JP2516145B2 - Nitrogen oxide removal method - Google Patents

Nitrogen oxide removal method

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JP2516145B2
JP2516145B2 JP4138070A JP13807092A JP2516145B2 JP 2516145 B2 JP2516145 B2 JP 2516145B2 JP 4138070 A JP4138070 A JP 4138070A JP 13807092 A JP13807092 A JP 13807092A JP 2516145 B2 JP2516145 B2 JP 2516145B2
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    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物と過剰の酸素
を含む燃焼排ガスから、窒素酸化物を効果的に除去する
ことのできる方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for effectively removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and excess oxygen.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用エンジン等の内燃機関や、工場等に設置された燃焼機
器、家庭用ファンヒーターなどから排出される各種の燃
焼排ガス中には、過剰の酸素とともに一酸化窒素、二酸
化窒素等の窒素酸化物(一般にNOx と呼ばれる)が含ま
れている。ここで、窒素酸化物とは一般に、一酸化窒素
及び/又は二酸化窒素を指し、また、「過剰の酸素を含
む」とは、その排ガス中に含まれる一酸化炭素、水素、
炭化水素等の未燃焼成分を燃焼するのに必要な理論酸素
量より多い酸素を含むことを意味する。
2. Description of the Related Art Excessive combustion exhaust gas discharged from internal combustion engines such as automobile engines, combustion equipment installed in factories, household fan heaters, and the like is excessive. It contains nitrogen oxides (generally called NOx) such as nitric oxide and nitrogen dioxide together with oxygen. Here, nitrogen oxides generally refer to nitrogen monoxide and / or nitrogen dioxide, and “containing excess oxygen” refers to carbon monoxide, hydrogen,
It means containing oxygen in excess of the theoretical amount of oxygen required to burn unburned components such as hydrocarbons.

【0003】このような窒素酸化物は酸性雨の原因の一
つとされ、環境上の大きな問題となっている。そのた
め、各種燃焼機器が排出する排ガス中の窒素酸化物を除
去するさまざまな方法が検討されている。
Such nitrogen oxides are considered to be one of the causes of acid rain and have become a serious environmental problem. Therefore, various methods for removing nitrogen oxides in exhaust gas discharged from various combustion devices have been studied.

【0004】過剰の酸素を含む燃焼排ガスから窒素酸化
物を除去する方法として、特に大規模な固定燃焼装置
(工場等の大型燃焼機等)に対しては、アンモニアを用
いる選択的接触還元法が実用化されている。
As a method for removing nitrogen oxides from combustion exhaust gas containing excess oxygen, a selective catalytic reduction method using ammonia is used, particularly for large-scale fixed combustion devices (large combustors such as factories). It has been put to practical use.

【0005】しかしながら、上記の方法においては、窒
素酸化物の還元剤として用いるアンモニアが高価である
こと、また未反応のアンモニアが排出しないように排ガ
ス中の窒素酸化物濃度を計測しながらアンモニア注入量
を制御しなければならないこと、さらに装置が大型とな
ること等の問題点がある。
However, in the above method, ammonia used as a reducing agent for nitrogen oxides is expensive, and the amount of injected ammonia is measured while measuring the nitrogen oxide concentration in the exhaust gas so that unreacted ammonia is not discharged. Must be controlled, and the size of the device must be large.

【0006】また、別な方法として、水素、一酸化炭
素、炭化水素等のガスを還元剤として用い、窒素酸化物
を還元する非選択的接触還元法があるが、この方法で
は、効果的な窒素酸化物の低減除去を実行するためには
排ガス中の酸素との理論反応量以上の還元剤を添加しな
ければならず、還元剤を多量に消費する欠点がある。こ
のため非選択的接触還元法は、実際上は、理論空燃比付
近で燃焼した残存酸素濃度の低い排ガスに対してのみ有
効となり、汎用性に乏しく実際的でない。
[0006] As another method, there is a non-selective catalytic reduction method for reducing nitrogen oxides by using a gas such as hydrogen, carbon monoxide or hydrocarbon as a reducing agent, but this method is effective. In order to reduce and remove nitrogen oxides, it is necessary to add a reducing agent in an amount equal to or larger than a theoretical reaction amount with oxygen in exhaust gas, and there is a drawback that a large amount of reducing agent is consumed. Therefore, the non-selective catalytic reduction method is practically effective only for the exhaust gas having a low residual oxygen concentration that is burned in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio, and is not versatile and impractical.

