JP2002320863A

JP2002320863A - 触媒の再生方法

Info

Publication number: JP2002320863A
Application number: JP2001126751A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Miyoshi; 勝則三好; Yasuhiko Kizu; 保彦木津; Nobuyuki Masaki; 信之正木; Noboru Sugishima; 昇杉島
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: JP3779889B2

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱再生方法において、再生効率の低下がみ
られず、加熱によって発生する硫黄酸化物やアンモニア
等の有害物質の発生濃度を低く抑制できる触媒の再生方
法を提供することである。【解決手段】触媒の再生方法は、排ガス中の被毒物質
により被毒して活性の劣化した触媒に再生ガスを流し昇
温することにより触媒を再生する方法であって、前記再
生ガスの昇温速度を、たとえば２５０〜４５０℃の再生
温度で５０℃／ｈ以下に、制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒の再生方法に
関する。さらに詳しくは、排ガス中に含まれる被毒物質
により被毒を受け活性劣化した触媒を再生する方法に関
する。

【従来の技術】現在、燃焼排ガス中の有害物質を除去す
る方法として、処理効率やコストの面から触媒を用いた
除去方法が様々な分野で用いられており、その例として
は、火力発電所排ガスに含まれる窒素酸化物を還元除去
する選択的触媒還元（ＳＣＲ）法や、産業廃棄物や都市
廃棄物の焼却施設から発生する排ガス中に含まれるダイ
オキシン類などの有機ハロゲン化合物を触媒に用いて酸
化分解する方法などが挙げられる。これらの方法で用い
られる一般的な触媒としては、チタン、バナジウム、タ
ングステンおよびモリブデンなどの金属の酸化物を含有
するものがある。火力発電所や廃棄物焼却炉から排出さ
れる排ガス中には、アンモニア、硫黄酸化物（ＳＯ
ｘ）、高沸点有機化合物、カリウムやナトリウムなどの
アルカリ金属化合物などの触媒被毒物質が含まれてお
り、３５０℃以下の比較的低温度域で上記の触媒を使用
すると、ＳＯｘによりバナジウム酸化物が硫酸塩に変化
して失活したり、触媒に酸性硫酸アンモニウムや硫酸ア
ンモニウム、高沸点有機化合物の蓄積が生じて触媒の比
表面積低下や細孔の閉塞を引き起こしたりするため、触
媒性能が経時的に劣化する。このようにして被毒し活性
劣化した触媒を再生する方法としては、（１）触媒を水
または添加剤入りの水によって洗浄再生する方法、
（２）反応装置から触媒を取り出して加熱炉で高温再生
する方法、（３）予めバーナーなどで加熱されたガスを
触媒に通すことによって熱処理再生する方法、などが知
られている。これらの再生方法には、それぞれ次のよう
な問題点があった。（１）の洗浄再生方法は、水および
添加剤による触媒成分の流出、廃水処理の困難さを有す
ることに加えて、再生効率が低い。（２）および（３）
の加熱再生方法は、加熱方法の如何により、触媒の熱的
劣化を生じさせたり再生効率の低下を引き起こしたりす
る。さらに、加熱によって主に発生する硫黄酸化物やア
ンモニア等の有害物質を排ガス処理装置で処理する必要
があるが、有害物質の最大濃度が数％に達するため、大
規模な排ガス処理装置を設置しなければならない。

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、加熱
再生方法において、再生効率の低下がみられず、加熱に
よって発生する硫黄酸化物やアンモニア等の有害物質の
発生濃度を低く抑制できる触媒の再生方法を提供するこ
とにある。

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来の
加熱再生方法について、以下の知見を得ることができ
た。すなわち、２５０〜４５０℃の再生温度で触媒を再
生中、硫酸塩化したバナジウムや触媒に蓄積した酸性硫
酸アンモニウムや硫酸アンモニウム、高沸点有機化合物
等が加熱によって逐次分解し、硫黄酸化物やアンモニア
等の有害物質が発生する。触媒を再生する装置を集積化
するために再生ガスの流量を下げると、これらの有害物
質の発生濃度が最大数％に達する。本発明者は、これら
の知見に基づき、鋭意検討した結果、触媒の再生中、触
媒が接触する再生ガスの昇温速度を制御することによっ
て、触媒に熱的損傷を与えることなく再生効率を向上さ
せ、さらに、加熱によって発生する、硫黄酸化物やアン
モニア等の有害物質の発生濃度を制御できる、ことを見
出し、本発明を完成した。すなわち、本発明にかかる触
媒の再生方法は、排ガス中の被毒物質により被毒して活
性の劣化した触媒に再生ガスを流し昇温することによっ
て前記触媒を再生する方法であって、昇温速度を制御す
ることを特徴とする。上記において、好ましくは、前記
再生ガスの昇温速度を２５０〜４５０℃の再生温度にお
いて５０℃／ｈ以下に制御することである。

