JP2801423B2 - 窒素酸化物浄化触媒 - Google Patents

窒素酸化物浄化触媒

Info

Publication number
JP2801423B2
JP2801423B2 JP3069185A JP6918591A JP2801423B2 JP 2801423 B2 JP2801423 B2 JP 2801423B2 JP 3069185 A JP3069185 A JP 3069185A JP 6918591 A JP6918591 A JP 6918591A JP 2801423 B2 JP2801423 B2 JP 2801423B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
nitrogen oxide
silver
present
nitrogen oxides
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 - Fee Related
Application number
JP3069185A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04281844A (ja
Inventor
耿 張
博史 川上
Original Assignee
住友金属鉱山 株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友金属鉱山 株式会社 filed Critical 住友金属鉱山 株式会社
Priority to JP3069185A priority Critical patent/JP2801423B2/ja
Publication of JPH04281844A publication Critical patent/JPH04281844A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2801423B2 publication Critical patent/JP2801423B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラーや自動車等の
内燃機関又は硝酸製造工場などから排出される排気ガス
中に含まれる窒素酸化物を効率よく除去するための触媒
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地球的規模で環境保全の問題が問
われているが、特に酸性雨の原因であるともいわれる窒
素酸化物(NOX )及び硫黄酸化物(SOX )除去対策
に対しては著しい関心がよせられている。そしてこれら
のうちの窒素酸化物NOX の主な発生源は、ボイラーや
自動車等の内燃機関又は硝酸製造工場などからの排気ガ
スであり、その主成分はNOである。かかる窒素酸化物
の除去方法として従来、例えばアンモニア還元法が知ら
れている。
【0003】このアンモニア還元法は、V2 5 −Ti
2 触媒を用いてアンモニア還元剤によって一酸化窒素
を選択的に還元するものであるが、その一例であるM.In
omata(J. Catal., 62(1980)140.)等の提案による方法で
は、アンモニアがV2 5 −TiO2 触媒表面のV5+
Oの隣にNH4 + として吸着し、該NH4 + がガス相で
あるNOと反応することによりN2 ,H2 O及びV−O
Hが生成される。そしてその後、V−OHはO2 又はV
5+=Oによって再酸化せしめられるというものである。
ところが、この方法は危険で且つ取扱いが困難であるア
ンモニアを使用するため、アンモニアの代わりにそのよ
うな不都合のない還元剤を用いる方法が期待されてい
た。そこで、炭化水素を還元剤として用い得る触媒を使
用する方法として、例えば特開昭63−100919号
公報の方法が提案されており、この方法によれば銅をア
ルミナ,シリカ,ゼオライト等の多孔質性担体に担持さ
せて成る触媒が用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の触媒を使用する従来の方法では、特に触媒性
