JP2003320222A - Method for catalytically removing nitrogen oxide and apparatus therefor - Google Patents

Method for catalytically removing nitrogen oxide and apparatus therefor

Info

Publication number
JP2003320222A
JP2003320222A JP2002123267A JP2002123267A JP2003320222A JP 2003320222 A JP2003320222 A JP 2003320222A JP 2002123267 A JP2002123267 A JP 2002123267A JP 2002123267 A JP2002123267 A JP 2002123267A JP 2003320222 A JP2003320222 A JP 2003320222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
catalyst component
exhaust gas
nox
downstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002123267A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadao Nakatsuji
忠夫 仲辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus
Original Assignee
Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus filed Critical Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus
Priority to JP2002123267A priority Critical patent/JP2003320222A/en
Publication of JP2003320222A publication Critical patent/JP2003320222A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for catalytically removing NOx in an exhaust gas formed by the combustion of a fuel under a cyclic rich/lean condition without deteriorating a catalyst, and an apparatus therefor. <P>SOLUTION: The exhaust gas is brought into contact with an upstream catalyst, which has a first catalyst component comprising at least one component selected from a mixture of (a) ceria or (b) praseodymium oxide and oxides of at least two elements (c) selected from cerium, zirconium, praseodymium, neodymium, terbium, samarium, gadolinium and lanthanum and a composite oxide of those two elements, and subsequently brought into contact with a downstream catalyst having at least one catalyst component selected from (a) platinum, rhodium, palladium and oxides of them, (b) an NOx absorbent/ adsorbent and (c) a carrier as catalytic components. <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、窒素酸化物(主と
して、NOとNO2 とからなる。以下、NOx とい
う。)の触媒反応による接触的除去、即ち、触媒的分解
及び/又は還元のための方法とそのための装置に関す
る。詳しくは、本発明は、周期的なリッチ/リーン燃料
供給行程(excursion: 行程)にて燃料をディーゼルエ
ンジンやガソリンエンジンの燃焼室に供給して燃焼さ
せ、生成した排ガスを上流触媒と下流触媒に2段階で順
次に接触させることによって、排ガス中のNOx を接触
的に除去する方法とそのための装置に関する。このよう
な方法とそのための装置は、例えば、自動車のエンジン
からの排ガスに含まれる有害な窒素酸化物を低減、除去
して、排ガスを浄化するために適している。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to catalytic removal of nitrogen oxides (mainly consisting of NO and NO 2 ; hereinafter referred to as NOx) by catalytic reaction, that is, for catalytic decomposition and / or reduction. Method and apparatus therefor. More specifically, the present invention supplies fuel to a combustion chamber of a diesel engine or a gasoline engine for combustion in a periodic rich / lean fuel supply process (excursion) and burns the generated exhaust gas to an upstream catalyst and a downstream catalyst. The present invention relates to a method for catalytically removing NOx in exhaust gas by sequentially contacting in two stages, and an apparatus therefor. Such a method and a device therefor are suitable, for example, for purifying exhaust gas by reducing and removing harmful nitrogen oxides contained in exhaust gas from an engine of an automobile.

【0002】特に、本発明は、硫黄酸化物(主として、
SO2 とSO3 とからなる。以下、SOx という。)の
存在下に、周期的なリッチ/リーン燃料供給行程にて燃
料を供給して燃焼させ、その燃焼によって生成する排ガ
ス中のNOx を触媒の劣化なしに、接触的に除去するた
めの方法とそのための触媒装置に関する。
In particular, the present invention relates to sulfur oxides (mainly
It consists of SO 2 and SO 3 . Hereinafter referred to as SOx. In the presence of), fuel is supplied and burned in a periodic rich / lean fuel supply stroke, and NOx in exhaust gas generated by the combustion is catalytically removed without deterioration of the catalyst. The present invention relates to a catalyst device therefor.

【0003】本発明において、上記「行程」(excursio
n) なる用語は、空気/燃料比率が時間軸に沿ってその
平均値から両方に動くこと又はそのような作業を意味す
る。上記「リッチ」なる用語は、問題とする燃料の空気
/燃料比率が化学量論的な空気/燃料比率よりも小さい
ことを意味し、上記「リーン」なる用語は、問題とする
燃料の空気/燃料比率が化学量論的な空気/燃料比率よ
りも大きいことを意味する。通常の自動車ガソリンで
は、化学量論的な空気/燃料比率は約14.5である。
また、本発明において、「触媒」は、燃料のリッチ/リ
ーン燃焼の間、NOx を除去するのために作動する触媒
又はこれを含む構造体を意味する。
In the present invention, the above "stroke" (excursio)
The term n) means that the air / fuel ratio moves from its average value both along the time axis or both. The term "rich" means that the air / fuel ratio of the fuel in question is less than the stoichiometric air / fuel ratio, and the term "lean" the air / fuel ratio of the fuel in question / It means that the fuel ratio is greater than the stoichiometric air / fuel ratio. In normal motor gasoline, the stoichiometric air / fuel ratio is about 14.5.
Further, in the present invention, the "catalyst" means a catalyst or a structure including the catalyst that operates to remove NOx during rich / lean combustion of fuel.

【0004】従って、本発明において、「周期的なリッ
チ/リーン燃料供給行程にて燃料を供給する」とは、デ
ィーゼルエンジンやガソリンエンジンの燃焼室に、燃料
の燃焼を主としてリーン条件(燃焼後の排ガス中の酸素
濃度は、通常、5%から10%程度である。)で行い、
上記リッチ条件とリーン条件との間で交互に雰囲気を周
期的に振動させるように、空気/燃料比率を調整しなが
ら、燃料を供給、注入又は噴射することをいう。従っ
て、リッチ/リーン行程は、リッチ/リーン条件と同義
である。
Therefore, in the present invention, "supplying fuel in a periodic rich / lean fuel supply process" means that combustion of fuel is mainly performed under lean conditions (after combustion) in a combustion chamber of a diesel engine or a gasoline engine. The oxygen concentration in the exhaust gas is usually about 5% to 10%).
It refers to supplying, injecting or injecting fuel while adjusting the air / fuel ratio so that the atmosphere is periodically oscillated alternately between the rich condition and the lean condition. Therefore, the rich / lean stroke is synonymous with the rich / lean condition.

【0005】従来、排ガスに含まれるNOx は、例え
ば、これを酸化した後、アルカリに吸収させる方法や、
還元剤としてアンモニア、水素、一酸化炭素又は炭化水
素を用いて、窒素に還元する等の方法によって除去され
ている。しかし、これらの従来の方法には、それぞれ欠
点がある。
Conventionally, for example, a method of oxidizing NOx contained in exhaust gas and then absorbing it in alkali,
Ammonia, hydrogen, carbon monoxide, or hydrocarbon is used as a reducing agent and is removed by a method such as reduction to nitrogen. However, each of these conventional methods has drawbacks.

【0006】即ち、前者の方法によれば、環境問題を防
止するために、生成するアルカリ性の廃水を処理する手
段が必要である。後者の方法によれば、例えば、アンモ
ニアを還元剤として用いる場合であれば、アンモニアが
排ガス中のSOx と反応して塩類を形成し、その結果、
低温で触媒活性が低減する。また、とりわけ、自動車の
ような移動発生源からのNOx を処理する場合、その安
全性が問題となる。
That is, according to the former method, a means for treating the generated alkaline wastewater is necessary in order to prevent environmental problems. According to the latter method, for example, when ammonia is used as a reducing agent, ammonia reacts with SOx in exhaust gas to form salts, and as a result,
The catalytic activity decreases at low temperatures. In addition, the safety of NOx from a mobile source such as an automobile becomes a problem, in particular.

【0007】他方、還元剤として、水素、一酸化炭素又
は炭化水素を用いる場合であれば、それら還元剤は、排
ガスがNOx よりも酸素を高濃度で含むので、その酸素
と優先的に反応することとなり、かくして、NOx を実
質的に低減しようとすれば、多量の還元剤を必要とする
こととなり、燃費が大きく低下する。
On the other hand, when hydrogen, carbon monoxide or hydrocarbon is used as the reducing agent, these reducing agents preferentially react with oxygen because the exhaust gas contains oxygen at a higher concentration than NOx. Therefore, if it is attempted to substantially reduce NOx, a large amount of reducing agent will be required, and fuel consumption will be greatly reduced.

【0008】そこで、還元剤を用いることなしに、NO
x を接触分解することが提案されている。しかし、NO
x を直接に分解するために、従来知られている触媒は、
その低い分解活性の故に、未だ実用化されていない。他
方、還元剤として、炭化水素や酸素含有有機化合物を用
いるNOx 接触還元触媒として、種々のゼオライトが提
案されている。特に、銅イオン交換ZSM−5やH型
(水素型又は酸型)ゼオライトZSM−5(SiO2
Al2 3 モル比=30〜40)が最適であるとされて
いる。しかし、H型ゼオライトでさえ、十分な還元活性
を有しておらず、特に、排ガス中に水分が含まれると
き、ゼオライト触媒は、ゼオライト構造の脱アルミニウ
ムのために速やかに性能が低下することが知られてい
る。
Therefore, NO is used without using a reducing agent.
It has been proposed to catalytically decompose x. But no
For the direct decomposition of x, the catalysts known to date are
Due to its low decomposition activity, it has not yet been put to practical use. On the other hand, various zeolites have been proposed as NOx catalytic reduction catalysts that use hydrocarbons and oxygen-containing organic compounds as reducing agents. In particular, copper ion exchanged ZSM-5 and H type (hydrogen type or acid type) zeolite ZSM-5 (SiO 2 /
Al 2 O 3 molar ratio = 30 to 40) are to be optimal. However, even H-type zeolite does not have sufficient reducing activity, and particularly when the exhaust gas contains water, the zeolite catalyst may rapidly deteriorate in performance due to dealumination of the zeolite structure. Are known.

【0009】このような事情の下、NOx 接触還元のた
めの一層高活性な触媒の開発が求められており、例え
ば、EP−A1−526099やEP−A1−6794
27(JP−A2−5317647に相当する。)に記
載されているように、最近、無機酸化物担体材料に銀又
は銀酸化物を担持させてなる触媒が提案されている。こ
の触媒は、酸化活性は高いものの、NOx に対する選択
還元活性が低いので、NOx の窒素への変換速度が遅い
ことが知られている。しかも、この触媒は、SOx の存
在下に速やかに活性が低下する問題がある。これらの触
媒は、完全なリーン条件下に炭化水素を用いてNOx を
ある程度選択的に還元する触媒作用を有するが、しか
し、三元触媒に比べて、NOx 除去率が低く、作動する
温度ウインドウ(温度域)が狭いために、このようなリ
ーンNOx 触媒の実用化を困難にしている。かくして、
NOx 接触還元のための一層高耐熱性で高活性の触媒が
緊急に求められている。
Under these circumstances, there is a demand for the development of a more highly active catalyst for NOx catalytic reduction. For example, EP-A1-526099 and EP-A1-6794 are required.
As described in No. 27 (corresponding to JP-A2-5317647), recently, a catalyst in which silver or silver oxide is supported on an inorganic oxide carrier material has been proposed. It is known that this catalyst has a high oxidation activity, but has a low selective reduction activity for NOx, so that the conversion rate of NOx to nitrogen is slow. Moreover, this catalyst has a problem that its activity is rapidly lowered in the presence of SOx. These catalysts have a catalytic effect of reducing NOx to a certain extent by using hydrocarbons under a completely lean condition, but have a lower NOx removal rate than a three-way catalyst and have an operating temperature window ( The narrow temperature range makes it difficult to put such a lean NOx catalyst into practical use. Thus,
There is an urgent need for a catalyst with higher heat resistance and higher activity for NOx catalytic reduction.

【0010】上述した問題を克服するために、「自動車
技術者協会」(Society of Automotive Engineers) 誌
(SAE)(1995年8月9日)に記載されているよ
うに、最近、NOx 貯蔵−還元システムが最も有望な方
法として提案されている。この提案(トヨタ自動車
(株))によれば、燃料を周期的に短時間、化学量論量
を上回る量にて燃焼室に供給する。リーン燃焼エンジン
を備えている自動車は、非常に小さい燃料/空気比率で
駆動することができるので、従来のエンジンを備えた自
動車よりも燃料消費率を低くすることができる。このよ
うなリーン燃焼エンジンのNOx 貯蔵−還元システム
は、1〜2分間隔の周期的な2工程によってNOx を低
減する。
In order to overcome the above-mentioned problems, recently, as described in the Society of Automotive Engineers magazine (SAE) (August 9, 1995), NOx storage-reduction has recently been performed. The system has been proposed as the most promising method. According to this proposal (Toyota Motor Co., Ltd.), fuel is periodically supplied to the combustion chamber in an amount exceeding the stoichiometric amount for a short time. Vehicles with lean-burn engines can be driven at very low fuel / air ratios, resulting in lower fuel consumption than vehicles with conventional engines. Such a lean-burn engine NOx storage-reduction system reduces NOx by two cyclic steps at 1-2 minute intervals.

【0011】即ち、第1の工程においては、(通常の)
リーン条件下、白金やロジウム触媒上でNOはNO2
酸化され、このNO2 は炭酸カリウムや炭酸バリウムの
ようなアルカリ化合物に吸着される。次いで、第2工程
のためのリッチ条件が形成され、このリッチ条件が数秒
間、持続される。このリッチ条件下、上記吸着(貯蔵)
されたNO2 は、白金やロジウム触媒上で炭化水素、一
酸化炭素又は水素を用いて効率よく窒素に還元される。
このNOx 貯蔵−還元システムは、SOx の不存在下で
あれば、長期間にわたってよく作動する。しかし、SO
x が存在すれば、リーン及びリッチいずれの条件下にお
いても、アルカリ化合物上のNO2 吸着サイトにおい
て、SOx が不可逆的に吸着するので、触媒システムは
急激に劣化する問題がある。
That is, in the first step, (normal)
Under lean conditions, NO is oxidized to NO 2 on platinum and rhodium catalysts and this NO 2 is adsorbed by alkaline compounds such as potassium carbonate and barium carbonate. Then, a rich condition for the second step is formed, and this rich condition is maintained for several seconds. Under this rich condition, the above adsorption (storage)
The NO 2 thus produced is efficiently reduced to nitrogen by using hydrocarbon, carbon monoxide or hydrogen on a platinum or rhodium catalyst.
This NOx storage-reduction system works well for long periods in the absence of SOx. But SO
If x exists, SOx is irreversibly adsorbed at the NO 2 adsorption site on the alkaline compound under both lean and rich conditions, so that there is a problem that the catalyst system deteriorates rapidly.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、酸素、硫黄
酸化物又は水の存在下においても、また、広範囲の反応
温度においても、周期的なリッチ/リーン条件の下で燃
料を燃焼させ、この燃焼によって生成した排ガス中のN
Ox を触媒の劣化なしに、接触的に除去する方法とその
ための装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention burns fuel under cyclic rich / lean conditions in the presence of oxygen, sulfur oxides or water, and over a wide range of reaction temperatures. N in the exhaust gas generated by this combustion
It is an object of the present invention to provide a method for catalytically removing Ox without deterioration of a catalyst and an apparatus therefor.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、周期的
なリッチ/リーン条件下に燃料を供給して燃焼させ、生
成する排ガスを触媒に接触させて、その排ガス中の窒素
酸化物を接触的に除去する方法において、上記排ガスを
(A)(a)セリア又は(b)酸化プラセオジム又は
(c)セリウム、ジルコニウム、プラセオジム、ネオジ
ム、テルビウム、サマリウム、ガドリニウム及びランタ
ンから選ばれる少なくとも2つの元素の酸化物の混合物
と少なくともそれら2つの元素の複合酸化物とから選ば
れる少なくとも1種からなる第1の触媒成分と(d)パ
ラジウム、ロジウム、白金及びそれらの酸化物から選ば
れる少なくとも1種からなる第2の触媒成分とを触媒成
分として有する上流触媒に接触させ、次いで、(B)
(a)白金、ロジウム、パラジウム及びそれらの酸化物
から選ばれる少なくとも1種の触媒成分と(b)NOx
吸収/吸着剤と(c)担体とを触媒成分として有する下
流触媒に接触させることを特徴とする排ガス中の窒素酸
化物を接触的に除去する方法が提供される。
According to the present invention, fuel is supplied and burned under periodic rich / lean conditions, and exhaust gas produced is brought into contact with a catalyst to remove nitrogen oxides in the exhaust gas. In the method of catalytically removing the exhaust gas, at least two elements selected from (A) (a) ceria or (b) praseodymium oxide or (c) cerium, zirconium, praseodymium, neodymium, terbium, samarium, gadolinium and lanthanum. A first catalyst component consisting of at least one kind selected from a mixture of oxides of the above and a composite oxide of at least those two elements, and (d) at least one kind selected from palladium, rhodium, platinum and their oxides. And a second catalyst component consisting of
(A) at least one catalyst component selected from platinum, rhodium, palladium and oxides thereof, and (b) NOx
There is provided a method for catalytically removing nitrogen oxides in exhaust gas, which comprises contacting a downstream catalyst having an absorbent / adsorbent and a carrier (c) as catalyst components.

