JP3224708B2 - 脱硝触媒 - Google Patents
脱硝触媒Info
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- JP3224708B2 JP3224708B2 JP00798695A JP798695A JP3224708B2 JP 3224708 B2 JP3224708 B2 JP 3224708B2 JP 00798695 A JP00798695 A JP 00798695A JP 798695 A JP798695 A JP 798695A JP 3224708 B2 JP3224708 B2 JP 3224708B2
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- catalyst
- exhaust gas
- denitration
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボイラ排ガス等の燃焼排
ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するための脱硝触
媒に関する。
ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するための脱硝触
媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】大気汚染防止の観点からボイラや各種燃
焼炉から発生するＮＯｘを除去するための方法として、
触媒を用いてＮＨ3 を排ガス中に添加することによって
接触的に窒素と水に分解する選択的接触還元法がガス、
油、石炭のいずれの燃焼排ガスにも広く適用されてい
る。
焼炉から発生するＮＯｘを除去するための方法として、
触媒を用いてＮＨ3 を排ガス中に添加することによって
接触的に窒素と水に分解する選択的接触還元法がガス、
油、石炭のいずれの燃焼排ガスにも広く適用されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の脱硝方法におい
て、重質油やオリマルジョンのような粗悪な燃料油を燃
焼させる排ガス中にはダスト成分としてバナジウムを多
量に含む場合がある。このような排ガスの脱硝において
は、ダスト成分のバナジウムが経年的に触媒中に蓄積増
加し、その結果、そのバナジウムが原因となって、下式
に示すＳＯ2 →ＳＯ3 への酸化能が上昇し、触媒の後流
のＳＯ3 濃度が増大することになる。
て、重質油やオリマルジョンのような粗悪な燃料油を燃
焼させる排ガス中にはダスト成分としてバナジウムを多
量に含む場合がある。このような排ガスの脱硝において
は、ダスト成分のバナジウムが経年的に触媒中に蓄積増
加し、その結果、そのバナジウムが原因となって、下式
に示すＳＯ2 →ＳＯ3 への酸化能が上昇し、触媒の後流
のＳＯ3 濃度が増大することになる。
【化１】ＳＯ2 ＋ 1/2Ｏ2 → ＳＯ3 ＳＯ3 は腐蝕性のガスであり、後流のエアヒータ部へ硫
酸あるいはＮＨ4 ＨＳＯ4 などの形態で凝縮し腐蝕や詰
まりの原因となり好ましくない。
酸あるいはＮＨ4 ＨＳＯ4 などの形態で凝縮し腐蝕や詰
まりの原因となり好ましくない。
【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、従来技術の
不具合点を解決するための脱硝触媒を提供しようとする
ものである。
不具合点を解決するための脱硝触媒を提供しようとする
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは脱硝触媒へ
のバナジウムの増加について鋭意調査検討したところ、
ダスト中のバナジウムはＶ2 Ｏ5 又はＶＯＳＯ4 の微細
な粒子として存在し、その粒子が触媒の表面に付着し、
徐々に触媒内部に浸透し触媒担体となっているＴｉＯ2
に無定形状態に担持され、ＳＯ2 →ＳＯ3 への酸化能を
発現することをつきとめた。
のバナジウムの増加について鋭意調査検討したところ、
ダスト中のバナジウムはＶ2 Ｏ5 又はＶＯＳＯ4 の微細
な粒子として存在し、その粒子が触媒の表面に付着し、
徐々に触媒内部に浸透し触媒担体となっているＴｉＯ2
に無定形状態に担持され、ＳＯ2 →ＳＯ3 への酸化能を
発現することをつきとめた。
【０００６】本発明者らは上記の結果に基づき、触媒へ
のバナジウムの浸透を防止するため、従来型触媒の表面
に、触媒成分とは異なる成分をコートし、２層構造の触
媒とすることが効果のあることを見出し本発明に至っ
た。
のバナジウムの浸透を防止するため、従来型触媒の表面
に、触媒成分とは異なる成分をコートし、２層構造の触
媒とすることが効果のあることを見出し本発明に至っ
た。
【０００７】すなわち、本発明は（１）排ガス中にアン
モニアを添加し、排ガス中の窒素酸化物を接触的に還元
除去する脱硝触媒であって、下層部分が脱硝性能を有す
る酸化チタン担体とバナジウム、タングステン及びモリ
ブデンよりなる群のうちの少なくとも１種の活性成分を
含む触媒成分からなり、その上層にバナジウムが浸透し
