JP3244938B2 - 可燃性ガスの燃焼方法 - Google Patents
可燃性ガスの燃焼方法Info
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- Catalysts (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は可燃性ガス、例えば一酸
化炭素、水素、炭化水素などのガスを触媒を用いて燃焼
させる方法に関し、特に最も燃焼しにくいメタンを低温
から高温の幅広い温度範囲で安定して燃焼させうる触媒
燃焼法に関する。
化炭素、水素、炭化水素などのガスを触媒を用いて燃焼
させる方法に関し、特に最も燃焼しにくいメタンを低温
から高温の幅広い温度範囲で安定して燃焼させうる触媒
燃焼法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、メタンなど低級炭化水素ガス
を燃料として用い、しかも一般的には燃焼条件範囲とは
いえない希釈状態で燃焼反応させて高温のガスを得るた
めの触媒燃焼法は従来より知られている。この従来法に
おける燃焼触媒としては、ハニカム型のコージェライト
やムライトなどのセラミックスを基材とし、この基材に
アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア単独またはこ
れらの酸化物のうち少なくとも2種以上の酸化物からな
る複合酸化物を含有する担体をコートし、活性成分とし
て酸化パラジウムなどの貴金属酸化物を担持させた触媒
などが提案されている。また最近では、アルミナ、シリ
カ、チタニア、ジルコニア単独またはこれらの酸化物の
うち、少なくとも2種以上の酸化物からなる複合酸化物
を含有する担体に、活性成分として酸化パラジウムなど
の貴金属酸化物を担持させた粉末を耐熱基材にコートし
た触媒を可燃性ガス流路の前段に配置し、またその後段
に、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア単独また
はこれらの酸化物のうち少なくとも2種以上の酸化物か
らなる複合酸化物及び希土類元素の酸化物を含有する担
体に、酸化パラジウムなどの貴金属酸化物及びマグネシ
アなどを耐熱基材にコートした触媒を配置する方法など
が提案されている。(特願平04−320452、05
−122340、05−122341)
を燃料として用い、しかも一般的には燃焼条件範囲とは
いえない希釈状態で燃焼反応させて高温のガスを得るた
めの触媒燃焼法は従来より知られている。この従来法に
おける燃焼触媒としては、ハニカム型のコージェライト
やムライトなどのセラミックスを基材とし、この基材に
アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア単独またはこ
れらの酸化物のうち少なくとも2種以上の酸化物からな
る複合酸化物を含有する担体をコートし、活性成分とし
て酸化パラジウムなどの貴金属酸化物を担持させた触媒
などが提案されている。また最近では、アルミナ、シリ
カ、チタニア、ジルコニア単独またはこれらの酸化物の
うち、少なくとも2種以上の酸化物からなる複合酸化物
を含有する担体に、活性成分として酸化パラジウムなど
の貴金属酸化物を担持させた粉末を耐熱基材にコートし
た触媒を可燃性ガス流路の前段に配置し、またその後段
に、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア単独また
はこれらの酸化物のうち少なくとも2種以上の酸化物か
らなる複合酸化物及び希土類元素の酸化物を含有する担
体に、酸化パラジウムなどの貴金属酸化物及びマグネシ
アなどを耐熱基材にコートした触媒を配置する方法など
が提案されている。(特願平04−320452、05
−122340、05−122341)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た可燃性ガスの燃焼法において、可燃性ガス流路の前段