【0014】更に、本発明によれば、周期的なリッチ/
リーン条件下に燃料を供給して燃焼させ、生成する排ガ
スを触媒に接触させて、その排ガス中の窒素酸化物を接
触的に除去する装置において、(A)(a)セリア又は
(b)酸化プラセオジム又は(c)セリウム、ジルコニ
ウム、プラセオジム、ネオジム、テルビウム、サマリウ
ム、ガドリニウム及びランタンから選ばれる少なくとも
2つの元素の酸化物の混合物と少なくともそれら2つの
元素の複合酸化物とから選ばれる少なくとも1種からな
る第1の触媒成分と(d)パラジウム、ロジウム、白金
及びそれらの酸化物から選ばれる少なくとも1種からな
る第2の触媒成分とを触媒成分として有する上流触媒装
置と(B)(a)白金、ロジウム、パラジウム及びそれ
らの酸化物から選ばれる少なくとも1種の触媒成分と
(b)NOx 吸収/吸着剤と(c)担体とを触媒成分と
して有する下流触媒装置とからなることを特徴とする排
ガス中の窒素酸化物を接触的に除去する触媒装置が提供
される。
Furthermore, according to the present invention, the periodic rich /
(A) (a) Ceria or (b) Oxidation in a device for catalytically removing nitrogen oxides in the exhaust gas by supplying fuel under lean conditions and burning the fuel to bring the generated exhaust gas into contact with a catalyst. Praseodymium or (c) at least one selected from a mixture of oxides of at least two elements selected from cerium, zirconium, praseodymium, neodymium, terbium, samarium, gadolinium and lanthanum, and a composite oxide of at least those two elements. An upstream catalyst device having as a catalyst component a first catalyst component consisting of (d) and a second catalyst component consisting of (d) at least one selected from palladium, rhodium, platinum and oxides thereof, and (B) (a) platinum At least one catalyst component selected from the group consisting of, rhodium, palladium and oxides thereof, and (b) NOx absorption / Catalyst apparatus is provided for catalytically removing nitrogen oxides in the exhaust gas, characterized by comprising a downstream catalyst device having a Chakuzai and (c) a carrier as a catalyst component.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の方法によれば、周期的な
リッチ/リーン条件下に燃料を供給して燃焼させ、生成
する排ガスを触媒に接触させて、その排ガス中の窒素酸
化物を接触的に除去する方法において、上記排ガスを先
ず、エンジンの燃焼室からの排ガスの流れからみて、上
流側の触媒、即ち、上流触媒に接触させ、次いで、エン
ジンの燃焼室からの排ガスの流れからみて、下流側の触
媒、即ち、下流触媒に接触させる。即ち、本発明の方法
によれば、排ガスを上流触媒と下流触媒とに2段階にわ
たって順次に接触させる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the method of the present invention, fuel is supplied and burned under cyclic rich / lean conditions, and exhaust gas produced is brought into contact with a catalyst to remove nitrogen oxides in the exhaust gas. In the method of catalytically removing, the exhaust gas is first contacted with an upstream catalyst, that is, an upstream catalyst, as seen from the flow of exhaust gas from the engine combustion chamber, and then from the flow of exhaust gas from the engine combustion chamber. Then, the catalyst on the downstream side, that is, the downstream catalyst is brought into contact with the catalyst. That is, according to the method of the present invention, the exhaust gas is brought into contact with the upstream catalyst and the downstream catalyst sequentially in two steps.

【0016】より詳細には、図1に示すように、本発明
によれば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの燃
焼室1に周期的なリッチ/リーン燃料供給行程にて燃料
を供給して燃焼させ、その結果、生成した排ガスを排気
管2に導き、この排気管の拡管部3内に設けた上流触媒
装置4内の上流触媒に接触させた後、下流触媒装置5内
の下流触媒に接触させ、かくして、排ガス中のNOx を
接触的に除去して、排ガスを浄化し、排出する。上流及
び下流の各触媒装置において、各触媒は、例えば、耐熱
性のパッキング6及び7によって上記拡管部に固定され
ている。
More specifically, as shown in FIG. 1, according to the present invention, fuel is supplied to the combustion chamber 1 of a diesel engine or a gasoline engine in a periodic rich / lean fuel supply stroke to burn the fuel. As a result, the generated exhaust gas is guided to the exhaust pipe 2, and is brought into contact with the upstream catalyst in the upstream catalyst device 4 provided in the expanded portion 3 of the exhaust pipe, and then brought into contact with the downstream catalyst in the downstream catalyst device 5, Thus, NOx in the exhaust gas is catalytically removed to purify and discharge the exhaust gas. In each of the upstream and downstream catalytic devices, each catalyst is fixed to the pipe expanding section by heat-resistant packings 6 and 7, for example.

【0017】後述するように、本発明の好ましい態様に
よれば、上記上流触媒成分と下流触媒成分はそれぞれ、
これを不活性なハニカム基材に担持させて、ハニカム触
媒構造体とし、これを触媒装置内に充填して、この触媒
装置に導かれる排ガスと接触せしめられる。即ち、本発
明の好ましい態様によれば、触媒成分は、ハニカム触媒
構造体において、ハニカム基材の貫通孔の壁面の少なく
とも表面に層状に担持されており、燃焼室からの排ガス
は、このようなハニカム触媒構造体を充填した触媒装置
に導かれて、ここで、このハニカム触媒構造体の貫通孔
を通過する間にその壁面の触媒層と接触せしめられて、
排ガス中のNOx が接触的に除去される。
As described below, according to a preferred embodiment of the present invention, the upstream catalyst component and the downstream catalyst component are respectively
This is supported on an inert honeycomb base material to form a honeycomb catalyst structure, which is filled in the catalyst device and brought into contact with the exhaust gas guided to the catalyst device. That is, according to a preferred aspect of the present invention, the catalyst component is supported in a layered manner on at least the surface of the wall surface of the through hole of the honeycomb substrate in the honeycomb catalyst structure, and the exhaust gas from the combustion chamber is Guided to the catalyst device filled with the honeycomb catalyst structure, where it is brought into contact with the catalyst layer on the wall surface while passing through the through holes of the honeycomb catalyst structure,
NOx in the exhaust gas is catalytically removed.

【0018】本発明において、窒素酸化物の接触的除去
とは、後述するように、下流触媒におけるNOx の捕
捉、脱離と還元とによって、NOx が窒素と水、一酸化
炭素、二酸化炭素等に変換されることをいう。
In the present invention, the catalytic removal of nitrogen oxides means that NOx is converted into nitrogen and water, carbon monoxide, carbon dioxide, etc. by capturing, desorbing and reducing NOx in a downstream catalyst, as described later. To be converted.

【0019】本発明によれば、上記上流触媒は、(A)
(a)セリア又は(b)酸化プラセオジム又は(c)セ
リウム、ジルコニウム、プラセオジム、ネオジム、テル
ビウム、サマリウム、ガドリニウム及びランタンから選
ばれる少なくとも2つの元素の酸化物の混合物と少なく
ともそれら2つの元素の複合酸化物とから選ばれる少な
くとも1種からなる第1の触媒成分と(d)パラジウ
ム、ロジウム、白金及びそれらの酸化物から選ばれる少
なくとも1種からなる第2の触媒成分とを上流触媒成分
として有し、上記下流触媒は、(B)(a)白金、ロジ
ウム、パラジウム及びそれらの酸化物から選ばれる少な
くとも1種の触媒成分と(b)NOx 吸収/吸着剤と
(c)担体とを下流触媒成分として有する。
According to the invention, the upstream catalyst is (A)
(A) Ceria or (b) Praseodymium oxide or (c) Cerium, zirconium, praseodymium, a mixture of oxides of at least two elements selected from neodymium, terbium, samarium, gadolinium and lanthanum, and complex oxidation of at least those two elements A first catalyst component consisting of at least one member selected from the group consisting of the following, and (d) a second catalyst component consisting of at least one member selected from palladium, rhodium, platinum and their oxides, as upstream catalyst components. The downstream catalyst comprises (B) (a) at least one catalyst component selected from platinum, rhodium, palladium and oxides thereof, (b) a NOx absorption / adsorbent, and (c) a carrier. Have as.

【0020】本発明によれば、排ガスは上流触媒と下流
触媒に順次に接触せしめられる。ここに、上流触媒は、
上記第1の触媒成分と第2の触媒成分(貴金属触媒成
分)を触媒成分として有する。このような上流触媒は、
リッチ条件下において、第2の触媒成分(貴金属触媒成
分)が還元されると共に、第1の触媒成分、即ち、酸化
物(例えば、セリア)も還元される(即ち、その酸素の
一部を失う)一方、リーン条件下においては、第2の触
媒成分が酸化されると共に、第1の触媒成分(例えば、
セリウム)も酸化される(即ち、気相中の酸素を貯蔵す
る)。かくして、上流触媒中の第1の触媒成分は、酸素
貯蔵能を有する物質(以下、OSC機能物質という。)
として機能する。
According to the present invention, the exhaust gas is brought into contact with the upstream catalyst and the downstream catalyst sequentially. Where the upstream catalyst is
It has the first catalyst component and the second catalyst component (noble metal catalyst component) as catalyst components. Such an upstream catalyst is
Under rich conditions, the second catalyst component (noble metal catalyst component) is reduced and at the same time the first catalyst component, ie oxide (eg ceria) is reduced (ie loses some of its oxygen). On the other hand, under the lean condition, the second catalyst component is oxidized and the first catalyst component (for example,
Cerium) is also oxidized (ie stores oxygen in the gas phase). Thus, the first catalyst component in the upstream catalyst is a substance having an oxygen storage capacity (hereinafter referred to as OSC functional substance).
Function as.

【0021】本発明によれば、このような上流触媒成分
中の第1の触媒成分(OSC機能物質)と第2の触媒成
分(貴金属触媒成分)とによって、排ガス中のSOx
は、リーン条件下において、上流触媒上にSO2 (場合
によっては、SO2 とSO3 )として吸着され、リッチ
時に下流触媒によって捕捉されない何らかの硫黄化合物
として脱着されるので、下流触媒はSOx による劣化が
防止される。上記硫黄化合物については、未だ、明確で
はないが、しかし、本発明においては、分析の結果、下
流触媒に硫黄の蓄積がないことが確認されている。
According to the present invention, the SOx contained in the exhaust gas is mixed with the first catalyst component (OSC functional substance) and the second catalyst component (noble metal catalyst component) in the upstream catalyst component.
Is adsorbed as SO 2 (in some cases, SO 2 and SO 3 ) on the upstream catalyst under lean conditions, and is desorbed as some sulfur compound which is not captured by the downstream catalyst at the time of enrichment, so the downstream catalyst is deteriorated by SOx. Is prevented. Although the sulfur compound is not clear yet, in the present invention, it has been confirmed as a result of analysis that sulfur is not accumulated in the downstream catalyst.

【0022】他方、本発明によるNOx の接触的除去に
ついてみれば、下流触媒の触媒成分は、貴金属触媒成分
とNOx 吸収/吸着剤と担体とであって、排ガス中のN
Oxは、リーン条件下において、このような下流触媒に
よって除去される。即ち、リーン条件下において、排ガ
ス中の大部分のNOx は下流触媒上で酸化され、NOx
吸収/吸着剤上に吸収/吸着されることによって排ガス
から除去されるのである。次に、リッチ条件下におい
て、下流触媒中の貴金属触媒成分は還元され、この貴金
属触媒成分上で排ガス中のNOx が接触的に還元分解さ
れると共に、上記NOx 吸収/吸着剤に吸収/吸着され
ていたNOx が脱離して、これも上記貴金属触媒成分上
で還元分解される。即ち、本発明によれば、触媒反応の
雰囲気がリーンとリッチのいずれの条件下においても、
NOx は、このように、下流触媒において、NOx の捕
捉脱離と還元とを含む機構によって浄化される。
On the other hand, regarding catalytic removal of NOx according to the present invention, the catalytic components of the downstream catalyst are the noble metal catalytic component, the NOx absorbing / adsorbing agent and the carrier, and the N
Ox is removed by such a downstream catalyst under lean conditions. That is, under lean conditions, most of the NOx in the exhaust gas is oxidized on the downstream catalyst and NOx
It is removed from the exhaust gas by being absorbed / adsorbed on the absorbent / adsorbent. Next, under rich conditions, the noble metal catalyst component in the downstream catalyst is reduced, NOx in the exhaust gas is catalytically reductively decomposed on this noble metal catalyst component, and is also absorbed / adsorbed by the NOx absorbent / adsorbent. The NOx that had been released is desorbed, and this is also reduced and decomposed on the precious metal catalyst component. That is, according to the present invention, the catalyst reaction atmosphere is either lean or rich,
NOx is thus purified in the downstream catalyst by a mechanism including NOx trapping / desorption and reduction.

【0023】更に、本発明によれば、触媒反応の雰囲気
がリーン条件からリッチ条件に変化したときの触媒成分
の還元されやすさ又は還元される速さとして定義される
「リッチ応答性」において、下流触媒はすぐれている。
特に、下流触媒に触媒成分として白金を有せしめること
によって、下流触媒のリッチ応答性は一層高まる。
Further, according to the present invention, in the "rich responsiveness" defined as the easiness or speed of reduction of the catalyst component when the atmosphere of the catalytic reaction changes from the lean condition to the rich condition, The downstream catalyst is excellent.
In particular, by making the downstream catalyst contain platinum as a catalyst component, the rich responsiveness of the downstream catalyst is further enhanced.

【0024】これに対して、上流触媒は、第2の触媒成
分(貴金属触媒成分)と共に、酸素貯蔵能の高いOSC
機能物質を第1の触媒成分として有しているので、触媒
反応の雰囲気がリーン条件からリッチ条件に変化したと
き、貴金属触媒成分が還元されると共に、この貴金属触
媒成分の高い還元力によって、第1の触媒成分も還元さ
れるものの、上流触媒単独では、その触媒成分は、上記
触媒反応の雰囲気の変化に対して速やかに還元され難
い。即ち、上流触媒はリッチ応答性に劣っている。
On the other hand, the upstream catalyst, together with the second catalyst component (noble metal catalyst component), has an OSC with a high oxygen storage capacity.
Since the functional substance is contained as the first catalyst component, when the atmosphere of the catalytic reaction changes from the lean condition to the rich condition, the precious metal catalyst component is reduced and the high reducing power of the precious metal catalyst component causes Although the catalyst component No. 1 is also reduced, the catalyst component cannot be promptly reduced with the change in the atmosphere of the above-mentioned catalytic reaction with the upstream catalyst alone. That is, the upstream catalyst is inferior in rich responsiveness.

【0025】しかしながら、本発明によれば、上述した
ように、このような上流触媒をリッチ応答性にすぐれる
下流触媒と組み合わせることによって、リッチ条件下に
おいて、上流触媒中の第1の触媒成分は、上流触媒中の
第2の触媒成分(貴金属触媒成分)によって還元される
のみならず、下流触媒の助けをも受けて、速やかに還元
されるので、かくして、上流触媒のリッチ応答性に劣る
問題を解決して、そのリッチ応答性を高めることができ
る。その結果、本発明によれば、リーン条件下におい
て、上流触媒上に捕捉されたSO2 (又はSO3) は、
リッチ時に下流触媒に捕捉されない硫黄化合物として速
やかに脱離するので、下流触媒のSOx による劣化を防
止することができる。これらの反応を進行させるうえ
で、上流触媒中の第2の触媒成分として最も好ましいも
のはパラジウム又はその酸化物である。
However, according to the present invention, as described above, by combining such an upstream catalyst with a downstream catalyst having excellent rich responsiveness, the first catalyst component in the upstream catalyst becomes rich under rich conditions. Not only is it reduced by the second catalyst component (noble metal catalyst component) in the upstream catalyst, but it is also rapidly reduced with the help of the downstream catalyst, and thus the rich response of the upstream catalyst is poor. Can be solved to improve the rich responsiveness. As a result, according to the present invention, under lean conditions, SO 2 (or SO 3 ) trapped on the upstream catalyst is
Since it is quickly desorbed as a sulfur compound that is not captured by the downstream catalyst when rich, it is possible to prevent the downstream catalyst from being deteriorated by SOx. In advancing these reactions, the most preferable second catalyst component in the upstream catalyst is palladium or its oxide.

