JP2500376B2 - メタノ―ル混合燃料自動車排気ガスの浄化方法 - Google Patents
メタノ―ル混合燃料自動車排気ガスの浄化方法Info
- Publication number
- JP2500376B2 JP2500376B2 JP5347976A JP34797693A JP2500376B2 JP 2500376 B2 JP2500376 B2 JP 2500376B2 JP 5347976 A JP5347976 A JP 5347976A JP 34797693 A JP34797693 A JP 34797693A JP 2500376 B2 JP2500376 B2 JP 2500376B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- methanol
- catalyst
- mixed fuel
- oxygen
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はメタノール、芳香族炭化
水素及び酸素を含むメタノール混合燃料自動車排気ガス
処理方法に関する。
水素及び酸素を含むメタノール混合燃料自動車排気ガス
処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】メタノールは身体に対して有害であるた
め、低温でも排ガス等の混合ガス中のメタノールおよび
ホルムアルデヒドを完全に酸化除去する方法の開発が望
まれている。メタノールを含むガスを処理するための方
法としては、（イ）通常の貴金属触媒を適用し、ガスを
接触させる方法、（ロ）触媒を加熱し酸化能を高める方
法、などが一般に知られている。
め、低温でも排ガス等の混合ガス中のメタノールおよび
ホルムアルデヒドを完全に酸化除去する方法の開発が望
まれている。メタノールを含むガスを処理するための方
法としては、（イ）通常の貴金属触媒を適用し、ガスを
接触させる方法、（ロ）触媒を加熱し酸化能を高める方
法、などが一般に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（イ）
の方法では、メタノール除去用触媒の温度が低いときに
共存する芳香族炭化水素が酸化活性を強く抑制するため
触媒の浄化性能が低下し、未燃のメタノールや部分酸化
によって生じるホルムアルデヒド等の有害な物質が放出
される。また、（ロ）の方法では、触媒加熱のための設
備を設置せねばならず装置全体が肥大化し、かつエネル
ギー的に損失があるという欠点がある。本発明は、以上
の事情に鑑みなされたものであり、芳香族炭化水素の共
存下においても低温でメタノール成分を効率よく除去す
る方法を提供することをその目的とする。
の方法では、メタノール除去用触媒の温度が低いときに
共存する芳香族炭化水素が酸化活性を強く抑制するため
触媒の浄化性能が低下し、未燃のメタノールや部分酸化
によって生じるホルムアルデヒド等の有害な物質が放出
される。また、（ロ）の方法では、触媒加熱のための設
備を設置せねばならず装置全体が肥大化し、かつエネル
ギー的に損失があるという欠点がある。本発明は、以上
の事情に鑑みなされたものであり、芳香族炭化水素の共
存下においても低温でメタノール成分を効率よく除去す
る方法を提供することをその目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の炭
化水素共存下における含酸素化合物の貴金属触媒による
酸化を検討し、触媒の温度が低い場合にメタノールの燃
焼を妨げる原因となる物質が、排ガス中に含まれる芳香
族炭化水素類であることを見出した。さらに、芳香族炭
化水素共存下におけるメタノールの酸化に関し鋭意検討
を重ねた結果、排気ガス浄化用の触媒として、排気ガス
流の上流側に親油性が高く芳香族炭化水素の吸着能の高
い吸着材を置き、その下流側に白金等の貴金属を担持し
た触媒を配置すると、エンジン始動時等の排気ガスの低
温時には、一時的に芳香族炭化水素が吸着材に吸着され
減少することにより、芳香族炭化水素によるメタノール
の酸化抑制は回避されメタノールの酸化が進行するのに
たいし、エンジン始動後時間が経過し排気ガス温度が高
い場合には吸着された芳香族炭化水素成分は吸着材から
脱離流出するが、その温度では芳香族炭化水素は容易に
後段の触媒により酸化除去されるためメタノールの酸化
が妨げられることがないことを見いだした。また、白金
等の貴金属を高濃度でシリカゲル等の細孔を有し熱伝導
度の悪い坦体に担持した触媒は処理ガスの反応熱が触媒
上に蓄積しやすく触媒の温度が上昇し易いこともあり、
驚いたことに同じ量の貴金属を用いたアルミナ担持触媒
と異なり芳香族化合物の共存下においてもメタノールを
容易に酸化できることを見い出した。また更に、この両