【発明の実施の形態】本発明の触媒の再生方法におい
て、再生温度とは、硫酸塩化したバナジウムや触媒に蓄
積した酸性硫酸アンモニウムや硫酸アンモニウム、高沸
点有機化合物等が加熱によって逐次分解する温度のこと
であり、たとえば、１５０〜５００℃の範囲、好ましく
は２５０〜４５０℃の範囲、さらに好ましくは３２０〜
４５０℃の範囲である。前記範囲よりも加熱温度が低い
と再生効率が低くなるため好ましくない。一方、前記範
囲よりも加熱温度が高くなると、触媒成分のシンタリン
グなどの熱的損傷を受けやすくなるため好ましくない。
本発明の触媒の再生方法は、２５０〜４５０℃の再生温
度において再生ガスの昇温速度を特定範囲に制御するこ
とを特徴としており、再生温度のどの部分においても、
昇温速度を５０℃／ｈ以下、好ましくは２０℃／ｈ以下
に制御することが重要である。昇温速度が５０℃／ｈを
超えると、再生効率が低下したり、硫黄酸化物やアンモ
ニア等の有害物質の発生濃度が高くなったりする。しか
も、触媒に流した再生ガスに含まれる有害物質を除去処
理するために、大規模な排ガス処理装置が必要になる。
再生ガスの昇温速度は、再生温度全体において一定範囲
内の制御することも重要であり、再生温度全体におい
て、平均１〜２０℃／ｈの範囲に納まるように制御する
ことが好ましく、平均１〜１５℃／ｈの範囲に制御する
とさらに好ましい。また、再生ガスの昇温パターンにつ
いては、特に限定はなく、再生すべき触媒や被毒物質の
付着量や種類により適宜設定することができる。昇温パ
ターンとしては、たとえば、再生温度を２５０℃で１時
間保持し、その後、３００℃に５時間で昇温し１時間保
持して、さらに４００℃の１０時間で昇温するような階
段状の昇温パターンでもよい。また、再生温度の範囲内
で昇温速度を変化させても良い。たとえば、昇温速度を
一定値に保つ直線状の昇温パターンでもよく、昇温速度
を指数関数や対数関数的に変化させた曲線状の昇温パタ
ーンでもよい。このような場合も、再生温度のどの部分
においても昇温速度が５０℃／ｈ以下になるように制御
し、さらに、再生温度全体における昇温速度を平均１〜
２０℃／ｈの範囲なるように制御することが重要であ
る。触媒の再生時に流す再生ガスの流量は、触媒１ｋｇ
に対して０．５ｍ³／ｈ（Ｎｏｒｍａｌ）以上であるの
が好ましい。再生ガスの流量がこれよりも少ないと、再
生効率が低く、また装置の放熱の影響を受けやすくなる
ため、好ましくない。触媒の再生時に流す再生ガスの線
速は、０．１〜１．０ｍ／ｓ（Ｎｏｒｍａｌ）、好まし
くは０．１〜０．５ｍ／ｓ（Ｎｏｒｍａｌ）に調整され
る。再生ガスの線速が上記範囲よりも遅いと、再生効率
が低くなる。一方、再生ガスの線速が上記範囲よりも速
いと、触媒での圧力損失も大きくなり、高い能力の吸気
ブロアや排気ブロア等が必要となったり、エネルギー消
費も多くなるため好ましくない。本発明で用いる再生ガ
スの組成としては、Ｏ₂ が好ましくは５容量％以上、さ
らに好ましくは７容量％以上；Ｈ₂Ｏが好ましくは４０
容量％以下；硫黄酸化物（ＳＯｘ）が好ましくは２００
０容量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０００容量ｐｐ
ｍ以下；ＮＨ₃が好ましくは２０００容量ｐｐｍ以下、
さらに好ましくは１０００容量ｐｐｍ以下；ダストが好