ても排ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転換する能力
の小さなシリカライト及びメタロシリケートよりなる群
のうちの少なくとも１種の成分をコートした２層構造か
らなることを特徴とする脱硝触媒、及び（２）上層成分
が下層の触媒の表面積当り２０〜１００ｇ／ｍ2 である
ことを特徴とする上記（１）の脱硝触媒である。
モニアを添加し、排ガス中の窒素酸化物を接触的に還元
除去する脱硝触媒であって、下層部分が脱硝性能を有す
る酸化チタン担体とバナジウム、タングステン及びモリ
ブデンよりなる群のうちの少なくとも１種の活性成分を
含む触媒成分からなり、その上層にバナジウムが浸透し
ても排ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転換する能力
の小さなシリカライト及びメタロシリケートよりなる群
のうちの少なくとも１種の成分をコートした２層構造か
らなることを特徴とする脱硝触媒、及び（２）上層成分
が下層の触媒の表面積当り２０〜１００ｇ／ｍ2 である
ことを特徴とする上記（１）の脱硝触媒である。
【０００８】本発明の脱硝触媒において、上層にコート
する二酸化硫黄を三酸化硫黄に転換する能力の小さい成
分のうち、シリカライトとはペンタシル型のＳｉとＯと
のみよりなるシリケートであり、メタロシリケートと
は、下記表１に示されるＸ線回折パターンを有し、脱水
された状態において酸化物のモル比で表わして、（１±
０．８）Ｒ2 Ｏ・〔ａＭ2 Ｏ3 ・ｂＭ′Ｏ・ｃＡｌ2 Ｏ
3 〕・ｙＳｉＯ2 （上記式中、Ｒはアルカリ金属イオン
及び／又は水素イオン、ＭはVIII族元素、希土類元素、
チタン、バナジウム、クロム、ニオブ、アンチモン及び
ガリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の
元素イオン、Ｍ′はマグネシウム、カルシウム、ストロ
ンチウム、バリウムのアルカリ土類金属イオン、ａ＞
０、２０＞ｂ≧０、ａ＋ｃ＝１、３０００＞ｙ＞１１）
なる化学式を有する結晶性シリケートである。
する二酸化硫黄を三酸化硫黄に転換する能力の小さい成
分のうち、シリカライトとはペンタシル型のＳｉとＯと
のみよりなるシリケートであり、メタロシリケートと
は、下記表１に示されるＸ線回折パターンを有し、脱水
された状態において酸化物のモル比で表わして、（１±
０．８）Ｒ2 Ｏ・〔ａＭ2 Ｏ3 ・ｂＭ′Ｏ・ｃＡｌ2 Ｏ
3 〕・ｙＳｉＯ2 （上記式中、Ｒはアルカリ金属イオン
及び／又は水素イオン、ＭはVIII族元素、希土類元素、
チタン、バナジウム、クロム、ニオブ、アンチモン及び
ガリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の
元素イオン、Ｍ′はマグネシウム、カルシウム、ストロ
ンチウム、バリウムのアルカリ土類金属イオン、ａ＞
０、２０＞ｂ≧０、ａ＋ｃ＝１、３０００＞ｙ＞１１）
なる化学式を有する結晶性シリケートである。
【０００９】
【表１】 ＶＳ：非常に強い Ｓ：強い Ｍ：中級 Ｗ：弱い （Ｘ線源：Ｃｕ Ｋα）
【００１０】
【作用】２層構造の触媒にすることによりダスト中のＶ
2 Ｏ5 やＶＯＳＯ4 粒子が直接ＴｉＯ2 をベースとした
触媒表面に付着しないため、ＴｉＯ2 へのバナジウムの
浸透が抑制される。また上層にコートする成分のシリカ
ライト、メタロシリケートはバナジウムの浸透があって
も、それ自身ＳＯ2 をＳＯ3 に酸化する能力がＴｉＯ2
に比べて極めて小さいため、本発明の触媒はバナジウム
を含有する雰囲気にさらされてもＳＯ2 をＳＯ3 に酸化
する能力が経時的に上昇するのを抑制することができ
る。
2 Ｏ5 やＶＯＳＯ4 粒子が直接ＴｉＯ2 をベースとした
触媒表面に付着しないため、ＴｉＯ2 へのバナジウムの
浸透が抑制される。また上層にコートする成分のシリカ
ライト、メタロシリケートはバナジウムの浸透があって
も、それ自身ＳＯ2 をＳＯ3 に酸化する能力がＴｉＯ2
に比べて極めて小さいため、本発明の触媒はバナジウム
を含有する雰囲気にさらされてもＳＯ2 をＳＯ3 に酸化
する能力が経時的に上昇するのを抑制することができ
る。
【００１１】上層にコートする成分の量は下層の触媒成
分表面積当り２０〜１００ｇ／ｍ2にすることが好まし
い。すなわち、２０ｇ／ｍ2 未満ではバナジウムの遮蔽
効果が十分でなく、１００ｇ／ｍ2 を越えると脱硝触媒
成分の脱硝能力が低下するからである。
分表面積当り２０〜１００ｇ／ｍ2にすることが好まし
い。すなわち、２０ｇ／ｍ2 未満ではバナジウムの遮蔽
効果が十分でなく、１００ｇ／ｍ2 を越えると脱硝触媒
成分の脱硝能力が低下するからである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の脱硝触媒の具体例及びその脱
硝触媒の性能例をあげ、本発明の脱硝触媒の効果を明ら
かにする。
硝触媒の性能例をあげ、本発明の脱硝触媒の効果を明ら
かにする。
【００１３】（例１） 主成分がＴｉＯ2 で、Ｖ2 Ｏ5 を０．５ｗｔ％、ＷＯ3
を８ｗｔ％含有する７．４ｍｍピッチの格子状ハニカム
触媒に、ケイソウ土を焼成してクリスバライト構造とし
たシリカ粉を水及びシリカゾル、アルミナゾルを加えて
スラリ状とし、上記ハニカム触媒にコート量が触媒の外
表面積当り１００ｇ／ｍ2 になるようにコートした。こ
れを触媒１（参考例）とする。
を８ｗｔ％含有する７．４ｍｍピッチの格子状ハニカム
触媒に、ケイソウ土を焼成してクリスバライト構造とし
たシリカ粉を水及びシリカゾル、アルミナゾルを加えて
スラリ状とし、上記ハニカム触媒にコート量が触媒の外
表面積当り１００ｇ／ｍ2 になるようにコートした。こ
れを触媒１（参考例）とする。
【００１４】（例２） 例１において、シリカ粉の代りに、各々ジルコニア、Ｚ
ＳＭ−５、シリカライト、メタロシリケート〔Ｈ2 Ｏ
（０．２Ｆｅ2 Ｏ3 ・０．８Ａｌ2 Ｏ3 ・０．２５Ｃａ
Ｏ）・２５ＳｉＯ2 〕を同様にスラリ状とし、１００ｇ
／ｍ2 にコートし触媒とした。各々を触媒２（参考
例），３（参考例），４及び５とする。
ＳＭ−５、シリカライト、メタロシリケート〔Ｈ2 Ｏ
（０．２Ｆｅ2 Ｏ3 ・０．８Ａｌ2 Ｏ3 ・０．２５Ｃａ
Ｏ）・２５ＳｉＯ2 〕を同様にスラリ状とし、１００ｇ
／ｍ2 にコートし触媒とした。各々を触媒２（参考
例），３（参考例），４及び５とする。
【００１５】（例３）例１での７．４ｍｍピッチ格子状
触媒を比較触媒とし、触媒１〜触媒５を、高硫黄重油焚
排ガスにさらして、１２０００時間後に、温度：３８０
℃、ＳＯ2 濃度：８００ｐｐｍ、Ｏ2 ：２％、ＳＶ：４
５００の条件で触媒のＳＯ2 酸化率を測定した。酸化率
は〔ＳＯ3 酸化率（％）＝出口ＳＯ3 （ｐｐｍ）−入口
ＳＯ3（ｐｐｍ）／入口ＳＯ2 （ｐｐｍ）×１００〕と
定義する。
触媒を比較触媒とし、触媒１〜触媒５を、高硫黄重油焚
排ガスにさらして、１２０００時間後に、温度：３８０
℃、ＳＯ2 濃度：８００ｐｐｍ、Ｏ2 ：２％、ＳＶ：４
５００の条件で触媒のＳＯ2 酸化率を測定した。酸化率
は〔ＳＯ3 酸化率（％）＝出口ＳＯ3 （ｐｐｍ）−入口
ＳＯ3（ｐｐｍ）／入口ＳＯ2 （ｐｐｍ）×１００〕と
定義する。
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】本発明脱硝触媒は従来の触媒に比べてＳ
Ｏ2 酸化率の上昇が抑制されており、ＳＯ3 の生成によ
る悪影響を防止できる効果を有する。
Ｏ2 酸化率の上昇が抑制されており、ＳＯ3 の生成によ
る悪影響を防止できる効果を有する。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−7636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−106535（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−179157（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−6890（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 38/74 B01D 53/86 B01D 53/94
Claims (2)
- 【請求項１】 排ガス中にアンモニアを添加し、排ガス
中の窒素酸化物を接触的に還元除去する脱硝触媒であっ
て、下層部分が脱硝性能を有する酸化チタン担体とバナ
ジウム、タングステン及びモリブデンよりなる群のうち
の少なくとも１種の活性成分を含む触媒成分からなり、
その上層にバナジウムが浸透しても排ガス中の二酸化硫
黄を三酸化硫黄に転換する能力の小さなシリカライト及
びメタロシリケートよりなる群のうちの少なくとも１種
の成分をコートした２層構造からなることを特徴とする
脱硝触媒。 - 【請求項２】 上層成分が下層の触媒の表面積当り２０
〜１００ｇ／ｍ 2 であることを特徴とする請求項１記載
の脱硝触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00798695A JP3224708B2 (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 脱硝触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00798695A JP3224708B2 (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 脱硝触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08196904A JPH08196904A (ja) | 1996-08-06 |
