JP2017500196A - 硝石と水銀の共同コントロール用触媒とその製法 - Google Patents

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Abstract

本開示は硝石と水銀の共同コントロール用触媒とその製法を公表する。述べる触媒は以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体:TiO272-98.6%、活性成分:V2O50.1-5%、WO3l-10%、Cr2O30.1-5%と Nb2O50.1-5%、助触媒0.1-3%。本開示は排気ガスの酸窒化物の還元に使われると当時に、零価水銀を二価水銀に酸化しコントロールする。高い脱硝性能を持つとともに、高い水銀酸化性能もあるので、目下の商用SCR触媒に対して、触媒の水銀酸化率を大幅に上げられる。我が国の石炭火力発電所における脱水銀要求を満足し、SO2/SO3転化率が低く、且つ、良い中毒対抗力があるため、コストが低く、性能が高い新型触媒である。

Description

本発明は触媒の生産技術領域、特に硝石と水銀の共同コントロール用触媒とその製法に関わる。
水銀は有毒重金属として、人体に入ってから神経システム、脳組織と肝組織を損傷する。生物の体内に積み重ね、食物連鎖で伝達され、全世界範囲で遷移されるため、非常に大きな危害がある。大気に排出される水銀の三分の一は燃焼石炭または石炭と廃棄物との混焼から来る。我が国は燃焼石炭の大国で、大変な環境保護ストレスが与えられている。
現在の発電所では、殆どSCR脱硝装置と湿式脱硫システムが設置されていることを考慮した上で、SCR触媒を利用して零価水銀を二価水銀に酸化し、脱硫システムで除出したら、単独な脱水銀設備を増設する必要がないので、発電所にとって汚染物を控えるコストを低減できるため、高い応用将来性がある。しかし、我が国の石炭発電所は低塩素炭を主にし、排気ガスのHCl濃度が低く、現在、商用SCR触媒の水銀酸化効率が低く、特に低塩素の条件で、水銀を控える能力が制限される。
CN102764655Aの中国特許には新型脱水銀触媒を公表している。それはTOx(TはCu、Fe、V)及びROy(RはLa、Ce)共同でTiO2柱モンモリロン石を添加して作られた。本触媒は脱水銀効率が高く、ある程度の毒対抗力があるが、脱硝能力を持たない。且つ、その製法が複雑で、工業応用に適用されない。
中国特許出願公開第102764655号明細書
本発明は現有商用SCR触媒の低い零価水銀酸化率、狭い温度窓口、弱い中毒対抗力などの問題点の解決を目的とし、硝石と水銀の共同コントロール用触媒を提供し、排気ガスの酸窒化物の還元に使われると当時に、零価水銀を二価水銀に酸化しコントロールする。高い脱硝性能を持つとともに、高い水銀酸化性能もあるので、目下の商用SCR触媒に対して、触媒の水銀酸化率を大幅に上げられる。我が国の石炭火力発電所における脱水銀要求を満足し、SO2/SO3転化率が低く、且つ、良い中毒対抗力があるため、コストも低く、性能が高い新型触媒である。
本発明は上記触媒の製法を提供する。この製法は簡単で、工業化生産に適用される。
その技術問題を解決するために使われる技術方案は、硝石と水銀の共同コントロール用触媒は以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体:TiO272-98.6%、活性成分:V2O50.1-5%、WO3l-10%、Cr2O30.1-5%と Nb2O50.1-5%、助触媒:0.1-3%。
優先として、述べる助触媒はCuO、Fe2O3、MoO3からの一つとする。
優先として、述べるTiO2はナノメートル級アナターゼ型TiO2、その粒径は30nm以下で、優先粒径は20nm以下とする。
硝石と水銀の共同コントロール用触媒の製法は下記の手順を含む:
1) TiO2を乾燥してから担体とする;
2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを50℃-70℃で撹拌してからシュウ酸又は酒石酸溶液に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
硝酸クロムを10-50℃で撹拌して脱イオン水又は酒石酸に溶けて溶液Bを得る;
ペンタキスを50-70℃で撹拌して脱イオン水又は酒石酸に溶けて溶液Cを得る;
3)硝酸銅を10-50℃で撹拌して脱イオン水又は酒石酸に溶けて溶液Dを得る;
或いは硝酸鉄を10-50℃で撹拌して脱イオン水又は酒石酸に溶けて溶液Eを得る;
或いはモリブデン酸アンモニウムを10-50℃で撹拌して脱イオン水又は酒石酸に溶けて溶液Fを得る;
4)溶液A、BとCを溶液D、E、Fの中の一種と混合して浸水溶液を得る。手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波振動した後、水浴で10-60min蒸しながら撹拌する。その後、乾燥箱で乾燥させて400℃-550℃で3-5hか焼後、硝石と水銀の共同コントロール用触媒を得る。
本発明は優先として、シュウ酸濃度は1-10wt%とし、酒石酸濃度は1-20wt%とする。
優先として、手順1)の乾燥条件は105℃-120℃で乾燥12h-24hとする。
優先として、手順4)の超音波振動時間は10-60minとする。
優先として、手順4)の水浴温度は70-90℃とする。
優先として、手順4)の乾燥箱の乾燥条件は105-120℃で乾燥12-24hとする。
発明者の研究で、Cr2O3とNb2O5共同作用で水銀の酸化を大幅に促進し、脱硝活性も向上させることを発見した。且つ、SO2/SO3転化率への影響が少ない、CuO、FeO或いはMoO3の添加は触媒の安定性、毒対抗性を向上し、触媒の反応温度窓口を広められる。
発明者は長期に渡って排気ガスの脱硝脱水銀及び多種汚染物の共同コントロールの業務に従事している上で、硝石と水銀の共同コントロール用触媒を開発したため、触媒の脱硝脱水銀性能を向上すると同時に高い水銀酸化性能を高める。目下の商用SCR触媒と比べて、触媒の水銀酸化率を大幅に上げ、我が国の石炭火力発電所における脱水銀要求を満足し、SO2/SO3転化率が低く、且つ、良い中毒対抗力があるため、コストも低く、性能が高い新型触媒である。
1)触媒の脱硝性能と水銀酸化性能を促進し、汚染物のコントロールコストを低減できる。2) 低塩素の条件での零価水銀酸化率が高い。3)触媒の中毒対抗性能が良く、過酷な運行環境への適応性が強い。4)製法が簡単で、コストが低いなど。幅広く石炭火力発電所の排気ガスの脱硝脱水銀に適用される。
次は実施例で、本発明の技術案を更に詳しく説明する。
本発明は、特に指定がなければ、採用される原料と設備は全て市場または本領域で購入できる。次に述べる実施例は特に説明がなければ、全部本領域の汎用方法とする。
<実施例1>
1)TiO2 (ナノメートル級アナターゼ型TiO2、市販、粒径30nm以下)を105℃で乾燥12h、担体とする;
2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを50℃で撹拌してシュウ酸に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
硝酸クロムを10℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Bを得る;
ペンタキスを50℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Cを得る;
3) 硝酸銅を10℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Dを得る;
4)溶液A、BとCを溶液Dと混合して浸水溶液を得る。手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波洗浄機で10min超音波振動した後、70℃水浴で10min蒸しながら撹拌する。その後、乾燥箱で105℃で12h乾燥させて400℃で5hか焼後、V2O5、WO3、Cr2O3、Nb2O5とCuOを担体している脱硝共同コントロール水銀酸化触媒を得る。それは以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体TiO2 98.6%、活性成分V2O50.1%、活性成分WO31%、活性成分Cr2O30.1%、活性成分Nb2O5 0.1%、助触媒CuO 0.1%。制作された触媒を粉砕して篩で選別して粒径40メッシュから60メッシュの触媒顆粒を得る。
(試験1)
実施例1で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱硝活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。O2/N2、NO/N2、NH3/N2、SO2/N2 とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、5%O2、l000ppmNO、1000NH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1とし、反応温度を350℃とし、NH3/NOを1とする。気体成分はドイツSIEMENS製ULTRMAT 32気体分析機で検査する。検査結果としては脱硝効率72%。
実施例1で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱水銀活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。Hg0/N2O2/N2、HCl/N2、NO/N2、 NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、 100μg/m3Hg0、5%O2、l0ppmHCl、300ppmNO、50ppmNH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1とし、反応温度を350℃とする。水銀濃度は日本株式会社(NIC)製EMP-2携帯式水銀測定器で測定する。検査結果としては水銀酸化率68%。
<実施例2>
1)TiO2 (ナノメートル級アナターゼ型TiO2,、市販、粒径30nm以下)を105℃で乾燥12h、担体とする;
2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを50℃で撹拌して酒石酸に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
硝酸クロムを10℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Bを得る;
ペンタキスを50℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Cを得る;
3) 硝酸銅を30℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Dを得る;
4)溶液A、BとCを溶液Dと混合して浸水溶液を得る。手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波洗浄機で10min超音波振動した後、70℃水浴で10min蒸しながら撹拌する。その後、乾燥箱で105℃で12h乾燥させて400℃で5hか焼後、V2O5、WO3、Cr2O3、Nb2O5とCuOを担体している脱硝共同コントロール水銀酸化触媒を得る。それは以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体TiO2 92.4%、活性成分V2O50.1%、活性成分WO31%、活性成分Cr2O32.5%、活性成分Nb2O5 2.5%、助触媒CuO 1.5%。制作された触媒を粉砕して篩で選別して粒径40メッシュから60メッシュの触媒顆粒を得る。
(試験2)
実施例2で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱硝活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。O2/N2、NO/N2、NH3/N2、SO2/N2 とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、5%O2、l000ppmNO、1000NH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1 とし、反応温度を350℃とし、NH3/NOを1とする。気体成分はドイツSIEMENS製ULTRMAT 32気体分析機で検査する。検査結果としては脱硝効率75%。
実施例2で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱水銀活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。Hg0/N2O2/N2、HCl/N2、NO/N2、 NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、 100μg/m3Hg0、5%O2、l0ppmHCl、300ppmNO、50ppmNH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1とし、反応温度を350℃とする。水銀濃度は日本株式会社(NIC)製EMP-2携帯式水銀測定器で測定する。検査結果としては水銀酸化率70%。
<実施例3>
1)TiO2 (ナノメートル級アナターゼ型TiO2,、市販、粒径30nm以下)を105℃で乾燥12h、担体とする;
2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを50℃で撹拌してシュウ酸に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
硝酸クロムを10℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Bを得る;
ペンタキスを50℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Cを得る;
3) 硝酸銅を30℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Dを得る;
4)溶液A、BとCを溶液Dと混合して浸水溶液を得る。手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波洗浄機で10min超音波振動した後、70℃水浴で10min蒸しながら撹拌する。その後、乾燥箱で105℃で12h乾燥させて400℃で5hか焼後、V2O5、WO3、Cr2O3、Nb2O5とCuOを担体している脱硝共同コントロール水銀酸化触媒を得る。それは以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体TiO2 85.9%、活性成分V2O50.1%、活性成分WO31%、活性成分Cr2O35%、活性成分Nb2O5 5%、助触媒CuO 35%。制作された触媒を粉砕して篩で選別して粒径40メッシュから60メッシュの触媒顆粒を得る。
(試験3)
実施例3で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱硝活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。O2/N2、NO/N2、NH3/N2、SO2/N2 とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、5%O2、l000ppmNO、1000NH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1 とし、反応温度を350℃とし、NH3/NOを1とする。気体成分はドイツSIEMENS製ULTRMAT 32気体分析機で検査する。検査結果としては脱硝効率79%。
実施例3で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱水銀活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。Hg0/N2O2/N2、HCl/N2、NO/N2、 NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、 100μg/m3Hg0、5%O2、l0ppmHCl、300ppmNO、50ppmNH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1とし、反応温度を350℃とする。水銀濃度は日本株式会社(NIC)製EMP-2携帯式水銀測定器で測定する。検査結果としては水銀酸化率73%。
<実施例4>
1)TiO2 (ナノメートル級アナターゼ型TiO2,、市販、粒径30nm以下)を110℃で乾燥18h、担体とする;
2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを60℃で撹拌してシュウ酸に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
硝酸クロムを30℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Bを得る;
ペンタキスを60℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Cを得る;
3) 硝酸鉄を10℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液得Eを得る;
4)溶液A、BとCを溶液Eと混合して浸水溶液を得る。手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波洗浄機で30min超音波振動した後、80℃水浴で30min蒸しながら撹拌する。その後、乾燥箱で110℃で18h乾燥させて475℃で4hか焼後、V2O5、WO3、Cr2O3、Nb2O5とFe2O3を担体している脱硝共同コントロール水銀酸化触媒を得る。それは以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体TiO2 92.2%、活性成分V2O52.5%、活性成分WO35%、活性成分Cr2O30.1%、活性成分Nb2O5 0.1%、助触媒Fe2O3 0.1%。制作された触媒を粉砕して篩で選別して粒径40メッシュから60メッシュの触媒顆粒を得る。
(試験4)
実施例4で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱硝活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。O2/N2、NO/N2、NH3/N2、SO2/N2 とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、5%O2、l000ppmNO、1000NH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1 とし、反応温度を350℃とし、NH3/NOを1とする。気体成分はドイツSIEMENS製ULTRMAT 32気体分析機で検査する。検査結果としては脱硝効率83%。
実施例4で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱水銀活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。Hg0/N2O2/N2、HCl/N2、NO/N2、 NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、 100μg/m3Hg0、5%O2、l0ppmHCl、300ppmNO、50ppmNH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1とし、反応温度を350℃とする。水銀濃度は日本株式会社(NIC)製EMP-2携帯式水銀測定器で測定する。検査結果としては水銀酸化率79%。
<実施例5>
1)TiO2 (ナノメートル級アナターゼ型TiO2、市販、粒径30nm以下)を110℃で乾燥18h、担体とする;
2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを60℃で撹拌して酒石酸に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
硝酸クロムを30℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Bを得る;
ペンタキスを60℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Cを得る;
3) 硝酸鉄を10℃で撹拌して酒石酸に溶けて溶液得Eを得る;
4)溶液A、BとCを溶液Eと混合して浸水溶液を得る。手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波洗浄機で30min超音波振動した後、80℃水浴で30min蒸しながら撹拌する。その後、乾燥箱で110℃で18h乾燥させて475℃で4hか焼後、V2O5、WO3、Cr2O3、Nb2O5とFe2O3を担体している脱硝共同コントロール水銀酸化触媒を得る。それは以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体TiO2 86%、活性成分V2O52.5%、活性成分WO35%、活性成分Cr2O32.5%、活性成分Nb2O5 2.5%、助触媒Fe2O31.5%。制作された触媒を粉砕して篩で選別して粒径40メッシュから60メッシュの触媒顆粒を得る。
(試験5)
実施例5で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱硝活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。O2/N2、NO/N2、NH3/N2、SO2/N2 とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、5%O2、l000ppmNO、1000NH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1 とし、反応温度を350℃とし、NH3/NOを1とする。気体成分はドイツSIEMENS製ULTRMAT 32気体分析機で検査する。検査結果としては脱硝効率86%。
実施例5で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱水銀活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。Hg0/N2O2/N2、HCl/N2、NO/N2、 NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、 100μg/m3Hg0、5%O2、l0ppmHCl、300ppmNO、50ppmNH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1とし、反応温度を350℃とする。水銀濃度は日本株式会社(NIC)製EMP-2携帯式水銀測定器で測定する。検査結果としては水銀酸化率84%。
<実施例6>
1)TiO2 (ナノメートル級アナターゼ型TiO2、市販、粒径30nm以下)を110℃で乾燥18h、担体とする;
2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを60℃で撹拌してシュウ酸に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
硝酸クロムを30℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Bを得る;
ペンタキスを60℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Cを得る;
3) 硝酸鉄を50℃で撹拌して酒石酸に溶けて溶液得Eを得る;
4)溶液A、BとCを溶液Eと混合して浸水溶液を得る。手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波洗浄機で30min超音波振動した後、80℃水浴で30min蒸しながら撹拌する。その後、乾燥箱で110℃で18h乾燥させて475℃で4hか焼後、V2O5、WO3、Cr2O3、Nb2O5とFe2O3を担体している脱硝共同コントロール水銀酸化触媒を得る。それは以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体TiO2 79.5%、活性成分V2O52.5%、活性成分WO35%、活性成分Cr2O35%、活性成分Nb2O5 5%、助触媒Fe2O33%。制作された触媒を粉砕して篩で選別して粒径40メッシュから60メッシュの触媒顆粒を得る。
(試験6)
実施例6で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱硝活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。O2/N2、NO/N2、NH3/N2、SO2/N2 とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、5%O2、l000ppmNO、1000NH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1 とし、反応温度を350℃とし、NH3/NOを1とする。気体成分はドイツSIEMENS製ULTRMAT 32気体分析機で検査する。検査結果としては脱硝効率88%。
実施例6で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱水銀活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。Hg0/N2O2/N2、HCl/N2、NO/N2、 NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、 100μg/m3Hg0、5%O2、l0ppmHCl、300ppmNO、50ppmNH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1とし、反応温度を350℃とする。水銀濃度は日本株式会社(NIC)製EMP-2携帯式水銀測定器で測定する。検査結果としては水銀酸化率87%。
<実施例7>
1)TiO2 (ナノメートル級アナターゼ型TiO2、市販、粒径30nm以下)を120℃で乾燥24h、担体とする;
2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを70℃で撹拌してシュウ酸に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
硝酸クロムを50℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Bを得る;
ペンタキスを70℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Cを得る;
3) モリブデン酸アンモニウムを10℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液得Fを得る;
4)溶液A、BとCを溶液Fと混合して浸水溶液を得る。手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波洗浄機で60min超音波振動した後、90℃水浴で60min蒸しながら撹拌する。その後、乾燥箱で120℃で24h乾燥させて550℃で3hか焼後、V2O5、WO3、Cr2O3、Nb2O5とMoO3を担体している脱硝共同コントロール水銀酸化触媒を得る。それは以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体TiO2 84.7%、活性成分V2O55%、活性成分WO310%、活性成分Cr2O30.1%、活性成分Nb2O5 0.1%、助触媒MoO30.1%。制作された触媒を粉砕して篩で選別して粒径40メッシュから60メッシュの触媒顆粒を得る。
(試験7)
実施例7で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱硝活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。O2/N2、NO/N2、NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、5%O2、l000ppmNO、1000NH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1 とし、反応温度を350℃とし、NH3/NOを1とする。気体成分はドイツSIEMENS製ULTRMAT 32気体分析機で検査する。検査結果としては脱硝効率90%。
実施例7で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱水銀活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。Hg0/N2O2/N2、HCl/N2、NO/N2、 NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、 100μg/m3Hg0、5%O2、l0ppmHCl、300ppmNO、50ppmNH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1とし、反応温度を350℃とする。水銀濃度は日本株式会社(NIC)製EMP-2携帯式水銀測定器で測定する。検査結果としては水銀酸化率89%。
<実施例8>
1)TiO2 (ナノメートル級アナターゼ型TiO2、市販、粒径30nm以下)を120℃で乾燥24h、担体とする;
2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを70℃で撹拌して酒石酸に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
硝酸クロムを50℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Bを得る;
ペンタキスを70℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Cを得る;
3) モリブデン酸アンモニウムを30℃で撹拌して酒石酸に溶けて溶液得Fを得る;
4)溶液A、BとCを溶液Fと混合して浸水溶液を得る。手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波洗浄機で60min超音波振動した後、90℃水浴で60min蒸しながら撹拌する。その後、乾燥箱で120℃で24h乾燥させて550℃で3hか焼後、V2O5、WO3、Cr2O3、Nb2O5とMoO3を担体している脱硝共同コントロール水銀酸化触媒を得る。それは以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体TiO2 78.5%、活性成分V2O55%、活性成分WO310%、活性成分Cr2O32.5%、活性成分Nb2O5 2.5%、助触媒MoO31.5%。制作された触媒を粉砕して篩で選別して粒径40メッシュから60メッシュの触媒顆粒を得る。
(試験8)
実施例8で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱硝活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。O2/N2、NO/N2、NH3/N2、SO2/N2 とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、5%O2、l000ppmNO、1000NH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1 とし、反応温度を350℃とし、NH3/NOを1とする。気体成分はドイツSIEMENS製ULTRMAT 32気体分析機で検査する。検査結果としては脱硝効率94%。
実施例8で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱水銀活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。Hg0/N2O2/N2、HCl/N2、NO/N2、 NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、 100μg/m3Hg0、5%O2、l0ppmHCl、300ppmNO、50ppmNH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1とし、反応温度を350℃とする。水銀濃度は日本株式会社(NIC)製EMP-2携帯式水銀測定器で測定する。検査結果としては水銀酸化率91%。
<実施例9>
1)TiO2 (ナノメートル級アナターゼ型TiO2、市販、粒径30nm以下)を120℃で乾燥24h、担体とする;
2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを70℃で撹拌してシュウ酸に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
硝酸クロムを50℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Bを得る;
ペンタキスを70℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液Cを得る;
3) モリブデン酸アンモニウムを50℃で撹拌して脱イオン水に溶けて溶液得Fを得る;
4)溶液A、BとCを溶液Fと混合して浸水溶液を得る。手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波洗浄機で60min超音波振動した後、90℃水浴で60min蒸しながら撹拌する。その後、乾燥箱で120℃で24h乾燥させて550℃で3hか焼後、V2O5、WO3、Cr2O3、Nb2O5とMoO3を担体している脱硝共同コントロール水銀酸化触媒を得る。それは以下の質量パーセンテージの成分で構成される:担体TiO2 72%、活性成分V2O55%、活性成分WO310%、活性成分Cr2O35%、活性成分Nb2O5 5%、助触媒MoO33%。制作された触媒を粉砕して篩で選別して粒径40メッシュから60メッシュの触媒顆粒を得る。
(試験9)
実施例9で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱硝活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。O2/N2、NO/N2、NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、5%O2、l000ppmNO、1000NH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1 とし、反応温度を350℃とし、NH3/NOを1とする。気体成分はドイツSIEMENS製ULTRMAT 32気体分析機で検査する。検査結果としては脱硝効率96%。
実施例9で制作された触媒顆粒0.2gを触媒脱水銀活性評価装置に入れ、内径8mmの固定床触媒反応装置で評価を行う。Hg0/N2 O2/N2、HCl/N2、NO/N2、 NH3/N2、SO2/N2とN2を質量流量計でコントロールして混合後、微量水銀注射量を調整して脱イオン水を加熱パイプへ注入して気化させて水蒸気を加入させて、模擬排気ガスを得る。その成分としては、 100μg/m3Hg0、5%O2、l0ppmHCl、300ppmNO、50ppmNH3、500ppmSO2、10%H2Oがある。N2をバランスガスとし、空気速度 を300000h-1とし、反応温度を350°Cとする。水銀濃度は日本株式会社(NIC)製EMP-2携帯式水銀測定器で測定する。検査結果としては水銀酸化率95%。
上記述べた実施例は本発明の比較的に良い案の一種とし、本発明に対して何れの形式制限をしない。権利要求に記載される技術案を超えない前提で、他の変体及び改造形式も可能とする。

Claims (8)

  1. 以下の質量パーセンテージの成分で構成される硝石と水銀の共同コントロール用触媒であって、
    担体はTiO2 72-98.6%、
    活性成分はV2O5 0.1-5%、WO31-10%、Cr203 0.1-5%/Nb2O50.1-5%、
    助触媒は0.1-3%である、硝石と水銀の共同コントロール用触媒。
  2. 請求項1に記載の硝石と水銀の共同コントロール用触媒であって、上述する助触媒はCuO、Fe203、MoO3からの一種とする、硝石と水銀の共同コントロール用触媒。
  3. 請求項1又は2に記載の硝石と水銀の共同コントロール用触媒であって、上述するTiO2はナノメートル級アナターゼ型TiO2で、その粒径は30nm以下とする、硝石と水銀の共同コントロール用触媒。
  4. 以下の手順を含む硝石と水銀の共同コントロール用触媒の製法であって、
    1) TiO2を乾燥してから担体とする;
    2) メタバナジウム酸アンモニウムとタングステン酸アンモニウムを50℃-70℃で撹拌してからシュウ酸又は酒石酸溶液に溶けて、PH値2以下の溶液Aを得る;
    硝酸クロムを10-50℃で撹拌して脱イオン水又は酒石酸に溶けて溶液Bを得る;
    ペンタキスを50-70℃で撹拌して脱イオン水又は酒石酸に溶けて溶液Cを得る;
    3)硝酸銅を10-50℃で撹拌して脱イオン水又は酒石酸に溶けて溶液Dを得る;
    或いは硝酸鉄を10-50℃で撹拌して脱イオン水又は酒石酸に溶けて溶液Eを得る;
    或いはモリブデン酸アンモニウムを10-50℃で撹拌して脱イオン水又は酒石酸に溶けて溶液Fを得る;
    4)溶液A、BとCを溶液D、E、Fの中の一種と混合して浸水溶液を得て、手順1)で得た担体を浸水溶液に浸し、均一に撹拌し、超音波振動した後、水浴で10-60min蒸しながら撹拌し、その後、乾燥箱で乾燥させて400℃-550℃で3-5hか焼後、硝石と水銀の共同コントロール用触媒を得る、硝石と水銀の共同コントロール用触媒の製法。
  5. 請求項4に記載の製法であって、手順1)の乾燥は105℃-120℃、 12h-24hとする、硝石と水銀の共同コントロール用触媒の製法。
  6. 請求項4に記載の製法であって、手順4)の超音波振動時間は10-60minとする、硝石と水銀の共同コントロール用触媒の製法。
  7. 請求項4に記載の製法であって、手順4)の水浴温度は70-90℃とする、硝石と水銀の共同コントロール用触媒の製法。
  8. 請求項4に記載の製法であって、手順4)の乾燥条件は105-120℃、12-24hとする、硝石と水銀の共同コントロール用触媒の製法。
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