者を組み合わせた触媒、即ち排気ガス流にたいし上流に
親油性吸着材、下流にシリカゲル担時高濃度貴金属触媒
を配置した触媒は更に効果的に排気ガス中のメタノール
を酸化除去できることを見いだし、これらの知見に基づ
き本発明をなすに至った。
化水素共存下における含酸素化合物の貴金属触媒による
酸化を検討し、触媒の温度が低い場合にメタノールの燃
焼を妨げる原因となる物質が、排ガス中に含まれる芳香
族炭化水素類であることを見出した。さらに、芳香族炭
化水素共存下におけるメタノールの酸化に関し鋭意検討
を重ねた結果、排気ガス浄化用の触媒として、排気ガス
流の上流側に親油性が高く芳香族炭化水素の吸着能の高
い吸着材を置き、その下流側に白金等の貴金属を担持し
た触媒を配置すると、エンジン始動時等の排気ガスの低
温時には、一時的に芳香族炭化水素が吸着材に吸着され
減少することにより、芳香族炭化水素によるメタノール
の酸化抑制は回避されメタノールの酸化が進行するのに
たいし、エンジン始動後時間が経過し排気ガス温度が高
い場合には吸着された芳香族炭化水素成分は吸着材から
脱離流出するが、その温度では芳香族炭化水素は容易に
後段の触媒により酸化除去されるためメタノールの酸化
が妨げられることがないことを見いだした。また、白金
等の貴金属を高濃度でシリカゲル等の細孔を有し熱伝導
度の悪い坦体に担持した触媒は処理ガスの反応熱が触媒
上に蓄積しやすく触媒の温度が上昇し易いこともあり、
驚いたことに同じ量の貴金属を用いたアルミナ担持触媒
と異なり芳香族化合物の共存下においてもメタノールを
容易に酸化できることを見い出した。また更に、この両
者を組み合わせた触媒、即ち排気ガス流にたいし上流に
親油性吸着材、下流にシリカゲル担時高濃度貴金属触媒
を配置した触媒は更に効果的に排気ガス中のメタノール
を酸化除去できることを見いだし、これらの知見に基づ
き本発明をなすに至った。
【０００５】すなわち、本発明のメタノールの除去方法
は、メタノールを含む混合ガスを親油性の吸着材に接触
させた後に、貴金属を坦体に担持した触媒と接触させ
る、またはメタノールを含む混合ガスを貴金属を高濃度
でシリカゲル等の細孔を有し熱伝導度の悪い坦体に担持
した触媒と接触させる、またはこの両者を組み合わせた
触媒とメタノールを接触させることを特徴とする。
は、メタノールを含む混合ガスを親油性の吸着材に接触
させた後に、貴金属を坦体に担持した触媒と接触させ
る、またはメタノールを含む混合ガスを貴金属を高濃度
でシリカゲル等の細孔を有し熱伝導度の悪い坦体に担持
した触媒と接触させる、またはこの両者を組み合わせた
触媒とメタノールを接触させることを特徴とする。
【０００６】本発明方法において、親油性吸着材として
は各種のカーボンモレキュラシーブ、多孔性グラファイ
ト、活性炭等が使用でき、好ましくはカーボンモレキュ
ラシーブがある。触媒に担持する金属としては白金、パ
ラジウム、ロジウムのうち一種以上の金属が使用でき
る。坦体としては、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト
等の各種坦体が使用でき、親油性吸着材である各種のカ
ーボンモレキュラシーブ、多孔性グラファイトをそのま
ま担体としても使用できる。坦体に担持する貴金属の量
は、坦体との重量比にして、３％ー１５％、好ましくは
３ー７％であればよい。処理する排ガスには、処理する
メタノールを酸化して二酸化炭素に変換するのに必要な
酸素量よりも過剰な酸素が含まれていることが必要であ
り、一般的にはその理論量の１ー１，０００倍、好まし
くは５ー２００倍であればよい。排ガス中のメタノール
の濃度に特別な制限はない。排ガスを触媒層へ導入する
空間速度は、反応温度等の条件や要求されるメタノール
の除去率によるので特に制限はされないが、約１，００
０〜１，０００，０００Ｈｒ-1、好ましくは５，０００
〜１００，０００Ｈｒ-1の範囲である。反応温度は１０
０〜４００℃、好ましくは１５０〜３００℃の範囲での
使用が効果的である。本発明で用いる特に好ましい親油
性吸着材はカーボンモレキュラシーブであり、貴金属触
媒としてはシリカゲルに高濃度で担持した白金触媒であ
る。
は各種のカーボンモレキュラシーブ、多孔性グラファイ
ト、活性炭等が使用でき、好ましくはカーボンモレキュ
ラシーブがある。触媒に担持する金属としては白金、パ
ラジウム、ロジウムのうち一種以上の金属が使用でき
る。坦体としては、シリカゲル、アルミナ、ゼオライト
等の各種坦体が使用でき、親油性吸着材である各種のカ
ーボンモレキュラシーブ、多孔性グラファイトをそのま
ま担体としても使用できる。坦体に担持する貴金属の量
は、坦体との重量比にして、３％ー１５％、好ましくは
３ー７％であればよい。処理する排ガスには、処理する
メタノールを酸化して二酸化炭素に変換するのに必要な
酸素量よりも過剰な酸素が含まれていることが必要であ