ましくは０．１ｇ／ｍ³（Ｎｏｒｍａｌ）以下であるこ
とが好適である。これらの範囲を外れると、再生効率は
低くなる。特に、ダストが０．１ｇ／ｍ³（Ｎｏｒｍａ
ｌ）よりも多いと、ダスト成分による触媒の性能劣化も
生じ、再生効率が特に低くなる。触媒に流した再生ガス
に含まれる硫黄酸化物やアンモニアなどの有害物質の濃
度が高くなり１００００容量ｐｐｍを超える場合、有害
物質処理装置が大規模になるため好ましくない。本発明
にかかる触媒の再生方法の実施に用いる装置としては、
たとえば、火力発電プラントや廃棄物焼却プラント等の
設備から独立した装置であってもよく、それ自体がプラ
ントの排ガス系内に組み込まれている形式のもの、すな
わち、排ガス中の有害物質を除去するための反応に使用
する触媒充填用の反応容器であってもよい。さらに、触
媒での排ガス温度を触媒の処理効率が高くなる温度に昇
温するために、触媒の前段に可燃物を燃焼する設備を設
置するプロセスにおいて、この設備を触媒の再生用とし
ても兼用する形式のものでもよい。本発明の触媒の再生
方法では、触媒に流した再生ガスに含まれる有害物質を
除去処理することが好ましい。その具体的な除去処理方
法としては、スプレー塔、充填塔、気液塔、塗れ壁塔、
スクラバ等を用い、水酸化ナトリウム溶液や水酸化マグ
ネシウム溶液に湿式で除去する方法や、活性炭吸着法、
ドライスクラバ法等の乾式で除去する方法、発生する硫
酸ミスト等をデミスタ、パイプフィルタ等で除去する方
法等を挙げることができる。また、触媒に流した再生ガ
スに含まれる未燃物や高沸点有機化合物は、酸化触媒等
で除去すると好ましい。本発明においては、排ガス中の
被毒物質、特に硫黄化合物や高沸点有機化合物により被
毒を受け活性劣化した触媒をその再生の対象にしている
が、特に制限はない。本発明で対象とする触媒のうち、
温度３５０℃以下、好ましくは１５０〜３００℃で、窒
素酸化物および／または有機ハロゲン化合物を含有する
排ガスの処理に使用された触媒を再生する場合、特に有
効である。このような触媒としては、たとえば、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、スズ、鉛、リン、亜鉛、
バナジウム、チタン、モリブデン、タングステン、アル
ミニウム、ケイ素、ジルコニウム、セリウム、ランタ
ン、銅、銀、金、白金、パラジウム、ロジウムおよびル
テニウムから選ばれた少なくとも２種以上の元素を含有
する触媒を挙げることができる。これらのうちでも、特
開平１０−２３５１９１号公報および特願平１１−１８
０９３３号公報に記載されているような、チタン酸化物
および／またはケイ素酸化物と、バナジウム、タングス
テンおよびモリブデンからなる群から選ばれる少なくと
も１種類の金属の酸化物とを含む触媒が、本発明の再生
方法において特に好適に用いられる。本発明により再生
する触媒の形状としては、粉体を使用してもよい。ま
た、板状、波板状、網状、ハニカム状、円柱状、円筒状
等の形状の一体成形体でも良いし、アルミナ、シリカ、
コーディライト、チタニア、ステンレス金属等よりなる
板状、波板状、網状、ハニカム状、円柱状、円筒状等の
形状の担体に担持して使用しても良い。触媒はまた、ウ
ォールフロー型等のセラミックフィルターに担持させて
も良い。

