JP2001252562A - 低温脱硝触媒及び低温脱硝方法 - Google Patents
低温脱硝触媒及び低温脱硝方法Info
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- JP2001252562A JP2001252562A JP2000068077A JP2000068077A JP2001252562A JP 2001252562 A JP2001252562 A JP 2001252562A JP 2000068077 A JP2000068077 A JP 2000068077A JP 2000068077 A JP2000068077 A JP 2000068077A JP 2001252562 A JP2001252562 A JP 2001252562A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 酸化チタン担体に、マンガン化合物、並びに
タングステン化合物、モリブデン化合物及びクロム化合
物の少なくともいずれかを担持させるか、さらにセリウ
ム化合物を担持させてなる低温脱硝触媒。 【効果】 低温で高活性であり、コンパクトな触媒脱硝
システムを構築することができるとともに、地球温暖化
物質であるＮ2 Ｏの副生を抑制することができる。
タングステン化合物、モリブデン化合物及びクロム化合
物の少なくともいずれかを担持させるか、さらにセリウ
ム化合物を担持させてなる低温脱硝触媒。 【効果】 低温で高活性であり、コンパクトな触媒脱硝
システムを構築することができるとともに、地球温暖化
物質であるＮ2 Ｏの副生を抑制することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却排ガス、
その他各種排ガスに含まれる窒素酸化物を１５０℃前後
の低温で、かつＮ2 Ｏ等の副生物を抑制しながら、アン
モニア等の還元剤の共存下で還元・除去する低温脱硝触
媒及びこの触媒を用いる低温脱硝方法に関するものであ
る。
その他各種排ガスに含まれる窒素酸化物を１５０℃前後
の低温で、かつＮ2 Ｏ等の副生物を抑制しながら、アン
モニア等の還元剤の共存下で還元・除去する低温脱硝触
媒及びこの触媒を用いる低温脱硝方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、世界的に環境汚染が問題視されて
おり、汚染防止の対策が種々提案され、同時に廃水、排
ガスの排出基準も見直され検討されている。燃焼排ガス
中には主要な大気汚染物質である窒素酸化物（ＮＯｘ）
が含まれる。ＮＯｘ対策として各種脱硝技術が提案さ
れ、実用化されている。脱硝装置として、現在最も多く
採用されている方式は選択的触媒還元装置（ＳＣＲ）
で、触媒はチタン酸化物担体にバナジウム酸化物を担持
したものが用いられ、共存するアンモニアとの反応によ
りＮＯｘを還元して無害な水と窒素を生成するものであ
る。
おり、汚染防止の対策が種々提案され、同時に廃水、排
ガスの排出基準も見直され検討されている。燃焼排ガス
中には主要な大気汚染物質である窒素酸化物（ＮＯｘ）
が含まれる。ＮＯｘ対策として各種脱硝技術が提案さ
れ、実用化されている。脱硝装置として、現在最も多く
採用されている方式は選択的触媒還元装置（ＳＣＲ）
で、触媒はチタン酸化物担体にバナジウム酸化物を担持
したものが用いられ、共存するアンモニアとの反応によ
りＮＯｘを還元して無害な水と窒素を生成するものであ
る。
【０００３】この従来触媒は、２００〜４００℃の高温
において活性を示すので、適当な脱硝性能を得るために
脱硝触媒装置は２００℃を越える温度で操業されてい
る。そのため、図２に示すように、バグフィルタ等の除
塵設備１０から出てくる、一旦１５０℃程度まで冷却さ
れた排ガスを、排ガス加熱器１２で脱硝装置１４の入口
で２００℃を越える温度、望ましくは２１０℃以上に再
加熱する必要があり、多大な熱エネルギーを消費してい
た。
において活性を示すので、適当な脱硝性能を得るために
脱硝触媒装置は２００℃を越える温度で操業されてい
る。そのため、図２に示すように、バグフィルタ等の除
塵設備１０から出てくる、一旦１５０℃程度まで冷却さ
れた排ガスを、排ガス加熱器１２で脱硝装置１４の入口
で２００℃を越える温度、望ましくは２１０℃以上に再
加熱する必要があり、多大な熱エネルギーを消費してい
た。
【０００４】また、従来、バナジウム系触媒が知られて
いるが、このバナジウム系触媒を用いたシステムで脱硝
装置を２００℃未満で操業した場合、触媒活性が低いた
め大量の触媒が必要となる。また、バナジウム系触媒自
体が高コストである。
いるが、このバナジウム系触媒を用いたシステムで脱硝
装置を２００℃未満で操業した場合、触媒活性が低いた
め大量の触媒が必要となる。また、バナジウム系触媒自
体が高コストである。
【０００５】特開平８−１３１８２８号公報には、二酸
化チタンに酸化マンガンと酸化セリウムを担持させた窒
素酸化物除去用触媒が記載されている。また、特開平９
−１５５１９０号公報には、チタン酸化物を担体とし、
これにマンガンを硝酸塩で混練及び／又は含浸担持し、
焼成した窒素酸化物除去用触媒が記載されている。
化チタンに酸化マンガンと酸化セリウムを担持させた窒
素酸化物除去用触媒が記載されている。また、特開平９
−１５５１９０号公報には、チタン酸化物を担体とし、
これにマンガンを硝酸塩で混練及び／又は含浸担持し、
焼成した窒素酸化物除去用触媒が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これらの公報記載のマ
ンガン系触媒は、１５０℃前後の低温である程度高活性
を示すが、地球温暖化物質であるＮ2 Ｏを副生する特性
があるという問題点がある。
ンガン系触媒は、１５０℃前後の低温である程度高活性
を示すが、地球温暖化物質であるＮ2 Ｏを副生する特性
があるという問題点がある。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
本発明の目的は、２００℃以下、望ましくは１８０℃以
下の低温で、従来の触媒より高活性で、かつＮ2 Ｏの副
生を抑制することができ、しかも低コスト化を図ること
ができる低温脱硝触媒及びこの触媒を用いた低温脱硝方
法を提供することにある。
本発明の目的は、２００℃以下、望ましくは１８０℃以
下の低温で、従来の触媒より高活性で、かつＮ2 Ｏの副
生を抑制することができ、しかも低コスト化を図ること
ができる低温脱硝触媒及びこの触媒を用いた低温脱硝方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の低温脱硝触媒は、酸化チタン担体に、マ
ンガン化合物、並びにタングステン化合物、モリブデン
化合物及びクロム化合物の少なくともいずれかを担持さ
せてなるように構成される。この触媒において、さら
に、セリウム化合物を担持させる場合もある。また、こ
のセリウム化合物を担持させたものに、さらに、銅化合
物及び白金族金属化合物の少なくともいずれかを担持さ
せる場合もある。
めに、本発明の低温脱硝触媒は、酸化チタン担体に、マ
ンガン化合物、並びにタングステン化合物、モリブデン
化合物及びクロム化合物の少なくともいずれかを担持さ
せてなるように構成される。この触媒において、さら
に、セリウム化合物を担持させる場合もある。また、こ
のセリウム化合物を担持させたものに、さらに、銅化合
物及び白金族金属化合物の少なくともいずれかを担持さ
せる場合もある。
【０００９】また、本発明の低温脱硝触媒は、酸化チタ
ン担体に、マンガン化合物、並びに銅化合物及び白金族
金属化合物の少なくともいずれかを担持させてなること
を特徴としている。この触媒において、さらに、セリウ
ム化合物を担持させる場合もある。本願明細書における
「低温」とは、広義には１３０〜２００℃、狭義には１
５０〜１８０℃の範囲を言う。
ン担体に、マンガン化合物、並びに銅化合物及び白金族
金属化合物の少なくともいずれかを担持させてなること
を特徴としている。この触媒において、さらに、セリウ
ム化合物を担持させる場合もある。本願明細書における
「低温」とは、広義には１３０〜２００℃、狭義には１
５０〜１８０℃の範囲を言う。
【００１０】本発明の低温脱硝方法は、上記の低温脱硝
触媒のいずれかを用いた触媒装置に、窒素酸化物を含有
する１３０〜２００℃の排ガスを還元剤とともに導入し
て、排ガス中の窒素酸化物を還元・除去することを特徴
としている。また、本発明の低温脱硝方法は、上記の低
温脱硝触媒のいずれかを用いた触媒装置に、窒素酸化物
を含有する１５０〜１８０℃の排ガスを還元剤とともに
導入して、排ガス中の窒素酸化物を還元・除去すること
を特徴としている。還元剤としてはアンモニア、尿素等
が用いられる。また、触媒は、粒状体、ハニカム形状体
等として充填される。粒状体を充填する場合は、固定層
又は移動層とされる。
触媒のいずれかを用いた触媒装置に、窒素酸化物を含有
する１３０〜２００℃の排ガスを還元剤とともに導入し
て、排ガス中の窒素酸化物を還元・除去することを特徴
としている。また、本発明の低温脱硝方法は、上記の低
温脱硝触媒のいずれかを用いた触媒装置に、窒素酸化物
を含有する１５０〜１８０℃の排ガスを還元剤とともに
導入して、排ガス中の窒素酸化物を還元・除去すること
を特徴としている。還元剤としてはアンモニア、尿素等
が用いられる。また、触媒は、粒状体、ハニカム形状体
等として充填される。粒状体を充填する場合は、固定層
又は移動層とされる。
【００１１】担体としての酸化チタンは硫酸法、気相
法、ゾルゲル法等、一般的な方法により製造される。そ
の比表面積は、好ましくは１０m2／g 以上あればよい。
酸化チタンの比表面積が１０m2／g 未満の場合は充分な
触媒活性が得られない。触媒活性成分のマンガン化合物
は、２価、３価、４価のいずれかのマンガン酸化物、無
機塩酸、有機塩酸を用いて上記酸化チタンに担持され
る。一般的には硝酸マンガンや硫酸マンガンや蓚酸マン
ガンを用いる。担持はスプレー法、浸漬含浸法、混練
法、析出沈殿法、スパッタリング法等の公知の方法で行
われる。例えば、マンガン化合物を水等の可溶溶媒に溶
解し、その溶液中に酸化チタンを浸漬した後、室温〜２
００℃で乾燥し、その後、空気中１００〜６００℃で焼
成してマンガン担持酸化チタンとする。
法、ゾルゲル法等、一般的な方法により製造される。そ
の比表面積は、好ましくは１０m2／g 以上あればよい。
酸化チタンの比表面積が１０m2／g 未満の場合は充分な
触媒活性が得られない。触媒活性成分のマンガン化合物
は、２価、３価、４価のいずれかのマンガン酸化物、無
機塩酸、有機塩酸を用いて上記酸化チタンに担持され
る。一般的には硝酸マンガンや硫酸マンガンや蓚酸マン
ガンを用いる。担持はスプレー法、浸漬含浸法、混練
法、析出沈殿法、スパッタリング法等の公知の方法で行
われる。例えば、マンガン化合物を水等の可溶溶媒に溶
解し、その溶液中に酸化チタンを浸漬した後、室温〜２
００℃で乾燥し、その後、空気中１００〜６００℃で焼
成してマンガン担持酸化チタンとする。
【００１２】上記のように担持したマンガン化合物は最
終的に担体上においては酸化物と推定される。マンガン
担持量はマンガン元素基準で０．１〜３０wt％で、好ま
しくは１〜２０wt％である。担持量が０．１wt％未満で
あれば十分な脱硝性能が得られず、また３０wt％を越え
る場合は触媒の比表面積が低下するため逆効果となり充
分な脱硝性能が得られない。
終的に担体上においては酸化物と推定される。マンガン
担持量はマンガン元素基準で０．１〜３０wt％で、好ま
しくは１〜２０wt％である。担持量が０．１wt％未満で
あれば十分な脱硝性能が得られず、また３０wt％を越え
る場合は触媒の比表面積が低下するため逆効果となり充
分な脱硝性能が得られない。
【００１３】他の触媒活性成分である６Ａ族元素、すな
わちタングステン、モリブデン又は／及びクロムは２
価、３価、４価、５価、６価のいずれかの酸化物、無機
塩酸、有機塩酸を用いて上記酸化チタンに担持される。
一般的には、パラタングステン酸アンモニウム、モリブ
デン酸アンモニウム、硝酸クロムが用いられる。担持は
スプレー法、浸漬含浸法、混練法、析出沈殿法、スパッ
タリング法等の公知の方法で行われる。例えば、タング
ステン化合物を水等の可溶溶媒に溶解し、その溶液中に
酸化チタンを浸漬した後、室温〜２００℃で乾燥し、そ
の後、空気中１００〜６００℃で焼成してタングステン
担持酸化チタンとする。
わちタングステン、モリブデン又は／及びクロムは２
価、３価、４価、５価、６価のいずれかの酸化物、無機
塩酸、有機塩酸を用いて上記酸化チタンに担持される。
一般的には、パラタングステン酸アンモニウム、モリブ
デン酸アンモニウム、硝酸クロムが用いられる。担持は
スプレー法、浸漬含浸法、混練法、析出沈殿法、スパッ
タリング法等の公知の方法で行われる。例えば、タング
ステン化合物を水等の可溶溶媒に溶解し、その溶液中に
酸化チタンを浸漬した後、室温〜２００℃で乾燥し、そ
の後、空気中１００〜６００℃で焼成してタングステン
担持酸化チタンとする。
【００１４】上記のように担持したタングステン化合物
は最終的に担体上においては酸化物と推定される。タン
グステン担持量は元素基準で０．１〜３０wt％で、好ま
しくは１〜２０wt％である。担持量が０．１wt％未満で
あれば十分な脱硝性能、Ｎ2Ｏ抑制効果が得られず、ま
た３０wt％を越える場合は触媒の比表面積が低下するた
め逆効果となり充分な脱硝性能が得られない。
は最終的に担体上においては酸化物と推定される。タン
グステン担持量は元素基準で０．１〜３０wt％で、好ま
しくは１〜２０wt％である。担持量が０．１wt％未満で
あれば十分な脱硝性能、Ｎ2Ｏ抑制効果が得られず、ま
た３０wt％を越える場合は触媒の比表面積が低下するた
め逆効果となり充分な脱硝性能が得られない。
【００１５】他の触媒活性成分であるセリウムは２価、
３価、４価のいずれかの酸化物、無機塩酸、有機塩酸を
用いて上記酸化チタンに担持される。一般的には硝酸セ
リウムが用いられる。担持はスプレー法、浸漬含浸法、
混練法、析出沈殿法、スパッタリング法等の公知の方法
で行われる。例えば、セリウム化合物を水等の可溶溶媒
に溶解し、その溶液中に酸化チタンを浸漬した後、室温
〜２００℃で乾燥し、その後空気中１００〜６００℃で
焼成してセリウム担持酸化チタンとする。
３価、４価のいずれかの酸化物、無機塩酸、有機塩酸を
用いて上記酸化チタンに担持される。一般的には硝酸セ
リウムが用いられる。担持はスプレー法、浸漬含浸法、
混練法、析出沈殿法、スパッタリング法等の公知の方法
で行われる。例えば、セリウム化合物を水等の可溶溶媒
に溶解し、その溶液中に酸化チタンを浸漬した後、室温
〜２００℃で乾燥し、その後空気中１００〜６００℃で
焼成してセリウム担持酸化チタンとする。
【００１６】上記のように担持したタングステン化合物
は最終的に担体上においては酸化物と推定される。セリ
ウム担持量は元素基準で０．１〜３０wt％で、好ましく
は１〜２０wt％である。担持量が０．１wt％未満であれ
ば十分な脱硝性能が得られず、また３０wt％を越える場
合は触媒の比表面積が低下するため逆効果となり充分な
脱硝性能が得られない。
は最終的に担体上においては酸化物と推定される。セリ
ウム担持量は元素基準で０．１〜３０wt％で、好ましく
は１〜２０wt％である。担持量が０．１wt％未満であれ
ば十分な脱硝性能が得られず、また３０wt％を越える場
合は触媒の比表面積が低下するため逆効果となり充分な
脱硝性能が得られない。
【００１７】上記の触媒成分の他に、さらに触媒成分と
して銅化合物、又は／及び白金族金属化合物、即ちルテ
ニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウ
ム、白金の化合物を担持することができる。銅化合物は
１価、２価いずれかの銅の酸化物、無機酸、有機酸を用
いて上記酸化チタンに担持される。一般的には、硝酸銅
が用いられる。担持はスプレー法、浸漬含浸法、混練
法、析出沈殿法、スパッタリング法等の公知の方法で行
われる。例えば、銅化合物を水等の可溶溶媒に溶解し、
その溶液中に酸化チタンを浸漬した後、室温〜２００℃
で乾燥し、その後、空気中１００〜６００℃で焼成して
銅担持酸化チタンとする。上記のように担持した銅化合
物は最終的に担体上においては酸化物と推定される。銅
担持量は元素基準で０．０００１〜３０wt％で、好まし
くは０．０１〜２０wt％である。担持量が０．０００１
wt％未満であれば十分な脱硝性能効果が得られず、また
３０wt％を越える場合は触媒の比表面積が低下するため
逆効果となり充分な脱硝性能が得られない。
して銅化合物、又は／及び白金族金属化合物、即ちルテ
ニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウ
ム、白金の化合物を担持することができる。銅化合物は
１価、２価いずれかの銅の酸化物、無機酸、有機酸を用
いて上記酸化チタンに担持される。一般的には、硝酸銅
が用いられる。担持はスプレー法、浸漬含浸法、混練
法、析出沈殿法、スパッタリング法等の公知の方法で行
われる。例えば、銅化合物を水等の可溶溶媒に溶解し、
その溶液中に酸化チタンを浸漬した後、室温〜２００℃
で乾燥し、その後、空気中１００〜６００℃で焼成して
銅担持酸化チタンとする。上記のように担持した銅化合
物は最終的に担体上においては酸化物と推定される。銅
担持量は元素基準で０．０００１〜３０wt％で、好まし
くは０．０１〜２０wt％である。担持量が０．０００１
wt％未満であれば十分な脱硝性能効果が得られず、また
３０wt％を越える場合は触媒の比表面積が低下するため
逆効果となり充分な脱硝性能が得られない。
【００１８】白金族金属（元素）化合物は各種価数の酸
化物、無機酸、有機酸を用いて上記酸化チタンに担持さ
れる。一般的には、硝酸銅が用いられる。担持はスプレ
ー法、浸漬含浸法、混練法、析出沈殿法、スパッタリン
グ法等の公知の方法で行われる。例えば、白金化合物を
水等の可溶溶媒に溶解させ、その溶液中に酸化チタンを
浸漬した後、室温〜２００℃で乾燥し、その後、空気中
１００〜６００℃で焼成して白金担持酸化チタンとす
る。白金担持量は元素基準で０．０００１〜３０wt％
で、好ましくは０．０１〜２０wt％である。担持量が
０．０００１wt％未満であれば十分な脱硝性能効果が得
られず、また３０wt％を越える場合は触媒の比表面積が
低下するため逆効果となり充分な脱硝性能が得られな
い。以上の各化合物の担持の順序はいずれでもよく、ま
た同時に担持してもよい。
化物、無機酸、有機酸を用いて上記酸化チタンに担持さ
れる。一般的には、硝酸銅が用いられる。担持はスプレ
ー法、浸漬含浸法、混練法、析出沈殿法、スパッタリン
グ法等の公知の方法で行われる。例えば、白金化合物を
水等の可溶溶媒に溶解させ、その溶液中に酸化チタンを
浸漬した後、室温〜２００℃で乾燥し、その後、空気中
１００〜６００℃で焼成して白金担持酸化チタンとす
る。白金担持量は元素基準で０．０００１〜３０wt％
で、好ましくは０．０１〜２０wt％である。担持量が
０．０００１wt％未満であれば十分な脱硝性能効果が得
られず、また３０wt％を越える場合は触媒の比表面積が
低下するため逆効果となり充分な脱硝性能が得られな
い。以上の各化合物の担持の順序はいずれでもよく、ま
た同時に担持してもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図１は本発明の実施の第１形態による低温
脱硝方法を実施する装置を示している。排ガス、例えば
ごみ焼却場からの排ガスが減温装置（図示略）で減温さ
れてバグフィルタ２０に導入される。この場合、バグフ
ィルタの耐用温度以下とするために、排ガス温度は２０
０℃以下、望ましくは１８０℃以下とされる。
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図１は本発明の実施の第１形態による低温
脱硝方法を実施する装置を示している。排ガス、例えば
ごみ焼却場からの排ガスが減温装置（図示略）で減温さ
れてバグフィルタ２０に導入される。この場合、バグフ
ィルタの耐用温度以下とするために、排ガス温度は２０
０℃以下、望ましくは１８０℃以下とされる。
【００２０】バグフィルタ２０の直前で、排ガスに活性
炭、消石灰（又は生石灰）等の薬剤が添加され、活性炭
でダイオキシン類が、消石灰（又は生石灰）でＨＣｌ、
ＳＯｘ等の酸性成分が除去される。バグフィルタ２０を
出た２００℃以下、望ましくは１８０℃以下、例えば１
５０℃の排ガスは、還元剤、例えばアンモニアととも
に、そのまま脱硝装置２２に導入され、排ガス中のＮＯ
ｘ、ＮＨ3 、Ｏ2 が反応してＨ2 Ｏ、Ｎ2 に還元され無
害化される。このように、本実施形態においては、図２
に示すような従来必要としていた排ガス加熱器１２が不
要になるので、熱エネルギーの少ない脱硝プロセスを構
築することができる。
炭、消石灰（又は生石灰）等の薬剤が添加され、活性炭
でダイオキシン類が、消石灰（又は生石灰）でＨＣｌ、
ＳＯｘ等の酸性成分が除去される。バグフィルタ２０を
出た２００℃以下、望ましくは１８０℃以下、例えば１
５０℃の排ガスは、還元剤、例えばアンモニアととも
に、そのまま脱硝装置２２に導入され、排ガス中のＮＯ
ｘ、ＮＨ3 、Ｏ2 が反応してＨ2 Ｏ、Ｎ2 に還元され無
害化される。このように、本実施形態においては、図２
に示すような従来必要としていた排ガス加熱器１２が不
要になるので、熱エネルギーの少ない脱硝プロセスを構
築することができる。
【００２１】脱硝装置２２には、本発明の低温脱硝触媒
が粒状又はハニカム状等で充填されている。粒状体の充
填の場合は、固定層でも移動層でもよい。脱硝装置２２
へ導入される排ガスの温度は、下限が１３０℃、望まし
くは１５０℃、上限は２００℃、望ましくは１８０℃で
ある。排ガス温度が下限値未満であると触媒の活性が低
くなり、一方、排ガス温度が上限を越えるとバグフィル
タ２０が損焼するので好ましくない。なお、バグフィル
タ２０において、排ガス温度は、若干降下するが、本実
施形態では温度降下分は無視して説明している。
が粒状又はハニカム状等で充填されている。粒状体の充
填の場合は、固定層でも移動層でもよい。脱硝装置２２
へ導入される排ガスの温度は、下限が１３０℃、望まし
くは１５０℃、上限は２００℃、望ましくは１８０℃で
ある。排ガス温度が下限値未満であると触媒の活性が低
くなり、一方、排ガス温度が上限を越えるとバグフィル
タ２０が損焼するので好ましくない。なお、バグフィル
タ２０において、排ガス温度は、若干降下するが、本実
施形態では温度降下分は無視して説明している。
【００２２】
【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴とするところをより一層明確にする。 比較例１ ４．６g （以下、同じ担持量）のメタバナジン酸アンモ
ニウム（ＮＨ4 ＶＯ3、以下同じバナジウム化合物を使
用）を蓚酸で還元してバナジウムイオン水溶液を調製
し、３８g の酸化チタン（日本アエロジル製、商品名Ｐ
−２５、以下同じ酸化チタンを使用）と混練した。次い
で混練物を１１０℃の乾燥器内で一晩乾燥させた後に、
破砕して２〜３mm径に整粒した。次いでこれを電気炉で
空気中４００℃下で３時間焼成した（乾燥、整粒、焼成
条件は以下同じ）。
徴とするところをより一層明確にする。 比較例１ ４．６g （以下、同じ担持量）のメタバナジン酸アンモ
ニウム（ＮＨ4 ＶＯ3、以下同じバナジウム化合物を使
用）を蓚酸で還元してバナジウムイオン水溶液を調製
し、３８g の酸化チタン（日本アエロジル製、商品名Ｐ
−２５、以下同じ酸化チタンを使用）と混練した。次い
で混練物を１１０℃の乾燥器内で一晩乾燥させた後に、
破砕して２〜３mm径に整粒した。次いでこれを電気炉で
空気中４００℃下で３時間焼成した（乾燥、整粒、焼成
条件は以下同じ）。
【００２３】比較例２ メタバナジン酸アンモニウムと５．７g のタングステン
酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）10Ｗ12Ｏ41・５Ｈ2 Ｏ＝３
１３２．５２、以下同じタングステン化合物を使用）を
蓚酸で還元してバナジウム及びタングステンイオン水溶
液を調製し、３４g の酸化チタンと混練し、乾燥、整
粒、焼成した。
酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）10Ｗ12Ｏ41・５Ｈ2 Ｏ＝３
１３２．５２、以下同じタングステン化合物を使用）を
蓚酸で還元してバナジウム及びタングステンイオン水溶
液を調製し、３４g の酸化チタンと混練し、乾燥、整
粒、焼成した。
【００２４】比較例３ メタバナジン酸アンモニウムと５．７g のタングステン
酸アンモニウムを蓚酸で還元してバナジウム及びタング
ステンイオン水溶液を調製した。この水溶液及び０．２
g のコロイダルシリカ（日産化学製、スノーテックス４
０）を３４g の酸化チタンと混練し、乾燥、整粒、焼成
した。
酸アンモニウムを蓚酸で還元してバナジウム及びタング
ステンイオン水溶液を調製した。この水溶液及び０．２
g のコロイダルシリカ（日産化学製、スノーテックス４
０）を３４g の酸化チタンと混練し、乾燥、整粒、焼成
した。
【００２５】比較例４ ２６．１g の硝酸マンガン６水和物（Ｍｎ（ＮＯ）3 ・
６Ｈ2 Ｏ、以下同じマンガン化合物を使用）を蒸留水に
溶解し、４５g の酸化チタンに加え、混練し、乾燥、整
粒、焼成した。
６Ｈ2 Ｏ、以下同じマンガン化合物を使用）を蒸留水に
溶解し、４５g の酸化チタンに加え、混練し、乾燥、整
粒、焼成した。
【００２６】比較例５ 硝酸マンガン６水和物及び１５．５g の硝酸セリウム６
水和物（Ｃｅ（ＮＯ3）・６Ｈ2 Ｏ）を蒸留水に溶解
し、４０g の酸化チタンに加え、混練し、乾燥、整粒、
焼成した。
水和物（Ｃｅ（ＮＯ3）・６Ｈ2 Ｏ）を蒸留水に溶解
し、４０g の酸化チタンに加え、混練し、乾燥、整粒、
焼成した。
【００２７】実施例１ 硝酸マンガン６水和物を蒸留水に溶解し、またタングス
テン酸アンモニウムを７．１g 蒸留水に溶解した。次い
でこれらを同時に４０g の酸化チタンに加え、混練し
た。これを１１０℃の乾燥器内で一晩乾燥させた後に、
破砕して２〜３mm径に整粒した。次いでこれを電気炉で
空気中３００℃下で３時間焼成した（乾燥、整粒、焼成
条件は以下同じ）。
テン酸アンモニウムを７．１g 蒸留水に溶解した。次い
でこれらを同時に４０g の酸化チタンに加え、混練し
た。これを１１０℃の乾燥器内で一晩乾燥させた後に、
破砕して２〜３mm径に整粒した。次いでこれを電気炉で
空気中３００℃下で３時間焼成した（乾燥、整粒、焼成
条件は以下同じ）。
【００２８】実施例２ 硝酸マンガン６水和物を蒸留水に溶解し、またモリブデ
ン酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24・４Ｈ2 Ｏ
＝１２３５．８６）を６４．４g 蒸留水に溶解した。次
いでこれらを同時に４０g の酸化チタンに加え、混練
し、乾燥、整粒、焼成した。
ン酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24・４Ｈ2 Ｏ
＝１２３５．８６）を６４．４g 蒸留水に溶解した。次
いでこれらを同時に４０g の酸化チタンに加え、混練
し、乾燥、整粒、焼成した。
【００２９】実施例３ 硝酸マンガン６水和物を蒸留水に溶解し、また硝酸クロ
ム９水和物（Ｃｒ（ＮＯ3 ）3 ・９Ｈ2 Ｏ＝４００．１
５）を３８．５g 蒸留水に溶解した。この水溶液を４０
g の酸化チタンに加え、混練し、乾燥、整粒、焼成し
た。
ム９水和物（Ｃｒ（ＮＯ3 ）3 ・９Ｈ2 Ｏ＝４００．１
５）を３８．５g 蒸留水に溶解した。この水溶液を４０
g の酸化チタンに加え、混練し、乾燥、整粒、焼成し
た。
【００３０】実施例４ 硝酸マンガン６水和物を蒸留水に溶解し、また硝酸銅３
水和物（Ｃｕ（ＮＯ3）2 ・３Ｈ2 Ｏ＝２４１．６０）
を１９g 蒸留水に溶解した。この水溶液を４０g の酸化
チタンに加え、混練し、乾燥、整粒、焼成した。
水和物（Ｃｕ（ＮＯ3）2 ・３Ｈ2 Ｏ＝２４１．６０）
を１９g 蒸留水に溶解した。この水溶液を４０g の酸化
チタンに加え、混練し、乾燥、整粒、焼成した。
【００３１】実施例５ 硝酸マンガン６水和物を蒸留水に溶解し、また塩化白金
酸（Ｈ2 ＰｔＣｌ6 ・Ｈ2 Ｏ＝５１７．９０）を１．３
g 蒸留水に溶解した。この水溶液を４４．５gの酸化チ
タンに加え、混練し、乾燥、整粒、焼成した。
酸（Ｈ2 ＰｔＣｌ6 ・Ｈ2 Ｏ＝５１７．９０）を１．３
g 蒸留水に溶解した。この水溶液を４４．５gの酸化チ
タンに加え、混練し、乾燥、整粒、焼成した。
【００３２】実施例６ 硝酸マンガン６水和物を蒸留水に溶解し、また硝酸パラ
ジウム（Ｐｄ（ＮＯ3）2 ＝２３０．４３）を１．１g
蒸留水に溶解した。この水溶液を４４．５g の酸化チタ
ンに加え、混練し、乾燥、整粒、焼成した。
ジウム（Ｐｄ（ＮＯ3）2 ＝２３０．４３）を１．１g
蒸留水に溶解した。この水溶液を４４．５g の酸化チタ
ンに加え、混練し、乾燥、整粒、焼成した。
【００３３】実施例７ 硝酸マンガン６水和物を蒸留水に溶解し、また塩化ルテ
ニウム（ＲｕＣｌ3 ＝２０７．４３）を１g 蒸留水に溶
解した。この水溶液を４４．５g の酸化チタンに加え、
混練し、乾燥、整粒、焼成した。
ニウム（ＲｕＣｌ3 ＝２０７．４３）を１g 蒸留水に溶
解した。この水溶液を４４．５g の酸化チタンに加え、
混練し、乾燥、整粒、焼成した。
【００３４】実施例８ 硝酸マンガン６水和物を蒸留水に溶解し、また塩化ロジ
ウム３水和物（ＲｈＣｌ3 ・３Ｈ2 Ｏ）を１g 蒸留水に
溶解した。この水溶液を４４．５g の酸化チタンに加
え、混練し、乾燥、整粒、焼成した。
ウム３水和物（ＲｈＣｌ3 ・３Ｈ2 Ｏ）を１g 蒸留水に
溶解した。この水溶液を４４．５g の酸化チタンに加
え、混練し、乾燥、整粒、焼成した。
【００３５】実施例９ 硝酸マンガン６水和物を蒸留水に溶解し、また塩化イリ
ジウム（ＩｒＣｌ3 ）を０．８g 蒸留水に溶解した。こ
の水溶液を４４．５g の酸化チタンに加え、混練し、乾
燥、整粒、焼成した。
ジウム（ＩｒＣｌ3 ）を０．８g 蒸留水に溶解した。こ
の水溶液を４４．５g の酸化チタンに加え、混練し、乾
燥、整粒、焼成した。
【００３６】実施例１０〜２０ 以下各々、マンガン、タングステン、モリブデン、クロ
ム、銅、白金、セリウムの各元素を比較例５〜実施例５
と同じ化合物、担持量により水溶液を調製し、各元素が
上記の例と同じ担持率となるように調整した量の酸化チ
タンと混練し、乾燥、整粒、焼成した結果、表１に示す
成分を含む触媒を得た。なお、「調整した量の酸化チタ
ン」とは、担持する元素が増える分、酸化チタンを減ら
し、触媒全体中のマンガン等の割合を一定にするように
した場合の酸化チタンのことである。また、比較例１〜
５、実施例１〜９の触媒成分も表１に示している。
ム、銅、白金、セリウムの各元素を比較例５〜実施例５
と同じ化合物、担持量により水溶液を調製し、各元素が
上記の例と同じ担持率となるように調整した量の酸化チ
タンと混練し、乾燥、整粒、焼成した結果、表１に示す
成分を含む触媒を得た。なお、「調整した量の酸化チタ
ン」とは、担持する元素が増える分、酸化チタンを減ら
し、触媒全体中のマンガン等の割合を一定にするように
した場合の酸化チタンのことである。また、比較例１〜
５、実施例１〜９の触媒成分も表１に示している。
【００３７】
【表１】
【００３８】実施例２１ 実施例１〜２０及び比較例１〜５の触媒１０mlを各々、
反応器に充填し反応器の入口と出口で検出されるＮＯｘ
濃度を測定した。測定条件は温度１５０℃、ＳＶ６７０
０（１／h ）、ガス組成ＮＯｘ１００ppm 、アンモニア
１１０ppm 、酸素１０％、水１５％、窒素Ｂａｌａｎｃ
ｅとした。なお脱硝率は以下のように定義した。結果を
表１に示す。 脱硝率（％）＝（入口ＮＯｘ濃度（ppm ）−出口ＮＯｘ
濃度（ppm ））／入口ＮＯｘ濃度（ppm ）×１００
反応器に充填し反応器の入口と出口で検出されるＮＯｘ
濃度を測定した。測定条件は温度１５０℃、ＳＶ６７０
０（１／h ）、ガス組成ＮＯｘ１００ppm 、アンモニア
１１０ppm 、酸素１０％、水１５％、窒素Ｂａｌａｎｃ
ｅとした。なお脱硝率は以下のように定義した。結果を
表１に示す。 脱硝率（％）＝（入口ＮＯｘ濃度（ppm ）−出口ＮＯｘ
濃度（ppm ））／入口ＮＯｘ濃度（ppm ）×１００
【００３９】表１に示す各種脱硝触媒の性能の結果か
ら、実施例１〜３より、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒを添加すること
で、Ｍｎ系触媒の活性を維持しながら、Ｎ2 Ｏの副生が
抑えられることがわかる。実施例４〜９より、Ｃｕ〜Ｉ
ｒを添加した触媒は活性が向上することが分かる。実施
例１０〜１４より、Ｃｅを添加した触媒は実施例１〜５
と比べると、活性が向上している。実施例１５〜１６よ
り、Ｗを添加した触媒は実施例４、５と比べると副生Ｎ
2 Ｏが抑制されている。実施例１７〜２０は活性が最も
高く、副生するＮ2 Ｏも比較的少ないということがわか
る。
ら、実施例１〜３より、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒを添加すること
で、Ｍｎ系触媒の活性を維持しながら、Ｎ2 Ｏの副生が
抑えられることがわかる。実施例４〜９より、Ｃｕ〜Ｉ
ｒを添加した触媒は活性が向上することが分かる。実施
例１０〜１４より、Ｃｅを添加した触媒は実施例１〜５
と比べると、活性が向上している。実施例１５〜１６よ
り、Ｗを添加した触媒は実施例４、５と比べると副生Ｎ
2 Ｏが抑制されている。実施例１７〜２０は活性が最も
高く、副生するＮ2 Ｏも比較的少ないということがわか
る。
【００４０】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 本発明の触媒は、２００℃以下、望ましくは１
８０℃以下の低温で、従来の触媒より高活性であり、コ
ンパクトな触媒脱硝システム構築することができ、かつ
熱ロスを少なくすることができる。 （２） 地球温暖化物質であるＮ2 Ｏの副生を抑制する
ことができる。 （３） 主活性成分をマンガンにすることで、従来のバ
ナジウム系触媒よりも低コストな触媒を得ることができ
る。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 本発明の触媒は、２００℃以下、望ましくは１
８０℃以下の低温で、従来の触媒より高活性であり、コ
ンパクトな触媒脱硝システム構築することができ、かつ
熱ロスを少なくすることができる。 （２） 地球温暖化物質であるＮ2 Ｏの副生を抑制する
ことができる。 （３） 主活性成分をマンガンにすることで、従来のバ
ナジウム系触媒よりも低コストな触媒を得ることができ
る。
【図１】本発明の実施の第１形態による低温脱硝方法を
実施する装置を示す系統的概略構成図である。
実施する装置を示す系統的概略構成図である。
【図２】従来の脱硝方法を実施する装置の一例を示す系
統的概略構成図である。
統的概略構成図である。
１０ 除塵設備 １２ 排ガス加熱器 １４、２２ 脱硝装置 ２０ バグフィルタ
フロントページの続き (72)発明者 梶畠 賀敬 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 洲河 誠一 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 尾崎 弘憲 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川 崎重工業株式会社神戸本社内 Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AB02 AC04 BA07X BA07Y BA19X BA19Y BA25X BA25Y BA26X BA26Y BA27X BA27Y BA28X BA28Y BA30X BA31X BA32X BA33X BA35X BA41X BA42X 4G069 AA01 AA03 AA15 BA04A BA04B BB06B BC31A BC31B BC43A BC43B BC50A BC50B BC58A BC58B BC59A BC59B BC60A BC62A BC62B BC69A BC70B BC71B BC72B BC74B BC75B CA02 CA03 CA08 CA13
Claims (7)
- 【請求項１】 酸化チタン担体に、マンガン化合物、並
びにタングステン化合物、モリブデン化合物及びクロム
