JP3272446B2 - 脱硝用触媒 - Google Patents
脱硝用触媒Info
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- JP3272446B2 JP3272446B2 JP04274393A JP4274393A JP3272446B2 JP 3272446 B2 JP3272446 B2 JP 3272446B2 JP 04274393 A JP04274393 A JP 04274393A JP 4274393 A JP4274393 A JP 4274393A JP 3272446 B2 JP3272446 B2 JP 3272446B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は脱硝装置用の触媒に関
し、特にエンジン排ガスの脱硝に有利に適用できる脱硝
触媒に関する。
し、特にエンジン排ガスの脱硝に有利に適用できる脱硝
触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、脱硝装置用の触媒はＴｉＯ2 を主
成分とし、これにＶ2 Ｏ5 ，ＷＯ3 を配合したものが主
流を占めている。脱硝装置用の触媒はガスとの接触面積
を広くし、ガス流れを妨げないものが望ましく、通常の
ハニカムに成形、焼成されて使用されている。従来触媒
の一般的な組成はＴｉＯ2 ：約９０ｗｔ％、Ｖ2 Ｏ5 ：
約５ｗｔ％、ＷＯ3 ：約８ｗｔ％である。
成分とし、これにＶ2 Ｏ5 ，ＷＯ3 を配合したものが主
流を占めている。脱硝装置用の触媒はガスとの接触面積
を広くし、ガス流れを妨げないものが望ましく、通常の
ハニカムに成形、焼成されて使用されている。従来触媒
の一般的な組成はＴｉＯ2 ：約９０ｗｔ％、Ｖ2 Ｏ5 ：
約５ｗｔ％、ＷＯ3 ：約８ｗｔ％である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来触媒は脱硝装置の
プラントに占めるコストの割合が約２５％と非常に高
い。脱硝装置は地球環境の保全に不可欠なものである
が、この高コストが導入の大きな障害になっている。特
に、エネルギ利用効率の高さから、コージェネレーショ
ンプラント等小型機器での需要が大幅に伸びていくと予
想されるが、この高コストは、その伸びにも重要な影響
を及ぼしかねない状況にある。従来触媒の高コストの原
因はＴｉＯ2 を主原料とすることによる材料費の高さ
と、成形性の困難さにある。ＴｉＯ2 は地球環境の有限
資源であるＴｉを精製して製造するため、複雑な工程を
経て非常に高価となる。
プラントに占めるコストの割合が約２５％と非常に高
い。脱硝装置は地球環境の保全に不可欠なものである
が、この高コストが導入の大きな障害になっている。特
に、エネルギ利用効率の高さから、コージェネレーショ
ンプラント等小型機器での需要が大幅に伸びていくと予
想されるが、この高コストは、その伸びにも重要な影響
を及ぼしかねない状況にある。従来触媒の高コストの原
因はＴｉＯ2 を主原料とすることによる材料費の高さ
と、成形性の困難さにある。ＴｉＯ2 は地球環境の有限
資源であるＴｉを精製して製造するため、複雑な工程を
経て非常に高価となる。
【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、安価で、か
つ脱硝性能の優れた脱硝触媒を提供しようとするもので
ある。
つ脱硝性能の優れた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】本発明は重量％で、Ｙ型
ゼオライト６０〜９５％なる触媒活性成分と残部が含ま
れる交換性イオンをＮａイオンに交換されたスメクタイ
ト族モンモリロナイト鉱物である成形剤とよりなり、成
形触媒の空孔率が１０％以上であることを特徴とする脱
硝触媒である。
ゼオライト６０〜９５％なる触媒活性成分と残部が含ま
れる交換性イオンをＮａイオンに交換されたスメクタイ
ト族モンモリロナイト鉱物である成形剤とよりなり、成
形触媒の空孔率が１０％以上であることを特徴とする脱
硝触媒である。
【０００６】
【作用】本発明は従来触媒の活性成分であるＶ
2 Ｏ5 、ＷＯ3 、ＴｉＯ2 の代替えとしてＹ型ゼオライ
トを用いた場合に残部として何を用いるか及びこの場
合に製品の空孔率が従来触媒と異なるために、この値を
どのように設定することかゞ問題であり、本発明は、こ
れらの点を解決して完成したものである。
2 Ｏ5 、ＷＯ3 、ＴｉＯ2 の代替えとしてＹ型ゼオライ
トを用いた場合に残部として何を用いるか及びこの場
合に製品の空孔率が従来触媒と異なるために、この値を
どのように設定することかゞ問題であり、本発明は、こ
れらの点を解決して完成したものである。
【０００７】触媒の役割は燃焼反応で発生する窒素酸化
物ＮＯｘ（ＮＯが主成分ＮＯ2 は少量）をＮＨ3 等の還
元剤の存在下でＮ2 に無害化することである。この反応
にはＹ型ゼオライトが活性であり、資源的にもＳｉ、Ａ
ｌ、Ｎａ等の比較的豊富な元素より構成されている。
物ＮＯｘ（ＮＯが主成分ＮＯ2 は少量）をＮＨ3 等の還
元剤の存在下でＮ2 に無害化することである。この反応
にはＹ型ゼオライトが活性であり、資源的にもＳｉ、Ａ
ｌ、Ｎａ等の比較的豊富な元素より構成されている。
【０００８】本発明は以上の点を考慮して重量％でＹ型
ゼオライト６０〜９５％の割合となるようにし、残部は
スメクタイト族モンモリロナイト鉱物であり、スメクタ
イト族モンモリロナイト鉱物は含まれる交換性イオンを
すべてＮａイオンに交換したものである。後述するよう
に空孔率を１０％以上とすることが必要であった。ま
た、スメクタイト族モンモリロナイト鉱物が５％以下で
は製品の強度が低く実用に耐えない。また、本発明で使
用するＮａイオンで交換されたスメクタイト族モンモリ
ロナイト鉱物の添加量が４０ｗｔ％を越えると触媒成分
の相対量が低下するために触媒性能が低下する。したが
ってその添加量は４０ｗｔ％以下が好ましい。
ゼオライト６０〜９５％の割合となるようにし、残部は
スメクタイト族モンモリロナイト鉱物であり、スメクタ
イト族モンモリロナイト鉱物は含まれる交換性イオンを
すべてＮａイオンに交換したものである。後述するよう
に空孔率を１０％以上とすることが必要であった。ま
た、スメクタイト族モンモリロナイト鉱物が５％以下で
は製品の強度が低く実用に耐えない。また、本発明で使
用するＮａイオンで交換されたスメクタイト族モンモリ
ロナイト鉱物の添加量が４０ｗｔ％を越えると触媒成分
の相対量が低下するために触媒性能が低下する。したが
ってその添加量は４０ｗｔ％以下が好ましい。
【０００９】
【実施例】触媒活性成分としてＹ型ゼオライト、または
残部の成形剤成分としてスメクタイト族モンモリロナイ
ト鉱物を乾粉として準備した。スメクタイト族モンモリ
ロナイト鉱物は含まれる交換性の陽イオンをＮａ+ に交
換したものである。その他の成形剤成分としてグラスフ
ァイバ、チョップドストライド（長さ１．５ｍｍ）を準
備した。また、スメクタイト族モンモリロナイト鉱物の
比較材としてハロイサイト鉱物を準備した。
残部の成形剤成分としてスメクタイト族モンモリロナイ
ト鉱物を乾粉として準備した。スメクタイト族モンモリ
ロナイト鉱物は含まれる交換性の陽イオンをＮａ+ に交
換したものである。その他の成形剤成分としてグラスフ
ァイバ、チョップドストライド（長さ１．５ｍｍ）を準
備した。また、スメクタイト族モンモリロナイト鉱物の
比較材としてハロイサイト鉱物を準備した。
【００１０】この他、本発明を限定するものではない
が、製品であるハニカム形状にするために準備した材料
及びその手順を示す。本発明品に可塑性を与え、ハニカ
ム化を要因にする粘着剤としてメチル・セルロースを該
構成成分１００重量部に対して７重量部添加した（以
下、添加量は全て該構成成分１００重量部に対する
値。）。この他グリセリン３重量部添加した。この２成
分は固定して、この他、気孔付与材として、セルロース
（商品名：アビセル）、パルプ繊維等を必要に応じて添
加し、これらに水を加えて配合した。水の添加量は約４
０重量部を基準として混練状態を見ながら増減した。
が、製品であるハニカム形状にするために準備した材料
及びその手順を示す。本発明品に可塑性を与え、ハニカ
ム化を要因にする粘着剤としてメチル・セルロースを該
構成成分１００重量部に対して７重量部添加した（以
下、添加量は全て該構成成分１００重量部に対する
値。）。この他グリセリン３重量部添加した。この２成
分は固定して、この他、気孔付与材として、セルロース
（商品名：アビセル）、パルプ繊維等を必要に応じて添
加し、これらに水を加えて配合した。水の添加量は約４
０重量部を基準として混練状態を見ながら増減した。
【００１１】以上の材料を可塑性が出る程度に、十分に
混練した後、外形寸法１５０ｍｍ角、肉厚１ｍｍ、ピッ
チ６ｍｍの断面寸法の金型でハニカム状に成形した。こ
れを５００ｍｍ長さを基準に成形した後乾燥した。この
乾燥したハニカムを６５０℃×４時間焼成して触媒試験
体を得た。
混練した後、外形寸法１５０ｍｍ角、肉厚１ｍｍ、ピッ
チ６ｍｍの断面寸法の金型でハニカム状に成形した。こ
れを５００ｍｍ長さを基準に成形した後乾燥した。この
乾燥したハニカムを６５０℃×４時間焼成して触媒試験
体を得た。
【００１２】触媒試験体の物性評価は、該試験体から切
り出した小試験片の重量を寸法計測から求めた体積で除
したかさ密度、同様の小試験片に水銀を圧入し、その圧
力と体積変化から気孔径を測定する水銀圧入滴ポロシメ
ータを用いた平均気孔径でそれぞれ行った。また触媒試
験体の強度評価は試験体を１５０ｍｍ立方に切断し、押
出方向に平衡な両面壁から圧縮して破壊させる圧縮強度
を求めた。また、触媒試験体の脱硝性能評価は温度３８
０℃に設定した試験体に約５００ｐｐｍのＮＯｘ含有ガ
スを流速２．３ｍ／ｓｅｃで流し、入口と出口のＮＯｘ
の差から脱硝率を求めた。
り出した小試験片の重量を寸法計測から求めた体積で除
したかさ密度、同様の小試験片に水銀を圧入し、その圧
力と体積変化から気孔径を測定する水銀圧入滴ポロシメ
ータを用いた平均気孔径でそれぞれ行った。また触媒試
験体の強度評価は試験体を１５０ｍｍ立方に切断し、押
出方向に平衡な両面壁から圧縮して破壊させる圧縮強度
を求めた。また、触媒試験体の脱硝性能評価は温度３８
０℃に設定した試験体に約５００ｐｐｍのＮＯｘ含有ガ
スを流速２．３ｍ／ｓｅｃで流し、入口と出口のＮＯｘ
の差から脱硝率を求めた。
【００１３】以上の方法で製造・評価した本発明触媒の
特性を表１に示す。表中に示した材料以外に、グラスフ
ァイバは本発明触媒、本発明外触媒共、一律に２．６重
量比添加している。
特性を表１に示す。表中に示した材料以外に、グラスフ
ァイバは本発明触媒、本発明外触媒共、一律に２．６重
量比添加している。
【００１４】本発明の場合ハロイサイト鉱物を用いたＮ
ｏ．６、Ｎｏ．７（本発明範囲外）では強度が低く実用
できない。また空孔率の小さなＮｏ．８（本発明の範囲
外）では脱硝率が低く実用できない。目標性能を達成で
きるのは本発明の範囲内のＮｏ．１〜Ｎｏ．４である。
ｏ．６、Ｎｏ．７（本発明範囲外）では強度が低く実用
できない。また空孔率の小さなＮｏ．８（本発明の範囲
外）では脱硝率が低く実用できない。目標性能を達成で
きるのは本発明の範囲内のＮｏ．１〜Ｎｏ．４である。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、高価なＴｉＯ2 を使用
することなく、脱硝性能が優れ安価な脱硝触媒を提供す
ることができる。
することなく、脱硝性能が優れ安価な脱硝触媒を提供す
ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｙ型ゼオライト６０〜９５％
なる触媒活性成分と残部が含まれる交換性イオンをＮａ
イオンに交換されたスメクタイト族モンモリロナイト鉱
物である成形剤とよりなり、成形触媒の空孔率が１０％
以上であることを特徴とする脱硝触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04274393A JP3272446B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 脱硝用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04274393A JP3272446B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 脱硝用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06254401A JPH06254401A (ja) | 1994-09-13 |
| JP3272446B2 true JP3272446B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=12644502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04274393A Expired - Fee Related JP3272446B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 脱硝用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272446B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2368633A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-09-28 | NGK Insulators, Ltd. | Formed zeolite honeycomb article and fired zeolite honeycomb article |
| EP2368631A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-09-28 | NGK Insulators, Ltd. | Zeolite structure and manufacturing method thereof |
| EP2374770A2 (en) | 2010-03-25 | 2011-10-12 | NGK Insulators, Ltd. | Manufacturing method of zeolite structure |
| JP2011201722A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Ngk Insulators Ltd | ゼオライト構造体及びその製造方法 |
| CN102539500B (zh) * | 2010-12-31 | 2014-03-12 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种基于非对称性聚合物膜的传感器及其检测方法和应用 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108752951A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-06 | 界首市静峰新型建材有限公司 | 一种具有分解汽车尾气功能的沥青材料制备方法 |
| CN110436829A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-12 | 南京林业大学 | 催化降解型开级配磨耗层沥青混合料的制备方法 |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP04274393A patent/JP3272446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2368633A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-09-28 | NGK Insulators, Ltd. | Formed zeolite honeycomb article and fired zeolite honeycomb article |
| EP2368631A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-09-28 | NGK Insulators, Ltd. | Zeolite structure and manufacturing method thereof |
| EP2374770A2 (en) | 2010-03-25 | 2011-10-12 | NGK Insulators, Ltd. | Manufacturing method of zeolite structure |
| JP2011201722A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Ngk Insulators Ltd | ゼオライト構造体及びその製造方法 |
| US8716162B2 (en) | 2010-03-25 | 2014-05-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Zeolite structure and manufacturing method thereof |
| US9005516B2 (en) | 2010-03-25 | 2015-04-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Manufacturing method of zeolite structure |
| US9023454B2 (en) | 2010-03-25 | 2015-05-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Formed zeolite honeycomb article and fired zeolite honeycomb article |
| US9452936B2 (en) | 2010-03-25 | 2016-09-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Zeolite structure and manufacturing method thereof |
| CN102539500B (zh) * | 2010-12-31 | 2014-03-12 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种基于非对称性聚合物膜的传感器及其检测方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06254401A (ja) | 1994-09-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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