JP2002301338A - Catalyst for cleaning exhaust gas and method for cleaning exhaust gas - Google Patents

Catalyst for cleaning exhaust gas and method for cleaning exhaust gas

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JP2002301338A
JP2002301338A JP2001339388A JP2001339388A JP2002301338A JP 2002301338 A JP2002301338 A JP 2002301338A JP 2001339388 A JP2001339388 A JP 2001339388A JP 2001339388 A JP2001339388 A JP 2001339388A JP 2002301338 A JP2002301338 A JP 2002301338A
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palladium
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a catalyst for cleaning exhaust gas which is capable of cleaning nitrogen oxides stably for a long period of time by using methane as a reducing agent even in the presence of stream and sulfur oxide which are a catalytic activity inhibitor. SOLUTION: The catalyst for cleaning exhaust gas by decomposing nitrogen oxides in an oxygen excess atmosphere and in the presence of methane is prepared by supporting at least one component selected from iron, nickel and cobalt, palladium and platinum on a sulfate radical zirconia. In the method for cleaning exhaust gas, nitrogen oxides are decomposed by using the catalyst in the oxygen enriched atmosphere and in the presence of methane.

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、環境に悪影響を及ぼす窒素酸化物(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 with a catalyst and the catalyst decomposed with methane adversely affect the nitrogen oxides (NO x) in an oxygen excess atmosphere environment 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」お
よび「酸素を過剰に含む排ガス」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。
In the present invention, the terms “oxygen-rich atmosphere” and “exhaust gas containing excess oxygen” refer to the gas to be treated brought into contact with the catalyst according to the present invention, the hydrocarbon contained therein,
This means that the gas contains an oxidizing component such as oxygen or nitrogen oxide in an amount required to completely oxidize a reducing component such as carbon monoxide.

【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、使用可能な炭化水
素としてメタンを開示していない。
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 documents do not disclose methane as a usable 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
おいて家庭や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。従って、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, methane is a main component of natural gas-based city gas widely supplied to households and factories in Japan. Therefore, if nitrogen oxides can be reduced using this, it will be an extremely effective means for reducing nitrogen oxides in an oxidizing atmosphere.

【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い。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. Further, no reference is made to the activity of the catalyst in the coexistence of water vapor necessarily 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した触媒が、
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
すことを示している。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 a catalyst in which palladium is supported on ZSM-5 type zeolite by ion exchange,
It shows that it has activity in the reduction and removal of nitrogen oxides using methane as a reducing agent. 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。
Japanese Patent Publication No. 8-500772 discloses that a catalyst in which 0.3 to 2% by weight of palladium is supported on MFI-type zeolite by ion exchange using methane as a reducing agent and high nitrogen oxides even in the presence of steam is used. Are disclosed as having a reducing activity. Satokawa et al. Reported in the 1996 Preliminary 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.

【0008】しかしながら、これらの触媒は、水蒸気の
存在下では、活性が急速に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、イオン交換によ
りモルデナイトにパラジウムを担持した触媒について、
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。
[0008] However, these catalysts have a problem that the activity is rapidly reduced in the presence of steam. For example, Hoshi et al. Reported in the 1997 Preparatory Meeting on Catalyst Research Presentations (published on August 25, 1997) about the catalyst in which mordenite supported palladium by ion exchange.
The durability in the presence of water vapor is reported. 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 15% after 70 hours.

【0009】また、ゼオライト以外の担体に関しては、
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: Environ
mental)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使用し、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
の傾向を示している。
[0009] Regarding the carrier other than zeolite,
Resasco et al. Applied Catalysis Be:
Environmental (Applied Catalysis B: Environ
mental), Vol. 7, page 113 (1995), reports the results of reducing nitrogen oxides using 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 clearly shows a tendency to deteriorate within a short time of about 100 minutes even in the absence of steam. ing.

【0010】上記に明らかにした通り、従来の窒素酸化
物分解用触媒は、水蒸気の存在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 clarified above, the conventional nitrogen oxide decomposition catalyst has a problem that the activity is significantly deteriorated by the presence of steam, and therefore, the combustion exhaust gas in which steam is inevitably present. In the process (1), a high denitration rate cannot be maintained for a long time.

【0011】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0.2 ppm程度という極微量で
あっても、触媒に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2
5日発行)。
Further, 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 that it has an adverse effect on accumulation and gradually reduces its activity (for example, Nishizaka et al., Proceedings of the 1997 Catalysis Research Conference, August 2, 1997
5th).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、触
媒活性阻害物質である水蒸気および硫黄酸化物の存在下
においても、メタンを還元剤として、長期にわたって安
定して窒素酸化物を浄化できる排ガス浄化用触媒および
排ガス浄化方法を提供することを主な目的とする。
Accordingly, the present invention provides an exhaust gas capable of stably purifying nitrogen oxides over a long period of time using methane as a reducing agent even in the presence of steam and sulfur oxides, which are catalytic activity inhibitors. A main object is to provide a purification catalyst and an exhaust gas purification method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記のよう
な従来技術の現状に留意しつつ鋭意研究を重ねた結果、
先に、メタンの存在下に窒素酸化物を還元除去する反応
において、硫酸根ジルコニアに白金およびパラジウムを
担持してなる触媒が高い耐久性を有することを見い出し
た(特開2000-61308号)。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies while paying attention to the current state of the prior art as described above.
Previously, in a reaction for reducing and removing nitrogen oxides in the presence of methane, it was found that a catalyst comprising platinum zirconia and platinum and palladium supported thereon had high durability (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-61308).

【0014】その後の研究において、本発明者は、硫酸
根ジルコニアにパラジウムおよび白金に加えて、鉄、ニ
ッケルおよびコバルトからなる群から選ばれる少なくと
も1成分を更に担持させた触媒が、高い温度範囲におい
て、上記触媒よりも優れた触媒活性を有するとともに、
優れた耐久性を示すことを見いだした。
In a subsequent study, the present inventors have found that, in addition to palladium and platinum, at least one component selected from the group consisting of iron, nickel and cobalt is supported on zirconia sulfate at a high temperature range. Has superior catalytic activity to the above catalyst,
It has been found to exhibit excellent durability.

【0015】本発明は、この様な新たな知見に基づいて
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.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であって、硫酸根ジル
コニアに、鉄、ニッケルおよびコバルトからなる群から
選ばれる少なくとも1成分と、パラジウムおよび白金と
を担持した触媒。 2.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であって、硫酸根ジルコ
ニアに、鉄、ニッケルおよびコバルトからなる群から選
ばれる少なくとも1成分とパラジウムおよび白金とを担
持した触媒を用いる方法。 3.硫酸根ジルコニアに、鉄、ニッケルおよびコバルト
からなる群から選ばれる少なくとも1成分とパラジウム
および白金とを担持した触媒を用いて、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。
The present invention has been completed based on such new knowledge, and provides the following exhaust gas purifying catalyst and exhaust gas purifying method. 1. An exhaust gas purifying catalyst for decomposing nitrogen oxides in the presence of methane in an oxygen-excess atmosphere, comprising at least one component selected from the group consisting of iron, nickel, and cobalt, and palladium and platinum, on sulfated zirconia. Supported catalyst. 2. An exhaust gas purification method for decomposing nitrogen oxides in the presence of methane in an oxygen-excess atmosphere, wherein sulfate zirconia carries at least one component selected from the group consisting of iron, nickel and cobalt, and palladium and platinum. A method using a catalyst. 3. Using a catalyst in which at least one component selected from the group consisting of iron, nickel, and cobalt and palladium and platinum are supported on sulfated zirconia, nitrogen oxides in an exhaust gas containing an excess of oxygen and containing a sulfur oxide are removed. An exhaust gas purification method that decomposes in the presence of methane.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の触媒は、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
ス浄化用触媒であって、硫酸根ジルコニアに、鉄、ニッ
ケルおよびコバルトからなる群から選ばれる少なくとも
1成分とパラジウムおよび白金とを担持した触媒であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The catalyst of the present invention is an exhaust gas purifying catalyst for decomposing nitrogen oxides in the presence of methane in an oxygen-excess atmosphere, wherein the sulfate zirconia has a group consisting of iron, nickel and cobalt. And a catalyst carrying at least one component selected from the group consisting of palladium and platinum.

