JP2003305365A - Aqueous gas treatment catalyst and waste gas treatment method - Google Patents

Aqueous gas treatment catalyst and waste gas treatment method

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JP2003305365A
JP2003305365A JP2002109431A JP2002109431A JP2003305365A JP 2003305365 A JP2003305365 A JP 2003305365A JP 2002109431 A JP2002109431 A JP 2002109431A JP 2002109431 A JP2002109431 A JP 2002109431A JP 2003305365 A JP2003305365 A JP 2003305365A
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catalyst
catalyst component
exhaust gas
carrier
component
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JP2002109431A
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Atsushi Morita
敦 森田
Atsushi Okamura
淳志 岡村
Nobuyuki Masaki
信之 正木
Noboru Sugishima
昇 杉島
Motonobu Kobayashi
基伸 小林
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an aqueous gas treatment catalyst, which is a catalytic component-bearing metal oxide catalyst, having a further improved treatment efficiency to a waste gas containing CO at a low concentration, particularly achieving a high treatment efficiency without increasing the deposition amount of the catalytic component and keeping the high treatment efficiency stably for a long period, and to provide a waste gas treatment method. <P>SOLUTION: The aqueous gas treatment catalyst is the one for treating the waste gas containing CO at the low concentration and comprises an oxide containing a metal element other than titanium as a carrier and catalytic component A of at least one of noble metals and a catalytic component B of at least one element belonging to Groups I to III elements in the periodic table both deposited on the carrier. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、排ガス処理用触媒
および排ガス処理方法に関する。詳しくは、ボイラー、
ガスタービン、ディーゼルエンジン、ガスエンジンその
他の各種燃焼装置等から排出される排ガスに含まれる低
濃度COを効率的に処理する排ガス処理用触媒と、この
排ガス処理用触媒を用いた排ガス処理方法とに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust gas treatment catalyst and an exhaust gas treatment method. For more information, boiler,
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust gas treatment catalyst that efficiently treats low-concentration CO contained in exhaust gas emitted from a gas turbine, a diesel engine, a gas engine, and various other combustion devices, and an exhaust gas treatment method using the exhaust gas treatment catalyst. .

【0002】[0002]

【従来の技術】ボイラー、ガスタービン、ディーゼルエ
ンジン、ガスエンジンなど各種燃焼装置から排出される
燃焼排ガス中には、燃焼装置、運転条件などによりそれ
ぞれ異なるが、一般的に未燃燃料由来の揮発性有機化合
物、COやNOx、SOxが有害成分として含有されてい
る。これら燃焼装置では、燃焼効率あるいは熱効率を高
めるために、また燃焼排ガス中の揮発性有機化合物、C
O、NOxを減じることを目的として、燃焼時における
供給空気量を、燃料ガスを完全燃焼させるに必要な理論
空気量より多くして燃焼をおこなうことが多い。このよ
うな燃焼状態の制御などにより燃焼排ガス中の揮発性有
機化合物、CO、NOxは減少されてきているが、それ
でもなお、揮発性有機化合物や微量のCOが残存してお
り、このためこれら有害成分を処理する必要があるが、
これら燃焼排ガス中には、余剰空気量に対応した多量の
酸素および燃焼の結果生成する水蒸気が含まれており、
このためその中の揮発性有機化合物や微量COを酸化し
て処理するには、これらが含まれていてもなお有効に適
用し得る処理用触媒および処理方法の開発が必要とな
る。
2. Description of the Related Art In the combustion exhaust gas discharged from various combustion devices such as a boiler, a gas turbine, a diesel engine, and a gas engine, volatility derived from unburned fuel is generally generated, although it varies depending on the combustion device and operating conditions. Organic compounds, CO, NO x , and SO x are contained as harmful components. In these combustion devices, in order to improve the combustion efficiency or the thermal efficiency, the volatile organic compound, C
For the purpose of reducing O and NO x , combustion is often performed by making the supply air amount at the time of combustion larger than the theoretical air amount required to completely burn the fuel gas. Although the volatile organic compounds, CO, and NO x in the combustion exhaust gas have been reduced by such control of the combustion state, the volatile organic compounds and a trace amount of CO still remain, and therefore, these It is necessary to treat harmful ingredients,
These combustion exhaust gases contain a large amount of oxygen corresponding to the excess air and steam generated as a result of combustion,
Therefore, in order to oxidize and treat volatile organic compounds and trace amounts of CO therein, it is necessary to develop a treatment catalyst and a treatment method that can be effectively applied even if they are contained.

【0003】これまで、燃料に対して理論空気比に近い
条件で燃焼を行う燃焼装置から排出される燃焼排ガスの
浄化用としては、この排ガスには酸素はほとんど含まれ
ず、NOx、COおよび未燃の揮発性有機化合物が含ま
れているため、例えばPt,Rh/アルミナ触媒等の三
元触媒が用いられ、現に実用化されている。この使用形
態としては上記排ガスを約500〜700℃の条件下に
おいてPt,Rh/アルミナ触媒(ハニカム触媒)を通
すことにより実施され、これにより排ガス中のNOx
COおよび未燃の揮発性有機化合物を同時に除去するも
のである。しかし、この方法で対象とする被処理排ガス
は、その由来からして、その中に酸素がほとんど含まれ
ず、しかも処理温度として約500〜700℃の条件下
において実施することを前提とするため、このCO酸化
除去法は、多量の酸素および水蒸気が含まれ、また通常
300〜500℃程度で排出され、しかも低濃度のCO
を含有する排ガス中におけるCOの酸化処理方法として
は直ちに有効に適応することはできない。
Up to now, for purification of combustion exhaust gas discharged from a combustion device that burns fuel under a condition close to the theoretical air ratio, the exhaust gas contains almost no oxygen, NO x , CO and unreacted oxygen. Since it contains a volatile organic compound of fuel, for example, a three-way catalyst such as Pt, Rh / alumina catalyst is used and has been put into practical use. This usage is carried out by passing the exhaust gas through Pt, Rh / alumina catalyst (honeycomb catalyst) under the condition of about 500 to 700 ° C., whereby NO x in the exhaust gas,
It removes CO and unburned volatile organic compounds at the same time. However, since the target exhaust gas to be treated by this method is based on its origin, it is premised that the exhaust gas contains almost no oxygen and that the treatment temperature is about 500 to 700 ° C. This CO oxidation removal method contains a large amount of oxygen and water vapor, and is usually discharged at about 300 to 500 ° C.
It cannot be applied immediately as a method for oxidizing CO in exhaust gas containing carbon.

【0004】一方、温度300〜500℃程度で排出さ
れ、酸素や水蒸気を多量に含有する排ガス中の低濃度C
Oを酸化して無害化する方法としては、例えば、特開平
7−241467、特開平7−241468号公報に希
薄燃焼ガスエンジン排ガス中の低濃度CO酸化除去方法
が記載されている。特開平7−241467号公報で
は、希薄燃焼ガスエンジン排ガス中の低濃度COを酸化
して無害化する触媒および方法に係るものであるが、こ
の触媒はハニカム担体に担持した白金/アルミナ触媒で
あって、かつ白金担持量を1.2〜2.5g/リットル
とすることを特徴とするというものである。他方、特開
平7−241468号公報は、希薄燃焼ガスエンジン排
ガス中の低濃度COを酸化して無害化する触媒および方
法に係るものであるが、触媒としてハニカム担体に担持
した白金−パラジウム/アルミナあるいは白金−ロジウ
ム/アルミナ触媒を使用することを特徴とするというも
のである。
On the other hand, low concentration C in exhaust gas discharged at a temperature of about 300 to 500 ° C. and containing a large amount of oxygen and water vapor.
As a method of oxidizing O to render it harmless, for example, JP-A-7-241467 and JP-A-7-241468 describe a method for removing low-concentration CO oxidation in lean exhaust gas engine exhaust gas. Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-241467 relates to a catalyst and method for oxidizing low-concentration CO in lean exhaust gas engine exhaust gas to render it harmless. This catalyst is a platinum / alumina catalyst supported on a honeycomb carrier. In addition, the amount of platinum supported is 1.2 to 2.5 g / liter. On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-241468 relates to a catalyst and a method for detoxifying low-concentration CO in lean exhaust gas engine exhaust gas by deoxidizing it, but platinum-palladium / alumina supported on a honeycomb carrier as a catalyst. Alternatively, it is characterized by using a platinum-rhodium / alumina catalyst.

【0005】特開平7−241467号公報記載の技術
では、希薄燃焼ガスエンジンから排出される排ガス中の
低濃度COを長期にわたり安定して有効に酸化、除去す
るためにはハニカム担体にアルミナとともに担持される
白金の担持量を1.2〜2.5g/リットルの範囲とす
ることが必要であり、白金担持量を1g/リットル以下
へと低減させた場合、排ガス中の低濃度COを長期にわ
たり安定して有効に酸化、除去することができなかっ
た。また、特開平7−241468号公報記載の技術で
は、ハニカム担体に担持した白金/アルミナ触媒を白金
−パラジウム/アルミナあるいは白金−ロジウム/アル
ミナ触媒とすることで特開平7−241467号公報技
術にみられた問題点、すなわち、排ガス中の低濃度CO
を長期にわたり安定して有効に酸化、除去するために白
金担持量を増加させ、ある特定範囲としなければならな
いという制限を受けることなく白金担持量を選択できる
としている。しかし、そのためには白金と同類の高価な
貴金属であるパラジウムおよびロジウムを白金と同量程
度担持させる必要があった。
In the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-241467, in order to stably and effectively oxidize and remove low-concentration CO in exhaust gas discharged from a lean burn gas engine over a long period of time, it is supported on a honeycomb carrier together with alumina. It is necessary to set the supported amount of platinum to be in the range of 1.2 to 2.5 g / liter, and when the supported amount of platinum is reduced to 1 g / liter or less, low concentration CO in exhaust gas is kept for a long period of time. It could not be stably and effectively oxidized and removed. Further, in the technique described in JP-A-7-241468, the platinum / alumina catalyst supported on the honeycomb carrier is changed to platinum-palladium / alumina or platinum-rhodium / alumina catalyst, and the technique disclosed in JP-A-7-241467 is used. Problem, that is, low concentration CO in exhaust gas
It is stated that the platinum loading amount can be selected without being restricted by increasing the platinum loading amount in order to stably and effectively oxidize and remove it over a long period of time and to set it to a certain specific range. However, for that purpose, it was necessary to support palladium and rhodium, which are expensive precious metals similar to platinum, in the same amount as platinum.

【0006】貴金属を担持した低濃度CO除去触媒で
は、貴金属の担持量を増やせば、触媒機能が向上するこ
とが予想されるが、担持量を増やす分だけ貴金属の材料
コストが増大し、経済性の劣るものとなる。しかも、排
ガス中にSOxが含まれる場合には、SO2→SO3転化
率が高くなって、SO3による配管腐食などの問題が発
生する。また、排ガス中のSOxは触媒性能自体へ影響
を及ぼすことが考えられ、低濃度CO含有排ガスを処理
する触媒には排ガス中のSOxに対する耐性も有してい
る必要がある。しかし、特開平7−241467号公
報、特開平7−241468号公報では排ガス中の低濃
度COを酸化・無害化する際のSOxの影響に関しては
まったく触れられていない。
In the low concentration CO removal catalyst supporting a noble metal, it is expected that the catalytic function will be improved by increasing the supported amount of the noble metal, but the material cost of the noble metal is increased by the increased supported amount, resulting in economical efficiency. Will be inferior to. Moreover, when SO x is contained in the exhaust gas, the SO 2 → SO 3 conversion rate becomes high, and problems such as pipe corrosion due to SO 3 occur. Further, it is considered that SO x in the exhaust gas affects the catalyst performance itself, and therefore the catalyst for treating the exhaust gas containing low concentration CO must have resistance to SO x in the exhaust gas. However, in JP-A-7-241467 and JP-A-7-241468, there is no mention of the effect of SO x when oxidizing and detoxifying low-concentration CO in exhaust gas.

【0007】ところで、触媒を用いた反応では、一般に
長期間にわたって安定した処理効率が維持されることが
好ましい。しかしながら、触媒を長期間使用すると、表
面が磨耗するため処理効率が徐々に低下するのが通常で
あった。
By the way, in a reaction using a catalyst, it is generally preferable that stable treatment efficiency is maintained for a long period of time. However, when the catalyst is used for a long period of time, the treatment efficiency is usually decreased due to abrasion of the surface.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
した触媒成分担持金属酸化物触媒の低濃度CO含有排ガ
スに対する処理効率を一層向上させることである。特
に、触媒成分の担持量を増やすことなく、高い処理効率
を達成し、かつ、長期にわたり安定して高い処理効率を
維持することができるようにすることである。
An object of the present invention is to further improve the treatment efficiency of the above-mentioned catalyst component-supporting metal oxide catalyst for exhaust gas containing low concentration CO. In particular, it is possible to achieve high treatment efficiency and to stably maintain high treatment efficiency for a long period of time without increasing the supported amount of the catalyst component.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らの研究によれ
ば、排ガス中に含まれている低濃度COを処理するに際
し、担体に、少なくとも1種の貴金属元素からなる触媒
成分と周期律表第I〜III族に含まれる少なくとも1種
の元素からなる触媒成分とを担持させた触媒を用いれ
ば、触媒成分として貴金属元素のみを担持した場合より
も処理性能が向上し、貴金属元素の使用量を低減できる
ことを見出した。また同時に、周期律表第I〜III族に
含まれる少なくとも1種の元素が触媒に共存することに
よってSO2酸化が抑制され、SOxに対する耐性および
熱耐久性が向上して、その担持量が少ない場合であって
も長期間にわたり安定した処理効率を維持することが可
能となることがわかった。
According to the research conducted by the present inventors, when treating low-concentration CO contained in exhaust gas, a carrier and a catalyst containing at least one noble metal element and a periodical law are used. When a catalyst supporting a catalyst component composed of at least one element contained in Tables I to III is used, the treatment performance is improved as compared with the case where only the precious metal element is supported as a catalyst component, and the use of the precious metal element is used. It was found that the amount can be reduced. At the same time, the presence of at least one element contained in Groups I to III of the Periodic Table in the catalyst suppresses SO 2 oxidation, improves resistance to SO x and thermal durability, and increases the amount supported. It was found that it is possible to maintain stable treatment efficiency for a long period of time even if the amount is small.

【0010】すなわち、本発明にかかる排ガス処理用触
媒は、低濃度CO含有排ガスを処理する触媒であって、
チタン以外の金属元素を含む酸化物を担体とし、少なく
とも1種の貴金属元素からなる触媒成分Aと、周期律表
第I〜III族に含まれる少なくとも1種の元素からなる
触媒成分Bとが担持されてなることを特徴とする。本発
明にかかる排ガス処理方法は、低濃度CO含有排ガスを
処理する方法であって、CO濃度100ppm以下の低
濃度CO含有排ガスを上記本発明の排ガス処理用触媒と
接触させる工程(a)を含むことを特徴とする。
That is, an exhaust gas treating catalyst according to the present invention is a catalyst for treating an exhaust gas containing low concentration CO,
An oxide containing a metal element other than titanium is used as a carrier, and a catalyst component A composed of at least one noble metal element and a catalyst component B composed of at least one element contained in Groups I to III of the periodic table are supported. It is characterized by being done. An exhaust gas treatment method according to the present invention is a method for treating low concentration CO-containing exhaust gas, and includes a step (a) of contacting the low concentration CO-containing exhaust gas having a CO concentration of 100 ppm or less with the exhaust gas treatment catalyst of the present invention. It is characterized by

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】〔低濃度CO含有排ガス〕通常の
各種産業装置や設備から排出される低濃度CO含有排ガ
スに適用できる。具体的には、ボイラー、ガスタービ
ン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、加熱炉、その
他各種工業プロセスの燃焼排ガスが挙げられる。燃焼排
ガスの場合には、燃料由来の成分であるが燃焼されなか
った未燃の揮発性化合物が含まれ、環境への悪影響が問
題とされている。本発明の排ガス処理触媒は、低濃度C
Oに加え揮発性化合物を含む排ガスの処理にも有効であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [Exhaust Gas Containing Low Concentration CO] The present invention can be applied to exhaust gas containing low concentration CO discharged from various ordinary industrial equipment and facilities. Specific examples include combustion exhaust gas from boilers, gas turbines, diesel engines, gas engines, heating furnaces, and various other industrial processes. In the case of combustion exhaust gas, unburned volatile compounds which are components derived from fuel but which have not been burned are contained, and their adverse effect on the environment is a problem. The exhaust gas treatment catalyst of the present invention has a low concentration C
It is also effective for treating exhaust gas containing a volatile compound in addition to O 2.