に用いられているような希土類元素の酸化物を含有しな
い担体を用いた触媒は、低温着火性に極めて優れている
が、800℃以上で酸化パラジウムの凝集が起こりやす
く、活性が経時的に低下するという問題点がある。本発
明は、上記技術水準に鑑み、低温でも可燃性ガスを燃焼
させることができ、しかも高温においても安定して完全
酸化燃焼させうる方法を提供するものである。
た可燃性ガスの燃焼法において、可燃性ガス流路の前段
に用いられているような希土類元素の酸化物を含有しな
い担体を用いた触媒は、低温着火性に極めて優れている
が、800℃以上で酸化パラジウムの凝集が起こりやす
く、活性が経時的に低下するという問題点がある。本発
明は、上記技術水準に鑑み、低温でも可燃性ガスを燃焼
させることができ、しかも高温においても安定して完全
酸化燃焼させうる方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は可燃性ガス流路
の前段に、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアの
酸化物のうち少なくとも2種以上の酸化物からなる複合
酸化物及び希土類元素の酸化物を含有する担体に、酸化
パラジウムを担持させた粉末を耐熱基材にコートした触
媒を、またその触媒の後段に、La1-x Ax Me1-αO
3 (0<x≦0.6、A:Ca、Sr、Baの一種以
上、Me:Cr、Mn、Fe、Co、Niの一種以上の
元素、α>0)で表されるランタン系ペロブスカイト型
酸化物の粉末を耐熱基材にコートした触媒を配置して可
燃性ガスを燃焼させることを特徴とする可燃性ガスの燃
焼方法である。
の前段に、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアの
酸化物のうち少なくとも2種以上の酸化物からなる複合
酸化物及び希土類元素の酸化物を含有する担体に、酸化
パラジウムを担持させた粉末を耐熱基材にコートした触
媒を、またその触媒の後段に、La1-x Ax Me1-αO
3 (0<x≦0.6、A:Ca、Sr、Baの一種以
上、Me:Cr、Mn、Fe、Co、Niの一種以上の
元素、α>0)で表されるランタン系ペロブスカイト型
酸化物の粉末を耐熱基材にコートした触媒を配置して可
燃性ガスを燃焼させることを特徴とする可燃性ガスの燃
焼方法である。
【0005】本発明でいう触媒とは、アルミナ、シリ
カ、チタニア、ジルコニアの酸化物のうち少なくとも2
種以上の酸化物からなる複合酸化物及び希土類元素の酸
化物を含有した担体に酸化パラジウムを1重量%〜70
重量%(触媒粉末全重量基準)担持させた触媒粉末、ま
たはLa1-x Ax Me1-αO3 (0<x≦0.6、A:
Ca、Sr、Baの一種以上、Me:Cr、Mn、F
e、Co、Niの一種以上の元素、α>0)で表される
ランタン系ペロブスカイト型酸化物の粉末をムライト、
コージェライト、アルミニウムチタネート、ジルコニ
ア、ジルコニアスピネルなどの耐熱性セラミックスまた
は耐熱製金属をモノリシスタイプにした耐熱基材にウォ
ッシュコートしたものを意味する。モノリシス型の耐熱
基材に触媒粉末をウォッシュコートする場合のコート量
は、基材1リットル当たり触媒粉末20〜500重量部
の範囲が好ましい。また、前段に使用する触媒の担体と
は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアの酸化物
のうち少なくとも2種以上の酸化物からなる複合酸化物
100重量部当たり希土類元素の酸化物を1〜30重量
部の範囲で含有させたものである。
カ、チタニア、ジルコニアの酸化物のうち少なくとも2
種以上の酸化物からなる複合酸化物及び希土類元素の酸
化物を含有した担体に酸化パラジウムを1重量%〜70
重量%(触媒粉末全重量基準)担持させた触媒粉末、ま
たはLa1-x Ax Me1-αO3 (0<x≦0.6、A:
Ca、Sr、Baの一種以上、Me:Cr、Mn、F
e、Co、Niの一種以上の元素、α>0)で表される