〔試験条件〕

ガス組成ＮＯｘ：１００容量ｐｐｍ（Ｄｒｙ）、ＮＨ₃：１００
容量ｐｐｍ（Ｄｒｙ）、Ｏ₂：１０容量％（Ｄｒｙ）、Ｈ₂Ｏ：１５容量％、
Ｎ₂：バランスガス温度：２５０℃ 空間速度：１５０００ｈ^-1 そして、脱硝率を下記式にしたがって求めた。結果を表
３に示した。脱硝率（％）＝〔（反応器入口ＮＯｘ濃度）−（反応器
出口ＮＯｘ濃度）〕÷（反応器入口ＮＯｘ濃度）×１０
０（試験例３）実施例１〜３で熱処理再生を行った触媒、
参考例１の新品触媒、および、参考例２の活性劣化した
触媒の各触媒について、ダイオキシン類分解性能確認の
ため、代替物質としてクロロトルエンを用いて、以下に
示す試験条件でクロロトルエン（ＣＴ）分解反応を行っ
た。〔試験条件〕ガス組成ＣＴ：５０容量ｐｐｍ（Ｄｒｙ）、Ｏ₂：１０容量％
（Ｄｒｙ）Ｈ₂Ｏ：１５容量％、Ｎ₂：バランスガス温度：２２０℃ 空間速度：４５００ｈ^-1 そして、ＣＴ分解率を下記式にしたがって求めた。結果
を表３に示した。ＣＴ分解率（％）＝（反応器入口ＣＴ濃度）−（反応器
出口ＣＴ濃度）｝÷（反応器入口ＣＴ濃度）×１００

【表１】

【発明の効果】本発明によれば、触媒を、触媒成分のシ
ンタリング等の熱的損傷を生じさせず、効率よく再生す
ることができる。本発明によればまた、再生ガスの昇温
によって発生する硫黄酸化物やアンモニア等の有害物質
の発生濃度を低く抑制できるため、触媒を再生する装置
の後流側に大規模な排ガス処理装置を設置する必要がな
く、触媒を経済的に大規模に再生することができる。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年４月２５日（２００１．４．２
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】触媒の再生方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【従来の技術】現在、燃焼排ガス中の有害物質を除去す
る方法として、処理効率やコストの面から触媒を用いた
除去方法が様々な分野で用いられており、その例として
は、火力発電所排ガスに含まれる窒素酸化物を還元除去
する選択的触媒還元（ＳＣＲ）法や、産業廃棄物や都市
廃棄物の焼却施設から発生する排ガス中に含まれるダイ
オキシン類などの有機ハロゲン化合物を触媒に用いて酸
化分解する方法などが挙げられる。

【０００３】これらの方法で用いられる一般的な触媒と
しては、チタン、バナジウム、タングステンおよびモリ
ブデンなどの金属の酸化物を含有するものがある。

【０００４】火力発電所や廃棄物焼却炉から排出される
排ガス中には、アンモニア、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、高
沸点有機化合物、カリウムやナトリウムなどのアルカリ
金属化合物などの触媒被毒物質が含まれており、３５０
℃以下の比較的低温度域で上記の触媒を使用すると、Ｓ
Ｏｘによりバナジウム酸化物が硫酸塩に変化して失活し
たり、触媒に酸性硫酸アンモニウムや硫酸アンモニウ
ム、高沸点有機化合物の蓄積が生じて触媒の比表面積低
下や細孔の閉塞を引き起こしたりするため、触媒性能が
経時的に劣化する。

【０００５】このようにして被毒し活性劣化した触媒を
再生する方法としては、（１）触媒を水または添加剤入
りの水によって洗浄再生する方法、（２）反応装置から
触媒を取り出して加熱炉で高温再生する方法、（３）予
めバーナーなどで加熱されたガスを触媒に通すことによ
って熱処理再生する方法、などが知られている。

【０００６】これらの再生方法には、それぞれ次のよう
な問題点があった。

【０００７】（１）の洗浄再生方法は、水および添加剤
による触媒成分の流出、廃水処理の困難さを有すること
に加えて、再生効率が低い。（２）および（３）の加熱
再生方法は、加熱方法の如何により、触媒の熱的劣化を
生じさせたり再生効率の低下を引き起こしたりする。さ
らに、加熱によって主に発生する硫黄酸化物やアンモニ
ア等の有害物質を排ガス処理装置で処理する必要がある
が、有害物質の最大濃度が数％に達するため、大規模な
排ガス処理装置を設置しなければならない。

【０００８】

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来の
加熱再生方法について、以下の知見を得ることができ
た。すなわち、２５０〜４５０℃の再生温度で触媒を再
生中、硫酸塩化したバナジウムや触媒に蓄積した酸性硫
酸アンモニウムや硫酸アンモニウム、高沸点有機化合物
等が加熱によって逐次分解し、硫黄酸化物やアンモニア
等の有害物質が発生する。触媒を再生する装置を集積化
するために再生ガスの流量を下げると、これらの有害物
質の発生濃度が最大数％に達する。