| JP3224708B2 true JP3224708B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=11680757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00798695A Expired - Lifetime JP3224708B2 (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 脱硝触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3224708B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013073032A1 (ja) | 2011-11-17 | 2013-05-23 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス処理触媒、排ガス処理触媒の製造方法、及び排ガス処理触媒の再生方法 |
| US8871665B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-10-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of regenerating NOx removal catalyst and method of operating heavy-oil fired combustion apparatus |
| US9272265B2 (en) | 2011-09-09 | 2016-03-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for suppressing increase in SO2 oxidation rate of NOx removal catalyst |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4999388B2 (ja) * | 2006-07-24 | 2012-08-15 | 日揮触媒化成株式会社 | 改質酸化チタン粒子およびその製造方法、並びにこの改質酸化チタン粒子を使用した排ガス処理用触媒 |
| JP5687143B2 (ja) * | 2011-06-13 | 2015-03-18 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ダストを含む排ガス脱硝用触媒およびその製法 |
| JP6249689B2 (ja) * | 2012-09-05 | 2017-12-20 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス処理再生触媒及び排ガス処理触媒の再生方法 |
-
1995
- 1995-01-23 JP JP00798695A patent/JP3224708B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8871665B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-10-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of regenerating NOx removal catalyst and method of operating heavy-oil fired combustion apparatus |
| US9227158B2 (en) | 2011-08-31 | 2016-01-05 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Method of regenerating NOx removal catalyst and method of operating heavy-oil fired combustion apparatus |
| US9272265B2 (en) | 2011-09-09 | 2016-03-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for suppressing increase in SO2 oxidation rate of NOx removal catalyst |
| WO2013073032A1 (ja) | 2011-11-17 | 2013-05-23 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス処理触媒、排ガス処理触媒の製造方法、及び排ガス処理触媒の再生方法 |
| US9249706B2 (en) | 2011-11-17 | 2016-02-02 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Method for regenerating exhaust gas treatment catalyst |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08196904A (ja) | 1996-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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