【0026】本発明によれば、上流触媒のリッチ応答性
がこのように改善される理由は、必ずしも明確ではな
く、また、本発明は、その理由によって何ら制約を受け
るものではないが、リッチ条件下において、上流触媒と
下流触媒との間に排ガスの流れに乱れが生じて、下流触
媒から上流触媒に排ガスが拡散したり、また、リッチ条
件下において、下流触媒上で酸素濃度が急激に低下し
て、上流触媒の反応雰囲気の還元性を急速に高めること
によるものと推察される。
According to the present invention, the reason why the rich response of the upstream catalyst is improved in this way is not always clear, and the present invention is not limited by the reason, but the rich condition is not limited. In the following, the flow of exhaust gas is disturbed between the upstream catalyst and the downstream catalyst, and the exhaust gas diffuses from the downstream catalyst to the upstream catalyst, and under rich conditions, the oxygen concentration drops sharply on the downstream catalyst. It is speculated that this is due to the rapid increase in the reducing property of the reaction atmosphere of the upstream catalyst.

【0027】本発明によれば、上流触媒は上流触媒成分
を少なくとも50重量%、特に好ましくは、少なくとも
80重量%を含む。上流触媒において、触媒成分の割合
が50重量%を下回るときは、リーン時、得られる上流
触媒上に排ガス中の一部のSOx が捕捉されず、SOx
捕捉率の低下を招く。かくして、SOx は下流側に排出
されて、下流触媒に捕捉されるので、下流触媒のSOx
耐久性が低下する。更に、リーン時に上流触媒に捕捉さ
れた一部のSOx がリッチ時に下流触媒に捕捉されない
硫黄化合物として排出されず、下流触媒に捕捉されるの
で、下流触媒のSOx 耐久性が低下する。
According to the invention, the upstream catalyst comprises at least 50% by weight of upstream catalyst component, particularly preferably at least 80% by weight. When the proportion of the catalyst component in the upstream catalyst is less than 50% by weight, during lean, a part of SOx in the exhaust gas is not captured on the obtained upstream catalyst, and SOx
This leads to a lower capture rate. Thus, SOx is discharged to the downstream side and captured by the downstream catalyst, so that SOx of the downstream catalyst is
Durability decreases. Further, a part of SOx trapped in the upstream catalyst during lean is not discharged as a sulfur compound that is not trapped in the downstream catalyst during rich, and is trapped in the downstream catalyst, so that the SOx durability of the downstream catalyst is reduced.

【0028】本発明によれば、上流触媒における第1の
触媒成分は、1つの態様として、上記(c)として記載
されているように、少なくとも2つの元素の酸化物の混
合物と少なくともそれら2つの元素の複合酸化物とから
選ばれる少なくとも1種であるが、ここに、その混合物
は、均一な混合物であることが好ましい。しかし、本発
明によれば、上記少なくとも2つの元素の酸化物の混合
物よりは、上記少なくとも2つの元素の複合酸化物が好
ましく用いられ、特に、二元系又は三元系の複合酸化物
が好ましく用いられる。
According to the invention, the first catalyst component in the upstream catalyst is, in one embodiment, a mixture of oxides of at least two elements and at least two of them, as described under (c) above. It is at least one selected from the group consisting of elemental composite oxides, and the mixture is preferably a uniform mixture. However, according to the present invention, the composite oxide of the at least two elements is preferably used rather than the mixture of the oxides of the at least two elements, and the binary or ternary composite oxide is particularly preferable. Used.

【0029】例えば、二元系複合酸化物の場合、固溶体
における各元素の酸化物基準重量比は、セリア/酸化プ
ラセオジム複合酸化物、セリア/ジルコニア複合酸化
物、セリア/酸化テルビウム複合酸化物、セリア/酸化
サマリウム複合酸化物等であれば、好ましくは、80/
20から60/40の範囲である。また、三元系複合酸
化物の場合、固溶体における酸化物基準重量比は、セリ
ア/酸化ガドリニウム/ジルコニア複合酸化物、セリア
/酸化ネオジム/ジルコニア複合酸化物、セリア/ジル
コニア/酸化プラセオジム複合酸化物、セリア/ジルコ
ニア/酸化ランタン複合酸化物、セリア/ジルコニア/
酸化サマリウム複合酸化物、セリア/ジルコニア/酸化
テルビウム複合酸化物等であれば、好ましくは、45/
30/30から75/20/5の範囲である。但し、本
発明において、これらの複合酸化物中のそれぞれ元素の
酸化物基準重量比は、セリア、ジルコニア、酸化テルビ
ウム、酸化プラセオジム、酸化ガドリニウム、酸化ネオ
ジム、酸化サマリウム及び酸化ランタンをそれぞれCe
2、ZrO2、TbO2、Pr611、Ga23、Nd 2
3、Sm23、及びLa23として計算するものとす
る。
For example, in the case of a binary complex oxide, a solid solution
The oxide-based weight ratio of each element in
Raseodymium complex oxide, Ceria / zirconia complex oxidation
, Ceria / terbium oxide composite oxide, Ceria / oxidation
If it is a samarium composite oxide, etc., preferably 80 /
It is in the range of 20 to 60/40. Also, ternary complex acid
In the case of oxides, the oxide-based weight ratio in solid solution is
A / Gadolinium oxide / zirconia composite oxide, ceria
/ Neodymium oxide / Zirconia composite oxide, Ceria / Zir
Konia / Praseodymium oxide complex oxide, Ceria / Zirco
Near / lanthanum oxide composite oxide, ceria / zirconia /
Samarium oxide composite oxide, ceria / zirconia / oxidation
If it is a terbium composite oxide, it is preferably 45 /
It is in the range of 30/30 to 75/20/5. However, the book
In the invention, each of the elements in these complex oxides
Oxide standard weight ratio is ceria, zirconia, terbi oxide
Um, praseodymium oxide, gadolinium oxide, neo oxide
Ce, jim, samarium oxide and lanthanum oxide
O2, ZrO2, TbO2, Pr6O11, Ga2O3, Nd 2
O3, Sm2O3, And La2O3Should be calculated as
It

【0030】本発明によれば、上流触媒において、第2
の触媒成分は、上記第1の触媒成分上に担持されつつ、
上流触媒成分中に金属換算にて0.05〜5重量%の範
囲で含まれる。このような第2の触媒成分は、リッチ時
に上流触媒中の第1の触媒成分(OSC機能物質)を速
やかに還元し、この第1の触媒成分(OSC機能物質)
が排ガス中のSOx をSO2 (場合によっては、S
3 )として吸着する。
According to the present invention, in the upstream catalyst, the second
The catalyst component of is supported on the first catalyst component,
It is contained in the upstream catalyst component in the range of 0.05 to 5% by weight in terms of metal. Such a second catalyst component rapidly reduces the first catalyst component (OSC functional substance) in the upstream catalyst when rich, and the first catalyst component (OSC functional substance) is reduced.
Changes SOx in the exhaust gas to SO 2 (in some cases, S
It is adsorbed as O 3 ).

【0031】上記上流触媒成分中の第2の触媒成分(貴
金属触媒成分)の割合が金属換算にて0.05重量%よ
りも少ないときは、リッチ時に第1の触媒成分(OSC
機能物質)を十分に還元することができず、その結果、
リーン時に第2の触媒成分(貴金属触媒成分)の酸化を
抑制する緩衝効果に乏しくなり、排ガス中のSOx を第
1の触媒成分上にSO2 として吸着する割合が低下す
る。他方、上流触媒成分中の第2の触媒成分(貴金属触
媒成分)の割合が金属換算にて5重量%よりも多いとき
は、リッチ時に第1の触媒成分をよく還元することがで
きるものの、リーン時に第2の触媒成分(貴金属触媒成
分)の酸化が急激に進行するので、同様に、排ガス中の
SOx を第1の触媒成分上にSO2 として吸着する割合
が低下する。
When the ratio of the second catalyst component (noble metal catalyst component) in the upstream catalyst component is less than 0.05 wt% in terms of metal, the first catalyst component (OSC
Functional substance) cannot be reduced sufficiently, and as a result,
The buffering effect for suppressing the oxidation of the second catalyst component (noble metal catalyst component) during leaning becomes poor, and the ratio of SOx in the exhaust gas adsorbed as SO 2 on the first catalyst component decreases. On the other hand, when the ratio of the second catalyst component (noble metal catalyst component) in the upstream catalyst component is more than 5% by weight in terms of metal, the first catalyst component can be reduced well when rich, but lean. At the same time, the oxidation of the second catalyst component (noble metal catalyst component) rapidly progresses, and similarly, the proportion of SOx in the exhaust gas adsorbed as SO 2 on the first catalyst component decreases.

【0032】上述したような上流触媒の触媒成分は、例
えば、次のような方法によって得ることができる。即
ち、先ず、セリウム、ジルコニウム、プラセオジム、ネ
オジム、テルビウム、サマリウム、ガドリニウム及びラ
ンタン等の触媒成分を構成する元素の水溶性塩、例え
ば、硝酸塩の水溶液を中和し、又は加熱加水分解して、
水酸化物を形成させた後、得られた生成物を酸化性又は
還元性雰囲気中、300〜900℃の温度で焼成するこ
とによって、上流触媒成分中の第1の触媒成分を得るこ
とができる。しかし、市販されているセリウム、ジルコ
ニウム、プラセオジム、ネオジム、テルビウム、サマリ
ウム、ガドリニウム、ランタン等の水酸化物や酸化物を
上述したように焼成することによっても、上流触媒成分
中の第1の触媒成分を得ることができる。次いで、この
第1の触媒成分上に、従来より知られている含浸法やイ
オン交換法等の適宜の手段によって、第2の触媒成分を
構成する元素の水溶性塩、例えば、硝酸塩の水溶液を担
持させた後、酸化性又は還元性雰囲気中、500〜90
0℃の温度で焼成すれば、第1と第2の触媒成分からな
る上流触媒成分を粉体として得ることができる。
The catalyst component of the above-mentioned upstream catalyst can be obtained, for example, by the following method. That is, first, cerium, zirconium, praseodymium, neodymium, terbium, samarium, water-soluble salts of the elements constituting the catalyst components such as lanthanum, for example, neutralize an aqueous solution of nitrate, or by heating hydrolysis,
After forming the hydroxide, the first catalyst component in the upstream catalyst component can be obtained by calcining the obtained product at a temperature of 300 to 900 ° C. in an oxidizing or reducing atmosphere. . However, the first catalyst component in the upstream catalyst component can also be obtained by firing a commercially available hydroxide or oxide such as cerium, zirconium, praseodymium, neodymium, terbium, samarium, gadolinium, or lanthanum as described above. Can be obtained. Then, a water-soluble salt of an element constituting the second catalyst component, for example, an aqueous solution of nitrate is formed on the first catalyst component by an appropriate means such as a conventionally known impregnation method or ion exchange method. After supporting, in an oxidizing or reducing atmosphere, 500 to 90
By firing at a temperature of 0 ° C., the upstream catalyst component composed of the first and second catalyst components can be obtained as powder.

【0033】本発明によれば、下流触媒は、触媒成分を
少なくとも50重量%、特に好ましくは、少なくとも8
0重量%を含む。下流触媒における触媒成分の割合が5
0重量%を下回るときは、リッチ及びリーン条件下での
下流触媒のNOx の接触的除去能が低下する。
According to the invention, the downstream catalyst comprises at least 50% by weight of catalyst component, particularly preferably at least 8%.
Contains 0% by weight. The ratio of catalyst components in the downstream catalyst is 5
Below 0% by weight, the catalytic ability of the downstream catalyst to remove NOx under rich and lean conditions is reduced.

【0034】下流触媒は、白金、ロジウム、パラジウム
及びそれらの酸化物から選ばれる少なくとも1種の貴金
属触媒成分とNOx 吸収/吸着剤と担体とからなる触媒
成分を有する。上記貴金属触媒成分は、下流触媒成分
中、金属換算にて、好ましくは、0.05〜5重量%の
範囲で含まれている。上記貴金属触媒成分の下流触媒成
分中の割合が金属換算にて5重量%を越えても、リッチ
及びリーン時のNOx の浄化能が向上せず、他方、上記
貴金属触媒成分の下流触媒成分中の割合が金属換算にて
0.05重量%よりも少ないときは、リッチ応答性に劣
ることとなって、その結果、本発明の方法によるNOx
の接触的除去能が低下する。
The downstream catalyst has at least one noble metal catalyst component selected from platinum, rhodium, palladium and oxides thereof, and a catalyst component comprising a NOx absorbent / adsorbent and a carrier. The noble metal catalyst component is contained in the downstream catalyst component in an amount of preferably 0.05 to 5% by weight in terms of metal. Even if the ratio of the above noble metal catalyst component in the downstream catalyst component exceeds 5% by weight in terms of metal, the NOx purification ability at the time of rich and lean does not improve, while the above noble metal catalyst component in the downstream catalyst component When the ratio is less than 0.05% by weight in terms of metal, the rich response is inferior, and as a result, NOx by the method of the present invention is reduced.
The contact removal ability of is reduced.

【0035】本発明によれば、下流触媒中の上記貴金属
触媒成分は、好ましくは、NOx 吸収/吸着剤と担体と
に担持されている。本発明によれば、このような担体と
しては、従来より知られているいずれの担体でも用いら
れるが、好ましくは、例えば、アルミナ、シリカ、シリ
カ・アルミナ、ゼオライト、チタニア等が用いられる。
According to the invention, the noble metal catalyst component in the downstream catalyst is preferably supported on a NOx absorber / adsorbent and a carrier. According to the present invention, any conventionally known carrier can be used as such a carrier, but for example, alumina, silica, silica-alumina, zeolite, titania, etc. are preferably used.

【0036】下流触媒中のNOx 吸収/吸着剤は、NO
及び/又はNO2 をリーン雰囲気下で吸収/吸着するこ
とができるものであればよく、従って、例えば、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム等の酸化物や炭酸塩等のアル
カリ金属化合物、マグネシウム、カルシウム、ストロン
チウム、バリウム等の酸化物や炭酸塩等のアルカリ土類
金属化合物、マグネトプランバイト型構造を有する複合
酸化物、一般式ABO 3 で表されるぺロブスカイト型構
造を有する複合酸化物(式中、Aはアルカリ金属、アル
カリ土類金属及び希土類金属から選ばれる少なくとも1
種の元素を示し、Bはチタン、マンガン、コバルト、ジ
ルコニウム、ニオブ及びスズから選ばれる少なくとも1
種の元素を示す。)等が好ましく用いられる。
The NOx absorber / adsorbent in the downstream catalyst is NO
And / or NO2Can be absorbed / adsorbed in a lean atmosphere.
As long as it is
Aluminum, oxides such as sodium, potassium, and carbonates
Potassium metal compound, magnesium, calcium, stront
Alkaline earth such as oxides and carbonates of thium, barium, etc.
Metal compound, composite with magnetoplumbite type structure
Oxide, general formula ABO 3The perovskite structure represented by
A complex oxide having a structure (wherein A is an alkali metal,
At least one selected from potassium earth metal and rare earth metal
Represents the elements of the species, B is titanium, manganese, cobalt, di
At least one selected from ruconium, niobium and tin
Indicates the element of the species. ) Etc. are preferably used.

【0037】上記マグネトプランバイト型構造を有する
複合酸化物の好ましい具体例としては、例えば、BaO
・6Al23 やK2O・12Al23 等を挙げること
ができる。
Specific preferred examples of the complex oxide having the magnetoplumbite type structure include, for example, BaO.
· 6Al 2 O 3 or K 2 O · 12Al 2 O 3 and the like.

【0038】また、上記一般式ABO3 で表されるぺロ
ブスカイト型構造を有する複合酸化物において、アルカ
リ金属は、好ましくは、例えば、ナトリウム又はカリウ
ムであり、アルカリ土類金属は、好ましくは、例えば、
カルシウム、ストロンチウム又はバリウムである。希土
類金属の具体例としては、例えば、ランタン、セリウ
ム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウ
ム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホル
ミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム等を
挙げることができる。
In the complex oxide having the perovskite structure represented by the above general formula ABO 3 , the alkali metal is preferably, for example, sodium or potassium, and the alkaline earth metal is preferably, for example, ,
Calcium, strontium or barium. Specific examples of the rare earth metal include lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, ytterbium, and lutetium.

【0039】従って、上記ペロブスカイト型構造を有す
る複合酸化物の好ましい具体例として、例えば、LaC
oO3、LaMnO3、La0.3Mn0.73、LaBa
3、LaxBa1-xMO3(xは0≦x≦1を満たす数で
あり、Mはチタン、マンガン、コバルト、ジルコニウ
ム、ニオブ及びスズから選ばれる金属を示す。)、Ba
SnO3、KNbO3 等を挙げることができる。
Therefore, as a preferable specific example of the complex oxide having the perovskite structure, for example, LaC is used.
oO 3 , LaMnO 3 , La 0.3 Mn 0.7 O 3 , LaBa
O 3 , La x Ba 1-x MO 3 (x is a number satisfying 0 ≦ x ≦ 1, and M is a metal selected from titanium, manganese, cobalt, zirconium, niobium, and tin), Ba
Examples thereof include SnO 3 and KNbO 3 .

