JP2001269576A - 耐摩耗性触媒 - Google Patents
耐摩耗性触媒Info
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性に優れ、例えば、ダストを含む排ガ
スの脱硝処理に使用するのに好適な耐摩耗性触媒を提供
する。 【解決手段】 ガス流れ方向に貫通口を有する触媒にお
いて、そのガス入口側部の細孔を閉塞率１〜３５％の範
囲内で閉塞させる。
スの脱硝処理に使用するのに好適な耐摩耗性触媒を提供
する。 【解決手段】 ガス流れ方向に貫通口を有する触媒にお
いて、そのガス入口側部の細孔を閉塞率１〜３５％の範
囲内で閉塞させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は耐摩耗性触媒に関
し、詳しくは耐摩耗性に優れ、例えば、ダストを含む排
ガスの脱硝処理に使用するのに好適な触媒に関する。
し、詳しくは耐摩耗性に優れ、例えば、ダストを含む排
ガスの脱硝処理に使用するのに好適な触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、事業用発電設備をはじめとする各
種産業分野ではボイラーやエンジンなどが動力源として
広く使用されており、これらを稼動させるため一般に石
炭、石油、ガスなどが燃料として用いられている。しか
し、化石燃料を燃焼した際に発生する多量の燃焼ガス中
には大気汚染原因となる窒素酸化物が含まれており、燃
焼後ガスを大気中に排出するためには環境への影響、周
辺住人への健康被害を考慮し、排ガス中の窒素酸化物を
排煙脱硝処理装置で除去し無害化した後、大気中に排出
する必要がある。これら排ガス中の窒素酸化物の排煙脱
硝処理装置としては、例えば、チタンとケイ素とからな
る複合酸化物または二酸化チタンなどのチタン化合物を
含む、板状またはハニカム状の脱硝用触媒を排ガス煙道
に設置し、脱硝用触媒の上流煙道部から排ガス中にアン
モニア、尿素などの還元性ガスを添加した後、脱硝用触
媒に通過させ窒素酸化物を水と窒素とに無害化する脱硝
処理装置が一般的に用いられている。また、廃棄物を焼
却した排ガスなどの処理では、ダイオキシン類や有機化
合物の除去や脱硝、脱臭のための触媒を用いる場合も多
い。
種産業分野ではボイラーやエンジンなどが動力源として
広く使用されており、これらを稼動させるため一般に石
炭、石油、ガスなどが燃料として用いられている。しか
し、化石燃料を燃焼した際に発生する多量の燃焼ガス中
には大気汚染原因となる窒素酸化物が含まれており、燃
焼後ガスを大気中に排出するためには環境への影響、周
辺住人への健康被害を考慮し、排ガス中の窒素酸化物を
排煙脱硝処理装置で除去し無害化した後、大気中に排出
する必要がある。これら排ガス中の窒素酸化物の排煙脱
硝処理装置としては、例えば、チタンとケイ素とからな
る複合酸化物または二酸化チタンなどのチタン化合物を
含む、板状またはハニカム状の脱硝用触媒を排ガス煙道
に設置し、脱硝用触媒の上流煙道部から排ガス中にアン
モニア、尿素などの還元性ガスを添加した後、脱硝用触
媒に通過させ窒素酸化物を水と窒素とに無害化する脱硝
処理装置が一般的に用いられている。また、廃棄物を焼
却した排ガスなどの処理では、ダイオキシン類や有機化
合物の除去や脱硝、脱臭のための触媒を用いる場合も多
い。
【０００３】しかし、例えば燃料として石炭を使用する
石炭焚きボイラでは、発生する排ガス中にフライアッシ
ュなどのダスト成分が高濃度で含まれているため、この
排ガスが触媒を通過する時にダスト成分と触媒とが接触
して触媒が削られる、いわゆる摩耗現象が発生し、特に
ダストとの衝突が激しい排ガス入口側端面では触媒摩耗
が大きいことが広く知られている。
石炭焚きボイラでは、発生する排ガス中にフライアッシ
ュなどのダスト成分が高濃度で含まれているため、この
排ガスが触媒を通過する時にダスト成分と触媒とが接触
して触媒が削られる、いわゆる摩耗現象が発生し、特に
ダストとの衝突が激しい排ガス入口側端面では触媒摩耗
が大きいことが広く知られている。
【０００４】このような排ガス中のダストによる触媒摩
耗の対応策として、水ガラスなどのガラス、あるいは釉
による触媒表面の被覆方法が提案されている（特公昭５
７−２６８２０号公報）。しかし、水ガラスなどのガラ
ス質を用いて触媒表層を被覆する方法では、ガラス質被
覆後の熱処理で発生する水蒸気などにより被覆層が破壊
され、また強度向上のため被覆層を厚くすると加熱時に
被覆層の熱収縮・膨張が起こり、歪が破壊してしまうな
どの問題が発生する。さらに、これらガラス質被覆処理
した触媒を高濃度ダスト条件で暴露した場合、しばらく
暴露を継続するとダストによりガラス質被覆層が摩耗し
て未処理部分が露出し、その後露出部分を中心に局部的
な摩耗が発生することから、十分な耐摩耗強度は得られ
なかった。
耗の対応策として、水ガラスなどのガラス、あるいは釉
による触媒表面の被覆方法が提案されている（特公昭５
７−２６８２０号公報）。しかし、水ガラスなどのガラ
ス質を用いて触媒表層を被覆する方法では、ガラス質被
覆後の熱処理で発生する水蒸気などにより被覆層が破壊
され、また強度向上のため被覆層を厚くすると加熱時に
被覆層の熱収縮・膨張が起こり、歪が破壊してしまうな
どの問題が発生する。さらに、これらガラス質被覆処理
した触媒を高濃度ダスト条件で暴露した場合、しばらく
暴露を継続するとダストによりガラス質被覆層が摩耗し
て未処理部分が露出し、その後露出部分を中心に局部的
な摩耗が発生することから、十分な耐摩耗強度は得られ
なかった。
【０００５】また、上記方法の改良法として、触媒に予
め金属酸化物を担持し、後から被覆するケイ酸ナトリウ
ムなどのガラス質と触媒との反応を抑制する方法が提案
されている（特開平１１−５７４８９号公報）。しか
し、この方法は製造工程が更に複雑となり量産技術とし
ては適当とはいえない。
め金属酸化物を担持し、後から被覆するケイ酸ナトリウ
ムなどのガラス質と触媒との反応を抑制する方法が提案
されている（特開平１１−５７４８９号公報）。しか
し、この方法は製造工程が更に複雑となり量産技術とし
ては適当とはいえない。
【０００６】また、耐摩耗強度向上方法として、シリカ
ゲルなどの水溶性コロイド溶液による被覆方法も提案さ
れている。この方法はコロイド溶液中の無機微粒子が触
媒細孔内部表面まで侵入して細孔表面を被覆するため、
ガラス質被覆方法に比べ局部的な摩耗現象は発生しにく
い。しかし、触媒細孔に侵入し細孔表面を被覆する無機
微粒子量が少ないと目的とする効果が得られないため、
無機微粒子を多くするためシリカなどの高濃度に含有さ
れたコロイド溶液にて処理しても、一定量以上の無機微
粒子は細孔表面に被覆できず触媒表面に残存し、これが
被覆層の剥離や被覆層のムラなどの原因となりかえって
耐摩耗強度が低下する。
ゲルなどの水溶性コロイド溶液による被覆方法も提案さ
れている。この方法はコロイド溶液中の無機微粒子が触
媒細孔内部表面まで侵入して細孔表面を被覆するため、
ガラス質被覆方法に比べ局部的な摩耗現象は発生しにく
い。しかし、触媒細孔に侵入し細孔表面を被覆する無機
微粒子量が少ないと目的とする効果が得られないため、
無機微粒子を多くするためシリカなどの高濃度に含有さ
れたコロイド溶液にて処理しても、一定量以上の無機微
粒子は細孔表面に被覆できず触媒表面に残存し、これが
被覆層の剥離や被覆層のムラなどの原因となりかえって
耐摩耗強度が低下する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐摩
耗性に優れ、例えば、ダストを含む排ガスの脱硝処理に
使用するのに好適な耐摩耗性触媒を提供することにあ
る。
耗性に優れ、例えば、ダストを含む排ガスの脱硝処理に
使用するのに好適な耐摩耗性触媒を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らの研究によれ
ば、ガス流れ方向に貫通口を有する触媒において、その
ガス入口側部の細孔を閉塞率１〜３５％の範囲内で閉塞
させることにより、上記課題を解決できることがわかっ
た。本発明は、このような知見に基づいて完成されたも
のである。
ば、ガス流れ方向に貫通口を有する触媒において、その
ガス入口側部の細孔を閉塞率１〜３５％の範囲内で閉塞
させることにより、上記課題を解決できることがわかっ
た。本発明は、このような知見に基づいて完成されたも
のである。
【０００９】すなわち、本発明は、ガス流れ方向に貫通
口を有する触媒であって、該触媒のガス入口側部の細孔
を閉塞率１〜３５％の範囲で閉塞させてなることを特徴
とする耐摩耗性触媒である。
口を有する触媒であって、該触媒のガス入口側部の細孔
を閉塞率１〜３５％の範囲で閉塞させてなることを特徴
とする耐摩耗性触媒である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の耐摩耗性触媒とは、排ガ
スの脱硝処理、ダイオキシン類の酸化分解処理、脱臭処
理、有機化合物分解処理などの各種処理に用いられる触
媒成形体であって、その少なくともガス入口側部を耐摩
耗性にしたものである。その代表例としては、排ガスの
脱硝処理やダイオキシン類の酸化分解処理、特に排ガス
中のダストによって摩耗現象が起こりやすい、排ガスの
脱硝処理に用いる触媒成形体のガス入口側部を耐摩耗性
にしたものを挙げることができる。
スの脱硝処理、ダイオキシン類の酸化分解処理、脱臭処
理、有機化合物分解処理などの各種処理に用いられる触
媒成形体であって、その少なくともガス入口側部を耐摩
耗性にしたものである。その代表例としては、排ガスの
脱硝処理やダイオキシン類の酸化分解処理、特に排ガス
中のダストによって摩耗現象が起こりやすい、排ガスの
脱硝処理に用いる触媒成形体のガス入口側部を耐摩耗性
にしたものを挙げることができる。
【００１１】上記触媒成形体については特に制限はな
く、上記各種処理に一般に用いられている、ガス流れ方
向に貫通孔を有する触媒成形体であればいずれも使用す
ることができる。具体的には、例えば、排ガスの脱硝処
理に一般に用いられている、チタン−ケイ素複合酸化
物、または二酸化チタンなどのチタン酸化物を主成分と
し、そのほかモリブデン、バナジウム、タングステンな
どの酸化物を含有する触媒組成物を図１に示すハニカム
状、あるいは図２に示す板状などに成形することにより
上記触媒成形体が得られるが、本発明の耐摩耗性触媒
は、この触媒成形体の少なくともガス入口側部を耐摩耗
化処理したものである。なお、上記触媒成形体は、通
常、孔径が０．０１〜１００μｍの範囲の細孔を有して
いる。
く、上記各種処理に一般に用いられている、ガス流れ方
向に貫通孔を有する触媒成形体であればいずれも使用す
ることができる。具体的には、例えば、排ガスの脱硝処
理に一般に用いられている、チタン−ケイ素複合酸化
物、または二酸化チタンなどのチタン酸化物を主成分と
し、そのほかモリブデン、バナジウム、タングステンな
どの酸化物を含有する触媒組成物を図１に示すハニカム
状、あるいは図２に示す板状などに成形することにより
上記触媒成形体が得られるが、本発明の耐摩耗性触媒
は、この触媒成形体の少なくともガス入口側部を耐摩耗
化処理したものである。なお、上記触媒成形体は、通
常、孔径が０．０１〜１００μｍの範囲の細孔を有して
いる。
【００１２】本発明の耐摩耗性触媒は、その少なくとも
ガス入口側部の細孔を閉塞率１〜３５％、好ましくは３
〜３０％の範囲で閉塞させたものである。ここで、「閉
塞率」とは次のとおり定義されるものである。なお、細
孔容積は水銀圧入法によって測定したものである。 閉塞率（％）＝（耐摩耗化処理前の全細孔容積−耐摩耗
化処理後の全細孔容積）／（耐摩耗化処理前の全細孔容
積）（×１００） 上記閉塞率が１％未満では十分な耐摩耗強度が得られ
ず、一方３５％を超えると耐摩耗化処理に用いた化合物
の担持ムラなどが発生し、かえって耐摩耗強度が低下す
る。
ガス入口側部の細孔を閉塞率１〜３５％、好ましくは３
〜３０％の範囲で閉塞させたものである。ここで、「閉
塞率」とは次のとおり定義されるものである。なお、細
孔容積は水銀圧入法によって測定したものである。 閉塞率（％）＝（耐摩耗化処理前の全細孔容積−耐摩耗
化処理後の全細孔容積）／（耐摩耗化処理前の全細孔容
積）（×１００） 上記閉塞率が１％未満では十分な耐摩耗強度が得られ
ず、一方３５％を超えると耐摩耗化処理に用いた化合物
の担持ムラなどが発生し、かえって耐摩耗強度が低下す
る。
【００１３】本発明の耐摩耗性触媒においては、触媒成
形体の０．０１〜１００μｍの範囲の孔径を有する細孔
のうち、０．０１〜０．１μｍの範囲の孔径を有する細
孔（本発明では孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔と
いう。）の少なくとも一部を閉塞させて閉塞率が１〜３
５％の範囲となるようにするのが好ましい。すなわち、
０．０１〜０．１μｍという微小な孔径を有する細孔の
少なくとも一部を閉塞することにより、より効果的に耐
摩耗性を向上させることができる。
形体の０．０１〜１００μｍの範囲の孔径を有する細孔
のうち、０．０１〜０．１μｍの範囲の孔径を有する細
孔（本発明では孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔と
いう。）の少なくとも一部を閉塞させて閉塞率が１〜３
５％の範囲となるようにするのが好ましい。すなわち、
０．０１〜０．１μｍという微小な孔径を有する細孔の
少なくとも一部を閉塞することにより、より効果的に耐
摩耗性を向上させることができる。
【００１４】また、本発明の耐摩耗性触媒においては、
上記の孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔を、その閉
塞容積が全細孔閉塞容積の６〜９８％、好ましくは９〜
９８％となるように閉塞させるのが好ましい。すなわ
ち、下記式で算出される数値（以下、孔径０．０１〜
０．１μｍ範囲の細孔閉塞率という。）が６〜９８％、
好ましくは９〜９８％となるようにするのがよい。 孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率（％）＝
（耐摩耗化処理前の孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細
孔容積−耐摩耗化処理後の孔径０．０１〜０．１μｍ範
囲の細孔容積）／（耐摩耗化処理前の全細孔容積−耐摩
耗化処理後の全細孔容積）（×１００） なお、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積は水銀
圧入法により測定した。水銀圧入法による細孔容積測定
では、水銀を低圧から高圧へ段階的に加圧しながら圧入
し、大孔径から小孔径の細孔の順に測定が行われる。こ
のとき、各測定圧力で測定される細孔の孔径は一定であ
ることから、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔の測
定圧力から孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積を
求めた。
上記の孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔を、その閉
塞容積が全細孔閉塞容積の６〜９８％、好ましくは９〜
９８％となるように閉塞させるのが好ましい。すなわ
ち、下記式で算出される数値（以下、孔径０．０１〜
０．１μｍ範囲の細孔閉塞率という。）が６〜９８％、
好ましくは９〜９８％となるようにするのがよい。 孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率（％）＝
（耐摩耗化処理前の孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細
孔容積−耐摩耗化処理後の孔径０．０１〜０．１μｍ範
囲の細孔容積）／（耐摩耗化処理前の全細孔容積−耐摩
耗化処理後の全細孔容積）（×１００） なお、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積は水銀
圧入法により測定した。水銀圧入法による細孔容積測定
では、水銀を低圧から高圧へ段階的に加圧しながら圧入
し、大孔径から小孔径の細孔の順に測定が行われる。こ
のとき、各測定圧力で測定される細孔の孔径は一定であ
ることから、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔の測
定圧力から孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積を
求めた。
【００１５】上記孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔
閉塞率が６％未満では、触媒成形体の耐摩耗性を十分に
向上させることができない。
閉塞率が６％未満では、触媒成形体の耐摩耗性を十分に
向上させることができない。
【００１６】本発明の耐摩耗性触媒は、その少なくとも
ガス入口側部を、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｉ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎおよび
Ｓｎから選ばれる少なくとも１種の元素化合物を含む溶
液または分散液で処理し、その後乾燥、焼成することに
より得られる。この溶液または分散液による処理は、元
素化合物が細孔内部まで十分侵入するようにすればよ
く、例えば、触媒成形体の少なくともガス入口側部に元
素化合物を含む溶液または分散液を含浸させればよい。
例えば、シリカゾル（例えば、スノーテックス（商品
名））、硫酸マグネシウム水溶液、硝酸マンガン水溶液
などを用いることができる。これらのなかでも、シリカ
ゾルは、排ガス中に含まれるＳＯ２の酸化性能が低く実
用的である（ＳＯ２酸化性能が高いとＳＯ３を生成し、
配管腐食や硫黄化合物による配管閉塞などの問題を起こ
す。） 上記溶液による処理もしくは溶液含浸は、硝酸マンガ
ン、硝酸鉄、硫酸マグネシウムなどを用いて行われる
が、その際の孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞
率は６〜９８％、好ましくは５０〜９８％である。ま
た、分散液による処理は、シリカゾルのほかにチタニア
ゾル、ジルコニアゾルなどを用いて行われるが、その際
の孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率は６〜９
８％、好ましくは６〜５０％である。なお、ゾルとして
は、平均粒子径が５〜２０μｍの範囲のものが用いられ
る。
ガス入口側部を、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｉ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎおよび
Ｓｎから選ばれる少なくとも１種の元素化合物を含む溶
液または分散液で処理し、その後乾燥、焼成することに
より得られる。この溶液または分散液による処理は、元
素化合物が細孔内部まで十分侵入するようにすればよ
く、例えば、触媒成形体の少なくともガス入口側部に元
素化合物を含む溶液または分散液を含浸させればよい。
例えば、シリカゾル（例えば、スノーテックス（商品
名））、硫酸マグネシウム水溶液、硝酸マンガン水溶液
などを用いることができる。これらのなかでも、シリカ
ゾルは、排ガス中に含まれるＳＯ２の酸化性能が低く実
用的である（ＳＯ２酸化性能が高いとＳＯ３を生成し、
配管腐食や硫黄化合物による配管閉塞などの問題を起こ
す。） 上記溶液による処理もしくは溶液含浸は、硝酸マンガ
ン、硝酸鉄、硫酸マグネシウムなどを用いて行われる
が、その際の孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞
率は６〜９８％、好ましくは５０〜９８％である。ま
た、分散液による処理は、シリカゾルのほかにチタニア
ゾル、ジルコニアゾルなどを用いて行われるが、その際
の孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率は６〜９
８％、好ましくは６〜５０％である。なお、ゾルとして
は、平均粒子径が５〜２０μｍの範囲のものが用いられ
る。
【００１７】元素化合物の溶液または分散液における濃
度などについては、元素の種類などに応じて適宜選択す
ることができる。具体的に、マンガンを例に挙げて説明
すると次のとおりである。
度などについては、元素の種類などに応じて適宜選択す
ることができる。具体的に、マンガンを例に挙げて説明
すると次のとおりである。
【００１８】マンガン化合物の溶液または分散液は、所
定の溶媒に溶解ないしは分散し得るマンガン化合物を溶
解ないしは分散して得られるが、なかでも硝酸マンガン
などの水溶性マンガン化合物を水に溶解して得られるマ
ンガン化合物の水溶液が好適に用いられる。この水溶液
中のマンガン濃度（マンガン含有量）は３〜３０質量
％、好ましくは５〜２５質量％とするのがよい。濃度が
低すぎたり、あるいは高すぎたりすと、十分な耐摩耗強
度を得ることができなくなる。具体的には、濃度が低す
ぎると十分な摩耗強度が得られず、場合によっては耐摩
耗化処理を複数回にわたって実施する必要が生じ、一方
濃度が高すぎると溶液粘度が上昇し、細孔内部まで液が
うまく侵入せず、熱処理によって割れ、剥離、またマン
ガン化合物の処理ムラが生じて十分な摩耗強度が得られ
ない。
定の溶媒に溶解ないしは分散し得るマンガン化合物を溶
解ないしは分散して得られるが、なかでも硝酸マンガン
などの水溶性マンガン化合物を水に溶解して得られるマ
ンガン化合物の水溶液が好適に用いられる。この水溶液
中のマンガン濃度（マンガン含有量）は３〜３０質量
％、好ましくは５〜２５質量％とするのがよい。濃度が
低すぎたり、あるいは高すぎたりすと、十分な耐摩耗強
度を得ることができなくなる。具体的には、濃度が低す
ぎると十分な摩耗強度が得られず、場合によっては耐摩
耗化処理を複数回にわたって実施する必要が生じ、一方
濃度が高すぎると溶液粘度が上昇し、細孔内部まで液が
うまく侵入せず、熱処理によって割れ、剥離、またマン
ガン化合物の処理ムラが生じて十分な摩耗強度が得られ
ない。
【００１９】触媒成形体全体を耐摩耗化処理してもよい
が、通常、触媒成形体のガス入口側部（入口側端部）に
ついて耐摩耗化処理を行えばよい。具体的には、例え
ば、ガス入口側から触媒成形体の１〜１５％の長さの範
囲を処理すればよい。
が、通常、触媒成形体のガス入口側部（入口側端部）に
ついて耐摩耗化処理を行えばよい。具体的には、例え
ば、ガス入口側から触媒成形体の１〜１５％の長さの範
囲を処理すればよい。
【００２０】触媒成形体は、上記元素化合物溶液または
分散液による処理の後、乾燥、焼成するが、この焼成は
５０〜６５０℃、好ましくは１００〜５００℃の範囲で
行うのがよい。焼成温度が低すぎると耐摩耗強度の向上
が十分でなく、一方高すぎると触媒が熱劣化を起こした
り、また結晶構造の変化により摩耗強度が低下すること
がある。なお、上記元素化合物は、焼成などにより、酸
化物などの形態に変換されているものと考えられる。
分散液による処理の後、乾燥、焼成するが、この焼成は
５０〜６５０℃、好ましくは１００〜５００℃の範囲で
行うのがよい。焼成温度が低すぎると耐摩耗強度の向上
が十分でなく、一方高すぎると触媒が熱劣化を起こした
り、また結晶構造の変化により摩耗強度が低下すること
がある。なお、上記元素化合物は、焼成などにより、酸
化物などの形態に変換されているものと考えられる。
【００２１】
【発明の効果】本発明の耐摩耗性触媒は、耐摩耗性に優
れ、例えば、ダストを含む排ガスの脱硝処理に好適に用
いられる。
れ、例えば、ダストを含む排ガスの脱硝処理に好適に用
いられる。
【００２２】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。 実施例１ 触媒成形体として、チタニアとシリカとからなる複合酸
化物を主成分とし、これにバナジウムおよびタングステ
ンを加えてなる、壁厚１ｍｍ、長さ１ｍのハニカム状触
媒成形体を用いた。
説明する。 実施例１ 触媒成形体として、チタニアとシリカとからなる複合酸
化物を主成分とし、これにバナジウムおよびタングステ
ンを加えてなる、壁厚１ｍｍ、長さ１ｍのハニカム状触
媒成形体を用いた。
【００２３】上記触媒成形体の端面から５０ｍｍの範囲
の部分に硝酸マンガン水溶液（マンガン含有量６質量
％）を含浸させ、常温の室内にて８時間放置した後、ボ
ックス型乾燥器内で１２０℃で３時間乾燥させ、さらに
４５０℃で２時間焼成した。これにより、端面部（処理
部）に二酸化マンガンが担持された触媒（１）が得られ
た。
の部分に硝酸マンガン水溶液（マンガン含有量６質量
％）を含浸させ、常温の室内にて８時間放置した後、ボ
ックス型乾燥器内で１２０℃で３時間乾燥させ、さらに
４５０℃で２時間焼成した。これにより、端面部（処理
部）に二酸化マンガンが担持された触媒（１）が得られ
た。
【００２４】この触媒（１）の細孔容積を水銀圧入法に
より測定したところ、処理部で０．３９ｃｃ／ｇであ
り、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであった。また、孔径
０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積については、処理
部で０．３００６ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．３２
５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および孔径０．０１〜
０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示す。 実施例２ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に硝酸マンガン水溶液（マンガン含有量１
５質量％）を含浸させ、常温の室内で８時間放置した
後、ボックス型乾燥器内で１２０℃で３時間乾燥させ、
さらに４５０℃で２時間焼成した。これにより、端面部
（処理部）に二酸化マンガンが担持された触媒（２）が
得られた。
より測定したところ、処理部で０．３９ｃｃ／ｇであ
り、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであった。また、孔径
０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積については、処理
部で０．３００６ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．３２
５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および孔径０．０１〜
０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示す。 実施例２ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に硝酸マンガン水溶液（マンガン含有量１
５質量％）を含浸させ、常温の室内で８時間放置した
後、ボックス型乾燥器内で１２０℃で３時間乾燥させ、
さらに４５０℃で２時間焼成した。これにより、端面部
（処理部）に二酸化マンガンが担持された触媒（２）が
得られた。
【００２５】この触媒（２）の細孔容積を水銀圧入法に
より測定したところ、処理部で０．３５ｃｃ／ｇであ
り、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであった。また、孔径
０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積については、処理
部で０．２６５５ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．３２
５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および孔径０．０１〜
０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示す。 実施例３ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に硝酸マンガン水溶液（マンガン含有量１
８質量％）を含浸させ、常温の室内で８時間放置した
後、ボックス型乾燥器内で１２０℃で３時間乾燥させ、
さらに４５０℃で２時間焼成した。これにより、端面部
（処理部）に二酸化マンガンが担持された触媒（３）が
得られた。
より測定したところ、処理部で０．３５ｃｃ／ｇであ
り、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであった。また、孔径
０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積については、処理
部で０．２６５５ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．３２
５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および孔径０．０１〜
０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示す。 実施例３ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に硝酸マンガン水溶液（マンガン含有量１
８質量％）を含浸させ、常温の室内で８時間放置した
後、ボックス型乾燥器内で１２０℃で３時間乾燥させ、
さらに４５０℃で２時間焼成した。これにより、端面部
（処理部）に二酸化マンガンが担持された触媒（３）が
得られた。
【００２６】この触媒（３）の細孔容積を水銀圧入法に
より測定したところ、処理部で０．３２ｃｃ／ｇであ
り、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであった。また、孔径
０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積については、処理
部で０．２３６０ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．３２
５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および孔径０．０１〜
０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示す。 比較例１ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体をボックス型乾燥器
内で１２０℃で３時間乾燥させた後、さらに４５０℃で
２時間焼成した。
より測定したところ、処理部で０．３２ｃｃ／ｇであ
り、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであった。また、孔径
０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積については、処理
部で０．２３６０ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．３２
５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および孔径０．０１〜
０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示す。 比較例１ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体をボックス型乾燥器
内で１２０℃で３時間乾燥させた後、さらに４５０℃で
２時間焼成した。
【００２７】このようにして得られた触媒（４）の細孔
容積を水銀圧入法により測定したところ、その細孔容積
は０．４２ｃｃ／ｇであった。また、孔径０．０１〜
０．１μｍ範囲の細孔容積は、０．３２５０ｃｃ／ｇで
あった。閉塞率および孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の
細孔閉塞率を表１に示す。 比較例２ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に、スノーテックス（商品名、日産化学
（株）製）を用いて調製した、シリカ含有量が１質量％
のコロイダル溶液を含浸させ、常温の室温で８時間放置
した後、さらに４５０℃で２時間焼成した。これにより
端面部（処理部）にシリカが被覆された触媒（５）が得
られた。
容積を水銀圧入法により測定したところ、その細孔容積
は０．４２ｃｃ／ｇであった。また、孔径０．０１〜
０．１μｍ範囲の細孔容積は、０．３２５０ｃｃ／ｇで
あった。閉塞率および孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の
細孔閉塞率を表１に示す。 比較例２ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に、スノーテックス（商品名、日産化学
（株）製）を用いて調製した、シリカ含有量が１質量％
のコロイダル溶液を含浸させ、常温の室温で８時間放置
した後、さらに４５０℃で２時間焼成した。これにより
端面部（処理部）にシリカが被覆された触媒（５）が得
られた。
【００２８】この触媒（５）の細孔容積を水銀圧入法に
より測定したところ、その細孔容積は、処理部で０．４
１８ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであ
った。また、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積
については、処理部で０．３２４９ｃｃ／ｇであり、未
処理部で０．３２５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および
孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示
す。 実施例４ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に、スノーテックス（商品名、日産化学
（株）製）を用いて調製した、シリカ含有量が７質量％
のコロイダル溶液を含浸させ、常温の室温で８時間放置
した後、さらに４５０℃で２時間焼成した。これにより
端面部（処理部）にシリカが被覆された触媒（６）が得
られた。
より測定したところ、その細孔容積は、処理部で０．４
１８ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであ
った。また、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積
については、処理部で０．３２４９ｃｃ／ｇであり、未
処理部で０．３２５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および
孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示
す。 実施例４ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に、スノーテックス（商品名、日産化学
（株）製）を用いて調製した、シリカ含有量が７質量％
のコロイダル溶液を含浸させ、常温の室温で８時間放置
した後、さらに４５０℃で２時間焼成した。これにより
端面部（処理部）にシリカが被覆された触媒（６）が得
られた。
【００２９】この触媒（６）の細孔容積を水銀圧入法に
より測定したところ、その細孔容積は、処理部で０．４
１５ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであ
った。また、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積
については、処理部で０．３２４５ｃｃ／ｇであり、未
処理部で０．３２５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および
孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示
す。 実施例５ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に、スノーテックス（商品名、日産化学
（株）製）を用いて調製した、シリカ含有量が７質量％
のコロイダル溶液を含浸させ、常温の室温で８時間放置
した後（含浸−乾燥工程：４回）、さらに４５０℃で２
時間焼成した。これにより端面部（処理部）にシリカが
被覆された触媒（７）が得られた。
より測定したところ、その細孔容積は、処理部で０．４
１５ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであ
った。また、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積
については、処理部で０．３２４５ｃｃ／ｇであり、未
処理部で０．３２５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および
孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示
す。 実施例５ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に、スノーテックス（商品名、日産化学
（株）製）を用いて調製した、シリカ含有量が７質量％
のコロイダル溶液を含浸させ、常温の室温で８時間放置
した後（含浸−乾燥工程：４回）、さらに４５０℃で２
時間焼成した。これにより端面部（処理部）にシリカが
被覆された触媒（７）が得られた。
【００３０】この触媒（７）の細孔容積を水銀圧入法に
より測定したところ、その細孔容積は、処理部で０．４
０２ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであ
った。また、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積
については、処理部で０．３１９８ｃｃ／ｇであり、未
処理部で０．３２５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および
孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示
す。 実施例６ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に硝酸鉄水溶液（鉄含有量６質量％）を含
浸させ、常温の室温で８時間放置した後、ボックス型乾
燥機内で１２０℃で３時間乾燥させ、さらに４５０℃で
２時間焼成した。これにより端面部（処理部）に酸化鉄
が被覆された触媒（８）が得られた。
より測定したところ、その細孔容積は、処理部で０．４
０２ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであ
った。また、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積
については、処理部で０．３１９８ｃｃ／ｇであり、未
処理部で０．３２５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および
孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示
す。 実施例６ 実施例１で用いたと同じ触媒成形体の端面から５０ｍｍ
の範囲の部分に硝酸鉄水溶液（鉄含有量６質量％）を含
浸させ、常温の室温で８時間放置した後、ボックス型乾
燥機内で１２０℃で３時間乾燥させ、さらに４５０℃で
２時間焼成した。これにより端面部（処理部）に酸化鉄
が被覆された触媒（８）が得られた。
【００３１】この触媒（８）の細孔容積を水銀圧入法に
より測定したところ、その細孔容積は、処理部で０．３
９３ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであ
った。また、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積
については、処理部で０．３０３９ｃｃ／ｇであり、未
処理部で０．３２５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および
孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示
す。 実施例７ 触媒（１）〜（７）をそれぞれ端面から１００ｍｍのと
ころで切断し、風洞内に触媒開口部がガス流れ方向に対
し垂直になるように、また処理部がガス入口側となるよ
うに設置した。
より測定したところ、その細孔容積は、処理部で０．３
９３ｃｃ／ｇであり、未処理部で０．４２ｃｃ／ｇであ
った。また、孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔容積
については、処理部で０．３０３９ｃｃ／ｇであり、未
処理部で０．３２５０ｃｃ／ｇであった。閉塞率および
孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔閉塞率を表１に示
す。 実施例７ 触媒（１）〜（７）をそれぞれ端面から１００ｍｍのと
ころで切断し、風洞内に触媒開口部がガス流れ方向に対
し垂直になるように、また処理部がガス入口側となるよ
うに設置した。
【００３２】平均粒子径約４０μｍのケイ砂を５０ｇ／
Ｎｍ３相当含有したケイ砂含有空気を３０ｍ／秒の速度
で６０分間触媒内を通過させた。ケイ砂含有空気の通過
前（試験前）の触媒の重量と通過後（試験後）の触媒の
重量とを測定して、下記式にしたがって摩耗率を求め
た。 摩耗率（％）＝（試験前の触媒重量−試験後の触媒重
量）／（試験前の触媒重量）（×１００）結果を表１に
示す。
Ｎｍ３相当含有したケイ砂含有空気を３０ｍ／秒の速度
で６０分間触媒内を通過させた。ケイ砂含有空気の通過
前（試験前）の触媒の重量と通過後（試験後）の触媒の
重量とを測定して、下記式にしたがって摩耗率を求め
た。 摩耗率（％）＝（試験前の触媒重量−試験後の触媒重
量）／（試験前の触媒重量）（×１００）結果を表１に
示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】 実施例８実施例１で得られた触媒（１）と比較例１で得
られた触媒（４）とを石炭焚きボイラ排ガス（排ガス中
のダスト濃度１０〜２０ｇ／Ｎｍ３）に６時間暴露し
た。その結果、触媒（１）では、触媒の長さは１０００
ｍｍで変化はなかったが、触媒（４）では、触媒の長さ
は平均９９５ｍｍであって、端面部分の摩耗が認められ
た。
られた触媒（４）とを石炭焚きボイラ排ガス（排ガス中
のダスト濃度１０〜２０ｇ／Ｎｍ３）に６時間暴露し
た。その結果、触媒（１）では、触媒の長さは１０００
ｍｍで変化はなかったが、触媒（４）では、触媒の長さ
は平均９９５ｍｍであって、端面部分の摩耗が認められ
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ハニカム状触媒の斜視図および横断面図であ
る。
る。
【図２】 板状触媒の斜視図および横断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D048 AA02 AA06 AA24 AB02 AC04 BA01Y BA02Y BA06X BA06Y BA07X BA07Y BA08Y BA15Y BA16Y BA21Y BA23X BA23Y BA26Y BA27X BA27Y BA28X BA28Y BA36Y BA37Y BA38Y BB02 CC47 4G069 AA03 AA08 BA02A BA02B BA04B BA05A BC09A BC10A BC13A BC22A BC35A BC50A BC50B BC51A BC54A BC54B BC59A BC60A BC60B BC62A BC62B BC66A BC67A BC68A BD05A BD05B CA02 CA12 CA13 CA18 DA06 EA19 EA28 EB07 EB17X EB17Y FA03 FA06
Claims (4)
- 【請求項１】 ガス流れ方向に貫通口を有する触媒であ
って、該触媒のガス入口側部の細孔を閉塞率１〜３５％
の割合で閉塞させてなることを特徴とする耐摩耗性触
媒。 - 【請求項２】 孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔の
少なくとも一部を閉塞させてなる請求項１記載の耐摩耗
性触媒。 - 【請求項３】 孔径０．０１〜０．１μｍ範囲の細孔の
閉塞容積が全細孔閉塞容積の６〜９８％である請求項１
または２記載の耐摩耗性触媒。 - 【請求項４】 Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍ
ｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｇ、ＺｎおよびＳ
ｎから選ばれる少なくとも１種の元素化合物を担持させ
てなる請求項１、２または３記載の耐摩耗性触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001009716A JP2001269576A (ja) | 2000-01-20 | 2001-01-18 | 耐摩耗性触媒 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000011610 | 2000-01-20 | ||
| JP2000-11610 | 2000-01-20 | ||
| JP2001009716A JP2001269576A (ja) | 2000-01-20 | 2001-01-18 | 耐摩耗性触媒 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006110548A Division JP4922651B2 (ja) | 2000-01-20 | 2006-04-13 | 耐摩耗性触媒成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001269576A true JP2001269576A (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=26583838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001009716A Pending JP2001269576A (ja) | 2000-01-20 | 2001-01-18 | 耐摩耗性触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001269576A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102380370A (zh) * | 2011-10-08 | 2012-03-21 | 浙江天蓝环保技术股份有限公司 | 一种用于scr烟气脱硝的整体蜂窝催化剂及其制备工艺 |
| WO2014178290A1 (ja) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 脱硝触媒およびその製造方法 |
| CN108525707A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-14 | 北京水木星源环保科技有限公司 | 一种蜂窝式脱硝催化剂及制备方法 |
| CN114177949A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-03-15 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种提高蜂窝式脱硝催化剂单元迎风端抗磨蚀性能的方法 |
-
2001
- 2001-01-18 JP JP2001009716A patent/JP2001269576A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114177949A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-03-15 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种提高蜂窝式脱硝催化剂单元迎风端抗磨蚀性能的方法 |
| CN114177949B (zh) * | 2021-11-11 | 2024-01-23 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种提高蜂窝式脱硝催化剂单元迎风端抗磨蚀性能的方法 |
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