JP2011045849A - Nitrogen oxide removal catalyst and nitrogen oxide removal apparatus using the same - Google Patents

Nitrogen oxide removal catalyst and nitrogen oxide removal apparatus using the same Download PDF

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利昭 荒戸
Noriko Yoshida
紀子 吉田
Hidehiro Iizuka
秀宏 飯塚
Toshifumi Mukai
利文 向井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nitrogen oxide removal catalyst with little deterioration by a catalytic poisoning component such as phosphorus and arsenic and excellent in oxidation resistance and heat resistance. <P>SOLUTION: The nitrogen oxide removal catalyst includes a carrier having fine pores and an active component for removing the nitrogen oxide in an exhaust gas and the average diameter of the fine pores is 20 to 100 Å, the volume of the fine pores with a diameter of 20 to 100 Å is 80% or more in the total volumes of all fine pores and the volume of the fine pores with a diameter of 20 to 100 Å is 0.1 to 0.4 cm<SP>3</SP>per gram of the catalyst. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、窒素酸化物除去触媒及びこれを用いた窒素酸化物除去装置に関する。   The present invention relates to a nitrogen oxide removing catalyst and a nitrogen oxide removing apparatus using the same.

発電所、各種工場、自動車等から排出される排ガス中の窒素酸化物(NOx)は、環境悪化の原因物質である。その効果的な除去方法として、アンモニア(NH)を還元剤とした選択的接触還元による排煙脱硝法が火力発電所を中心に用いられている。触媒には、バナジウム(V)、モリブデン(Mo)あるいはタングステン(W)を活性成分にした酸化チタン(TiO)系触媒が使用されている。特に、活性成分の一つとしてバナジウムを含む触媒は、活性が高いだけでなく、排ガス中に含まれる不純物による劣化が小さいこと、比較的低温度から使用できることなどから、現在の脱硝触媒の主流になっている(特許文献1)。 Nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas discharged from power plants, various factories, automobiles, and the like are causative substances for environmental degradation. As an effective removal method, a flue gas denitration method by selective catalytic reduction using ammonia (NH 3 ) as a reducing agent is mainly used in thermal power plants. As the catalyst, a titanium oxide (TiO 2 ) -based catalyst containing vanadium (V), molybdenum (Mo) or tungsten (W) as an active component is used. In particular, a catalyst containing vanadium as one of the active components is not only highly active, but also has a small deterioration due to impurities contained in exhaust gas, and can be used from a relatively low temperature. (Patent Document 1).

近年、米国では、PRB炭と称される亜瀝青炭や瀝青炭など、低品位の石炭を使用するボイラが増加する傾向にある。また、排ガス規制が強化されてきたことから、ボイラへの脱硝装置の設置が増加している。   In recent years, in the United States, boilers using low-grade coal such as subbituminous coal and bituminous coal called PRB coal tend to increase. Moreover, since exhaust gas regulations have been strengthened, the installation of denitration devices in boilers is increasing.

一般に、米国で多く産出される亜瀝青炭の中には、高品位の石炭に比べて、燃焼時の排ガスおよび灰にリンを多く含むものがある。リンは脱硝触媒にとって触媒毒になることから、リンを多く含有する石炭の燃焼排ガス処理においては、高品位の石炭を使用する場合に比べて脱硝触媒の性能低下が大きいという問題があった。しかしながら、これまでにリンによる劣化を防止することを目的とした対策は採られていなかった。   In general, some sub-bituminous coals produced in the United States contain more phosphorus in the exhaust gas and ash during combustion than high-grade coals. Since phosphorus becomes a catalyst poison for the denitration catalyst, in the combustion exhaust gas treatment of coal containing a large amount of phosphorus, there has been a problem that the performance of the denitration catalyst is greatly reduced compared to the case of using high-grade coal. However, no measures have been taken so far to prevent deterioration due to phosphorus.

特許文献2には、焼却炉、熱分解炉、溶融炉等から排出される排ガスを浄化する排ガス処理用触媒であって、酸化チタンからなる担体と、バナジウム、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、これらの金属元素の二種以上の混合物、及びこれら金属元素の二種以上の固溶体の各酸化物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む触媒成分とから構成され、酸強度(H)が−5.6より弱い(H≧−5.6である)触媒であることを特徴とする排ガス処理用触媒が開示されている。加えて、触媒の比表面積が90m/g以上であることも構成要件として開示されている。 Patent Document 2 discloses an exhaust gas treatment catalyst for purifying exhaust gas discharged from an incinerator, a pyrolysis furnace, a melting furnace, etc., comprising a carrier made of titanium oxide, vanadium, tungsten, molybdenum, niobium, tantalum, and the like. And a catalyst component containing at least one selected from the group consisting of oxides of two or more solid solutions of these metal elements, and an acid strength (H 2 O 2 ) of −5 An exhaust gas treatment catalyst characterized by being a catalyst weaker than .6 (H 2 O ≧ −5.6) is disclosed. In addition, the fact that the specific surface area of the catalyst is 90 m 2 / g or more is also disclosed as a constituent requirement.

特許文献3には、窒素酸化物及びリン化合物を含有する排ガスの窒素酸化物を除去する窒素酸化物除去用触媒であって、多孔質の担体と、前記担体の細孔に担持された活性成分とを有し、前記担体の細孔の平均細孔直径は、直径3.4〜14Åの細孔を測定するガス吸着法による計測で8〜9Åであることを特徴とする窒素酸化物除去用触媒が開示されている。   Patent Document 3 discloses a nitrogen oxide removing catalyst for removing nitrogen oxides in exhaust gas containing nitrogen oxides and phosphorus compounds, a porous carrier, and an active component carried on the pores of the carrier. And the average pore diameter of the pores of the carrier is 8 to 9 mm as measured by a gas adsorption method for measuring pores having a diameter of 3.4 to 14 mm. A catalyst is disclosed.

特公昭57−36012号公報Japanese Patent Publication No.57-36012 特開2000−70712号公報JP 2000-70712 A 特開2008−221203号公報JP 2008-221203 A

本発明の目的は、リン、砒素等の触媒毒成分による触媒の劣化が少なく、かつ、耐酸性および耐熱性に優れた窒素酸化物除去触媒を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a catalyst for removing nitrogen oxides which is less deteriorated by catalyst poison components such as phosphorus and arsenic and has excellent acid resistance and heat resistance.

本発明の窒素酸化物除去触媒は、担体が細孔を有し、排ガス中の窒素酸化物を除去する活性成分を含む窒素酸化物除去触媒であって、前記細孔の平均直径が20〜100Åであり、直径20〜100Åの前記細孔の容積が全細孔容積に対して80%以上であり、直径20〜100Åの前記細孔の容積が触媒1g当たり0.1〜0.4cmであることを特徴とする。 The nitrogen oxide removal catalyst of the present invention is a nitrogen oxide removal catalyst having a carrier having pores and containing an active component for removing nitrogen oxide in exhaust gas, wherein the average diameter of the pores is 20 to 100 mm. The volume of the pores having a diameter of 20 to 100 mm is 80% or more based on the total pore volume, and the volume of the pores having a diameter of 20 to 100 mm is 0.1 to 0.4 cm 3 per 1 g of the catalyst. It is characterized by being.

本発明によれば、リン、砒素等の触媒毒成分による触媒の劣化が少なく、かつ、耐酸性および耐熱性に優れた窒素酸化物除去触媒を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a nitrogen oxide removal catalyst that is less deteriorated by catalyst poison components such as phosphorus and arsenic and that has excellent acid resistance and heat resistance.

本発明による実施例の窒素酸化物除去装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the nitrogen oxide removal apparatus of the Example by this invention. 本発明の脱硝システムを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the denitration system of this invention. 窒素酸化物除去触媒の細孔直径が20Å未満である場合の例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example in case the pore diameter of a nitrogen oxide removal catalyst is less than 20cm. 窒素酸化物除去触媒の細孔直径が20〜100Åである場合の例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example in case the pore diameter of a nitrogen oxide removal catalyst is 20-100cm. 窒素酸化物除去触媒の細孔直径が100Åより大きい場合の例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example in case the pore diameter of a nitrogen oxide removal catalyst is larger than 100cm.

本発明は、窒素酸化物除去触媒(単に触媒とも呼ぶ。)、およびその製造方法、並びに窒素酸化物除去装置に関し、特に、リン化合物による劣化を防止することができる窒素酸化物除去触媒および窒素酸化物除去装置に関する。   The present invention relates to a nitrogen oxide removing catalyst (also simply referred to as a catalyst), a method for producing the same, and a nitrogen oxide removing apparatus, and in particular, a nitrogen oxide removing catalyst capable of preventing deterioration due to a phosphorus compound and nitrogen oxidation. The present invention relates to an object removal device.

窒素酸化物除去触媒は、酸化チタンを担体とし、これに活性成分を担持して使用する場合が多いが、排ガス中のリン、砒素等の触媒毒成分に対する耐久性を付与するには、直径20〜3000Åの細孔を測定するガス吸着法で計測した場合、前記触媒が有する細孔の直径が20〜100Åであることが望ましい。このため、前記細孔を有する酸化チタンが有効である。   Nitrogen oxide removal catalysts are often used with titanium oxide as a carrier and an active component supported thereon, but in order to impart durability against catalyst poison components such as phosphorus and arsenic in exhaust gas, the diameter 20 When measured by a gas adsorption method for measuring pores of ˜3000 cm, it is desirable that the diameter of the pores of the catalyst is 20-100 Å. For this reason, the titanium oxide having the pores is effective.

リンによる触媒の劣化を防ぐためには、酸化チタン担体の平均細孔径および全細孔の総容積に対して100Å以下の細孔の占める容積の割合を最適化することが望ましい。さらに、活性成分を担持した後の触媒としての平均細孔径、及び全細孔の総容積に対して100Å以下の細孔の占める容積の割合を最適化し、触媒の全細孔の積算容積を最適化することが望ましい。   In order to prevent catalyst deterioration due to phosphorus, it is desirable to optimize the ratio of the volume occupied by pores of 100 mm or less to the average pore diameter of the titanium oxide support and the total volume of all pores. Furthermore, the average pore diameter as a catalyst after supporting the active component and the ratio of the volume occupied by pores of 100 mm or less to the total volume of all pores are optimized, and the integrated volume of all pores of the catalyst is optimized. It is desirable to make it.

本発明の窒素酸化物除去触媒は、直径20〜3000Åの細孔を測定するガス吸着法で計測した細孔の平均細孔直径が20〜100Åであり、かつ、前記平均細孔直径20〜100Åの細孔の容積が前記ガス吸着法で計測した細孔の全細孔容積に対して80%以上であり、かつ、前記平均細孔直径20〜100Åの細孔容積が触媒1g当たりで0.1〜0.4cmであることを特徴とする。 The nitrogen oxide removal catalyst of the present invention has an average pore diameter of 20 to 100 mm measured by a gas adsorption method for measuring pores having a diameter of 20 to 3000 mm, and the average pore diameter of 20 to 100 mm. The volume of the pores is 80% or more with respect to the total pore volume of the pores measured by the gas adsorption method, and the pore volume having the average pore diameter of 20 to 100 mm is 0.000 per gram of the catalyst. It is characterized by being 1 to 0.4 cm 3 .

また、本発明の窒素酸化物除去触媒は、前記担体が酸化チタンを含み、かつ、前記活性成分がジルコニウム(Zr)、ニオビウム(Nb)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、バナジウム(V)の群から選択される少なくとも1種類の金属を含むことを特徴とする。   In the nitrogen oxide removal catalyst of the present invention, the support contains titanium oxide, and the active component is zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W). And at least one metal selected from the group of vanadium (V).

本発明の窒素酸化物除去触媒は、前記酸化チタンに含まれるチタンのモル数に対する前記活性成分の割合がモル比率で1/4〜1/9であることを特徴とする。   The nitrogen oxide removal catalyst of the present invention is characterized in that the ratio of the active ingredient to the number of moles of titanium contained in the titanium oxide is 1/4 to 1/9 in terms of mole ratio.

本発明の窒素酸化物除去装置は、上記の窒素酸化物除去触媒を用いたことを特徴とする。   The nitrogen oxide removing apparatus of the present invention is characterized by using the above-described nitrogen oxide removing catalyst.

本発明の脱硝システムは、燃焼器と排ガス流路とを含み、上記の窒素酸化物除去装置を備えたことを特徴とする。   The denitration system of the present invention includes a combustor and an exhaust gas flow path, and includes the above-described nitrogen oxide removing device.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

PRB炭燃焼ボイラにおいて、リンは、還元性の強い亜リン酸や有機リン酸として排ガス中にガス状態で存在すると考えられる。排ガス中のリン化合物は、窒素酸化物除去触媒に到達すると触媒成分に吸着される。リン化合物は、還元剤のアンモニアと同じ点に強固に吸着されるため、アンモニアの吸着を阻害し、触媒の脱硝活性が低下すると推定される。   In the PRB charcoal fired boiler, phosphorus is considered to exist in a gaseous state in the exhaust gas as phosphorous acid or organic phosphoric acid having strong reducibility. The phosphorus compound in the exhaust gas is adsorbed by the catalyst component when it reaches the nitrogen oxide removal catalyst. Since the phosphorus compound is strongly adsorbed at the same point as ammonia as the reducing agent, it is estimated that the adsorption of ammonia is inhibited and the denitration activity of the catalyst is lowered.

また、リンに類似する成分として砒素がある。砒素も排ガス中にガス状態で亜ヒ酸等の形態で存在すると考えられている。   Arsenic is another component similar to phosphorus. Arsenic is also considered to be present in the exhaust gas in the form of arsenous acid in a gaseous state.

上記のようなリン及び砒素の挙動を前提とすると、リン化合物や砒素化合物が侵入しにくいメソ細孔を形成し、メソ細孔中に脱硝活性成分元素を担持すれば、脱硝活性が維持できるとともに、リン被毒又は砒素被毒による触媒の劣化を防止することが可能である。   Assuming the behavior of phosphorus and arsenic as described above, the formation of mesopores into which phosphorus compounds and arsenic compounds are unlikely to enter and supporting the denitration active component element in the mesopores can maintain the denitration activity. It is possible to prevent deterioration of the catalyst due to phosphorus poisoning or arsenic poisoning.

具体的には、本発明の触媒は、前記担体がチタン酸化物であることが望ましく、担体上に窒素酸化物除去成分が担持されていることが望ましい。   Specifically, in the catalyst of the present invention, the carrier is preferably titanium oxide, and a nitrogen oxide removing component is preferably supported on the carrier.

さらに、前記担体に窒素酸化物除去成分を担持した前記触媒は20〜3000Åの直径を有する細孔を測定するガス吸着法で計測される細孔の平均細孔直径が20〜100Åであり、直径が20〜100Åの細孔の容積が該ガス吸着法で計測される細孔の全細孔容積に対して80%以上を占めることが望ましい。   Further, the catalyst having a nitrogen oxide removing component supported on the carrier has an average pore diameter of 20 to 100 mm measured by a gas adsorption method for measuring pores having a diameter of 20 to 3000 mm. It is desirable that the volume of the pores of 20 to 100% occupy 80% or more with respect to the total pore volume of the pores measured by the gas adsorption method.

これにより、窒素酸化物除去性能が維持できるとともに、リン被毒による触媒の劣化を防止することが可能である。すなわち、細孔の少なくとも一部は、被毒物質が細孔に吸着しても細孔の内部の活性成分に窒素酸化物が拡散及び吸着可能である。   Thereby, it is possible to maintain the nitrogen oxide removal performance and to prevent the catalyst from being deteriorated due to phosphorus poisoning. That is, at least a part of the pores can diffuse and adsorb nitrogen oxides on the active components inside the pores even if the poisoning substance is adsorbed on the pores.

触媒の細孔径と、リン、砒素などの被毒物質との関係については、以下のように考えられている。   The relationship between the pore diameter of the catalyst and poisoning substances such as phosphorus and arsenic is considered as follows.

図3A〜3Cを用いて説明する。   This will be described with reference to FIGS.

図3Aは、窒素酸化物除去触媒の細孔直径が20Å未満である場合の例を示す模式断面図である。図3Bは、窒素酸化物除去触媒の細孔直径が20〜100Åである場合の例を示す模式断面図である。図3Cは、窒素酸化物除去触媒の細孔直径が100Åより大きい場合の例を示す模式断面図である。   FIG. 3A is a schematic cross-sectional view showing an example where the pore diameter of the nitrogen oxide removal catalyst is less than 20 mm. FIG. 3B is a schematic cross-sectional view showing an example of the case where the pore diameter of the nitrogen oxide removal catalyst is 20 to 100 mm. FIG. 3C is a schematic cross-sectional view showing an example in which the pore diameter of the nitrogen oxide removal catalyst is larger than 100 mm.

図3Aにおいて、窒素酸化物除去触媒の担体101は、直径20Å未満の細孔111の内部に窒素酸化物を除去する活性成分102を有する。被毒物質103が酸化リン(V)(P10)の場合、分子径は約9Åであり、被毒物質103が酸化砒素(V)(As10)の場合、分子径は約8Åである。被毒物質103が細孔111の入口部に吸着し、入口部の全部又は大部分を塞いでしまう。 In FIG. 3A, the support 101 of the nitrogen oxide removing catalyst has an active component 102 that removes nitrogen oxide inside the pores 111 having a diameter of less than 20 mm. When the poisoning substance 103 is phosphorus oxide (V) (P 4 O 10 ), the molecular diameter is about 9 mm, and when the poisoning substance 103 is arsenic oxide (V) (As 4 O 10 ), the molecular diameter is about It is 8cm. The poisoning substance 103 is adsorbed on the inlet portion of the pore 111 and blocks all or most of the inlet portion.

このため、分子径が約4Åの一酸化窒素104(NO)や分子径が約3Åのアンモニア105(NH)が細孔111内部に拡散しにくくなり、活性成分102に吸着しにくくなると考える。 For this reason, it is considered that nitrogen monoxide 104 (NO) having a molecular diameter of about 4 mm and ammonia 105 (NH 3 ) having a molecular diameter of about 3 mm are less likely to diffuse into the pores 111 and are less likely to be adsorbed to the active component 102.

図3Bにおいて、窒素酸化物除去触媒の担体101は、直径20〜100Åの細孔111を有する。この場合、被毒物質103が細孔111の入口部に吸着したとしても、入口部の一部を塞ぐに過ぎず、一酸化窒素104やアンモニア105は細孔111の内部に拡散して活性成分102に吸着することができると考える。   In FIG. 3B, the support | carrier 101 of a nitrogen oxide removal catalyst has the pore 111 of diameter 20-100cm. In this case, even if the poisonous substance 103 is adsorbed to the inlet portion of the pore 111, it only blocks part of the inlet portion, and the nitric oxide 104 and ammonia 105 diffuse into the pore 111 and become active components. It can be adsorbed to 102.

図3Cにおいて、窒素酸化物除去触媒の担体101は、直径100Åより大きい細孔111を有する。この場合、被毒物質103が細孔111の内部まで拡散して活性成分102に吸着しやすくなる。このため、活性成分102が被毒され、一酸化窒素104やアンモニア105が細孔111の内部に拡散しても活性成分102に吸着することができなくなると考える。   In FIG. 3C, the support 101 of the nitrogen oxide removal catalyst has pores 111 that are larger than 100 mm in diameter. In this case, the poisoning substance 103 diffuses to the inside of the pores 111 and is easily adsorbed on the active ingredient 102. For this reason, even if the active ingredient 102 is poisoned and nitrogen monoxide 104 or ammonia 105 diffuses inside the pores 111, it cannot be adsorbed by the active ingredient 102.

以上の説明は、窒素酸化物除去触媒の細孔直径の適切な範囲を厳密に証明するものではないが、後述の実験事実を説明する観点から有力なものである。   The above explanation does not strictly prove an appropriate range of the pore diameter of the nitrogen oxide removal catalyst, but is effective from the viewpoint of explaining the experimental facts described later.

すなわち、細孔直径が20〜100Åの範囲にあるメソ細孔を有することの意味は、次の通りである。   That is, the meaning of having mesopores having a pore diameter in the range of 20 to 100 mm is as follows.

細孔直径が20Åよりも小さい場合、排ガス中のリン化合物が細孔の入口部を閉塞させることにより、細孔の内部に担持された窒素酸化物除去成分(活性成分)が窒素酸化物除去性能を十分に発揮し得ない。   When the pore diameter is smaller than 20 mm, the phosphorus compound in the exhaust gas closes the inlet portion of the pore, so that the nitrogen oxide removing component (active component) supported inside the pore is nitrogen oxide removing performance. Cannot be fully demonstrated.

逆に、細孔直径が100Åより大きい場合、細孔直径よりもリン化合物の分子直径がはるかに小さく、細孔の内部にリン化合物も容易に侵入して窒素酸化物除去成分を被毒するため、窒素酸化物除去性能が十分発揮できない。   Conversely, when the pore diameter is larger than 100 mm, the molecular diameter of the phosphorus compound is much smaller than the pore diameter, and the phosphorus compound easily penetrates into the pores to poison the nitrogen oxide removing component. Nitrogen oxide removal performance cannot be exhibited sufficiently.

次に、本発明の窒素酸化物除去方法について説明する。   Next, the nitrogen oxide removing method of the present invention will be described.

本発明の窒素酸化物除去方法は、還元剤を用いる選択接触還元法と呼ばれるものである。還元剤にアンモニアを用いる場合もある。   The nitrogen oxide removal method of the present invention is called a selective catalytic reduction method using a reducing agent. Ammonia may be used as the reducing agent.

還元剤としてアンモニア以外の化合物、例えば分解してアンモニアを発生する尿素などの物質、あるいは炭化水素、一酸化炭素(CO)などを流通してもよい。   As the reducing agent, a compound other than ammonia, for example, a substance such as urea that decomposes to generate ammonia, a hydrocarbon, carbon monoxide (CO), or the like may be circulated.

本発明の対象とする窒素酸化物には、NO、N、NO、Nなどが含まれ得るが、これら化合物が共存する場合にそれらの反応を全て分離して分析することは困難である。 The nitrogen oxides targeted by the present invention may include NO, N 2 O 3 , NO 2 , N 2 O 4, etc., but when these compounds coexist, all these reactions are separated and analyzed. It is difficult.

アンモニアを還元剤とした場合、200〜450℃程度の温度範囲において、以下の反応が起こり、N及びHOが生成する。 When ammonia is used as the reducing agent, the following reaction occurs in a temperature range of about 200 to 450 ° C., and N 2 and H 2 O are generated.

3NO+4NH→7/2N+6H
4NO+4NH+O→4N+6H
すなわち、数%程度の酸素ガス共存下で、アンモニアを用いて数百ppmのNOを触媒上で還元する方法である。
3NO 2 + 4NH 3 → 7 / 2N 2 + 6H 2 O
4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O
That is, it is a method of reducing hundreds of ppm of NO on a catalyst using ammonia in the presence of about several percent of oxygen gas.

次に、本発明の窒素酸化物浄化装置について説明する。   Next, the nitrogen oxide purification apparatus of the present invention will be described.

図1は、本発明の窒素酸化物除去装置を示す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a nitrogen oxide removing apparatus of the present invention.

本図において、窒素酸化物浄化装置は、NOxを含有する排ガス1が通過する煙道2(排ガス流路)と、煙道2中にアンモニア3を散布するノズル4と、触媒層5が充填された窒素酸化物浄化器6と、窒素酸化物が浄化されて無害になった排ガス7が導かれる煙道8とを備えている。窒素酸化物浄化器6内に、本発明の窒素酸化物除浄化用触媒が充填されている。窒素酸化物浄化触媒の形状は板状である。板状以外に、粒子状又はハニカム状を用いてもよい。   In this figure, the nitrogen oxide purification apparatus is filled with a flue 2 (exhaust gas passage) through which exhaust gas 1 containing NOx passes, a nozzle 4 for spraying ammonia 3 into the flue 2, and a catalyst layer 5. A nitrogen oxide purifier 6 and a flue 8 through which exhaust gas 7 purified by nitrogen oxide and rendered harmless is introduced. The nitrogen oxide purifier 6 is filled with the catalyst for removing and purifying nitrogen oxide of the present invention. The shape of the nitrogen oxide purification catalyst is a plate shape. In addition to the plate shape, a particle shape or a honeycomb shape may be used.

まず、NOxを含有する排ガス1が煙道2に導かれる。煙道2には、アンモニア3を噴霧するノズル4が設置されており、アンモニアを含有する排ガスとなって窒素酸化物除去器6に導かれる。窒素酸化物除去器6には触媒層5が配置され、加熱された触媒層5上でNOxが還元されて無害なN及びHOが生成する。N及びHOは、排ガス7に混合されて煙道8を通過して排出される。 First, the exhaust gas 1 containing NOx is led to the flue 2. A nozzle 4 for spraying ammonia 3 is installed in the flue 2, and the exhaust gas containing ammonia is led to the nitrogen oxide remover 6. A catalyst layer 5 is disposed in the nitrogen oxide remover 6, and NOx is reduced on the heated catalyst layer 5 to generate harmless N 2 and H 2 O. N 2 and H 2 O are mixed with the exhaust gas 7 and discharged through the flue 8.

図2は、本発明の脱硝システムを示す概略構成図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a denitration system of the present invention.

本図において、ボイラ9(燃焼器)の下流側には、脱硝設備10、電気集塵器13、脱硫塔11及び煙突14が配置されている。アンモニアを排ガス中に均一に噴霧できるようにするため、煙道2にはノズル4が設置されている。ノズル4は、アンモニア製造設備15と接続している。   In this figure, the denitration equipment 10, the electrostatic precipitator 13, the desulfurization tower 11, and the chimney 14 are arrange | positioned in the downstream of the boiler 9 (combustor). A nozzle 4 is installed in the flue 2 so that ammonia can be sprayed uniformly into the exhaust gas. The nozzle 4 is connected to the ammonia production facility 15.

ボイラ9からの燃焼排ガスは、煙道2においてノズル4から噴霧されたアンモニアを含みながら、所定温度に加熱された脱硝設備10に導かれる。脱硝設備10は、図1の窒素酸化物除去器6と略同様の構成を備えており、この脱硝設備10において排ガス中のNOxは還元されて無害なN及びHOになる。電気集塵器13は、排ガス中の粉塵を除去するために配置される。石炭焚きボイラの場合には、SOx濃度が高いため、電気集塵器13の後段に、脱硫塔11が設置され、SOxを除去することができるようになっている。 The combustion exhaust gas from the boiler 9 is guided to a denitration facility 10 heated to a predetermined temperature while containing ammonia sprayed from the nozzle 4 in the flue 2. The denitration facility 10 has substantially the same configuration as the nitrogen oxide remover 6 in FIG. 1, and NOx in the exhaust gas is reduced into harmless N 2 and H 2 O in the denitration facility 10. The electric dust collector 13 is arranged to remove dust in the exhaust gas. In the case of a coal fired boiler, since the SOx concentration is high, a desulfurization tower 11 is installed at the rear stage of the electrostatic precipitator 13 so that SOx can be removed.

次に、窒素酸化物除去触媒について説明する。   Next, the nitrogen oxide removal catalyst will be described.

チタンの原料としては、チタニアゾル、硫酸塩、塩化物、シュウ酸塩、ペルオキソクエン酸アンモニウム四水和塩またはチタンテトライソプロポキシドのようなチタンを含む金属アルコキシドなどが使用される。水酸化チタンまたはチタニアを含むゾル液も使用できる。また、市販されている酸化チタン粉末を使用することも可能である。   Titanium sol, sulfate, chloride, oxalate, ammonium peroxocitrate tetrahydrate or metal alkoxide containing titanium such as titanium tetraisopropoxide is used as a raw material of titanium. A sol solution containing titanium hydroxide or titania can also be used. It is also possible to use a commercially available titanium oxide powder.

〔触媒の調製〕
本発明においては、実施例1〜4の4種類の触媒を調製した。
(Preparation of catalyst)
In the present invention, four types of catalysts of Examples 1 to 4 were prepared.

これらの実施例において、担体は酸化チタンとした。チタンの原料は四塩化チタンを使用した。活性成分にはモリブデン及びバナジウムを用いた。   In these examples, the carrier was titanium oxide. Titanium tetrachloride was used as a raw material for titanium. Molybdenum and vanadium were used as active ingredients.

触媒の調製においては、まず、1L(リットル)の純水に高純度四塩化チタン(純度98%以上)を50g秤量した四塩化チタン水溶液を調製した。この水溶液をさらに66g精秤し、純水と混合して全量で3Lの四塩化チタン水溶液を作製した。   In preparing the catalyst, first, an aqueous titanium tetrachloride solution was prepared by weighing 50 g of high-purity titanium tetrachloride (purity 98% or more) in 1 L (liter) of pure water. A further 66 g of this aqueous solution was precisely weighed and mixed with pure water to prepare a total amount of 3 L of titanium tetrachloride aqueous solution.

この四塩化チタン水溶液に15%アンモニア水を毎分2gの速度で添加し、水酸化チタンの沈殿を合成した。沈殿合成の終点はpH7とした。   15% ammonia water was added to this titanium tetrachloride aqueous solution at a rate of 2 g / min to synthesize titanium hydroxide precipitate. The endpoint of precipitation synthesis was pH 7.

沈殿生成溶液を静置して沈殿を十分沈降させた後、ろ過洗浄し、沈殿を回収した。回収した沈殿は、120℃で5時間以上乾燥したのち、乳鉢で十分粉砕し、300℃で2時間加熱し、チタニア担体を作製した。   The precipitate formation solution was allowed to stand to sufficiently settle the precipitate, and then washed by filtration to collect the precipitate. The collected precipitate was dried at 120 ° C. for 5 hours or more, and then sufficiently pulverized in a mortar and heated at 300 ° C. for 2 hours to prepare a titania carrier.

実施例1においては、活性成分のモリブデン及びバナジウムを同時に担持する方法を用いた。   In Example 1, a method of simultaneously supporting molybdenum and vanadium as active ingredients was used.

過酸化水素水溶液にモリブデン酸アンモン試薬及びバナジン酸アンモニウムを同時に溶解し、この溶液をチタニア担体粉末に滴下して含浸した。また、バナジン酸アンモニウムの代わりに、メタバナジン酸アンモン試薬を用いてもよい。モリブデンとバナジウムとの配合比は、モル比でモリブデン:バナジウム=2.5:1.0とした。含浸後は、チタニア担体粉末を乾燥し、500℃で焼成した。   An ammonium molybdate reagent and ammonium vanadate were simultaneously dissolved in an aqueous hydrogen peroxide solution, and this solution was added dropwise to a titania carrier powder and impregnated. Further, instead of ammonium vanadate, an ammonium metavanadate reagent may be used. The mixing ratio of molybdenum and vanadium was molybdenum: vanadium = 2.5: 1.0 in molar ratio. After impregnation, the titania carrier powder was dried and fired at 500 ° C.

実施例2における活性成分の担持法は、モリブデンとバナジウムとを段階的にチタニア担体に含浸する方法である。   The active ingredient loading method in Example 2 is a method in which molybdenum and vanadium are impregnated stepwise into a titania carrier.

過酸化水素水溶液にモリブデン酸アンモン試薬を溶解し、これをチタニア担体粉末に滴下して含浸し、乾燥後、500℃で焼成し、モリブデン担持チタニア粉末を得た。   An ammonium molybdate reagent was dissolved in an aqueous hydrogen peroxide solution, dropped into a titania carrier powder, impregnated, dried, and fired at 500 ° C. to obtain a molybdenum-supporting titania powder.

続いて、過酸化水素水溶液にメタバナジン酸アンモニウム試薬を溶解した溶液をモリブデン担持チタニア担体粉末に滴下して含浸し、乾燥後、500℃で焼成し、本実施例の触媒を得た。モリブデンとバナジウムの配合量は実施例1と同一である。   Subsequently, a solution of an ammonium metavanadate reagent dissolved in an aqueous hydrogen peroxide solution was dropped into the molybdenum-supporting titania carrier powder, impregnated, dried, and calcined at 500 ° C. to obtain a catalyst of this example. The compounding amounts of molybdenum and vanadium are the same as in Example 1.

実施例3における活性成分の担持法は、モリブデンとバナジウムとを同時にチタニア担体に含浸する方法である。   The active ingredient loading method in Example 3 is a method in which a titania carrier is impregnated with molybdenum and vanadium simultaneously.

含浸液は、モノエタノールアミンを純水に溶解したモノエタノールアミン水溶液を使用し、この水溶液に酸化モリブデンと酸化バナジウムを溶解した。酸化モリブデン及び酸化バナジウムの配合量は、モリブデンとバナジウムとのモル比に換算してモリブデン:バナジウム=2.5:1.0とした。含浸後は乾燥し、500℃で焼成した。   As the impregnation liquid, a monoethanolamine aqueous solution in which monoethanolamine was dissolved in pure water was used, and molybdenum oxide and vanadium oxide were dissolved in this aqueous solution. The compounding amounts of molybdenum oxide and vanadium oxide were molybdenum: vanadium = 2.5: 1.0 in terms of the molar ratio of molybdenum to vanadium. After impregnation, it was dried and baked at 500 ° C.

実施例4における活性成分は、モリブデンを担持する方法を用いた。   As an active ingredient in Example 4, a method of supporting molybdenum was used.

過酸化水素水溶液にモリブデン酸アンモン試薬を溶解し、この溶液をチタニア担体粉末に滴下して含浸した。モリブデンとバナジウムとの配合比は、モル比でチタン:モリブデン=9:1とした。含浸後は乾燥し、500℃で焼成した。   An ammonium molybdate reagent was dissolved in an aqueous hydrogen peroxide solution, and this solution was dropped into a titania carrier powder and impregnated. The compounding ratio of molybdenum and vanadium was titanium: molybdenum = 9: 1 in molar ratio. After impregnation, it was dried and baked at 500 ° C.

(比較例1)
比較例1は、担体が実施例1〜4と同一の酸化チタンであり、活性成分にバナジウムを用いたものである。バナジウムの担持法は含浸法である。含浸液は、過酸化水素水溶液にメタバナジン酸アンモニウム試薬を溶解した溶液を使用し、チタニア担体粉末に滴下して含浸し、乾燥後、500℃で焼成して比較例1の触媒を得た。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the carrier is the same titanium oxide as in Examples 1 to 4, and vanadium is used as the active ingredient. The vanadium loading method is an impregnation method. As the impregnating solution, a solution obtained by dissolving an ammonium metavanadate reagent in an aqueous hydrogen peroxide solution was dropped into the titania carrier powder to impregnate, dried, and calcined at 500 ° C. to obtain a catalyst of Comparative Example 1.

(比較例2)
酸化チタン担体の原料は、ミレニアムイノーガニックケミカルズ製の酸化チタン粉末G53.0gを使用した。バナジウム担持量は、チタンとバナジウムとのモル比で95:5である。バナジウムの含浸担持には、バナジウムの原料としてメタバナジン酸アンモニウム試薬を用い、その所定量0.231gを水2.3g及び過酸化水素水1.0gの混合液に溶解した。
(Comparative Example 2)
As a raw material of the titanium oxide carrier, 53.0 g of titanium oxide powder G manufactured by Millennium Inoganic Chemicals was used. The amount of vanadium supported is 95: 5 in terms of a molar ratio of titanium to vanadium. For vanadium impregnation, an ammonium metavanadate reagent was used as a vanadium raw material, and a predetermined amount of 0.231 g was dissolved in a mixed solution of 2.3 g of water and 1.0 g of hydrogen peroxide.

はじめに、バナジン酸アンモニウムを少量ずつ水に添加し、続いて、過酸化水素水を少量添加して含浸用の溶液を調製した。含浸の際には、酸化チタン粉末の表面に満遍なくバナジン酸アンモニウム溶液を滴下し、全量滴下した後に室温で30分放置し、さらに、120℃で1時間乾燥した後に500℃で2時間焼成して、バナジウムを担持した比較例2の触媒を得た。   First, ammonium vanadate was added to water little by little, and then a small amount of hydrogen peroxide was added to prepare a solution for impregnation. During the impregnation, the ammonium vanadate solution is dripped evenly over the surface of the titanium oxide powder, the whole amount is dripped, left to stand at room temperature for 30 minutes, further dried at 120 ° C. for 1 hour and then calcined at 500 ° C. for 2 hours. A catalyst of Comparative Example 2 carrying vanadium was obtained.

(比較例3)
比較例3は、酸化チタン及び酸化バナジウムの2成分系触媒である。酸化チタン担体の原料は、ミレニアムイノーガニックケミカルズ製の酸化チタン粉末G53.0gを使用した。バナジウム担持量は、チタンとバナジウムとのモル比で95:5である。バナジウムの含浸担持には、バナジウムの原料としてメタバナジン酸アンモニウム試薬を用い、その所定量0.231gを水2.3gと過酸化水素水1.0gの混合液に溶解した。
(Comparative Example 3)
Comparative Example 3 is a two-component catalyst of titanium oxide and vanadium oxide. As a raw material of the titanium oxide carrier, 53.0 g of titanium oxide powder G manufactured by Millennium Inoganic Chemicals was used. The amount of vanadium supported is 95: 5 in terms of a molar ratio of titanium to vanadium. For vanadium impregnation, an ammonium metavanadate reagent was used as a vanadium raw material, and a predetermined amount of 0.231 g was dissolved in a mixed solution of 2.3 g of water and 1.0 g of hydrogen peroxide.

はじめに、バナジン酸アンモニウムを少量ずつ水に添加し、続いて、過酸化水素水を少量添加して含浸用の溶液を調製した。含浸の際には、酸化チタン粉末の表面に満遍なくバナジン酸アンモニウム溶液を滴下し、全量滴下した後に室温で30分放置し、さらに、120℃で1時間乾燥した後に600℃で2時間焼成し、バナジウムを担持した比較例3の触媒を得た。   First, ammonium vanadate was added to water little by little, and then a small amount of hydrogen peroxide was added to prepare a solution for impregnation. During the impregnation, the ammonium vanadate solution was dripped evenly over the surface of the titanium oxide powder, and the whole amount was dropped, left at room temperature for 30 minutes, further dried at 120 ° C. for 1 hour, and then fired at 600 ° C. for 2 hours. A catalyst of Comparative Example 3 carrying vanadium was obtained.

〔窒素酸化物除去率測定法〕
窒素酸化物除去性能の測定法は、以下の通りである。
[Nitrogen oxide removal rate measurement method]
The measuring method of nitrogen oxide removal performance is as follows.

調製した触媒粉末は、プレス成形後に粉砕し、これを10〜20mesh(1.7mm〜870μm)に分級して粒状触媒とした。使用前の粒状触媒の窒素酸化物浄化性能について、常圧流通式反応装置を用いて、以下の条件で測定した。   The prepared catalyst powder was pulverized after press molding and classified into 10 to 20 mesh (1.7 mm to 870 μm) to obtain a granular catalyst. About the nitrogen oxide purification | cleaning performance of the granular catalyst before use, it measured on condition of the following using the atmospheric pressure flow type reaction apparatus.

ガス組成は、NO:200ppm、NH:240ppm、CO:12%、O:3%、HO:12%、N:バランスである。 The gas composition is NO: 200 ppm, NH 3 : 240 ppm, CO 2 : 12%, O 2 : 3%, H 2 O: 12%, N 2 : balance.

空間速度(SV)は、120000h−1である。 The space velocity (SV) is 120,000 h −1 .

反応温度は、350℃である。   The reaction temperature is 350 ° C.

初期NOx除去率ηoは、下記式(1)により算出した。   The initial NOx removal rate ηo was calculated by the following formula (1).

ηo(%)=(入口NOx濃度−出口NOx濃度)÷(入口NOx濃度)×100 (1)
初期NOx除去率ηoのときの速度定数koは、下記式(2)の関係がある。
ηo (%) = (inlet NOx concentration−outlet NOx concentration) ÷ (inlet NOx concentration) × 100 (1)
The speed constant ko at the initial NOx removal rate ηo has the relationship of the following formula (2).

ko∝ln{1/(1−ηo/100)} (2)
〔リン被毒処理〕
以下の方法により、実際の排ガス中の被毒物質であるリン化合物を模擬した被毒後の触媒を調製した。
ko∝ln {1 / (1-ηo / 100)} (2)
[Phosphorus poisoning treatment]
A post-poisoning catalyst simulating a phosphorus compound, which is a poisoning substance in actual exhaust gas, was prepared by the following method.

触媒重量に対しP換算で4wt%相当と同量のリンを含むリン酸水溶液を粒状触媒に含浸した。室温で30分放置した後、120℃で乾燥後、350℃で2時間焼成してリン被毒処理後の触媒を得た。 The granular catalyst was impregnated with an aqueous phosphoric acid solution containing phosphorus in an amount equivalent to 4 wt% in terms of P 2 O 5 with respect to the catalyst weight. After leaving at room temperature for 30 minutes, it was dried at 120 ° C. and then calcined at 350 ° C. for 2 hours to obtain a catalyst after phosphorous poisoning treatment.

この処理で調製した被毒後触媒を用いて、リン被毒後NOx除去率ηを測定した。   The post-phosphorus poisoning NOx removal rate η was measured using the post-poisoning catalyst prepared by this treatment.

リン被毒後触媒によるNOx除去率ηは、下記式(3)により算出できる。   The NOx removal rate η by the catalyst after phosphorus poisoning can be calculated by the following equation (3).

η(%)=(入口NOx濃度−出口NOx濃度)÷(入口NOx濃度)×100 (3)
ηと速度定数kとの関係は、下記式(4)の通りである。
η (%) = (inlet NOx concentration−outlet NOx concentration) ÷ (inlet NOx concentration) × 100 (3)
The relationship between η and the speed constant k is as shown in the following formula (4).

k∝ln{1/(1−η/100)} (4)
劣化率k/kを下記式(5)から求めて耐毒性能を判定した。
k∝ln {1 / (1-η / 100)} (4)
The deterioration rate k / k 0 was determined from the following formula (5) to determine the poisoning resistance.

k/k=ln{1/(1−η/100)}/ln{1/(1−ηo/100)} (5)
ここで、劣化率k/kは、kを初期(リン被毒処理前)の触媒の速度定数、kをリン被毒処理後の触媒の速度定数としたときの速度定数比である。
k / k 0 = ln {1 / (1-η / 100)} / ln {1 / (1-ηo / 100)} (5)
Here, the degradation rate k / k 0 is the rate constant ratio when the k 0 as the initial catalytic rate constant, k a catalytic rate constant after the treatment of poisoning by phosphorus in the (phosphorus poisoning pretreatment).

k/k=1の場合は触媒の劣化がなく、k/kの値が小さいほど劣化の程度が大きいことを意味する。 When k / k 0 = 1, there is no deterioration of the catalyst, and the smaller the value of k / k 0 is, the greater the degree of deterioration is.

本発明の実施例1〜4について、BET法による比表面積、全細孔容積、初期NOx除去率ηo、リン被毒後NOx除去率η、及び劣化率k/kを評価した結果を表1に示す。 Table 1 shows the results of evaluating specific surface area, total pore volume, initial NOx removal rate ηo, NOx removal rate η after phosphorus poisoning, and deterioration rate k / k 0 for Examples 1 to 4 of the present invention. Shown in

Figure 2011045849
Figure 2011045849

実施例1〜3は、TiO/MoO/V組成の3成分系である。初期NOx除去率が81〜87%、劣化率が0.7以上であり、本発明のNOx除去性能としては満足できる結果である。 Examples 1 to 3, a TiO 2 / MoO 3 / V 2 O 5 3 -component composition. The initial NOx removal rate is 81 to 87% and the deterioration rate is 0.7 or more, which is a satisfactory result as the NOx removal performance of the present invention.

実施例4は、TiO/MoO組成の2成分系である。初期NOx除去率は72%、劣化率は0.7である。活性成分がMoOの単独の場合、MoOにVを加えた3成分系と比べて初期NOx除去率および劣化率ともに低下する。これがVの有無による効果の違いである。 Example 4 is a two-component system with a TiO 2 / MoO 3 composition. The initial NOx removal rate is 72% and the deterioration rate is 0.7. When the active component is MoO 3 alone, both the initial NOx removal rate and the deterioration rate are reduced as compared with a three-component system in which V 2 O 5 is added to MoO 3 . This is the difference in effect due to the presence or absence of V 2 O 5 .

比較例1の触媒成分は、実施例1〜3と同一の成分、組成である。初期NOx除去率は79%、劣化率0.5であり、本発明の実施例1〜3と比べてリン被毒後の劣化の程度が大きい。比較例2の触媒はTiO/V組成であり、劣化率は0.5にとどまった。 The catalyst component of Comparative Example 1 has the same components and composition as in Examples 1 to 3. The initial NOx removal rate is 79% and the degradation rate is 0.5, and the degree of degradation after phosphorus poisoning is greater than in Examples 1 to 3 of the present invention. The catalyst of Comparative Example 2 had a TiO 2 / V 2 O 5 composition, and the deterioration rate remained at 0.5.

比較例3では劣化率は0.9と高値であった半面、初期NOx除去率が50%にとどまった。   In Comparative Example 3, the deterioration rate was as high as 0.9, but the initial NOx removal rate was only 50%.

表1に示す初期NOx除去率と劣化率の違いを検討した結果を実施例2にて示す。   The result of examining the difference between the initial NOx removal rate and the deterioration rate shown in Table 1 is shown in Example 2.

実施例1〜4および比較例1〜3の各触媒の物性値を表2に示す。表2の値は焼成温度500℃での結果である。   Table 2 shows the physical property values of the catalysts of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3. The values in Table 2 are the results at a firing temperature of 500 ° C.

Figure 2011045849
Figure 2011045849

実施例1〜4においては、細孔径(細孔直径)が20〜3000Åの細孔容積(総細孔容積)が0.1cm/g以上であり、直径20〜3000Åの細孔を測定するガス吸着法で計測した細孔の平均細孔直径が50〜60Åであり、総細孔容積に対する、20〜100Åの細孔容積の割合(細孔容積率)が89〜97%と極めて高い値を示す。 In Examples 1 to 4, the pore volume (total pore volume) having a pore diameter (pore diameter) of 20 to 3000 mm is 0.1 cm 3 / g or more, and pores having a diameter of 20 to 3000 mm are measured. The average pore diameter measured by the gas adsorption method is 50 to 60 mm, and the ratio of the pore volume of 20 to 100 mm (pore volume ratio) with respect to the total pore volume is 89 to 97%, which is an extremely high value. Indicates.

一方、比較例1においては、総細孔容積が0.2cm/g以上と大きな細孔容積を有する触媒であるが、平均細孔径が65Åであり、総細孔容積に対する20〜100Åの細孔容積率が54%であり、本発明によって有効と考えられる物性値の範囲外である。 On the other hand, Comparative Example 1 is a catalyst having a large pore volume with a total pore volume of 0.2 cm 3 / g or more, but has an average pore diameter of 65 mm and a fine pore size of 20 to 100 mm with respect to the total pore volume. The pore volume ratio is 54%, which is outside the range of physical property values that are considered effective by the present invention.

比較例2においては、総細孔容積が0.3cm/g以上であるが、平均細孔径が161Åであり、20〜100Åの細孔容積率が25%であり、これも本発明によって有効と考えられる物性値の範囲外である。 In Comparative Example 2, the total pore volume is 0.3 cm 3 / g or more, but the average pore diameter is 161 mm, and the pore volume ratio of 20 to 100 mm is 25%, which is also effective according to the present invention. It is out of the range of physical property values considered.

また、比較例3においては、総細孔容積が0.1cm/g以下であるため、本発明によって有効と考えられる物性値の範囲外であり、表1に示す初期NOx除去率は目標値に達していない。 Further, in Comparative Example 3, the total pore volume is 0.1 cm 3 / g or less, which is outside the range of physical property values considered effective by the present invention. The initial NOx removal rate shown in Table 1 is the target value. Not reached.

なお、細孔直径20〜100Åの細孔容積が触媒1g当たり0.4cmより大きく、かつ、所望の活性を有する窒素酸化物除去触媒は、作製することが困難であった。 In addition, it was difficult to produce a nitrogen oxide removing catalyst having a pore diameter of 20 to 100 mm and larger than 0.4 cm 3 per gram of catalyst and having a desired activity.

1:排ガス、2:煙道、3:アンモニア、4:ノズル、5:触媒層、6:窒素酸化物浄化器、7:排ガス、8:煙道、9:ボイラ、10:脱硝設備、11:脱硫塔、13:電気集塵器、14:煙突、15:アンモニア製造設備、101:担体、102:活性成分、103:被毒物質、104:一酸化窒素、105:アンモニア、111:細孔。   1: exhaust gas, 2: flue, 3: ammonia, 4: nozzle, 5: catalyst layer, 6: nitrogen oxide purifier, 7: exhaust gas, 8: flue, 9: boiler, 10: denitration equipment, 11: Desulfurization tower, 13: electric dust collector, 14: chimney, 15: ammonia production equipment, 101: carrier, 102: active ingredient, 103: poisonous substance, 104: nitric oxide, 105: ammonia, 111: pores.

Claims (5)

担体が細孔を有し、排ガス中の窒素酸化物を除去する活性成分を含む窒素酸化物除去触媒であって、前記細孔の平均直径が20〜100Åであり、直径20〜100Åの前記細孔の容積が全細孔容積に対して80%以上であり、直径20〜100Åの前記細孔の容積が触媒1g当たり0.1〜0.4cmであることを特徴とする窒素酸化物除去触媒。 A carrier having pores and a catalyst for removing nitrogen oxides containing an active ingredient for removing nitrogen oxides in exhaust gas, wherein the pores have an average diameter of 20 to 100 mm and a diameter of 20 to 100 mm. Nitrogen oxide removal, wherein the pore volume is 80% or more with respect to the total pore volume, and the pore volume having a diameter of 20 to 100 mm is 0.1 to 0.4 cm 3 per gram of catalyst. catalyst. 前記担体が酸化チタンを含み、かつ、前記活性成分がジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、タンタル、タングステン及びバナジウムの群から選択される少なくとも1種類の金属を含むことを特徴とする請求項1記載の窒素酸化物除去触媒。   2. The nitrogen oxidation according to claim 1, wherein the carrier includes titanium oxide, and the active component includes at least one metal selected from the group consisting of zirconium, niobium, molybdenum, tantalum, tungsten, and vanadium. Product removal catalyst. 前記酸化チタンに含まれるチタンのモル数に対する前記活性成分の割合がモル比率で1/4〜1/9であることを特徴とする請求項2記載の窒素酸化物除去触媒。   The nitrogen oxide removal catalyst according to claim 2, wherein the ratio of the active ingredient to the number of moles of titanium contained in the titanium oxide is 1/4 to 1/9 in terms of mole ratio. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の窒素酸化物除去触媒を用いたことを特徴とする窒素酸化物除去装置。   The nitrogen oxide removal apparatus using the nitrogen oxide removal catalyst as described in any one of Claims 1-3. 燃焼器と排ガス流路とを含み、請求項4記載の窒素酸化物除去装置を備えたことを特徴とする脱硝システム。   A denitration system comprising a combustor and an exhaust gas flow path and comprising the nitrogen oxide removing device according to claim 4.
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