能において窒素酸化物の除去能力は必ずしも充分なもの
ではなかった。又、Cu触媒はSOX により被毒されや
すいという問題もあった。本発明はかかる実情に鑑み、
特に、窒素酸化物除去能力に優れていると共に安全で且
つ容易に効率よく窒素酸化物を除去し得るようにした窒
素酸化物浄化触媒を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による窒素酸化物
浄化触媒は、酸化銀を含有していて、炭化水素が存在す
る酸化雰囲気中において窒素酸化物を含むガスと接触す
ることにより窒素酸化物を除去し得るようになってい
る。
【0006】又、本発明による窒素酸化物浄化触媒は、
アルミナ、燐酸アルミニウム、アルミナ−シリカの内か
ら選ばれた一つと酸化銀から成っていて銀の担持量割合
が0.1乃至30wt%となるように組成されている。
【0007】
【作用】本発明によれば、例えばNOが先ず酸素によっ
て酸化されることにより、NO2 が生成され、更にこの
NO2 は炭化水素により還元せしめられる。この場合に
おいて、NOを素早く酸化する触媒成分が必要である
が、その酸化力が強過ぎる場合にはNO2 を還元するた
めの炭化水素まで酸化されてしまう。本発明による窒素
酸化物浄化触媒は、銀を含有していることにより炭化水
素は酸化雰囲気中で酸素よりも窒素酸化物と優先的に反
応し、これにより高い効率で窒素酸化物を除去すること
ができる。
【0008】又、本発明による窒素酸化物浄化触媒は担
体によって担持されることにより、その表面積が大きく
なるように保持せしめられ、これによりその触媒作用が
有効に活性化される。
【0009】
【実施例】以下、本発明による窒素酸化物浄化触媒の第
一実施例を説明する。本発明にかかる触媒の調製におい
て、硝酸銀0.85gを100mlの水に溶かして硝酸
銀水溶液を作り、この硝酸銀水溶液を15gのAl(O
H)3 粉末(日本ケッチェン製水酸化アルミニウムGr
ade G、BET表面積;340m2 /g)に加えて
攪拌しながら蒸発・乾固し、更にこれを110℃の温度
で20時間乾燥した後、500℃の温度の空気中で3時
間焼成することにより行われる。この場合、担体として
アルミナの他に燐酸アルミニウム又はシリカ−アルミナ
等を用いることができ、そしてこれらの担体のうちの一
又は二以上のものによって担持されるようにしてもよい
が、本実施例の触媒は酸化銀がアルミナの担体に担持さ
れて成り、担体に対する銀の担持量は5wt%である。
尚、銀の担持量の割合は0.1〜30wt%の範囲が好
ましいが、これは、0.1wt%よりも少ないと銀の活
性化を図ることができず、また銀は高温度においてシン
タリング(焼結)を起こし易いので30wt%以上にな
るとその担持量に見合うだけの有効な活性化の増大を図
り得ないためである。
【0010】次にかかる触媒を用いて行った窒素酸化物
浄化試験について説明する。上記のように調製した触媒
1gをステンレス製反応管(内径10mm)に充填・セ
ットすると共に所定の反応温度(200°C,300°
C,400°C及び500°Cの4種類)に保持し、該
ステンレス製反応管内に窒素酸化物を含有するガス(以
下、反応ガスという)を流量30ml/minで流通せ
しめる。ここで、上記反応ガスは、その組成が一酸化窒
素NO;1050ppm,プロピレンC3 6;100
0ppm,酸素O2 ;5%となるようにヘリウムガスに
よって希釈せしめられたものである。反応ガス中のNO
は反応ガスが触媒を通過することによりN2 に転換せし
められるが、このような触媒性能の評価は次の式1によ
り与えられるNOの転換率を基準にして行った。
【0011】
【式1】 尚、上記式1における反応管出口のNO及びNO2 濃度
はそれらを化学発光式のNOX 計によって分析すること
により求めた。そして各上記反応温度において行った窒
素酸化物浄化試験の結果から算出したNOの転換率を表
1に示す。
【0012】
【表1】
【0013】尚、ここで比較例2として第一実施例に係