り、一般的にはその理論量の１ー１，０００倍、好まし
くは５ー２００倍であればよい。排ガス中のメタノール
の濃度に特別な制限はない。排ガスを触媒層へ導入する
空間速度は、反応温度等の条件や要求されるメタノール
の除去率によるので特に制限はされないが、約１，００
０〜１，０００，０００Ｈｒ-1、好ましくは５，０００
〜１００，０００Ｈｒ-1の範囲である。反応温度は１０
０〜４００℃、好ましくは１５０〜３００℃の範囲での
使用が効果的である。本発明で用いる特に好ましい親油
性吸着材はカーボンモレキュラシーブであり、貴金属触
媒としてはシリカゲルに高濃度で担持した白金触媒であ
る。
【０００７】
【実施例】次に発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。
る。
【０００８】実施例１ （シリカ担持白金触媒の調製）シリカ３．０ｇを１５０
℃、空気中で１日乾燥した後、攪拌しながらこれに０．
３ｇの四塩化白金(PtCl4・H2O)を溶解した水溶液３．９
ｇを滴下する。これを１５０℃で１日乾燥後、水素雰囲
気下４００℃で焼成しシリカ担持白金触媒を得る。この
ように調製したシリカ担持白金触媒０．０４０ｇと 吸
着剤として細孔径１５−４０オングストロームのカーボ
ンモレキュラシーブ０．２０ｇをとり、ガス流の上流側
に吸着剤を下流側に白金触媒を配置して常圧流通反応装
置に充填し、５０℃でメタノール０．３％、芳香族炭化
水素の一つであるトルエン０．１％、プロパン０．２
％、酸素１０％を含むヘリウムガスを毎分２００ｍｌで
１５分間流した後、ガスを流しつつ温度を毎分５℃で３
００℃まで昇温し、各温度毎に流出成分を分析したとこ
ろ、３００℃までの全期間において未反応メタノールの
流出は認められなかった。その結果を、実施例１として
表１に示した。
℃、空気中で１日乾燥した後、攪拌しながらこれに０．
３ｇの四塩化白金(PtCl4・H2O)を溶解した水溶液３．９
ｇを滴下する。これを１５０℃で１日乾燥後、水素雰囲
気下４００℃で焼成しシリカ担持白金触媒を得る。この
ように調製したシリカ担持白金触媒０．０４０ｇと 吸
着剤として細孔径１５−４０オングストロームのカーボ
ンモレキュラシーブ０．２０ｇをとり、ガス流の上流側
に吸着剤を下流側に白金触媒を配置して常圧流通反応装
置に充填し、５０℃でメタノール０．３％、芳香族炭化
水素の一つであるトルエン０．１％、プロパン０．２
％、酸素１０％を含むヘリウムガスを毎分２００ｍｌで
１５分間流した後、ガスを流しつつ温度を毎分５℃で３
００℃まで昇温し、各温度毎に流出成分を分析したとこ
ろ、３００℃までの全期間において未反応メタノールの
流出は認められなかった。その結果を、実施例１として
表１に示した。
【０００９】実施例２ 実施例１で調製したシリカ担持白金触媒０．０６２ｇを
とり、常圧流通反応装置に充填し、メタノール０．３
％、芳香族炭化水素の一つであるトルエン０．１％、プ
ロパン０．２％、酸素１０％を含むヘリウムガスを毎分
２００ｍｌで流しつつ各温度毎反応を行い１時間後の流
出成分を分析した。その結果を、実施例２として表１に
示した。
とり、常圧流通反応装置に充填し、メタノール０．３
％、芳香族炭化水素の一つであるトルエン０．１％、プ
ロパン０．２％、酸素１０％を含むヘリウムガスを毎分
２００ｍｌで流しつつ各温度毎反応を行い１時間後の流
出成分を分析した。その結果を、実施例２として表１に
示した。
【００１０】比較例１ 市販の白金アルミナ触媒（白金担持量０．５重量％）を
０．６２ｇとりこれを触媒として実施例２と同様に反応
を行い、１時間後のメタノールの除去率を調べた結果を
比較例１として表１に示した。比較例１に示した白金ア
ルミナ触媒では、１００℃でトルエンが共存するときの
メタノールの除去率が２０％程度である。これに比べ実
施例２に示した触媒のメタノール除去率は１００℃で約
９０％、１２５℃で１００％となっており、これらシリ
カゲルに高濃度で白金を担持した触媒は芳香族炭化水素
共存下においても高いメタノールの酸化能を有すること
が明らかである。また、シリカゲル担持高濃度白金触媒
と親油性吸着剤とを組み合わせた触媒を用いた実施例１
においては、比較例１での５０℃でのメタノールの除去
率が２％程度であるのに対して、５０℃でのメタノール
の除去率は１００％であり、表１の全温度を通してメタ
ノールの除去率は１００％であり、シリカゲル担持高濃
度白金触媒と親油性吸着材との組み合わせが低温でのメ
タノールの除去に非常に効果的であることを示してい
る。
０．６２ｇとりこれを触媒として実施例２と同様に反応
を行い、１時間後のメタノールの除去率を調べた結果を
比較例１として表１に示した。比較例１に示した白金ア
ルミナ触媒では、１００℃でトルエンが共存するときの
メタノールの除去率が２０％程度である。これに比べ実