【0012】排ガスは、本発明の排ガス処理触媒による
処理工程を行う前に、各種の排ガス処理が施されている
場合がある。したがって、前記供給源から排出された段
階の排ガスと、本発明の排ガス処理触媒で排ガス処理す
る段階の排ガスとは、その成分が異なっている場合があ
る。本発明は、従来の排ガス処理触媒では効率的な処理
が行い難い低濃度CO含有排ガスに有効である。具体的
にはCO濃度が100ppm以下の排ガスに適してい
る。排ガスは、供給源からの排出条件や排ガス処理を行
うまでの履歴によって、温度条件や速度が変わる。
Exhaust gas may be subjected to various kinds of exhaust gas treatment before being subjected to the treatment step by the exhaust gas treatment catalyst of the present invention. Therefore, the exhaust gas discharged from the supply source and the exhaust gas processed at the exhaust gas treatment catalyst of the present invention may have different components. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is effective for exhaust gas containing low-concentration CO that is difficult to be efficiently treated by the conventional exhaust gas treatment catalyst. Specifically, it is suitable for exhaust gas having a CO concentration of 100 ppm or less. The temperature and speed of exhaust gas change depending on the discharge conditions from the supply source and the history of exhaust gas treatment.

【0013】〔触媒材料〕触媒材料としては、基本的に
は、通常の排ガス処理用触媒と共通する材料の中から選
択して使用することができる。 <担体>担体としては、チタン以外の金属元素を含む酸
化物を使用する。前記チタン以外の金属元素を含む酸化
物としては、たとえば、ケイ素、アルミニウム、ジルコ
ニウム等の金属元素を含む酸化物を挙げることができ
る。担体の製造は、通常の触媒材料となる金属酸化物か
らなる担体の製造技術が適用され得る。
[Catalyst Material] As the catalyst material, it is basically possible to select and use from among the materials common to the usual exhaust gas treatment catalysts. <Carrier> As the carrier, an oxide containing a metal element other than titanium is used. Examples of the oxide containing a metal element other than titanium include oxides containing a metal element such as silicon, aluminum and zirconium. For the production of the carrier, a usual technique for producing a carrier composed of a metal oxide serving as a catalyst material can be applied.

【0014】担体となる金属酸化物を供給する原料とし
て、予め用意された金属酸化物をそのまま使用するほか
に、焼成によって酸化物を生成する材料が使用できる。
具体的には、無機および有機のいずれの化合物でもよ
く、例えば、所定の金属を含む水酸化物、アンモニウム
塩、アンミン錯体、シュウ酸塩、ハロゲン化物、硫酸
塩、硝酸塩、炭酸塩、アルコキシドなどを用いることが
できる。 <触媒成分A>触媒成分Aとして、少なくとも1種の貴
金属元素が使用できる。具体的には、たとえば、Pt、
Pd、Rh、Ru、IrおよびAu等が使用できる。こ
れらの元素を使用することで、排ガスに含まれる低濃度
COと同時に未燃の揮発性有機化合物を効率的に処理す
ることができる。
As the raw material for supplying the metal oxide serving as a carrier, a metal oxide prepared in advance can be used as it is, or a material that produces an oxide by firing can be used.
Specifically, it may be either an inorganic compound or an organic compound, for example, a hydroxide containing a predetermined metal, an ammonium salt, an ammine complex, an oxalate, a halide, a sulfate, a nitrate, a carbonate, an alkoxide, or the like. Can be used. <Catalyst component A> As the catalyst component A, at least one kind of noble metal element can be used. Specifically, for example, Pt,
Pd, Rh, Ru, Ir, Au and the like can be used. By using these elements, unburned volatile organic compounds can be efficiently treated at the same time as low-concentration CO contained in exhaust gas.

【0015】触媒成分Aの供給原料としては通常の触媒
製造などに利用されている材料が使用できる。具体的に
は、硝酸塩、ハロゲン化物、アンモニウム塩、アンミン
錯体、水酸化物などが挙げられる。触媒成分Aは、通
常、粒子の形態で担体に担持される。触媒成分Aの粒径
としては、平均粒子径30nm以下のものが好ましく、
さらに好ましくは20nm以下である。触媒成分Aの粒
子径が小さく、高分散化された状態であるほど、活性が
高くなる。 <触媒成分B>触媒成分Bとして、周期律表第I〜III
族に含まれる少なくとも一種の元素が使用できる。具体
的には、たとえば、Na、Li、Mg、Ca、Y、La
およびCe等が挙げられる。上記触媒成分Aに触媒成分
Bが加わることで、触媒成分A(貴金属元素)の使用量
を低減できるとともに、低濃度CO含有排ガスに対する
処理効率が格段に向上し、かつ、SO2酸化の抑制、耐
SOx性および熱耐久性が向上して、長期にわたり安定
して高い処理効率を維持することが可能となる。
As the feedstock for the catalyst component A, materials used in ordinary catalyst production can be used. Specific examples include nitrates, halides, ammonium salts, ammine complexes, hydroxides and the like. The catalyst component A is usually supported on the carrier in the form of particles. The particle diameter of the catalyst component A is preferably an average particle diameter of 30 nm or less,
More preferably, it is 20 nm or less. The smaller the particle size of the catalyst component A and the more highly dispersed it is, the higher the activity becomes. <Catalyst component B> As catalyst component B, I
At least one element from the family can be used. Specifically, for example, Na, Li, Mg, Ca, Y, La
And Ce and the like. By adding the catalyst component B to the catalyst component A, the amount of the catalyst component A (noble metal element) used can be reduced, the treatment efficiency for low-concentration CO-containing exhaust gas is significantly improved, and SO 2 oxidation is suppressed. The SO x resistance and heat durability are improved, and it becomes possible to stably maintain high treatment efficiency for a long period of time.

【0016】触媒成分Bの供給原料としては、特に限定
はされず、通常の触媒製造などに利用されている1種ま
たは2種以上の材料が使用できるが、好ましくは有機酸
塩、アルコキシド、有機金属錯体など分子中に有機酸な
どの有機成分を含んでいるものを例示することができ
る。 <触媒成分C(その他触媒成分)>触媒成分Aおよび触
媒成分Bを含む触媒に、その他の触媒成分として、V、
W、Mo、Cu、Mn、Ni、Co、CrおよびFeよ
りなる群から選ばれる少なくとも1種の元素(触媒成分
C)をさらに含有させることができる。これら触媒成分
Cが加わることで、低濃度CO排ガスに対する処理効率
をさらに向上させたり、脱硝機能を付与させたりするこ
とができる。
The feed material for the catalyst component B is not particularly limited, and one or more kinds of materials used in ordinary catalyst production can be used, but organic acid salts, alkoxides and organic materials are preferable. Examples thereof include those containing an organic component such as an organic acid in the molecule such as a metal complex. <Catalyst component C (other catalyst component)> A catalyst containing the catalyst component A and the catalyst component B, V as another catalyst component,
At least one element (catalyst component C) selected from the group consisting of W, Mo, Cu, Mn, Ni, Co, Cr and Fe can be further contained. By adding these catalyst components C, it is possible to further improve the treatment efficiency for the low-concentration CO exhaust gas and to add a denitration function.

【0017】触媒成分Cの供給原料としては、特に限定
されず、通常の触媒製造に利用されている1種または2
種以上の材料を使用することができる。 〔触媒成分の担持〕 <触媒成分Aおよび触媒成分Bの担持>担体に触媒成分
Aを担持させる手段としては、特に限定はされるわけで
はなく、基本的には通常の貴金属担持金属酸化物触媒と
同様の手段が採用できる。触媒成分Aの担持量は、材料
の組み合わせや担持処理の条件などによっても異なる
が、通常は、触媒の全体量に対して触媒成分Aを0.0
05〜2.0重量%の範囲、好ましくは0.01〜1.
0重量%の範囲で用いる。触媒成分Aの担持量が少なす
ぎると触媒活性が低くなる。触媒成分Aの担持量が多す
ぎても、活性向上に対する効果は望めず、経済性を損な
うこととなるおそれがある。
The feedstock for the catalyst component C is not particularly limited, and may be one or two types used in ordinary catalyst production.
More than one material can be used. [Support of Catalyst Component] <Support of Catalyst Component A and Catalyst Component B> The means for supporting the catalyst component A on the carrier is not particularly limited, and is basically a normal noble metal-supported metal oxide catalyst. The same means as can be adopted. The supported amount of the catalyst component A varies depending on the combination of materials and the conditions of the supporting treatment, but usually the supported amount of the catalyst component A is 0.0 with respect to the total amount of the catalyst.
05 to 2.0% by weight, preferably 0.01 to 1.
Used in the range of 0% by weight. If the supported amount of the catalyst component A is too small, the catalytic activity will be low. If the amount of the catalyst component A carried is too large, the effect for improving the activity cannot be expected, and the economical efficiency may be impaired.

【0018】担体に触媒成分Bを担持させる手段も、特
に限定はされるわけではなく、通常の触媒製造に利用さ
れている方法で担持させることができる。触媒成分Bの
担持量は、通常は、触媒の全体量に対して0.01〜2
0重量%の範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜1
0重量%である。触媒成分Bの担持量が少なすぎるとそ
の効果が得られず、上記範囲を超えて担持量を増加させ
ても、活性向上に対する効果は望めず、逆に活性を低下
させることもある。触媒成分Aと触媒成分Bとの担持順
序に関しても特に限定はされない。触媒成分Aを担持し
た後に触媒成分Bを担持してもよいし、また、触媒成分
Aを担持する前に触媒成分Bを担持してもよいし、触媒
成分Aと触媒成分Bを同時に担持してよいが、なかで
も、触媒成分Aを担持した後に触媒成分Bを担持する
か、触媒成分Aと触媒成分Bを同時に担持するのが好ま
しい。
The means for supporting the catalyst component B on the carrier is not particularly limited, and it can be supported by a method used in ordinary catalyst production. The supported amount of the catalyst component B is usually 0.01 to 2 with respect to the total amount of the catalyst.
The range of 0% by weight is preferable, and 0.1 to 1 is more preferable.
It is 0% by weight. If the supported amount of the catalyst component B is too small, the effect cannot be obtained, and even if the supported amount is increased beyond the above range, the effect for improving the activity cannot be expected, and the activity may be decreased on the contrary. The order of supporting the catalyst component A and the catalyst component B is not particularly limited. The catalyst component B may be loaded after the catalyst component A is loaded, the catalyst component B may be loaded before the catalyst component A is loaded, or the catalyst component A and the catalyst component B are loaded simultaneously. However, it is preferable that the catalyst component B is loaded after the catalyst component A is loaded, or the catalyst component A and the catalyst component B are loaded simultaneously.

【0019】触媒成分Aおよび触媒成分Bを担体に担持
させる処理工程では、それぞれは、得られる触媒の表面
にできるだけ偏在させるように担持手段および担持条件
等を選択してもよいし、あるいは、得られる触媒全体に
実質的に均一に存在させるように担持手段および担持条
件等を選択してもよく、特に限定はされない。通常、触
媒成分A、Bの触媒反応は、排ガスとの接触部分となる
触媒の表層部分で起こっていると考えられる。よって、
触媒成分Aまたは触媒成分Bの担持量が同じであっても
できるだけ触媒表面に偏在させることで、触媒による排
ガスの処理効率が高まり、高効率を維持したまま触媒成
分A、Bの担持量が低減できる。したがって、コストが
低減でき、SO2酸化率も低くなる。一方、触媒成分
A、Bの触媒反応に関しては、長期間にわたって安定し
た処理効率が維持されることが好ましい。しかしなが
ら、触媒を長期間使用すると、処理条件によっては表面
が磨耗し処理効率は徐々に低下する場合がある。ここ
で、触媒成分A、Bの担持量が同じであっても、触媒成
分A、Bを触媒全体に実質的に均一に存在させること
で、触媒が磨耗しても安定した処理効率を長期間維持す
ることができる。したがって、長期的な面ではコストを
低減することができ、SO2酸化率が低い状態を長期間
維持できる。
In the treatment step of supporting the catalyst component A and the catalyst component B on the carrier, the supporting means and the supporting conditions may be selected such that the catalyst component A and the catalyst component B are unevenly distributed on the surface of the obtained catalyst as much as possible. The supporting means, supporting conditions, etc. may be selected so that they are substantially uniformly present in the entire catalyst, and there is no particular limitation. Usually, it is considered that the catalytic reaction of the catalyst components A and B occurs in the surface layer portion of the catalyst which is the contact portion with the exhaust gas. Therefore,
Even if the amount of catalyst component A or catalyst component B is the same, the exhaust gas treatment efficiency of the catalyst is enhanced by making the catalyst component unevenly distributed on the catalyst surface as much as possible, and the amount of catalyst component A, B supported is reduced while maintaining high efficiency. it can. Therefore, the cost can be reduced and the SO 2 oxidation rate can be lowered. On the other hand, regarding the catalytic reaction of the catalyst components A and B, it is preferable that stable treatment efficiency be maintained for a long period of time. However, if the catalyst is used for a long period of time, the surface may be abraded and the treatment efficiency may gradually decrease depending on the treatment conditions. Here, even if the catalyst components A and B have the same loading amount, by making the catalyst components A and B substantially evenly present in the entire catalyst, stable treatment efficiency can be obtained even if the catalyst is worn for a long period of time. Can be maintained. Therefore, in the long term, the cost can be reduced and the state where the SO 2 oxidation rate is low can be maintained for a long time.

【0020】ここで、触媒成分が触媒の表面に偏在(表
面偏在)しているとは、得られた触媒において該触媒の
表層に存在しているか、または、上記表層よりも深さ方
向にある程度広い分布域をもって表面近傍に存在してい
ればよく、特に限定はされないが、具体的には、例え
ば、図2(a)で示す、触媒の表面から触媒の内壁厚み
の1/4の深さまでの領域に、担体に対する全担持量の
うちの70重量%以上が存在していることが好ましく、
より好ましくは全担持量の80重量%以上であり、さら
により好ましくは全担持量の90重量%以上であり、特
に好ましくは全担持量の95重量%以上である。
Here, the fact that the catalyst component is unevenly distributed on the surface of the catalyst (surface uneven distribution) means that the catalyst is present in the surface layer of the catalyst, or to some extent in the depth direction from the surface layer. There is no particular limitation as long as it exists in the vicinity of the surface with a wide distribution range, and specifically, for example, from the surface of the catalyst to a depth of 1/4 of the inner wall thickness of the catalyst shown in FIG. 2 (a). It is preferable that 70% by weight or more of the total amount supported on the carrier is present in the region of
It is more preferably 80% by weight or more of the total supported amount, even more preferably 90% by weight or more of the total supported amount, and particularly preferably 95% by weight or more of the total supported amount.

【0021】また、触媒成分が触媒全体に実質的に均一
に存在しているとは、触媒全体において完全に均一な分
布状態で分散し存在していることに限定されるわけでは
なく、例えば、表面近傍の領域が平均よりも多く分布し
ていたり、逆に触媒の表面よりもその内部の方に多く分
布していてもよいが、具体的には、上記表面偏在以外の
存在形態であればよく、例えば、図2(a)で示す、触
媒の表面から触媒の内壁厚みの1/4の深さまでの領域
に、担体に対する全担持量のうちの70重量%未満が存
在していることが好ましく、より好ましくは全担持量の
65重量%未満であり、さらにより好ましくは全担持量
の60重量%未満である。
The fact that the catalyst component is substantially uniformly present in the entire catalyst is not limited to the fact that the catalyst component is dispersed and present in a completely uniform distribution state in the entire catalyst. The area in the vicinity of the surface may be distributed more than the average, or may be distributed more in the inside than on the surface of the catalyst, but specifically, in the presence form other than the uneven distribution of the surface. Well, for example, less than 70% by weight of the total amount supported on the carrier is present in the region shown in FIG. 2A from the surface of the catalyst to a depth of 1/4 of the inner wall thickness of the catalyst. It is more preferably less than 65% by weight of the total loading, and even more preferably less than 60% by weight of the total loading.