【0007】そこで、ゼオライト又はそれに遷移金属を
担持した触媒を用いて、排ガス中の酸素との理論反応量
以下の還元剤を添加して窒素酸化物を除去する方法が提
案された(たとえば、特開昭63-100919 号、同63-28372
7 号、特開平1-130735号、及び日本化学会第59春季年会
(1990年)2A526、同第60秋季年会 (1990年)3L420、3L42
2 、3L423 等) 。
Therefore, there has been proposed a method for removing nitrogen oxides by adding a reducing agent in an amount equal to or less than a theoretical reaction amount with oxygen in exhaust gas by using zeolite or a catalyst supporting a transition metal thereon (for example, a special method). Kaisho 63-100919, 63-28372
No. 7, JP-A No. 1-130735, and the 59th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan
(1990) 2A526, 60th Autumn Meeting (1990) 3L420, 3L42
2, 3L423, etc.).

【0008】しかしながら、これらの方法では、水分を
含まないような模擬排ガスに対しては高い効率で窒素酸
化物を除去することはできるが、実際の排ガスでは水分
を10%程度含有するので、窒素酸化物の除去率が著し
く低下することがわかった。また、これらの方法では、
窒素酸化物の還元反応の最適温度が400 〜600 ℃程度と
比較的高くなる不都合もある。
However, although these methods can remove nitrogen oxides with high efficiency from a simulated exhaust gas containing no water, the actual exhaust gas contains about 10% of water, so It was found that the oxide removal rate was significantly reduced. Also, with these methods,
There is also the disadvantage that the optimum temperature for the reduction reaction of nitrogen oxides is relatively high at around 400-600 ° C.

【0009】また、メタノールを排ガス中に添加し、こ
のメタノール含有排ガスを300℃程度でアルミナに接
触させ、窒素酸化物を低減する方法(「触媒」vol.33、
No.2、59ページ、1991年)も提案されているが、この方
法では窒素酸化物の低減特性が低く、実際的ではない。
Further, a method of adding methanol to an exhaust gas and contacting the methanol-containing exhaust gas with alumina at about 300 ° C. to reduce nitrogen oxides (“Catalyst” vol.33,
No. 2, p. 59, 1991) has also been proposed, but this method is not practical because the nitrogen oxide reducing property is low.

【0010】したがって、本発明の目的は、固定燃焼装
置および酸素過剰条件で燃焼するガソリンエンジン、デ
ィーゼルエンジン等からの燃焼排ガスのように、窒素酸
化物及び一酸化炭素、炭化水素等の未燃焼分に対する理
論反応量以上の酸素を含有する燃焼排ガスから、効率良
く窒素酸化物を除去することができる方法を提供するこ
とである。
Therefore, an object of the present invention is to provide unburned components such as nitrogen oxides, carbon monoxide, and hydrocarbons, such as combustion exhaust gas from a fixed combustion device and a gasoline engine, a diesel engine, etc. that burn under excess oxygen conditions. It is an object of the present invention to provide a method capable of efficiently removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing oxygen in an amount equal to or more than the theoretical reaction amount with respect to.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、炭素原子を2個以上、酸素原子を
1個以上有する脂肪族含酸素有機化合物を排ガスに含ま
れる窒素酸化物の量に見合った量だけ添加して、これを
多孔質の無機酸化物に銀又は銀酸化物を担持した浄化材
に所定の温度で接触させてやれば、水分を10%程度含
有する排ガスであっても、窒素酸化物を効果的に除去す
ることができることを発見し、本発明を完成した。
As a result of intensive research in view of the above problems, the present inventors have found that an oxygen-containing aliphatic organic compound having two or more carbon atoms and one or more oxygen atoms is subjected to nitrogen oxidation contained in exhaust gas. Exhaust gas containing about 10% water content if added in an amount commensurate with the amount of the substance and brought into contact with a purifying material in which silver or a silver oxide is supported on a porous inorganic oxide at a predetermined temperature. However, the inventors have found that nitrogen oxides can be effectively removed, and completed the present invention.

【0012】すなわち、窒素酸化物と、共存する末燃焼
成分に対する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガ
スから窒素酸化物を除去する本発明の方法は、炭素原子
を2個以上、酸素原子を1個以上有するアルコール、ケ
トン、アルデヒド、カルボン酸、エーテル及びエステル
からなる群より選ばれた1種以上の含酸素有機化合物
前記排ガスに添加し、前記含酸素有機化合物を添加した
排ガスを、多孔質の無機酸化物に銀又は銀酸化物を0.
1〜15重量%(元素換算値)担持し、ハニカム状又は
フォーム状の成形体の表面にコートしてなる浄化材に2
00〜600℃で接触させることにより、前記窒素酸化
物と前記脂肪族含酸素有機化合物とを反応させて前記窒
素酸化物を除去することを特徴とする。
Namely, the nitrogen oxides, the method of the present invention for removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing a greater than theoretical reaction amount of oxygen for combustion components end coexisting a carbon atom
Two or more, and one or more oxygen-containing organic compounds selected from the group consisting of alcohols, ketones, aldehydes, carboxylic acids, ethers and esters having at least one oxygen atom are added to the exhaust gas, and the oxygen-containing organic compounds are added. The exhaust gas containing the compound was added to a porous inorganic oxide containing silver or silver oxide in an amount of 0.
1 to 15% by weight (elemental conversion value) supported, and used as a purifying material obtained by coating the surface of a honeycomb-shaped or foam-shaped molded body with 2
The nitrogen oxide is removed by reacting the nitrogen oxide with the aliphatic oxygen-containing organic compound by bringing them into contact with each other at 00 to 600 ° C.

【0013】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
は、排ガスに炭素原子を2個以上、酸素原子を1個以上
有する脂肪族含酸素有機化合物の1種以上を添加し、こ
れらの添加物質を含有する排ガスを、多孔質の無機酸化
物に銀又は銀酸化物を担持してなる浄化材に接触させ、
排ガス中に添加した物質と排ガス中の窒素酸化物とを反
応させて窒素酸化物を除去する。脂肪族含酸素有機化合
物については後に詳述する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, one or more kinds of aliphatic oxygen-containing organic compounds having two or more carbon atoms and one or more oxygen atoms are added to the exhaust gas, and the exhaust gas containing these additive substances is converted into a porous inorganic oxide. Contacting with a purifying material carrying silver or silver oxide on
The substances added to the exhaust gas are reacted with the nitrogen oxides in the exhaust gas to remove the nitrogen oxides. The aliphatic oxygen-containing organic compound will be described in detail later.

【0014】まず、排ガスに添加した脂肪族含酸素有機
化合物と排ガス中の窒素酸化物との反応サイトとなる浄
化材としては、多孔質の無機酸化物に銀又は銀酸化物を
担持してなるものを用いる。多孔質の無機酸化物として
は、多孔質のアルミナ、チタニア、ジルコニア、及びそ
れらの複合酸化物等を使用することができるが、好まし
くはγ−アルミナ、又はアルミナ系複合酸化物を用い
る。
First, as a purifying material which becomes a reaction site between the aliphatic oxygen-containing organic compound added to the exhaust gas and the nitrogen oxide in the exhaust gas, porous inorganic oxide is supported with silver or silver oxide. Use one. As the porous inorganic oxide, porous alumina, titania, zirconia, composite oxides thereof, and the like can be used. Preferably, γ-alumina or an alumina-based composite oxide is used.

【0015】本発明では、上記したγ−アルミナ、アル
ミナ系複合酸化物等の無機酸化物に銀又は銀酸化物を担
持した浄化材を用いるが、銀又は銀酸化物の担持量は、
無機酸化物の重量の0.1〜15重量%(元素換算値)
とするのがよい。銀又は銀酸化物の担持量が上記範囲の
下限値未満では、銀の担持による窒素酸化物の除去効果
が顕著とはならず、また、上限値を超す量の銀を担持し
ても窒素酸化物の除去率の向上はみられず、上限を15
重量%とする。より好ましくは、銀又は銀酸化物の担持
量を無機酸化物の重量の0.5〜10重量%とする。な
お、無機酸化物への銀又は銀酸化物の担持は、硝酸銀等
の水溶液に上述した多孔質の無機酸化物を浸漬し、70
℃程度で乾燥後、70〜550 ℃で段階的に昇温して焼成す
ることにより行うことができる。上記焼成を水素等の還
元性ガス流通下で行った場合は、さらに酸素等の酸化性
ガスを含む気流下で焼成した後、使用することが望まし
い。なお、焼成されて得られる浄化材において、銀は温
度により金属又は酸化物の形で存在する。
In the present invention, the purifying material in which silver or silver oxide is supported on the above-mentioned inorganic oxide such as γ-alumina and alumina-based composite oxide is used.
0.1 to 15% by weight of the inorganic oxide (element conversion value)
It is good to do. When the supported amount of silver or silver oxide is less than the lower limit of the above range, the effect of removing nitrogen oxides by supporting silver is not remarkable, and even when the amount of silver exceeding the upper limit is supported, nitrogen oxidation is carried out. There is no improvement in the removal rate, and the upper limit is 15
Weight% More preferably, the amount of silver or silver oxide supported is 0.5 to 10% by weight of the weight of the inorganic oxide. In addition, silver or silver oxide is supported on the inorganic oxide by immersing the above-mentioned porous inorganic oxide in an aqueous solution of silver nitrate or the like,
It can be carried out by drying at about 70 ° C. and then gradually raising the temperature at 70 to 550 ° C. and baking. In the case where the above calcination is performed under a flow of a reducing gas such as hydrogen, it is preferable that the calcination is further performed under a gas flow containing an oxidizing gas such as oxygen and then used. In the purification material obtained by firing, silver exists in the form of metal or oxide depending on the temperature.

【0016】浄化材(銀又は銀酸化物を担持したγ−ア
ルミナ等の無機酸化物)は、ペレット状、粉末状、ハニ
カム状、フォーム状、板状等の状態で、排ガス導管の途
中に設置する。なお、上述した浄化材がペレット状や粉
末状の場合には、ケーシングに入れて排ガス導管の途中
に設置するのがよい。また、(a)耐熱性に優れたコー
ジェライトやムライト、又は他のセラミック材、もしく
は(b)金属からなるハニカム状やフォーム状のフィル
タ(担体)の表面に、粉末状の浄化材(銀又は銀酸化物
を担持した粉末状の無機酸化物)を公知の方法(たとえ
ばウォッシュコート法等)によりコートしたり、無機酸
化物を成形体にコートした後、銀又は銀酸化物を担持し
て用いてもよい。
The purifying material (inorganic oxide such as γ-alumina carrying silver or silver oxide) is installed in the exhaust gas conduit in the form of pellets, powder, honeycomb, foam or plate. To do. When the above-mentioned purification material is in the form of pellets or powder, it is preferable to put it in a casing and install it in the middle of the exhaust gas conduit. Further, (a) a cordierite or mullite excellent in heat resistance, or another ceramic material, or (b) a honeycomb-like or foam-like filter (support) made of a metal, on the surface of which is a powdery purification material (silver or Powdered inorganic oxide supporting silver oxide) is coated by a known method (for example, wash coating method), or the inorganic oxide is coated on the molded body , and then silver or silver oxide is supported and used. May be.

【0017】上記の浄化材を設置した部位で脂肪族含酸
素有機化合物と窒素酸化物との反応が生じるのであるか
ら、排ガス中に脂肪族含酸素有機化合物を添加するのは
この浄化材を設置した部位の上流側となる。
Since the reaction between the aliphatic oxygen-containing organic compound and the nitrogen oxide occurs at the site where the above-mentioned purification material is installed, the addition of the aliphatic oxygen-containing organic compound to the exhaust gas is the installation of this purification material. It becomes the upstream side of the part.

【0018】本発明で排ガスに添加する脂肪族含酸素有
機化合物は、炭素原子を2個以上、酸素原子を1個以上
有するものであり、たとえば、アルコール、ケトン、ア
ルデヒド、カルボン酸、エーテル、エステル等が挙げら
れる。アルコールは、炭素数が2以上の脂肪族の一価ア
ルコールである。この中では特に、エタノールやプロパ
ノール(n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコ
ール)等の比較的低分子量のアルコールを用いるのがよ
い。なお、メタノールを用いると、窒素酸化物との反応
が良好に進行しない。また、ケトンとしては、特にアセ
トン等を用いるのが好ましい。さらにカルボン酸として
も、カルボン酸中の炭素数(カルボキシル基の炭素を含
む)が2以上のものを用いる。特に、酢酸が好適であ
る。アルデヒドとしてはアセトアルデヒドが好ましい。
The aliphatic oxygen-containing organic compound added to the exhaust gas in the present invention has two or more carbon atoms and one or more oxygen atoms, and examples thereof include alcohols, ketones, aldehydes, carboxylic acids, ethers and esters. Etc. The alcohol is an aliphatic monohydric alcohol having 2 or more carbon atoms. Among these, it is particularly preferable to use a relatively low molecular weight alcohol such as ethanol or propanol (n-propyl alcohol, isopropyl alcohol). When methanol is used, the reaction with nitrogen oxides does not proceed well. It is particularly preferable to use acetone or the like as the ketone. Further, as the carboxylic acid, those having 2 or more carbon atoms (including the carbon of the carboxyl group) in the carboxylic acid are used. Acetic acid is particularly preferable. Acetaldehyde is preferred as the aldehyde.

【0019】また、本発明では、アルコール、ケトン、
アルデヒド、カルボン酸、エーテル、エステルと窒素酸
化物との反応が起きる浄化材の設置部位における排ガス
の温度を以下のように保持するのがよい。まず、添加す
る物質がアルコール又はケトンの場合、浄化材の設置部
位における排ガスの温度を200〜550℃に保つ。排
ガスの温度が200℃未満であるとアルコール又はケト
ンと窒素酸化物との反応特性が低下し、良好な窒素酸化
物の除去を行うことができない。一方、550℃を超す
温度とすると添加したアルコール又はケトン自身の燃焼
が始まり、これらの物質の添加による窒素酸化物の還元
除去が効率良く行えない。好ましくは、排ガス温度を2
50〜500℃とする。
In the present invention, alcohols, ketones,
It is preferable to maintain the temperature of the exhaust gas at the installation site of the purification material where the reaction of aldehyde, carboxylic acid, ether, ester and nitrogen oxide occurs, as follows. First, when the substance to be added is alcohol or ketone, the temperature of the exhaust gas at the site where the purification material is installed is maintained at 200 to 550 ° C. If the temperature of the exhaust gas is less than 200 ° C., the reaction characteristics between the alcohol or ketone and the nitrogen oxides are deteriorated, and the nitrogen oxides cannot be removed well. On the other hand, when the temperature exceeds 550 ° C., the added alcohol or ketone itself starts to burn, and the nitrogen oxide cannot be reduced and removed efficiently by adding these substances. Preferably, the exhaust gas temperature is set to 2
50 to 500 ° C.

【0020】カルボン酸を添加する場合には、排ガスの
温度を300〜600℃に保つのがよい。300℃未満
又は600℃を超す排ガス温度であると、カルボン酸と
窒素酸化物との反応特性が低下し、良好な窒素酸化物の
除去を行うことができない。より好ましくは、排ガスの
温度を350〜550℃とする。
When the carboxylic acid is added, it is preferable to keep the temperature of the exhaust gas at 300 to 600 ° C. If the exhaust gas temperature is lower than 300 ° C. or higher than 600 ° C., the reaction characteristics between the carboxylic acid and the nitrogen oxides are deteriorated, and the nitrogen oxides cannot be removed satisfactorily. More preferably, the temperature of the exhaust gas is 350 to 550 ° C.

【0021】[0021]

【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。実施例1 市販のペレット状のγ−アルミナ10g(直径1.5mm 、
長さ約6mm)を硝酸銀水溶液(硝酸銀濃度0.035g
/ml)に浸漬し、70℃で乾燥後、5容量%の水素を含
む窒素気流下、100℃、125℃、150℃、及び2
00℃で各2時間、次に300℃で30分焼成後、窒素
ガスで水素をパージしてから、水、炭酸ガス、酸素を各
10%含有する窒素気流下、300℃、400℃、及び
500℃で各2時間、550℃で5時間焼成し、γ−ア
ルミナに対して2重量%の銀(元素換算値)を担持した
ペレット状の浄化材を得た。
The present invention will be described in more detail by the following specific examples. Example 1 10 g of commercially available pelletized γ-alumina (diameter 1.5 mm,
Approximately 6 mm in length is a silver nitrate aqueous solution (silver nitrate concentration 0.035 g
/ Ml) and dried at 70 ° C., then under a nitrogen stream containing 5% by volume of hydrogen, 100 ° C., 125 ° C., 150 ° C., and 2
After firing at 00 ° C. for 2 hours each and then at 300 ° C. for 30 minutes, purging hydrogen with nitrogen gas, then under a nitrogen stream containing water, carbon dioxide gas, and oxygen at 10% each, 300 ° C., 400 ° C., and Firing was performed at 500 ° C. for 2 hours and at 550 ° C. for 5 hours to obtain a pellet-shaped purifying material carrying 2% by weight of silver (elemental conversion value) with respect to γ-alumina.

【0022】この浄化材を反応管に充填し、表1に示す
組成のガス(一酸化窒素、二酸化炭素、酸素、エタノー
ル、及び窒素からなる乾燥成分の合計100容量%に、
さらに水分10容量%を添加したもの)を毎分2リット
ル(標準状態)の流速で流して、反応管内の排ガス温度
を200〜600℃とし、エタノールと窒素酸化物とを
反応させた。
A gas having the composition shown in Table 1 (a total of 100% by volume of dry components consisting of nitric oxide, carbon dioxide, oxygen, ethanol and nitrogen) was filled with this purifying material in a reaction tube.
Further, 10% by volume of water was added) at a flow rate of 2 liters per minute (standard state) to make the temperature of the exhaust gas in the reaction tube 200 to 600 ° C. and to react ethanol and nitrogen oxides.

【0023】反応管通過後のガス中の窒素酸化物(一酸
化窒素と二酸化窒素の合計量)の濃度を化学発光式窒素
酸化物分析計により測定し、窒素酸化物の除去率を求め
た。結果を表2に示す。
The concentration of nitrogen oxides (total amount of nitric oxide and nitrogen dioxide) in the gas after passing through the reaction tube was measured by a chemiluminescence type nitrogen oxide analyzer to determine the removal rate of nitrogen oxides. Table 2 shows the results.

【0024】 表1 成分 濃度(容量割合) 一酸化窒素 500 ppm 二酸化炭素 10 % 酸素 10 % エタノール 500 ppm 窒素 残部 水分 上記した成分からなるガス量に対して10%Table 1 Concentration of components (volume ratio) Nitric oxide 500 ppm Carbon dioxide 10% Oxygen 10% Ethanol 500 ppm Nitrogen balance Moisture 10% with respect to the amount of gas composed of the above components

【0025】比較例1 実施例1と同一の浄化材を用い、表1に示すガス成分に
おいて、エタノールの代わりにメタノールを混合したも
のを用い、他は実施例1と同様にして窒素酸化物の除去
試験を行った。なお、メタノールの量は、水分を除いた
ガス量の500ppm とした。試験結果を表2に示す。
Comparative Example 1 The same purifying material as in Example 1 was used, except that the gas components shown in Table 1 were mixed with methanol instead of ethanol. A removal test was performed. The amount of methanol was 500 ppm, which is the amount of gas excluding water. The test results are shown in Table 2.

【0026】比較例2 また、実施例1で用いたペレット状のγ−アルミナと同
一のもの(銀又は銀酸化物の担持なし)を用い、他は実
施例1と同様にして窒素酸化物の除去試験を行った。試
験結果を表2に示す。
Comparative Example 2 Further , the same pellet-shaped γ-alumina as used in Example 1 (without supporting silver or silver oxide) was used, and the same procedure as in Example 1 was carried out except that nitrogen oxide was used. A removal test was performed. The test results are shown in Table 2.

【0027】実施例2〜6 実施例1と同一の浄化材を用い、表1に示すガス成分に
おいて、エタノールの代わりにアセトン(実施例2)を
混合したもの、酢酸(実施例3)を混合したもの、アセ
トアルデヒド(実施例4)を混合したもの、2-プロパノ
ール(イソプロピルアルコール)を混合したもの(実施
例5)、及び1-プロパノール(n-プロピルアルコール)
を混合したもの(実施例6)を用い、他は実施例1と同
様にして窒素酸化物の除去試験を行った。ここで、実施
例2〜実施例4においては、アセトンの量、酢酸の量、
又はアセトアルデヒドの量は、ともに水分を除いたガス
量の500ppm とし、また、2-プロパノール(実施例
5)、及び1-プロパノール(実施例6)の濃度はそれぞ
れ333 ppm とした。試験結果を表2に示す。
Examples 2 to 6 Using the same purification material as in Example 1, the gas components shown in Table 1 were mixed with acetone (Example 2) instead of ethanol, and acetic acid (Example 3). Prepared, mixed with acetaldehyde (Example 4), mixed with 2-propanol (isopropyl alcohol) (Example 5), and 1-propanol (n-propyl alcohol)
The nitrogen oxide removal test was carried out in the same manner as in Example 1 except that the mixture (Example 6) was used. Here, in Examples 2 to 4, the amount of acetone, the amount of acetic acid,
Alternatively, the amount of acetaldehyde was 500 ppm of the amount of gas excluding water, and the concentrations of 2-propanol (Example 5) and 1-propanol (Example 6) were 333 ppm, respectively. The test results are shown in Table 2.

【0028】実施例7 市販のペレット状のγ−アルミナ10g(直径1.5mm 、
長さ約6mm)を硝酸銀水溶液(硝酸銀濃度0.035g
/ml)に浸漬し、70℃で乾燥後、50容量%の水素を
含む窒素気流下、100℃、125℃、150℃、及び
200℃で各2時間、次に300℃で30分焼成後、窒
素ガスで水素をパージしてから、水、炭酸ガス、酸素を
各10%含有する窒素気流下、300℃、400℃、及
び500℃で各2時間、550℃で5時間焼成し、γ−
アルミナに対して2重量%の銀(元素換算値)を担持し
たペレット状の浄化材を得た。
Example 7 10 g of commercially available pelletized γ-alumina (diameter 1.5 mm,
Approximately 6 mm in length is a silver nitrate aqueous solution (silver nitrate concentration 0.035 g
/ Ml), dried at 70 ° C., and baked at 100 ° C., 125 ° C., 150 ° C., and 200 ° C. for 2 hours each in a nitrogen stream containing 50% by volume of hydrogen, and then at 300 ° C. for 30 minutes. After purging hydrogen with nitrogen gas, it was fired at 300 ° C., 400 ° C., and 500 ° C. for 2 hours each at 550 ° C. for 5 hours in a nitrogen stream containing water, carbon dioxide gas, and oxygen at 10% each, and γ −
A pellet-like purification material carrying 2% by weight of silver (elemental conversion value) on alumina was obtained.

【0029】この浄化材を用い、実施例1と同様にして
窒素酸化物の除去率を求めた。結果を表2に示す。
Using this purification material, the removal rate of nitrogen oxides was determined in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0030】 表2 窒素酸化物除去率(%) 例No. 200℃ 250℃ 300℃ 350℃ 400℃ 実施例1(1) 40 76 92 92 87 実施例2(2) 45 89 98.9 99.3 99.2 実施例3(3) − 6 31 38 52 実施例4(4) 36.9 67.2 76.9 76.8 72.7 実施例5(5) 55 94 98 98.5 97.0 実施例6(6) 58 79 82.5 75.3 65.6 実施例7(1) 48.6 86.7 95.2 90.4 84.2 比較例1(7) − 15 12 12 6.5 比較例2(1) − 9 27 11 6 表2(つづき) 窒素酸化物除去率(%) 例No. 450℃ 500℃ 550℃ 600℃ 実施例1(1) 78 63 45 − 実施例2(2) 97.6 85 60 − 実施例3(3) 58 51 41 35 実施例4(4) 64.4 48.5 21.8 − 実施例5(5) 86.6 88.3 46.2 − 実施例6(6) 56.7 44.9 30.0 − 実施例7(1) 75.6 60.7 40.5 − 比較例1(7) 3.1 1.6 1.3 − 比較例2(1) 6.6 10 28 − 表2注(1):エタノールを添加した。 (2):アセトンを添加した。 (3):酢酸を添加した。 (4):アセトアルデヒドを添加した。 (5):2-プロパノールを添加した。 (6):1-プロパノールを添加した。 (7):メタノールを添加した。Table 2 Nitrogen oxide removal rate (%) Example No. 200 ° C 250 ° C 300 ° C 350 ° C 400 ° C Example 1 (1) 40 76 92 92 87 Example 2 (2) 45 89 98.9 99.3 99.2 Example 3 (3) -6 31 38 52 Example 4 (4) 36.9 67.2 76.9 76.8 72.7 Example 5 (5) 55 94 98 98.5 97.0 Example 6 (6) 58 79 82.5 75.3 65.6 Example 7 (1) 48.6 86.7 95.2 90.4 84.2 Comparative example 1 (7) -15 12 12 6.5 Comparative example 2 (1) -9 27 11 6 Table 2 (continued) Nitrogen oxide removal rate (%) Example No. 450 ℃ 500 ℃ 550 ℃ 600 ℃ Example 1 (1) 78 63 45 − Example 2 (2) 97.6 85 60 − Example 3 (3) 58 51 41 35 Example 4 (4) 64.4 48.5 21.8 − Example 5 (5) 86.6 88.3 46.2 − Implementation Example 6 (6) 56.7 44.9 30.0-Example 7 (1) 75.6 60.7 40.5-Comparative Example 1 (7) 3.1 1.6 1.3-Comparative Example 2 (1) 6.6 10 28-Table 2 Note (1): Ethanol was added . (2): Acetone was added. (3): Acetic acid was added. (4): Acetaldehyde was added. (5): 2-Propanol was added. (6): 1-Propanol was added. (7): Methanol was added.

【0031】表2からわかるように、実施例1、実施例
2及び実施例4においては、200〜550℃の排ガス
温度領域で効果的な窒素酸化物の除去がみられた。ま
た、実施例3では、300〜600℃において効果的な
窒素酸化物の除去がみられた。特に、実施例1では、浄
化材近傍の排ガス温度が250〜400℃では75%を
超す窒素酸化物除去率を有していた。さらに、実施例5
及び実施例6においては、250 〜500 ℃において特に高
い窒素酸化物の除去がみられた。また、実施例7からわ
かるように、水素濃度が大きな窒素雰囲気下で焼成して
なる触媒を有する浄化材では、特に、低温側での窒素酸
化物の除去率が高くなる。一方、比較例では、測定温度
の全般にわたって、窒素酸化物の除去率は実施例に比し
て著しく小さかった。
As can be seen from Table 2, in Examples 1, 2 and 4, effective removal of nitrogen oxides was observed in the exhaust gas temperature range of 200 to 550 ° C. Further, in Example 3, effective removal of nitrogen oxides was observed at 300 to 600 ° C. Particularly, in Example 1, when the exhaust gas temperature in the vicinity of the purification material was 250 to 400 ° C, the nitrogen oxide removal rate exceeded 75%. Further, Example 5
And, in Example 6, particularly high removal of nitrogen oxide was observed at 250 to 500 ° C. Further, as can be seen from Example 7, in the purification material having the catalyst that is fired in the nitrogen atmosphere having a high hydrogen concentration, the removal rate of nitrogen oxides is particularly high on the low temperature side. On the other hand, in the comparative example, the nitrogen oxide removal rate was remarkably smaller than that in the example over the measurement temperature.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の方法によ
れば、過剰の酸素を含む排ガス中の窒素酸化物を効率良
く除去することができる。また、本発明の方法では、排
ガス中に水分が10%程度含まれていた場合でも窒素酸
化物の除去を効率良く行うことができる。さらに、窒素
酸化物の除去温度(排ガス温度)も200〜600℃
と、これまでの除去方法に比して低温とすることができ
る。
As described in detail above, according to the method of the present invention, nitrogen oxides in exhaust gas containing excess oxygen can be efficiently removed. Further, according to the method of the present invention, nitrogen oxides can be efficiently removed even when the exhaust gas contains about 10% of water. Furthermore, the nitrogen oxide removal temperature (exhaust gas temperature) is also 200 to 600 ° C.
And, the temperature can be lower than that of the conventional removal methods.

【0033】本発明の窒素酸化物除去方法は、各種燃焼
機、自動車等の排ガスに含まれる窒素酸化物の除去に広
く利用することができる。
The nitrogen oxide removing method of the present invention can be widely used for removing nitrogen oxides contained in exhaust gas from various combustors, automobiles and the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−354536(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-4-354536 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対
する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガスから窒
素酸化物を除去する方法において、炭素原子を2個以
上、酸素原子を1個以上有するアルコール、ケトン、ア
ルデヒド、カルボン酸、エーテル及びエステルからなる
群より選ばれた1種以上の脂肪族含酸素有機化合物を前
記排ガスに添加し、前記脂肪族含酸素有機化合物を添加
した排ガスを、多孔質の無機酸化物に銀又は銀酸化物を
0.1〜15重量%(元素換算値)担持し、ハニカム状
又はフォーム状の成形体の表面にコートしてなる浄化材
に200〜600℃で接触させることにより、前記窒素
酸化物と前記脂肪族含酸素有機化合物とを反応させて前
記窒素酸化物を除去することを特徴とする窒素酸化物除
去方法。
1. A method for removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and oxygen in a larger amount than the theoretical reaction amount for coexisting unburned components, wherein at least two carbon atoms are contained.
In addition, one or more kinds of aliphatic oxygen-containing organic compounds selected from the group consisting of alcohols, ketones, aldehydes, carboxylic acids, ethers and esters having one or more oxygen atoms are added to the exhaust gas, and the aliphatic oxygen-containing compounds are added. Exhaust gas with organic compounds added to porous inorganic oxides with silver or silver oxides
0.1 to 15% by weight (elemental conversion value) is supported, and the nitrogen oxide and the fat are brought into contact with a purifying material formed by coating the surface of a honeycomb-shaped or foam-shaped molded body at 200 to 600 ° C. A method for removing nitrogen oxides, which comprises removing the nitrogen oxides by reacting with a group oxygen-containing organic compound.
【請求項2】 請求項1に記載の方法において、前記多
孔質の無機酸化物がアルミナ又はアルミナ系複合酸化物
であることを特徴とする方法。
2. The method according to claim 1, wherein the porous inorganic oxide is alumina or an alumina-based composite oxide.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の方法において、
前記浄化材は多孔質の無機酸化物に銀又は銀酸化物を担
持し、70〜550℃で段階的に昇温して焼成してなる
ことを特徴とする窒素酸化物除去方法。
3. The method according to claim 1 or 2, wherein
The purifying material carries silver or silver oxide on a porous inorganic oxide.
A method for removing nitrogen oxides, which is characterized in that the method is carried out and the temperature is raised stepwise at 70 to 550 ° C. and baked .
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