JP2008104906A - 一酸化炭素除去用触媒の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記の工程(a)〜(e)からなることを特徴とする一酸化炭素除去用触媒の製造方法。
(a)金属酸化物担体に金属硝酸塩水溶液を吸収させる工程
(b)乾燥する工程
(c)還元ガス雰囲気下で、金属硝酸塩を還元処理する工程
(d)工程(c)で生成するガスから窒素酸化物ガスを除去する工程
(e)工程(d)で精製した還元ガスを工程(c)にリサイクルする工程
前記金属酸化物担体がNiO、CoO、CeO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、BaO、MgOから選ばれる1種以上の酸化物、または複合酸化物である。
【選択図】なし
Description
さらに詳しくは、経済性にも優れたシフト反応用触媒、部分酸化用触媒、メタネーション用触媒等の一酸化炭素除去用触媒の製造方法に関する。
燃料電池には、燃料や電解質の種類あるいは作動温度等によって種々のタイプのものが知られているが、中でも水素を還元剤(活物質)とし、酸素あるいは空気等を酸化剤とする水素−酸素燃料電池(低温作動型の燃料電池)の開発が最も進んでいる。
したがって、こうした白金系電極触媒を用いる燃料電池の燃料としては純粋な水素が好ましいが、実用的な点からは安価で貯蔵性等に優れたあるいは既に公共的な供給システムが完備されている各種の燃料、例えば、メタン、天然ガス(LNG )、プロパン、ブタ
ン等の石油ガス(LPG )、ナフサ、ガソリン、灯油、軽油等の各種の炭化水素系燃料
あるいはメタノール等のアルコール系燃料、あるいは都市ガス、その他の水素製造用燃料等の水蒸気改質等によって得られる水素含有ガスを用いることが一般的になっている。このため、改質設備を組み込んだ燃料電池発電システムの普及が進められている。
しかしながら、このシフト反応のみによる反応では、化学平衡上の制約からCO濃度の低減には限界があり、一般に、CO濃度を1%以下にするのは困難である。
がら、この場合改質ガス中には水素が多量存在しているため、COを酸化しようとすると水素も酸化されてしまい、水素がロスするとともにCOの除去が不充分となることがあっ
た。
特許文献1)、特開平11−86892号公報(特許文献2)には、γ−アルミナ担体にRuを担持した触媒(Ru/γ−アルミナ触媒)と、COを含有する水素ガスを接触させる方法が開示されている。しかし、水素ガスに二酸化炭素(CO2)が含まれている場合
、副反応である二酸化炭素のメタン化反応も起こり、それだけ水素が消費され望ましくない。したがって、主反応であるCOのメタン化反応の活性が高く、選択率の高い(二酸化炭素のメタン化反応の少ない)触媒の開発が望まれている。
このため、反応温度が低くとも、COのメタン化反応、シフト反応、部分酸化反応等において高い活性および選択性を発現しうる触媒の出現が望まれていた。
[1]下記の工程(a)〜(e)からなることを特徴とする一酸化炭素除去用触媒の製造方
法。
(a)金属酸化物担体に金属硝酸塩水溶液を吸収させる工程
(b)乾燥する工程
(c)還元ガス雰囲気下で、金属硝酸塩を還元処理する工程
(d)工程(c)で生成するガスから窒素酸化物ガスを除去する工程
(e)工程(d)で精製した還元ガスを工程(c)にリサイクルする工程
[2]前記金属酸化物担体がNiO、CoO、CeO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、BaO、MgOから選ばれる1種以上の酸化物、または複合酸化物である[1]の一酸化炭素除
去用触媒の製造方法。
[3]前記金属硝酸塩が硝酸ルテニウムを含む[1]または[2]の一酸化炭素除去用触媒の製造
方法。
[4]前記金属硝酸塩がさらにルテニウム以外の金属の硝酸塩を含むことを[1]〜[3]の一酸
化炭素除去用触媒の製造方法。
[5]還元ガスが水素ガスまたは水素ガスを含む不活性ガスである[1]〜[4]の一酸化炭素除
去用触媒の製造方法。
[6]触媒中の金属担持量を0.5〜15重量%の範囲にする[1]〜[5]の一酸化炭素除去用
触媒の製造方法。
[7]前記ルテニウム以外の金属が4B族、6A族、7A族および8族から選ばれる1種以
上の金属である[1]〜[6]の一酸化炭素除去用触媒の製造方法。
[8]前記ルテニウム以外の金属がSn、Mo、W、Re、Pt、Pd、Rh、NiおよびCoから
なる群から選ばれる1種以上の金属である[1]〜[7]の一酸化炭素除去用触媒の製造方法。
本発明に係る一酸化炭素メタネーション用触媒の製造方法は、下記の工程(a)〜(e)からなることを特徴としている。
(a)金属酸化物担体に金属硝酸塩水溶液を吸収させる工程
(b)乾燥する工程
(c)還元ガス雰囲気下で、金属硝酸塩を還元処理する工程
(d)工程(c)で生成するガスから窒素酸化物ガスを除去する工程
(e)工程(d)で精製した還元ガスを工程(c)にリサイクルする工程
工程(a)
[金属酸化物担体]
本発明に用いる金属酸化物担体としてはNiO、CoO、CeO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、BaO、MgOから選ばれる1種以上の酸化物、または複合酸化物が好適に用いられる。複合酸化物としてはZrO2-CoO、ZrO2-NiO、ZrO2-CeO2、ZrO2-CoO-NiO、NiO-CoO、CoO-CeO2、NiO-CoO-Ce
O2、ZrO2-NiO-CoO-CeO2、Al2O3−Co3O4、Al2O3−CeO2−Co
O、Al2O3−NiO、TiO2−CoO、TiO2−NiO、TiO2−SiO2−Co3
O 4 、Al2O3-MgO、Al2O3-BaO、Al2O3-TiO2、Al2O3-TiO2-MgO、SiO2−Al2O3、ゼオライト(結晶性アルミノシリケート等)等が挙げられる。
は部分酸化反応用触媒の担体としてはAl2O3、TiO2、BaO、MgOおよびこれら
を含む複合酸化物が好ましく用いられる。
の範囲にあり、細孔径が5〜50nmの範囲の細孔容積(PVS)が0.4ml/g以下
、さらには0.3ml/g以下の範囲にあることが好ましい。細孔容積(PVL)が小さ
いと、比表面積も小さく、活性が不充分となる。細孔容積(PVL)が大きすぎても、成
形体の機械強度が不充分となり、粉化して差圧が生じ運転が困難となることがあり、さらに、一定容積の反応器に充填できる触媒の重量が低減するため充分なCO除去効率が得られないことがある。
ため、高空間速度(SV)で運転する場合、有効係数の小さいシフト反応、部分酸化反応、メタネーション反応等の一酸化炭素除去反応では活性金属が有効に活性に寄与しないため充分なCO除去効率が得られないことがある。
きる。なお、細孔径が3nm未満の細孔では、本発明で用いるルテニウム塩を殆ど吸収することがなく、このため微細孔中に活性成分であるルテニウム金属が生成することがない。
このような金属酸化物担体の調製方法は、前記細孔径範囲の細孔容積を所定量有していれば特に制限はないが、例えば、先ず、ジルコニウム塩、ニッケル塩、コバルト塩、セリウム塩、アルミニウム塩、チタニウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩、珪酸塩の1種以上の金属塩水溶液を調製する。ニッケル塩としては硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、酢酸ニッケル、炭酸ニッケル等が用いられ、コバルト塩としては硝酸コバルト、硫酸コバルト、塩化コバルト、酢酸コバルト等が用いられる。セリウム塩としては硝酸セリウム、塩化セリウム、硫酸セリウム、等が用いられる。ジルコニウム塩としては硝酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、塩化ジルコニル、硫酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、硝酸ジルコニル、硫酸ジルコニル、炭酸ジルコニウム等が用いられ、アルミニウム塩としては塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム等が用いられ、チタニウム塩としては四塩化チタン、硫酸チタン、ペルオキソチタン酸等が用いられ、バリウム塩としては塩化バリウム、硝酸バリウム等が用いられ、マグネシウム塩として塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム等が用いられ、珪酸塩としては水ガラスなどが挙げられる。
金属塩水溶液の濃度が合計の酸化物として7.5重量%を超えると得られる触媒の比表面積が小さく、充分な活性が得られないことがある。
塩基性化合物としてはNaOH、KOH、Na2CO3等のアルカリ金属水溶液、アンモニア、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等を用いることができる。また、担体の種類によっては、例えばアルミナ、アルミナを含む複合酸化物の場合にはアルミン酸アルカリを用いることもできる。
ついで、ヒドロゲルを濾過し、洗浄する。洗浄方法は副生する塩化ナトリウム等の塩を除去できれば特に制限はなく従来公知の方法を採用することができる。例えば、温水を充分掛ける方法、アンモニア水を掛ける方法、限外濾過膜法等は好適に採用することができる。
ついで行う焼成は、金属酸化物担体の種類によっても異なるが、250〜600℃、さらには350〜550℃で通常、0.1〜12時間焼成する。
工程(a)では、上記した金属酸化物担体に活性成分用金属硝酸塩水溶液を吸収させる。
金属硝酸塩としてはRu、Ni、Co、Pt、Pd、Rh等の硝酸塩が好ましい。塩酸塩、硫酸塩等は分解が高温で起きたり、塩素、硫酸根が担体に残存して活性、選択性が不充分となることがある。
としては4B族、6A族、7A族および8族(Ruを除く)から選ばれる1種以上の金属
の塩が好ましい。なかでも、Sn、Mo、W、Re、Pt、Pd、Rh、NiおよびCoから選ばれる1種以上の金属が好適に用いられる。具体的には、塩化錫、酢酸錫、硫酸錫、シュウ酸錫、塩化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、タングステン酸アンモニウム、塩化レニウム、過レニウム酸アンモニウム、塩化白金酸、ジクロロテトラアミン白金、硝酸パラジウム、塩化パラジウム、硝酸ロジウム、塩化ロジウム、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硝酸コバルト、塩化コバルト、硫酸コバルト等が挙げられる。なかでも硝酸錫、硝酸モリブデン、硝酸レニウム、硝酸パラジウム、硝酸ロジウム、硝酸ニッケル、硝酸コバルト等の硝酸塩は、前記硝酸ルテニウムと同様の理由で好適に用いることができる。
れる。Mo、Wの場合、H2の解離吸着による活性水素が生成して水素化を促進すること
により活性を向上させていることが考えられる。Reの場合、Ruへの炭素種の吸着および脱離を促進することにより活性を向上させていることが考えられる。Pt、Pd、RhおよびNi、Coの場合、COおよびH2を解離吸着することにより活性を向上させてい
ることが考えられる。
、COの解離吸着が調和を持って促進され、反応温度が低くても高い活性を有し、副反応を抑制することができるために高い選択性を有する触媒が得られる。
工程(b)
ついで、乾燥するが、乾燥条件は特に制限はなく、通常60〜200℃、さらに好ましくは80〜180℃で乾燥する。乾燥温度が低い場合は、水分の除去が不充分で、活性が不充分となることがある。乾燥温度が高いと、活性成分用金属塩が分解して粒子径の大きな酸化物粒子となることがあり、金属成分の種類によっては工程(c)での還元が困難であったり、還元できたとしても活性金属粒子が大きくなりすぎて、活性が不充分となることがある。
工程(c)
ついで、還元ガス雰囲気下、100〜600℃、好ましくは120〜500℃で還元する。
前記モル比(MRG)/(MM)が25未満の場合は、活性金属塩の還元が不充分となり充分な活性が得られないことがある。
還元する際の温度が低い場合は、活性金属の還元が不充分となり、充分な活性が得られないことがある。
体の焼結が起こり、得られる触媒の比表面積が小さく、活性が不充分となることがある。
還元する際の時間は温度によっても異なるが、通常0.5〜12時間である。
工程(d)
工程(c)で生成するガスから窒素酸化物ガスを除去する。
環境汚染および経済性等が問題となり、本発明では工程(c)で生成するガスから窒素酸化物ガスを除去する。
この場合の触媒としては、還元工程で生成するNOxガスを低減できれば特に制限はないが、NiO、CoO、CeO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2、BaO、MgO、ゼオライト、活性炭等から選ばれる1種以上の酸化物、または複合酸化物を担体とし、これらにCu、Ru,Pt、Pd、Rh、Ni、Co、Fe、W等などを担持した触媒が好適に用いられる。
さらに、必要に応じてH2Oを除去することもできる。H2Oを除去すると、金属酸化物担体へのH2Oの吸着による活性低下を抑制することができる。
H2Oを除去する方法としては、従来公知の方法を採用することができるが、例えば深冷
分離法、シリカゲル、ゼオライト等の吸着剤を用いた吸着分離法等が好適に採用される。工程(e)
工程(d)で精製したガスを工程(c)にリサイクルする。
ることが好ましく、精製ガスを用いる以外は工程(c)と同様である。
が起こり、選択性が低下し、結果としてCOの除去効果が不充分となる。
れ、反応温度が低くても高い活性を有し、副反応を抑制することができるために高い選択性を有する触媒が得られる。
[実施例1]
窒素酸化物除去用触媒(1)の調製
ゼオライト(触媒化成工業(株)製:NaY、SiO2/Al2O3=5.2)1200g
を純水12000gに添加し固形分濃度10重量%のゼオライト懸濁液とした。このゼオライト懸濁液を撹拌しながら95℃に昇温した。濃度5重量%の塩化レアアース(関東化学(株)製)1876.6g添加し、95℃、2時間撹拌してイオン交換した。イオン交換終了後、充分な純水で洗浄し、120℃で10時間乾燥した後、550℃で2時間焼成した。このイオン交換操作を5回繰り返し、レアアース交換率92重量%のRE-Yゼオラ
イトを担体として得た。
別途、純水500gに、RE−Yゼオライト500gに対し銅として0.5重量%ととなる塩化2アンモニウム銅(関東化学薬品工業(株)製:(Cu(NH4)2Cl4・2H2O)、濃度22.9重量%)10.9gとパラジウムとして2.0重量%となるジクロロテトラアンミンパラジウム溶液(小島化学薬品(株)製:濃度8.9重量%)112.3gを添加して混合溶液とした。
るようにベーマイトアルミナゲル(触媒化成工業(株)製:Al2O3濃度35.5重量%)
105.6gを混合し、ニーダーで捏和後、二軸押し出し成型機を用い1/16インチφのヌードル状に押し出し成型を行った。これらを120℃、10時間、400℃、2時間焼成を行った。その後400℃にて1.5時間水素気流中にて還元処理を行い、窒素酸化物除去用触媒(1)を調製した。活性成分、担体成分の含有量、バインダー量を表1に示し
た。
一酸化炭素除去用触媒(1)の調製
硝酸ジルコニル溶液(ZrO2濃度:25.0%)1680.0g、硝酸セリウム・6
水和物502.0gおよび硝酸ニッケル・6水和物467.1gを水28000.0gに溶解させ、混合水溶液(1)を得た。
0℃にて8時間乾燥し、ついで錠剤成型器に充填して、50Kg/cm2で加圧成型し、ついで粉砕し、粒度を20〜42メッシュに調整した。この粉体の一部について担体の細孔径分布を水銀圧入法で測定し、細孔径3〜1000nmの細孔容積、細孔径5〜50nmの細孔容積を表1に示した。
レス製固定床反応管(A)に充填を行い、これに、一酸化炭素除去用触媒(1)用に粒度調
整した粉体4.2mlを充填した内径12mmのステンレス製反応管(B)を接続した。ついで、反応管(A)の入り口から100%水素(還元ガス)を180cc/minの流速で供給しながら、反応管(A)の温度を150℃に、反応管(B)を400℃に昇温し、反応管(B)の出口からのガスを−20℃に調製したコールドトラップを通して水を除去しながら、反応管(A)の入り口にリサイクルし、1.5時間還元処理を行い、一酸化炭素除去用触媒(1)を調製した。還元終了直前に反応管(A)の出口ガスをケミルミ型分
析計(測定値上限1000ppm)で分析し、NOx濃度を表1に示した。また、各担体
成分の含有量、活性金属成分の含有量および比表面積、細孔容積を測定し、結果を表1に示した。なお、活性金属成分の含有量は担体成分の合計酸化物100重量%に対する重量%として示した。
一酸化炭素除去活性試験
上記還元処理を終えた後、反応管(B)の温度を140℃に降温し、入り口から反応用混合ガス(一酸化炭素0.6Vol%、二酸化炭素20.0Vol%、メタン2.0Vol%、水素51.37Vol%、水蒸気33.3Vol%)をSV=2,500h-1となるように流通させ、約1時間後の定常状態での生成ガスをガスクロマトグラフィーおよび赤外分光型ガス濃度計で分析し、反応管出口CO濃度およびCH4濃度を測定した結果を表1に
示した。
[参考例1]
一酸化炭素除去活性試験
実施例1と同様にして、一酸化炭素除去用触媒(1)用に粒度調整した粉体4.2mlを
内径12mmのステンレス製反応管(B)に充填し、触媒層温度400℃で100%水素を180cc/minの流速で供給しながら、1.5時間還元処理を行い、一酸化炭素除去用触媒(1’)を調製した。ついで、触媒層温度を140℃の反応温度にした後、反応用
混合ガス(一酸化炭素0.6Vol%、二酸化炭素20.0Vol%、メタン2.0Vol%、水素51.37Vol%、水蒸気33.3Vol%)をSV=2,500h-1となるように流通させ、約1時間後の定常状態での生成ガスをガスクロマトグラフィーおよび赤外分光型ガス濃度計で分析し、反応管出口CO濃度およびCH4濃度を測定した結果を表1に
示した。
[実施例2]
一酸化炭素除去用触媒(2)の調製
実施例1において、硝酸ルテニウムおよび硝酸パラジウムを金属重量比でRu:Pd=1:0.3となり、金属濃度が10重量%となるように溶解し、含浸溶液(2)を調製し、含浸溶液(2)84.0gを吸収させた以外は同様にして一酸化炭素除去用触媒(2)を
調製した。触媒の組成は表1に示した。
活性試験
実施例1と同様にして活性試験を行い、CO濃度およびCH4濃度を表1に示した。
[実施例3]
一酸化炭素除去用触媒(3)の調製
実施例1において、塩化ルテニウムおよび塩化パラジウムを金属重量比でRu:Pd=1:1.2となり、金属濃度が10重量%となるように溶解し、含浸溶液(3)を調製し、含浸溶液(3)84.0gを吸収させた以外は同様にして一酸化炭素除去用触媒(3)を
調製した。触媒の組成は表1に示した。
活性試験
実施例1と同様にして活性試験を行い、CO濃度およびCH4濃度を表1に示した。
[実施例4]
一酸化炭素除去用触媒(4)の調製
硝酸アルミニウム・9水和物1544.7g、硝酸セリウム・6水和物502.0g、および硝酸コバルト・6水和物108.9gを水28000gに溶解させ、混合水溶液(4)を得た。
熟成したヒドロゲルを濾過し、充分な温水を掛けて洗浄し、ニーダー機で捏和後,二軸押し出し成型機を用い1/16インチφのヌードル状に押し出し成型を行った。120℃で1昼夜乾燥し、ついで、550℃で1時間、大気中にて焼成を行い、複合酸化物粉体(
4)を得た。
置した後、120℃にて8時間乾燥させた後、錠剤成型器に充填し、50Kg/cm2で加圧成型し、ついで粉砕し、粒度を20〜42メッシュに調整した。
一酸化炭素除去活性試験
ついで、実施例1と同様にして、一酸化炭素除去用触媒(4)用に粒度調整した粉体4.
2mlを内径12mmのステンレス製反応管(B)に充填し、触媒層温度400℃で100%水素を180cc/minの流速で供給しながら、1.5時間還元処理を行い、一酸化炭素除去用触媒(4)を調製した。ついで、触媒層温度を140℃の反応温度にした後、
反応用混合ガス(一酸化炭素0.6Vol%、二酸化炭素20.0Vol%、メタン2.0Vol%、水素51.37Vol%、水蒸気33.3Vol%)をSV=2,500h-1となるように流通させ、約1時間後の定常状態での生成ガスをガスクロマトグラフィーおよび赤外分光型ガス濃度計で分析し、反応管出口CO濃度およびCH4濃度を測定した結果を
表1に示した。
[実施例5]
一酸化炭素除去用触媒(5)の調製
純水1000gを撹拌しながら、ゼオライト(濃度92重量%、触媒化成工業(株)製:ZSM−5)108.7gを投入し、これにpH2.8になるように1%硝酸を少量ずつゆっくり添加した。この懸濁液を95℃に昇温した。その後金属Ru換算で濃度5.0重量%となるように硝酸ルテニウム(小島化学(株)製:濃度5.0重量%)100gと
金属Pd換算で濃度1.0重量%となるように硝酸パラジウム(関東化学薬品(株)製:濃度46.2重量%)2.2gを混合し、ZSM−5懸濁液にペリスターポンプ(アトー株式会社製)で1時間かけて添加した。この溶液を95℃で3時間熟成した後、50℃まで冷却後、濾過を行い純水で固形分に対し100倍の掛け水で洗浄を行った。得られたRu担時ゼオライトを120℃で16時間乾燥後、450℃で2時間焼成を行ってRu−Pd担時ゼオライト粉末(5)とした。ついで、Ru−Pd担時ゼオライト粉末(5)を、錠剤成型器に充填し、50Kg/cm2で加圧成型し、ついで粉砕し、粒度を20〜42メッシュに調整した。
一酸化炭素除去活性試験
ついで、実施例1と同様にして、一酸化炭素除去用触媒(5)用に粒度調整した粉体4.
2mlを内径12mmのステンレス製反応管(B)に充填し、触媒層温度500℃で100%水素を180cc/minの流速で供給しながら、2時間還元処理を行い、一酸化炭素除去用触媒(5)を調製した。
は、別途、全く同様にして調製した一酸化炭素除去用触媒(5)について測定し、結果を表
1に示した。
[実施例6]
窒素酸化物除去用触媒(2)の調製
ベーマイトアルミナゲル(触媒化成工業(株)製:濃度35.5重量%)4.5Kgをニーダーで捏和後,二軸押し出し成型機を用い1/16インチφのヌードル状に押し出し成型を行った。これらを120℃、10時間、550℃、2時間焼成を行いアルミナ担体とした。このアルミナ担体は吸水率0.72g/mlであった。
ンダー量の結果を表1に示した。
一酸化炭素除去活性試験
実施例1において、窒素酸化物除去用触媒(2)を用いた以外は同様にして評価し、結果
を表1に示した。
[比較例1]
一酸化炭素除去用触媒(R1)の調製
実施例1おいて、窒素酸化物除去用触媒(1)を充填しなかった以外は同様にして一酸化
炭素除去用触媒(R1)を調製した。なお、触媒の組成は、別途、全く同様にして調製した一酸化炭素除去用触媒(R1)について測定し、結果を表1に示した。
一酸化炭素除去活性試験
一酸化炭素除去用触媒(R1)を用いた以外は実施例1と同様にして評価し、結果を表1に示した。
[比較例2]
一酸化炭素除去用触媒(R2)の調製
実施例1と同様にして複合金属酸化物粉体(1)を得た。ついで錠剤成型器に充填して5
0Kg/cm2で加圧成型し、ついで粉砕し、粒度を20〜42メッシュに調整した。この粉体の一部について担体の細孔径分布を水銀圧入法で測定し、細孔径3〜1000nmの細孔容積、細孔径5〜50nmの細孔容積を表1に示した。
化炭素除去用触媒(R2)を調製した。なお、触媒の組成は、別途、全く同様にして調製した一酸化炭素除去用触媒(R2)について測定し、結果を表1に示した。
一酸化炭素除去活性試験
一酸化炭素除去用触媒(R2)を用いた以外は実施例1と同様にして評価し、結果を表1に示した。
[参考例2]
一酸化炭素除去用触媒(R3)の調製
実施例1と同様にして複合金属酸化物粉体(1)を得た。ついで、塩化ルテニウムおよび
塩化パラジウムを金属重量比でRu:Pd=1:0.7となり、合計金属濃度が10重量%となるように溶解し、含浸溶液(5)を調製した。含浸溶液(5)88.2gを複合金属酸化物担体(1)300gに吸収させ、1時間静置した後、120℃にて24時間乾燥し
、0.2重量%アンモニア水3Lで洗浄した。再び、120℃にて8時間乾燥し、ついで錠剤成型器に充填して50Kg/cm2で加圧成型し、ついで粉砕し、粒度を20〜42メッシュに調整した。この粉体の一部について担体の細孔径分布を水銀圧入法で測定し、細孔径3〜1000nmの細孔容積、細孔径5〜50nmの細孔容積を表1に示した。
一酸化炭素除去活性試験
上記に続いて、触媒層温度を140℃の反応温度にした後、反応用混合ガス(一酸化炭素0.6Vol%、二酸化炭素20.0Vol%、メタン2.0Vol%、水素51.37
Vol%、水蒸気33.3Vol%)をSV=2,500h-1となるように流通させ、約1
時間後の定常状態での生成ガスをガスクロマトグラフィーおよび赤外分光型ガス濃度計で分析し、反応管出口CO濃度およびCH4濃度を測定した結果を表1に示した。
Claims (8)
- 下記の工程(a)〜(e)からなることを特徴とする一酸化炭素除去用触媒の製造方法。
(a)金属酸化物担体に金属硝酸塩水溶液を吸収させる工程
(b)乾燥する工程
(c)還元ガス雰囲気下で、金属硝酸塩を還元処理する工程
(d)工程(c)で生成するガスから窒素酸化物ガスを除去する工程
(e)工程(d)で精製した還元ガスを工程(c)にリサイクルする工程 - 前記金属酸化物担体がNiO、CoO、CeO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、Ti
O2、BaO、MgOから選ばれる1種以上の酸化物、または複合酸化物であることを特
徴とする請求項1に記載の一酸化炭素除去用触媒の製造方法。 - 前記金属硝酸塩が硝酸ルテニウムを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の一酸化炭素除去用触媒の製造方法。
- 前記金属硝酸塩がさらにルテニウム以外の金属の硝酸塩を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の一酸化炭素除去用触媒の製造方法。
- 還元ガスが水素ガスまたは水素ガスと不活性ガスとの混合ガスであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の一酸化炭素除去用触媒の製造方法。
- 触媒中の金属担持量を0.5〜15重量%の範囲にすることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の一酸化炭素除去用触媒の製造方法。
- 前記ルテニウム以外の金属が4B族、6A族、7A族および8族から選ばれる1種以上の金属であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の一酸化炭素除去用触媒の製造方法。
- 前記ルテニウム以外の金属がSn、Mo、W、Re、Pt、Pd、Rh、NiおよびCoからなる群から選ばれる1種以上の金属であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の一酸化炭素除去用触媒の製造方法。
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