【0022】また、図2(a)では、一般に、一体成形
してなる触媒についての触媒成分の担持領域を示してい
るが、図2(b)に示すような形態、すなわち、触媒が
金属担体やコージェライト担体などそれ自体は活性を有
さない別の担体14の上に層状にコートされているよう
な形態の場合は、上記「触媒の内壁厚み」は、全体の内
壁厚みから別の担体14の厚みを差し引いた厚み分とし
た上で、「触媒の両表面それぞれから触媒の内壁厚みの
1/4の深さまでの領域」において上述の担持量範囲が
好ましいとする。ただし、例えば図2(b)におけるT
1が1/4T’未満の厚みである場合(ただし、T’=
1+T2)は、厚みT1の方の触媒コート層における担
持量に関わらず、厚みT2の方の触媒コート層のみで
「その表面から1/2T2の深さまでの領域」において
上述の担持量範囲であれば好ましいとする。
Further, FIG. 2 (a) generally shows a catalyst component carrying region for a catalyst formed by integral molding. However, in the form shown in FIG. 2 (b), that is, the catalyst is a metal carrier. In the case of a form in which it is layered on another carrier 14 which is not active per se, such as a cordierite carrier or a cordierite carrier, the above-mentioned “inner wall thickness of the catalyst” means the total inner wall thickness of another carrier. After the thickness of 14 is subtracted from the thickness, the above-described range of the amount of loading is preferable in the "region from both surfaces of the catalyst to the depth of 1/4 of the thickness of the inner wall of the catalyst". However, for example, T in FIG.
When 1 is less than 1/4 T '(where T' =
T 1 + T 2 ) is the above in the “region from the surface to a depth of 1 / 2T 2 ” only for the catalyst coat layer having the thickness T 2 regardless of the amount of the catalyst coat layer having the thickness T 1 carried on the catalyst coat layer. It is preferable that the supported amount range is

【0023】さらに、上述のような別の担体14の上に
触媒がコートされている形態であっても、図2(c)に
みるように、上記別の担体14の一方の面上にのみ触媒
がコートされている場合は、このコートされている触媒
部分のみの厚さを上記「触媒の内壁厚み」とし、かつ、
上記「触媒表面から触媒の内壁厚みの1/4の深さまで
の領域」を「触媒表面から触媒の内壁厚みの1/2の深
さまでの領域」とした上で、上述の担持量範囲が好まし
いとする。なお、図2(a)、図2(b)および図2
(c)は全て各種触媒の内壁厚み方向の断面を表してい
るものとする。
Further, even in the form in which the catalyst is coated on the other carrier 14 as described above, as shown in FIG. 2C, only on one surface of the other carrier 14. When the catalyst is coated, the thickness of only the coated catalyst portion is defined as the "inner wall thickness of the catalyst", and,
The above range of loading amount is preferable after the above "region from the catalyst surface to a depth of 1/4 of the inner wall thickness of the catalyst" is "region from the catalyst surface to a depth of 1/2 of the inner wall thickness of the catalyst". And 2 (a), 2 (b) and 2
It is assumed that all of (c) represent cross sections in the thickness direction of the inner wall of various catalysts.

【0024】本発明の排ガス処理用触媒は、上記触媒成
分Aと触媒成分Bとが担持されてなるものであり、それ
により前述した作用効果を有するものであるが、さら
に、触媒成分Aの担持状態と触媒成分Bの担持状態を以
下のように組み合わせた場合がより好ましく、それぞれ
において特有の作用効果を有する。すなわち、1)触媒
成分Aおよび触媒成分Bが共に触媒表面に偏在している
場合、2)触媒成分Aが触媒表面に偏在し、触媒成分B
が触媒全体に実質的に均一に存在している場合、3)触
媒成分Aおよび触媒成分Bが共に触媒全体に実質的に均
一に存在している場合、4)触媒成分Aが触媒全体に実
質的に均一に存在し、触媒成分Bが触媒表面に偏在して
いる場合、である。なお、表面偏在の担持状態と、実質
的に均一の担持状態については、上述した定義と同様で
ある。
The exhaust gas treating catalyst of the present invention has the above-mentioned catalyst component A and catalyst component B supported thereon, and thereby has the above-mentioned action and effect. It is more preferable to combine the state and the loaded state of the catalyst component B as follows, and each has a specific action and effect. That is, when 1) both catalyst component A and catalyst component B are unevenly distributed on the catalyst surface, 2) catalyst component A is unevenly distributed on the catalyst surface, and catalyst component B
Is present substantially uniformly throughout the catalyst, 3) both catalyst component A and catalyst component B are substantially uniformly present throughout the catalyst, and 4) catalyst component A is substantially present throughout the catalyst. When the catalyst component B is unevenly distributed on the catalyst surface. The surface unevenly loaded state and the substantially uniformly loaded state are the same as defined above.

【0025】触媒成分Aおよび触媒成分Bが共に触媒表
面に偏在している場合に関しては、以下のような作用効
果がある。すなわち、CO除去反応は主として触媒の表
面で起こるため、同じ担持量であっても貴金属である触
媒成分Aと周期律表第I〜III族に含まれる元素である
触媒成分Bとの両方を表面偏在するようにすれば、反応
効率を格段に向上させることができ、経済性にも優れ
る。また、触媒成分Bは、いわゆる助触媒効果により触
媒成分AのCO除去活性を向上させることができる。触
媒成分Aが触媒表面に偏在し、触媒成分Bが触媒全体に
実質的に均一に存在している場合に関しては、以下のよ
うな作用効果がある。すなわち、通常、高いCO除去活
性を得るためには触媒の酸化力が高いことが必要である
が、SO2酸化(SO2→SO3)活性はできるだけ低く
抑えたいという選択性が求められている。また、周期律
表第I〜III族に含まれる元素はSOxを有効に捕捉する
ことができるため、結果的にSO2酸化活性を抑制する
こともできると考えられている。CO除去反応は主に触
媒の表面で起こり、SO2の酸化反応は触媒の内部でも
起こり得る。よって、貴金属である触媒成分Aを表面偏
在させ、周期律表第I〜III族に含まれる元素である触
媒成分Bを触媒全体に実質的に均一に存在させれば、触
媒における上記選択性を効率よく向上させることができ
る。
When both the catalyst component A and the catalyst component B are unevenly distributed on the catalyst surface, the following operational effects are obtained. That is, since the CO removal reaction mainly occurs on the surface of the catalyst, both the catalyst component A, which is a noble metal, and the catalyst component B, which is an element included in Group I to III of the periodic table, are surface-coated even with the same loading amount. By making them unevenly distributed, the reaction efficiency can be markedly improved and the economy is excellent. Further, the catalyst component B can improve the CO removal activity of the catalyst component A by the so-called co-catalyst effect. In the case where the catalyst component A is unevenly distributed on the catalyst surface and the catalyst component B is substantially uniformly present in the entire catalyst, the following operational effects are obtained. That is, it is usually necessary for the catalyst to have a high oxidizing power in order to obtain a high CO removal activity, but there is a demand for selectivity to suppress the SO 2 oxidation (SO 2 → SO 3 ) activity as low as possible. . Further, it is considered that the elements included in Groups I to III of the periodic table can effectively capture SO x , and consequently can suppress SO 2 oxidation activity. The CO removal reaction mainly occurs on the surface of the catalyst, and the SO 2 oxidation reaction can also occur inside the catalyst. Therefore, if the catalyst component A, which is a noble metal, is unevenly distributed on the surface and the catalyst component B, which is an element contained in Groups I to III of the periodic table, is present substantially uniformly over the entire catalyst, the above selectivity in the catalyst can be improved. It can be improved efficiently.

【0026】触媒成分Aおよび触媒成分Bが共に触媒全
体に実質的に均一に存在している場合に関しては、以下
のような作用効果がある。すなわち、通常、触媒に対す
る被毒物質の蓄積は触媒表面が最も多く、触媒の摩耗等
も触媒表面から進行していくため、貴金属である触媒成
分Aと、周期律表第I〜III族に含まれる元素である触
媒成分Bとを共に触媒全体に実質的に均一に存在させて
おけば、長期間にわたって、高い触媒活性と処理効率を
安定して維持することができる。また、触媒成分Bは、
いわゆる助触媒効果により触媒成分AのCO除去活性を
向上させることができる。
When both the catalyst component A and the catalyst component B are substantially uniformly present in the entire catalyst, the following operational effects are obtained. That is, usually, the poisonous substance accumulates on the catalyst most on the catalyst surface, and the wear of the catalyst also progresses from the catalyst surface. Therefore, the catalyst component A, which is a noble metal, and the periodic table group I to III are included. By allowing the catalyst component B, which is an element to be contained, to exist substantially uniformly throughout the catalyst, high catalytic activity and treatment efficiency can be stably maintained for a long period of time. Further, the catalyst component B is
The so-called co-catalyst effect can improve the CO removal activity of the catalyst component A.

【0027】触媒成分Aが触媒全体に実質的に均一に存
在し、触媒成分Bが触媒表面に偏在している場合に関し
ては、以下のような作用効果がある。すなわち、通常、
排ガス中に含まれるSOx(特にSO3)は極めて微量で
あっても触媒活性に大きな影響を与えるため、各種SO
xを触媒表面付近でできるだけ捕捉し得るようにするこ
とが、触媒全体における耐SOx性の向上、すなわちS
x特にSO3(SO3はSO2の酸化によって生じる。触
媒成分Aにはこの酸化活性がある。)による触媒活性の
低下を防ぐこと、につながると考えられる。周期律表第
I〜III族に含まれる元素はSOxを有効に捕捉すること
ができる。また、通常、排ガスは触媒の表面から内部に
拡散していく。よって、周期律表第I〜III族に含まれ
る元素である触媒成分Bを表面偏在させ、貴金属である
触媒成分Aを触媒全体に実質的に均一に存在させておけ
ば、触媒の表面近傍での触媒成分Aによる上記SO2
化(SO2→SO3)活性を低減するとともに表面近傍で
各種SOxをできるだけ捕捉した上で、触媒内部でCO
を除去することができるため、上記耐SOx性を向上さ
せることができる。なお、上記1)〜4)で示した触媒
成分Aおよび触媒成分Bの担持状態であるが、処理対象
となる低濃度CO含有排ガスの性状、処理条件、要求さ
れる処理性能等により適宜選択することができる。
In the case where the catalyst component A is substantially uniformly present on the entire catalyst and the catalyst component B is unevenly distributed on the catalyst surface, the following operational effects are obtained. That is, normally
Even if an extremely small amount of SO x (especially SO 3 ) contained in exhaust gas has a great influence on the catalytic activity, various SO
In order to capture x as much as possible near the catalyst surface, the SO x resistance of the entire catalyst is improved, that is, S
It is considered that this leads to the prevention of the decrease in the catalytic activity due to O x, especially SO 3 (SO 3 is generated by the oxidation of SO 2. The catalytic component A has this oxidizing activity). The elements contained in Groups I to III of the periodic table can effectively capture SO x . Further, the exhaust gas usually diffuses from the surface of the catalyst to the inside. Therefore, if the catalyst component B, which is an element included in Group I to III of the periodic table, is unevenly distributed on the surface and the catalyst component A, which is a noble metal, is present substantially uniformly over the entire catalyst, the catalyst component B near the surface of the catalyst The SO 2 oxidation (SO 2 → SO 3 ) activity of the catalyst component A of the above is reduced, and various SO x are trapped in the vicinity of the surface as much as possible.
Therefore, the SO x resistance can be improved. The catalyst component A and the catalyst component B shown in the above 1) to 4) are in a supported state, and are appropriately selected depending on the properties of the low-concentration CO-containing exhaust gas to be treated, the treatment conditions, the required treatment performance, and the like. be able to.

【0028】触媒成分Aや触媒成分Bを担体に担持させ
る処理方法に関しては、特に限定はされないが、例え
ば、含浸(触媒成分を含む溶液または混合液(含浸液)
の含浸)によって担持させる技術が好ましく適用でき
る。含浸によって触媒成分を担持させる場合、触媒成分
は例えば化学吸着や物理吸着などにより担持するが、該
触媒成分の担持が化学吸着によるか物理吸着によるか
は、担体と吸着させる触媒成分との種類をどのように選
択し組み合わせるかによって決まる。具体的には、例え
ば、担体がケイ素、アルミニウムおよびジルコニウムの
酸化物などで触媒成分がヘキサアンミン白金水酸塩の場
合は主として化学吸着による処理となり、担体がケイ
素、アルミニウムおよびジルコニウムの酸化物などで触
媒成分が周期律表I〜III族に含まれる元素の酢酸塩で
ある場合は主として物理吸着による処理となる。
The treatment method for supporting the catalyst component A or the catalyst component B on the carrier is not particularly limited, but for example, impregnation (solution containing catalyst component or mixed liquid (impregnation liquid))
The technique of supporting by impregnation) can be preferably applied. When the catalyst component is supported by impregnation, the catalyst component is supported by, for example, chemical adsorption or physical adsorption. Whether the catalyst component is supported by chemical adsorption or physical adsorption depends on the type of the carrier and the catalyst component to be adsorbed. It depends on how you choose and combine. Specifically, for example, when the carrier is an oxide of silicon, aluminum and zirconium and the catalyst component is hexaammine platinum hydroxide, the treatment is mainly by chemisorption, and when the carrier is an oxide of silicon, aluminum and zirconium, etc. When the catalyst component is an acetate salt of an element included in Groups I to III of the Periodic Table, the treatment is mainly physical adsorption.

【0029】一般に、化学吸着の場合は、担体と触媒成
分とが強固に結合し得るため一旦吸着させると担体から
の触媒成分の移動が起こりにくい。したがって、触媒成
分を含む含浸液を含浸させた場合(例えば、触媒成分が
溶解している水溶液等を担体に含浸させた場合)、含浸
液が吸収されるとともに、または、含浸液(担体に吸収
される前の液も含む)中に拡散している触媒成分が担体
の吸着点に到達することにより、通常触媒表面から優先
的に吸着が進行し、その後の乾燥による触媒成分の移動
は起こりにくい。よって、例えば、触媒成分を表面偏在
させたい場合は、含浸時間を短くする等すればよく、触
媒全体に実質的に均一に分散させ存在させたい場合は、
含浸時間を長くする等すればよい。すなわち、化学吸着
による触媒成分の担持においては、表面偏在させるか実
質的に均一に存在させるか等の担持状態は、乾燥条件に
よってもある程度影響は受けるものの、含浸時間等の含
浸条件により大きく影響を受けると考えられる。
In general, in the case of chemisorption, since the carrier and the catalyst component can be firmly bound to each other, once adsorbed, the catalyst component is less likely to move from the carrier. Therefore, when impregnated with the impregnating liquid containing the catalyst component (for example, when impregnating the carrier with an aqueous solution in which the catalyst component is dissolved, etc.), the impregnating liquid is absorbed, or the impregnating liquid (absorbed by the carrier is absorbed). When the catalyst component diffused in the solution (before being treated) reaches the adsorption point of the carrier, adsorption usually proceeds preferentially from the catalyst surface, and subsequent catalyst component migration is less likely to occur due to drying. . Therefore, for example, when the catalyst component is desired to be unevenly distributed on the surface, the impregnation time may be shortened, and when it is desired to disperse the catalyst component substantially uniformly throughout the catalyst,
The impregnation time may be lengthened. That is, in the loading of the catalyst component by chemisorption, the loading state such as surface uneven distribution or substantially uniform presence is affected to some extent by the drying conditions, but is greatly affected by the impregnation conditions such as the impregnation time. It is thought to receive.

【0030】また、一般に、物理吸着の場合は、化学吸
着に比べて担体と触媒成分との結合は弱い。したがっ
て、触媒成分を含む含浸液を含浸させた場合(例えば、
触媒成分が溶解している水溶液等を担体に含浸させた場
合)、含浸液の吸収とともに触媒成分を触媒全体に分散
させ存在させることができるが、その後の乾燥において
水分等の乾燥による移動とともに触媒成分も移動しやす
い。よって、例えば、触媒成分を表面偏在させたい場合
は、含浸時間を適度に短くしたうえで、できれば含浸後
すばやく乾燥を行って、水分と共に触媒表面方向に触媒
成分を移動させるようにすることが好ましく、触媒全体
に実質的に均一に分散させ存在させたい場合は、含浸時
間を適度に長くするとともに、含浸後の乾燥をゆっくり
行って水分移動を穏やかにし、触媒成分の移動を抑える
ようにすることが好ましい。すなわち、物理吸着による
触媒成分の担持においては、表面偏在させるか実質的に
均一に存在させるか等の担持状態は、含浸時間等の含浸
条件と乾燥条件との兼ね合いではあるが、通常、乾燥条
件の方により大きな影響を受けると考えられる。
Generally, in the case of physical adsorption, the bond between the carrier and the catalyst component is weaker than in chemical adsorption. Therefore, when impregnated with an impregnating liquid containing a catalyst component (for example,
When the carrier is impregnated with an aqueous solution or the like in which the catalyst component is dissolved, the catalyst component can be dispersed and present in the entire catalyst along with absorption of the impregnating liquid. The components are also easy to move. Therefore, for example, when it is desired to unevenly distribute the catalyst component on the surface, it is preferable that the impregnation time is appropriately shortened, and if possible, the catalyst component is quickly dried after impregnation so that the catalyst component moves in the catalyst surface direction together with water. If you want to disperse the catalyst in a substantially uniform manner throughout the catalyst, make the impregnation time moderately and slow the drying after impregnation to moderate the moisture movement and suppress the movement of the catalyst components. Is preferred. That is, in the loading of the catalyst component by physical adsorption, the loading state such as surface uneven distribution or substantially uniform presence is a balance between the impregnation conditions such as impregnation time and the drying conditions, but usually the drying conditions It is thought that this will be greatly affected by.

【0031】以下、化学吸着により触媒成分を担持させ
る場合の条件について詳述する。化学吸着による触媒成
分A、Bの担持処理では、まず、触媒成分A、Bを含む
含浸液を加熱した状態で担体に含浸させる。この含浸に
よって、化学吸着が効率的に行なわれ、担持し易くな
る。具体的には、触媒成分A、Bを含む含浸液の温度
を、40℃以上に加熱しておくことが好ましく、50℃
以上、60℃以上、70℃以上、80℃以上あるいは9
0℃以上がより好ましい。含浸液の温度が低すぎると、
化学吸着が起こりにくくなるおそれがある。含浸させる
際の条件としては、例えば、含浸時間、含浸液のpH、
含浸液中の触媒成分の濃度、含浸温度(含浸液の温度)
などが挙げられるが、なかでも、含浸時間が重要であ
る。含浸時間とは、担体を触媒成分を含む含浸液に含浸
し始めてから、含浸し終わる(含浸液から担体を取り出
す)までの時間であるとする(以下においても同様であ
る。)。
The conditions for supporting the catalyst component by chemisorption will be described in detail below. In the supporting treatment of the catalyst components A and B by chemisorption, first, the impregnation liquid containing the catalyst components A and B is impregnated into the carrier in a heated state. By this impregnation, chemisorption is efficiently performed, and it becomes easy to carry. Specifically, the temperature of the impregnating liquid containing the catalyst components A and B is preferably heated to 40 ° C. or higher, and 50 ° C.
Above, 60 ℃ or more, 70 ℃ or more, 80 ℃ or more or 9
0 ° C or higher is more preferable. If the temperature of the impregnating liquid is too low,
Chemisorption may be less likely to occur. The conditions for impregnation include, for example, impregnation time, pH of impregnation liquid,
Concentration of catalyst component in impregnation liquid, impregnation temperature (temperature of impregnation liquid)
Among them, the impregnation time is important. The impregnation time is defined as the time from when the carrier is impregnated with the impregnating solution containing the catalyst component until when the impregnation is completed (the carrier is taken out from the impregnating solution) (the same applies below).

【0032】含浸時間については、特に限定はされない
が、触媒成分を触媒の表面に偏在させる場合は、10分
以下であることが好ましく、より好ましくは5分以下、
さらにより好ましくは3分以下である。10分を超える
場合は触媒表面にうまく偏在させることができないおそ
れがある。一方、触媒成分を触媒全体に実質的に均一に
存在させる場合は、15分以上であることが好ましく、
より好ましくは20分以上、さらにより好ましくは30
分以上である。15分未満であると、うまく触媒全体に
実質的に均一に存在させることができないおそれがあ
る。上記含浸後、後述する乾燥までの間に、必要であれ
ば適宜放置時間を設けてもよい。特に、触媒成分を触媒
全体に実質的に均一に存在させたい場合は、上述の好適
な含浸条件で含浸させるだけでなく、その後に放置する
時間を設ければ有効となる場合がある。
The impregnation time is not particularly limited, but when the catalyst component is unevenly distributed on the surface of the catalyst, it is preferably 10 minutes or less, more preferably 5 minutes or less,
Even more preferably, it is 3 minutes or less. If it exceeds 10 minutes, it may not be possible to make the catalyst unevenly distributed on the catalyst surface. On the other hand, when the catalyst component is substantially uniformly present in the entire catalyst, it is preferably 15 minutes or more,
More preferably 20 minutes or more, even more preferably 30
More than a minute. If it is less than 15 minutes, it may not be possible to allow the catalyst to exist substantially uniformly throughout the catalyst. If necessary, a leaving time may be provided between the impregnation and the drying described below. In particular, when it is desired to allow the catalyst component to exist substantially uniformly throughout the catalyst, it may be effective not only to impregnate under the above-mentioned suitable impregnation conditions, but also to provide a time for leaving it thereafter.

【0033】上記触媒成分を含む含浸液の含浸後(含浸
後、乾燥までに、上記放置時間を設けた場合はその時間
も含む)、担体等を乾燥させる。ここで、触媒成分を触
媒の表面に偏在させる場合は、必要であれば含浸後の担
体の乾燥をすばやく行うことが、触媒成分が担体の表面
に偏在しやすくなるため好ましいが、特に限定されるわ
けではなく、具体的には、乾燥時間(乾燥し始めてから
実質的に乾燥し終わるまでの時間)は、1時間以下が好
ましく、より好ましくは30分以下であり、さらにより
好ましくは20分以下である。乾燥時間が1時間を超え
るような条件では触媒表面にうまく偏在させることがで
きないおそれがある。また、乾燥温度は、60〜300
℃が好ましく、より好ましくは100〜200℃であ
る。乾燥温度が60℃未満であると、上記好ましい乾燥
時間の範囲内で乾燥が十分に行われないおそれがあり、
300℃を超えると、触媒活性が低くなるという弊害が
生じるおそれがある。一方、触媒成分を触媒全体に実質
的に均一に存在させる場合は、必要であれば時間かけて
ゆっくり担体を乾燥させることが、触媒成分を担体の内
部にまで十分に浸透させ触媒全体に実質的に均一に存在
させやすいので好ましいが、特に限定されるわけではな
く、具体的には、乾燥時間(乾燥し始めてから実質的に
乾燥し終わるまでの時間)は、2時間以上が好ましく、
より好ましくは3時間以上であり、さらにより好ましく
は5時間以上である。乾燥時間が2時間を未満である
と、上記触媒成分の触媒表面への移動が生じ触媒表面に
偏在することとなるおそれがある。また、乾燥温度は、
10〜200℃が好ましく、より好ましくは20〜15
0℃である。乾燥温度が10℃未満であると、必要以上
に乾燥に時間がかかりすぎることとなるおそれがあり、
200℃を超えると、好ましい乾燥時間の範囲外で乾燥
させることとなるおそれがあり、上記触媒成分の触媒表
面への移動が生じ触媒表面に偏在することとなるおそれ
がある。
After impregnation with the impregnating liquid containing the above catalyst component (including the above-mentioned standing time, if any, after the impregnation and before drying), the carrier and the like are dried. Here, when the catalyst component is unevenly distributed on the surface of the catalyst, it is preferable to quickly dry the carrier after impregnation, if necessary, because the catalyst component tends to be unevenly distributed on the surface of the carrier, but it is not particularly limited. However, specifically, the drying time (the time from the start of drying to the end of substantially drying) is preferably 1 hour or less, more preferably 30 minutes or less, and even more preferably 20 minutes or less. Is. Under the condition that the drying time exceeds 1 hour, the catalyst surface may not be unevenly distributed. The drying temperature is 60 to 300.
C is preferable, and more preferably 100 to 200C. If the drying temperature is lower than 60 ° C, the drying may not be sufficiently performed within the preferable drying time range,
If it exceeds 300 ° C, there is a possibility that the catalyst activity may be lowered. On the other hand, when the catalyst component is substantially uniformly present in the entire catalyst, if necessary, the carrier may be dried slowly over a period of time so that the catalyst component is sufficiently permeated to the inside of the carrier and is substantially dispersed in the entire catalyst. It is preferable that it can be uniformly present in the solution. However, it is not particularly limited, and specifically, the drying time (the time from the start of drying to the end of substantially drying) is preferably 2 hours or more,
It is more preferably 3 hours or longer, and even more preferably 5 hours or longer. If the drying time is less than 2 hours, the catalyst component may move to the catalyst surface and become unevenly distributed on the catalyst surface. The drying temperature is
10-200 degreeC is preferable, More preferably, it is 20-15.
It is 0 ° C. If the drying temperature is lower than 10 ° C., it may take too long to dry more than necessary,
If it exceeds 200 ° C., drying may occur outside the preferable drying time range, and the catalyst components may migrate to the catalyst surface, resulting in uneven distribution on the catalyst surface.

【0034】化学吸着において、乾燥は、上記いずれの
場合においても、通風乾燥で行っても無風乾燥で行って
もよく、特に限定はされないが、通常、触媒成分を触媒
の表面に偏在させる場合は、通風乾燥により行い、触媒
全体に実質的に均一に存在させたい場合は、無風乾燥に
より行うことが好ましい。よって、触媒成分を触媒の表
面に偏在させる目的で通風乾燥を行う場合は、その線速
度は、所望の乾燥時間等を満たすよう適宜設定すればよ
く特に限定はされないが、具体的には、0.5〜50m
/sであることが好ましく、より好ましくは1〜30m
/s、さらにより好ましくは2〜20m/sである。
0.5m/s未満であると、うまく表面偏在させること
ができない場合があり、50m/sを超えると、大きな
装置が必要となり経済的でなく、また触媒が破壊する場
合がある。なお、通風乾燥時の線速度の値は、通風させ
るガス流量(m3/s)を、乾燥を行う装置の触媒を充
填する部分の断面積(ただし、触媒を充填していない状
態での断面積、いわゆる空塔断面積であるとする。)
(m2)で割った値であるとする。
In the chemical adsorption, in any of the above-mentioned cases, the drying may be performed by ventilation drying or non-air drying, and is not particularly limited, but usually when the catalyst component is unevenly distributed on the surface of the catalyst. In the case where it is desired to carry out ventilation drying and to make the catalyst substantially uniformly exist in the whole catalyst, it is preferable to carry out drying without air. Therefore, in the case of performing ventilation drying for the purpose of unevenly distributing the catalyst component on the surface of the catalyst, the linear velocity may be appropriately set so as to satisfy the desired drying time and the like, and is not particularly limited, but specifically, 0 0.5 to 50 m
/ S is preferable, and more preferably 1 to 30 m.
/ S, and even more preferably 2 to 20 m / s.
If it is less than 0.5 m / s, it may not be possible to make the surface unevenly distributed, and if it exceeds 50 m / s, a large apparatus is required, which is not economical and the catalyst may be destroyed. The value of the linear velocity at the time of ventilation drying is the gas flow rate (m 3 / s) to be ventilated, and the cross-sectional area of the portion of the device for drying that is filled with the catalyst (however, Area, so-called empty tower cross-sectional area.)
The value is divided by (m 2 ).

【0035】以下、物理吸着により触媒成分を担持させ
る場合の条件について詳述する。含浸させる際の条件と
しては、例えば、含浸時間、含浸液中の触媒成分の濃度
などが挙げられるが、なかでも、含浸時間が特に重要で
ある。含浸時間については、特に限定はされないが、触
媒成分を触媒の表面に偏在させる場合は、2分以下であ
ることが好ましく、より好ましくは1分以下、さらによ
り好ましくは30秒以下である。上記含浸時間であれ
ば、触媒表面によりうまく偏在させることができる。一
方、触媒成分を触媒全体に実質的に均一に存在させる場
合は、1分以上であることが好ましく、より好ましくは
2分以上、さらにより好ましくは5分以上である。1分
未満であると、うまく触媒全体に実質的に均一に存在さ
せることができない場合がある。
The conditions for supporting the catalyst component by physical adsorption will be described in detail below. The conditions for impregnation include, for example, the impregnation time and the concentration of the catalyst component in the impregnation liquid, but the impregnation time is particularly important. The impregnation time is not particularly limited, but when the catalyst component is unevenly distributed on the surface of the catalyst, it is preferably 2 minutes or less, more preferably 1 minute or less, still more preferably 30 seconds or less. With the above-mentioned impregnation time, it can be made to be unevenly distributed on the catalyst surface. On the other hand, when the catalyst component is substantially uniformly present in the entire catalyst, it is preferably 1 minute or longer, more preferably 2 minutes or longer, still more preferably 5 minutes or longer. If it is less than 1 minute, it may not be possible to successfully make it exist substantially uniformly throughout the catalyst.

【0036】上記含浸後、後述する乾燥までの間に、必
要であれば適宜放置時間を設けてもよい。特に、触媒成
分を触媒全体に実質的に均一に存在させたい場合は、上
述の好適な含浸条件で含浸させるだけでなく、その後に
放置する時間を設ければ有効となる場合がある。上記触
媒成分を含む含浸液の含浸後(含浸後、乾燥までに、上
記放置時間を設けた場合はその時間も含む)、担体等を
乾燥させる。ここで、触媒成分を触媒の表面に偏在させ
る場合は、含浸後の担体の乾燥をすばやく行うことが、
乾燥における触媒表面方向への水分等の移動とともに触
媒成分が担体の表面に移動し偏在しやすくなるため好ま
しい。具体的には、乾燥時間(乾燥し始めてから実質的
に乾燥し終わるまでの時間)は、30分以下が好まし
く、より好ましくは20分以下であり、さらにより好ま
しくは10分以下である。乾燥時間が30分を超える
と、触媒成分を触媒表面方向へうまく移動させることが
できなかったり、より触媒内部に浸透してしまったりす
るため、十分に表面に偏在させることができないおそれ
がある。また、乾燥温度は、80〜300℃が好まし
く、より好ましくは100〜200℃である。乾燥温度
が80℃未満であると、上記好ましい乾燥時間の範囲内
で乾燥が十分に行われないおそれがあり、300℃を超
えると、触媒活性が低くなるという弊害が生じるおそれ
がある。一方、触媒成分を触媒全体に実質的に均一に存
在させる場合は、時間かけてゆっくり担体を乾燥させる
ことが、触媒成分を担体の内部にまで十分に浸透させた
状態を維持しやすく結果として触媒全体に実質的に均一
に存在させやすいので好ましい。具体的には、乾燥時間
(乾燥し始めてから実質的に乾燥し終わるまでの時間)
は、3時間以上が好ましく、より好ましくは5時間以上
であり、さらにより好ましくは10時間以上である。乾
燥時間が3時間を未満であると、上記触媒成分の触媒表
面への移動が生じてしまい触媒表面に偏在することとな
る等の理由により触媒全体に実質的に均一に存在させる
ことができないおそれがある。また、乾燥温度は、10
〜150℃が好ましく、より好ましくは20〜120℃
である。乾燥温度が10℃未満であると、必要以上に乾
燥に時間がかかりすぎることとなるおそれがあり、15
0℃を超えると、上記触媒成分の触媒表面への移動が生
じ触媒表面に偏在することとなるおそれがある。
If necessary, a standing time may be provided between the impregnation and the drying described below. In particular, when it is desired to allow the catalyst component to exist substantially uniformly throughout the catalyst, it may be effective not only to impregnate under the above-mentioned suitable impregnation conditions, but also to provide a time for leaving it thereafter. After impregnation with the impregnating solution containing the above catalyst component (including the above-mentioned standing time if the above-mentioned standing time is provided after the impregnation), the carrier and the like are dried. Here, when the catalyst component is unevenly distributed on the surface of the catalyst, it is possible to quickly dry the carrier after impregnation,
It is preferable that the catalyst component moves to the surface of the carrier and tends to be unevenly distributed with the movement of water or the like toward the surface of the catalyst during drying. Specifically, the drying time (the time from the start of drying to the end of substantial drying) is preferably 30 minutes or less, more preferably 20 minutes or less, and even more preferably 10 minutes or less. If the drying time exceeds 30 minutes, the catalyst component may not be able to move toward the surface of the catalyst well, or may penetrate into the inside of the catalyst, so that the catalyst may not be sufficiently unevenly distributed on the surface. The drying temperature is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 100 to 200 ° C. If the drying temperature is lower than 80 ° C, the drying may not be sufficiently performed within the preferable drying time range, and if the drying temperature is higher than 300 ° C, the catalytic activity may be lowered. On the other hand, in the case where the catalyst component is substantially uniformly present in the entire catalyst, slowly drying the carrier over time makes it easier to maintain the state where the catalyst component is sufficiently penetrated into the carrier, resulting in It is preferable because it is likely to exist substantially uniformly over the whole. Specifically, the drying time (the time from the beginning of drying until the end of drying)
Is preferably 3 hours or longer, more preferably 5 hours or longer, and even more preferably 10 hours or longer. If the drying time is less than 3 hours, the above catalyst components may not be allowed to exist substantially uniformly over the entire catalyst due to migration of the above catalyst components to the catalyst surface and uneven distribution on the catalyst surface. There is. The drying temperature is 10
To 150 ° C is preferable, and more preferably 20 to 120 ° C.
Is. If the drying temperature is lower than 10 ° C., it may take too long to dry more than necessary.
If the temperature exceeds 0 ° C, the above-mentioned catalyst component may move to the catalyst surface and may be unevenly distributed on the catalyst surface.