施例２に示した触媒のメタノール除去率は１００℃で約
９０％、１２５℃で１００％となっており、これらシリ
カゲルに高濃度で白金を担持した触媒は芳香族炭化水素
共存下においても高いメタノールの酸化能を有すること
が明らかである。また、シリカゲル担持高濃度白金触媒
と親油性吸着剤とを組み合わせた触媒を用いた実施例１
においては、比較例１での５０℃でのメタノールの除去
率が２％程度であるのに対して、５０℃でのメタノール
の除去率は１００％であり、表１の全温度を通してメタ
ノールの除去率は１００％であり、シリカゲル担持高濃
度白金触媒と親油性吸着材との組み合わせが低温でのメ
タノールの除去に非常に効果的であることを示してい
る。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【発明の効果】本発明は、メタノール、芳香族炭化水素
及び酸素を含むメタノール混合燃料自動車排気ガスを処
理する方法において、触媒層の温度が低いときにメタノ
ールの酸化処理の妨げとなる排気ガス中に含まれる芳香
族炭化水素を吸着除去した後にメタノールを酸化除去す
ることとしたことにより、排気ガス中のメタノール成分
を効率よく除去できる。
及び酸素を含むメタノール混合燃料自動車排気ガスを処
理する方法において、触媒層の温度が低いときにメタノ
ールの酸化処理の妨げとなる排気ガス中に含まれる芳香
族炭化水素を吸着除去した後にメタノールを酸化除去す
ることとしたことにより、排気ガス中のメタノール成分
を効率よく除去できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−257710（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−317648（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−289217（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 メタノール、芳香族炭化水素及び酸素を
含むメタノール混合燃料自動車排気ガスを処理するに際
し、排気ガスの上流側に親油性吸着材からなる吸着層と
排気ガスの下流側に、白金、パラジウム、ロジウムの中
から選ばれる一種以上の金属を担持した触媒層を設け、
排気ガス中に含まれる芳香族炭化水素を吸着層で分離除
去した後に、排気ガスを触媒層に導いて排気ガスに含ま
れるメタノールを酸化除去するメタノール、芳香族炭化
水素及び酸素を含むメタノール混合燃料排気ガス処理方
法。 - 【請求項２】 メタノール、芳香族炭化水素及び酸素を
含むメタノール混合燃料自動車排気ガスを処理するに際
し、請求項１記載の触媒層がシリカゲルに白金、パラジ
ウム及びロジウムのうち一種以上の貴金属を高濃度で担
持した触媒を充填したものである触媒層を用いるメタノ
ール、芳香族炭化水素及び酸素を含むメタノール混合燃
料排気ガス処理方法。 - 【請求項３】 メタノール、芳香族炭化水素及び酸素を
含むメタノール混合燃料自動車排気ガスを処理するに際
し、請求項１記載の吸着層にカーボンモレキュラーシー
ブを充填し、触媒層に白金、パラジウム及びロジウムの
うち一種以上の貴金属を高濃度でシリカゲルに担持した
触媒を充填したことを特徴とするメタノール、芳香族炭
化水素及び酸素を含むメタノール混合燃料排気ガス処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5347976A JP2500376B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | メタノ―ル混合燃料自動車排気ガスの浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5347976A JP2500376B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | メタノ―ル混合燃料自動車排気ガスの浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189670A JPH07189670A (ja) | 1995-07-28 |
| JP2500376B2 true JP2500376B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=18393894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5347976A Expired - Lifetime JP2500376B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | メタノ―ル混合燃料自動車排気ガスの浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500376B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006326530A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Hiroshima Univ | ナノ多孔性酸化チタン膜およびこれを用いて揮発性有機化合物を処理する方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06104174B2 (ja) * | 1986-06-10 | 1994-12-21 | 東燃株式会社 | 混合ガスからの易吸着成分の吸着分離方法 |
| JPH01257710A (ja) * | 1988-04-05 | 1989-10-13 | Mazda Motor Corp | アルコール燃料エンジンの排気ガス浄化装置 |
| JP3221071B2 (ja) * | 1992-05-26 | 2001-10-22 | 堺化学工業株式会社 | 亜酸化窒素分解用触媒 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5347976A patent/JP2500376B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07189670A (ja) | 1995-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4927331B2 (ja) | 物質流から一酸化炭素を除去する吸着組成物、及びその除去方法 | |
| JPH10509377A (ja) | ジルコニア／セリア支持体を含む触媒 | |
| JP3479980B2 (ja) | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 | |
| JPH07102957A (ja) | 排ガス浄化装置と方法 | |
| JP2500376B2 (ja) | メタノ―ル混合燃料自動車排気ガスの浄化方法 | |
| JP2014073956A (ja) | 気相中の一酸化炭素を二酸化炭素に光酸化する方法 | |
| JP4656352B2 (ja) | 常温触媒 | |
| CA3001650C (en) | Process for treating gaseous effluents developed in coffee roasting installation | |
| CA2662286A1 (en) | Method for removing methane from gas mixtures | |
| JP3458624B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化用触媒装置 | |
| JPH06327967A (ja) | ハニカム状吸着体 | |
| JP2507917B2 (ja) | 含酸素化合物、芳香族化合物及び酸素を含む混合ガスからの含酸素化合物の選択的除去方法 | |
| JP4141722B2 (ja) | シリコン含有排ガスの浄化方法 | |
| JP4087277B2 (ja) | 窒素酸化物を含むガスの浄化方法、並びに空気の精製方法 | |
| KR100622993B1 (ko) | 휘발성 유기화합물의 흡착 및 산화촉매반응을 수행하는이중 기능의 촉매시스템 | |
| JPH0975670A (ja) | 有機公害物質の処理方法 | |
| JPH0824579A (ja) | 低濃度ＮＯｘ含有ガスの処理方法 | |
| JPH08215545A (ja) | 一酸化窒素の除去方法 | |
| JP4025942B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒および排ガス浄化方法 | |
| JP3779793B2 (ja) | メタンを含有する燃焼排ガスの浄化用触媒および浄化方法 | |
| JPH0466764A (ja) | 蒸発燃料捕集装置 | |
| JP2902317B2 (ja) | 不活性ガスの常温精製方法および装置 | |
| JP3781243B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JPH08257351A (ja) | 低濃度ＮＯｘ含有ガスの処理システム及びその処理方法 | |
| JPH10151325A (ja) | 排気ガス浄化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |