にまでＣＯを
除去することができた。
銅系触媒使用ＣＯ除去部に、改質ガスに相当する組成の
処理対象ガスを、Ｏ2 ／ＣＯが１になるように空気を添
加した状態で導入して、反応温度が２２０°Ｃ、ＧＨＳ
Ｖが１５０００／ｈでＣＯ選択酸化反応を行ったとこ
ろ、１５２０ｐｐｍまでＣＯを除去することができた。
続いて、銅系触媒使用ＣＯ除去部にて処理されたガス
を、その銅系触媒使用ＣＯ除去部にて処理されたガス中
のＣＯに対するＯ2 ／ＣＯが２になるように（換言すれ
ば、Ｏ2 濃度が３０００ｐｐｍ程度になるように）、空
気を添加した状態で、貴金属系触媒使用ＣＯ除去部に導
入し、１６０°Ｃ、ＧＨＳＶが１５０００／ｈでＣＯ選
択酸化反応を行ったところ、５ｐｐｍ以下にまでＣＯを
除去することができた。
【００６９】〔第１３実施形態〕触媒（７）を充填した
銅系触媒使用ＣＯ除去部に、改質ガスに相当する組成の
処理対象ガスを、Ｏ2 ／ＣＯが１になるように空気を添
加した状態で導入して、反応温度が１６０°Ｃ、ＧＨＳ
Ｖが１５０００／ｈでＣＯ選択酸化反応を行ったとこ
ろ、２３３５ｐｐｍまでＣＯを除去することができた。
続いて、銅系触媒使用ＣＯ除去部にて処理されたガス
を、そのガス中のＣＯに対するＯ2 ／ＣＯが２になるよ
うに空気を添加した状態で、貴金属系触媒使用ＣＯ除去
部に導入し、１６０°Ｃ、ＧＨＳＶが１５０００／ｈで
ＣＯ選択酸化反応を行ったところ、５ｐｐｍ以下にまで
ＣＯを除去することができた。
銅系触媒使用ＣＯ除去部に、改質ガスに相当する組成の
処理対象ガスを、Ｏ2 ／ＣＯが１になるように空気を添
加した状態で導入して、反応温度が１６０°Ｃ、ＧＨＳ
Ｖが１５０００／ｈでＣＯ選択酸化反応を行ったとこ
ろ、２３３５ｐｐｍまでＣＯを除去することができた。
続いて、銅系触媒使用ＣＯ除去部にて処理されたガス
を、そのガス中のＣＯに対するＯ2 ／ＣＯが２になるよ
うに空気を添加した状態で、貴金属系触媒使用ＣＯ除去
部に導入し、１６０°Ｃ、ＧＨＳＶが１５０００／ｈで
ＣＯ選択酸化反応を行ったところ、５ｐｐｍ以下にまで
ＣＯを除去することができた。
【００７０】〔第１４実施形態〕触媒（７）を充填した
銅系触媒使用ＣＯ除去部に、改質ガスに相当する組成の
処理対象ガスを、Ｏ2 ／ＣＯが０．５になるように空気
を添加した状態で導入して、反応温度が２００°Ｃ、Ｇ
ＨＳＶが１５０００／ｈでＣＯ選択酸化反応を行ったと
ころ、２２７０ｐｐｍまでＣＯを除去することができ
た。続いて、銅系触媒使用ＣＯ除去部にて処理されたガ
スを、そのガス中のＣＯに対するＯ2 ／ＣＯが２になる
ように空気を添加した状態で、貴金属系触媒使用ＣＯ除
去部に導入し、１６０°Ｃ、ＧＨＳＶが１５０００／ｈ
でＣＯ選択酸化反応を行ったところ、５ｐｐｍ以下にま
でＣＯを除去することができた。
銅系触媒使用ＣＯ除去部に、改質ガスに相当する組成の
処理対象ガスを、Ｏ2 ／ＣＯが０．５になるように空気
を添加した状態で導入して、反応温度が２００°Ｃ、Ｇ
ＨＳＶが１５０００／ｈでＣＯ選択酸化反応を行ったと
ころ、２２７０ｐｐｍまでＣＯを除去することができ
た。続いて、銅系触媒使用ＣＯ除去部にて処理されたガ
スを、そのガス中のＣＯに対するＯ2 ／ＣＯが２になる
ように空気を添加した状態で、貴金属系触媒使用ＣＯ除
去部に導入し、１６０°Ｃ、ＧＨＳＶが１５０００／ｈ
でＣＯ選択酸化反応を行ったところ、５ｐｐｍ以下にま
でＣＯを除去することができた。
【００７１】上記の第１２〜第１４実施形態により、改
質ガスに相当する組成の処理対象ガスを、本発明による
銅系一酸化炭素除去触媒を用いた方法、貴金属系一酸化
炭素除去触媒を用いた方法にて、順次、一酸化炭素除去
処理を行うことにより、例えば高分子型燃料電池に要求
される１０ｐｐｍ程度にまで、一酸化炭素濃度を低下さ
せることができることが分かった。
質ガスに相当する組成の処理対象ガスを、本発明による
銅系一酸化炭素除去触媒を用いた方法、貴金属系一酸化
炭素除去触媒を用いた方法にて、順次、一酸化炭素除去
処理を行うことにより、例えば高分子型燃料電池に要求
される１０ｐｐｍ程度にまで、一酸化炭素濃度を低下さ
せることができることが分かった。
【００７２】〔一酸化炭素除去装置の実施形態〕次に、
図２に基づいて、本発明による一酸化炭素除去方法を用
いた一酸化炭素除去装置の実施形態について説明する。
図２は、高分子型燃料電池（図示省略）に供給する燃料
ガスを生成する燃料ガス生成設備のブロック図である。
この燃料ガス生成設備は、脱硫装置１と、改質装置２
と、一酸化炭素変成装置３と、本発明にかかる一酸化炭
素除去装置４とから構成してある。脱硫装置１は、原燃
料供給路５を通じて供給される原燃料ガスとしての天然
ガスを脱硫処理する。改質装置２は、脱硫装置１から脱
硫ガス路６を通じて供給される脱硫原燃料ガスを、水蒸
気路７から供給される水蒸気と改質反応させて、一酸化
炭素を少量含む水素リッチな改質ガスを生成する。一酸
化炭素変成装置３は、改質装置２から改質ガス路８を通
じて送られてくる改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と変
成反応させて、二酸化炭素と水素に転換する。
図２に基づいて、本発明による一酸化炭素除去方法を用
いた一酸化炭素除去装置の実施形態について説明する。
図２は、高分子型燃料電池（図示省略）に供給する燃料
ガスを生成する燃料ガス生成設備のブロック図である。
この燃料ガス生成設備は、脱硫装置１と、改質装置２
と、一酸化炭素変成装置３と、本発明にかかる一酸化炭
素除去装置４とから構成してある。脱硫装置１は、原燃
料供給路５を通じて供給される原燃料ガスとしての天然
ガスを脱硫処理する。改質装置２は、脱硫装置１から脱
硫ガス路６を通じて供給される脱硫原燃料ガスを、水蒸
気路７から供給される水蒸気と改質反応させて、一酸化
炭素を少量含む水素リッチな改質ガスを生成する。一酸
化炭素変成装置３は、改質装置２から改質ガス路８を通
じて送られてくる改質ガス中の一酸化炭素を水蒸気と変
成反応させて、二酸化炭素と水素に転換する。
【００７３】一酸化炭素除去装置４は、銅を主成分とす
る銅系一酸化炭素除去触媒として、例えば、上記の触媒
（１）〜（８）のいずれかを充填して、本発明による一
酸化炭素除去方法により一酸化炭素を除去する銅系触媒
使用ＣＯ除去部４ａと、ルテニウムから成る貴金属系一
酸化炭素除去触媒を充填して、一酸化炭素を酸化反応に
より除去する貴金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂとを、銅
系触媒使用ＣＯ除去部４ａをガス流れ方向の上流側に位
置させた状態で接続して構成してある。
る銅系一酸化炭素除去触媒として、例えば、上記の触媒
（１）〜（８）のいずれかを充填して、本発明による一
酸化炭素除去方法により一酸化炭素を除去する銅系触媒
使用ＣＯ除去部４ａと、ルテニウムから成る貴金属系一
酸化炭素除去触媒を充填して、一酸化炭素を酸化反応に
より除去する貴金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂとを、銅
系触媒使用ＣＯ除去部４ａをガス流れ方向の上流側に位
置させた状態で接続して構成してある。
【００７４】銅系触媒使用ＣＯ除去部４ａには、変成装
置３から処理対象ガス路９を通じて、一酸化炭素変成処
理後の改質ガスが処理対象ガスとして供給され、銅系触
媒使用ＣＯ除去部４ａは、処理対象ガス中の一酸化炭素
を、銅系一酸化炭素除去触媒の触媒作用で、空気路１０
を通じて供給される空気中の酸素により選択的に酸化反
応させて、二酸化炭素に転化する。
置３から処理対象ガス路９を通じて、一酸化炭素変成処
理後の改質ガスが処理対象ガスとして供給され、銅系触
媒使用ＣＯ除去部４ａは、処理対象ガス中の一酸化炭素
を、銅系一酸化炭素除去触媒の触媒作用で、空気路１０
を通じて供給される空気中の酸素により選択的に酸化反
応させて、二酸化炭素に転化する。
【００７５】貴金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂは、銅系
触媒使用ＣＯ除去部４ａから送られてくる処理対象ガス
中の一酸化炭素を、貴金属系一酸化炭素除去触媒の触媒
作用で、空気路１１を通じて供給される空気中の酸素に
より選択的に酸化反応させて、二酸化炭素に転化する。
尚、空気路１０，１１夫々には、処理対象ガスに添加す
る空気の量を調節する比例弁Ｖを設けてある。そして、
一酸化炭素除去装置４からは、燃料ガス路１２を通じ
て、１０ｐｐｍ以下の低一酸化炭素濃度の燃料ガスが、
図示しない高分子型燃料電池に供給される。
触媒使用ＣＯ除去部４ａから送られてくる処理対象ガス
中の一酸化炭素を、貴金属系一酸化炭素除去触媒の触媒
作用で、空気路１１を通じて供給される空気中の酸素に
より選択的に酸化反応させて、二酸化炭素に転化する。
尚、空気路１０，１１夫々には、処理対象ガスに添加す
る空気の量を調節する比例弁Ｖを設けてある。そして、
一酸化炭素除去装置４からは、燃料ガス路１２を通じ
て、１０ｐｐｍ以下の低一酸化炭素濃度の燃料ガスが、
図示しない高分子型燃料電池に供給される。
【００７６】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。 （イ） 銅系一酸化炭素除去触媒に、タングステンに替
えてモリブデンを添加しても、タングステンを添加した
ときと同様に、反応選択性及び触媒活性が向上する。モ
リブデンを添加する場合は、銅とモリブデンの原子比が
１：０．００２〜０．２の範囲となるように添加する
と、添加したモリブデンを効率良く作用させながら、反
応選択性及び触媒活性を向上させる上で好ましい。
る。 （イ） 銅系一酸化炭素除去触媒に、タングステンに替
えてモリブデンを添加しても、タングステンを添加した
ときと同様に、反応選択性及び触媒活性が向上する。モ
リブデンを添加する場合は、銅とモリブデンの原子比が
１：０．００２〜０．２の範囲となるように添加する
と、添加したモリブデンを効率良く作用させながら、反
応選択性及び触媒活性を向上させる上で好ましい。
【００７７】（ロ） 銅系一酸化炭素除去触媒を作製す
る条件は、上記の各実施形態において例示した条件に限
定されるものではない。例えば、原料として用いる酸化
銅の粉末の粒径は、種々に変更可能である。又、酸化銅
の粉末を焼成する温度は、３００°〜７００°Ｃの範囲
で適宜変更可能であり、加熱時間も１時間に限定される
ものではなく、適宜変更可能である。又、ふるいで整粒
する場合の粒径は、上記の実施形態において例示した１
〜２ｍｍの範囲に限定されるものではなく、その範囲よ
りも小さくても、あるいは、大きくても良い。
る条件は、上記の各実施形態において例示した条件に限
定されるものではない。例えば、原料として用いる酸化
銅の粉末の粒径は、種々に変更可能である。又、酸化銅
の粉末を焼成する温度は、３００°〜７００°Ｃの範囲
で適宜変更可能であり、加熱時間も１時間に限定される
ものではなく、適宜変更可能である。又、ふるいで整粒
する場合の粒径は、上記の実施形態において例示した１
〜２ｍｍの範囲に限定されるものではなく、その範囲よ
りも小さくても、あるいは、大きくても良い。
【００７８】（ハ） 上記の各実施形態においては、酸
化銅の粉末を焼成して粒状にしたものを、銅系一酸化炭
素除去触媒として用いる場合について例示した。これに
代えて、銅系一酸化炭素除去触媒として酸化銅を、アル
ミナなどの担体に担持させたり、ペレット状に成形した
り、耐熱性のハニカム状体にウォッシュコートして用い
ても良い。
化銅の粉末を焼成して粒状にしたものを、銅系一酸化炭
素除去触媒として用いる場合について例示した。これに
代えて、銅系一酸化炭素除去触媒として酸化銅を、アル
ミナなどの担体に担持させたり、ペレット状に成形した
り、耐熱性のハニカム状体にウォッシュコートして用い
ても良い。
【００７９】（ニ） 共沈法にて得られた酸化銅（Ｃｕ
Ｏ）及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）を銅系一酸化炭素除去触媒
としても良い。この場合、銅系一酸化炭素除去触媒は以
下のようにして作製する。硝酸銅水溶液と硝酸亜鉛水溶
液を１：１で混合したものを、炭酸ナトリウム水溶液に
少しずつ滴下させて、酸化銅及び酸化亜鉛を沈殿させ
る。この混合沈殿物を洗浄、乾燥し、粉末状の沈殿物を
錠剤に成形した後、空気中で焼成して、触媒を得る。
Ｏ）及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）を銅系一酸化炭素除去触媒
としても良い。この場合、銅系一酸化炭素除去触媒は以
下のようにして作製する。硝酸銅水溶液と硝酸亜鉛水溶
液を１：１で混合したものを、炭酸ナトリウム水溶液に
少しずつ滴下させて、酸化銅及び酸化亜鉛を沈殿させ
る。この混合沈殿物を洗浄、乾燥し、粉末状の沈殿物を
錠剤に成形した後、空気中で焼成して、触媒を得る。
【００８０】（ホ） 銅系一酸化炭素除去触媒の反応温
度は、上記の実施形態において例示した１６０〜３００
°Ｃの範囲に限定されるものではなく、例えば、１６０
°Ｃより低くても、３００°Ｃよりも高くても良いが、
１００〜４００°Ｃの範囲が好ましい。
度は、上記の実施形態において例示した１６０〜３００
°Ｃの範囲に限定されるものではなく、例えば、１６０
°Ｃより低くても、３００°Ｃよりも高くても良いが、
１００〜４００°Ｃの範囲が好ましい。
【００８１】（ヘ） 上記の実施形態においては、一酸
化炭素除去装置４は、銅系触媒使用ＣＯ除去部４ａと貴
金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂとを、銅系触媒使用ＣＯ
除去部４ａを上流側に位置させて、夫々１段ずつ設けて
構成する場合について例示した。一酸化炭素除去装置４
を、上流側の銅系触媒使用ＣＯ除去部４ａと下流側の貴
金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂとにより構成する場合、
一酸化炭素濃度の低下目標に応じて、上流側の銅系触媒
使用ＣＯ除去部４ａを複数段に設けたり、下流側の貴金
属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂを複数段に設けたり、ある
いは、上流側の銅系触媒使用ＣＯ除去部４ａ及び下流側
の貴金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂを夫々複数段に設け
ても良い。又、貴金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂを上流
側に、銅系触媒使用ＣＯ除去部４ａを下流側に位置させ
ても良い。
化炭素除去装置４は、銅系触媒使用ＣＯ除去部４ａと貴
金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂとを、銅系触媒使用ＣＯ
除去部４ａを上流側に位置させて、夫々１段ずつ設けて
構成する場合について例示した。一酸化炭素除去装置４
を、上流側の銅系触媒使用ＣＯ除去部４ａと下流側の貴
金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂとにより構成する場合、
一酸化炭素濃度の低下目標に応じて、上流側の銅系触媒
使用ＣＯ除去部４ａを複数段に設けたり、下流側の貴金
属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂを複数段に設けたり、ある
いは、上流側の銅系触媒使用ＣＯ除去部４ａ及び下流側
の貴金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂを夫々複数段に設け
ても良い。又、貴金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂを上流
側に、銅系触媒使用ＣＯ除去部４ａを下流側に位置させ
ても良い。
【００８２】又、一酸化炭素除去装置４を、銅系触媒使
用ＣＯ除去部４ａのみにて構成しても良い。この場合、
一酸化炭素濃度の低下目標に応じて、銅系触媒使用ＣＯ
除去部４ａの設置段数を設定することができる。
用ＣＯ除去部４ａのみにて構成しても良い。この場合、
一酸化炭素濃度の低下目標に応じて、銅系触媒使用ＣＯ
除去部４ａの設置段数を設定することができる。
【００８３】（ト） 貴金属系一酸化炭素除去触媒を用
いた一酸化炭素除去処理しては、酸化反応によるものと
メタン化反応によるものとを併用すると、一酸化炭素除
去性能を更に向上する上で好ましい。
いた一酸化炭素除去処理しては、酸化反応によるものと
メタン化反応によるものとを併用すると、一酸化炭素除
去性能を更に向上する上で好ましい。
【００８４】（チ） 貴金属系触媒使用ＣＯ除去部４ｂ
は、ルテニウム以外に、白金、ルテニウム、パラジウ
ム、ロジウムのうちの少なくとも一つを含む種々の貴金
属系一酸化炭素除去触媒を充填して構成することができ
る。
は、ルテニウム以外に、白金、ルテニウム、パラジウ
ム、ロジウムのうちの少なくとも一つを含む種々の貴金
属系一酸化炭素除去触媒を充填して構成することができ
る。
【００８５】（リ） 処理対象ガスに添加する酸化剤と
しては、空気、純酸素、酸素富化空気等、種々のものを
用いることができる。 （ヌ） 改質ガスを処理対象ガスとする場合、炭化水素
系の原燃料としては、上記の実施形態において例示した
天然ガス以外に、プロパンガス、ナフサ、灯油や、メタ
ノール等のアルコール類等、種々の原燃料を用いること
ができる。
しては、空気、純酸素、酸素富化空気等、種々のものを
用いることができる。 （ヌ） 改質ガスを処理対象ガスとする場合、炭化水素
系の原燃料としては、上記の実施形態において例示した
天然ガス以外に、プロパンガス、ナフサ、灯油や、メタ
ノール等のアルコール類等、種々の原燃料を用いること
ができる。
【図１】ＣＯ転化率とＯ2 ／ＣＯとの関係を示す図
【図２】本発明の一酸化炭素除去方法を用いた一酸化炭
素除去装置を備えた燃料ガス生成設備のブロック図
素除去装置を備えた燃料ガス生成設備のブロック図
１ 脱硫装置 ２ 改質装置 ３ 一酸化炭素変成装置 ４ 一酸化炭素除去装置 ４ａ 銅系触媒使用ＣＯ除去部 ４ｂ 貴金属系触媒使用ＣＯ除去部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 治 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 Ｆターム(参考） 4G040 EA03 EA06 EB31 4G069 AA04 AA08 AA15 BA01A BB04A BB04B BC02B BC31A BC31B BC35A BC59A BC59B BC60A BC60B CC17 CC32 FB04 FB09 FB30 4H060 AA01 AA04 BB08 BB11 FF02 GG02
Claims (16)
- 【請求項１】 一酸化炭素を含む水素リッチな処理対象
ガス中の一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去方法であ
って、 前記処理対象ガスに酸化剤を添加し、銅を主成分として
含む銅系一酸化炭素除去触媒を用いて一酸化炭素を主に
酸化反応により除去する一酸化炭素除去方法。 - 【請求項２】 前記銅系一酸化炭素除去触媒による一酸
化炭素除去反応を１００〜４００°Ｃの温度範囲で行わ
せる請求項１記載の一酸化炭素除去方法。 - 【請求項３】 前記銅系一酸化炭素除去触媒による一酸
化炭素除去反応を１５０〜３００°Ｃの温度範囲で行わ
せる請求項１記載の一酸化炭素除去方法。 - 【請求項４】 前記銅系一酸化炭素除去触媒に、タング
ステン又はモリブデンを含ませてある請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の一酸化炭素除去方法。 - 【請求項５】 前記銅系一酸化炭素除去触媒中の銅とタ
ングステンの原子比、又は、銅とモリブデンの原子比
が、１：０．００２〜０．２である請求項４記載の一酸
化炭素除去方法。 - 【請求項６】 前記銅系一酸化炭素除去触媒が、酸化銅
の粉末を焼成することにより得られたものである請求項
１〜５のいずれか１項に記載の一酸化炭素除去方法。 - 【請求項７】 前記銅系一酸化炭素除去触媒が、銅化合
物及び亜鉛化合物を用いる共沈法により調製した酸化銅
と酸化亜鉛との混合物を焼成することにより得られたも
のである請求項１〜３のいずれか１項に記載の一酸化炭
素除去方法。 - 【請求項８】 前記銅系一酸化炭素除去触媒が、銅化合
物、亜鉛化合物及びアルミニウム化合物を用いる共沈法
により調製した酸化銅と酸化亜鉛と酸化アルミニウムと
の混合物を焼成することにより得られたものである請求
項１〜３のいずれか１項に記載の一酸化炭素除去方法。 - 【請求項９】 一酸化炭素を含む水素リッチな処理対象
ガス中の一酸化炭素を、請求項１〜８のいずれか１項に
記載の一酸化炭素除去方法を用いて除去し、そのように
一酸化炭素を除去処理した後の前記処理対象ガス中に残
った一酸化炭素を、貴金属系一酸化炭素除去触媒を用い
て除去する一酸化炭素除去方法。 - 【請求項１０】 前記貴金属系一酸化炭素除去触媒を用
いた一酸化炭素の除去処理が、一酸化炭素を酸化反応に
より除去するものである請求項９記載の一酸化炭素除去
方法。 - 【請求項１１】 前記貴金属系一酸化炭素除去触媒が、
Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｒｈのうちの少なくとも一つを含む
ものである請求項９又は１０記載の一酸化炭素除去方
法。 - 【請求項１２】 前記処理対象ガスが、炭化水素系の原
燃料を改質して得られた改質ガスである請求項１〜１１
のいずれか１項に記載の一酸化炭素除去方法。 - 【請求項１３】 前記処理対象ガスが、燃料電池の燃料
ガス用に炭化水素系の原燃料を改質して得られた改質ガ
スである請求項１２記載の一酸化炭素除去方法。 - 【請求項１４】 一酸化炭素を含む水素リッチな処理対
象ガスに酸化剤を添加して、前記処理対象ガス中の一酸
化炭素を主に酸化反応により除去するのに用いる一酸化
炭素除去触媒であって、 酸化銅の粉末を焼成することにより得られる一酸化炭素
除去触媒。 - 【請求項１５】 一酸化炭素を含む水素リッチな処理対
象ガスに酸化剤を添加して、前記処理対象ガス中の一酸
化炭素を主に酸化反応により除去するのに用いる一酸化
炭素除去触媒であって、 銅化合物及び亜鉛化合物を用いる共沈法により調製した
酸化銅と酸化亜鉛との混合物を焼成することにより得ら
れる一酸化炭素除去触媒。 - 【請求項１６】 一酸化炭素を含む水素リッチな処理対
象ガスに酸化剤を添加して、前記処理対象ガス中の一酸
化炭素を主に酸化反応により除去するのに用いる一酸化
炭素除去触媒であって、 銅化合物、亜鉛化合物及びアルミニウム化合物を用いる
共沈法により調製した酸化銅と酸化亜鉛と酸化アルミニ
ウムとの混合物を焼成することにより得られる一酸化炭
素除去触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000033494A JP2001220108A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去触媒 |
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|---|---|---|---|
| JP2000033494A JP2001220108A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去触媒 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2001220108A true JP2001220108A (ja) | 2001-08-14 |
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| JP2000033494A Pending JP2001220108A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去触媒 |
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|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007302533A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料改質装置、燃料電池システム及びｃｏの除去方法 |
| JP2010510879A (ja) * | 2006-12-01 | 2010-04-08 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 物質流からｃｏを除去するための吸着体及びその除去方法 |
| RU2577253C1 (ru) * | 2015-03-25 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Катализатор глубокого окисления |
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| RU2750802C1 (ru) * | 2020-09-25 | 2021-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "РВК. Катализ" (ООО "РВК. Катализ") | Способ приготовления катализатора глубокого окисления и способ каталитического сжигания илового осадка коммунальных очистных сооружений |
| CN114210335A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-22 | 上海复翼环保科技有限公司 | 一种低温抗水抗硫的去除一氧化碳的非贵金属催化剂 |
-
2000
- 2000-02-10 JP JP2000033494A patent/JP2001220108A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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