ランタン系ペロブスカイト型酸化物の粉末をムライト、
コージェライト、アルミニウムチタネート、ジルコニ
ア、ジルコニアスピネルなどの耐熱性セラミックスまた
は耐熱製金属をモノリシスタイプにした耐熱基材にウォ
ッシュコートしたものを意味する。モノリシス型の耐熱
基材に触媒粉末をウォッシュコートする場合のコート量
は、基材1リットル当たり触媒粉末20〜500重量部
の範囲が好ましい。また、前段に使用する触媒の担体と
は、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアの酸化物
のうち少なくとも2種以上の酸化物からなる複合酸化物
100重量部当たり希土類元素の酸化物を1〜30重量
部の範囲で含有させたものである。
【0006】本発明にいうLa1-x Ax Me1-αO
3 (0<x≦0.6、A:Ca、Sr、Baの一種以
上、Me:Cr、Mn、Fe、Co、Niの一種以上の
元素、α>0)で表されるランタン系ペロブスカイト型
酸化物とは、Cr、Mn、Fe、Co、Niの欠損を生
じさせることで熱によるシンタリングを防止しているも
のであり、本発明者らにより、既に提案されているもの
である(特開平4−135639号、135640号、
150944号各公報)。
3 (0<x≦0.6、A:Ca、Sr、Baの一種以
上、Me:Cr、Mn、Fe、Co、Niの一種以上の
元素、α>0)で表されるランタン系ペロブスカイト型
酸化物とは、Cr、Mn、Fe、Co、Niの欠損を生
じさせることで熱によるシンタリングを防止しているも
のであり、本発明者らにより、既に提案されているもの
である(特開平4−135639号、135640号、
150944号各公報)。
【0007】例えばLa1-x Ax Co1-αO3 の場合を
例に説明すると、下記方法で製造される。 La1-x Ax Co1-αO3 の組成になるように、L
a化合物、Ca及び/又はSr及び/又はBa化合物及
びCo化合物を配合してか焼する。 La1-x Ax CoO3 の組成になるように、La化
合物、Ca及び/又はSr及び/又はBa化合物及びC
o化合物を配合した上に、さらに少量のCa及び/又は
Sr及び/又はBa化合物を配合してか焼する。 La1-x Ax CoO3 (0<x≦0.6、A=Ca及び
/又はSr及び/又はBa)は、例えばLa2 O3 、C
aCO3 及び/又はSrCO3 及び/又はBaCO3 、
及びCo2 O3 を各元素が目標組成となるように配合し
てか焼することによって製造されるが、か焼温度を13
50℃ともなれば、か焼物はるつぼの中で固結した状態
となる。ところが、La1-x Ax Co1-αO3 (α>
0)となるようにCo2 O3 を前記より少なく配合して
か焼すると、全く固結することなしにか焼物を得ること
ができる。更にLa2 O3 、CaCO3 及びCo2 O3
をLa1-x CaCoO3 の組成に合わせて、またLa2
O3 、SrCO3 及びCo2 O3 をLa1-x Srx Co
O 3 の組成に合わせて配合し、これらに各々微量のBa
Oを加えてか焼すると、これらも固結することなしにか
焼物を得ることができる。CaCO3 やSrCO3を余
分に加えても同様である。
例に説明すると、下記方法で製造される。 La1-x Ax Co1-αO3 の組成になるように、L
a化合物、Ca及び/又はSr及び/又はBa化合物及
びCo化合物を配合してか焼する。 La1-x Ax CoO3 の組成になるように、La化
合物、Ca及び/又はSr及び/又はBa化合物及びC
o化合物を配合した上に、さらに少量のCa及び/又は
Sr及び/又はBa化合物を配合してか焼する。 La1-x Ax CoO3 (0<x≦0.6、A=Ca及び
/又はSr及び/又はBa)は、例えばLa2 O3 、C
aCO3 及び/又はSrCO3 及び/又はBaCO3 、
及びCo2 O3 を各元素が目標組成となるように配合し
てか焼することによって製造されるが、か焼温度を13
50℃ともなれば、か焼物はるつぼの中で固結した状態
