JP2691750B2 - 窒素酸化物分解触媒 - Google Patents
窒素酸化物分解触媒Info
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- JP2691750B2 JP2691750B2 JP63253401A JP25340188A JP2691750B2 JP 2691750 B2 JP2691750 B2 JP 2691750B2 JP 63253401 A JP63253401 A JP 63253401A JP 25340188 A JP25340188 A JP 25340188A JP 2691750 B2 JP2691750 B2 JP 2691750B2
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- Japan
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- catalyst
- oxide
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- decomposition catalyst
- nitrogen oxide
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、排ガス中に含まれる窒素酸化物を除去する
方法に関する。
方法に関する。
従来の技術 従来排ガス中に含まれる窒素酸化物は、窒素酸化物
を酸化しアルカリ吸収させる方法、窒素酸化物をN
H3、H2、CO等の還元剤により、N2とする方法などにより
除去されてきた。これらの方法はの場合排水処理が必
要となり、の場合NH3等の還元剤が必要であるため処
理コストが高い、またこれらとSOxとの反応による塩類
生成による活性低下があるなどの問題を有してきた。ま
たそのため還元剤を添加することなく窒素酸化物を直接
分解することができる触媒が提案されているが、これら
は活性が低く実用に供し得ないという問題点を有してき
た。
を酸化しアルカリ吸収させる方法、窒素酸化物をN
H3、H2、CO等の還元剤により、N2とする方法などにより
除去されてきた。これらの方法はの場合排水処理が必
要となり、の場合NH3等の還元剤が必要であるため処
理コストが高い、またこれらとSOxとの反応による塩類
生成による活性低下があるなどの問題を有してきた。ま
たそのため還元剤を添加することなく窒素酸化物を直接
分解することができる触媒が提案されているが、これら
は活性が低く実用に供し得ないという問題点を有してき
た。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記の欠点を解決し、還元剤を添加するこ
となく窒素酸化物を高効率に直接分解することができる
触媒にかかるものである。
となく窒素酸化物を高効率に直接分解することができる
触媒にかかるものである。
問題点を解決するための手段 本発明にかかる触媒は、排ガス中に含有する窒素酸化
物を （ａ） アルカリ土類金属酸化物と （ｂ） WO3、SnO2、BiO3、ZnOから選択される１種以上
の金属酸化物と （ｃ） Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Auから選択される１種以
上の金属もしくは、金属酸化物とからなる触媒と接触さ
せ、窒素酸化物をN2とO2に分解することができる触媒で
ある。
物を （ａ） アルカリ土類金属酸化物と （ｂ） WO3、SnO2、BiO3、ZnOから選択される１種以上
の金属酸化物と （ｃ） Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Auから選択される１種以
上の金属もしくは、金属酸化物とからなる触媒と接触さ
せ、窒素酸化物をN2とO2に分解することができる触媒で
ある。
本触媒は（ａ）（ｂ）と（ｃ）から選択される触媒成
分もしくはそれらの前駆体を用いて、公知の方法により
調整することができる。
分もしくはそれらの前駆体を用いて、公知の方法により
調整することができる。
本発明においては、上記（ｂ）群の酸化物は、Al
2O3、SiO2、ZrO2、Fe2O3、TiO2又はMoO3と組合わせて用
いてもよい。
2O3、SiO2、ZrO2、Fe2O3、TiO2又はMoO3と組合わせて用
いてもよい。
例えば （１） アルカリ土類金属酸化物（マグネシア、カルシ
ア、酸化ストロンチウムなど）と（ｂ）群から選択され
る酸化物を予め混合し、任意の成形方法（押出成形、打
錠成形、球形成形など）により成形しその後300℃〜800
℃の温度条件で焼成し、これを（ｃ）群から選択される
金属塩水溶液に浸漬し、乾燥後300℃〜800℃の温度条件
で焼成する。さらに必要に応じて還元雰囲気中で焼成す
る。
ア、酸化ストロンチウムなど）と（ｂ）群から選択され
る酸化物を予め混合し、任意の成形方法（押出成形、打
錠成形、球形成形など）により成形しその後300℃〜800
℃の温度条件で焼成し、これを（ｃ）群から選択される
金属塩水溶液に浸漬し、乾燥後300℃〜800℃の温度条件
で焼成する。さらに必要に応じて還元雰囲気中で焼成す
る。
（２） アルカリ土類金属塩と（ｂ）群から選択される
金属の塩を水などに溶解しこれにアルカリ（アンモニ
ア、水酸化ナトリウムなど）など沈澱剤を加え沈澱を生
成し、これを乾燥し、その後300℃〜800℃の温度条件で
焼成し粉砕し、任意の成形方法（押出成形、打錠成形、
球状成形など）により成形し、さらに必要に応じて300
℃〜800℃の温度条件で焼成し、これを（ｃ）群から選
択される金属塩水溶液に浸漬し、乾燥後300℃〜800℃の
温度条件で焼成する。さらに必要に応じて還元雰囲気中
で焼成する。
金属の塩を水などに溶解しこれにアルカリ（アンモニ
ア、水酸化ナトリウムなど）など沈澱剤を加え沈澱を生
成し、これを乾燥し、その後300℃〜800℃の温度条件で
焼成し粉砕し、任意の成形方法（押出成形、打錠成形、
球状成形など）により成形し、さらに必要に応じて300
℃〜800℃の温度条件で焼成し、これを（ｃ）群から選
択される金属塩水溶液に浸漬し、乾燥後300℃〜800℃の
温度条件で焼成する。さらに必要に応じて還元雰囲気中
で焼成する。
これらの方法は本発明触媒の調整方法を例示したもの
であり、これに特定されるものではなく、触媒成分が同
じものであれば同等の効果が得られる。
であり、これに特定されるものではなく、触媒成分が同
じものであれば同等の効果が得られる。
本発明に用いることができる（ａ）群の金属酸化物は
酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウ
ムであり、（ａ）群の前駆体は水酸化マグネシウム、水
酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウ
ムなどの水酸化物、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウ
ム、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウムなど水溶性塩な
どである。なおこれらの沈澱剤としては炭酸塩あるいは
水酸化ナトリウムなどのアルカリが好ましい。
酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウ
ムであり、（ａ）群の前駆体は水酸化マグネシウム、水
酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウ
ムなどの水酸化物、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウ
ム、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウムなど水溶性塩な
どである。なおこれらの沈澱剤としては炭酸塩あるいは
水酸化ナトリウムなどのアルカリが好ましい。
さらに（ｃ）群の金属もしくは金属酸化物としては、
前駆体を用いることが好ましく塩化ルテニウム、硝酸ロ
ジウム、塩化パラジウム、硝酸銀、塩化白金酸、塩化金
酸などの水溶性塩を挙げることができる。またこれらの
成分以外にチタニア、アルミナ、シリカなどの公知の坦
体成分、粘度などの成形助剤成分、ガラスセンイなどの
補強剤を添加してもよい。しかしこれらの成分の総量は
触媒成分中の50％以下とすることが好ましい。
前駆体を用いることが好ましく塩化ルテニウム、硝酸ロ
ジウム、塩化パラジウム、硝酸銀、塩化白金酸、塩化金
酸などの水溶性塩を挙げることができる。またこれらの
成分以外にチタニア、アルミナ、シリカなどの公知の坦
体成分、粘度などの成形助剤成分、ガラスセンイなどの
補強剤を添加してもよい。しかしこれらの成分の総量は
触媒成分中の50％以下とすることが好ましい。
本発明にかかる触媒は、（ａ）群、（ｂ）群及び
（ｃ）群とからなるがこれらの好ましい組成比は原子比
で（ａ）群：（ｂ）群：（ｃ）群が90〜50:5〜50:0.01
〜10あり、より好ましくは90〜75:10〜25:0.1〜５であ
る。本発明者らはNOxの接触分解の素反応が 2NO＋2e→2NO （１） 2NO →N2＋20 （２） 2O →O2＋2e （３） O2→O2↑ （４） からなり、（ａ）群は（１）（２）の反応に、（ｂ）群
は（３）の反応に、（ｃ）群は（４）の反応に関与して
いると考えている。これらのそれぞれの反応速度への寄
与は定かではないが、これらの原子比において、最も分
解活性を示す結果となった。
（ｃ）群とからなるがこれらの好ましい組成比は原子比
で（ａ）群：（ｂ）群：（ｃ）群が90〜50:5〜50:0.01
〜10あり、より好ましくは90〜75:10〜25:0.1〜５であ
る。本発明者らはNOxの接触分解の素反応が 2NO＋2e→2NO （１） 2NO →N2＋20 （２） 2O →O2＋2e （３） O2→O2↑ （４） からなり、（ａ）群は（１）（２）の反応に、（ｂ）群
は（３）の反応に、（ｃ）群は（４）の反応に関与して
いると考えている。これらのそれぞれの反応速度への寄
与は定かではないが、これらの原子比において、最も分
解活性を示す結果となった。
本発明の触媒が分解活性を示す温度は300℃〜800℃で
ある。また好ましい温度は400〜600℃である。この温度
において本発明触媒は、SV＝500〜50000において使用す
ることができる。
ある。また好ましい温度は400〜600℃である。この温度
において本発明触媒は、SV＝500〜50000において使用す
ることができる。
発明の効果 以上の様に本発明によれば（ａ）群（ｂ）群及び
（ｃ）群より選ばれた触媒成分を含有する触媒を用いる
ことによって、排ガス温度が300℃〜800℃の温度域にお
いて窒素酸化物を還元剤を添加することなく分解除去す
ることが可能となったのである。
（ｃ）群より選ばれた触媒成分を含有する触媒を用いる
ことによって、排ガス温度が300℃〜800℃の温度域にお
いて窒素酸化物を還元剤を添加することなく分解除去す
ることが可能となったのである。
以下に実施例とともに比較例を挙げて本発明を説明する
が、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるもの
ではない。
が、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるもの
ではない。
実施例1. 水酸化ジルコニウムとメタタングステン酸アンモニウ
ム水溶液をそれぞれ酸化物換算で85gと15gとを秤量し、
水を加え、充分混練後、100℃で18時間乾燥し、700℃に
て３時間焼成た。この焼成物をスクリーンが0.5mmφで
あるサンプルミルにて粉砕した。この粉砕物50gと水酸
化マグネシウムを650℃で１時間焼成して得たマグネシ
ア（比表面積53m2/g）50gを水400mlに投入し、遊星ミル
にて30分間湿式粉砕を行った。このようにして得たスラ
リー中に空隙率81％、ピッチ4mmのセラミックファイバ
ー製コルゲート状ハニカムを浸漬し、MgO-WO3‐ZrO2を
ハニカムに担持させた。これを常温で通風乾燥後、100
℃で18時間乾燥した。得られた乾燥物を塩化金酸水溶液
（Auとして33g/）中に浸漬し、常温で通風乾燥後、10
0℃で18時間乾燥し、500℃で３時間焼成して、触媒を得
た。
ム水溶液をそれぞれ酸化物換算で85gと15gとを秤量し、
水を加え、充分混練後、100℃で18時間乾燥し、700℃に
て３時間焼成た。この焼成物をスクリーンが0.5mmφで
あるサンプルミルにて粉砕した。この粉砕物50gと水酸
化マグネシウムを650℃で１時間焼成して得たマグネシ
ア（比表面積53m2/g）50gを水400mlに投入し、遊星ミル
にて30分間湿式粉砕を行った。このようにして得たスラ
リー中に空隙率81％、ピッチ4mmのセラミックファイバ
ー製コルゲート状ハニカムを浸漬し、MgO-WO3‐ZrO2を
ハニカムに担持させた。これを常温で通風乾燥後、100
℃で18時間乾燥した。得られた乾燥物を塩化金酸水溶液
（Auとして33g/）中に浸漬し、常温で通風乾燥後、10
0℃で18時間乾燥し、500℃で３時間焼成して、触媒を得
た。
実施例2. 硝酸ビスマス水溶液とモリブデン酸アンモニウム水溶
液とそれぞれ酸化物換算で50gずつ秤量し、硝酸ビスマ
ス水溶液中にモリブデン酸アンモニウム水溶液を加え、
中和反応を行った（最終pH＝7.0）。以下、実施例１と
同様にして触媒を得た。
液とそれぞれ酸化物換算で50gずつ秤量し、硝酸ビスマ
ス水溶液中にモリブデン酸アンモニウム水溶液を加え、
中和反応を行った（最終pH＝7.0）。以下、実施例１と
同様にして触媒を得た。
実施例3. 硝酸亜鉛と硝酸チタニルをそれぞれ酸化物基準で50g
ずつ秤量し、これを１イオン交換水中に溶解させた。
この水溶液中に充分な攪拌を行いながら、アンモニアを
吹き込み、pH7.0として中和反応を終了した（中和時間
１時間）。30分間熟成後、濾過水洗を行い、100℃で18
時間乾燥させた後、600℃で３時間焼成した。この後、
この焼成物を実施例１と同様にして処理して、触媒を得
た。
ずつ秤量し、これを１イオン交換水中に溶解させた。
この水溶液中に充分な攪拌を行いながら、アンモニアを
吹き込み、pH7.0として中和反応を終了した（中和時間
１時間）。30分間熟成後、濾過水洗を行い、100℃で18
時間乾燥させた後、600℃で３時間焼成した。この後、
この焼成物を実施例１と同様にして処理して、触媒を得
た。
実施例4. 塩化スズ（II）と硝酸チタニルをそれぞれ酸化物基準
で50gずつ秤量し、これを１イオン交換水中に溶解さ
せた。この水溶液中に充分な攪拌を行いながら、アンモ
ニアを吹き込み、pH7.0として中和反応を終了した（中
和時間１時間）。30分間熟成後、濾過水洗を行い、100
℃で18時間乾燥させた後、600℃で３時間焼成した。こ
の後、この焼成物を実施例１と同様にして処理して、触
媒を得た。
で50gずつ秤量し、これを１イオン交換水中に溶解さ
せた。この水溶液中に充分な攪拌を行いながら、アンモ
ニアを吹き込み、pH7.0として中和反応を終了した（中
和時間１時間）。30分間熟成後、濾過水洗を行い、100
℃で18時間乾燥させた後、600℃で３時間焼成した。こ
の後、この焼成物を実施例１と同様にして処理して、触
媒を得た。
参考例1. モービル石油製ZSM-5、50gを0.1N濃度のCuCl2溶液に
浸漬し、還流器付三ツ口フラスコ中で90℃〜100℃で12
時間撹拌し、ろ過した。得られたケーキを用いて同様の
操作を繰返し置換量を4.8％（重量）とした。以下実施
例１と同様の操作により触媒を得た。
浸漬し、還流器付三ツ口フラスコ中で90℃〜100℃で12
時間撹拌し、ろ過した。得られたケーキを用いて同様の
操作を繰返し置換量を4.8％（重量）とした。以下実施
例１と同様の操作により触媒を得た。
実施例１〜４と参考例１により得られた触媒を用いて以
下の試験条件にて試験を行なった。
下の試験条件にて試験を行なった。
（１） ガス成分 NO 200ppm O2 2％ H2Ｏ 10％ N2 バランス （２） SV 1000 （３） 反応温度300、400、500℃ 試験結果を第１表に示した。
なお第１表中の値はN2への転換率を表している。
Claims (1)
- 【請求項１】窒素酸化物を含有するガスと接触して、窒
素酸化物を分解除去する方法において （ａ） アルカリ土類金属酸化物と （ｂ） WO3、SnO2、Bi2O3、ZnOから選択される１種以
上の金属酸化物と （ｃ） Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Auから選択される１種以
上の金属もしくは、金属酸化物とからなることを特徴と
する窒素酸化物分解触媒。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63253401A JP2691750B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | 窒素酸化物分解触媒 |
| EP89202496A EP0362960A3 (en) | 1988-10-05 | 1989-10-03 | Use of a catalyst composition for denitrization and denitrizing catalysts |
| US07/417,422 US5128305A (en) | 1988-10-05 | 1989-10-05 | Catalyst for denitrization |
| US07/518,560 US5049364A (en) | 1988-10-05 | 1990-06-06 | Methods for denitrization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63253401A JP2691750B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | 窒素酸化物分解触媒 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9178786A Division JP2921517B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 窒素酸化物分解触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0299140A JPH0299140A (ja) | 1990-04-11 |
| JP2691750B2 true JP2691750B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=17250865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63253401A Expired - Fee Related JP2691750B2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-06 | 窒素酸化物分解触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691750B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19653200A1 (de) * | 1996-12-19 | 1998-06-25 | Basf Ag | Verfahren zur Reduktion von Stickoxiden |
| JP4123644B2 (ja) * | 1999-06-22 | 2008-07-23 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化触媒 |
| KR100408880B1 (ko) * | 2001-02-03 | 2003-12-11 | 김문찬 | 직접촉매환원방식의 질소산화물 제거 촉매 및 제조방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265746A (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-25 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化用モノリス触媒 |
| JP2768946B2 (ja) * | 1988-04-13 | 1998-06-25 | 東洋シーシーアイ株式会社 | 耐熱性貴金属触媒及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-10-06 JP JP63253401A patent/JP2691750B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0299140A (ja) | 1990-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |