JP2896912B2 - 触媒再生方法 - Google Patents
触媒再生方法Info
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- JP2896912B2 JP2896912B2 JP2011000A JP1100090A JP2896912B2 JP 2896912 B2 JP2896912 B2 JP 2896912B2 JP 2011000 A JP2011000 A JP 2011000A JP 1100090 A JP1100090 A JP 1100090A JP 2896912 B2 JP2896912 B2 JP 2896912B2
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- catalyst
- ozone
- heat treatment
- mno
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-
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- 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
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、気体等の中に含まれる、オゾンを分解除去
するための触媒においての反応の結果、劣化した触媒の
再生方法に関する。
するための触媒においての反応の結果、劣化した触媒の
再生方法に関する。
＜従来の技術＞ 従来、気体中に含まれる有害成分であるオゾンを除去
する方法として、活性炭、ゼオラト等の多孔質物質を用
いる吸着法、MnO2などの触媒を用いる酸化分解法等が提
案されている。
する方法として、活性炭、ゼオラト等の多孔質物質を用
いる吸着法、MnO2などの触媒を用いる酸化分解法等が提
案されている。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上記従来のオゾンの除去方法はいずれ
も、充分に満足のいく方法であるとは言い難い。
も、充分に満足のいく方法であるとは言い難い。
すなわち、吸着法には、吸着剤が吸着能力を発揮する
期間が有限であるため、再生等することを要し、除去装
着のメンテナンスに多大の労力及び費用が必要となると
いう問題がある。
期間が有限であるため、再生等することを要し、除去装
着のメンテナンスに多大の労力及び費用が必要となると
いう問題がある。
また、酸化分解法には、本来的には上記のような問題
は無いものの、オゾン分解用触媒が経時的に活性が劣化
するという問題があった。そのため、長期にわたって触
媒を使用する場合には、これも又、触媒の再生が必要と
なる。
は無いものの、オゾン分解用触媒が経時的に活性が劣化
するという問題があった。そのため、長期にわたって触
媒を使用する場合には、これも又、触媒の再生が必要と
なる。
本発明は、こうした事情に鑑みなされたもので、その
目的とするところは、簡単で有効な触媒の再生方法を提
供することにある。
目的とするところは、簡単で有効な触媒の再生方法を提
供することにある。
ところで、オゾン分解触媒の活性低下の原因の主な原
因について既に本発明者らが提案している。それはオゾ
ンの気相バルクへの脱離が触媒種と酸素の間の吸着力か
ら強いことおよび反応温度が低いことによって抑制され
るため、触媒中に酸素が蓄積するため反応生成系のバラ
ンスが崩れることによるものである。オゾン分解におい
て、入口オゾン濃度（ppm）と面積速度との積（以下、
「CA」という）が小さい穏やかな反応条件でオゾン分解
がなされる場合は、触媒の劣化も通常殆ど生じないが、
CAが30以上である苛酷な条件の場合は、性能劣化が激し
く起こる触媒が多いのはこうした例を示すものである。
しかし活性低下はこれによるばかりでなく、ガス中の共
存成分の影響を大きく受けることが明らかになった。と
りわけ窒素酸化物及びもしくは硫黄酸化物が共存する場
合、窒素酸化物及びもしくは硫黄酸化物の濃度が微量の
場合においてもそれがオゾン分解触媒に吸着され、場合
によっては亜硝酸塩もしくは硝酸塩及びもしくは亜硫酸
塩あるいは硫酸塩を生成するため活性点阻害もしくは活
性点破壊が生ずるため活性が経時的に変化することが明
らかになった。
因について既に本発明者らが提案している。それはオゾ
ンの気相バルクへの脱離が触媒種と酸素の間の吸着力か
ら強いことおよび反応温度が低いことによって抑制され
るため、触媒中に酸素が蓄積するため反応生成系のバラ
ンスが崩れることによるものである。オゾン分解におい
て、入口オゾン濃度（ppm）と面積速度との積（以下、
「CA」という）が小さい穏やかな反応条件でオゾン分解
がなされる場合は、触媒の劣化も通常殆ど生じないが、
CAが30以上である苛酷な条件の場合は、性能劣化が激し
く起こる触媒が多いのはこうした例を示すものである。
しかし活性低下はこれによるばかりでなく、ガス中の共
存成分の影響を大きく受けることが明らかになった。と
りわけ窒素酸化物及びもしくは硫黄酸化物が共存する場
合、窒素酸化物及びもしくは硫黄酸化物の濃度が微量の
場合においてもそれがオゾン分解触媒に吸着され、場合
によっては亜硝酸塩もしくは硝酸塩及びもしくは亜硫酸
塩あるいは硫酸塩を生成するため活性点阻害もしくは活
性点破壊が生ずるため活性が経時的に変化することが明
らかになった。
本発明は、かかる知見に基づきなされたものであって
その目的とするところは、窒素酸化物及びもしくは硫黄
酸化物の共存下における反応の結果オゾン分解触媒が劣
化した場合においても、有効で簡単な触媒の再生方法を
提供することにある。
その目的とするところは、窒素酸化物及びもしくは硫黄
酸化物の共存下における反応の結果オゾン分解触媒が劣
化した場合においても、有効で簡単な触媒の再生方法を
提供することにある。
＜問題を解決するための手段＞ 本発明による触媒の再生方法は、オゾン及び窒素酸化
物及びもしくは硫黄酸化物などを含む排ガス中のオゾン
を分解する反応において様々の程度に劣化した触媒を10
0℃〜600℃、好ましくは200℃〜600℃、より好ましくは
300℃〜500℃の範囲において加熱処理することを特徴と
している。加熱処理条件が上記範囲よりも低い温度の場
合には、充分なる再生が出来ないし、又上記範囲よりも
高い温度の場合には、この処理によって触媒の熱劣化が
引き起こされ、比表面積などの低下が起こり好ましくな
い。
物及びもしくは硫黄酸化物などを含む排ガス中のオゾン
を分解する反応において様々の程度に劣化した触媒を10
0℃〜600℃、好ましくは200℃〜600℃、より好ましくは
300℃〜500℃の範囲において加熱処理することを特徴と
している。加熱処理条件が上記範囲よりも低い温度の場
合には、充分なる再生が出来ないし、又上記範囲よりも
高い温度の場合には、この処理によって触媒の熱劣化が
引き起こされ、比表面積などの低下が起こり好ましくな
い。
本発明の加熱処理の温度条件は、触媒の劣化の度合い
によって決定される。又触媒の劣化の度合いは、その触
媒成分の構成に深く関わっていることは言うまでもな
い。即ち、触媒の劣化が前述したような酸素の蓄積、あ
るいは又窒素酸化物及びもしくは硫黄酸化物が比較的弱
く吸着しているだけの場合には、100℃程度の低温での
加熱処理で充分である。もし触媒成分等の特質によって
この吸着が比較的強く起こる場合には、その度合い応じ
て加熱処理に必要な温度は上昇していくであろう。
によって決定される。又触媒の劣化の度合いは、その触
媒成分の構成に深く関わっていることは言うまでもな
い。即ち、触媒の劣化が前述したような酸素の蓄積、あ
るいは又窒素酸化物及びもしくは硫黄酸化物が比較的弱
く吸着しているだけの場合には、100℃程度の低温での
加熱処理で充分である。もし触媒成分等の特質によって
この吸着が比較的強く起こる場合には、その度合い応じ
て加熱処理に必要な温度は上昇していくであろう。
更に又、触媒の劣化が前述したような亜硝酸塩化もし
くは硝酸塩化及びもしくは亜硫酸塩化もしくは硫酸塩化
によるものである場合には、これらを飛散させるための
より高い加熱処理温度が必要とされるであろう。又、こ
うした加熱処理温度の上限はこれによって触媒の熱劣化
が起こらないような範囲に求められることは言うまでも
ない。
くは硝酸塩化及びもしくは亜硫酸塩化もしくは硫酸塩化
によるものである場合には、これらを飛散させるための
より高い加熱処理温度が必要とされるであろう。又、こ
うした加熱処理温度の上限はこれによって触媒の熱劣化
が起こらないような範囲に求められることは言うまでも
ない。
本発明者らは、これらの種々の条件のいずれの場合に
おいても、触媒の有効な再生を行うために必要な加熱処
理の温度範囲を上記のように見出した。
おいても、触媒の有効な再生を行うために必要な加熱処
理の温度範囲を上記のように見出した。
本発明で使用される触媒としては、従来よりオゾンの
分解能力を有するものとして公知である触媒例えばMn
O2,CuO,Fe2O3，Ag2O,NiO,Co3O4,Pt,Pd等の１種または２
種以上を組合せたもの、さらに本発明者がすでに出願し
ているMnO2−TiO2，MnO2−Ag2O−TiO2，MnO2−WO3−TiO
2，MnO2−MoO3−TiO2，MnO2−アルカリ金属及び／また
はアルカリ土類金属酸化物、酸化物生成エンタルピーが
100Kcal/g酸素原子以下の金属を担持したゼオライト触
媒をあげることができる。しかし本発明方法はこれらに
限定されるものではない。
分解能力を有するものとして公知である触媒例えばMn
O2,CuO,Fe2O3，Ag2O,NiO,Co3O4,Pt,Pd等の１種または２
種以上を組合せたもの、さらに本発明者がすでに出願し
ているMnO2−TiO2，MnO2−Ag2O−TiO2，MnO2−WO3−TiO
2，MnO2−MoO3−TiO2，MnO2−アルカリ金属及び／また
はアルカリ土類金属酸化物、酸化物生成エンタルピーが
100Kcal/g酸素原子以下の金属を担持したゼオライト触
媒をあげることができる。しかし本発明方法はこれらに
限定されるものではない。
本発明に係る触媒の形状は特に限定されず、例えばハ
ニカム状、ペレット状、円柱状、板状、フォーム状、パ
イプ状等種々の形状のものを用いることができる。
ニカム状、ペレット状、円柱状、板状、フォーム状、パ
イプ状等種々の形状のものを用いることができる。
A.触媒の調製 実施例１ 比表面積48m2/gのMnO2704gをチタニアゾル（TiO2含有
量:150g/l）1034mlに加え、これにさらにガラスビーズ2
50gを加えて、30分間撹拌混合してスラリーを得た。こ
のスラリーを空隙率81％、ピッチ4.0mmセラミックファ
イバー製のコルゲート状ハニカムに含浸させて、MnO2−
TiO2（重量比82:18）を担持率95％で担持した二元触媒
を得た。
量:150g/l）1034mlに加え、これにさらにガラスビーズ2
50gを加えて、30分間撹拌混合してスラリーを得た。こ
のスラリーを空隙率81％、ピッチ4.0mmセラミックファ
イバー製のコルゲート状ハニカムに含浸させて、MnO2−
TiO2（重量比82:18）を担持率95％で担持した二元触媒
を得た。
実施例２ 酢酸マンガン（四水塩）17.8g、硝酸コバメルト（六
水塩）282g及び硝酸銀1.5gの500ml水溶液を調製した。
次いで、撹拌しつつこの水溶液に炭酸アンモニウム水溶
液を加えて中和し、スラリー状の沈殿物を生成させた。
このときの最終pHは7.0であった。このスラリー1034ml
に二酸化マンガン（MnO2）250g及び酸化銀（Ag2O）103g
を加え、さらにガラスビーズ250gを加えて撹拌混合し、
スラリー状の沈殿物を生成させた。このスラリーを実施
例１で用いたものと同仕様のコルゲート状ハニカムに含
浸させ、MnO2−Ag2O−TiO2（重量比50:20:30）を担持率
101％で担持した三元触媒を得た。
水塩）282g及び硝酸銀1.5gの500ml水溶液を調製した。
次いで、撹拌しつつこの水溶液に炭酸アンモニウム水溶
液を加えて中和し、スラリー状の沈殿物を生成させた。
このときの最終pHは7.0であった。このスラリー1034ml
に二酸化マンガン（MnO2）250g及び酸化銀（Ag2O）103g
を加え、さらにガラスビーズ250gを加えて撹拌混合し、
スラリー状の沈殿物を生成させた。このスラリーを実施
例１で用いたものと同仕様のコルゲート状ハニカムに含
浸させ、MnO2−Ag2O−TiO2（重量比50:20:30）を担持率
101％で担持した三元触媒を得た。
B.触媒活性試験 1.高負荷耐久試験 上記実施例１〜２で得た各触媒について、第１図にそ
のフローシートを示すような試験装置を用いて、下記反
応条件で触媒活性試験を行った。図において、（１）は
オゾン発生器であり、該オゾンを発生させ、このオゾン
含有エアーを触媒層（２）に導く。オゾン分解率（％）
は、オゾン分析計（３）にて測定される触媒層（２）の
入口及び出口におけるオゾン濃度値より次式を用いて算
出される。
のフローシートを示すような試験装置を用いて、下記反
応条件で触媒活性試験を行った。図において、（１）は
オゾン発生器であり、該オゾンを発生させ、このオゾン
含有エアーを触媒層（２）に導く。オゾン分解率（％）
は、オゾン分析計（３）にて測定される触媒層（２）の
入口及び出口におけるオゾン濃度値より次式を用いて算
出される。
（反応条件） SV:100,000Hr1 入口オゾン濃度:10ppm この条件下において、初期、100時間経過後の各オゾ
ン分解率を測定し、各触媒の劣化を調べた。次にこうし
て劣化させた触媒を、200℃から700℃迄のそれぞれの温
度で加熱処理した後同様の反応を行い、初期のオゾン分
解率を測定し触媒の再生状態を調べた。
ン分解率を測定し、各触媒の劣化を調べた。次にこうし
て劣化させた触媒を、200℃から700℃迄のそれぞれの温
度で加熱処理した後同様の反応を行い、初期のオゾン分
解率を測定し触媒の再生状態を調べた。
2.NOx含有ガス耐久試験 上記実施例１〜２で得た各触媒について、第１図にそ
のフローシートを示すような試験装置を用いて、下記反
応条件で触媒活性試験を行った。図において、（１）は
オゾン発生器であり、該オゾンを発生させ、窒素酸化物
はNO−N2ガスをNOxが所定濃度なる様にオゾン発生器後
流に加えた。このオゾン及び窒素酸化物を含有したエア
ーを触媒層（２）に導く。オゾン分解率（％）は、オゾ
ン分析計（３）にて測定される触媒層（２）の入口及び
出口におけるオゾン濃度値より次式を用いて算出され
る。
のフローシートを示すような試験装置を用いて、下記反
応条件で触媒活性試験を行った。図において、（１）は
オゾン発生器であり、該オゾンを発生させ、窒素酸化物
はNO−N2ガスをNOxが所定濃度なる様にオゾン発生器後
流に加えた。このオゾン及び窒素酸化物を含有したエア
ーを触媒層（２）に導く。オゾン分解率（％）は、オゾ
ン分析計（３）にて測定される触媒層（２）の入口及び
出口におけるオゾン濃度値より次式を用いて算出され
る。
（反応条件） SV:100,000Hr1 入口オゾン濃度:10ppm 入口NOx濃度:1ppm 反応温度:20°Ｃ この条件下において、初期、100時間経過後の各オゾ
ン分解率を測定し、各触媒の劣化を調べた。次にこうし
て劣化させた触媒を、100℃から700℃迄のそれぞれの温
度で加熱処理した後同様の反応を行い、初期のオゾン分
解率を測定し触媒の再生状態を調べた。
ン分解率を測定し、各触媒の劣化を調べた。次にこうし
て劣化させた触媒を、100℃から700℃迄のそれぞれの温
度で加熱処理した後同様の反応を行い、初期のオゾン分
解率を測定し触媒の再生状態を調べた。
3.SOx含有ガス耐久試験 上記実施例１〜２で得た各触媒について、第１図にそ
のフローシートを示すような試験装置を用いて、下記反
応条件で触媒活性試験を行った。図において、（１）は
オゾン発生器であり、該オゾンを発生させ、硫黄酸化物
はSO2−N2ガスをSOxが所定濃度となる様にオゾン発生器
後流に加えた。このオゾン及び窒素酸化物を含有したエ
アー触媒層（２）に導く。オゾン分解率（％）は、オゾ
ン分析計（３）にて測定される触媒層（２）の入口及び
出口におけるオゾン濃度値より次式を用いて算出され
る。
のフローシートを示すような試験装置を用いて、下記反
応条件で触媒活性試験を行った。図において、（１）は
オゾン発生器であり、該オゾンを発生させ、硫黄酸化物
はSO2−N2ガスをSOxが所定濃度となる様にオゾン発生器
後流に加えた。このオゾン及び窒素酸化物を含有したエ
アー触媒層（２）に導く。オゾン分解率（％）は、オゾ
ン分析計（３）にて測定される触媒層（２）の入口及び
出口におけるオゾン濃度値より次式を用いて算出され
る。
（反応条件） SV:100,000Hr1 入口オゾン濃度:10ppm 入口SOx濃度:1ppm 反応温度:20°Ｃ この条件下において、初期、100時間経過後の各オゾ
ン分解率を測定し、各触媒の劣化を調べた。次にこうし
て劣化させた触媒を、200℃から700℃迄のそれぞれの温
度で加熱処理した後同様の反応を行い、初期のオゾン分
解率を測定し触媒の再生状態を調べた。
ン分解率を測定し、各触媒の劣化を調べた。次にこうし
て劣化させた触媒を、200℃から700℃迄のそれぞれの温
度で加熱処理した後同様の反応を行い、初期のオゾン分
解率を測定し触媒の再生状態を調べた。
上記表より明らかなように、耐久試験の結果、実施例
1.2で示した触媒は、加熱処理温度が200℃〜600℃の範
囲で初期の性能をほぼ回復することがわかる。
1.2で示した触媒は、加熱処理温度が200℃〜600℃の範
囲で初期の性能をほぼ回復することがわかる。
＜発明の効果＞ 本発明に係るオゾン分解触媒の再生方法は、簡単で優
れた効果を有する。
れた効果を有する。
第１図は触媒活性試験のフローシートである。 （１）……オゾン発生器 （２）……触媒層 （３）……オゾン分析計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−298317（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01J 38/02,23/34,23/90 B01D 53/86,53/66
Claims (1)
- 【請求項１】オゾン及び窒素酸化物及びもしくは硫黄酸
化物を含有する排ガス中のオゾンを分解する方法におい
て、劣化した触媒を、200℃〜600℃の範囲で加熱処理を
することを特徴とする触媒再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011000A JP2896912B2 (ja) | 1990-01-20 | 1990-01-20 | 触媒再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011000A JP2896912B2 (ja) | 1990-01-20 | 1990-01-20 | 触媒再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03217236A JPH03217236A (ja) | 1991-09-25 |
| JP2896912B2 true JP2896912B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=11765862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011000A Expired - Lifetime JP2896912B2 (ja) | 1990-01-20 | 1990-01-20 | 触媒再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2896912B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0822479D0 (en) * | 2008-12-10 | 2009-01-14 | Johnson Matthey Plc | Improvements in catalysts |
-
1990
- 1990-01-20 JP JP2011000A patent/JP2896912B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03217236A (ja) | 1991-09-25 |
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