【0017】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)。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
ジルコニウムを硫酸アンモニウムの水溶液に含浸させた
後、蒸発乾固し、空気中などの酸化雰囲気下において、
450〜650℃程度(好ましくは500〜600℃程度)で焼成する
方法(焼成時間:1〜20時間程度(好ましくは3〜10時間程
度)などによって調製することができる。焼成温度が高
すぎる場合には、硫酸根が大量に揮発消失するおそれが
あり、一方、低すぎる場合には、焼成による効果が不十
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、あるいは焼成物がアモルファス様となって安定
した硫酸根ジルコニアが形成されないおそれがある。焼
成操作時には、硫酸根の一部が揮発するので、上記の処
理乃至浸漬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。
Sulfate zirconia itself is a known substance (for example, Makoto Hino and Kazushi Arata, “Surface”, Vol. 28, No. 7).
No. 481 (1990); “Surface”, Volume 34, No. 2, page 51 (1996)
Etc.). The sulfated zirconia is, for example, by immersing commercially available zirconium hydroxide in dilute sulfuric acid or impregnating zirconium hydroxide with an aqueous solution of ammonium sulfate, evaporating to dryness, and under an oxidizing atmosphere such as in air.
It can be prepared by a method of baking at about 450 to 650 ° C. (preferably about 500 to 600 ° C.) (baking time: about 1 to 20 hours (preferably about 3 to 10 hours). In the case, there is a risk that a large amount of sulfate groups may be volatilized and disappeared.On the other hand, if the amount is too low, the effect of calcination becomes insufficient, and unreacted zirconium hydroxide remains in the carrier, or the calcined product becomes amorphous. During the calcination operation, a part of the sulfate is volatilized, so that an excessive amount of sulfuric acid corresponding to the volatile matter with respect to the zirconium hydroxide during the above-mentioned treatment or immersion is likely to occur. It is preferable to add roots.

【0018】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(ZrO2)に対する重量比で、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、硫酸根付与の効
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
Content is usually a weight ratio to zirconia (ZrO 2 )
It is about 1 to 20%, and more preferably about 3 to 10%. If the amount of sulfate is too small, the effect of adding sulfate is not sufficiently exhibited, whereas if the amount is excessive,
A stable sulfate zirconia carrier cannot be obtained.

【0019】硫酸根ジルコニアの比表面積は、得られる
触媒が安定に使用でき、担持された金属の分散を保持で
きる限り特に制限されないが、BET法による測定値とし
て、通常60〜200m2/g程度、好ましくは80〜200m2/g程
度、より好ましくは120〜160 m 2/g程度である。硫酸根
ジルコニアの比表面積は、硫酸根の担持量、調製時の焼
成温度などによって、制御することができる。
The specific surface area of the sulfated zirconia is obtained
The catalyst can be used stably and the dispersion of the supported metal can be maintained.
Although not particularly limited as far as possible, the measured value by the BET method
And usually 60-200mTwo/ g, preferably 80-200mTwo/ g
Degrees, more preferably 120-160 m Two/ g. Sulfate
The specific surface area of zirconia depends on the supported amount of sulfate,
It can be controlled by the formation temperature and the like.

【0020】本発明の触媒は、パラジウムおよび白金の
他に、鉄、ニッケルおよびコバルトからなる群から選ば
れる少なくとも1成分を含む。例えば、硫酸根ジルコニ
アに鉄、パラジウムおよび白金を担持した触媒、硫酸根
ジルコニアにニッケルおよびコバルトからなる群から選
ばれる少なくとも1成分と、パラジウムおよび白金とを
担持した触媒などを例示することができる。
The catalyst of the present invention contains at least one component selected from the group consisting of iron, nickel and cobalt, in addition to palladium and platinum. For example, a catalyst in which iron, palladium and platinum are supported on sulfated zirconia, a catalyst in which at least one component selected from the group consisting of nickel and cobalt is supported on sulfated zirconia, and palladium and platinum are supported.

【0021】本発明の触媒における鉄、ニッケルおよび
コバルトからなる群から選択される少なくとも1成分の
担持量(併用する場合には、その総量)は、ジルコニア(Z
rO2)に対する重量比で、0.2〜4%程度、好ましくは0.5〜
2%程度である。
The amount of at least one component selected from the group consisting of iron, nickel and cobalt in the catalyst of the present invention (when used together, the total amount thereof) is zirconia (Z
rO 2 ) by weight, about 0.2 to 4%, preferably 0.5 to
It is about 2%.

【0022】本発明の触媒におけるパラジウムの担持量
は、硫酸根ジルコニアに対する重量比で、通常0.05〜1%
程度、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
おそれがあるのに対し、多すぎる場合には、凝集により
触媒効果がかえって失われるおそれがある。
The supported amount of palladium in the catalyst of the present invention is usually 0.05 to 1% by weight relative to sulfated zirconia.
Degree, more preferably about 0.1 to 0.5%. If the supported amount of palladium is too small, the catalytic activity may be lowered, whereas if it is too large, the catalytic effect may be lost due to aggregation.

【0023】本発明の触媒における白金の担持量は、パ
ラジウムに対する重量比で、10〜200%程度、より好まし
くは20〜100%程度である。白金の担持量が少なすぎる
場合には、触媒活性が低くなるおそれがあるのに対し、
高すぎる場合には、かえって窒素酸化物の除去活性を低
下させるおそれがある。
The supported amount of platinum in the catalyst of the present invention is about 10 to 200%, more preferably about 20 to 100% by weight based on palladium. If the supported amount of platinum is too small, the catalytic activity may be reduced,
If it is too high, the activity of removing nitrogen oxides may be reduced.

【0024】硫酸根ジルコニア担体への鉄、ニッケルお
よびコバルトからなる群から選ばれる少なくとも1成分
とパラジウムおよび白金(以下、これらの成分を「活性成
分」ということがある)の担持方法は、活性成分が担体に
高分散に担持される限り特に制限されない。例えば、硫
酸根ジルコニアの調製と活性成分の担持とを同時に行っ
てもよいし、予め調製した硫酸根ジルコニアに活性成分
を担持してもよい。或いは、活性成分の少なくとも一種
を硫酸根ジルコニアの調製と同時に担持し、その後不足
の活性成分を担持してもよい。具体的には、まず、硫酸
根ジルコニアを調製すると同時に鉄、ニッケルおよびコ
バルトからなる群から選択される少なくとも1種を担持
し、次に得られた鉄および/またはニッケルおよび/また
はコバルト担持硫酸根ジルコニアにパラジウムおよび白
金を担持する方法などを例示できる。以下、この方法の
具体例として、鉄、パラジウムおよび白金を担持する
方法およびニッケルおよびコバルトからなる群から選
ばれる少なくとも1成分と、パラジウムおよび白金とを
担持する方法について述べる。
The method for supporting at least one component selected from the group consisting of iron, nickel and cobalt and palladium and platinum (hereinafter, these components may be referred to as “active components”) on a sulfated zirconia carrier is carried out by the following method. Is not particularly limited, as long as it is highly dispersed on the carrier. For example, the preparation of sulfated zirconia and the loading of the active ingredient may be performed simultaneously, or the active ingredient may be loaded on sulfated zirconia prepared in advance. Alternatively, at least one of the active ingredients may be supported at the same time as the preparation of sulfated zirconia, and then the insufficient active ingredient may be supported. Specifically, first, at the same time as preparing sulfated zirconia, iron, nickel and at least one selected from the group consisting of cobalt is supported, and then the obtained iron and / or nickel and / or cobalt-supported sulfate is supported. A method of supporting palladium and platinum on zirconia can be exemplified. Hereinafter, as a specific example of this method, a method for supporting iron, palladium and platinum, and a method for supporting at least one component selected from the group consisting of nickel and cobalt and palladium and platinum will be described.

【0025】鉄、パラジウムおよび白金を担持する方
法について まず、水酸化ジルコニウムを硫酸アンモニウムと、硫酸
鉄、硝酸鉄などの水溶性鉄化合物(好ましくは硫酸鉄)と
を溶解させた水溶液に1〜20時間程度浸漬する。浸漬
後、蒸発乾固し、空気中などの酸化雰囲気下において1
〜20時間程度焼成することにより鉄担持硫酸根ジルコニ
アを得る。焼成温度などの条件は、硫酸根ジルコニアを
調製する場合と同様の条件を適用することができる。
Method for supporting iron, palladium and platinum First, zirconium hydroxide is added to an aqueous solution in which ammonium sulfate and a water-soluble iron compound such as iron sulfate and iron nitrate (preferably iron sulfate) are dissolved for 1 to 20 hours. Soak about. After immersion, evaporate to dryness.
By calcining for about 20 hours, iron-supported sulfate zirconia is obtained. The same conditions as those for preparing sulfated zirconia can be applied to the conditions such as the firing temperature.

【0026】次に、得られた鉄担持硫酸根ジルコニアを
パラジウム化合物および白金化合物の溶液に1〜20時間
程度浸漬し、蒸発乾固する。パラジウム化合物および白
金化合物としては、水などの溶媒に溶解させた場合に、
これらの金属の金属イオンを解離する化合物であれば特
に制限されない。このような化合物としては、例えば、
パラジウムまたは白金の硝酸塩、硫酸塩などの金属塩;
アンミン錯体、ハロゲン錯体などの錯体;ハロゲン化物
などが挙げられる。具体的には、硝酸パラジウム、テト
ラアンミンパラジウム硝酸塩、硫酸パラジウム、塩化パ
ラジウム酸、テトラアンミン白金硝酸塩、塩化白金(IV)
酸、塩化白金(II)酸などが例示でき、これらの中では、
硝酸パラジウム、テトラアンミン白金硝酸塩が好まし
い。活性金属の化合物を溶解させる溶媒は、水;アセト
ン、エタノールなどの水溶性有機溶媒;これらの混合溶
媒などが挙げられ、これらの中では、水が好ましい。
Next, the obtained iron-supported sulfate zirconia is immersed in a solution of a palladium compound and a platinum compound for about 1 to 20 hours, and evaporated to dryness. As a palladium compound and a platinum compound, when dissolved in a solvent such as water,
The compound is not particularly limited as long as it is a compound that dissociates metal ions of these metals. Such compounds include, for example,
Metal salts such as nitrate and sulfate of palladium or platinum;
Complexes such as ammine complexes and halogen complexes; halides and the like. Specifically, palladium nitrate, tetraamminepalladium nitrate, palladium sulfate, palladium chlorate, tetraammineplatinum nitrate, platinum (IV) chloride
Acid, chloroplatinic (II) acid and the like.
Palladium nitrate and tetraammineplatinum nitrate are preferred. Examples of the solvent for dissolving the active metal compound include water; water-soluble organic solvents such as acetone and ethanol; mixed solvents thereof; and among them, water is preferred.

【0027】ニッケルおよびコバルトからなる群から
選ばれる少なくとも1成分と、パラジウムおよび白金と
を担持する方法について まず、水酸化ジルコニウムを硫酸アンモニウムと、ニッ
ケルおよび/またはコバルトの硫酸塩、酢酸塩などの水
溶性化合物とを溶解させた水溶液に1〜20時間程度浸漬
する。浸漬後、蒸発乾固し、空気中などの酸化雰囲気下
において1〜20時間程度焼成することによりニッケルお
よび/またはコバルトを予め担持した硫酸根ジルコニア
を得る。焼成温度などの条件は、硫酸根ジルコニアを調
製する場合と同様の条件を適用することができる。
A method for supporting at least one component selected from the group consisting of nickel and cobalt, and palladium and platinum First, zirconium hydroxide is dissolved in ammonium sulfate and a water-soluble compound such as a sulfate and an acetate of nickel and / or cobalt. It is immersed for about 1 to 20 hours in an aqueous solution in which the compound is dissolved. After immersion, the mixture is evaporated to dryness and fired in an oxidizing atmosphere such as air for about 1 to 20 hours to obtain sulfated zirconia preliminarily supporting nickel and / or cobalt. The same conditions as those for preparing sulfated zirconia can be applied to the conditions such as the firing temperature.

【0028】このようにして調製したニッケルおよび/
またはコバルトを担持した硫酸根ジルコニアの比表面積
は、通常60〜200m2/g程度であり、好ましくは80〜200m2
/g程度であり、より好ましくは120〜160m2/g程度であ
る。
The nickel thus prepared and / or
Or the specific surface area of sulfate zirconia supporting cobalt is usually about 60 to 200 m / g, preferably 80 to 200 m
/ g, more preferably about 120 to 160 m 2 / g.

【0029】次に、コバルトおよび/またはニッケルを
担持した硫酸根ジルコニアをパラジウム化合物および白
金化合物の溶液に1〜20時間程度浸漬し、蒸発乾固す
る。パラジウム化合物および白金化合物として、上記
において述べた化合物を使用することができる。活性金
属の化合物を溶解させる溶媒としては、上記において
述べた溶媒を用いることができる。
Next, sulfated zirconia supporting cobalt and / or nickel is immersed in a solution of a palladium compound and a platinum compound for about 1 to 20 hours, and evaporated to dryness. As the palladium compound and the platinum compound, the compounds described above can be used. As the solvent for dissolving the active metal compound, the solvents described above can be used.

【0030】上記、の方法などによって活性成分を
担持した硫酸根ジルコニアを必要に応じて乾燥した後、
空気中などの酸化雰囲気下において焼成する。焼成温度
は、通常300〜600℃程度であり、より好ましくは450〜5
50℃程度である。焼成温度が低すぎる場合には、焼成の
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、活性成分、特にパラジウム
および白金の凝集が促進される。焼成時間は、特に制限
されないが、通常1〜20時間程度、好ましくは3〜10時間
程度である。
After drying the sulfated zirconia carrying the active ingredient by the above-mentioned method or the like, if necessary,
It is fired in an oxidizing atmosphere such as in air. The firing temperature is usually about 300 to 600 ° C., more preferably 450 to 5
It is around 50 ° C. If the calcination temperature is too low, the effect of calcination will be insufficient and stable catalytic activity will not be obtained, whereas if it is too high, aggregation of the active components, especially palladium and platinum, will be promoted. The firing time is not particularly limited, but is usually about 1 to 20 hours, preferably about 3 to 10 hours.

【0031】本発明の触媒は、常法に従って、ペレット
状、ハニカム状などの任意の形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。どちらの場合にも、必要に応じて、バ
インダーを添加することができる。
The catalyst of the present invention may be formed into an arbitrary shape such as a pellet or a honeycomb according to a conventional method, or may be used by being wash-coated on a refractory honeycomb carrier. In both cases, a binder can be added as needed.

【0032】本発明による排ガス浄化方法は、硫酸根ジ
ルコニアに鉄、ニッケルおよびコバルトからなる群から
選ばれる少なくとも1成分とパラジウムおよび白金とを
担持した触媒を用いることを特徴とする。
The method for purifying exhaust gas according to the present invention is characterized by using a catalyst in which at least one component selected from the group consisting of iron, nickel and cobalt and palladium and platinum are supported on sulfated zirconia.

【0033】触媒の使用量は、特に制限されないが、ガ
ス時間当たり空間速度(GHSV)で、2,000〜200,000h-1
度の範囲で使用することが好ましく、5,000〜60,000h
-1程度の範囲で使用することがより好ましい。触媒使用
量が少なすぎる場合(GHSVが大きすぎる場合)には、有効
な浄化率が得られないのに対し、触媒量が多すぎる場合
(GHSVが小さすぎる場合)には、触媒使用量に見合った性
能が得られない。
Although the amount of the catalyst used is not particularly limited, it is preferably used within a range of about 2,000 to 200,000 h -1 at a gas hourly space velocity (GHSV), and is preferably 5,000 to 60,000 h.
It is more preferable to use in the range of about -1 . If the amount of catalyst used is too small (GHSV is too large), an effective purification rate cannot be obtained, while the amount of catalyst is too large
When the GHSV is too small, the performance corresponding to the amount of the used catalyst cannot be obtained.

【0034】本発明の触媒は、高い活性を有するが、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危険性がある。従っ
て、本発明の触媒は、好ましくは350〜550℃程度、より
好ましくは400〜525℃の範囲で使用することが望まし
い。
Although the catalyst of the present invention has high activity, if the temperature of the exhaust gas is too low, effective purification performance may not be exhibited. On the other hand, if the temperature of the exhaust gas is too high, there is a risk that the durability of the catalyst is impaired. Therefore, it is desirable to use the catalyst of the present invention at a temperature of preferably about 350 to 550 ° C, more preferably 400 to 525 ° C.