【0040】これらの下流触媒中のNOx 吸収/吸着剤
は、それぞれNOx 吸収/吸着性が異なるので、例え
ば、NOx 吸収/吸着温度に応じて使い分けることがで
きる。例えば、400℃から550℃のような高温域で
NOx を吸収/吸着させたい場合は、電気陰性度の高い
アルカリ金属化合物が用いられ、300℃から450℃
のような中温域では、バリウム等の酸化物や炭酸塩等の
アルカリ土類金属化合物、上述したマグネトプランバイ
ト型構造を有するBaO・6Al23やぺロブスカイト
型構造を有するLaxBa1-xMO3、BaSnO3 等の
ような複合酸化物が用いられ、また、150℃から30
0℃のような低温域では、ぺロブスカイト型構造を有す
るLaCoO3、LaMnO3 等が用いられる。
Since the NOx absorbing / adsorbing agents in these downstream catalysts have different NOx absorbing / adsorbing properties, they can be selectively used according to the NOx absorbing / adsorbing temperature. For example, to absorb / adsorb NOx in a high temperature range of 400 ° C to 550 ° C, an alkali metal compound having a high electronegativity is used, and 300 ° C to 450 ° C is used.
In an intermediate temperature range such as the above, an alkaline earth metal compound such as an oxide of barium or a carbonate, BaO.6Al 2 O 3 having the magnetoplumbite type structure or La x Ba 1- having the perovskite type structure described above. A complex oxide such as x MO 3 , BaSnO 3 or the like is used, and the temperature is 150 ° C. to 30 ° C.
In a low temperature region such as 0 ° C., LaCoO 3 , LaMnO 3 or the like having a perovskite structure is used.

【0041】また、NOx 吸収/吸着剤の作動温度範囲
を広げるために、NOx 吸収/吸着剤の材料を種々に混
合して、NOx 吸収/吸着剤を調製することもできる。
Further, in order to extend the operating temperature range of the NOx absorbent / adsorbent, the NOx absorbent / adsorbent can be prepared by mixing various materials of the NOx absorbent / adsorbent.

【0042】本発明によれば、このようなNOx 吸収/
吸着剤は、NOx 吸収/吸着剤吸収/吸着能力に依存す
るが、通常、下流触媒成分の5〜50重量%の範囲で含
まれる。この範囲を下回るときは、NOx 吸収/吸着能
が低下し、上回る時は、下流触媒中の触媒成分のNOx
還元性を阻害すると共に、下流触媒層の耐熱性を低下さ
せる。
According to the present invention, such NOx absorption /
The adsorbent depends on NOx absorption / adsorbent absorption / adsorption capacity, but is usually contained in the range of 5 to 50% by weight of the downstream catalyst component. When it is below this range, the NOx absorption / adsorption capacity is reduced, and when it is above this range, NOx of the catalyst component in the downstream catalyst is reduced.
It impairs the reducibility and reduces the heat resistance of the downstream catalyst layer.

【0043】下流触媒成分は、例えば、一つの方法とし
て、炭酸バリウムのようなNOx 吸収/吸着剤を、好ま
しくは、アルミナ等のような担体と共に、下流触媒成分
である白金等の水溶性塩の水溶液に加えてスラリーと
し、混合、攪拌した後、乾燥させ、酸化性又は還元性雰
囲気中、500〜900℃の温度で焼成すれば、NOx
吸収/吸着剤(と、好ましくは、担体)上に貴金属触媒
成分を担持させてなる粉体として得ることができる。
The downstream catalyst component is, for example, as one method, a NOx absorbent / adsorbent such as barium carbonate, preferably a carrier such as alumina, together with a water-soluble salt such as platinum which is the downstream catalyst component. NOx can be obtained by adding it to an aqueous solution to form a slurry, mixing, stirring, drying, and baking at a temperature of 500 to 900 ° C. in an oxidizing or reducing atmosphere.
It can be obtained as a powder in which a noble metal catalyst component is supported on an absorbing / adsorbing agent (and preferably a carrier).

【0044】特に、好ましい方法として、例えば、下流
触媒成分である白金等のイオン交換加能な水溶性塩の水
溶液(例えば、テトラアンミン白金(II)硝酸塩(Pt
(NH3)4(NO3)2)やジニトロジアンミン白金(II)
(Pt(NO2)2)(NH3)2 等)を用いて、イオン交換法
にてアルミナ等の担体に触媒成分を担持させた後、乾燥
させ、酸化性又は還元性雰囲気中、500〜900℃の
温度で焼成して、担体上に貴金属触媒成分を高分散させ
てなる粉体として得る。次いで、例えば、含浸法によっ
て上記粉体の上に炭酸カリウムのようなNOx 吸収/吸
着剤を担持させることによって、NOx 吸収/吸着剤と
担体上に貴金属触媒成分を担持させてなる粉体として下
流触媒成分を得ることができる。
As a particularly preferable method, for example, an aqueous solution of a water-soluble salt capable of ion exchange such as platinum which is a downstream catalyst component (for example, tetraammine platinum (II) nitrate (Pt
(NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 ) and dinitrodiammine platinum (II)
(Pt (NO 2 ) 2 ) (NH 3 ) 2 etc. is used to support the catalyst component on a carrier such as alumina by an ion exchange method and then dried, and then dried in an oxidizing or reducing atmosphere at 500- It is calcined at a temperature of 900 ° C. to obtain a powder in which a noble metal catalyst component is highly dispersed on a carrier. Then, for example, by supporting the NOx absorbing / adsorbing agent such as potassium carbonate on the above-mentioned powder by an impregnation method, the NOx absorbing / adsorbing agent and the carrier are loaded with the noble metal catalyst component on the downstream side. A catalyst component can be obtained.

【0045】本発明の方法によれば、リッチ行程、即
ち、還元条件下において、先のリーン行程で酸化された
下流触媒の触媒成分(貴金属触媒成分)が還元され、こ
の貴金属触媒成分上で、リーン時にNOx 吸収/吸着剤
上に吸着されたNOx が接触的に除去される。更に、こ
のリッチ行程においては、上流触媒中の第1の触媒成分
(酸化物)は、前述したように、上流触媒成分中の第2
の触媒成分(貴金属触媒成分)のみならず、リッチ応答
性にすぐれた下流触媒中の触媒成分(貴金属触媒成分)
の助けをも受けて速やかに還元され、かくして、次のリ
ーン行程に備えて再生されると共に、リーン時に上流触
媒に吸着されたSO2 が下流触媒に捕捉されない硫黄化
合物として脱離される。次いで、このようなリッチ行程
に続くリーン行程、即ち、酸化条件下においては、下流
触媒中の貴金属触媒成分上でNOが酸化され、生成した
NO2 がNOx 吸収/吸着剤上に吸着されて、排ガス中
のNOx が高効率で浄化される。
According to the method of the present invention, the catalyst component (noble metal catalyst component) of the downstream catalyst oxidized in the previous lean process is reduced under the rich process, that is, the reducing condition, and on this noble metal catalyst component, During leaning, NOx adsorbed on the NOx absorption / adsorbent is catalytically removed. Further, in this rich stroke, the first catalyst component (oxide) in the upstream catalyst is mixed with the second catalyst component in the upstream catalyst component as described above.
Not only the catalyst component (precious metal catalyst component), but also the catalyst component (precious metal catalyst component) in the downstream catalyst with excellent rich response
With the help of, the catalyst is rapidly reduced, and thus is regenerated in preparation for the next lean stroke, and at the same time, the SO 2 adsorbed by the upstream catalyst at the time of lean is desorbed as a sulfur compound which is not captured by the downstream catalyst. Then, in the lean stroke following such rich stroke, that is, under oxidizing conditions, NO is oxidized on the noble metal catalyst component in the downstream catalyst, and the produced NO 2 is adsorbed on the NOx absorbent / adsorbent, NOx in exhaust gas is purified with high efficiency.

【0046】更に、本発明によれば、酸素、硫黄酸化物
又は水の存在下においても、とりわけ、NOx 吸蔵触媒
の深刻な問題点であった硫黄酸化物の共存下での劣化が
なく、広い温度域において、周期的なリッチ/リーン燃
焼のリーン行程において、触媒の劣化なく、耐久性よ
く、NOx が接触的に除去される。即ち、本発明によれ
ば、上流触媒において、リーン時にSOx がSO2 とし
て吸着し、リッチ時にこのSO2 が下流触媒に捕捉され
ない硫黄化合物として脱離するので、SOx による触媒
の劣化が防止される。
Furthermore, according to the present invention, even in the presence of oxygen, sulfur oxides or water, there is no deterioration in the coexistence of sulfur oxides, which is a serious problem of NOx storage catalysts. In the lean range of the periodic rich / lean combustion in the temperature range, NOx is catalytically removed without deterioration of the catalyst and with good durability. That is, according to the present invention, in the upstream catalyst, SOx is adsorbed as SO 2 when lean, and when rich, this SO 2 is desorbed as a sulfur compound that is not captured by the downstream catalyst, so that deterioration of the catalyst due to SOx is prevented. .

【0047】本発明によれば、上流触媒と下流触媒のた
めのそれぞれの触媒成分は、前述したように、粉末や粒
状物のような種々の形態にて得ることができる。従っ
て、従来からよく知られている任意の方法によって、こ
のような触媒成分を用いて、上流触媒や下流触媒を、例
えば、ハニカム、環状物、球状物等のような種々の形状
の触媒構造体に成形することができる。このような触媒
構造体の調製に際して、必要に応じて、適当な添加物、
例えば、成形助剤、補強材、無機繊維、有機バインダー
等を用いることができる。
According to the present invention, the respective catalyst components for the upstream catalyst and the downstream catalyst can be obtained in various forms such as powder and granules as described above. Therefore, by using any of the conventionally well-known methods, such a catalyst component is used to form an upstream catalyst or a downstream catalyst, for example, a catalyst structure having various shapes such as a honeycomb, an annular material, or a spherical material. Can be molded into. When preparing such a catalyst structure, if necessary, suitable additives,
For example, a molding aid, a reinforcing material, an inorganic fiber, an organic binder or the like can be used.

【0048】特に、本発明による触媒は、任意の形状の
支持用の不活性な基材の表面に、例えば、ウォッシュ・
コート法によって、(例えば、塗布して、)その表面に
上流触媒成分や下流触媒成分を層状に有せしめて、触媒
構造体とするのが有利である。上記不活性な基材は、例
えば、コージーライトのような粘土鉱物や、また、ステ
ンレス鋼のような金属、好ましくは、Fe−Cr−Al
のような耐熱性の金属からなるものであってよく、ま
た、その形状は、ハニカム、環状、球状構造等であって
よい。
In particular, the catalyst according to the invention can be applied to the surface of a support inert substrate of any shape, for example on a washcoat.
It is advantageous to form a catalyst structure by coating (for example, coating) the upstream catalyst component and the downstream catalyst component in layers by a coating method. The inert substrate is, for example, a clay mineral such as cordierite, or a metal such as stainless steel, preferably Fe-Cr-Al.
And a shape such as a honeycomb, a ring, or a spherical structure.

【0049】このような本発明による触媒はいずれも、
熱に対する抵抗にすぐれるのみならず、硫黄酸化物に対
する抵抗性にもすぐれており、ディーゼルエンジンやリ
ーンガソリンエンジン自動車排ガス中のNOx の還元、
即ち、脱硝するための触媒として用いるのに好適であ
る。
All such catalysts according to the invention are
Not only it has excellent resistance to heat, but it also has excellent resistance to sulfur oxides, reducing NOx in the exhaust gas of automobiles such as diesel engines and lean gasoline engines,
That is, it is suitable for use as a catalyst for denitration.

【0050】本発明によれば、排ガス中のNOx は、燃
料の燃焼雰囲気が前述したようなリッチ条件とリーン条
件の間で振動する条件下での触媒反応によって還元分解
される。ここに、触媒反応の周期(即ち、リッチ雰囲気
(又はリーン雰囲気)から次のリッチ雰囲気(又はリー
ン雰囲気)までの時間)は、好ましくは、5〜150
秒、特に好ましくは、30〜90秒である。また、リッ
チ/リーン幅、即ち、リッチ時間(秒)/リーン時間
(秒)は、通常、0.5/5〜10/150の範囲であ
り、好ましくは、2/30〜5/90の範囲である。
According to the present invention, NOx in the exhaust gas is reductively decomposed by the catalytic reaction under the condition that the combustion atmosphere of the fuel oscillates between the rich condition and the lean condition as described above. Here, the cycle of the catalytic reaction (that is, the time from the rich atmosphere (or lean atmosphere) to the next rich atmosphere (or lean atmosphere)) is preferably 5 to 150.
Seconds, particularly preferably 30 to 90 seconds. The rich / lean width, that is, the rich time (second) / lean time (second) is usually in the range of 0.5 / 5 to 10/150, preferably in the range of 2/30 to 5/90. Is.

【0051】リッチ条件は、燃料としてガソリンを用い
る場合には、通常、エンジンの燃焼室に重量比で10〜
14の空気/燃料比率で燃料を周期的に噴射することに
よって形成される。リッチ条件下の典型的な排ガスは、
数百容量ppmのNOx 、5〜6容量%の水、2〜3容
量%のCO、2〜3容量%の水素、数千容量ppmの炭
化水素及び0〜0.5容量%の酸素を含む。一方、リー
ン条件は、燃料としてガソリンを用いる場合には、通
常、エンジンの燃焼室に重量比で20〜40の空気/燃
料比率で燃料を周期的に噴射することによって形成され
る。リーン条件下の典型的な排ガスは、数百容量ppm
のNOx 、5〜6容量%の水、数千容量ppmのCO、
数千容量ppmの水素、数千容量ppmの炭化水素及び
5〜10容量%の酸素を含む。
In the rich condition, when gasoline is used as the fuel, the combustion chamber of the engine usually has a weight ratio of 10 to 10.
It is formed by periodically injecting fuel at an air / fuel ratio of 14. Typical exhaust gas under rich conditions is
Contains hundreds of ppm by volume NOx, 5-6% by volume of water, 2-3% by volume of CO, 2-3% by volume of hydrogen, thousands of ppm by volume of hydrocarbons and 0-0.5% by volume of oxygen. . On the other hand, the lean condition is normally formed by periodically injecting fuel into the combustion chamber of the engine at an air / fuel ratio of 20 to 40 by weight when gasoline is used as the fuel. Typical exhaust gas under lean conditions is several hundred ppm by volume
NOx, 5-6% by volume of water, thousands of ppm of CO,
It contains thousands of ppm by volume of hydrogen, thousands of ppm by volume of hydrocarbons and 5-10% by volume of oxygen.

【0052】本発明によれば、NOx 接触還元のために
好適な温度は、個々のガス組成にもよるが、リッチ行程
において、触媒が長期間にわたってNOx に対して有効
な触媒反応活性を有するように、通常、150〜550
℃の範囲であり、好ましくは、200〜500℃の範囲
である。
According to the present invention, the temperature suitable for NOx catalytic reduction depends on the individual gas composition, but in the rich stroke, the catalyst has an effective catalytic reaction activity for NOx for a long period of time. Normally, 150-550
C., and preferably 200 to 500.degree.

【0053】上記反応温度域においては、排ガスは、好
ましくは、上流触媒と下流触媒を含む総括空間速度が1
0000〜500000hr-1、好ましくは、2000
0〜250000hr-1の範囲で処理され、上流触媒に
おける空間速度/下流触媒における空間速度比の空間速
度比は、好ましくは、1/5から5/1の範囲とされ
る。上記空間速度比が5/1よりも大きいときは、下流
触媒が有効に機能しないので、リーン時のNOx 捕捉シ
ステムによるNOx 浄化能が劣ると共に、上流触媒のO
SC機能が低下して、リーン時の排ガス浄化能が低下
し、その結果、周期的なリッチ/リーン条件下における
全体的なNOx 浄化能が低下する。更に、排ガス中のS
Ox がSO2 として吸着されず、リッチ時の下流触媒に
捕捉されない硫黄化合物としての脱離性が悪化して、下
流触媒のNOx 吸収/吸着剤がSOxによって劣化す
る。一方、上記空間速度比を1/5よりも小さくして
も、リッチ時の応答性が更に改善されることはなく、む
しろ総括空間速度を一定としたとき、上流触媒における
排ガスの空間速度が高くなりすぎるので、上流触媒にお
けるSOx 捕捉能が低下して、触媒システム全体のSO
x 耐久性が低下する。
In the above reaction temperature range, the exhaust gas preferably has an overall space velocity of 1 including the upstream catalyst and the downstream catalyst.
0000-500000 hr -1 , preferably 2000
The treatment is performed in the range of 0 to 250,000 hr −1, and the space velocity ratio of the space velocity in the upstream catalyst / the space velocity ratio in the downstream catalyst is preferably in the range of 1/5 to 5/1. When the space velocity ratio is larger than 5/1, the downstream catalyst does not function effectively, so the NOx purification system by the NOx trapping system at the lean time is inferior, and the Ox of the upstream catalyst is reduced.
The SC function deteriorates, and the exhaust gas purification capacity during lean decreases, and as a result, the overall NOx purification capacity under cyclic rich / lean conditions decreases. Furthermore, S in the exhaust gas
Ox is not adsorbed as SO 2 , and the desorption property as a sulfur compound that is not captured by the downstream catalyst at the time of richness is deteriorated, and the NOx absorption / adsorbent of the downstream catalyst is deteriorated by SOx. On the other hand, even if the space velocity ratio is made smaller than ⅕, the responsiveness at the time of riching is not further improved, but rather when the overall space velocity is constant, the space velocity of exhaust gas in the upstream catalyst becomes high. Too much, the SOx trapping capacity of the upstream catalyst decreases, and the SO
x Durability decreases.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明の方法によれば、上述したよう
に、NOx を含む排ガスを周期的なリッチ/リーン条件
下において、上流触媒と下流触媒とに順次に接触させる
ことによって、酸素、硫黄酸化物又は水分の存在下にお
いても、用いる触媒の劣化なしに、排ガス中のNOx を
耐久性よく、効率よく接触還元することができる。
According to the method of the present invention, as described above, the exhaust gas containing NOx is brought into contact with the upstream catalyst and the downstream catalyst sequentially under the cyclic rich / lean condition, whereby oxygen and sulfur are discharged. Even in the presence of oxides or moisture, NOx in exhaust gas can be catalytically reduced with good durability and without deterioration of the catalyst used.

【0055】[0055]

【実施例】以下に上流触媒成分と下流触媒成分である粉
体触媒とこれらを用いる用いる上流触媒構造体と下流触
媒構造体の製造例と共に、これらの上流触媒構造体と下
流触媒構造体を用いる本発明による窒素酸化物の還元分
解を実施例として挙げて本発明を詳細に説明する。ま
た、比較的による触媒構造体を用いる窒素酸化物の還元
分解を挙げる。しかし、本発明はこれら実施例により何
ら限定されるものではない。以下において、すべての
「部」及び「%」は、特に明示しない限り、重量基準で
ある。
EXAMPLES Below, powder catalysts which are upstream catalyst components and downstream catalyst components, production examples of upstream catalyst structures and downstream catalyst structures using them, and these upstream catalyst structures and downstream catalyst structures are used. The present invention will be described in detail by taking the reductive decomposition of nitrogen oxides according to the present invention as an example. In addition, the reductive decomposition of nitrogen oxides using a relatively-based catalyst structure will be mentioned. However, the present invention is not limited to these examples. In the following, all "parts" and "%" are based on weight unless otherwise specified.

【0056】(1)下流触媒成分の調製 製造例1 水酸化バリウム水溶液と炭酸ナトリウム水溶液から炭酸
バリウムを調製した。イオン交換水100mLにPt
(NH3)4 (NO3)2 水溶液(白金として9.0%)
8.40gを加えて、水溶液とし、これにγ−アルミナ
(住友化学工業(株)製KC−501)48gと上記炭
酸バリウム12gとを投入し、攪拌しながら、100℃
で乾燥させた後、空気中で500℃にて3時間焼成し
て、γ−アルミナ(Al23)/炭酸バリウム(BaC
3)(重量比80/20)上に白金1%を担持させて
なる触媒粉体を得た。
(1) Preparation of Downstream Catalyst Component Production Example 1 Barium carbonate was prepared from an aqueous barium hydroxide solution and an aqueous sodium carbonate solution. Pt in 100 mL of deionized water
(NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 aqueous solution (9.0% as platinum)
8.40 g was added to make an aqueous solution, and 48 g of γ-alumina (KC-501 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and 12 g of barium carbonate were added thereto, and the mixture was stirred at 100 ° C.
And dried in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain γ-alumina (Al 2 O 3 ) / barium carbonate (BaC).
A catalyst powder was obtained by supporting 1% of platinum on O 3 ) (weight ratio: 80/20).

【0057】製造例2 γ−アルミナと炭酸カリウム水溶液とを混合し、乾燥さ
せた後、空気中、1100℃にて3時間焼成して、K2
O・12Al23 (比表面積18m2/g)を調製し
た。
Production Example 2 γ-alumina and an aqueous potassium carbonate solution were mixed, dried and then calcined in air at 1100 ° C. for 3 hours to obtain K 2
O.12Al 2 O 3 (specific surface area 18 m 2 / g) was prepared.

【0058】イオン交換水100mLにPt(NH3)
4(NO3)2 水溶液(白金として9.0%)8.40gを
加えて、水溶液とし、これにγ−アルミナ(住友化学工
業(株)製KC−501)54gと上記K2O・12A
23 6gを投入し、攪拌しながら、100℃で乾燥
させた後、空気中、500℃にて3時間焼成して、γ−
アルミナ/K2O・12Al23 (重量比90/10)
上に白金1%を担持させてなる触媒粉体を得た。
Pt (NH 3 ) was added to 100 mL of ion-exchanged water.
An aqueous solution was prepared by adding 8.40 g of a 4 (NO 3 ) 2 aqueous solution (9.0% as platinum) to 54 g of γ-alumina (KC-501 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and the above K 2 O.12A.
l 2 O 3 ( 6 g) was added, and the mixture was dried at 100 ° C. with stirring, and then baked in air at 500 ° C. for 3 hours to give γ-
Alumina / K 2 O ・ 12Al 2 O 3 (weight ratio 90/10)
A catalyst powder having 1% of platinum supported thereon was obtained.

【0059】製造例3 炭酸バリウムと水酸化スズを乾式混合し、空気中、10
00℃にて3時間焼成して、ぺロブスカイト構造を有す
るBaSnO3(比表面積2.7m2/g)を調製した。
Production Example 3 Barium carbonate and tin hydroxide were dry mixed, and the mixture was placed in air for 10
BaSnO 3 (specific surface area 2.7 m 2 / g) having a perovskite structure was prepared by firing at 00 ° C. for 3 hours.

【0060】イオン交換水100mLに硝酸ロジウム水
溶液(ロジウムとして9.0%)4.20gとPt(N
3)4 (NO3)2 水溶液(白金として9.0%)8.4
0gを加えて、水溶液とし、これにγ−アルミナ(住友
化学工業(株)製KC−501)48gと上記BaSn
3 12gを投入し、攪拌しながら、100℃で乾燥さ
せた後、空気中、500℃にて3時間焼成して、γ−ア
ルミナ/BaSnO3(重量比80/20)上に白金1
%とロジウム0.5%とを担持させてなる触媒粉体を得
た。
In 100 mL of ion-exchanged water, 4.20 g of an aqueous rhodium nitrate solution (9.0% as rhodium) and Pt (N
H 3) 4 (NO 3) 2 aqueous solution (9.0% as platinum) 8.4
0 g was added to form an aqueous solution, and 48 g of γ-alumina (KC-501 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and the above BaSn were added.
12 g of O 3 was added, and the mixture was dried at 100 ° C. with stirring and then calcined in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain platinum 1 on γ-alumina / BaSnO 3 (weight ratio 80/20).
% And rhodium 0.5% were supported to obtain a catalyst powder.

【0061】製造例4 硝酸マンガンと硝酸ランタンの混合水溶液をアンモニア
にて中和加水分解し、得られた粉体を空気中、900℃
にて3時間焼成して、ぺロブスカイト構造を有するLa
MnO3(比表面積20.5m2/g)を調製した。
Production Example 4 A mixed aqueous solution of manganese nitrate and lanthanum nitrate was neutralized and hydrolyzed with ammonia, and the obtained powder was heated in air at 900 ° C.
La with a perovskite structure after firing for 3 hours
MnO 3 (specific surface area 20.5 m 2 / g) was prepared.

【0062】イオン交換水100mLに硝酸パラジウム
水溶液(パラジウムとして9.0%)4.20gとPt
(NH3)4 (NO3)2 水溶液(白金として9.0%)
8.40gを加えて、水溶液とし、これにγ−アルミナ
(住友化学工業(株)製KC−501)48gと上記L
aMnO3 12gとを投入し、攪拌しながら、100℃
で乾燥させた後、空気中、500℃にて3時間焼成し
て、γ−アルミナ/LaMnO3 (重量比80/20)
上に白金1%とパラジウム0.5%とを担持させてなる
触媒粉体を得た。
In 100 mL of ion-exchanged water, 4.20 g of palladium nitrate aqueous solution (9.0% as palladium) and Pt.
(NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 aqueous solution (9.0% as platinum)
8.40 g was added to form an aqueous solution, and 48 g of γ-alumina (KC-501 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and the above L were added.
Add 12 g of aMnO 3 and stir at 100 ° C.
And dried in air at 500 ° C. for 3 hours to give γ-alumina / LaMnO 3 (weight ratio 80/20).
A catalyst powder having 1% of platinum and 0.5% of palladium supported thereon was obtained.

【0063】(2)上流触媒成分の調製 製造例5 イオン交換水100mLに硝酸セリウム(Ce(NO3)
3・6H2O)151.37gを加えて、水溶液とし、こ
れに0.1規定のアンモニア水を加えて、セリウムイオ
ンを中和加水分解し、1時間熟成した。得られたスラリ
ーを濾過し、120℃で24時間乾燥した後、空気中、
500℃で3時間焼成して、セリア粉体(比表面積13
8m2/g)を得た。
(2) Preparation of upstream catalyst component Production Example 5 Cerium nitrate (Ce (NO 3 )) was added to 100 mL of ion-exchanged water.
( 3.6H 2 O) 151.37 g was added to form an aqueous solution, and 0.1 N ammonia water was added to the solution to neutralize and hydrolyze cerium ions, followed by aging for 1 hour. The resulting slurry was filtered and dried at 120 ° C. for 24 hours, then in air
Ceria powder (specific surface area 13
8 m 2 / g) was obtained.

【0064】イオン交換水100mLに硝酸パラジウム
水溶液(パラジウムとして9.0%)4.20gを加え
て、水溶液とし、これに上記セリア粉体30gを投入
し、攪拌しながら、100℃で乾燥させた後、空気中、
500℃にて3時間焼成して、セリア粉体上にパラジウ
ム1%を担持させてなる触媒粉体を得た。
To 100 mL of ion-exchanged water, 4.20 g of an aqueous palladium nitrate solution (9.0% as palladium) was added to make an aqueous solution, and 30 g of the above ceria powder was added thereto, and the mixture was dried at 100 ° C. with stirring. After, in the air,
It was calcined at 500 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst powder in which 1% of palladium was supported on ceria powder.

【0065】製造例6 イオン交換水100mLに硝酸セリウム(Ce(NO3)
3・6H2O)103.77gと硝酸プラセオジム(Pr
(NO3)3・6H2O)35.77gとを溶解させて、水
溶液を調製した。この水溶液に0.1規定のアンモニア
水を加え、上記セリウム塩とプラセオジム塩を中和加水
分解した後、1時間熟成した。得られたスラリーから生
成物を濾過にて分離し、これを120℃で24時間乾燥
した後、空気中、500℃で3時間焼成して、セリア/
酸化プラセオジム複合酸化物粉体(酸化物基準重量比6
0/40、比表面積112m2/g)を得た。
Production Example 6 100 mL of ion-exchanged water was added to cerium nitrate (Ce (NO 3 ).
3 · 6H 2 O) 103.77g and praseodymium nitrate (Pr
(NO 3) and 3 · 6H 2 O) dissolved and 35.77G, to prepare an aqueous solution. 0.1 N ammonia water was added to this aqueous solution to neutralize and hydrolyze the cerium salt and praseodymium salt, followed by aging for 1 hour. A product was separated from the obtained slurry by filtration, dried at 120 ° C. for 24 hours, and then calcined in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain ceria /
Praseodymium oxide complex oxide powder (oxide standard weight ratio 6
0/40, specific surface area 112 m 2 / g) was obtained.

【0066】イオン交換水100mLに硝酸パラジウム
水溶液(パラジウムとして9.0%)8.40gを加え
て、水溶液とし、これに上記セリア/酸化プラセオジム
複合酸化物粉体30gを投入し、攪拌しながら、100
℃で乾燥させた後、空気中、500℃にて3時間焼成し
て、セリア/酸化プラセオジム複合酸化物上にパラジウ
ム2%を担持させてなる触媒粉体を得た。
To 100 mL of ion-exchanged water, 8.40 g of an aqueous palladium nitrate solution (9.0% as palladium) was added to prepare an aqueous solution, and 30 g of the above ceria / praseodymium oxide composite oxide powder was added, and the mixture was stirred. 100
After drying at 0 ° C., it was calcined in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst powder in which 2% of palladium was supported on the ceria / praseodymium oxide composite oxide.

【0067】製造例7 イオン交換水1700mLに硝酸セリウム(Ce(NO
3)3・6H2O)34.59gとオキシ硝酸ジルコニウム
(ZrO(NO3)2)84.45gと硝酸ランタン(L
a(NO3)3・6H2O)7.97gとを溶解させて、水
溶液を調製した。この水溶液に0.1規定のアンモニア
水を加え、上記セリウム塩とオキシジルコニウム塩とラ
ンタン塩を中和加水分解した後、1時間熟成した。得ら
れたスラリーから生成物を濾過にて分離し、これを12
0℃で24時間乾燥した後、空気中、500℃で3時間
焼成して、セリア/ジルコニア/酸化ランタン複合酸化
物粉体(酸化物基準重量比22/73/5、比表面積8
0m2/g)を得た。
Production Example 7 Cerium nitrate (Ce (NO
3) 3 · 6H 2 O) 34.59g and zirconium oxynitrate (ZrO (NO 3) 2) 84.45g lanthanum nitrate (L
a and (NO 3) 3 · 6H 2 O) dissolved and 7.97 g, to prepare an aqueous solution. 0.1 N ammonia water was added to this aqueous solution to neutralize and hydrolyze the cerium salt, oxyzirconium salt and lanthanum salt, and then aged for 1 hour. The product was separated from the resulting slurry by filtration and
After drying at 0 ° C. for 24 hours, baking in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain ceria / zirconia / lanthanum oxide composite oxide powder (oxide reference weight ratio 22/73/5, specific surface area 8
0 m 2 / g) was obtained.

【0068】イオン交換水100mLに硝酸ロジウム水
溶液(ロジウムとして9.0%)4.20gを加えて、
水溶液とし、これに上記セリア/ジルコニア/酸化ラン
タン複合酸化物粉体30gを投入し、攪拌しながら、1
00℃で乾燥させた後、空気中、500℃にて3時間焼
成して、セリア/ジルコニア/酸化ランタン複合酸化物
上にロジウム1%を担持させてなる触媒粉体を得た。
To 100 mL of ion-exchanged water was added 4.20 g of an aqueous rhodium nitrate solution (9.0% as rhodium),
As an aqueous solution, 30 g of the above-mentioned ceria / zirconia / lanthanum oxide composite oxide powder was added, and while stirring, 1
After drying at 00 ° C., it was calcined in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst powder in which 1% of rhodium was supported on the ceria / zirconia / lanthanum oxide composite oxide.

【0069】製造例8 イオン交換水1700mLに硝酸セリウム(Ce(NO
3)3・6H2O)121.06gとオキシ硝酸ジルコニウ
ム(ZrO(NO3)2)28.12gと硝酸ガドリニウ
ム(Gd(NO3)3・6H2O)7.48gとを溶解させ
て、水溶液を調製した。この水溶液に0.1規定のアン
モニア水を加え、上記セリウム塩とオキシジルコウム塩
とガドリニウム塩を中和加水分解した後、1時間熟成し
た。得られたスラリーから生成物を濾過にて分離し、こ
れを120℃で24時間乾燥した後、空気中、500℃
で3時間焼成して、セリア/ジルコニア/酸化ガドリニ
ウム複合酸化物粉体(酸化物基準重量比72/24/
4、比表面積198m2/g)を得た。
Production Example 8 1700 mL of ion-exchanged water was added to cerium nitrate (Ce (NO
3) 3 · 6H 2 O) 121.06g and zirconium oxynitrate (ZrO (NO 3) 2) 28.12g and gadolinium nitrate (Gd (NO 3) and 3 · 6H 2 O) dissolved and 7.48 g, An aqueous solution was prepared. 0.1 N ammonia water was added to this aqueous solution to neutralize and hydrolyze the cerium salt, the oxyzirconium salt and the gadolinium salt, followed by aging for 1 hour. The product was separated from the obtained slurry by filtration, dried at 120 ° C. for 24 hours, and then in air at 500 ° C.
After firing for 3 hours, the ceria / zirconia / gadolinium oxide composite oxide powder (oxide reference weight ratio 72/24 /
4, a specific surface area of 198 m 2 / g) was obtained.

【0070】イオン交換水100mLに硝酸パラジウム
水溶液(ロジウムとして9.0%)8.40gを加え
て、水溶液とし、これに上記セリア/ジルコニア/酸化
ガドリニウム複合酸化物粉体30gを投入し、攪拌しな
がら、100℃で乾燥させた後、空気中、500℃にて
3時間焼成して、セリア/ジルコニア/酸化ガドリニウ
ム複合酸化物上にパラジウム2%を担持させてなる触媒
粉体を得た。
To 100 mL of ion-exchanged water, 8.40 g of a palladium nitrate aqueous solution (9.0% as rhodium) was added to make an aqueous solution, and 30 g of the above ceria / zirconia / gadolinium oxide composite oxide powder was added and stirred. However, after drying at 100 ° C., it was calcined in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst powder in which 2% of palladium was supported on the ceria / zirconia / gadolinium oxide composite oxide.

【0071】製造例9 イオン交換水1700mLに硝酸セリウム(Ce(NO
3)3・6H2O)77.83gとオキシ硝酸ジルコニウム
(ZrO(NO3)2)36.03gと硝酸プラセオジム
(Pr(NO3)3・6H2O)35.26gとを溶解させ
て、水溶液を調製した。この水溶液に0.1規定のアン
モニア水を加え、上記セリウム塩とオキシジルコウム塩
とプラセオジム塩とを中和加水分解した後、1時間熟成
した。得られたスラリーから生成物を濾過にて分離し、
これを120℃で24時間乾燥した後、空気中、500
℃で3時間焼成して、セリア/ジルコニア/酸化プラセ
オジム複合酸化物粉体(酸化物基準重量比47/33/
22、比表面積226m2/g)を得た。
Production Example 9 1700 mL of ion-exchanged water was mixed with cerium nitrate (Ce (NO
3) 3 · 6H 2 O) 77.83g and zirconium oxynitrate (ZrO (NO 3) 2) 36.03g and praseodymium nitrate (Pr (NO 3) and 3 · 6H 2 O) dissolved and 35.26G, An aqueous solution was prepared. 0.1 N ammonia water was added to this aqueous solution to neutralize and hydrolyze the cerium salt, the oxyzirconium salt, and the praseodymium salt, followed by aging for 1 hour. The product is separated from the obtained slurry by filtration,
After drying it at 120 ° C for 24 hours, it was dried in air at 500
Ceria / zirconia / praseodymium oxide composite oxide powder (oxide standard weight ratio 47/33 /
22 and a specific surface area of 226 m 2 / g) were obtained.

【0072】イオン交換水100mLに硝酸パラジウム
水溶液(パラジウムとして9.0%)1.05gと硝酸
ロジウム水溶液(ロジウムとして9.0%)12.60
gとを加えて、水溶液とし、これに上記セリア/ジルコ
ニア/酸化プラセオジム複合酸化物粉体30gを投入
し、攪拌しながら、100℃で乾燥させた後、空気中、
500℃にて3時間焼成して、セリア/ジルコニア/酸
化プラセオジム複合酸化物上にパラジウム3%とロジウ
ム0.25%とを担持させてなる触媒粉体を得た。
In 100 mL of ion-exchanged water, 1.05 g of an aqueous palladium nitrate solution (9.0% as palladium) and an aqueous rhodium nitrate solution (9.0% as rhodium) 12.60
30 g of the above ceria / zirconia / praseodymium oxide composite oxide powder was added to this to prepare an aqueous solution, and the mixture was dried at 100 ° C. with stirring and then in air,
The powder was calcined at 500 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst powder in which 3% palladium and 0.25% rhodium were supported on the ceria / zirconia / praseodymium oxide composite oxide.

【0073】製造例10 イオン交換水1700mLに硝酸セリウム(Ce(NO
3)3・6H2O)109.43gとオキシ硝酸ジルコニウ
ム(ZrO(NO3)2)31.27gと硝酸ネオジム
(Nd(NO3)3・6H2O)15.63gとを溶解させ
て、水溶液を調製した。この水溶液に0.1規定のアン
モニア水を加え、上記セリウム塩とオキシジルコニウム
塩とネオジム塩を中和加水分解した後、1時間熟成し
た。得られたスラリーから生成物を濾過にて分離し、こ
れを120℃で24時間乾燥した後、空気中、500℃
で3時間焼成して、セリア/ジルコニア/酸化ネオジム
複合酸化物粉体(酸化物基準重量比70/20/10、
比表面積171m2/g)を得た。
Production Example 10 Cerium nitrate (Ce (NO
3) 3 · 6H 2 O) 109.43g and zirconium oxynitrate (ZrO (NO 3) 2) 31.27g and neodymium nitrate (Nd (NO 3) and 3 · 6H 2 O) dissolved and 15.63 g, An aqueous solution was prepared. 0.1 N ammonia water was added to this aqueous solution to neutralize and hydrolyze the cerium salt, oxyzirconium salt and neodymium salt, and then aged for 1 hour. The product was separated from the obtained slurry by filtration, dried at 120 ° C. for 24 hours, and then in air at 500 ° C.
After firing for 3 hours, the ceria / zirconia / neodymium oxide composite oxide powder (oxide reference weight ratio 70/20/10,
A specific surface area of 171 m 2 / g) was obtained.

【0074】イオン交換水100mLに硝酸パラジウム
水溶液(パラジウムとして9.0%)4.20gを加え
て、水溶液とし、これに上記セリア/ジルコニア/酸化
ネオジム複合酸化物粉体30gを投入し、攪拌しなが
ら、100℃で乾燥させた後、空気中、500℃にて3
時間焼成して、セリア/ジルコニア/酸化ネオジム複合
酸化物上にパラジウム1%を担持させてなる触媒粉体を
得た。
To 100 mL of ion-exchanged water, 4.20 g of a palladium nitrate aqueous solution (9.0% as palladium) was added to prepare an aqueous solution, and 30 g of the above ceria / zirconia / neodymium oxide composite oxide powder was added and stirred. While drying at 100 ℃, in air at 500 ℃ 3
It was calcined for an hour to obtain a catalyst powder in which 1% of palladium was supported on the ceria / zirconia / neodymium oxide composite oxide.

【0075】製造例11 イオン交換水1700mLに硝酸セリウム(Ce(NO
3)3・6H2O)121.06gとオキシ硝酸ジルコニウ
ム(ZrO(NO3)2)28.12gと硝酸ガドリニウ
ム(Gd(NO3)3・6H2O)7.48gとを溶解させ
て、水溶液を調製した。この水溶液に0.1規定のアン
モニア水を加え、上記セリウム塩とオキシジルコニウム
塩とガドリニウム塩を中和加水分解した後、1時間熟成
した。得られたスラリーから生成物を濾過にて分離し、
これを120℃で24時間乾燥した後、空気中、500
℃で3時間焼成して、セリア/ジルコニア/酸化ガドリ
ニウム複合酸化物粉体(酸化物基準重量比72/24/
4、比表面積198m2/g)を得た。
Production Example 11 Cerium nitrate (Ce (NO
3) 3 · 6H 2 O) 121.06g and zirconium oxynitrate (ZrO (NO 3) 2) 28.12g and gadolinium nitrate (Gd (NO 3) and 3 · 6H 2 O) dissolved and 7.48 g, An aqueous solution was prepared. 0.1 N ammonia water was added to this aqueous solution to neutralize and hydrolyze the cerium salt, the oxyzirconium salt and the gadolinium salt, followed by aging for 1 hour. The product is separated from the obtained slurry by filtration,
After drying it at 120 ° C for 24 hours, it was dried in air at 500
Ceria / zirconia / gadolinium oxide composite oxide powder (oxide standard weight ratio 72/24 /
4, a specific surface area of 198 m 2 / g) was obtained.

【0076】イオン交換水100mLに硝酸パラジウム
水溶液(パラジウムとして9.0%)2.10gとPt
(NH3)4 (NO3)2 水溶液(白金として9.0%)
1.05gとを加えて、水溶液とし、これに上記セリア
/ジルコニア/酸化ガドリニウム複合酸化物粉体30g
を投入し、攪拌しながら、100℃で乾燥させた後、空
気中、500℃にて3時間焼成して、セリア/ジルコニ
ア/酸化ガドリニウム複合酸化物上にパラジウム0.5
%と白金0.25%とを担持させてなる触媒粉体を得
た。
2.10 g of an aqueous palladium nitrate solution (9.0% as palladium) and Pt were added to 100 mL of ion-exchanged water.
(NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 aqueous solution (9.0% as platinum)
1.05 g was added to form an aqueous solution, and 30 g of the above ceria / zirconia / gadolinium oxide composite oxide powder was added.
Was added and dried at 100 ° C. with stirring, and then calcined in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain 0.5 of palladium on the ceria / zirconia / gadolinium oxide composite oxide.
% And platinum 0.25% were obtained to obtain a catalyst powder.

【0077】製造例12 イオン交換水100mLに硝酸セリウム(Ce(NO3)
3・6H2O)103.7gと硝酸テルビウム(Tb(N
3)3・6H2O)40.96gとを溶解させて、水溶液
を調製した。この水溶液に0.1規定のアンモニア水を
加え、上記セリウム塩とテルビウム塩を中和加水分解し
た後、1時間熟成した。得られたスラリーから生成物を
濾過にて分離し、これを120℃で24時間乾燥した
後、空気中、500℃で3時間焼成して、セリア/酸化
テルビウム複合酸化物粉体(酸化物基準重量比70/3
0、比表面積139m2/g)を得た。
Production Example 12 100 mL of ion-exchanged water was added to cerium nitrate (Ce (NO 3 ).
3 · 6H 2 O) 103.7g and terbium nitrate (Tb (N
O 3) and 3 · 6H 2 O) dissolved and 40.96G, to prepare an aqueous solution. 0.1 N ammonia water was added to this aqueous solution to neutralize and hydrolyze the above cerium salt and terbium salt, and then aged for 1 hour. The product was separated from the obtained slurry by filtration, dried at 120 ° C. for 24 hours, and then calcined in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain a ceria / terbium oxide composite oxide powder (oxide standard). Weight ratio 70/3
0, specific surface area 139 m 2 / g) was obtained.

【0078】イオン交換水100mLに硝酸パラジウム
水溶液(パラジウムとして9.0%)4.20gを加え
て、水溶液とし、これに上記セリア/酸化テルビウム複
合酸化物粉体30gを投入し、攪拌しながら、100℃
で乾燥させた後、空気中、500℃にて3時間焼成し
て、セリア/酸化テルビウム複合酸化物上にパラジウム
1%を担持させてなる触媒粉体を得た。
To 100 mL of ion-exchanged water, 4.20 g of an aqueous palladium nitrate solution (9.0% as palladium) was added to prepare an aqueous solution, and 30 g of the above ceria / terbium oxide composite oxide powder was added, and the mixture was stirred. 100 ° C
After being dried in air, it was calcined in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst powder in which 1% of palladium was supported on the ceria / terbium oxide composite oxide.

【0079】製造例13 イオン交換水1700mLに硝酸セリウム(Ce(NO
3)3・6H2O)121.06gとオキシ硝酸ジルコニウ
ム(ZrO(NO3)2)28.12gと硝酸サマリウム
(Sm(NO3)3・6H2O)3.40gとを溶解させ
て、水溶液を調製した。この水溶液に0.1規定のアン
モニア水を加え、上記セリウム塩とオキシジルコニウム
塩とサマリウム塩を中和加水分解した後、1時間熟成し
た。得られたスラリーから生成物を濾過にて分離し、こ
れを120℃で24時間乾燥した後、空気中、500℃
で3時間焼成して、セリア/ジルコニア/酸化サマリウ
ム複合酸化物粉体(酸化物基準重量比72/24/4、
比表面積187m2/g)を得た。
Production Example 13 Cerium nitrate (Ce (NO
3) 3 · 6H 2 O) 121.06g and zirconium oxynitrate (ZrO (NO 3) 2) 28.12g and samarium nitrate (Sm (NO 3) and 3 · 6H 2 O) dissolved and 3.40 g, An aqueous solution was prepared. 0.1 N ammonia water was added to this aqueous solution to neutralize and hydrolyze the cerium salt, oxyzirconium salt and samarium salt, and then aged for 1 hour. The product was separated from the obtained slurry by filtration, dried at 120 ° C. for 24 hours, and then in air at 500 ° C.
After firing for 3 hours, ceria / zirconia / samarium oxide composite oxide powder (oxide reference weight ratio 72/24/4,
A specific surface area of 187 m 2 / g) was obtained.

【0080】イオン交換水100mLに硝酸パラジウム
水溶液(パラジウムとして9.0%)4.20gを加え
て、水溶液とし、これに上記セリア/ジルコニア/酸化
サマリウム複合酸化物粉体30gを投入し、攪拌しなが
ら、100℃で乾燥させた後、空気中、500℃にて3
時間焼成して、セリア/ジルコニア/酸化サマリウム複
合酸化物上にパラジウム1%を担持させてなる触媒粉体
を得た。
To 100 mL of ion-exchanged water, 4.20 g of an aqueous palladium nitrate solution (9.0% as palladium) was added to make an aqueous solution, and 30 g of the above ceria / zirconia / samarium oxide composite oxide powder was added and stirred. While drying at 100 ℃, in air at 500 ℃ 3
It was calcined for a time to obtain a catalyst powder in which 1% of palladium was supported on the ceria / zirconia / samarium oxide composite oxide.

【0081】(3)ハニカム触媒構造体の製造 実施例1 製造例1で得たγ−アルミナ(Al23)/炭酸バリウ
ム(BaCO3)(重量比80/20)上に白金1%を
担持させてなる粉体触媒30gにシリカゾル(日産化学
工業(株)製スノーテックスN、シリカとして20%)
3gと適量の水とを混合した。ジルコニアボール50g
を粉砕媒体として用い、この混合物を遊星ミルで5分間
粉砕して、ウォッシュコート用スラリーを得た。1平方
インチ当りのセル数400のコージーライト製ハニカム
基体上に上記ウォッシュコート用スラリーを塗布して、
上記触媒からなる触媒層(コーティング量50g/L)
を有するハニカム触媒構造体を下流触媒として得た。
(3) Manufacture of honeycomb catalyst structure Example 1 1% of platinum was deposited on γ-alumina (Al 2 O 3 ) / barium carbonate (BaCO 3 ) (weight ratio 80/20) obtained in Manufacturing Example 1. Silica sol (Snowtex N manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., 20% as silica) on 30 g of the supported powder catalyst
3 g was mixed with an appropriate amount of water. Zirconia ball 50g
Was used as a grinding medium and the mixture was ground for 5 minutes with a planetary mill to obtain a slurry for washcoat. The above washcoat slurry was applied onto a cordierite honeycomb substrate having 400 cells per square inch,
Catalyst layer composed of the above catalyst (coating amount 50 g / L)
A honeycomb catalyst structure having was obtained as a downstream catalyst.

【0082】次に、製造例5で得たセリア上にパラジウ
ム1%を担持させてなる粉体30gにシリカゾル(日産
化学工業(株)製スノーテックスN、シリカとして20
%)3gと適量の水とを混合し、上記と同様にして、ス
ラリーを調製した。このスラリーを上記と同じコージー
ライト製ハニカム基体上にコーティングして、セリア上
にパラジウム1%を担持させた触媒からなる触媒層(コ
ーティング量100g/L)を有するハニカム触媒構造
体を上流触媒として得た。
Next, 30 g of powder obtained by supporting 1% of palladium on ceria obtained in Production Example 5 was added to silica sol (Snowtex N manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., 20 as silica).
%) 3 g and an appropriate amount of water were mixed, and a slurry was prepared in the same manner as above. This slurry was coated on the same honeycomb substrate made of cordierite as described above to obtain a honeycomb catalyst structure having a catalyst layer (coating amount 100 g / L) composed of a catalyst in which 1% of palladium was supported on ceria as an upstream catalyst. It was

【0083】実施例2 実施例1と同様にして、製造例1で得たγ−アルミナ
(Al23)/炭酸バリウム(BaCO3)(重量比8
0/20)上に白金1%を担持させた触媒からなる触媒
層(コーティング量30g/L)を実施例1と同じコー
ジーライト製ハニカム基体上に有する触媒構造体を下流
触媒として得た。更に、実施例1と同様にして、製造例
6で得たセリア/酸化プラセオジム複合酸化物(酸化物
基準重量比60/40)上にパラジウム2%を担持させ
てなる触媒からなる触媒層(コーティング量100g/
L)を実施例1と同じコージーライト製ハニカム基体上
に有する触媒構造体を上流触媒として得た。
Example 2 In the same manner as in Example 1, γ-alumina (Al 2 O 3 ) / barium carbonate (BaCO 3 ) obtained in Production Example 1 (weight ratio 8
A catalyst structure having a catalyst layer (coating amount: 30 g / L) composed of a catalyst in which 1% of platinum was supported on (0/20) was provided on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 as a downstream catalyst. Further, in the same manner as in Example 1, a catalyst layer (coating comprising a catalyst in which 2% of palladium was supported on the ceria / praseodymium oxide composite oxide (oxide reference weight ratio 60/40) obtained in Production Example 6 100g /
A catalyst structure having L) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as an upstream catalyst.

【0084】実施例3 実施例1と同様にして、製造例3で得たγ−アルミナ/
BaSnO3 (重量比80/20)上に白金1%とロジ
ウム0.5%とを担持させた触媒からなる触媒層(コー
ティング量50g/L)を実施例1と同じコージーライ
ト製ハニカム基体上に有する触媒構造体を下流触媒とし
て得た。更に、実施例1と同様にして、製造例7で得た
セリア/ジルコニア/酸化ランタン複合酸化物(酸化物
基準重量比22/73/5)上にロジウム1%を担持さ
せてなる触媒からなる触媒層(コーティング量100g
/L)を実施例1と同じコージーライト製ハニカム基体
上に有する触媒構造体を上流触媒として得た。
Example 3 In the same manner as in Example 1, the γ-alumina obtained in Production Example 3 /
A catalyst layer (coating amount 50 g / L) comprising a catalyst in which 1% platinum and 0.5% rhodium were supported on BaSnO 3 (weight ratio 80/20) was formed on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1. The resulting catalyst structure was obtained as a downstream catalyst. Further, in the same manner as in Example 1, the catalyst was obtained by supporting 1% of rhodium on the ceria / zirconia / lanthanum oxide composite oxide (oxide reference weight ratio 22/73/5) obtained in Production Example 7. Catalyst layer (coating amount 100g
/ L) was obtained on the same honeycomb substrate made of cordierite as in Example 1 as an upstream catalyst.

【0085】実施例4 実施例1と同様にして、製造例2で得たγ−アルミナ/
2O・12Al23(重量比90/10)上に白金1
%を担持させた触媒からなる触媒層(コーティング量5
0g/L)を実施例1と同じコージーライト製ハニカム
基体上に有する触媒構造体を下流触媒として得た。更
に、実施例1と同様にして、製造例8で得たセリア/ジ
ルコニア/酸化ガドリニウム複合酸化物(酸化物基準重
量比72/24/4)上にパラジウム2%を担持させて
なる触媒からなる触媒層(コーティング量100g/
L)を実施例1と同じコージーライト製ハニカム基体上
に有する触媒構造体を上流触媒として得た。
Example 4 In the same manner as in Example 1, the γ-alumina obtained in Production Example 2 /
Platinum 1 on K 2 O ・ 12Al 2 O 3 (weight ratio 90/10)
% Catalyst layer consisting of a catalyst supporting 5% (coating amount 5
A catalyst structure having 0 g / L) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as a downstream catalyst. Further, in the same manner as in Example 1, the catalyst was obtained by supporting 2% of palladium on the ceria / zirconia / gadolinium oxide composite oxide (oxide reference weight ratio 72/24/4) obtained in Production Example 8. Catalyst layer (coating amount 100 g /
A catalyst structure having L) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as an upstream catalyst.

【0086】実施例5 実施例1と同様にして、製造例4で得たγ−アルミナ/
LaMnO3 (重量比80/20)上に白金1%とパラ
ジウム0.5%とを担持させた触媒からなる触媒層(コ
ーティング量50g/L)を実施例1と同じコージーラ
イト製ハニカム基体上に有する触媒構造体を下流触媒と
して得た。更に、実施例1と同様にして、製造例8で得
たセリア/ジルコニア/酸化ガドリニウム複合酸化物
(酸化物基準重量比72/24/4)上にパラジウム2
%を担持させてなる触媒からなる触媒層(コーティング
量100g/L)を実施例1と同じコージーライト製ハ
ニカム基体上に有する触媒構造体を上流触媒層として得
た。
Example 5 In the same manner as in Example 1, the γ-alumina obtained in Production Example 4 /
A catalyst layer (coating amount 50 g / L) comprising a catalyst in which 1% platinum and 0.5% palladium were supported on LaMnO 3 (weight ratio 80/20) was formed on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1. The resulting catalyst structure was obtained as a downstream catalyst. Further, in the same manner as in Example 1, palladium 2 was deposited on the ceria / zirconia / gadolinium oxide composite oxide (oxide reference weight ratio 72/24/4) obtained in Production Example 8.
%, A catalyst layer (coating amount 100 g / L) made of a catalyst supported on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as an upstream catalyst layer.

【0087】実施例6 実施例1と同様にして、製造例2で得たγ−アルミナ/
2O・12Al23(重量比90/10)上に白金1
%を担持させた触媒からなる触媒層(コーティング量5
0g/L)を実施例1と同じコージーライト製ハニカム
基体上に有する触媒構造体を下流触媒として得た。更
に、実施例1と同様にして、製造例9で得たセリア/ジ
ルコニア/酸化プラセオジム複合酸化物(酸化物基準重
量比47/33/22)上にパラジウム3%とロジウム
0.25%を担持させてなる触媒からなる触媒層(コー
ティング量100g/L)を実施例1と同じコージーラ
イト製ハニカム基体上に有する触媒構造体を上流触媒と
して得た。
Example 6 In the same manner as in Example 1, the γ-alumina obtained in Production Example 2 /
Platinum 1 on K 2 O ・ 12Al 2 O 3 (weight ratio 90/10)
% Catalyst layer consisting of a catalyst supporting 5% (coating amount 5
A catalyst structure having 0 g / L) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as a downstream catalyst. Further, in the same manner as in Example 1, 3% palladium and 0.25% rhodium were supported on the ceria / zirconia / praseodymium oxide composite oxide (oxide reference weight ratio 47/33/22) obtained in Production Example 9. A catalyst structure having a catalyst layer (coating amount 100 g / L) made of the thus-formed catalyst on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as an upstream catalyst.

【0088】実施例7 実施例1と同様にして、製造例1で得たγ−アルミナ/
炭酸バリウム(重量比80/20)上に白金1%を担持
させた触媒からなる触媒層(コーティング量50g/
L)を実施例1と同じコージーライト製ハニカム基体上
に有する触媒構造体を下流触媒として得た。更に、実施
例1と同様にして、製造例10で得たセリア/ジルコニ
ア/酸化ネオジム複合酸化物(酸化物基準重量比70/
20/10)上にパラジウム1%を担持させてなる触媒
からなる触媒層(コーティング量100g/L)を実施
例1と同じコージーライト製ハニカム基体上に有する触
媒構造体を上流触媒として得た。
Example 7 In the same manner as in Example 1, the γ-alumina obtained in Production Example 1 /
A catalyst layer composed of a catalyst in which 1% of platinum is supported on barium carbonate (weight ratio 80/20) (coating amount 50 g /
A catalyst structure having L) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as a downstream catalyst. Further, in the same manner as in Example 1, the ceria / zirconia / neodymium oxide composite oxide obtained in Production Example 10 (oxide reference weight ratio 70 /
A catalyst structure having a catalyst layer (coating amount 100 g / L) composed of a catalyst in which 1% of palladium was supported on 20/10) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as an upstream catalyst.

【0089】実施例8 実施例1と同様にして、製造例1で得たγ−アルミナ/
炭酸バリウム(重量比80/20)上に白金1%を担持
させた触媒からなる触媒層(コーティング量50g/
L)を実施例1と同じコージーライト製ハニカム基体上
に有する触媒構造体を下流触媒として得た。更に、実施
例1と同様にして、製造例11で得たセリア/ジルコニ
ア/酸化ガドリニウム複合酸化物(酸化物基準重量比7
2/24/4)上にパラジウム0.5%と白金0.25
%とを担持させてなる触媒からなる触媒層(コーティン
グ量100g/L)を実施例1と同じコージーライト製
ハニカム基体上に有する触媒構造体を上流触媒として得
た。
Example 8 In the same manner as in Example 1, the γ-alumina obtained in Production Example 1 /
A catalyst layer composed of a catalyst in which 1% of platinum is supported on barium carbonate (weight ratio 80/20) (coating amount 50 g /
A catalyst structure having L) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as a downstream catalyst. Further, in the same manner as in Example 1, the ceria / zirconia / gadolinium oxide composite oxide obtained in Production Example 11 (oxide reference weight ratio 7
2/24/4) with 0.5% palladium and 0.25 platinum
%, A catalyst layer having a catalyst layer (coating amount: 100 g / L) formed by supporting the same on a cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as an upstream catalyst.

【0090】実施例9 実施例1と同様にして、製造例1で得たγ−アルミナ/
炭酸バリウム(重量比80/20)上に白金1%を担持
させた触媒からなる触媒層(コーティング量50g/
L)を実施例1と同じコージーライト製ハニカム基体上
に有する触媒構造体を下流触媒として得た。更に、実施
例1と同様にして、製造例12で得たセリア/酸化テル
ビウム複合酸化物(酸化物基準重量比70/30)上に
パラジウム1%を担持させてなる触媒からなる触媒層
(コーティング量100g/L)を実施例1と同じコー
ジーライト製ハニカム基体上に有する触媒構造体を上流
触媒として得た。
Example 9 In the same manner as in Example 1, the γ-alumina obtained in Production Example 1 /
A catalyst layer composed of a catalyst in which 1% of platinum is supported on barium carbonate (weight ratio 80/20) (coating amount 50 g /
A catalyst structure having L) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as a downstream catalyst. Further, in the same manner as in Example 1, a catalyst layer (coating comprising a catalyst in which 1% of palladium was supported on the ceria / terbium oxide composite oxide (oxide reference weight ratio 70/30) obtained in Production Example 12 A catalyst structure having an amount of 100 g / L) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as an upstream catalyst.

【0091】実施例10 実施例1と同様にして、製造例1で得たγ−アルミナ/
炭酸バリウム(重量比80/20)上に白金1%を担持
させた触媒からなる触媒層(コーティング量50g/
L)を実施例1と同じコージーライト製ハニカム基体上
に有する触媒構造体を下流触媒として得た。更に、実施
例1と同様にして、製造例13で得たセリア/ジルコニ
ア/酸化サマリウム複合酸化物(酸化物基準重量比72
/24/4)上にパラジウム1%を担持させてなる触媒
からなる触媒層(コーティング量100g/L)を実施
例1と同じコージーライト製ハニカム基体上に有する触
媒構造体を上流触媒として得た。
Example 10 In the same manner as in Example 1, the γ-alumina obtained in Production Example 1 /
A catalyst layer composed of a catalyst in which 1% of platinum is supported on barium carbonate (weight ratio 80/20) (coating amount 50 g /
A catalyst structure having L) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as a downstream catalyst. Further, in the same manner as in Example 1, the ceria / zirconia / samarium oxide composite oxide obtained in Production Example 13 (oxide reference weight ratio 72
/ 24/4) having a catalyst layer (coating amount 100 g / L) made of a catalyst having 1% palladium supported on (24/4) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained as an upstream catalyst. .

【0092】比較例1 実施例1と同様にして、製造例1で得たγ−アルミナ/
炭酸バリウム(重量比80/20)上に白金1%を担持
させた触媒からなる触媒層(コーティング量50g/
L)を実施例1と同じコージーライト製ハニカム基体上
に有する触媒構造体を得た。
Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, γ-alumina obtained in Production Example 1 /
A catalyst layer composed of a catalyst in which 1% of platinum is supported on barium carbonate (weight ratio 80/20) (coating amount 50 g /
A catalyst structure having L) on the same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was obtained.

【0093】比較例2 苛性バリウム水溶液と炭酸ナトリウム水溶液から炭酸バ
リウムを調製し、この炭酸バリウム(BaCO3) とγ
−アルミナ(住友化学工業(株)製KC−501)との
混合物(重量比8/2)上に白金1%を担持させて、触
媒粉体を調製した。γ−アルミナ(住友化学工業(株)
製KC−501)を炭酸カリウム水溶液に投入、混合
し、乾燥させた後、空気中、1100℃で3時間焼成し
て、K2O・12Al23 (比表面積18m2/g)を
調製した。別に、γ−アルミナ(住友化学工業(株)製
KC−501)と上記K2O・12Al23 と混合し
て、γ−アルミナ/K2O・12Al23 重量比9/1
の混合物を調製し、これに白金1%を担持させて、触媒
粉体を得た。
Comparative Example 2 Barium carbonate was prepared from an aqueous caustic barium solution and an aqueous sodium carbonate solution, and the barium carbonate (BaCO 3 ) and γ were prepared.
A catalyst powder was prepared by supporting 1% of platinum on a mixture (weight ratio 8/2) with alumina (KC-501 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). γ-alumina (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
KC-501) was added to an aqueous potassium carbonate solution, mixed and dried, and then calcined in air at 1100 ° C. for 3 hours to prepare K 2 O.12Al 2 O 3 (specific surface area 18 m 2 / g). did. Separately, γ-alumina (KC-501 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and the above K 2 O · 12Al 2 O 3 are mixed to give a γ-alumina / K 2 O · 12Al 2 O 3 weight ratio of 9/1.
1% platinum was supported on the mixture to prepare a catalyst powder.

【0094】上記BaCO3/γ−アルミナ上に白金1
%を担持させた触媒粉体48gと、上記γ−アルミナ/
2O・12Al23 上に白金1%を担持させた触媒粉
体12gとを乾式混合して、実施例1と同様にして、ウ
ォッシュコート用スラリーを調製した。このスラリーを
実施例1と同じコージーライト製ハニカム基体に実施例
1と同様にコーティングして、触媒構造体を得た。
Platinum 1 on the above BaCO 3 / γ-alumina
% Of the catalyst powder loaded with 48% of the above γ-alumina /
A slurry for washcoating was prepared in the same manner as in Example 1 by dry-mixing with 12 g of catalyst powder in which 1% of platinum was supported on K 2 O · 12Al 2 O 3 . The same cordierite honeycomb substrate as in Example 1 was coated with this slurry in the same manner as in Example 1 to obtain a catalyst structure.

【0095】(4)性能試験 上記実施例による上流触媒としての触媒構造体と下流触
媒としての触媒構造体を直列に接続し、これに以下の条
件下に窒素酸化物を含むガスを通じて、窒素酸化物を接
触的に還元分解した。窒素酸化物から窒素への変換率
(除去率)はケミカル・ルミネッセンス法にて求めた。
同様に、上記比較例による触媒構造体を用いて、ガス中
の窒素酸化物を接触的に還元分解した。
(4) Performance test A catalyst structure as an upstream catalyst and a catalyst structure as a downstream catalyst according to the above-mentioned examples were connected in series, and a nitrogen-containing gas was passed under the following conditions to carry out nitrogen oxidation. The product was catalytically reduced and decomposed. The conversion rate (removal rate) of nitrogen oxides to nitrogen was determined by the chemical luminescence method.
Similarly, nitrogen oxides in the gas were catalytically reduced and decomposed using the catalyst structure according to the comparative example.

【0096】試験方法 リッチ条件下のNOx の接触的除去に用いた混合ガスの
組成は次のとおりである。
Test Method The composition of the mixed gas used for the catalytic removal of NOx under rich conditions is as follows.

【0097】 NO : 500ppm SO2 : 20ppm O2 : 0.4% CO : 2% C36(プロピレン): 2000ppm H2 : 2% H2O : 6.0%NO: 500 ppm SO 2 : 20 ppm O 2 : 0.4% CO: 2% C 3 H 6 (propylene): 2000 ppm H 2 : 2% H 2 O: 6.0%

【0098】リーン条件下のNOx の接触的除去に用い
た混合ガスの組成は次のとおりである。
The composition of the mixed gas used for the catalytic removal of NOx under lean conditions is as follows.

【0099】 NO : 500ppm SO2 : 20ppm O2 : 9.0% CO : 0.2% C36(プロピレン): 500ppm H2 : 0% H2O : 6.0%NO: 500 ppm SO 2 : 20 ppm O 2 : 9.0% CO: 0.2% C 3 H 6 (propylene): 500 ppm H 2 : 0% H 2 O: 6.0%

【0100】リッチ/リーン幅を3〜30(秒/秒)か
ら12/120(秒/秒)の範囲として、触媒反応を行
って、それぞれの触媒の性能を調べた。
Catalytic reaction was carried out with the rich / lean width in the range of 3 to 30 (second / second) to 12/120 (second / second), and the performance of each catalyst was examined.

【0101】(i)総括空間速度: 70000hr-1(リーン条件下) 70000hr-1(リッチ条件下) 上流及び下流触媒における空間速度は表1に示す。(I) Overall space velocity: 70000 hr -1 (lean condition) 70000 hr -1 (rich condition) The space velocities of the upstream and downstream catalysts are shown in Table 1.

【0102】(ii)反応温度: 200、250、300、350、400、450及び
500℃ 結果を表1及び表2に示す。表1及び表2から明らかな
ように、本発明によれば、高い除去率にて窒素酸化物を
接触的に除去することができる。これに対して、比較例
によれば、概して、窒素酸化物の除去率が低い。
(Ii) Reaction temperature: 200, 250, 300, 350, 400, 450 and 500 ° C. The results are shown in Tables 1 and 2. As is clear from Table 1 and Table 2, according to the present invention, nitrogen oxides can be catalytically removed at a high removal rate. On the other hand, according to the comparative example, the nitrogen oxide removal rate is generally low.

【0103】[0103]

【表1】 [Table 1]

【0104】[0104]

【表2】 [Table 2]

【0105】更に、実施例2〜10による上流触媒とし
ての触媒構造体と下流触媒としての触媒構造体を用い
て、上記ガス条件、リッチ/リーン幅(秒/秒)を55
/5、反応温度350℃、上流触媒空間速度14000
0hr-1、下流触媒空間速度140000hr-1とし
て、50時間の触媒耐久試験を行った。同様に、比較例
2による触媒構造体を用いて、触媒耐久試験を行った。
結果を表3に示す。表3から明らかなように、本発明に
よれば、用いる触媒は、硫黄酸化物に対しても、従来の
NOx 貯蔵−還元システムに比べて、非常に高い耐性を
有する。
Further, using the catalyst structure as the upstream catalyst and the catalyst structure as the downstream catalyst according to Examples 2 to 10, the gas conditions and the rich / lean width (second / second) were 55.
/ 5, reaction temperature 350 ° C., upstream catalyst space velocity 14000
A catalyst endurance test for 50 hours was performed at 0 hr −1 and a downstream catalyst space velocity of 140000 hr −1 . Similarly, a catalyst durability test was performed using the catalyst structure according to Comparative Example 2.
The results are shown in Table 3. As is apparent from Table 3, according to the present invention, the catalyst used has a very high resistance to sulfur oxide as compared with the conventional NOx storage-reduction system.

【0106】[0106]

【表3】 [Table 3]

【0107】また、実施例2による上流触媒としての触
媒構造体と下流触媒としての触媒構造体を用いて、上記
ガス条件、リッチ/リーン幅(秒/秒)を55/5、反
応温度350℃とし、上流触媒における空間速度と下流
触媒における空間速度とをそれぞれ変化させて、50時
間の触媒耐久試験を行った。結果を表4に示す。表4か
ら明らかなように、本発明によれば、上流触媒媒におけ
る空間速度を小さくすると共に、SOx に対する耐久性
が増しており、特に、上流触媒における空間速度と下流
触媒における空間速度がいずれも、140000hr-1
であるとき、触媒の劣化が実質的にないことが示され
る。
Further, using the catalyst structure as the upstream catalyst and the catalyst structure as the downstream catalyst according to Example 2, the above gas conditions, rich / lean width (sec / sec) was 55/5, and reaction temperature was 350 ° C. Then, the space velocity in the upstream catalyst and the space velocity in the downstream catalyst were changed, and a catalyst durability test for 50 hours was performed. The results are shown in Table 4. As is clear from Table 4, according to the present invention, the space velocity in the upstream catalyst medium is reduced and the durability against SOx is increased. In particular, both the space velocity in the upstream catalyst and the space velocity in the downstream catalyst are , 140,000 hr -1
Is substantially free of catalyst degradation.

【0108】[0108]

【表4】 [Table 4]

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

【図1】本発明による触媒装置を示す要部断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing a catalyst device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン燃焼室 2…排気管 3…排気管の拡管部 4…上流触媒装置 5…下流触媒装置 6及び7…パッキング 1 ... Engine combustion chamber 2 ... Exhaust pipe 3 ... Expansion part of exhaust pipe 4 ... Upstream catalytic device 5 ... Downstream catalytic device 6 and 7 ... Packing

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 3/08 F01N 3/28 301C 3/10 301G 3/28 301 B01D 53/36 102B 102H B01J 23/64 104A Fターム(参考) 3G091 AA12 AA17 AA18 AA28 AB06 BA11 BA14 BA39 CB02 DA01 DA02 DB10 FB10 FB11 FB12 GA06 GA19 GB01W GB01X GB01Y GB02Y GB03Y GB04W GB04Y GB05W GB06W GB07W GB09X GB10W GB10X GB16X GB17X HA08 HA47 4D048 AA06 AB02 AB03 AB07 BA03X BA08X BA10X BA14X BA15X BA18X BA19X BA21X BA28X BA30X BA31X BA33X BA41X BA42X BA45X BB02 CC32 CC46 DA03 DA05 DA20 EA04 4G069 AA03 BA01B BA05A BA05B BA13B BA17 BB02A BB02B BB04A BB06A BB06B BB16A BB16B BC01A BC03A BC03B BC13A BC13B BC22A BC22B BC42A BC42B BC43A BC43B BC44A BC44B BC51A BC51B BC62A BC62B BC71A BC71B BC72A BC72B BC75A BC75B CA02 CA03 CA08 CA10 CA13 EA18 EA19 EC23 ED07 EE09Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F01N 3/08 F01N 3/28 301C 3/10 301G 3/28 301 B01D 53/36 102B 102H B01J 23/64 104A F term (Reference) 3G091 AA12 AA17 AA18 AA28 AB06 BA11 BA14 BA39 CB02 DA01 DA02 DB10 FB10 FB11 FB12 GA06 GA19 GB01W GB01X GB01Y GB02Y GB03Y GB04W GB04Y GB05W GB06W BA07X BA16X BA15XA15 AB08 BA18XA15 AB14 AB10 BA14XB17A08A47A17A14 BA21X BA28X BA30X BA31X BA33X BA41X BA42X BA45X BB02 CC32 CC46 DA03 DA05 DA20 EA04 4G069 AA03 BA01B BA05A BA05B BA13B BA17 BB02A BB02B BB04A BB06A BB06B BB16A BB16B BC01A BC03A BC03B BC13A BC13B BC22A BC22B BC42A BC42B BC43A BC43B BC44A BC44B BC51A BC51B BC62A BC62B BC71A BC71B BC72A BC72B BC75A BC75B CA02 CA03 CA08 CA10 CA13 EA18 EA19 EC23 ED07 EE09

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】周期的なリッチ/リーン条件下に燃料を供
給して燃焼させ、生成する排ガスを触媒に接触させて、
その排ガス中の窒素酸化物を接触的に除去する方法にお
いて、上記排ガスを(A)(a)セリア又は(b)酸化
プラセオジム又は(c)セリウム、ジルコニウム、プラ
セオジム、ネオジム、テルビウム、サマリウム、ガドリ
ニウム及びランタンから選ばれる少なくとも2つの元素
の酸化物の混合物と少なくともそれら2つの元素の複合
酸化物とから選ばれる少なくとも1種からなる第1の触
媒成分と(d)パラジウム、ロジウム、白金及びそれら
の酸化物から選ばれる少なくとも1種からなる第2の触
媒成分とを触媒成分として有する上流触媒に接触させ、
次いで、(B)(a)白金、ロジウム、パラジウム及び
それらの酸化物から選ばれる少なくとも1種の触媒成分
と(b)NOx 吸収/吸着剤と(c)担体とを触媒成分
として有する下流触媒に接触させることを特徴とする排
ガス中の窒素酸化物を接触的に除去する方法。
1. A fuel is supplied and burned under cyclic rich / lean conditions, and exhaust gas produced is brought into contact with a catalyst,
In the method for catalytically removing nitrogen oxides in the exhaust gas, the exhaust gas is (A) (a) ceria or (b) praseodymium oxide or (c) cerium, zirconium, praseodymium, neodymium, terbium, samarium, gadolinium and A first catalyst component comprising at least one selected from a mixture of oxides of at least two elements selected from lanthanum and a composite oxide of at least those two elements, and (d) palladium, rhodium, platinum and oxidation thereof. Contacting an upstream catalyst having as a catalyst component a second catalyst component consisting of at least one selected from
Then, (B) a downstream catalyst having (a) at least one catalyst component selected from platinum, rhodium, palladium and oxides thereof, (b) NOx absorption / adsorbent, and (c) carrier as catalyst components A method for catalytically removing nitrogen oxides in exhaust gas, which comprises contacting.
【請求項2】請求項12に記載の方法において、触媒反
応の周期を5〜150秒の範囲とし、リッチ時間(秒)
/リーン時間(秒)を0.5/5〜10〜150の範囲
とすると共に、上流触媒と下流触媒を含む総括空間速度
を10000〜500000hr-1の範囲とし、上流触
媒における空間速度/下流触媒における空間速度比を1
/5〜5/1の範囲とする方法。
2. The method according to claim 12, wherein the period of the catalytic reaction is in the range of 5 to 150 seconds and the rich time (second).
/ Lean time (second) is in the range of 0.5 / 5 to 10-150, and the overall space velocity including the upstream catalyst and the downstream catalyst is in the range of 10,000 to 500,000 hr -1 , space velocity in the upstream catalyst / downstream catalyst Space velocity ratio at 1
/ 5 to 5/1 in the range.
【請求項3】周期的なリッチ/リーン条件下に燃料を供
給して燃焼させ、生成する排ガスを触媒に接触させて、
その排ガス中の窒素酸化物を接触的に除去する装置にお
いて、(A)(a)セリア又は(b)酸化プラセオジム
又は(c)セリウム、ジルコニウム、プラセオジム、ネ
オジム、テルビウム、サマリウム、ガドリニウム及びラ
ンタンから選ばれる少なくとも2つの元素の酸化物の混
合物と少なくともそれら2つの元素の複合酸化物とから
選ばれる少なくとも1種からなる第1の触媒成分と
(d)パラジウム、ロジウム、白金及びそれらの酸化物
から選ばれる少なくとも1種からなる第2の触媒成分と
を触媒成分として有する上流触媒装置と(B)(a)白
金、ロジウム、パラジウム及びそれらの酸化物から選ば
れる少なくとも1種の触媒成分と(b)NOx 吸収/吸
着剤と(c)担体とを触媒成分として有する下流触媒装
置とからなることを特徴とする排ガス中の窒素酸化物を
接触的に除去する装置。
3. A fuel is supplied and burned under cyclic rich / lean conditions, and exhaust gas produced is brought into contact with a catalyst,
In an apparatus for catalytically removing nitrogen oxides in the exhaust gas, (A) (a) ceria or (b) praseodymium oxide or (c) cerium, zirconium, praseodymium, neodymium, terbium, samarium, gadolinium and lanthanum. A first catalyst component comprising at least one selected from a mixture of oxides of at least two elements and a composite oxide of at least those two elements, and (d) palladium, rhodium, platinum and oxides thereof. (B) (a) at least one catalyst component selected from platinum, rhodium, palladium and oxides thereof, and (b) an upstream catalyst device having as a catalyst component a second catalyst component consisting of at least one It is characterized by comprising a downstream catalyst device having NOx absorbent / adsorbent and (c) carrier as catalyst components. Contact removed to device the nitrogen oxides in the exhaust gas to be.
JP2002123267A 2002-04-24 2002-04-24 Method for catalytically removing nitrogen oxide and apparatus therefor Pending JP2003320222A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002123267A JP2003320222A (en) 2002-04-24 2002-04-24 Method for catalytically removing nitrogen oxide and apparatus therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002123267A JP2003320222A (en) 2002-04-24 2002-04-24 Method for catalytically removing nitrogen oxide and apparatus therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003320222A true JP2003320222A (en) 2003-11-11

Family

ID=29538607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002123267A Pending JP2003320222A (en) 2002-04-24 2002-04-24 Method for catalytically removing nitrogen oxide and apparatus therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003320222A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005144343A (en) * 2003-11-17 2005-06-09 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Catalyst and device for purification of exhaust gas from internal engine
JP2009082880A (en) * 2007-10-02 2009-04-23 Mazda Motor Corp Exhaust gas cleaning catalyst apparatus
JP2015180498A (en) * 2015-05-19 2015-10-15 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフトUmicore AG & Co.KG Architectural diesel oxidation catalyst for enhanced no2 generator
JP2020514035A (en) * 2017-03-06 2020-05-21 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフトUmicore AG & Co.KG Diesel oxidation catalyst containing manganese
CN111530476A (en) * 2020-05-18 2020-08-14 中国科学院兰州化学物理研究所 Honeycomb rare earth-based medium-low temperature denitration catalyst and preparation method thereof
GB2589526A (en) * 2016-10-04 2021-06-02 Johnson Matthey Plc NOx adsorber catalyst

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005144343A (en) * 2003-11-17 2005-06-09 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Catalyst and device for purification of exhaust gas from internal engine
JP2009082880A (en) * 2007-10-02 2009-04-23 Mazda Motor Corp Exhaust gas cleaning catalyst apparatus
JP2015180498A (en) * 2015-05-19 2015-10-15 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフトUmicore AG & Co.KG Architectural diesel oxidation catalyst for enhanced no2 generator
GB2589526A (en) * 2016-10-04 2021-06-02 Johnson Matthey Plc NOx adsorber catalyst
GB2589526B (en) * 2016-10-04 2021-08-18 Johnson Matthey Plc NOx adsorber catalyst
US11117097B2 (en) 2016-10-04 2021-09-14 Johnson Matthey Public Limited Company NOx adsorber catalyst
JP2020514035A (en) * 2017-03-06 2020-05-21 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフトUmicore AG & Co.KG Diesel oxidation catalyst containing manganese
JP7088951B2 (en) 2017-03-06 2022-06-21 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト Diesel oxidation catalyst containing manganese
CN111530476A (en) * 2020-05-18 2020-08-14 中国科学院兰州化学物理研究所 Honeycomb rare earth-based medium-low temperature denitration catalyst and preparation method thereof
CN111530476B (en) * 2020-05-18 2022-04-19 中国科学院兰州化学物理研究所 Honeycomb rare earth-based medium-low temperature denitration catalyst and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4757027B2 (en) Catalyst for catalytic reduction of nitrogen oxides
KR101953402B1 (en) NOx ABSORBER CATALYST
JP4740217B2 (en) Method for catalytic reduction of nitrogen oxides
EP1875954A1 (en) Catalyst for catalytically reducing nitrogen oxide, catalyst structure, and method of catalytically reducing nitrogen oxide
WO2006013998A1 (en) Process for catalytic reduction of nitrogen oxides
JP2006314989A (en) Catalyst for catalytically reducing nitrogen oxide and catalyst structure
JP4901129B2 (en) Nitrogen oxide catalytic reduction catalyst
JP2004508189A (en) Catalysts and methods for catalytic reduction of nitrogen oxides
EP0980707B1 (en) NOx trap catalyst for lean burn engines
JP2004527372A (en) Catalysts and methods for catalytic reduction of nitrogen oxides
WO2003018179A1 (en) Enhanced nox trap having increased durability
EP1424121A1 (en) Method for catalytic reduction of nitrogen oxides and catalyst for use therein
JP2003320222A (en) Method for catalytically removing nitrogen oxide and apparatus therefor
JP2005111436A (en) Method for catalytically eliminating nitrogen oxide and device therefor
JP4290391B2 (en) Method and apparatus for catalytic removal of nitrogen oxides
JP4194805B2 (en) Method for catalytic removal of nitrogen oxides and catalyst therefor
JP2003305342A (en) Method for catalytically removing nitrogen oxides and device used for the same
JP3732124B2 (en) Method for catalytic reduction of nitrogen oxides and catalyst therefor
JP3745988B2 (en) Method for catalytic reduction of nitrogen oxides and catalyst therefor
JP3721112B2 (en) Method for catalytic reduction of nitrogen oxides and catalyst therefor
JP4135698B2 (en) Method for producing sulfur oxide absorbent
JP2004209386A (en) Method and catalyst therefor for reducing nitrogen oxide catalytically
JP2004068717A (en) Method for removing nitrogen oxide in contacting manner and its device
JP2008178880A (en) Method for catalytically removing nitrogen oxide and catalyst therefor
JPH11138005A (en) Exhaust gas purification catalyst and production of the same