となる。ところが、La1-x Ax Co1-αO3 (α>
0)となるようにCo2 O3 を前記より少なく配合して
か焼すると、全く固結することなしにか焼物を得ること
ができる。更にLa2 O3 、CaCO3 及びCo2 O3
をLa1-x CaCoO3 の組成に合わせて、またLa2
O3 、SrCO3 及びCo2 O3 をLa1-x Srx Co
O 3 の組成に合わせて配合し、これらに各々微量のBa
Oを加えてか焼すると、これらも固結することなしにか
焼物を得ることができる。CaCO3 やSrCO3を余
分に加えても同様である。
【0008】
【作用】本発明の可燃性ガスの触媒燃焼法においては、
前段(ガス入口側)にアルミナ、シリカ、チタニア、ジ
ルコニアの酸化物のうち少なくとも2種以上の酸化物か
らなる複合酸化物及び希土類元素の酸化物を含有した担
体に活性成分の酸化パラジウムを担持した粉末を耐熱基
材にコートした触媒を、後段にLa1-x Ax Me 1-αO
3 (0<x≦0.6、A:Ca、Sr、Baの一種以
上、Me:Cr、Mn、Fe、Co、Niの一種以上の
元素、α>0)で表されるランタン系ペロブスカイト型
酸化物の粉末を耐熱基材にコートした触媒を配置するこ
とにより、前段の触媒では、酸化パラジウムの凝集が起
こりやすい800℃以上の高温にしないように、かつ、
後段のランタン系ペロブスカイト型酸化物をコートした
触媒では、800℃以上でも安定して燃焼させることが
できる。最も燃焼しにくいメタンの燃焼を例に説明する
と前段の触媒で400℃以下でメタンの酸化を開始さ
せ、前段の触媒層出口ガス温度を1000℃以下に、後
段の触媒層出口ガス温度を1200℃以下になるように
制御することにより常に安定した燃焼を保つことができ
る。なお、後段の触媒としてランタン系ペロブスカイト
型酸化物を使用する理由は、800℃以上の高温では酸
化パラジウムを担持した触媒よりランタン系ペロブスカ
イト型酸化物の方が安定燃焼することによるものであ
る。以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
前段(ガス入口側)にアルミナ、シリカ、チタニア、ジ
ルコニアの酸化物のうち少なくとも2種以上の酸化物か
らなる複合酸化物及び希土類元素の酸化物を含有した担
体に活性成分の酸化パラジウムを担持した粉末を耐熱基
材にコートした触媒を、後段にLa1-x Ax Me 1-αO
3 (0<x≦0.6、A:Ca、Sr、Baの一種以
上、Me:Cr、Mn、Fe、Co、Niの一種以上の
元素、α>0)で表されるランタン系ペロブスカイト型
酸化物の粉末を耐熱基材にコートした触媒を配置するこ
とにより、前段の触媒では、酸化パラジウムの凝集が起
こりやすい800℃以上の高温にしないように、かつ、
後段のランタン系ペロブスカイト型酸化物をコートした
触媒では、800℃以上でも安定して燃焼させることが
できる。最も燃焼しにくいメタンの燃焼を例に説明する
と前段の触媒で400℃以下でメタンの酸化を開始さ
せ、前段の触媒層出口ガス温度を1000℃以下に、後
段の触媒層出口ガス温度を1200℃以下になるように
制御することにより常に安定した燃焼を保つことができ
る。なお、後段の触媒としてランタン系ペロブスカイト
型酸化物を使用する理由は、800℃以上の高温では酸
化パラジウムを担持した触媒よりランタン系ペロブスカ
イト型酸化物の方が安定燃焼することによるものであ
る。以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【0009】
【実施例】四塩化チタン溶液250gをイオン交換水に
溶解させ、pH=3になるようにイオン交換水を加え
る。次にγ−アルミナ315gを加え、3時間攪拌後、
アンモニア水をpH=9になるまで滴下する。1時間そ
のまま攪拌後、沈澱物をろ過、イオン交換水で洗浄し
た。さらに乾燥器で一昼夜乾燥し、電気炉で500℃で
5時間焼成後、1000℃で24時間焼成してチタニア
−アルミナ複合酸化物(TiO2 :Al2 O3 =25:
75重量比)の粉末を得た。この粉末を硝酸ネオジウム
水溶液に浸漬し、120℃で乾燥し、500℃で5時間
焼成後、1000℃で24時間焼成してチタニア−アル
ミナ複合酸化物100重量部当たり酸化ネオジウムを1
0重量部担持した担体1を調製した。担体1を硝酸パラ
ジウム水溶液に浸漬して乾燥し、500℃で5時間焼成
後、1000℃で10時間焼成して、触媒粉末に対して
酸化パラジウムを10重量%担持した触媒粉末1を調製
した。
溶解させ、pH=3になるようにイオン交換水を加え
る。次にγ−アルミナ315gを加え、3時間攪拌後、
アンモニア水をpH=9になるまで滴下する。1時間そ
のまま攪拌後、沈澱物をろ過、イオン交換水で洗浄し
た。さらに乾燥器で一昼夜乾燥し、電気炉で500℃で
5時間焼成後、1000℃で24時間焼成してチタニア
−アルミナ複合酸化物(TiO2 :Al2 O3 =25:
75重量比)の粉末を得た。この粉末を硝酸ネオジウム
水溶液に浸漬し、120℃で乾燥し、500℃で5時間
焼成後、1000℃で24時間焼成してチタニア−アル
ミナ複合酸化物100重量部当たり酸化ネオジウムを1
0重量部担持した担体1を調製した。担体1を硝酸パラ
ジウム水溶液に浸漬して乾燥し、500℃で5時間焼成
後、1000℃で10時間焼成して、触媒粉末に対して
酸化パラジウムを10重量%担持した触媒粉末1を調製
した。
【0010】オキシ塩化ジルコニウム106gをイオン
交換水に溶解させ、pH=2になるようにイオン交換水
を加える。次にγ−アルミナ365gを加え、3時間攪
拌後、アンモニア水をpH=9になるまで滴下する。1
時間そのまま攪拌後、沈澱物をろ過、洗浄した。さらに
乾燥器で一昼夜乾燥し、電気炉で500℃で5時間焼成
後、1000℃で24時間焼成してジルコニア−アルミ
ナ複合酸化物(ZrO 2 :Al2 O3 =10:90重量
比)の粉末を得た。この粉末を硝酸セリウム水溶液に浸
漬して120℃で乾燥し、500℃で5時間焼成後、1
000℃で24時間焼成して酸化セリウムを20重量部
担持した担体2を調製した。担体2を硝酸パラジウム水
溶液に浸漬して乾燥し、500℃で5時間焼成後、10
00℃で10時間焼成して触媒粉末全重量基準で、酸化
パラジウム30重量%担持させた触媒粉末2を調製し
た。
交換水に溶解させ、pH=2になるようにイオン交換水
を加える。次にγ−アルミナ365gを加え、3時間攪
拌後、アンモニア水をpH=9になるまで滴下する。1
時間そのまま攪拌後、沈澱物をろ過、洗浄した。さらに
乾燥器で一昼夜乾燥し、電気炉で500℃で5時間焼成
後、1000℃で24時間焼成してジルコニア−アルミ
ナ複合酸化物(ZrO 2 :Al2 O3 =10:90重量
比)の粉末を得た。この粉末を硝酸セリウム水溶液に浸
漬して120℃で乾燥し、500℃で5時間焼成後、1
000℃で24時間焼成して酸化セリウムを20重量部
担持した担体2を調製した。担体2を硝酸パラジウム水
溶液に浸漬して乾燥し、500℃で5時間焼成後、10
00℃で10時間焼成して触媒粉末全重量基準で、酸化
パラジウム30重量%担持させた触媒粉末2を調製し
た。
【0011】オキシ塩化ジルコニウム131gをイオン
交換水に溶解させ、pH=2.5になるようにイオン交
換水を加える。次にシリカ粉末150gを加え、3時間
攪拌後、アンモニア水をpH=9になるまで滴下する。
1時間そのまま攪拌後、沈澱物をろ過、洗浄した。さら
に乾燥器で一昼夜乾燥し、電気炉で500℃で5時間焼
成後、1000℃で24時間焼成してジルコニア−シリ
カ複合酸化物(ZrO 2 :SiO2 =25:75重量
比)の粉末を得た。この粉末を硝酸ランタン水溶液に浸
漬して120℃で乾燥し、500℃で5時間焼成後、1
000℃で24時間焼成して酸化ランタンを15重量部
担持した担体3を調製した。担体3を硝酸パラジウム水
溶液に浸漬して乾燥し、500℃で5時間焼成後、10
00℃で10時間焼成して触媒粉末全重量基準で、酸化
パラジウムを20重量%担持させた触媒粉末3を得た。
交換水に溶解させ、pH=2.5になるようにイオン交
換水を加える。次にシリカ粉末150gを加え、3時間
攪拌後、アンモニア水をpH=9になるまで滴下する。
1時間そのまま攪拌後、沈澱物をろ過、洗浄した。さら
に乾燥器で一昼夜乾燥し、電気炉で500℃で5時間焼
成後、1000℃で24時間焼成してジルコニア−シリ
カ複合酸化物(ZrO 2 :SiO2 =25:75重量
比)の粉末を得た。この粉末を硝酸ランタン水溶液に浸
漬して120℃で乾燥し、500℃で5時間焼成後、1
000℃で24時間焼成して酸化ランタンを15重量部
担持した担体3を調製した。担体3を硝酸パラジウム水
溶液に浸漬して乾燥し、500℃で5時間焼成後、10
00℃で10時間焼成して触媒粉末全重量基準で、酸化
パラジウムを20重量%担持させた触媒粉末3を得た。
【0012】オキシ塩化ジルコニウム52g及び硝酸ラ
ンタン53gをイオン交換水に溶解させ、pH=3にな
るようにイオン交換水を加える。次にγ−アルミナ16
0gを加え、3時間攪拌後、アンモニア水をpH=9に
なるまで滴下する。1時間そのまま攪拌後、沈澱物をろ
過、洗浄した。さらに乾燥器で一昼夜乾燥し、電気炉で
500℃で5時間焼成後、1000℃で24時間焼成し
て担体4(La2 O3:ZrO2 :Al2 O3 =10:
10:80重量比)を調製した。担体4を硝酸パラジウ
ム水溶液に浸漬して乾燥し、500℃で5時間焼成後、
1000℃で10時間焼成して触媒粉末全重量基準で、
酸化パラジウムを50重量%担持させた触媒粉末4を調
整した。
ンタン53gをイオン交換水に溶解させ、pH=3にな
るようにイオン交換水を加える。次にγ−アルミナ16
0gを加え、3時間攪拌後、アンモニア水をpH=9に
なるまで滴下する。1時間そのまま攪拌後、沈澱物をろ
過、洗浄した。さらに乾燥器で一昼夜乾燥し、電気炉で
500℃で5時間焼成後、1000℃で24時間焼成し
て担体4(La2 O3:ZrO2 :Al2 O3 =10:
10:80重量比)を調製した。担体4を硝酸パラジウ
ム水溶液に浸漬して乾燥し、500℃で5時間焼成後、
1000℃で10時間焼成して触媒粉末全重量基準で、
酸化パラジウムを50重量%担持させた触媒粉末4を調
整した。
【0013】上記触媒粉末1〜4を1平方インチ当たり
200個の開口部(200セル/inch2 )を有する
コージェライト製ハニカム基材にウォッシュコートし、
500℃で5時間焼成後、1000℃で24時間焼成し
て触媒1〜4を得た。
200個の開口部(200セル/inch2 )を有する
コージェライト製ハニカム基材にウォッシュコートし、
500℃で5時間焼成後、1000℃で24時間焼成し
て触媒1〜4を得た。
【0014】板厚50μmの川崎製鉄(株)製の耐熱性
ステンレス鋼箔 River Lite 20−5SR(Fe−20
%Cr−5%AlにLaを微量添加したもの)を格子状
に成型したハニカム基材(200セル/inch2 相
当、セルピッチ約1.8mm)に触媒粉末4をウォッシ
ュコートし、500℃で5時間焼成後、1000℃で2
4時間焼成して触媒5を得た。なお、触媒粉末1〜5の
ハニカム基材1リットル当たりのコート量は200重量
部であった。
ステンレス鋼箔 River Lite 20−5SR(Fe−20
%Cr−5%AlにLaを微量添加したもの)を格子状
に成型したハニカム基材(200セル/inch2 相
当、セルピッチ約1.8mm)に触媒粉末4をウォッシ
ュコートし、500℃で5時間焼成後、1000℃で2
4時間焼成して触媒5を得た。なお、触媒粉末1〜5の
ハニカム基材1リットル当たりのコート量は200重量
部であった。
【0015】Cr2 O3 、Mn2 O3 、Fe2 O3 、N
i2 O3 、Co2 O3 のうちの一種の酸化物及びCaC
O3 、BaCO3 、SrCO3 のうちの一種又は二種以
上の炭酸塩及びLa2 O3 の粉末を原料として表1に示
す配合で混合し、1350℃で5時間のか焼を行い、表
1に示す組成のCr、Mn、Fe、NiまたはCo欠損
タイプのランタン系ペロブスカイト型酸化物を調製し、
これらの粉末を200セル/inch2 のアルミニウム
チタネート(MgO・4Al2 O3 ・6TiO 2 )基材
または前述したメタル製基材にウォッシュコートし、5
00℃で5時間焼成後、1000℃で24時間焼成して
触媒6〜10を得た。なお、ランタン系複合酸化物のハ
ニカム基材1リットル当たりのコート量は100重量部
であった。
i2 O3 、Co2 O3 のうちの一種の酸化物及びCaC
O3 、BaCO3 、SrCO3 のうちの一種又は二種以
上の炭酸塩及びLa2 O3 の粉末を原料として表1に示
す配合で混合し、1350℃で5時間のか焼を行い、表
1に示す組成のCr、Mn、Fe、NiまたはCo欠損
タイプのランタン系ペロブスカイト型酸化物を調製し、
これらの粉末を200セル/inch2 のアルミニウム
チタネート(MgO・4Al2 O3 ・6TiO 2 )基材
または前述したメタル製基材にウォッシュコートし、5
00℃で5時間焼成後、1000℃で24時間焼成して
触媒6〜10を得た。なお、ランタン系複合酸化物のハ
ニカム基材1リットル当たりのコート量は100重量部
であった。
【0016】
【表1】
【0017】燃焼試験は触媒1〜5を前段(ガス入口
側、触媒長さ80mm)、触媒6〜10を後段(ガス出
口側、触媒長さ40mm)に配置し、圧力:5kg/c
m2 G、メタン:3.6mol%(残部空気)、実ガス
流速:20m/sの条件で、触媒層入口温度を2℃/m
inで昇温させて行った。メタンが急激に反応を開始す
る温度(着火温度)及び入口温度400℃でのメタン燃
焼率を測定した結果を表2に示す。なお、表2には50
0時間燃焼試験後の触媒も併記している。
側、触媒長さ80mm)、触媒6〜10を後段(ガス出
口側、触媒長さ40mm)に配置し、圧力:5kg/c
m2 G、メタン:3.6mol%(残部空気)、実ガス
流速:20m/sの条件で、触媒層入口温度を2℃/m
inで昇温させて行った。メタンが急激に反応を開始す
る温度(着火温度)及び入口温度400℃でのメタン燃
焼率を測定した結果を表2に示す。なお、表2には50
0時間燃焼試験後の触媒も併記している。
【0018】
【表2】
【0019】なお、燃焼試験初期における前段及び後段
の触媒層出口ガスは下記表3に示すように、それぞれ1
000℃以下、1200℃以下にすることができた。
の触媒層出口ガスは下記表3に示すように、それぞれ1
000℃以下、1200℃以下にすることができた。
【0020】
【表3】
【0021】(比較例)触媒1〜4を前段(触媒長さ8
0mm)及び後段(触媒長さ40mm)に配置し、実施
例と同様の試験を行った結果を表4に示す。
0mm)及び後段(触媒長さ40mm)に配置し、実施
例と同様の試験を行った結果を表4に示す。
【0022】
【表4】
【0023】表4のように酸化パラジウムを担持した触
媒同志を組み合わせた場合、初期の活性は着火温度、燃
焼率共に優れているが、後段の触媒層温度が800〜1
200℃の範囲になるため、後段の酸化パラジウム担持
触媒においては酸化パラジウムの凝集が起こり、500
時間試験後の活性は急激に低下し、かつ燃焼率が周期的
に変動する燃焼振動を起こし、安定して燃焼させること
ができなかった。
媒同志を組み合わせた場合、初期の活性は着火温度、燃
焼率共に優れているが、後段の触媒層温度が800〜1
200℃の範囲になるため、後段の酸化パラジウム担持
触媒においては酸化パラジウムの凝集が起こり、500
時間試験後の活性は急激に低下し、かつ燃焼率が周期的
に変動する燃焼振動を起こし、安定して燃焼させること
ができなかった。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば酸
化開始温度が低く(着火性がよく)しかも高温において
も安定して可燃性ガスを完全燃焼させる方法を提供する
ことができる。
化開始温度が低く(着火性がよく)しかも高温において
も安定して可燃性ガスを完全燃焼させる方法を提供する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F23C 11/00 306 B01J 23/64 104M (56)参考文献 特開 平5−296423(JP,A) 特開 昭63−294411(JP,A) 特開 昭63−267803(JP,A) 特開 昭61−252408(JP,A) 特開 昭63−267804(JP,A) 特開 昭61−252409(JP,A) 特開 昭61−237905(JP,A) 特開 平5−329366(JP,A) 特開 平5−329367(JP,A) 特公 平1−56324(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23D 14/18 B01J 23/652 B01J 23/656 B01J 23/89 B01J 23/02 F23C 11/00 306
Claims (1)
- 【請求項1】 可燃性ガス流路の前段に、アルミナ、シ
リカ、チタニア、ジルコニアの酸化物のうち少なくとも
2種以上の酸化物からなる複合酸化物及び希土類元素の
酸化物を含有する担体に、酸化パラジウムを担持させた
粉末を耐熱基材にコートした触媒を、またその触媒の後
段に、La1-x Ax Me1-αO3 (0<x≦0.6、
A:Ca、Sr、Baの一種以上、Me:Cr、Mn、
Fe、Co、Niの一種以上の元素、α>0)で表され
るランタン系ペロブスカイト型酸化物の粉末を耐熱基材
にコートした触媒を配置して可燃性ガスを燃焼させるこ
とを特徴とする可燃性ガスの燃焼方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08633994A JP3244938B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 可燃性ガスの燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08633994A JP3244938B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 可燃性ガスの燃焼方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07293835A JPH07293835A (ja) | 1995-11-10 |
JP3244938B2 true JP3244938B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=13884101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08633994A Expired - Fee Related JP3244938B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 可燃性ガスの燃焼方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3244938B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4882048B2 (ja) * | 2007-03-07 | 2012-02-22 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | メタンの酸化的除去用触媒及びメタンの酸化的除去方法 |
-
1994
- 1994-04-25 JP JP08633994A patent/JP3244938B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07293835A (ja) | 1995-11-10 |
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---|---|---|---|
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