【0035】本発明方法が浄化対象とする排ガスの組成
は、酸素が過剰に含まれていれば、窒素酸化物の濃度な
どは特に制限されない。排ガス中の窒素酸化物濃度は、
通常10〜5000ppm程度である。排ガス中のメタン濃度
は、必要な脱硝率やその他の反応条件などに応じて適宜
設定することができる。高い脱硝率を得るためには、メ
タン濃度を排ガス中の窒素酸化物濃度の通常約1倍以
上、より好ましくは約5倍以上となるように設定する。
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、排ガスにメタン、天然ガス系
都市ガスなどのメタン含有ガスなどを適当量添加しても
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お
それがあり、また、処理後のガス中の残存メタン量を増
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、添加するメタン量は、被処
理ガス組成などに応じて定まる上限がある。
In the composition of the exhaust gas to be purified by the method of the present invention, the concentration of nitrogen oxides is not particularly limited as long as oxygen is excessively contained. The nitrogen oxide concentration in the exhaust gas is
Usually, it is about 10 to 5000 ppm. The methane concentration in the exhaust gas can be appropriately set according to the required denitration rate and other reaction conditions. In order to obtain a high denitration rate, the methane concentration is usually set to be about 1 time or more, more preferably about 5 times or more, of the nitrogen oxide concentration in the exhaust gas.
When the amount of methane contained in the exhaust gas is smaller than the amount 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 may not be improved in proportion to the cost increase, and the amount of methane remaining in the treated gas may be increased. There is. Further, 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 and the like.

【0036】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%程度以下の
場合の様に、酸素濃度が極めて低い場合には、十分な触
媒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、触媒の温度が所
定の温度範囲を超えるおそれがある場合には、排ガスの
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、空気混合排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. However, when the oxygen concentration is extremely low, for example, when the volume is about 1% or less, sufficient catalytic activity is not obtained. May not be obtained. 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 a predetermined temperature range, take care that the temperature of the exhaust gas does not fall below a suitable range. After mixing the amount of air, the mixed air exhaust gas may be brought into contact with the catalyst.

【0037】排ガス中には、通常硫黄酸化物が含まれて
いる。本発明は、このような硫黄酸化物を含む排ガスで
あっても適用することができる。
The exhaust gas usually contains a sulfur oxide. The present invention can be applied to exhaust gas containing such a sulfur oxide.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の触媒によれば、メタンを還元剤
とするNOx除去において、高い脱硝率が長期にわたって
安定して得られる。特に、高温度域において、その効果
が顕著である。
According to the catalyst of the present invention, a high denitration rate can be stably obtained over a long period of time in the removal of NOx using methane as a reducing agent. In particular, the effect is remarkable in a high temperature range.

【0039】排ガス中には、通常5%〜15%程度の水蒸
気が含まれているが、本発明の方法によれば、このよう
に水蒸気を含む排ガスに対しても有効な浄化性能が得ら
れる。
The exhaust gas usually contains about 5% to 15% of water vapor. According to the method of the present invention, an effective purification performance can be obtained even for an exhaust gas containing water vapor. .

【0040】排ガス中には、この他に触媒活性を著しく
低下させることが知られている硫黄酸化物が通常含まれ
る。本発明の触媒は、硫黄成分による活性低下に対して
高い抵抗性を示すので、高い触媒能が長期に渡って維持
される。
Exhaust gas usually contains sulfur oxides, which are known to significantly reduce the catalytic activity. Since the catalyst of the present invention shows high resistance to the decrease in activity due to the sulfur component, high catalytic performance is maintained for a long period of time.

【0041】[0041]

【実施例】以下、実施例、参照例および比較例を示して
本発明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。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, Reference Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0042】実施例1(触媒1の調製) 水酸化ジルコニウム(三津和化学薬品(株)製;ZrO2とし
て86重量%含有)120gを硫酸アンモニウム18g、硫酸第一
鉄(FeSO4・7H2O)5gおよび硫酸1mlを溶解させた水溶液(1
50 ml)に15時間浸漬した。これを蒸発乾固した後、空気
中、550℃で6時間焼成して、鉄担持硫酸根ジルコニアA
を得た。
Example 1 (Preparation of Catalyst 1) 120 g of zirconium hydroxide (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .; containing 86% by weight as ZrO 2 ) was 18 g of ammonium sulfate and ferrous sulfate (FeSO 4 .7H 2 O). 5 g and 1 ml of sulfuric acid dissolved in an aqueous solution (1
50 ml) for 15 hours. After evaporating this to dryness, it is calcined in air at 550 ° C. for 6 hours to obtain iron-supported sulfate zirconia A.
I got

【0043】次いで、Pdとして10重量%を含有する硝酸
パラジウム溶液0.5 gと、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0.35 gとを混合攪拌し
て純水で20 mlに希釈した溶液を調製した。この溶液に
鉄担持硫酸根ジルコニアA(20 g)を15時間浸漬した。浸
漬後、蒸発乾固し、空気中、500℃で6時間焼成して、触
媒1を得た。
Next, 0.5 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd and 0.35 g of an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 5.8% by weight of Pt were mixed and stirred, and a solution diluted to 20 ml with pure water was added. Prepared. Iron-supported sulfated zirconia A (20 g) was immersed in this solution for 15 hours. After immersion, the mixture was evaporated to dryness and calcined in air at 500 ° C. for 6 hours to obtain Catalyst 1.

【0044】実施例2(触媒2の調製) 水酸化ジルコニウム(三津和化学薬品(株)製;ZrO2とし
て86重量%含有)180gを硫酸アンモニウム27gおよび硫酸
コバルト(CoSO4・7H2O)7.4gを溶解させた水溶液(200 m
l)に15時間浸漬した。これを蒸発乾固した後、空気中、
550℃で6時間焼成して、1%コバルト担持硫酸根ジルコ
ニアを得た。
[0044] Example 2 (Preparation of Catalyst 2) zirconium hydroxide (Mitsuwa Chemicals Co., Ltd .; as ZrO 2 86 wt% content) 180 g ammonium sulfate 27g and cobalt sulfate (CoSO 4 · 7H 2 O) 7.4g Aqueous solution (200 m
l) for 15 hours. After evaporating it to dryness,
By calcining at 550 ° C. for 6 hours, 1% cobalt-supported sulfate zirconia was obtained.

【0045】次いで、Pdとして10重量%を含有する硝酸
パラジウム溶液0.5 gと、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0.35 gとを混合攪拌し
て純水で20 mlに希釈した溶液を調製した。この溶液に
上記コバルト担持硫酸根ジルコニア20 gを6時間浸漬し
た。浸漬後、蒸発乾固し、空気中、500℃で6時間焼成し
て、触媒2を得た。
Then, 0.5 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd and 0.35 g of an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 5.8% by weight of Pt were mixed and stirred, and a solution diluted to 20 ml with pure water was added. Prepared. In this solution, 20 g of the above-mentioned cobalt-supported sulfate zirconia was immersed for 6 hours. After immersion, the mixture was evaporated to dryness and calcined in air at 500 ° C. for 6 hours to obtain Catalyst 2.

【0046】実施例3(触媒3の調製) 水酸化ジルコニウム(三津和化学薬品(株)製;ZrO2とし
て86重量%含有)180gを硫酸アンモニウム27gおよび酢酸
ニッケル(Ni(CH3COO)2・4H2O)6.6gを溶解させた水溶液
(200 ml)に15時間浸漬した。これを蒸発乾固した後、空
気中、550℃で6時間焼成して、1%ニッケル担持硫酸根
ジルコニアを得た。
Example 3 (Preparation of Catalyst 3) 180 g of zirconium hydroxide (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., containing 86% by weight as ZrO 2 ) was prepared by 27 g of ammonium sulfate and nickel acetate (Ni (CH 3 COO) 2 .4H). 2 O) 6.6 g dissolved aqueous solution
(200 ml) for 15 hours. After evaporating this to dryness, it was calcined at 550 ° C. for 6 hours in air to obtain 1% nickel-supported sulfate zirconia.

【0047】次いで、Pdとして10重量%を含有する硝酸
パラジウム溶液0.5 gと、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0.35 gとを混合攪拌し
て純水で20 mlに希釈した溶液を調製した。この溶液に
上記ニッケル担持硫酸根ジルコニア20 gを6時間浸漬し
た。浸漬後、蒸発乾固し、空気中、500℃で6時間焼成し
て、触媒3を得た。
Next, 0.5 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd and 0.35 g of an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 5.8% by weight of Pt were mixed and stirred, and the solution diluted to 20 ml with pure water was added. Prepared. 20 g of the above-mentioned nickel-supported sulfate zirconia was immersed in this solution for 6 hours. After immersion, the mixture was evaporated to dryness and calcined in air at 500 ° C. for 6 hours to obtain Catalyst 3.

【0048】実施例4(触媒4の調製) 水酸化ジルコニウム(三津和化学薬品(株)製;ZrO2
して79重量%含有)180 gを、硫酸アンモニウム27 g、
硫酸第一鉄(FeSO4・7H2O)7.5 gおよび硫酸 1.4 gを溶
解した水溶液(180 ml)に15時間浸漬した。これを蒸発乾
固した後、空気中550℃で6時間焼成して、鉄担持硫酸
根ジルコニアBを得た。
Example 4 (Preparation of Catalyst 4) 180 g of zirconium hydroxide (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .; containing 79% by weight as ZrO 2 ) was mixed with 27 g of ammonium sulfate,
It was immersed for 15 hours in the ferrous sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O) 7.5 g and the aqueous solution obtained by dissolving sulfuric acid 1.4 g (180 ml). After evaporating this to dryness, it was calcined at 550 ° C. for 6 hours in air to obtain iron-supported sulfated zirconia B.

【0049】次いで、Pdとして10重量%を含有する硝酸
パラジウム溶液0.875 gと、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0.61 gと混合攪拌し
て純水で30 mlに希釈した溶液を調製した。この溶液
に、前記の鉄担持硫酸根ジルコニアB(35 g)を15時間浸
漬し、蒸発乾固した後、空気中500℃で6時間焼成し
て、触媒4を得た。
Next, 0.875 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd and 0.61 g of an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 5.8% by weight of Pt were mixed and stirred to prepare a solution diluted to 30 ml with pure water. did. The above-mentioned iron-supported sulfated zirconia B (35 g) was immersed in this solution for 15 hours, evaporated to dryness, and calcined at 500 ° C. for 6 hours in air to obtain Catalyst 4.

【0050】実施例5(触媒5の調製) 水酸化ジルコニウム(三津和化学薬品(株)製;ZrO2
して79重量%含有)180 gを、硫酸アンモニウム27 g、
硫酸第一鉄(FeSO4・7H2O)7.5 g、硫酸コバルト(CoSO
4・7H2O)6.8 g、および硫酸 1.4 gを溶解した水溶液(1
80 ml)に15時間浸漬した。蒸発乾固した後、空気中550
℃で6時間焼成して、鉄コバルト担持硫酸根ジルコニア
を得た。
Example 5 (Preparation of Catalyst 5) 180 g of zirconium hydroxide (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .; containing 79% by weight as ZrO 2 ) was mixed with 27 g of ammonium sulfate,
Ferrous sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O) 7.5 g, cobalt sulfate (CoSO
4 · 7H 2 O) 6.8 g , and the aqueous solution was dissolved sulfate 1.4 g (1
80 ml) for 15 hours. After evaporation to dryness, 550 in air
Calcination was performed at 6 ° C. for 6 hours to obtain sulfated zirconia supporting iron cobalt.

【0051】Pdとして10重量%を含有する硝酸パラジウ
ム溶液0.75 gと、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0.52 gとを混合攪拌して純水で
28 mlに希釈した溶液を調製した。この溶液に、前記の
鉄コバルト担持硫酸根ジルコニア30 gを15時間浸漬し、
蒸発乾固した後、空気中500℃で6時間焼成して、触媒
5を得た。
0.75 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd and 0.52 g of an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 5.8% by weight of Pt were mixed and stirred with pure water.
A solution diluted to 28 ml was prepared. In this solution, 30 g of iron-cobalt-supported sulfate zirconia was immersed for 15 hours,
After evaporating to dryness, the mixture was calcined in air at 500 ° C. for 6 hours to obtain Catalyst 5.

【0052】実施例6(触媒6の調製) 水酸化ジルコニウム(三津和化学薬品(株)製;ZrO2
して79重量%含有)240 gを、硫酸アンモニウム36 gと
硝酸第二鉄(Fe(NO3)3・9H2O)13.2 gとを溶解した水溶
液(210 ml)に15時間浸漬した。蒸発乾固した後、空気中
575℃で6時間焼成して、鉄担持硫酸根ジルコニアCを
得た。
[0052] Example 6 (Preparation of catalyst 6) zirconium hydroxide; and (Mitsuwa Chemicals Co., Ltd. as ZrO 2 79 wt% content) 240 g, ammonium sulfate 36 g and ferric nitrate (Fe (NO 3 ) it was immersed for 15 hours in 3 · 9H 2 O) 13.2 aqueous solution of the g (210 ml). After evaporation to dryness, in air
By calcining at 575 ° C. for 6 hours, iron-supported sulfated zirconia C was obtained.

【0053】Pdとして10重量%を含有する硝酸パラジウ
ム溶液0.625 gと、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0.43 gとを混合攪拌して純水
で21 mlに希釈した溶液を調製した。この溶液に、前記
の鉄担持硫酸根ジルコニアC(25g)を15時間浸漬し、蒸
発乾固した後、空気中500℃で6時間焼成して、触媒6
を得た。
0.625 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd and 0.43 g of an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 5.8% by weight of Pt were mixed and stirred to prepare a solution diluted to 21 ml with pure water. . The above-mentioned iron-supported sulfated zirconia C (25 g) was immersed in this solution for 15 hours, evaporated to dryness, and calcined at 500 ° C. for 6 hours in air to obtain a catalyst 6
I got

【0054】実施例7(触媒7の調製) 水酸化ジルコニウム(三津和化学薬品(株)製;ZrO2
して79重量%含有)120 gを、硫酸アンモニウム18 g、
硝酸第二鉄(Fe(NO3)3・9H2O)13.7 gを溶解した水溶液
(110 ml)に15時間浸漬した。蒸発乾固した後、空気中55
0℃で6時間焼成して、鉄担持硫酸根ジルコニアDを得
た。
Example 7 (Preparation of Catalyst 7) 120 g of zirconium hydroxide (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .; containing 79% by weight as ZrO 2 ) was mixed with 18 g of ammonium sulfate,
Aqueous solution of ferric nitrate (Fe (NO 3) 3 · 9H 2 O) 13.7 g
(110 ml) for 15 hours. After evaporation to dryness, 55 in air
By calcining at 0 ° C. for 6 hours, iron-supported sulfated zirconia D was obtained.

【0055】Pdとして10重量%を含有する硝酸パラジウ
ム溶液0.75 gと、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0.52 gを混合攪拌して純水で25
mlに希釈した溶液を調製した。この溶液に、鉄担持硫
酸根ジルコニアD(30 g)を15時間浸漬し、蒸発乾固した
後、500℃で6時間焼成して、触媒7を得た。
0.75 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd, and 0.52 g of an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 5.8% by weight of Pt were mixed and stirred with pure water.
A solution diluted to ml was prepared. In this solution, iron-supported sulfated zirconia D (30 g) was immersed for 15 hours, evaporated to dryness, and calcined at 500 ° C. for 6 hours to obtain Catalyst 7.

【0056】参照例1(参照触媒1の調製) 硫酸第一鉄および硫酸を加えない以外は、実施例1と同
様にして硫酸根ジルコニアAを調製した。Pdとして10重
量%を含有する硝酸パラジウム溶液0.94 gと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0.65
gを混合攪拌して純水で30mlに希釈した溶液を調製し
た。この溶液に硫酸根ジルコニアA(37.5g)を15時間浸
漬した。浸漬後、蒸発乾固し、空気中、500℃で9時間
焼成して参照触媒1を得た。
Reference Example 1 (Preparation of Reference Catalyst 1) A sulfated zirconia A was prepared in the same manner as in Example 1 except that ferrous sulfate and sulfuric acid were not added. 0.94 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd and 5.8 as Pt
0.65 wt% aqueous tetraammineplatinum nitrate solution
g was mixed and stirred to prepare a solution diluted to 30 ml with pure water. In this solution, sulfated zirconia A (37.5 g) was immersed for 15 hours. After immersion, it was evaporated to dryness and calcined in air at 500 ° C. for 9 hours to obtain Reference Catalyst 1.

【0057】参照例2(参照触媒2の調製) 硫酸第一鉄および硫酸を加えない以外は、実施例4と同
様にして硫酸根ジルコニアBを調製した。次に、Pdとし
て10重量%を含有する硝酸パラジウム溶液1.0 gと、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0.69 gを混合攪拌して純水で35 mlに希釈した溶液を
調製した。この溶液に、硫酸根ジルコニアB(40 g)を15
時間浸漬した。蒸発乾固した後、空気中500℃で6時間
焼成して参照触媒2を得た。
Reference Example 2 (Preparation of Reference Catalyst 2) A sulfated zirconia B was prepared in the same manner as in Example 4 except that ferrous sulfate and sulfuric acid were not added. Next, 1.0 g of a palladium nitrate solution containing 10% by weight as Pd and 0.69 g of an aqueous solution of tetraammineplatinum nitrate containing 5.8% by weight of Pt were mixed and stirred to prepare a solution diluted to 35 ml with pure water. To this solution, 15 g of sulfated zirconia B (40 g) was added.
Soaked for hours. After evaporating to dryness, it was calcined in air at 500 ° C. for 6 hours to obtain Reference Catalyst 2.

【0058】実施例8(触媒1の触媒耐久試験1) 実施例1において調製した触媒1を打錠成形して粉砕
し、粒径1〜2mmに整粒した。この触媒4mlを触媒反応器
に充填した。この触媒反応器に、一酸化窒素150 ppm、
メタン2000 ppm、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)
が15,000h-1となるように流通し、触媒層温度を最初は
450℃、70時間経過後は500℃に設定して、NOxおよびメ
タンの転化率を測定した。
Example 8 (Catalyst Endurance Test 1 for Catalyst 1) The catalyst 1 prepared in Example 1 was tableted, pulverized, and sized to a particle size of 1 to 2 mm. 4 ml of this catalyst was charged to the catalyst reactor. In this catalytic reactor, 150 ppm of nitric oxide,
Simulated exhaust gas consisting of 2000 ppm of methane, 10% of oxygen, 9% of water vapor and the balance of helium was subjected to gas hourly space velocity (GHSV)
Is 15,000 h -1 and the catalyst layer temperature is initially
After a lapse of 70 hours at 450 ° C., the temperature was set at 500 ° C., and the conversion of NOx and methane was measured.

【0059】なお、燃焼排ガスには、上記模擬排ガスに
含まれる各組成の他に、通常5〜15%の二酸化炭素が含ま
れるが、これが触媒活性に本質的な影響を及ぼさないこ
とは別途確認した。
The flue gas usually contains 5 to 15% of carbon dioxide in addition to the components contained in the simulated exhaust gas, but it has been separately confirmed that this does not substantially affect the catalytic activity. did.

【0060】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。NOxおよびメタンの転
化率(%)は以下の式によって計算した。 NOx転化率(%)=100×(1 − NOx-out / NOx-in) メタン転化率(%)=100×(CO-out + CO2-out) / (CH4-o
ut + CO-out + CO2-out) ここで、NOx-inは触媒層入口のNOx濃度、 NOx-outは触
媒層出口のNOx濃度をそれぞれ示す。CH4-out、CO-outお
よびCO2-outは、それぞれ触媒層出口のメタン濃度、一
酸化炭素濃度および二酸化炭素濃度を示す。
The NOx concentration at the inlet and outlet of the catalyst layer was measured by a chemiluminescent NOx analyzer. The conversion (%) of NOx and methane was calculated by the following equation. NOx conversion (%) = 100 × (1 - NOx-out / NOx-in) methane conversion (%) = 100 × (CO -out + CO 2 -out) / (CH 4 -o
ut + CO-out + CO 2 -out) Here, NOx-in indicates the NOx concentration at the catalyst layer inlet, and NOx-out indicates the NOx concentration at the catalyst layer outlet. CH 4 -out, CO-out, and CO 2 -out indicate the methane concentration, carbon monoxide concentration, and carbon dioxide concentration at the catalyst layer outlet, respectively.

【0061】得られた結果を図1に示す。図1から明ら
かなように、触媒1は、水蒸気の存在下においても、長
期間にわたって安定した触媒活性を示した。
FIG. 1 shows the obtained results. As is clear from FIG. 1, the catalyst 1 showed stable catalytic activity over a long period of time even in the presence of steam.

【0062】参照例3(参照触媒1の触媒耐久試験) 参照例1において調製した参照触媒1について、触媒層
温度を450℃に保持した以外は、実施例8と同様の条件
で耐久試験を実施した。結果を表1に示す。
Reference Example 3 (Catalyst durability test of Reference catalyst 1) A durability test was performed on Reference catalyst 1 prepared in Reference example 1 under the same conditions as in Example 8 except that the catalyst layer temperature was maintained at 450 ° C. did. Table 1 shows the results.

【0063】表1から明らかなように、参照触媒1のNO
x転化率は、経時的に低下した。
As is apparent from Table 1, the NO of reference catalyst 1
The x conversion decreased over time.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】実施例9(触媒1の触媒耐久試験2) 実施例1において調製した触媒1を打錠成形して粉砕
し、粒径1〜2mmに整粒した。この触媒4mlを触媒反応器
に充填した。この触媒反応器に、一酸化窒素150 ppm、
メタン2000 ppm、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)が15,000h-1となるように流通し、触
媒層温度を450℃に設定して、NOxおよびメタンの転化率
を測定した。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。NOxおよびメタンの転
化率(%)は、実施例8と同様にして求めた。
Example 9 (Catalyst 1 durability test 2) The catalyst 1 prepared in Example 1 was tableted, pulverized, and sized to a particle size of 1 to 2 mm. 4 ml of this catalyst was charged to the catalyst reactor. In this catalytic reactor, 150 ppm of nitric oxide,
2000 ppm methane, 10% oxygen, 9% steam, 3 ppm sulfur dioxide
A simulated exhaust gas consisting of helium and the balance was circulated so that the space velocity per gas hour (GHSV) was 15,000 h -1 , the catalyst layer temperature was set to 450 ° C., and the conversion of NOx and methane was measured. The NOx concentrations at the inlet and outlet of the catalyst layer were measured by a chemiluminescent NOx analyzer. The conversion rates (%) of NOx and methane were determined in the same manner as in Example 8.

【0066】得られた結果を図2に示す。図2から明ら
かなように、触媒1は、水蒸気および硫黄酸化物の共存
下であっても、高いNOx転化率を長期にわたって安定に
示した。
FIG. 2 shows the obtained results. As is clear from FIG. 2, the catalyst 1 stably exhibited a high NOx conversion rate over a long period of time even in the presence of steam and sulfur oxides.

【0067】実施例10(触媒1の触媒耐久試験3) 実施例1において調製した触媒1について、触媒層温度
を500℃とした以外は、実施例9と同様の条件におい
て、NOxおよびメタンの転化率を測定した。
Example 10 (Catalyst endurance test 3 of catalyst 1) Conversion of NOx and methane under the same conditions as in Example 9 except that the temperature of the catalyst layer was changed to 500 ° C. for catalyst 1 prepared in Example 1. The rate was measured.

【0068】得られた結果を図3に示す。図3から明ら
かなように、触媒1は、500℃という高い温度条件にお
いても、高いNOx転化率を長期にわたって安定に示し
た。
FIG. 3 shows the obtained results. As is clear from FIG. 3, the catalyst 1 stably exhibited a high NOx conversion over a long period of time even under a high temperature condition of 500 ° C.

【0069】実施例11(触媒2の触媒耐久試験1) 実施例2において調製した触媒2を使用した以外は、実
施例9と同様にして、450℃において触媒の耐久試験を
行った。
Example 11 (Catalyst durability test 1 of catalyst 2) A durability test of the catalyst was performed at 450 ° C in the same manner as in Example 9 except that the catalyst 2 prepared in Example 2 was used.

【0070】触媒2におけるNOx転化率の経時変化を以
下の表2に示す。表2から明らかなように、鉄に替えて
コバルトを担持した触媒2は、鉄担持触媒である触媒1
と同様に高いNOx除去活性を長期にわたって安定に示し
た。
Table 2 below shows the change with time of the NOx conversion rate in the catalyst 2. As is clear from Table 2, the catalyst 2 supporting cobalt instead of iron was the catalyst 1 which is an iron-supporting catalyst.
As in the above, high NOx removal activity was stably exhibited over a long period of time.

【0071】[0071]

【表2】 [Table 2]

【0072】実施例12(触媒2の触媒耐久試験2) 実施例2で調製した触媒2を使用した以外は、実施例1
0と同様にして、500℃における触媒の耐久試験を行っ
た。NOx転化率の経時変化を以下の表3に示す。
Example 12 (Catalyst 2 Durability Test 2) Example 1 was repeated except that the catalyst 2 prepared in Example 2 was used.
The durability test of the catalyst at 500 ° C. was performed in the same manner as in Example 1. The change with time of the NOx conversion is shown in Table 3 below.

【0073】表3から明らかなように、触媒2は、触媒
1と同様に500℃においても高いNOx除去活性を長期にわ
たって安定に示した。
As is clear from Table 3, Catalyst 2 exhibited a high NOx removal activity stably over a long period of time at 500 ° C. as in Catalyst 1.

【0074】[0074]

【表3】 [Table 3]

【0075】実施例13(触媒3の触媒耐久試験) 実施例3で調製した触媒3を使用した以外は、実施例1
0と同様にして、500℃における触媒の耐久試験を行っ
た。NOxおよびメタン転化率の経時変化を図4に示す。
Example 13 (Catalyst 3 durability test) Example 1 was repeated except that the catalyst 3 prepared in Example 3 was used.
The durability test of the catalyst at 500 ° C. was performed in the same manner as in Example 1. FIG. 4 shows changes over time in NOx and methane conversion.

【0076】図4から明らかなように、触媒3は、初期
の約20時間においてNOx除去活性が上昇し、その後は長
期間にわたって高い水準で安定した触媒活性を示した。
鉄に替えてニッケルを担持した触媒3も、触媒1と同様
に、高いNOx除去活性を長期にわたって安定に示した。
As is evident from FIG. 4, the catalyst 3 showed an increase in NOx removal activity in the initial period of about 20 hours, and thereafter showed a high level of stable catalyst activity over a long period of time.
The catalyst 3 supporting nickel instead of iron also exhibited a high NOx removal activity stably over a long period of time, similarly to the catalyst 1.

【0077】参照例4(参照触媒1の触媒耐久試験) 参照例1において調製した参照触媒1について、実施例
10と同様の条件で触媒の耐久試験を実施した。
Reference Example 4 (Catalyst endurance test of Reference catalyst 1) A reference endurance test of the reference catalyst 1 prepared in Reference example 1 was performed under the same conditions as in Example 10.

【0078】参照触媒1におけるNOxおよびメタン転化
率の経時変化を図5に示す。図5から明らかなように、
参照触媒1のNOx転化率は、試験開始から20時間以降
は、安定して推移したが、約47%にとどまった。
FIG. 5 shows the change over time of the NOx and methane conversion rates in the reference catalyst 1. As is clear from FIG.
The NOx conversion rate of the reference catalyst 1 was stable after 20 hours from the start of the test, but remained at about 47%.

【0079】実施例14 実施例4において調製した触媒4を打錠成形して粉砕
し、粒径1〜2 mmに整粒した。この触媒4 mlを触媒反応
器に充填した。触媒反応器に、一酸化窒素150 ppm、メ
タン2000 ppm、酸素10%、二酸化炭素6%、水蒸気9%、二
酸化硫黄 0.3 ppmおよび残部窒素からなる模擬排ガス
を、ガス時間当たり空間速度(GHSV)が15,000h-1とな
るように流通し、触媒層温度を450℃としてNOxおよびメ
タンの転化率を測定する耐久試験を行った。なお、NOx
転化率は実施例8と同様にして、またメタン転化率は下
記の式により計算した。
Example 14 The catalyst 4 prepared in Example 4 was tableted, pulverized, and sized to a particle size of 1 to 2 mm. 4 ml of this catalyst was charged to the catalytic reactor. A simulated exhaust gas consisting of 150 ppm of nitric oxide, 2000 ppm of methane, 10% of oxygen, 6% of carbon dioxide, 9% of steam, 0.3 ppm of sulfur dioxide, and the balance of nitrogen was introduced into the catalytic reactor at a gas hourly space velocity (GHSV). An endurance test was conducted in which the gas was circulated at 15,000 h -1 and the conversion of NOx and methane was measured at a catalyst layer temperature of 450 ° C. NOx
The conversion was calculated in the same manner as in Example 8, and the methane conversion was calculated by the following equation.

【0080】 (メタン転化率)=100 × (1 - CH4-out / CH4-in) ここで、CH4-in、CH4-outは、それぞれ触媒層入口およ
び出口のメタン濃度を表す。
(Methane conversion rate) = 100 × (1-CH 4 -out / CH 4 -in) Here, CH 4 -in and CH 4 -out represent the methane concentration at the inlet and outlet of the catalyst layer, respectively.

【0081】得られた結果を表4に示す。触媒4は、長
期にわたって高い脱硝率を示し、優れた耐久性を示し
た。
Table 4 shows the obtained results. The catalyst 4 exhibited a high denitration rate over a long period of time and exhibited excellent durability.

【0082】[0082]

【表4】 [Table 4]

【0083】実施例15 触媒4について、触媒層温度を500℃とした以外は、実
施例14と同様にしてメタンの転化率およびNOx転化率
の経時変化を測定した。結果を表5に示す。触媒4は、
500℃においても高い脱硝率を長期にわたって維持し、
優れた耐久性を示した。
Example 15 For the catalyst 4, the change over time in the conversion rate of methane and the conversion rate of NOx was measured in the same manner as in Example 14, except that the temperature of the catalyst layer was set at 500 ° C. Table 5 shows the results. Catalyst 4
Even at 500 ° C, maintain a high denitration rate for a long time,
It showed excellent durability.

【0084】[0084]

【表5】 [Table 5]

【0085】実施例16 触媒4について、触媒層温度を525℃とした以外は、実
施例14と同様にしてメタンの転化率およびNOx転化率
の経時変化を測定した。結果を図6に示す。触媒4は52
5℃という比較的高い温度でも高い脱硝率を長期にわた
って示した。
Example 16 With respect to the catalyst 4, changes with time of the methane conversion rate and the NOx conversion rate were measured in the same manner as in Example 14, except that the temperature of the catalyst layer was changed to 525 ° C. FIG. 6 shows the results. Catalyst 4 is 52
Even at a relatively high temperature of 5 ° C, a high denitration rate was exhibited for a long time.

【0086】実施例17 実施例5において調製した触媒5を用いて、実施例14
と同様の条件において450℃における耐久試験を行っ
た。結果を表6に示す。鉄とコバルトとを併用した触媒
5も、鉄のみを担持した触媒1やコバルトのみを担持し
た触媒2と同様に、高いNOx転化率を長期にわたって示
した。
Example 17 Using the catalyst 5 prepared in Example 5, Example 14
A durability test at 450 ° C. was performed under the same conditions as in the above. Table 6 shows the results. Catalyst 5, which used a combination of iron and cobalt, also exhibited a high NOx conversion over a long period of time, similarly to Catalyst 1 carrying only iron and Catalyst 2 carrying only cobalt.

【0087】[0087]

【表6】 [Table 6]

【0088】実施例18 実施例6において調製した触媒6を用いる以外は、実施
例14と同様にして、450℃におけるメタンの転化率お
よびNOx転化率の経時変化を測定した。結果を表7に示
す。
Example 18 Except that the catalyst 6 prepared in Example 6 was used, the time-dependent changes in the methane conversion and the NOx conversion at 450 ° C. were measured in the same manner as in Example 14. Table 7 shows the results.

【0089】鉄担持硫酸根ジルコニアの焼成温度を575
℃とした触媒6は、焼成温度を550℃とした触媒4(表
4)に比して、触媒活性の安定化が速やかであり、また
メタンの転化率においても優れていた。
The sintering temperature of the iron-supported sulfate zirconia was adjusted to 575.
In the case of the catalyst 6 at ℃, the stabilization of the catalyst activity was quicker and the conversion of methane was excellent as compared with the catalyst 4 (Table 4) in which the calcination temperature was 550 ° C.

【0090】[0090]

【表7】 [Table 7]

【0091】実施例19 実施例7において調製した触媒7を用いて、実施例14
と同様の条件において、450℃における耐久試験を行っ
た。結果を表8に示す。
Example 19 Using the catalyst 7 prepared in Example 7, Example 14
A durability test at 450 ° C. was performed under the same conditions as described above. Table 8 shows the results.

【0092】鉄担持硫酸根ジルコニアにおける鉄含有量
をジルコニア(ZrO2)に対する重量比で約2%とした触媒
7は、ジルコニアに対する鉄の重量比が約1%である触
媒4(表4)と同様に、高い脱硝率を長時間にわたって示
した。
The catalyst 7 in which the iron content of the sulfated zirconia carrying iron was about 2% by weight relative to zirconia (ZrO 2 ) was different from the catalyst 4 (Table 4) in which the weight ratio of iron to zirconia was about 1%. Similarly, high denitration rates were shown over time.

【0093】[0093]

【表8】 [Table 8]

【0094】実施例20 (触媒2の触媒耐久試験3) 触媒2を用いる以外は、実施例14と同様にして、450
℃におけるメタンの転化率およびNOx転化率の経時変化
を測定した。
Example 20 (Catalyst 2 durability test 3) The same procedure as in Example 14 was carried out except that catalyst 2 was used.
The changes over time of the methane conversion and the NOx conversion at ℃ were measured.

【0095】得られた結果を図7に示す。図7から明ら
かなように、触媒2は、長期間にわたって高い触媒活性
を示した。
FIG. 7 shows the obtained results. As is clear from FIG. 7, the catalyst 2 showed high catalytic activity over a long period of time.

【0096】参照例5(参照触媒1の触媒耐久試験2) 参照例1において調製した参照触媒1について、実施例
14と同様の条件において、450℃におけるNOxの転化率
を測定した。
Reference Example 5 (Catalyst Endurance Test 2 of Reference Catalyst 1) The conversion rate of NOx at 450 ° C. was measured for Reference Catalyst 1 prepared in Reference Example 1 under the same conditions as in Example 14.

【0097】得られた結果を表9に示す。表9から明ら
かなように、鉄、ニッケルおよびコバルトのいずれも含
有しない参照触媒1の触媒活性は、時間の経過と共に著
しく低下した。
Table 9 shows the obtained results. As is evident from Table 9, the catalytic activity of Reference Catalyst 1, which did not contain any of iron, nickel and cobalt, decreased significantly over time.

【0098】[0098]

【表9】 [Table 9]

【0099】参照例6 参照触媒2を用いて、実施例15と同様の条件におい
て、500℃における耐久試験を行った。
Reference Example 6 A durability test was performed at 500 ° C. under the same conditions as in Example 15 using Reference Catalyst 2.

【0100】結果を表10に示す。鉄、ニッケル、コバ
ルトのいずれをも含有しない参照触媒2は、500℃とい
う比較的高い温度において、顕著にNOx転化率が低下し
た。
Table 10 shows the results. At a relatively high temperature of 500 ° C., the NOx conversion of the reference catalyst 2 containing neither iron, nickel nor cobalt was significantly reduced.

【0101】[0101]

【表10】 [Table 10]

【0102】比較例1 実施例1で調製した鉄担持硫酸根ジルコニアA(以下比
較触媒1と称することがある)を用いて、実施例15と
同様の条件下において500℃における耐久試験を行っ
た。
Comparative Example 1 Using the iron-supported sulfated zirconia A prepared in Example 1 (hereinafter sometimes referred to as Comparative Catalyst 1), a durability test was performed at 500 ° C. under the same conditions as in Example 15. .

【0103】試験開始25時間後におけるNOx転化率は12%
であり、メタン転化率は5%であった。触媒1と同様に鉄
および硫酸根ジルコニアを含んでいても、パラジウムと
白金を欠いた比較触媒1は、500℃という比較的高い温
度であっても有効な脱硝率は得られなかった。
The NOx conversion after 12 hours from the test was 12%
And the methane conversion was 5%. Similar to Catalyst 1, even though it contained iron and sulfated zirconia, Comparative Catalyst 1 lacking palladium and platinum could not obtain an effective denitration rate even at a relatively high temperature of 500 ° C.

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

【図1】本発明による触媒1のNOxおよびメタンの転化
率の経時変化を示す図である(実施例8)。
FIG. 1 is a graph showing a change over time in the conversion of NOx and methane of a catalyst 1 according to the present invention (Example 8).

【図2】本発明による触媒1における450℃、二酸化硫
黄共存下でのNOxおよびメタンの転化率の経時変化を示
す図である(実施例9)。
FIG. 2 is a graph showing the change over time in the conversion of NOx and methane in the presence of sulfur dioxide at 450 ° C. in catalyst 1 according to the present invention (Example 9).

【図3】本発明による触媒1における500℃、二酸化硫
黄共存下でのNOxおよびメタンの転化率の経時変化を示
す図である(実施例10)。
FIG. 3 is a graph showing the change over time in the conversion of NOx and methane in the presence of sulfur dioxide at 500 ° C. in catalyst 1 according to the present invention (Example 10).

【図4】本発明による触媒3における500℃、二酸化硫
黄共存下でのNOxおよびメタンの転化率の経時変化を示
す図である(実施例13)。
FIG. 4 is a graph showing the change over time in the conversion of NOx and methane in the presence of sulfur dioxide at 500 ° C. in catalyst 3 according to the present invention (Example 13).

【図5】参照触媒1における500℃、二酸化硫黄共存下
でのNOxおよびメタンの転化率の経時変化を示す図であ
る(参照例4)。
FIG. 5 is a graph showing the change over time in the conversion of NOx and methane in the presence of sulfur dioxide at 500 ° C. in Reference Catalyst 1 (Reference Example 4).

【図6】本発明による触媒4における525℃、二酸化硫
黄存下でのNOxおよびメタンの転化率の経時変化を示す
図である(実施例16)。
FIG. 6 is a graph showing the change over time in the conversion of NOx and methane in the presence of sulfur dioxide at 525 ° C. in Catalyst 4 according to the present invention (Example 16).

【図7】本発明による触媒2における450℃、二酸化硫
黄共存下でのNOxおよびメタンの転化率の経時変化を示
す図である(実施例20)。
FIG. 7 is a graph showing the change over time in the conversion of NOx and methane in the presence of sulfur dioxide at 450 ° C. in catalyst 2 according to the present invention (Example 20).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D048 AA06 AB02 AC02 BA08X BA30X BA31X BA36X BA37X BA38X BA46X BB01 4G069 AA03 AA08 BA05A BA05B BB10A BB10B BC51A BC51B BC66A BC66B BC67A BC67B BC68A BC68B BC72A BC72B BC75A BC75B CA08 CA13 DA06 EA02Y ED07 FA02 FB14  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page F term (reference) 4D048 AA06 AB02 AC02 BA08X BA30X BA31X BA36X BA37X BA38X BA46X BB01 4G069 AA03 AA08 BA05A BA05B BB10A BB10B BC51A BC51B BC66A BC66B BC67A BC67B BC72 BC72 BC02 BC72 BC02 BC75

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】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であって、硫
酸根ジルコニアに、鉄、ニッケルおよびコバルトからな
る群から選ばれる少なくとも1成分と、パラジウムおよ
び白金とを担持した触媒。
1. An exhaust gas purifying catalyst for decomposing nitrogen oxides in the presence of methane in an oxygen-excess atmosphere, comprising at least one component selected from the group consisting of iron, nickel and cobalt in sulfate zirconia; Catalyst supporting palladium and platinum.
【請求項2】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であって、硫酸
根ジルコニアに、鉄、ニッケルおよびコバルトからなる
群から選ばれる少なくとも1成分とパラジウムおよび白
金とを担持した触媒を用いる方法。
2. An exhaust gas purifying method for decomposing nitrogen oxides in the presence of methane in an oxygen-excess atmosphere. A method using a catalyst supporting platinum.
【請求項3】硫酸根ジルコニアに、鉄、ニッケルおよび
コバルトからなる群から選ばれる少なくとも1成分とパ
ラジウムおよび白金とを担持した触媒を用いて、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。
3. An exhaust gas containing an excessive amount of oxygen and containing sulfur oxides using a catalyst in which at least one component selected from the group consisting of iron, nickel and cobalt and palladium and platinum are supported on sulfated zirconia. An exhaust gas purification method for decomposing nitrogen oxides in the presence of methane.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2008023521A (en) * 2006-06-23 2008-02-07 Osaka Gas Co Ltd Catalyst for purifying exhaust gas and method of purifying exhaust gas
JP2011520600A (en) * 2008-05-16 2011-07-21 シーメンス エナジー インコーポレイテッド Catalytic treatment with hydrogen for control of NOx emissions

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2002040152A1 (en) * 2000-11-17 2004-03-18 大阪瓦斯株式会社 Catalyst for purifying methane-containing exhaust gas and method for purifying methane-containing exhaust gas
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