【0037】物理吸着において、乾燥は、上記いずれの
場合においても、通風乾燥で行っても無風乾燥で行って
もよく、特に限定はされないが、通常、触媒成分を触媒
の表面に偏在させる場合は、通風乾燥により行い、触媒
全体に実質的に均一に存在させたい場合は、無風乾燥に
より行うことが好ましい。よって、触媒成分を触媒の表
面に偏在させる目的で通風乾燥を行う場合は、その線速
度は、所望の乾燥時間等を満たすよう適宜設定すればよ
く特に限定はされないが、具体的には、1〜50m/s
であることが好ましく、より好ましくは2〜30m/
s、さらにより好ましくは5〜20m/sである。1m
/s未満であると、うまく表面偏在させることができな
い場合があり、50m/sを超えると、大きな装置が必
要となり経済的でなく、また触媒が破壊する場合があ
る。なお、通風乾燥時の線速度の値の定義については、
上記化学吸着の場合と同様である。
In the physical adsorption, in any of the above-mentioned cases, the drying may be performed by ventilation drying or non-air drying, and is not particularly limited, but usually when the catalyst component is unevenly distributed on the surface of the catalyst. In the case where it is desired to carry out ventilation drying and to make the catalyst substantially uniformly exist in the whole catalyst, it is preferable to carry out drying without air. Therefore, in the case of performing ventilation drying for the purpose of unevenly distributing the catalyst component on the surface of the catalyst, the linear velocity thereof may be appropriately set so as to satisfy the desired drying time and the like, but is not particularly limited. ~ 50m / s
Is preferable, and more preferably 2 to 30 m /
s, and even more preferably 5 to 20 m / s. 1m
If it is less than / s, it may not be possible to make the surface unevenly distributed, and if it exceeds 50 m / s, a large device is required, which is not economical and the catalyst may be destroyed. Regarding the definition of the value of the linear velocity during ventilation drying,
This is similar to the case of the above chemical adsorption.

【0038】触媒成分Aや触媒成分Bを担体に担持させ
る処理方法に関して、なかでも触媒成分を触媒全体に均
一に存在させたい場合は、上記含浸による担持処理方法
以外にも、担体成分(または焼成して担体成分となる
化合物)の粉体またはスラリーに、触媒成分の粉体また
はこれを含む溶液もしくは混合液を混合する方法や、
担体成分(または焼成して担体成分となる化合物)の溶
液と、触媒成分を含む溶液とを混合した後に共沈させる
方法、などを挙げることができる。これらの方法によれ
ば、上記含浸による担持処理方法で検討し得る条件であ
った乾燥条件などを制御・調整しなくても、ほぼ実質的
に均一に担持させることができる。具体的には、例え
ば、触媒成分A、Bを共に実質的に均一に担持したい場
合は、担体成分(または焼成して担体成分となる化合
物)と両触媒成分を含む粉体またはスラリーを調製し、
成形または金属やコージェライトからなる担体基材の上
に塗布した後に乾燥・焼成を行って触媒を調製すること
ができる。また、一方の触媒成分のみを実質的に均一に
担持し、他方を表面偏在させたい場合は、担体成分(ま
たは焼成して担体成分となる化合物)と一方の触媒成分
を含む粉体またはスラリーを調製し、成形または金属や
コージェライトからなる担体基材の上に塗布した後に乾
燥を行い(必要であれば焼成も行う)、他方の触媒成分
を上述の含浸による方法などにより表面に担持すればよ
い。
Regarding the treatment method for supporting the catalyst component A or the catalyst component B on the carrier, in particular, when it is desired to make the catalyst component uniformly exist in the whole catalyst, in addition to the above-mentioned supporting treatment method by impregnation, the carrier component (or calcination) is used. And a method of mixing a powder or a slurry of the catalyst component) or a solution or a mixed solution containing the powder of the catalyst component,
Examples thereof include a method of mixing a solution of a carrier component (or a compound that becomes a carrier component when calcined) and a solution containing a catalyst component and then performing coprecipitation. According to these methods, it is possible to carry out the loading substantially evenly without controlling and adjusting the drying conditions, which were the conditions that can be studied in the loading treatment method by impregnation. Specifically, for example, when it is desired to support the catalyst components A and B substantially uniformly, a powder or slurry containing a carrier component (or a compound that becomes a carrier component by firing) and both catalyst components is prepared. ,
The catalyst can be prepared by molding or coating on a carrier substrate made of metal or cordierite and then drying and firing. When only one catalyst component is supported substantially uniformly and the other is to be unevenly distributed on the surface, a powder or slurry containing a carrier component (or a compound which becomes a carrier component by firing) and one catalyst component is used. After preparation, molding or coating on a carrier substrate made of metal or cordierite, and then drying (and calcination if necessary), the other catalyst component is supported on the surface by the above-mentioned impregnation method or the like. Good.

【0039】<触媒成分C(その他触媒成分)の担持>
触媒成分Cの担持方法に関しては、特に限定されず、通
常の触媒製造に利用されている方法を用いて触媒へ担持
させることができる。担持順序に関しても、特に限定さ
れるわけではないが、触媒成分A、触媒成分Bおよび触
媒成分Cを同時に担持する、または、触媒成分Aと触媒
成分Bとを担持した後に触媒成分Cを担持することが好
ましい。なお、触媒成分Cは、触媒成分Aおよび触媒成
分Bと同様に、触媒の表面に偏在させてもよいし、表面
に偏在させずに触媒全体に実質的に均一に担持してもよ
い。
<Supporting of catalyst component C (other catalyst component)>
The method for supporting the catalyst component C is not particularly limited, and it can be supported on the catalyst by using a method used in ordinary catalyst production. The order of loading is also not particularly limited, but the catalyst component A, the catalyst component B and the catalyst component C are loaded simultaneously, or the catalyst component C is loaded after the catalyst component A and the catalyst component B are loaded. It is preferable. The catalyst component C may be unevenly distributed on the surface of the catalyst, like the catalyst components A and B, or may be supported substantially uniformly on the entire catalyst without being unevenly distributed on the surface.

【0040】触媒成分Cの担持量は、触媒の全体量に対
して0.01〜20重量%の範囲であることが好まし
く、より好ましくは0.1〜10重量%の範囲である。
チタン以外の金属元素を含む酸化物担体に、種々の供給
原料から所定の担持量となるように各種触媒成分を担持
した後、必要に応じて、乾燥および焼成処理を行うこと
ができる。乾燥は、通常、空気雰囲気下、窒素雰囲気下
あるいはこれらのガスの流通下で、50〜200℃の温
度範囲にて、1〜24時間処理して行うことができる。
焼成は、200〜900℃の温度範囲にて、1〜10時
間熱処理して行うことができる。通常、空気雰囲気下あ
るいは空気流通下にて行うが、空気に代えて窒素または
水素などの還元性ガスを含んだガスを用いることもでき
る。
The loading amount of the catalyst component C is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, based on the total amount of the catalyst.
After various catalyst components are supported on the oxide carrier containing a metal element other than titanium so as to have a predetermined supported amount from various feed materials, drying and calcination treatments can be performed, if necessary. Drying can usually be performed by treating in an air atmosphere, a nitrogen atmosphere, or a flow of these gases at a temperature range of 50 to 200 ° C. for 1 to 24 hours.
The firing can be performed by heat treatment in the temperature range of 200 to 900 ° C. for 1 to 10 hours. Usually, it is performed in an air atmosphere or under air circulation, but a gas containing a reducing gas such as nitrogen or hydrogen may be used instead of air.

【0041】触媒成分を担持させた担体からなる触媒
は、微細な細孔を有する多孔質構造であることが好まし
い。細孔の量によって、排ガスの流通や触媒成分粒子の
担持に影響を与える。通常は、全細孔容積が0.2〜
0.8cm3/g(水銀圧入法)の範囲が好適である。
細孔容積が少な過ぎると、触媒活性が低くなるおそれが
あり、細孔容積が多過ぎると、触媒の機械的強度が低く
なるおそれがある。触媒の比表面積も、性能に影響を与
える。通常、比表面積20〜400m2/g(BET
法)の範囲が好ましく採用され、30〜300m2/g
がより好ましい。比表面積が小さ過ぎると、触媒活性が
十分でなくなるおそれがあり、比表面積が大き過ぎる
と、触媒活性はそれほど向上しないのに、触媒被毒成分
の蓄積が増加したり触媒寿命が低下したりするなどの弊
害が生じるおそれがある。
The catalyst composed of a carrier supporting the catalyst component preferably has a porous structure having fine pores. The amount of pores affects the flow of exhaust gas and the loading of catalyst component particles. Usually, the total pore volume is 0.2-
A range of 0.8 cm 3 / g (mercury intrusion method) is preferable.
If the pore volume is too small, the catalytic activity may be low, and if the pore volume is too large, the mechanical strength of the catalyst may be low. The specific surface area of the catalyst also affects performance. Normally, the specific surface area is 20 to 400 m 2 / g (BET
Method) is preferably adopted and is 30 to 300 m 2 / g
Is more preferable. If the specific surface area is too small, the catalyst activity may not be sufficient, and if the specific surface area is too large, the catalyst activity will not increase so much, but the accumulation of catalyst poisoning components will increase or the catalyst life will decrease. There is a possibility that such adverse effects will occur.

【0042】なお、上記全細孔容積および比表面積につ
いては、触媒全体における、チタン以外の金属元素を含
む酸化物が担体となり該担体に触媒成分が担持されてな
る部分のみを対象にしているとし、例えば、そのような
部分が、後述する非吸水性の耐熱基材等のさらなる別の
担体基材の上に塗布されコートされた状態を触媒全体と
するような場合、上記別の担体基材の部分に関しては全
細孔容積および比表面積を測定する上での対象部分には
しないこととする。 〔触媒の使用形態〕触媒形状については、特に制限はな
く、ハニカム状、板状、網状、円柱状、円筒状、波状
(コルゲート)状、パイプ状、ドーナツ状等多様な形状
にて使用できる。なお、上記のように多様な形状を有す
る触媒体は、例えば、チタン以外の金属酸化物粉体を押
出し成形機などを用いて所望の形状とした後、触媒成分
を担持させたような触媒組成物のみからなる一体成形体
であってもよいし、また、所望の形状を有する非吸水性
の耐熱基材上にチタン以外の金属酸化物を塗布して、コ
ートし、次いで触媒成分を担持させたものであってもよ
い。また、上記担体には、強度を改良するために、ガラ
ス繊維、ウィスカー、シリカ粒子等の強化材を配合する
ことができる。また、必要に応じて複数種の強化材が配
合されていてもよい。非吸水性の耐熱基材としては、例
えば、ステンレス鋼などの金属やコージェライト、ムラ
イト、SiC等のセラミックス、繊維状セラミックスを
紙状素材に抄造したセラミックペーパーなどを、ハニカ
ム状、板状、網状、円柱状、円筒状、波板(コルゲー
ト)状、パイプ状、ドーナツ状、格子状、プレート状
(波状プレートを複数積み重ねて隣合うプレート同士の
間に空間を設けるようにしてなる形状)、波状等の形状
に加工したものを例示することができる。
Regarding the total pore volume and the specific surface area, it is assumed that only the portion of the entire catalyst in which the oxide containing a metal element other than titanium serves as a carrier and the catalyst component is supported on the carrier. , For example, in the case where such a portion is the whole catalyst coated and coated on yet another carrier substrate such as a non-water-absorbing heat-resistant substrate described later, the other carrier substrate The part (1) is not to be a target part for measuring the total pore volume and the specific surface area. [Catalyst Usage] The shape of the catalyst is not particularly limited, and various shapes such as a honeycomb shape, a plate shape, a net shape, a cylindrical shape, a cylindrical shape, a corrugated shape, a pipe shape, and a donut shape can be used. Incidentally, the catalyst body having various shapes as described above has a catalyst composition in which, for example, a metal oxide powder other than titanium is formed into a desired shape by using an extruder or the like, and then a catalyst component is supported. It may be an integrally molded product consisting of only the object, or a non-water-absorbing heat-resistant substrate having a desired shape may be coated with a metal oxide other than titanium, coated, and then loaded with a catalyst component. It may be In addition, a reinforcing material such as glass fiber, whiskers, or silica particles can be added to the above carrier in order to improve the strength. Further, a plurality of types of reinforcing materials may be blended as necessary. Examples of the non-water-absorbing heat-resistant base material include metal such as stainless steel, ceramics such as cordierite, mullite, and SiC, and ceramic paper manufactured by making fibrous ceramics into a paper-like material, honeycomb-shaped, plate-shaped, and net-shaped. , Columnar, cylindrical, corrugated (corrugated), pipe, donut, lattice, plate (a stack of multiple corrugated plates with a space between adjacent plates), corrugated It is possible to exemplify those processed into a shape such as.

【0043】触媒は、通常、金属などで構成された容器
状の触媒反応器に収容して使用される。触媒反応器に
は、排ガスの導入口と排出口が設けられ、内部に収容さ
れた触媒に排ガスが効率的に接触できるような構造を備
えておく。 〔排ガス処理方法〕基本的には、通常の貴金属担持金属
酸化物触媒を用いた排ガス処理技術が適用される。通常
は、触媒が収容された触媒反応器を、排ガスなどの排出
経路の途中に設置しておく。排ガスが触媒反応器を通過
する際に、触媒の表面と接触することで、所定の触媒作
用を受ける。
The catalyst is usually housed in a container-shaped catalytic reactor made of metal or the like for use. The catalytic reactor is provided with an exhaust gas inlet and an exhaust port, and is provided with a structure that allows the exhaust gas to efficiently contact the catalyst housed inside. [Exhaust gas treatment method] Basically, an exhaust gas treatment technique using a normal noble metal-supported metal oxide catalyst is applied. Usually, a catalytic reactor in which a catalyst is stored is installed in the middle of an exhaust path for exhaust gas and the like. When the exhaust gas passes through the catalytic reactor, it comes into contact with the surface of the catalyst to undergo a predetermined catalytic action.

【0044】本発明の触媒は、排ガスに含まれる低濃度
COと未燃の揮発性有機化合物とを同時に処理すること
ができる。燃焼排ガスの温度や空間速度などの条件を適
切に設定することで、触媒による排ガス処理の効率が向
上する。例えば、ガス温度250℃〜500℃、空間速
度30,000H-1〜1,000,000H-1の燃焼排
ガスを処理することが好ましい。より好ましくは、ガス
温度300℃〜450℃が採用でき、空間速度50,0
00H-1〜500,000H-1が採用できる。さらに、
LV=0.1m/s(Normal)以上、あるいは、
ダスト10mg/m3(Normal)以下の処理条件
が好ましい。
The catalyst of the present invention can simultaneously treat low-concentration CO contained in exhaust gas and unburned volatile organic compounds. By appropriately setting the conditions such as the temperature and space velocity of the combustion exhaust gas, the efficiency of exhaust gas treatment by the catalyst is improved. For example, it is preferable to treat a combustion exhaust gas having a gas temperature of 250 ° C. to 500 ° C. and a space velocity of 30,000 H −1 to 1,000,000 H −1 . More preferably, a gas temperature of 300 ° C to 450 ° C can be adopted, and the space velocity is 50,0.
00H -1 to 500,000H -1 can be adopted. further,
LV = 0.1 m / s (Normal) or more, or
A processing condition of less than 10 mg / m 3 (Normal) of dust is preferable.

【0045】本発明の触媒による排ガス処理工程の、前
や後に、別の排ガス処理工程を組み合わせることもでき
る。別の排ガス処理工程としては、本発明の触媒では処
理し難い成分を効率的に処理できる工程が好ましい。例
えば、脱硝触媒による排ガス処理工程を、本発明の触媒
による排ガス処理工程と組み合わせれば、脱硝触媒で窒
素酸化物を効率的に処理することができる。一方、本発
明の触媒による排ガス処理工程で、さらに低濃度COお
よび未燃の揮発性有機化合物をも効率的に処理すること
が可能になる。上記の脱硝触媒による排ガス処理技術と
して、本件特許出願人が先に特許出願している特開平1
0−235206号公報に開示された技術が適用でき
る。この技術で使用する脱硝触媒は、触媒成分a(チタ
ン酸化物)と、触媒成分b(バナジウムまたはタングス
テンからなる金属の酸化物)とを組み合わせ、触媒成分
aに触媒成分bを担持させた構造を有する。
Another exhaust gas treatment step may be combined before or after the exhaust gas treatment step using the catalyst of the present invention. As another exhaust gas treatment step, a step capable of efficiently treating components that are difficult to treat with the catalyst of the present invention is preferable. For example, if the exhaust gas treatment step with a denitration catalyst is combined with the exhaust gas treatment step with a catalyst of the present invention, nitrogen oxides can be efficiently treated with the denitration catalyst. On the other hand, in the exhaust gas treatment step using the catalyst of the present invention, it becomes possible to efficiently treat even low concentration CO and unburned volatile organic compounds. As the exhaust gas treatment technology using the above-mentioned denitration catalyst, the applicant of the present patent has previously filed a patent application.
The technology disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 0-235206 can be applied. The denitration catalyst used in this technique has a structure in which a catalyst component a (titanium oxide) and a catalyst component b (an oxide of a metal composed of vanadium or tungsten) are combined to support the catalyst component b on the catalyst component a. Have.

【0046】特公昭63−146991号公報、特開昭
62−65721号公報、特公平6−4126号公報な
どに記載された公知の排ガス処理方法を、本発明の排ガ
ス処理方法と組み合わせることもできる。本発明では、
排ガス中に含まれる低濃度COを処理する触媒として、
チタン以外の金属元素を含む酸化物を担体とし、上記触
媒成分Aと上記触媒成分Bとが担持され、必要に応じて
さらに上記触媒成分Cを含有してなる触媒を用いている
ため、貴金属元素からなる触媒成分の使用量を低減でき
るとともに、非常に高い触媒活性が得られたり、SO2
酸化の抑制、耐SOx性および熱耐久性の向上が図られ
長期間にわたり安定した処理効率を維持することができ
る。その結果、ガスタービンなどから排出される大風量
の低濃度CO含有排ガスを処理する方法として、非常に
有効な方法となる。また、上記本発明の排ガス処理用触
媒の説明で記載した内容と同様に、上記触媒成分Aおよ
び上記触媒成分Bのそれぞれを特徴的に担体に担持させ
た触媒、具体的には、表面偏在させるか又は実質的に均
一に担持させるかによる4形態のいずれかの触媒、を用
いることにより、それぞれ前述した特有の優れた効果が
得られ、非常に有効な方法となる。
The known exhaust gas treatment methods described in JP-B-63-146991, JP-A-62-65721, JP-B-6-4126 and the like can be combined with the exhaust gas treatment method of the present invention. . In the present invention,
As a catalyst for treating low concentration CO contained in exhaust gas,
Noble metal element because an oxide containing a metal element other than titanium is used as a carrier, the catalyst component A and the catalyst component B are supported, and a catalyst containing the catalyst component C as necessary is used. it is possible to reduce the amount of the catalyst component comprising, or obtained very high catalytic activity, sO 2
Oxidation is suppressed, SO x resistance and thermal durability are improved, and stable treatment efficiency can be maintained for a long period of time. As a result, it is a very effective method for treating a large amount of low-concentration CO-containing exhaust gas discharged from a gas turbine or the like. Further, similar to the contents described in the description of the exhaust gas treatment catalyst of the present invention, a catalyst in which each of the catalyst component A and the catalyst component B is characteristically supported on a carrier, specifically, surface unevenly distributed. By using one of the four forms of catalyst depending on whether they are supported or substantially uniformly, the above-mentioned unique excellent effects can be obtained, which is a very effective method.

【0047】図1(a)に示す排ガス処理用触媒10
は、一体成形型の触媒であり、断面が格子状をなすハニ
カム構造をなしている。触媒10は、チタン以外の金属
元素を含む酸化物で構成された担体11に、Ptなどの
貴金属元素からなる触媒成分Aと、Na、Caなどの周
期律表第I〜III族に含まれる元素からなる触媒成分B
と、必要に応じてV、Wなどからなる触媒成分Cとを担
持させてなる。格子状をなす担体11に設けられた多数
の貫通する矩形状通路13に、処理対象となる排ガスを
流通させて排ガス処理を行う。図1(b)に示すよう
に、触媒10のうち、担持領域12は、触媒成分Aおよ
び/または触媒成分Bが、排ガス通路13に面する表面
から担体11内部の一定距離の深さ部分に偏在している
場合の、触媒成分の担持領域である。また、上記表面偏
在していない触媒成分の場合は、担持領域12を含んだ
触媒10の全体に実質的に均一に存在する。
Exhaust gas treatment catalyst 10 shown in FIG.
Is an integrally molded catalyst, and has a honeycomb structure having a lattice-shaped cross section. The catalyst 10 includes a carrier 11 composed of an oxide containing a metal element other than titanium, a catalyst component A composed of a noble metal element such as Pt, and elements contained in Groups I to III of the periodic table such as Na and Ca. Catalyst component B consisting of
And a catalyst component C composed of V, W, etc., if necessary. Exhaust gas treatment is performed by circulating exhaust gas to be treated through a large number of rectangular passages 13 that penetrate through the lattice-shaped carrier 11. As shown in FIG. 1 (b), in the carrying region 12 of the catalyst 10, the catalyst component A and / or the catalyst component B is formed in a portion at a certain distance inside the carrier 11 from the surface facing the exhaust gas passage 13. This is a catalyst component carrying region when unevenly distributed. Further, in the case of the catalyst component that is not unevenly distributed on the surface, it is substantially uniformly present in the entire catalyst 10 including the supporting region 12.

【0048】図1(c)に示すグラフは、図1(b)の
横断方向で担体11に担持された触媒成分の各位置にお
ける濃度の分布を模式的に示している。濃度分布は、通
常、触媒成分ごと、詳しくは、元素ごとに測定される。
図1(c)における実線により表されたグラフにみるよ
うに、例えば、上記表面偏在している触媒成分の濃度
は、担体11の壁体において、両側の表面位置から内部
へ向かって急激に増加し、担持領域12の途中で最高濃
度に達したあと急激に減少し、担持領域12の内縁位置
では、極めて低い濃度まで下がる。担持領域12よりも
内側になる担体11の中央領域では、その触媒成分はご
く少量含まれるだけである。担持領域12の内縁位置
は、担体11の表面から、深さ1/4厚(担体11の壁
体厚みの1/4)の位置を含めて表面側であればよい。
濃度グラフの下側の面積が、表面偏在している触媒成分
の担持量を表す。したがって、濃度グラフ全体の下側面
積に対する、両側表面から深さ1/4厚の位置までの範
囲における濃度グラフの下側面積の割合を算出すれば、
表面から深さ1/4厚の位置までの間に存在する触媒成
分の割合が求められる。図1(c)では、上記表面偏在
している触媒成分については、全担持量の70重量%以
上が、表面から深さ1/4厚までの領域に存在してい
る。本発明の排ガス処理用触媒において、触媒成分Aお
よび/または触媒成分Bが表面偏在している場合の触媒
成分の濃度は、図1(c)の実線により表されるような
濃度グラフが得られるEPMA断面線分析で求められた
濃度であることが好ましい。
The graph shown in FIG. 1 (c) schematically shows the concentration distribution at each position of the catalyst component carried on the carrier 11 in the transverse direction of FIG. 1 (b). The concentration distribution is usually measured for each catalyst component, more specifically for each element.
As shown in the graph represented by the solid line in FIG. 1C, for example, the concentration of the catalyst component unevenly distributed on the surface sharply increases inward from the surface positions on both sides of the wall of the carrier 11. However, after reaching the maximum concentration in the middle of the carrying region 12, it rapidly decreases, and at the inner edge position of the carrying region 12, it drops to an extremely low concentration. In the central region of the carrier 11 which is inside the supporting region 12, the catalyst component is contained in a very small amount. The inner edge position of the carrying region 12 may be on the surface side including the position having a depth of 1/4 thickness (1/4 of the wall thickness of the carrier 11) from the surface of the carrier 11.
The area under the concentration graph represents the amount of the catalyst component carried on the surface that is unevenly distributed. Therefore, if the ratio of the lower area of the concentration graph in the range from the both side surfaces to the position of the depth of 1/4 of the lower area of the entire concentration graph is calculated,
The ratio of the catalyst component existing from the surface to the position where the depth is 1/4 of the thickness is obtained. In FIG. 1 (c), 70% by weight or more of the total supported amount of the catalyst component unevenly distributed on the surface is present in the region from the surface to the depth 1/4 of the thickness. In the exhaust gas treating catalyst of the present invention, when the catalyst component A and / or the catalyst component B are unevenly distributed on the surface, the concentration of the catalyst component is obtained as a concentration graph as shown by the solid line in FIG. 1 (c). The concentration is preferably determined by EPMA cross-section line analysis.

【0049】また、図1(c)における破線により表さ
れたグラフにみるように、例えば、上記実質的に均一に
存在している触媒成分の濃度は、担体11の壁体におい
て、両側の表面位置から内部へのすべての位置において
一定濃度以上で存在しており、担持領域12の内縁位置
においても同様である。担持領域12においては、担持
領域12の内縁位置よりも多少濃度が高くなる場合があ
る。触媒全体に実質的に均一に存在するか、触媒表面に
偏在するかの基準位置となる担持領域12の内縁位置
は、担体11の表面から、深さ1/4厚(担体11の壁
体厚みの1/4)の位置を含めて表面側であればよい。
濃度グラフの下側の面積が、触媒全体に存在している触
媒成分の担持量を表す。したがって、濃度グラフ全体の
下側面積に対する、両側表面から深さ1/4厚の位置ま
での範囲における濃度グラフの下側面積の割合を算出す
れば、表面から深さ1/4厚の位置までの間に存在する
触媒成分の割合が求められる。図1(c)では、上記実
質的に均一に存在している触媒成分については、表面か
ら深さ1/4厚までの領域に存在している担持量は、全
担持量の70重量%未満である。本発明の排ガス処理用
触媒において、触媒成分Aおよび/または触媒成分Bが
実質的に均一に存在している場合の触媒成分の濃度は、
図1(c)の破線により表されるような濃度グラフが得
られるEPMA断面線分析で求められた濃度であること
が好ましい。
Further, as shown in the graph represented by the broken line in FIG. 1 (c), for example, the concentration of the catalyst component which is substantially uniformly present is such that the surface of both sides of the wall of the carrier 11 is It exists at a certain concentration or more at all positions from the position to the inside, and the same is true at the inner edge position of the carrying region 12. In the carrying region 12, the concentration may be slightly higher than the inner edge position of the carrying region 12. The inner edge position of the carrying region 12, which serves as a reference position for substantially uniformly existing in the entire catalyst or unevenly distributed on the catalyst surface, has a depth of 1/4 thickness (wall thickness of the carrier 11 from the surface of the carrier 11. It is sufficient that it is on the front surface side including the position of 1/4).
The area under the concentration graph represents the amount of catalyst components carried in the entire catalyst. Therefore, if the ratio of the lower area of the concentration graph in the range from the both side surfaces to the position of the depth of 1/4 thickness with respect to the lower area of the entire concentration graph is calculated, from the surface to the position of the depth of 1/4 thickness The proportion of catalyst components present between the two is determined. In FIG. 1 (c), with respect to the above-mentioned catalyst components that are substantially uniformly present, the loading amount present in the region from the surface to the depth 1/4 thickness is less than 70% by weight of the total loading amount. Is. In the exhaust gas treatment catalyst of the present invention, the concentration of the catalyst component when the catalyst component A and / or the catalyst component B is substantially uniformly present,
It is preferable that the concentration is obtained by EPMA cross-section line analysis, which gives a concentration graph as shown by the broken line in FIG.

【0050】上記のような構造の排ガス触媒10は、ガ
スタービンなどにおける低濃度CO含有排ガスの排出経
路の途中に配置される。比較的高温で速度の大きな排ガ
スが、触媒10の排ガス通路13を通過し、排ガス通路
13の内壁面で触媒10と接触する。触媒10として、
上記本発明の排ガス処理用触媒の説明で記載した内容と
同様に、上記触媒成分Aおよび上記触媒成分Bのそれぞ
れを特徴的に担体に担持させた触媒、具体的には、表面
偏在させるか又は実質的に均一に担持させるかによる4
形態のいずれかの触媒、を用いることにより、それぞれ
前述した特有の優れた効果が得られ、排ガス処理におい
て非常に有効な方法となる。
The exhaust gas catalyst 10 having the above-mentioned structure is arranged in the middle of the exhaust passage of the exhaust gas containing low concentration CO in a gas turbine or the like. Exhaust gas having a relatively high temperature and a high velocity passes through the exhaust gas passage 13 of the catalyst 10 and contacts the catalyst 10 on the inner wall surface of the exhaust gas passage 13. As the catalyst 10,
Similar to the content described in the description of the exhaust gas treatment catalyst of the present invention, a catalyst in which each of the catalyst component A and the catalyst component B is characteristically supported on a carrier, specifically, the catalyst is unevenly distributed on the surface or 4 depending on whether or not it is supported substantially uniformly
By using any one of the catalysts in the form, the above-mentioned unique excellent effects can be obtained, which is a very effective method in exhaust gas treatment.

【0051】ガスタービンなどの燃焼排ガスには、処理
対象成分として、低濃度COとともに未燃の揮発性有機
化合物、例えばアルデヒドなどが含まれている。触媒1
0では、これらの低濃度COおよび揮発性有機化合物を
同時に処理して、何れの成分をも除去することができ
る。次に、本発明の排ガス処理用触媒を具体的に製造
し、その性能を評価した結果について説明する。
Combustion exhaust gas from a gas turbine or the like contains unburned volatile organic compounds such as aldehyde as a component to be treated together with low concentration CO. Catalyst 1
At 0, these low concentrations of CO and volatile organic compounds can be treated simultaneously to remove any components. Next, the results of the specific evaluation of the performance of the exhaust gas treatment catalyst of the present invention will be described.

【0052】[0052]

【実施例】<実施例1−1> ハニカム成形体の製造:市販のシリカ含有アルミナ粉体
(SASOL社製、商品名:SIRALOX、約5重量
%のSiO2含有)20kgに、成形助剤として澱粉4
00gを加えて混合し、ニーダーで混練した後、押し出
し成形機で、外形80mm角、目開き2.1mm、肉厚
0.4mm、長さ500mmのハニカム状に成形した。
次いで、80℃で乾燥した後、450℃で5時間空気雰
囲気下で焼成することにより、ハニカム成形体を得た。
Examples <Example 1-1> Production of honeycomb formed body: 20 kg of commercially available silica-containing alumina powder (manufactured by SASOL, trade name: SIRALOX, containing about 5% by weight of SiO 2 ) was used as a forming aid. Starch 4
00 g was added and mixed, and after kneading with a kneader, it was formed into a honeycomb shape having an outer shape of 80 mm square, an opening of 2.1 mm, a wall thickness of 0.4 mm and a length of 500 mm by an extrusion molding machine.
Next, after drying at 80 ° C., firing was performed at 450 ° C. for 5 hours in an air atmosphere to obtain a honeycomb formed body.

【0053】得られたハニカム成形体は、図1(a)に
示すような格子状構造を有し、個々の排ガス通路の目開
きが2.1mm、格子壁の肉厚が0.4mmである。 触媒成分の担持による触媒の製造:ハニカム成形体を長
さ100mmに切断し、ヘキサアンミン白金水酸塩水溶
液に30秒間含浸したあと、150℃で20分間、通風
乾燥した。次いで、450℃で2時間、空気雰囲気下で
焼成した。さらに、酢酸カルシウム水溶液に30秒間含
浸したあと、150℃で20分間、通風乾燥し、450
℃で2時間、空気雰囲気下で焼成して、ハニカム成形体
からなる担体に、触媒成分AとしてPt、触媒成分Bと
してCaが担持された触媒Aを得た。
The obtained honeycomb molded body has a lattice structure as shown in FIG. 1 (a), each exhaust gas passage has an opening of 2.1 mm, and a lattice wall has a wall thickness of 0.4 mm. . Production of catalyst by supporting catalyst component: A honeycomb formed body was cut into a length of 100 mm, impregnated with an aqueous solution of hexaammineplatinum hydrate for 30 seconds, and then air-dried at 150 ° C for 20 minutes. Then, it was baked at 450 ° C. for 2 hours in an air atmosphere. Furthermore, after impregnating with an aqueous solution of calcium acetate for 30 seconds, it is air-dried at 150 ° C. for 20 minutes,
The mixture was fired at 2 ° C. for 2 hours in an air atmosphere to obtain a catalyst A in which Pt as a catalyst component A and Ca as a catalyst component B were supported on a carrier formed of a honeycomb formed body.

【0054】得られた触媒Aの組成を分析したところ、
Al23:SiO2:Ca:Pt=93.9:4.9:
1:0.2(重量比)であった。なお、触媒組成の分析
は、蛍光X線分析により行った。具体的には下記条件に
て行った。 分析装置:(株)リガク製のRIX2000 分析時の試料雰囲気:真空 試料スピン速度:60rpm X線源:Rh管球 触媒Aについて、PtおよびCaのEPMA断面分析を
行った。その結果、Ptの担持量については、触媒全体
における全担持量のうちの70重量%以上が触媒の表面
から深さ100μmまでの領域に存在していた。また、
Caの担持量については、触媒全体における全担持量の
うちの70重量%未満が触媒の表面から深さ100μm
までの領域に存在していた。
When the composition of the obtained catalyst A was analyzed,
Al 2 O 3 : SiO 2 : Ca: Pt = 93.9: 4.9:
It was 1: 0.2 (weight ratio). The catalyst composition was analyzed by fluorescent X-ray analysis. Specifically, it was performed under the following conditions. Analytical apparatus: RIX2000 manufactured by Rigaku Corporation Sample atmosphere during analysis: Vacuum sample spin rate: 60 rpm X-ray source: Rh tube catalyst A was subjected to EPMA cross-section analysis of Pt and Ca. As a result, with respect to the amount of Pt supported, 70% by weight or more of the total amount of Pt supported in the entire catalyst was present in the region from the surface of the catalyst to a depth of 100 μm. Also,
Regarding the loading amount of Ca, less than 70% by weight of the total loading amount of the entire catalyst is 100 μm deep from the surface of the catalyst.
Existed in the area up to.

【0055】<実施例1−2>実施例1−1で用いたハ
ニカム成形体を、長さ100mmに切断し、ヘキサアン
ミン白金水酸塩水溶液に20分間含浸したあと、120
℃の乾燥機内で1日乾燥させた。次いで、450℃で2
時間、空気雰囲気下で焼成した。さらに、酢酸カルシウ
ム水溶液に20分間含浸したあと、120℃の乾燥機内
で1日乾燥させ、450℃で2時間、空気雰囲気下で焼
成して、ハニカム成形体からなる担体に、触媒成分Aと
してPt、触媒成分BとしてCaが担持された触媒Bを
得た。触媒Bの組成を実施例1−1と同様の方法により
分析したところ、Al23:SiO2:Ca:Pt=9
3.9:4.9:1:0.2(重量比)であった。
<Example 1-2> The honeycomb formed body used in Example 1-1 was cut into a length of 100 mm and impregnated with an aqueous solution of hexaammineplatinum hydrate for 20 minutes.
It was dried in a drier at 0 ° C for 1 day. Then 2 at 450 ° C
It was fired for an hour in an air atmosphere. Further, after impregnating with an aqueous solution of calcium acetate for 20 minutes, it is dried in a dryer at 120 ° C. for 1 day and fired at 450 ° C. for 2 hours in an air atmosphere, and Pt as a catalyst component A is added to a carrier made of a honeycomb formed body as a catalyst component A. A catalyst B carrying Ca as the catalyst component B was obtained. When the composition of the catalyst B was analyzed by the same method as in Example 1-1, Al 2 O 3 : SiO 2 : Ca: Pt = 9.
It was 3.9: 4.9: 1: 0.2 (weight ratio).

【0056】触媒Bについて、PtおよびCaのEPM
A断面分析を行った。その結果、Ptの担持量について
は、触媒全体における全担持量のうちの70重量%未満
が触媒の表面から深さ100μmまでの領域に存在して
いた。また、Caの担持量については、触媒全体におけ
る全担持量のうちの70重量%未満が触媒の表面から深
さ100μmまでの領域に存在していた。 〔性能評価〕実施例1−1および1−2で得られた触媒
を用いて、以下の性能評価試験を行った。
EPM of Pt and Ca for Catalyst B
A cross section analysis was performed. As a result, regarding the amount of Pt supported, less than 70% by weight of the total amount of Pt supported in the entire catalyst was present in the region from the surface of the catalyst to a depth of 100 μm. Regarding the amount of Ca carried, less than 70% by weight of the total amount carried in the entire catalyst was present in the region from the surface of the catalyst to a depth of 100 μm. [Performance Evaluation] Using the catalysts obtained in Examples 1-1 and 1-2, the following performance evaluation tests were conducted.

【0057】<CO、アセトアルデヒド除去試験> 試験条件: 排ガス組成=CH3CHO:20ppm、CO:20p
pm、O2:13%、H2O:6%、N2:バランス ガス温度=370℃ 空間速度(STP)=70000Hr-1 CO除去率算出式: CO除去率(%)=〔(反応器入口CO濃度)−(反応
器出口CO濃度)〕/(反応器入口CO濃度)×100 アセトアルデヒド除去率算出式: アセトアルデヒド除去率(%)=〔(反応器入口アセト
アルデヒド濃度)−(反応器出口アセトアルデヒド濃
度)〕/(反応器入口アセトアルデヒド濃度)×100 <試験結果>上記性能評価試験の結果を、表1に示す。
<CO and acetaldehyde removal test> Test conditions: Exhaust gas composition = CH 3 CHO: 20 ppm, CO: 20 p
pm, O 2 : 13%, H 2 O: 6%, N 2 : balance gas temperature = 370 ° C space velocity (STP) = 70000Hr -1 CO removal rate calculation formula: CO removal rate (%) = [(reactor Inlet CO concentration)-(Reactor outlet CO concentration)] / (Reactor inlet CO concentration) x 100 Acetaldehyde removal rate calculation formula: Acetaldehyde removal rate (%) = [(Reactor inlet acetaldehyde concentration)-(Reactor outlet acetaldehyde) Concentration)] / (reactor inlet acetaldehyde concentration) × 100 <Test Results> The results of the above performance evaluation test are shown in Table 1.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】<実施例2> ハニカム成形体の製造:ジルコニア粉体を以下の手順で
調製した。10重量%アンモニア水500リットルに、
オキシ硝酸ジルコニル溶液(約18重量%のZrO2
有)300リットルを撹拌しながら徐々に滴下した。得
られた沈殿物を3時間放置後、ろ過、水洗し、続いて1
20℃で10時間乾燥した。次いで、450℃で焼成し
てジルコニア粉体を得た。このジルコニア粉体20kg
に、成形助剤として澱粉400gを加えて混合し、ニー
ダーで混練した後、押し出し成形機で、外形80mm
角、目開き2.1mm、肉厚0.4mm、長さ500m
mのハニカム状に成形した。次いで、80℃で乾燥した
後、450℃で5時間空気雰囲気下で焼成することによ
り、ハニカム成形体を得た。
<Example 2> Manufacture of honeycomb formed body: Zirconia powder was prepared by the following procedure. To 500 liters of 10 wt% ammonia water,
300 liters of zirconyl oxynitrate solution (containing about 18% by weight of ZrO 2 ) was gradually added dropwise with stirring. The precipitate obtained is left for 3 hours, then filtered and washed with water, followed by 1
It was dried at 20 ° C. for 10 hours. Then, it was baked at 450 ° C. to obtain a zirconia powder. 20kg of this zirconia powder
To the above, 400 g of starch as a molding aid was added and mixed, and after kneading with a kneader, an external shape of 80 mm was obtained with an extrusion molding machine.
Corner, opening 2.1 mm, wall thickness 0.4 mm, length 500 m
m was formed into a honeycomb shape. Next, after drying at 80 ° C., firing was performed at 450 ° C. for 5 hours in an air atmosphere to obtain a honeycomb formed body.

【0060】得られたハニカム成形体は、図1(a)に
示すような格子状構造を有し、個々の排ガス通路の目開
きが2.1mm、格子壁の肉厚が0.4mmである。 触媒成分の担持による触媒の製造:ハニカム成形体を長
さ100mmに切断し、ヘキサアンミン白金水酸塩水溶
液に30秒間含浸したあと、150℃で20分間、通風
乾燥した。次いで、450℃で2時間、空気雰囲気下で
焼成した。さらに、酢酸マグネシウム水溶液に20分間
含浸したあと、120℃の乾燥機内で1日乾燥させ、4
50℃で2時間、空気雰囲気下で焼成して、ハニカム成
形体からなる担体に、触媒成分AとしてPt、触媒成分
BとしてMgが担持された触媒Cを得た。
The obtained honeycomb molded body has a lattice structure as shown in FIG. 1 (a), each exhaust gas passage has an opening of 2.1 mm, and a lattice wall has a wall thickness of 0.4 mm. . Production of catalyst by supporting catalyst component: A honeycomb formed body was cut into a length of 100 mm, impregnated with an aqueous solution of hexaammineplatinum hydrate for 30 seconds, and then air-dried at 150 ° C for 20 minutes. Then, it was baked at 450 ° C. for 2 hours in an air atmosphere. Furthermore, after impregnating with an aqueous solution of magnesium acetate for 20 minutes, it is dried for 1 day in a dryer at 120 ° C.
Firing was performed at 50 ° C. for 2 hours in an air atmosphere to obtain a catalyst C in which Pt as a catalyst component A and Mg as a catalyst component B were supported on a carrier formed of a honeycomb formed body.

【0061】触媒Cの組成を実施例1−1と同様の方法
により分析したところ、ZrO2:Mg:Pt=98.
9:1:0.1(重量比)であった。触媒Cについて、
PtおよびMgのEPMA断面分析を行った。その結
果、Ptの担持量については、触媒全体における全担持
量のうちの70重量%以上が触媒の表面から深さ100
μmまでの領域に存在していた。また、Mgの担持量に
ついては、触媒全体における全担持量のうちの70重量
%未満が触媒の表面から深さ100μmまでの領域に存
在していた。 <比較例1>実施例2において、酢酸マグネシウムの含
浸とその後の乾燥を行わなかった以外は、実施例2と同
様の操作により、ハニカム成形体からなる担体に、触媒
成分AとしてPtが担持された触媒Dを得た。
When the composition of the catalyst C was analyzed by the same method as in Example 1-1, ZrO 2 : Mg: Pt = 98.
It was 9: 1: 0.1 (weight ratio). For catalyst C,
EPMA cross-section analysis of Pt and Mg was performed. As a result, with respect to the amount of Pt supported, 70% by weight or more of the total amount of Pt supported in the entire catalyst is 100% deep from the surface of the catalyst.
It existed in the region up to μm. Regarding the amount of supported Mg, less than 70% by weight of the total supported amount in the entire catalyst was present in the region from the surface of the catalyst to a depth of 100 μm. <Comparative Example 1> Pt as a catalyst component A was loaded on a carrier made of a honeycomb molded body by the same operation as in Example 2 except that the impregnation of magnesium acetate and the subsequent drying were not carried out. Catalyst D was obtained.

【0062】触媒Dの組成を実施例1−1と同様の方法
により分析したところ、ZrO2:Pt=99.9:
0.1(重量比)であった。触媒Dについて、PtのE
PMA断面分析を行った。その結果、Ptの担持量につ
いては、触媒全体における全担持量のうちの70重量%
以上が触媒の表面から深さ100μmまでの領域に存在
していた。 〔性能評価〕実施例2および比較例1で得られた触媒を
用いて、以下の性能評価試験を行った。
When the composition of catalyst D was analyzed by the same method as in Example 1-1, ZrO 2 : Pt = 99.9:
It was 0.1 (weight ratio). For catalyst D, Pt E
PMA cross section analysis was performed. As a result, the loading amount of Pt was 70% by weight of the total loading amount of the entire catalyst.
The above was present in the region from the surface of the catalyst to a depth of 100 μm. [Performance Evaluation] Using the catalysts obtained in Example 2 and Comparative Example 1, the following performance evaluation tests were conducted.

【0063】<CO、アセトアルデヒド除去試験および
SO2酸化能評価試験> 試験条件: 排ガス組成=CH3CHO:20ppm、CO:20p
pm、SO2:20ppm、O 2:12%、H2O:4.
5%、N2:バランス ガス温度=355℃ 空間速度(STP)=85000Hr-1 CO除去率算出式: CO除去率(%)=〔(反応器入口CO濃度)−(反応
器出口CO濃度)〕/(反応器入口CO濃度)×100 アセトアルデヒド除去率算出式: アセトアルデヒド除去率(%)=〔(反応器入口アセト
アルデヒド濃度)−(反応器出口アセトアルデヒド濃
度)〕/(反応器入口アセトアルデヒド濃度)×100 SO2酸化率算出式:SO2酸化率(%)=反応器出口S
3濃度/反応器入口SO2濃度×100 <試験結果>上記性能評価試験の結果を、表2に示す。
<CO, acetaldehyde removal test and
SO2Oxidation capacity evaluation test> Test condition: Exhaust gas composition = CH3CHO: 20ppm, CO: 20p
pm, SO2: 20ppm, O 2: 12%, H2O: 4.
5%, N2:balance Gas temperature = 355 ℃ Space velocity (STP) = 85000 Hr-1 CO removal rate calculation formula: CO removal rate (%) = [(reactor inlet CO concentration)-(reaction
CO concentration at reactor outlet)] / (CO concentration at reactor inlet) x 100 Acetaldehyde removal rate calculation formula: Acetaldehyde removal rate (%) = [(reactor inlet acetaldehyde
Aldehyde concentration)-(Reactor outlet acetaldehyde concentration
Degree)] / (reactor inlet acetaldehyde concentration) × 100 SO2Oxidation rate calculation formula: SO2Oxidation rate (%) = reactor outlet S
O3Concentration / reactor inlet SO2Concentration x 100 <Test Results> The results of the above performance evaluation test are shown in Table 2.

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】<実施例3−1> ハニカム成形体の製造:実施例1−1において、市販の
シリカ含有アルミナ粉体の代わりに、市販のアルミナ粉
体(SASOL社製、商品名:PURALOX NGa
−150)を用いた以外は、実施例1−1と同様の操作
によりハニカム成形体を得た。得られたハニカム成形体
は、図1(a)に示すような格子状構造を有し、個々の
排ガス通路の目開きが2.1mm、格子壁の肉厚が0.
4mmである。 触媒成分の担持による触媒の製造:ハニカム成形体を長
さ100mmに切断し、ヘキサアンミン白金水酸塩水溶
液に20分間含浸したあと、120℃の乾燥機内で1日
乾燥させた。次いで、450℃で2時間、空気雰囲気下
で焼成した。さらに、酢酸ランタン水溶液に20分間含
浸したあと、120℃の乾燥機内で1日乾燥させ、45
0℃で2時間、空気雰囲気下で焼成して、ハニカム成形
体からなる担体に、触媒成分AとしてPt、触媒成分B
としてLaが担持された触媒Eを得た。
<Example 3-1> Production of honeycomb formed body: In Example 1-1, a commercially available alumina powder (manufactured by SASOL, trade name: PURALOX NGa) was used instead of the commercially available silica-containing alumina powder.
A honeycomb molded body was obtained by the same operation as in Example 1-1, except that −150) was used. The obtained honeycomb molded body had a lattice-like structure as shown in FIG. 1 (a), the individual exhaust gas passage openings were 2.1 mm, and the lattice wall thickness was 0.
It is 4 mm. Production of catalyst by supporting catalyst component: A honeycomb formed body was cut into a length of 100 mm, impregnated with an aqueous solution of hexaammineplatinum hydrate for 20 minutes, and then dried in a drier at 120 ° C for 1 day. Then, it was baked at 450 ° C. for 2 hours in an air atmosphere. Furthermore, after impregnating with a lanthanum acetate aqueous solution for 20 minutes, it is dried in a dryer at 120 ° C. for 1 day,
After being baked in an air atmosphere at 0 ° C. for 2 hours, Pt as a catalyst component A and a catalyst component B are added to a carrier formed of a honeycomb molded body.
As a result, a catalyst E carrying La was obtained.

【0066】触媒Aの組成を実施例1−1と同様の方法
により分析したところ、Al23:La:Pt=98.
8:1:0.2(重量比)であった。触媒Eについて、
PtおよびLaのEPMA断面分析を行った。その結
果、Ptの担持量については、触媒全体における全担持
量のうちの70重量%未満が触媒の表面から深さ100
μmまでの領域に存在していた。また、Laの担持量に
ついては、触媒全体における全担持量のうちの70重量
%未満が触媒の表面から深さ100μmまでの領域に存
在していた。 <実施例3−2>実施例3−1で用いたハニカム成形体
を、長さ100mmに切断し、ヘキサアンミン白金水酸
塩水溶液に30秒間含浸したあと、150℃で20分
間、通風乾燥した。次いで、450℃で2時間、空気雰
囲気下で焼成した。さらに、酢酸ランタン水溶液に30
秒間含浸したあと、150℃で20分間、通風乾燥し、
450℃で2時間、空気雰囲気下で焼成して、ハニカム
成形体からなる担体に、触媒成分AとしてPt、触媒成
分BとしてLaが担持された触媒Fを得た。
When the composition of the catalyst A was analyzed by the same method as in Example 1-1, Al 2 O 3 : La: Pt = 98.
It was 8: 1: 0.2 (weight ratio). For catalyst E,
EPMA cross-section analysis of Pt and La was performed. As a result, with respect to the amount of Pt supported, less than 70% by weight of the total amount of Pt supported in the entire catalyst was 100 depth from the surface of the catalyst.
It existed in the region up to μm. Regarding the amount of La carried, less than 70% by weight of the total amount carried in the entire catalyst was present in the region from the surface of the catalyst to a depth of 100 μm. <Example 3-2> The honeycomb formed body used in Example 3-1 was cut to a length of 100 mm, impregnated with an aqueous solution of hexaammineplatinum hydrate for 30 seconds, and then air-dried at 150 ° C for 20 minutes. . Then, it was baked at 450 ° C. for 2 hours in an air atmosphere. In addition, 30% lanthanum acetate solution
After impregnating for 2 seconds, air-dry at 150 ° C for 20 minutes,
Firing was performed at 450 ° C. for 2 hours in an air atmosphere to obtain a catalyst F in which Pt as a catalyst component A and La as a catalyst component B were supported on a carrier formed of a honeycomb molded body.

【0067】触媒Fの組成を実施例1−1と同様の方法
により分析したところ、Al23:La:Pt=98.
8:1:0.2(重量比)であった。触媒Fについて、
PtおよびLaのEPMA断面分析を行った。その結
果、Ptの担持量については、触媒全体における全担持
量のうちの70重量%以上が触媒の表面から深さ100
μmまでの領域に存在していた。また、Laの担持量に
ついては、触媒全体における全担持量のうちの70重量
%以上が触媒の表面から深さ100μmまでの領域に存
在していた。 〔性能評価〕実施例3−1および3−2で得られた触媒
に、平均粒子径約40μmのケイ砂を50g/m3(N
ormal)相当含有した空気を30m/秒の速度で3
0分間通過させた。このようにして表面が摩耗した触媒
を用いて、以下の性能評価試験を行った。
When the composition of the catalyst F was analyzed by the same method as in Example 1-1, Al 2 O 3 : La: Pt = 98.
It was 8: 1: 0.2 (weight ratio). For catalyst F,
EPMA cross-section analysis of Pt and La was performed. As a result, with respect to the amount of Pt supported, 70% by weight or more of the total amount of Pt supported in the entire catalyst is 100% deep from the surface of the catalyst.
It existed in the region up to μm. Regarding the amount of La carried, 70% by weight or more of the total amount carried in the entire catalyst was in the region from the surface of the catalyst to a depth of 100 μm. [Performance Evaluation] 50 g / m 3 (N) of silica sand having an average particle diameter of about 40 μm was added to the catalysts obtained in Examples 3-1 and 3-2.
3) at a speed of 30 m / sec
Passed for 0 minutes. The following performance evaluation test was performed using the catalyst whose surface was worn in this way.

【0068】<CO、アセトアルデヒド除去試験> 試験条件: 排ガス組成=CH3CHO:20ppm、CO:20p
pm、O2:14%、H2O:5%、N2:バランス ガス温度=385℃ 空間速度(STP)=50000Hr-1 CO除去率算出式: CO除去率(%)=〔(反応器入口CO濃度)−(反応
器出口CO濃度)〕/(反応器入口CO濃度)×100 アセトアルデヒド除去率算出式: アセトアルデヒド除去率(%)=〔(反応器入口アセト
アルデヒド濃度)−(反応器出口アセトアルデヒド濃
度)〕/(反応器入口アセトアルデヒド濃度)×100 <試験結果>上記性能評価試験の結果を、表3に示す。
<CO and acetaldehyde removal test> Test conditions: Exhaust gas composition = CH 3 CHO: 20 ppm, CO: 20 p
pm, O 2 : 14%, H 2 O: 5%, N 2 : balance gas temperature = 385 ° C space velocity (STP) = 50000Hr -1 CO removal rate calculation formula: CO removal rate (%) = [(reactor Inlet CO concentration)-(Reactor outlet CO concentration)] / (Reactor inlet CO concentration) x 100 Acetaldehyde removal rate calculation formula: Acetaldehyde removal rate (%) = [(Reactor inlet acetaldehyde concentration)-(Reactor outlet acetaldehyde) (Concentration)] / (concentration of acetaldehyde at reactor inlet) × 100 <Test Results> The results of the above performance evaluation test are shown in Table 3.

【0069】[0069]

【表3】 [Table 3]

【0070】<実施例4> ハニカム成形体の製造:実施例2で用いたハニカム成形
体を、長さ100mmに切断し、ヘキサアンミン白金水
酸塩水溶液に20分間含浸したあと、120℃の乾燥機
内で1日乾燥させた。次いで、450℃で2時間、空気
雰囲気下で焼成した。さらに、酢酸ナトリウム水溶液に
30秒間含浸したあと、150℃で20分間、通風乾燥
し、450℃で2時間、空気雰囲気下で焼成して、ハニ
カム成形体からなる担体に、触媒成分AとしてPt、触
媒成分BとしてNaが担持された触媒Gを得た。
<Example 4> Manufacture of honeycomb molded body: The honeycomb molded body used in Example 2 was cut into a length of 100 mm, impregnated with an aqueous solution of hexaammineplatinum hydrate for 20 minutes, and dried at 120 ° C. It was dried in the machine for one day. Then, it was baked at 450 ° C. for 2 hours in an air atmosphere. Further, after impregnating with an aqueous solution of sodium acetate for 30 seconds, it is dried by ventilation at 150 ° C. for 20 minutes, and fired at 450 ° C. for 2 hours in an air atmosphere to form Pt as a catalyst component A on the carrier made of a honeycomb formed body, A catalyst G supporting Na as a catalyst component B was obtained.

【0071】触媒Gの組成を実施例1−1と同様の方法
により分析したところ、ZrO2:Na:Pt=98.
8:1:0.2(重量比)であった。触媒Gについて、
PtおよびNaのEPMA断面分析を行った。その結
果、Ptの担持量については、触媒全体における全担持
量のうちの70重量%未満が触媒の表面から深さ100
μmまでの領域に存在していた。また、Naの担持量に
ついては、触媒全体における全担持量のうちの70重量
%以上が触媒の表面から深さ100μmまでの領域に存
在していた。 <比較例2>実施例4において、酢酸ナトリウムの含浸
および含浸後の乾燥を行わなかった以外は、実施例4と
同様の操作により、ハニカム成形体からなる担体に、触
媒成分AとしてPtが担持された触媒Hを得た。
When the composition of catalyst G was analyzed by the same method as in Example 1-1, ZrO 2 : Na: Pt = 98.
It was 8: 1: 0.2 (weight ratio). For catalyst G,
EPMA cross section analysis of Pt and Na was performed. As a result, with respect to the amount of Pt supported, less than 70% by weight of the total amount of Pt supported in the entire catalyst was 100 depth from the surface of the catalyst.
It existed in the region up to μm. As for the amount of Na supported, 70% by weight or more of the total amount supported in the entire catalyst was present in the region from the surface of the catalyst to a depth of 100 μm. <Comparative Example 2> Pt as a catalyst component A was loaded on a carrier formed of a honeycomb molded body by the same operation as in Example 4 except that impregnation with sodium acetate and drying after impregnation were not performed in Example 4. The obtained catalyst H was obtained.

【0072】触媒Hの組成を実施例1−1と同様の方法
により分析したところ、ZrO2:Pt=99.8:
0.2(重量比)であった。触媒Hについて、PtのE
PMA断面分析を行った。その結果、Ptの担持量につ
いては、触媒全体における全担持量のうちの70重量%
未満が触媒の表面から深さ100μmまでの領域に存在
していた。 〔性能評価〕実施例4および比較例2で得られた触媒を
用いて、以下の条件のガスで曝露を行った後、同じガス
条件で以下の性能評価試験を行った。
When the composition of the catalyst H was analyzed by the same method as in Example 1-1, ZrO 2 : Pt = 99.8:
It was 0.2 (weight ratio). For catalyst H, Pt E
PMA cross section analysis was performed. As a result, the loading amount of Pt was 70% by weight of the total loading amount of the entire catalyst.
Less than 100 μm was present in the region from the surface of the catalyst to a depth of 100 μm. [Performance Evaluation] Using the catalysts obtained in Example 4 and Comparative Example 2, the gas was exposed under the following conditions, and then the following performance evaluation tests were performed under the same gas conditions.

【0073】<SOx曝露およびCO、アセトアルデヒ
ド除去試験> 試験条件: 排ガス組成=CH3CHO:20ppm、CO:20p
pm、SO2:300ppm、O2:12%、H2O:
8.5%、N2:バランス ガス温度=325℃ 空間速度(STP)=73000Hr-1 曝露時間=130時間 CO除去率算出式: CO除去率(%)=〔(反応器入口CO濃度)−(反応
器出口CO濃度)〕/(反応器入口CO濃度)×100 アセトアルデヒド除去率算出式: アセトアルデヒド除去率(%)=〔(反応器入口アセト
アルデヒド濃度)−(反応器出口アセトアルデヒド濃
度)〕/(反応器入口アセトアルデヒド濃度)×100 <試験結果>上記性能評価試験の結果を、表4に示す。
<SO x exposure and CO / acetaldehyde removal test> Test conditions: Exhaust gas composition = CH 3 CHO: 20 ppm, CO: 20 p
pm, SO 2 : 300 ppm, O 2 : 12%, H 2 O:
8.5%, N 2 : balance gas temperature = 325 ° C space velocity (STP) = 73000 Hr -1 exposure time = 130 hours CO removal rate calculation formula: CO removal rate (%) = [(reactor inlet CO concentration)- (Reactor outlet CO concentration)] / (Reactor inlet CO concentration) × 100 Acetaldehyde removal rate calculation formula: Acetaldehyde removal rate (%) = [(Reactor inlet acetaldehyde concentration)-(Reactor outlet acetaldehyde concentration)] / ( Reactor inlet acetaldehyde concentration) × 100 <Test results> Table 4 shows the results of the above performance evaluation test.

【0074】[0074]

【表4】 [Table 4]

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明の排ガス処理用触媒を用いれば、
多量の酸素や水蒸気の存在下でも低濃度のCOや揮発性
有機化合物を効率よく除去することができる。具体的に
は、本発明の排ガス処理用触媒は、触媒成分として、前
記触媒成分Aに加えて前記触媒成分Bを含有しているこ
とによって、触媒成分A単独の場合に比べてCO除去性
能が向上し、触媒成分Aの使用量の低減が可能になる。
また、触媒成分Bを加えることによって、運転時に問題
となるSO2→SO3酸化率を抑制することができ、触媒
の耐SOx性および熱耐久性も向上する。また、触媒成
分としてさらに前記触媒成分Cを添加した場合、触媒に
脱硝性能を付与することなどもできる。
By using the exhaust gas treatment catalyst of the present invention,
It is possible to efficiently remove low concentrations of CO and volatile organic compounds even in the presence of a large amount of oxygen and water vapor. Specifically, the exhaust gas treating catalyst of the present invention contains the catalyst component B in addition to the catalyst component A as a catalyst component, so that the CO removal performance is higher than that of the catalyst component A alone. As a result, the amount of catalyst component A used can be reduced.
Further, by adding the catalyst component B, the SO 2 → SO 3 oxidation rate, which is a problem during operation, can be suppressed, and the SO x resistance and heat durability of the catalyst are also improved. Further, when the catalyst component C is further added as a catalyst component, it is possible to impart denitration performance to the catalyst.

【0076】さらに、本発明の排ガス処理用触媒におい
て、触媒成分Aおよび触媒成分Bの存在状態(表面偏
在、均一存在)を制御することによって、排ガスの処理
効率を格段に向上させたり、長期間にわたって処理効率
を安定に維持したりすることなどが可能となる。
Further, in the exhaust gas treatment catalyst of the present invention, by controlling the existence state (surface uneven distribution, uniform presence) of the catalyst component A and the catalyst component B, the treatment efficiency of exhaust gas can be remarkably improved and It is possible to keep the processing efficiency stable over a period of time.

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

【図1】本発明の排ガス処理用触媒の実施形態を表す触
媒の断面図(a)、拡大断面図(b)および触媒成分の
濃度グラフ(c)。
FIG. 1 is a sectional view (a), an enlarged sectional view (b) and a catalyst component concentration graph (c) showing an embodiment of an exhaust gas treating catalyst of the present invention.

【図2】本発明の排ガス処理用触媒の実施形態を表す触
媒の拡大断面図((a)、(b)、(c))。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view ((a), (b), (c)) of a catalyst showing an embodiment of an exhaust gas treating catalyst of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 排ガス処理用触媒 11 担体 12 触媒成分の担持領域(表面偏在) 13 排ガス通路 10 Exhaust gas treatment catalyst 11 Carrier 12 Catalyst component loading area (uneven surface distribution) 13 Exhaust gas passage

───────────────────────────────────────────────────── 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) F01N 3/28 301 B01D 53/36 Z G (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 (72)発明者 小林 基伸 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 AB02 BA01 BA19 GA06 GB03W GB04W GB05W GB10X 4D048 AA13 AA19 BA01X BA02X BA03X BA06X BA08X BA14X BA15X BA18X BA30X BA31Y BA32Y BA33Y BA34Y BA41X BB02 BB16 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA02A BA02B BA05A BA05B BC01A BC02B BC08A BC09B BC10B BC32A BC33A BC38A BC42B BC69A BC75B CA02 CA03 CA11 CA14 DA06 EA19 EC29 FA01 FA02 FB19 FB30─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F01N 3/28 301 B01D 53/36 Z G (72) Inventor Nobuyuki Masaki 992, Okihama Nishi, Aboshi-ku, Himeji-shi, Hyogo Prefecture No. 1 in Nippon Shokubai Co., Ltd. (72) Noboru Sugishima, inventor No. 992 Nishikioki, Hamahama-shi, Himeji-shi, Hyogo Prefecture No. 1 Incorporated in Japan Co., Ltd. (72) Motonobu Kobayashi No. 1, Nishikioki, Kibohama, Aboshi-ku, Himeji-shi, Hyogo 1 Co., Ltd. F-Term in Japan catalyst (reference) 3G091 AB02 BA01 BA19 GA06 GB03W GB04W GB05W GB10X 4D048 AA13 AA19 BA01X BA02X BA03X BA06X BA08X BA14X BA15X BA18X BA30X BA31Y BC32Y BA33BBABBABBBAABABBBAABABB05B01A02B01A02B01A02B01A02B01A02B01A02B01A02B01A02B01B02B01A02B01B02A02B01A02B01B02B01A02B03B01B02BA01A02 BC32A BC33A BC38A BC42B BC69A BC75B CA02 CA03 CA11 CA14 DA06 EA19 EC29 FA01 FA02 FB19 FB30

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】低濃度CO含有排ガスを処理する触媒であ
って、チタン以外の金属元素を含む酸化物を担体とし、
少なくとも1種の貴金属元素からなる触媒成分Aと、周
期律表第I〜III族に含まれる少なくとも1種の元素か
らなる触媒成分Bとが担持されてなることを特徴とす
る、排ガス処理用触媒。
1. A catalyst for treating an exhaust gas containing low concentration CO, wherein an oxide containing a metal element other than titanium is used as a carrier.
A catalyst for exhaust gas treatment, comprising: a catalyst component A composed of at least one precious metal element; and a catalyst component B composed of at least one element contained in Groups I to III of the periodic table. .
【請求項2】前記触媒成分Aおよび前記触媒成分Bが共
に触媒表面に偏在している、請求項1に記載の排ガス処
理用触媒。
2. The exhaust gas treatment catalyst according to claim 1, wherein both the catalyst component A and the catalyst component B are unevenly distributed on the catalyst surface.
【請求項3】前記触媒成分Aが触媒表面に偏在し、前記
触媒成分Bが触媒全体に実質的に均一に存在している、
請求項1に記載の排ガス処理用触媒。
3. The catalyst component A is unevenly distributed on the surface of the catalyst, and the catalyst component B is substantially uniformly present in the entire catalyst.
The exhaust gas treatment catalyst according to claim 1.
【請求項4】前記触媒成分Aおよび前記触媒成分Bが共
に触媒全体に実質的に均一に存在している、請求項1に
記載の排ガス処理用触媒。
4. The exhaust gas treatment catalyst according to claim 1, wherein both the catalyst component A and the catalyst component B are substantially uniformly present in the entire catalyst.
【請求項5】前記触媒成分Aが触媒全体に実質的に均一
に存在し、前記触媒成分Bが触媒表面に偏在している、
請求項1に記載の排ガス処理用触媒。
5. The catalyst component A is present substantially uniformly throughout the catalyst, and the catalyst component B is unevenly distributed on the catalyst surface.
The exhaust gas treatment catalyst according to claim 1.
【請求項6】前記チタン以外の金属元素を含む酸化物
が、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウムからなる群よ
り選ばれる少なくとも1つの酸化物である、請求項1か
ら5までのいずれかに記載の排ガス処理用触媒。
6. The exhaust gas treatment according to claim 1, wherein the oxide containing a metal element other than titanium is at least one oxide selected from the group consisting of silicon, aluminum and zirconium. Catalyst.
【請求項7】低濃度CO含有排ガスを処理する方法であ
って、CO濃度100ppm以下の低濃度CO含有排ガ
スを、請求項1から6までのいずれかに記載の排ガス処
理用触媒と接触させる工程(a)を含む、排ガス処理方
法。
7. A method for treating an exhaust gas containing low concentration CO, comprising the step of contacting the exhaust gas containing low concentration CO having a CO concentration of 100 ppm or less with the exhaust gas treatment catalyst according to any one of claims 1 to 6. An exhaust gas treatment method including (a).
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