【００１０】本発明者は、これらの知見に基づき、鋭意
検討した結果、触媒の再生中、触媒が接触する再生ガス
の昇温速度を制御することによって、触媒に熱的損傷を
与えることなく再生効率を向上させ、さらに、加熱によ
って発生する、硫黄酸化物やアンモニア等の有害物質の
発生濃度を制御できる、ことを見出し、本発明を完成し
た。

【００１１】すなわち、本発明にかかる触媒の再生方法
は、排ガス中の被毒物質により被毒して活性の劣化した
触媒に再生ガスを流し昇温することによって前記触媒を
再生する方法であって、昇温速度を制御することを特徴
とする。

【００１２】上記において、好ましくは、前記再生ガス
の昇温速度を２５０〜４５０℃の再生温度において５０
℃／ｈ以下に制御することである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の触媒の再生方法におい
て、再生温度とは、硫酸塩化したバナジウムや触媒に蓄
積した酸性硫酸アンモニウムや硫酸アンモニウム、高沸
点有機化合物等が加熱によって逐次分解する温度のこと
であり、たとえば、１５０〜５００℃の範囲、好ましく
は２５０〜４５０℃の範囲、さらに好ましくは３２０〜
４５０℃の範囲である。前記範囲よりも加熱温度が低い
と再生効率が低くなるため好ましくない。一方、前記範
囲よりも加熱温度が高くなると、触媒成分のシンタリン
グなどの熱的損傷を受けやすくなるため好ましくない。

【００１４】本発明の触媒の再生方法は、２５０〜４５
０℃の再生温度において再生ガスの昇温速度を特定範囲
に制御することを特徴としており、再生温度のどの部分
においても、昇温速度を５０℃／ｈ以下、好ましくは２
０℃／ｈ以下に制御することが重要である。昇温速度が
５０℃／ｈを超えると、再生効率が低下したり、硫黄酸
化物やアンモニア等の有害物質の発生濃度が高くなった
りする。しかも、触媒に流した再生ガスに含まれる有害
物質を除去処理するために、大規模な排ガス処理装置が
必要になる。

【００１５】再生ガスの昇温速度は、再生温度全体にお
いて一定範囲内の制御することも重要であり、再生温度
全体において、平均１〜２０℃／ｈの範囲に納まるよう
に制御することが好ましく、平均１〜１５℃／ｈの範囲
に制御するとさらに好ましい。また、再生ガスの昇温パ
ターンについては、特に限定はなく、再生すべき触媒や
被毒物質の付着量や種類により適宜設定することができ
る。昇温パターンとしては、たとえば、再生温度を２５
０℃で１時間保持し、その後、３００℃に５時間で昇温
し１時間保持して、さらに４００℃の１０時間で昇温す
るような階段状の昇温パターンでもよい。また、再生温
度の範囲内で昇温速度を変化させても良い。たとえば、
昇温速度を一定値に保つ直線状の昇温パターンでもよ
く、昇温速度を指数関数や対数関数的に変化させた曲線
状の昇温パターンでもよい。このような場合も、再生温
度のどの部分においても昇温速度が５０℃／ｈ以下にな
るように制御し、さらに、再生温度全体における昇温速
度を平均１〜２０℃／ｈの範囲なるように制御すること
が重要である。

【００１６】触媒の再生時に流す再生ガスの流量は、触
媒１ｋｇに対して０．５ｍ³／ｈ（Ｎｏｒｍａｌ）以上
であるのが好ましい。再生ガスの流量がこれよりも少な
いと、再生効率が低く、また装置の放熱の影響を受けや
すくなるため、好ましくない。

【００１７】触媒の再生時に流す再生ガスの線速は、
０．１〜１．０ｍ／ｓ（Ｎｏｒｍａｌ）、好ましくは
０．１〜０．５ｍ／ｓ（Ｎｏｒｍａｌ）に調整される。
再生ガスの線速が上記範囲よりも遅いと、再生効率が低
くなる。一方、再生ガスの線速が上記範囲よりも速い
と、触媒での圧力損失も大きくなり、高い能力の吸気ブ
ロアや排気ブロア等が必要となったり、エネルギー消費
も多くなるため好ましくない。

【００１８】本発明で用いる再生ガスの組成としては、
Ｏ₂ が好ましくは５容量％以上、さらに好ましくは７容
量％以上；Ｈ₂Ｏが好ましくは４０容量％以下；硫黄酸
化物（ＳＯｘ）が好ましくは２０００容量ｐｐｍ以下、
さらに好ましくは１０００容量ｐｐｍ以下；ＮＨ₃が好
ましくは２０００容量ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１
０００容量ｐｐｍ以下；ダストが好ましくは０．１ｇ／
ｍ³（Ｎｏｒｍａｌ）以下であることが好適である。こ
れらの範囲を外れると、再生効率は低くなる。特に、ダ
ストが０．１ｇ／ｍ³（Ｎｏｒｍａｌ）よりも多いと、
ダスト成分による触媒の性能劣化も生じ、再生効率が特
に低くなる。触媒に流した再生ガスに含まれる硫黄酸化
物やアンモニアなどの有害物質の濃度が高くなり１００
００容量ｐｐｍを超える場合、有害物質処理装置が大規
模になるため好ましくない。

【００１９】本発明にかかる触媒の再生方法の実施に用
いる装置としては、たとえば、火力発電プラントや廃棄
物焼却プラント等の設備から独立した装置であってもよ
く、それ自体がプラントの排ガス系内に組み込まれてい
る形式のもの、すなわち、排ガス中の有害物質を除去す
るための反応に使用する触媒充填用の反応容器であって
もよい。さらに、触媒での排ガス温度を触媒の処理効率
が高くなる温度に昇温するために、触媒の前段に可燃物
を燃焼する設備を設置するプロセスにおいて、この設備
を触媒の再生用としても兼用する形式のものでもよい。

【００２０】本発明の触媒の再生方法では、触媒に流し
た再生ガスに含まれる有害物質を除去処理することが好
ましい。その具体的な除去処理方法としては、スプレー
塔、充填塔、気液塔、塗れ壁塔、スクラバ等を用い、水
酸化ナトリウム溶液や水酸化マグネシウム溶液に湿式で
除去する方法や、活性炭吸着法、ドライスクラバ法等の
乾式で除去する方法、発生する硫酸ミスト等をデミス
タ、パイプフィルタ等で除去する方法等を挙げることが
できる。また、触媒に流した再生ガスに含まれる未燃物
や高沸点有機化合物は、酸化触媒等で除去すると好まし
い。

【００２１】本発明においては、排ガス中の被毒物質、
特に硫黄化合物や高沸点有機化合物により被毒を受け活
性劣化した触媒をその再生の対象にしているが、特に制
限はない。本発明で対象とする触媒のうち、温度３５０
℃以下、好ましくは１５０〜３００℃で、窒素酸化物お
よび／または有機ハロゲン化合物を含有する排ガスの処
理に使用された触媒を再生する場合、特に有効である。
このような触媒としては、たとえば、マンガン、鉄、コ
バルト、ニッケル、スズ、鉛、リン、亜鉛、バナジウ
ム、チタン、モリブデン、タングステン、アルミニウ
ム、ケイ素、ジルコニウム、セリウム、ランタン、銅、
銀、金、白金、パラジウム、ロジウムおよびルテニウム
から選ばれた少なくとも２種以上の元素を含有する触媒
を挙げることができる。これらのうちでも、特開平１０
−２３５１９１号公報および特願平１１−１８０９３３
号公報に記載されているような、チタン酸化物および／
またはケイ素酸化物と、バナジウム、タングステンおよ
びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも１種類
の金属の酸化物とを含む触媒が、本発明の再生方法にお
いて特に好適に用いられる。

【００２２】本発明により再生する触媒の形状として
は、粉体を使用してもよい。また、板状、波板状、網
状、ハニカム状、円柱状、円筒状等の形状の一体成形体
でも良いし、アルミナ、シリカ、コーディライト、チタ
ニア、ステンレス金属等よりなる板状、波板状、網状、
ハニカム状、円柱状、円筒状等の形状の担体に担持して
使用しても良い。触媒はまた、ウォールフロー型等のセ
ラミックフィルターに担持させても良い。

【００２３】

【実施例】以下に実施例によりさらに詳細に本発明を説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２４】（参考例１）排ガスに曝露される前の新品
触媒を参考例１とする。この新品触媒は外形１５０ｍｍ
×１５０ｍｍ×７００ｍｍのハニカム状触媒であり、触
媒成分としてチタン酸化物を７０重量％、ケイ素酸化物
を９．５重量％、バナジウム酸化物を１０重量％、モリ
ブデン酸化物を５重量％、硫黄分を０．５重量％含有す
る触媒である。

【００２５】（参考例２）参考例１の新品触媒を、ごみ
焼却炉のバグフィルター後流で、温度２００℃で、硫黄
酸化物を２０容量ｐｐｍ、ＮＨ₃を８０容量ｐｐｍ、窒
素酸化物を１００容量ｐｐｍ、ダイオキシン類を２ｎｇ
−ＴＥＱ／ｍ³（Ｎｏｒｍａｌ）、Ｏ₂を１０容量％含有
する排ガスの処理に使用した。この排ガス曝露で被毒物
質により被毒して活性の劣化した触媒を参考例１とす
る。

【００２６】（実施例１）排ガス曝露で被毒物質により
被毒し活性の劣化した、参考例２の触媒を以下の手順で
熱処理し、再生した。

【００２７】（１）活性劣化した触媒を再生装置に充填
し、再生ガスとして空気を用い、触媒１ｋｇあたりの再
生ガスの流量２ｍ³／ｈ（Ｎｏｒｍａｌ）に調整した。
このときの再生ガスの線速は０．１８ｍ／ｓ（Ｎｏｒｍ
ａｌ）であった。

【００２８】（２）再生ガスを電気ヒーターで５０℃／
ｈの昇温速度で２５０℃まで昇温し、続いて１０℃／ｈ
の昇温速度で４００℃まで昇温し、触媒の再生処理を行
った。昇温中の硫黄酸化物の濃度は最大１２００ｐｐｍ
であった。

【００２９】（実施例２）排ガス曝露で被毒物質により
被毒し活性の劣化した、参考例２の触媒を以下の手順で
熱処理し、再生した。

【００３０】（１）活性劣化した触媒を再生装置に充填
し、再生ガスとして空気を用い、触媒１ｋｇあたりの再
生ガスの流量２ｍ³／ｈ（Ｎｏｒｍａｌ）に調整した。
このときの再生ガスの線速は０．１８ｍ／ｓ（Ｎｏｒｍ
ａｌ）であった。

【００３１】（２）再生ガスを電気ヒーターで５０℃／
ｈの昇温速度で２５０℃まで昇温し、続いて１５℃／ｈ
の昇温速度で３４０℃まで昇温し、２時間保持した。引
き続いて、１０℃／ｈの昇温速度で４００℃まで昇温し
て１時間保持し、触媒の再生処理を行った。昇温中の硫
黄酸化物の濃度は最大１５００ｐｐｍであった。

【００３２】（実施例３）排ガス曝露で被毒物質により
被毒し活性の劣化した、参考例２の触媒を以下の手順で
熱処理し、再生した。

【００３３】（１）活性劣化した触媒を再生装置に充填
し、再生ガスとして空気を用い、触媒１ｋｇあたりの再
生ガスの流量２ｍ³／ｈ（Ｎｏｒｍａｌ）に調整した。
このときの再生ガスの線速は０．１８ｍ／ｓ（Ｎｏｒｍ
ａｌ）であった。

【００３４】（２）再生ガスを電気ヒーターで５０℃／
ｈの昇温速度で２５０℃まで昇温し、続いて６０℃／ｈ
の昇温速度で４５０℃まで昇温し、触媒の再生処理を行
った。昇温中の硫黄酸化物の濃度は最大８０００ｐｐｍ
であった。

【００３５】（試験例１）実施例１〜３で熱処理再生を
行った触媒、参考例１の新品触媒、および、参考例２の
活性劣化した触媒の各触媒の一部を切り出し、粉砕後圧
縮成形したものを分析サンプルとして蛍光Ｘ線測定装置
で各触媒の硫黄分を定量した。

【００３６】そして、再生効率（％）を下記式にしたが
って求めた。結果を表１に示した。再生効率（％）＝〔再生前の触媒中の硫黄分（重量％）
−再生後の触媒中の硫黄分（重量％）〕÷〔再生後の触
媒中の硫黄分（重量％）−新品の触媒中の硫黄分（重量
％）〕×１００（試験例２）実施例１〜３で熱処理再生を行った触媒、
参考例１の新品触媒、および、参考例２の活性劣化した
触媒の各触媒を用い、以下に示す試験条件で脱硝反応を
行った。〔試験条件〕ガス組成ＮＯｘ：１００容量ｐｐｍ（Ｄｒｙ）、ＮＨ₃：１００
容量ｐｐｍ（Ｄｒｙ）、Ｏ₂：１０容量％（Ｄｒｙ）、Ｈ₂Ｏ：１５容量％、
Ｎ₂：バランスガス温度：２５０℃ 空間速度：１５０００ｈ^-1 そして、脱硝率を下記式にしたがって求めた。結果を表
３に示した。脱硝率（％）＝〔（反応器入口ＮＯｘ濃度）−（反応器
出口ＮＯｘ濃度）〕÷（反応器入口ＮＯｘ濃度）×１０
０（試験例３）実施例１〜３で熱処理再生を行った触媒、
参考例１の新品触媒、および、参考例２の活性劣化した
触媒の各触媒について、ダイオキシン類分解性能確認の
ため、代替物質としてクロロトルエンを用いて、以下に
示す試験条件でクロロトルエン（ＣＴ）分解反応を行っ
た。〔試験条件〕ガス組成ＣＴ：５０容量ｐｐｍ（Ｄｒｙ）、Ｏ₂：１０容量％
（Ｄｒｙ）Ｈ₂Ｏ：１５容量％、Ｎ₂：バランスガス温度：２２０℃ 空間速度：４５００ｈ^-1 そして、ＣＴ分解率を下記式にしたがって求めた。結果
を表３に示した。ＣＴ分解率（％）＝（反応器入口ＣＴ濃度）−（反応器
出口ＣＴ濃度）｝÷（反応器入口ＣＴ濃度）×１００

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、触媒を、触媒成分のシ
ンタリング等の熱的損傷を生じさせず、効率よく再生す
ることができる。

【００３９】本発明によればまた、再生ガスの昇温によ
って発生する硫黄酸化物やアンモニア等の有害物質の発
生濃度を低く抑制できるため、触媒を再生する装置の後
流側に大規模な排ガス処理装置を設置する必要がなく、
触媒を経済的に大規模に再生することができる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｊ 27/30 Ｆ０１Ｎ 3/30 Ｄ 38/02 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２ＥＦ０１Ｎ 3/20 Ｇ 3/24 ＺＡＢＫ 3/30 (72)発明者正木信之兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の１株式会社日本触媒内 (72)発明者杉島昇兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の１株式会社日本触媒内Ｆターム(参考） 3G091 AB01 BA04 BA11 BA13 BA14 CA05 CA22 CB08 DA01 DA02 DA10 DB10 GA02 GA03 GA04 GA06 GA20 GB01W GB01X GB05W GB06W GB07W GB10W GB10X GB16X GB17X HB07 4D048 AA06 AA11 BA06X BA07X BA23X BA26X BA46X BB02 BD01 BD02 CD01 CD02 CD08 DA01 DA03 DA05 DA06 4G069 AA03 AA10 BB04B BC50B BC54B BC59B BD05B BD08B CA02 CA13 CA19 DA06 EA18 GA01 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排ガス中の被毒物質により被毒して活性の
劣化した触媒に再生ガスを流し昇温することによって前
記触媒を再生する方法であって、昇温速度を制御するこ
とを特徴とする、触媒の再生方法。
【請求項２】２５０℃から４５０℃の再生温度における
昇温速度が５０℃／ｈ以内の範囲に納まるように制御す
る、請求項１に記載の触媒の再生方法。
【請求項３】昇温速度が平均１〜２０℃／ｈの範囲に納
まるように制御する、請求項２に記載の触媒の再生方
法。
【請求項４】昇温パターンが階段状である、請求項１か
ら３までのいずれかに記載の触媒の再生方法。
【請求項５】再生装置の後流側に有害物質処理装置を設
けておいて前記再生を行うようにする、請求項１から４
までのいずれかに記載の触媒の再生方法。