化合物の少なくともいずれかを担持させてなることを特
徴とする低温脱硝触媒。 - 【請求項２】 酸化チタン担体に、マンガン化合物、並
びに銅化合物及び白金族金属化合物の少なくともいずれ
かを担持させてなることを特徴とする低温脱硝触媒。 - 【請求項３】 さらに、セリウム化合物を担持させた請
求項１記載の低温脱硝触媒。 - 【請求項４】 さらに、セリウム化合物を担持させた請
求項２記載の低温脱硝触媒。 - 【請求項５】 さらに、銅化合物及び白金族金属化合物
の少なくともいずれかを担持させた請求項３記載の低温
脱硝触媒。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の低温脱
硝触媒を用いた触媒装置に、窒素酸化物を含有する１３
０〜２００℃の排ガスを還元剤とともに導入して、排ガ
ス中の窒素酸化物を還元・除去することを特徴とする低
温脱硝方法。 - 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかに記載の低温脱
硝触媒を用いた触媒装置に、窒素酸化物を含有する１５
０〜１８０℃の排ガスを還元剤とともに導入して、排ガ
ス中の窒素酸化物を還元・除去することを特徴とする低
温脱硝方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000068077A JP3474514B2 (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 低温脱硝触媒及び低温脱硝方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000068077A JP3474514B2 (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 低温脱硝触媒及び低温脱硝方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001252562A true JP2001252562A (ja) | 2001-09-18 |
| JP3474514B2 JP3474514B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP3474514B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010142688A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Tayca Corp | 窒素酸化物選択的接触還元用触媒 |
| KR101367023B1 (ko) * | 2012-03-20 | 2014-02-25 | 이상문 | 질소산화물 제거용 망간/티타니아 촉매와, 그 제조방법 및 이를 이용하여 질소산화물을 제거하는 방법 |
| CN105727985A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-07-06 | 中国建筑材料科学研究总院 | 蜂窝整体式低温脱硝催化剂及其制备方法 |
| KR101891233B1 (ko) * | 2015-08-20 | 2018-08-28 | 주식회사 에코프로 | 구조체의 표면에 형성된 촉매층을 포함하는 질소산화물 제거용 촉매, 이의 제조방법 및 용도 |
| CN111495186A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-08-07 | 北京赛博宇科技发展有限公司 | 一种热轧钢蓄热式加热炉烟气换热升温脱硫脱硝系统 |
| CN112495372A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-16 | 华南理工大学 | W-Mn双金属氧化物复合型脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105214679B (zh) * | 2015-08-17 | 2018-08-21 | 中国石油大学(北京) | 一种抗水抗硫型烟气脱硝粉体催化剂、制备方法及其用途 |
| CN105080566A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-11-25 | 中国石油大学(北京) | 一种烟气脱硝粉体催化剂、制备方法及其用途 |
-
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- 2000-03-13 JP JP2000068077A patent/JP3474514B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN112495372A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-16 | 华南理工大学 | W-Mn双金属氧化物复合型脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
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