る触媒において銀がアルミナ担体に担持されていない場
合と同等の組成になるように調製して成る触媒を用いた
窒素酸化物浄化試験の結果を表1に併記する。先ず、表
1に示される比較例2の場合の転換率をみると、各反応
温度とも比較的高い数値を示している。前述したように
担体の種類としては種々のものを選定し得るが、この比
較例のアルミナ担体のようにそれ自身窒素酸化物の除去
に対して有効な触媒作用を有しているものがあり、この
ようなアルミナ担体を使用するとこの比較例2のように
担体独自の窒素酸化物消化作用を得ることができる。
尚、比較例1のシリカ担体にはそのような独自の触媒作
用はない。さて本実施例はかかるアルミナ担体を使用す
るAg担体触媒であるため、触媒に含有される銀の触媒
作用とアルミナ担体独自の触媒作用を同時に得ることが
でき、それらの相乗効果により極めて高いNO転換率が
達成される。即ち銀及びアルミナ担体のかかる相乗効果
により各反応温度の場合ともNO転換率は格段に高い数
値を示している。なお反応温度が500℃以上になる
と、反応ガス中の炭化水素が直接酸化されてH2 O及び
CO2 が形成されるためにNO2 の還元が行われなくな
り、従って転換率が低下する傾向がある。このため、適
正な反応温度領域としては200〜400℃が好まし
い。
【0014】ところで、本発明の触媒による窒素酸化物
除去の基本的プロセスにおいて、NOが先ず酸素によっ
て酸化されることによりNO2 が生成され、更にこの生
成されたNO2 は、上記酸素と同様に反応ガス中に含ま
れている炭化水素によって還元せしめられる。この場合
においてかかる窒素酸化物除去プロセスのサイクルをよ
り短時間で繰り返すことが窒素酸化物除去反応を活性化
させるために必要な条件になる。即ちNOを素早く酸化
せしめるために触媒が用いられる。本発明の触媒もかか
る目的のために使用されるが、一方、触媒の酸化力が強
すぎる場合にはNO2 を還元するための炭化水素までも
がそのような触媒によって酸化せしめられてしまい、窒
素酸化物除去の所期の目的を達成し得ない。本発明の触
媒は上記のように銀が含有していることにより、反応ガ
ス中の炭化水素が酸化雰囲気下で酸素よりも優先的にN
2 と反応し、この結果、窒素酸化物を高い効率で除去
することができる。つまり、触媒に含有されている銀は
エチレンを部分的に酸化する作用があることからも明ら
かなように、炭化水素に対する酸化力が強過ぎず且つN
Oに対する素早い酸化作用を有し、即ち所謂、マイルド
な酸化力を備えている。そしてこの結果、表1に示され
るような高い窒素酸化物転換率が得られる。
【0015】上記の場合、反応ガスには酸素が所定割合
で含まれており、ここに酸化雰囲気とは酸素が存在する
状態をいい、実用的には空気を使用することができる
が、上述した窒素酸化物除去プロセスにおいて、酸化雰
囲気でなければNOが酸化されてNO2 になることがで
きず、そのために炭化水素を以てしてもNOの状態のま
まであるからその還元反応は行われず、従ってNOは浄
化され得ない。それ故かかる酸化雰囲気の状態が本発明
の触媒を使用する上で必要不可欠なものとなる。又、か
かる酸化雰囲気と同様に反応ガスに含まれる炭化水素が
存在しないと、たとえ酸化雰囲気下で本発明の触媒によ
ってNOがNO2 に酸化されたとしても該NO2 の還元
は行われず、従って炭化水素の存在も本発明の触媒を使
用する上で必要不可欠なものである。
【0016】反応ガスにおいて酸化雰囲気中に含まれる
炭化水素の存在形態としては、例えば、内燃機関等の排
気ガス中に存在する場合でもよく、その量が不足する場
合は外部から必要量だけ導入するようにしてもよい。そ
して導入する場合には、導入量は、排気ガス中に既に存
在している炭化水素の量との合計が、排気ガス中に含ま
れる窒素酸化物に対して少なくとも化学量論的に反応し
てN2 、H2 O及びCO2 を生成し得るに充分な量が必
要である。そして、かかる炭化水素の種類としては、例
えばエチレン,プロピレン等のオレフィン系及びプロパ
ン等のパラフィン系のものや、トルエン,キシレン等の
芳香族系のものを用いることができる。
【0017】本発明の窒素酸化物浄化触媒の第二実施例
において、上記第一実施例にかかる触媒と同一の触媒を
用いるが、この触媒により窒素酸化物を除去すべき反応
ガス中の炭化水素としては第四実施例の場合のプロピレ
ンの代わりにプロパンを使用する。
【0018】第二実施例の場合のNO転換率は表1に示
す通りである。Ag担持触媒自体は第一実施例のものと
同一であるが、プロパンに対しても極めて優れた窒素酸
化物浄化作用を発揮することが分かる。
【0019】又、本発明の窒素酸化物浄化触媒の第三実
施例では、触媒の担体として燐酸アルミニウムを用い
る。Al(NO3 3 9H2 Oを75gとH3 PO4
3gとを1000mlの水に溶かし、これにpHが最終
的に7〜8になるようにアンモニア水を1ml/min
で滴下して約2時間攪拌した後に、24時間放置する。
次いでこの放置したものを吸引・濾過して純水によって
洗浄した後、110°Cの温度で24時間乾燥する。そ
して更に空気中において500°Cの温度で3時間焼成
することにより燐酸アルミニウムが得られる。かかる燐
酸アルミニウム19gに対して、100mlの水に硝酸
銀1.7gを溶かして成る硝酸銀水溶液を加えて攪拌し
ながら蒸発・乾固し、更に110°Cの温度で20時間
乾燥した後に500°Cの温度で3時間焼成することに
よりAg担持触媒が調製される。
【0020】第三実施例の場合のNO転換率は表1に示
す通りであるが、この第三実施例に対する比較例3は上
記燐酸アルミニウム担体のみを用いて窒素酸化物浄化試
験を行ったものである。燐酸アルミニウム担体は表1に
示されるように担体独自の窒素酸化物浄化作用を有して
いるため前記アルミナ担体と同様にそれ自身窒素酸化物
の除去に対して有効な触媒作用を発揮し、これにより銀
の窒素酸化物浄化作用と燐酸アルミニウム担体の触媒作
用との相乗効果により極めて高いNO転換率が達成され
る。
【0021】
【発明の効果】上述したように本発明の触媒によれば、
特に排気ガス等に含まれる窒素酸化物を高い効率でしか
も安全に除去することができ、更に銀を用いていること
によりSOX によって被毒されることがなくSOX を含
有する排気ガスに対しても有効にその窒素酸化物浄化作
用を発揮することができる等の利点がある。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭化水素が存在する酸化雰囲気中におい
    て窒素酸化物を含むガスと接触することにより窒素酸化
    物を除去し得る、アルミナと酸化銀から成っていて銀の
    担持量割合が0.1乃至30wt%となるようにした、
    窒素酸化物浄化触媒。
  2. 【請求項2】 炭化水素が存在する酸化雰囲気中におい
    て窒素酸化物を含むガスと接触することにより窒素酸化
    物を除去し得る、燐酸アルミニウムと酸化銀から成って
    いて銀の担持量割合が0.1乃至30wt%となるよう
    にした、窒素酸化物浄化触媒。
  3. 【請求項3】 炭化水素が存在する酸化雰囲気中におい
    て窒素酸化物を含むガスと接触することにより窒素酸化
    物を除去し得る、アルミナ−シリカと酸化銀から成って
    いて銀の担持量割合が0.1乃至30wt%となるよう
    にした、窒素酸化物浄化触媒。
JP3069185A 1991-03-08 1991-03-08 窒素酸化物浄化触媒 Expired - Fee Related JP2801423B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3069185A JP2801423B2 (ja) 1991-03-08 1991-03-08 窒素酸化物浄化触媒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3069185A JP2801423B2 (ja) 1991-03-08 1991-03-08 窒素酸化物浄化触媒

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04281844A JPH04281844A (ja) 1992-10-07
JP2801423B2 true JP2801423B2 (ja) 1998-09-21

Family

ID=13395417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3069185A Expired - Fee Related JP2801423B2 (ja) 1991-03-08 1991-03-08 窒素酸化物浄化触媒

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2801423B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011080845A1 (ja) 2009-12-28 2011-07-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
WO2011142041A1 (ja) 2010-05-12 2011-11-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
WO2012111172A1 (ja) 2011-02-18 2012-08-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
WO2012111163A1 (ja) 2011-02-14 2012-08-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
CN105170139A (zh) * 2015-09-17 2015-12-23 海南大学 一种脱硝催化剂、其制备方法及其应用

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0696094B2 (ja) * 1991-09-30 1994-11-30 工業技術院長 排ガス浄化方法
US5744111A (en) * 1992-07-03 1998-04-28 Kabushiki Kaisha Riken Method for cleaning exhaust gas
EP0605251A1 (en) * 1992-12-28 1994-07-06 Kabushiki Kaisha Riken Exhaust gas cleaner
US5714432A (en) * 1992-12-28 1998-02-03 Kabushiki Kaisha Riken Exhaust gas cleaner comprising supported silver or silver oxide particles
EP0628706A2 (en) * 1993-06-10 1994-12-14 Inco Limited Catalytic conversion of internal combustion engine exhaust gases
JP3440290B2 (ja) * 1993-08-26 2003-08-25 独立行政法人産業技術総合研究所 排ガス浄化方法
EP0658368A1 (en) * 1993-12-17 1995-06-21 N.E. Chemcat Corporation NOx removal catalyst and method of purifying exhaust gas by using the same
EP0661089B1 (en) * 1993-12-28 1998-03-11 Kabushiki Kaisha Riken Device and method for cleaning exhaust gas
JP2631814B2 (ja) * 1994-04-20 1997-07-16 株式会社リケン 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
EP0710499A3 (en) * 1994-11-04 1997-05-21 Agency Ind Science Techn Exhaust gas purifier and method for purifying an exhaust gas
EP0761289A3 (en) * 1995-09-08 1997-05-02 Riken Kk Exhaust gas purifiers and exhaust gas purification methods
JP2002370031A (ja) * 2001-06-13 2002-12-24 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 排ガス浄化用触媒、並びにそれを使用する触媒体、排ガス浄化用触媒被覆構造体及び排ガス浄化方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4953156A (ja) * 1972-09-27 1974-05-23
GB1581628A (en) * 1976-03-18 1980-12-17 Johnson Matthey Co Ltd Catalytic purification of automobile exhaust gases
JPH0427429A (ja) * 1990-05-19 1992-01-30 Sakai Chem Ind Co Ltd 窒素酸化物接触還元用触媒

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011080845A1 (ja) 2009-12-28 2011-07-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US8677735B2 (en) 2009-12-28 2014-03-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification system of internal combustion engine
WO2011142041A1 (ja) 2010-05-12 2011-11-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US8465702B2 (en) 2010-05-12 2013-06-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification system of internal combustion engine
WO2012111163A1 (ja) 2011-02-14 2012-08-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
WO2012111172A1 (ja) 2011-02-18 2012-08-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
CN102762281A (zh) * 2011-02-18 2012-10-31 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
US8955313B2 (en) 2011-02-18 2015-02-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification system of internal combustion engine
CN102762281B (zh) * 2011-02-18 2015-04-08 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
CN105170139A (zh) * 2015-09-17 2015-12-23 海南大学 一种脱硝催化剂、其制备方法及其应用
CN105170139B (zh) * 2015-09-17 2017-08-18 海南大学 一种脱硝催化剂、其制备方法及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04281844A (ja) 1992-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2801423B2 (ja) 窒素酸化物浄化触媒
JP5526410B2 (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去方法
EP1115471B1 (en) Process and catalyst/sorber for treating sulfur compound containing effluent
JPS63100919A (ja) 排ガス浄化方法及び触媒
JP6278008B2 (ja) 排ガス浄化触媒
JP4512691B2 (ja) 一酸化炭素による窒素酸化物の選択的還元触媒およびその調製法
JP2006026635A (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去方法
JP3889467B2 (ja) 窒素酸化物除去用触媒材料及び該材料を用いた窒素酸化物処理装置並びに窒素酸化物除去方法
JP2001058130A (ja) 窒素酸化物分解用触媒
JP2737441B2 (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去方法及び触媒
JP2007175654A (ja) 窒素酸化物の選択的還元触媒
JPS5820307B2 (ja) 車両排出ガス浄化用触媒
JP2605956B2 (ja) 排気ガス浄化触媒
JPH10156183A (ja) 排気ガス浄化用触媒および排気ガス浄化方法
JPH08150336A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH05137963A (ja) 窒素酸化物の除去方法
JP3398159B2 (ja) 窒素酸化物除去方法
JP3111491B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒
KR0166465B1 (ko) 배기가스 정화용 촉매의 제조방법
JP2961249B2 (ja) ディーゼルエンジン排ガス中のカーボン微粒子の酸化除去方法及びそれに用いる触媒
JP3268503B2 (ja) 窒素酸化物除去触媒
JPH06178937A (ja) 窒素酸化物除去触媒及び除去方法
JP3302036B2 (ja) 窒素酸化物除去方法
JPH08117558A (ja) 二酸化窒素を生成する方法
JP2649217B2 (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees