JP3273319B2 - 窒素酸化物還元触媒および窒素酸化物除去方法 - Google Patents
窒素酸化物還元触媒および窒素酸化物除去方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車エンジン、
ボイラー等から排出される排ガス中に含まれる窒素酸化
物を除去する技術に関するものであり、更に詳しくは、
希薄燃焼排ガスなどのような水蒸気、酸素が存在する雰
囲気でも高い窒素酸化物分解活性を示す触媒および該触
媒を用いて排ガス中の窒素酸化物を高転化率で除去する
方法に関するものである。本発明は、工場、発電所およ
び自動車等の窒素酸化物発生源から排出される各種排ガ
ス中に含まれる窒素酸化物を分解除去することのできる
触媒および該触媒を用いて排ガス中の窒素酸化物を分解
除去する方法を提供するものであり、例えば、排ガス中
の炭化水素濃度が低いリーンバーンエンジンや過剰の酸
素が存在するディーゼルエンジン等の排ガス浄化用の窒
素酸化物除去触媒および排ガス中の窒素酸化物除去方法
として有用である。
ボイラー等から排出される排ガス中に含まれる窒素酸化
物を除去する技術に関するものであり、更に詳しくは、
希薄燃焼排ガスなどのような水蒸気、酸素が存在する雰
囲気でも高い窒素酸化物分解活性を示す触媒および該触
媒を用いて排ガス中の窒素酸化物を高転化率で除去する
方法に関するものである。本発明は、工場、発電所およ
び自動車等の窒素酸化物発生源から排出される各種排ガ
ス中に含まれる窒素酸化物を分解除去することのできる
触媒および該触媒を用いて排ガス中の窒素酸化物を分解
除去する方法を提供するものであり、例えば、排ガス中
の炭化水素濃度が低いリーンバーンエンジンや過剰の酸
素が存在するディーゼルエンジン等の排ガス浄化用の窒
素酸化物除去触媒および排ガス中の窒素酸化物除去方法
として有用である。
【０００２】
【従来の技術】近年、工場、発電所および自動車等から
排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物は、人体に悪
影響を及ぼすだけでなく、酸性雨や光化学スモッグの原
因物質であることから、その大気中への放出は大きな環
境問題となっている。
排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物は、人体に悪
影響を及ぼすだけでなく、酸性雨や光化学スモッグの原
因物質であることから、その大気中への放出は大きな環
境問題となっている。
【０００３】一般に、排ガス中に含有される窒素酸化物
を除去する方法としては、主に、アンモニア接触還元法
が用いられており、工場、火力発電所等の大規模な窒素
酸化物発生源においては、例えば、還元剤としてアンモ
ニアを使用し、バナジア（Ｖ2 Ｏ5 ）／チタニア（Ｔｉ
Ｏ2 ）触媒により窒素酸化物を還元除去する方法が採用
されている。
を除去する方法としては、主に、アンモニア接触還元法
が用いられており、工場、火力発電所等の大規模な窒素
酸化物発生源においては、例えば、還元剤としてアンモ
ニアを使用し、バナジア（Ｖ2 Ｏ5 ）／チタニア（Ｔｉ
Ｏ2 ）触媒により窒素酸化物を還元除去する方法が採用
されている。
【０００４】また、自動車等の小規模な窒素酸化物発生
源においては、排ガス中に残存する未燃の一酸化炭素
（ＣＯ）および炭化水素（Ｃx Ｈy ）を還元剤として使
用し、三元触媒により窒素酸化物を還元除去する方法が
採用されており、例えば、バラジウム（Ｐｄ）、白金
（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属を、γ−アルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）で被覆したコージェライト等の耐火性
担体に担持したものが用いられている。
源においては、排ガス中に残存する未燃の一酸化炭素
（ＣＯ）および炭化水素（Ｃx Ｈy ）を還元剤として使
用し、三元触媒により窒素酸化物を還元除去する方法が
採用されており、例えば、バラジウム（Ｐｄ）、白金
（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属を、γ−アルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）で被覆したコージェライト等の耐火性
担体に担持したものが用いられている。
【０００５】しかしながら、前記固定発生源の窒素酸化
物除去方法として使用されているアンモニアによる接触
還元法は、アンモニアが高価であり、しかも、その取扱
いには十分な注意が必要であることから、これを移動発
生源に使用することは困難であった。
物除去方法として使用されているアンモニアによる接触
還元法は、アンモニアが高価であり、しかも、その取扱
いには十分な注意が必要であることから、これを移動発
生源に使用することは困難であった。
【０００６】また、自動車などの移動発生源において
も、上記三元触媒は、低酸素の雰囲気では排ガスの浄化
に有効に機能するが、排ガス中の酸素濃度が高くなると
その機能が低下するという問題があり、特に、現在、省
エネルギー化のために注目されている希薄燃焼エンジン
（リーンバーンエンジン）では、排ガス中の未燃の一酸
化炭素および炭化水素量が極端に少ないために、上記三
元触媒による方法ではＮＯの還元作用が期待できないと
いう問題があった。
も、上記三元触媒は、低酸素の雰囲気では排ガスの浄化
に有効に機能するが、排ガス中の酸素濃度が高くなると
その機能が低下するという問題があり、特に、現在、省
エネルギー化のために注目されている希薄燃焼エンジン
（リーンバーンエンジン）では、排ガス中の未燃の一酸
化炭素および炭化水素量が極端に少ないために、上記三
元触媒による方法ではＮＯの還元作用が期待できないと
いう問題があった。
【０００７】そこで、このような問題を解決するため
に、これまで、還元剤を必要とせずに排ガス中の窒素酸
化物を窒素と酸素に直接分解する触媒の研究が種々行わ
れており、例えば、銅イオン交換ゼオライト触媒を用い
る方法等が提案されている（特開昭６０−１２５２５０
号公報）。また、Ｎｉ−Ｇａスピネルを中心として添加
物を加える方法も種々報告されている。しかしながら、
銅イオン交換ゼオライト触媒を用いる方法は、４００〜
５００℃の温度範囲でＮＯを窒素と酸素に直接分解でき
るとされているものの、４００℃以下および６００℃を
越えるとＮＯ分解活性が急激に劣化してしまうことか
ら、４００℃以下または６００℃を越える排ガス温度条
件下では、実用的でないという問題があった。また、Ｎ
ｉ−Ｇａスピネル単体では５００℃程度の高温でないと
窒素酸化物分解活性を示さないという問題があった。更
に、近年、燃費向上のために希薄燃焼エンジンが自動車
に搭載されるようになっているが、希薄燃焼排ガス中に
は酸素、水蒸気が存在しているため、そのような雰囲気
でも高転化率で窒素酸化物を取り除くことが必要であ
り、それを可能とする新しい触媒を開発することが強く
求められていた。
に、これまで、還元剤を必要とせずに排ガス中の窒素酸
化物を窒素と酸素に直接分解する触媒の研究が種々行わ
れており、例えば、銅イオン交換ゼオライト触媒を用い
る方法等が提案されている（特開昭６０−１２５２５０
号公報）。また、Ｎｉ−Ｇａスピネルを中心として添加
物を加える方法も種々報告されている。しかしながら、
銅イオン交換ゼオライト触媒を用いる方法は、４００〜
５００℃の温度範囲でＮＯを窒素と酸素に直接分解でき
るとされているものの、４００℃以下および６００℃を
越えるとＮＯ分解活性が急激に劣化してしまうことか
ら、４００℃以下または６００℃を越える排ガス温度条
件下では、実用的でないという問題があった。また、Ｎ
ｉ−Ｇａスピネル単体では５００℃程度の高温でないと
窒素酸化物分解活性を示さないという問題があった。更
に、近年、燃費向上のために希薄燃焼エンジンが自動車
に搭載されるようになっているが、希薄燃焼排ガス中に
は酸素、水蒸気が存在しているため、そのような雰囲気
でも高転化率で窒素酸化物を取り除くことが必要であ
り、それを可能とする新しい触媒を開発することが強く
求められていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような状況の中
で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、水蒸気、酸
素が存在する雰囲気でも高い活性を示すと共に、４００
℃以上の温度範囲で有効に機能する窒素酸化物還元用触
媒を開発すること、および該触媒を利用して高い転化率
で排ガス中の窒素酸化物を効率よく除去する方法を開発
することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、アル
ミナにコバルトを担持した触媒を使用することにより所
期の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成する
に至った。
で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、水蒸気、酸
素が存在する雰囲気でも高い活性を示すと共に、４００
℃以上の温度範囲で有効に機能する窒素酸化物還元用触
媒を開発すること、および該触媒を利用して高い転化率
で排ガス中の窒素酸化物を効率よく除去する方法を開発
することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、アル
ミナにコバルトを担持した触媒を使用することにより所
期の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成する
に至った。
【０００９】本発明は、工場、火力発電所等から排出さ
れる排ガス、および自動車エンジン、とりわけ希薄燃焼
エンジン（リーンバーンエンジン）等の排ガスに含まれ
る窒素酸化物を４００℃以上の高い温度範囲で分解除去
することができる触媒を提供することを目的とするもの
である。また、本発明は、水蒸気、酸素が存在する雰囲
気でも高い窒素酸化物分解活性を示す窒素酸化物分解用
触媒を提供することを目的とするものである。更に、本
発明は、上記触媒を用いて排ガス中の窒素酸化物を効率
よく除去する方法を提供することを目的とするものであ
る。
れる排ガス、および自動車エンジン、とりわけ希薄燃焼
エンジン（リーンバーンエンジン）等の排ガスに含まれ
る窒素酸化物を４００℃以上の高い温度範囲で分解除去
することができる触媒を提供することを目的とするもの
である。また、本発明は、水蒸気、酸素が存在する雰囲
気でも高い窒素酸化物分解活性を示す窒素酸化物分解用
触媒を提供することを目的とするものである。更に、本
発明は、上記触媒を用いて排ガス中の窒素酸化物を効率
よく除去する方法を提供することを目的とするものであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、以下の技術的手段から構成される。 （１）４００〜５００℃で高いＮＯ分解活性を有する、
コバルト担持アルミナ触媒であって、θ−アルミナを所
定量のコバルトを含有する水溶液に懸濁させ、蒸発乾固
した後、焼成処理して、アルミナに、コバルトを担持量
が１重量％より少ない高分散状態で担持させて成ること
を特徴とする窒素酸化物還元触媒。 （２）コバルト担持量がアルミナに対し０．５〜１重量
％である前記（１）記載の触媒。 （３）アルミナがアンモニウムアルミニウム炭酸水酸化
物（ＮＨ4 Ａｌ（ＯＨ）2 ＣＯ3 ）を熱分解して製造し
たものである前記（１）記載の触媒。 （４）θ−アルミナを所定量のコバルトを含有する水溶
液に懸濁させ、蒸発乾固した後、焼成処理して、アルミ
ナに、コバルトを前記アルミナに対して高分散状態で
０．５〜１重量％担持して成る窒素酸化物還元触媒を、
窒素酸化物を含む排ガスと接触させ、必要により還元剤
を用いて排ガス中の窒素酸化物を分解することを特徴と
する排ガス中の窒素酸化物の除去方法。
明は、以下の技術的手段から構成される。 （１）４００〜５００℃で高いＮＯ分解活性を有する、
コバルト担持アルミナ触媒であって、θ−アルミナを所
定量のコバルトを含有する水溶液に懸濁させ、蒸発乾固
した後、焼成処理して、アルミナに、コバルトを担持量
が１重量％より少ない高分散状態で担持させて成ること
を特徴とする窒素酸化物還元触媒。 （２）コバルト担持量がアルミナに対し０．５〜１重量
％である前記（１）記載の触媒。 （３）アルミナがアンモニウムアルミニウム炭酸水酸化
物（ＮＨ4 Ａｌ（ＯＨ）2 ＣＯ3 ）を熱分解して製造し
たものである前記（１）記載の触媒。 （４）θ−アルミナを所定量のコバルトを含有する水溶
液に懸濁させ、蒸発乾固した後、焼成処理して、アルミ
ナに、コバルトを前記アルミナに対して高分散状態で
０．５〜１重量％担持して成る窒素酸化物還元触媒を、
窒素酸化物を含む排ガスと接触させ、必要により還元剤
を用いて排ガス中の窒素酸化物を分解することを特徴と
する排ガス中の窒素酸化物の除去方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明について更に詳細に
説明する。本発明は、前記のように、アルミナにコバル
トを担持した触媒を用いること、および該触媒を排ガス
と接触させて、必要により還元剤を用いて排ガス中の窒
素酸化物を分解することを特徴としている。本発明の窒
素酸化物還元触媒は、４００〜５００℃の温度範囲で高
い活性を示し、特に、希薄燃焼方式の内燃機関から排出
される還元性ガスがほとんど存在しない窒素酸化物含有
排ガスにおいても、水蒸気、酸素が存在する雰囲気で、
還元剤の存在下に、該排ガス中のＮＯを有効に分解除去
して浄化する作用を有する。
説明する。本発明は、前記のように、アルミナにコバル
トを担持した触媒を用いること、および該触媒を排ガス
と接触させて、必要により還元剤を用いて排ガス中の窒
素酸化物を分解することを特徴としている。本発明の窒
素酸化物還元触媒は、４００〜５００℃の温度範囲で高
い活性を示し、特に、希薄燃焼方式の内燃機関から排出
される還元性ガスがほとんど存在しない窒素酸化物含有
排ガスにおいても、水蒸気、酸素が存在する雰囲気で、
還元剤の存在下に、該排ガス中のＮＯを有効に分解除去
して浄化する作用を有する。
【００１２】まず、本発明の窒素酸化物還元触媒につい
て説明する。本発明の窒素酸化物還元触媒は、コバルト
塩水溶液を用いた含浸法により合成されるが、この場
合、アルミナに０．５〜３重量％のコバルトを担持させ
ることが望ましい。
て説明する。本発明の窒素酸化物還元触媒は、コバルト
塩水溶液を用いた含浸法により合成されるが、この場
合、アルミナに０．５〜３重量％のコバルトを担持させ
ることが望ましい。
【００１３】この場合、アルミナに担持するコバルトの
量が０．５重量％未満の場合には、触媒活性がほとんど
発現せず、逆に３重量％を越えると触媒活性の向上効果
が認められないことから、０．５〜３重量％が好まし
く、特に、触媒活性の点からは０．５〜１重量％が最も
望ましい。後記する実施例に示したように、このうち、
特に、０．５重量％の添加量が最も活性が高い。
量が０．５重量％未満の場合には、触媒活性がほとんど
発現せず、逆に３重量％を越えると触媒活性の向上効果
が認められないことから、０．５〜３重量％が好まし
く、特に、触媒活性の点からは０．５〜１重量％が最も
望ましい。後記する実施例に示したように、このうち、
特に、０．５重量％の添加量が最も活性が高い。
【００１４】次に、本発明の窒素酸化物還元触媒の製法
について説明する。アルミナとしては、適宜のものが使
用できるが、好適には、アンモニウムアルミニウム炭酸
水酸化物（ＮＨ4 Ａｌ（ＯＨ）2 ＣＯ3 ）を高温で熱分
解したものが使用される。即ち、アンモニウムアルミニ
ウム炭酸水酸化物を酸化性雰囲気中、１０００〜１１０
０℃の温度で５〜１０時間熱分解処理することにより、
遷移アルミナのうちθ相のアルミナが得られる。
について説明する。アルミナとしては、適宜のものが使
用できるが、好適には、アンモニウムアルミニウム炭酸
水酸化物（ＮＨ4 Ａｌ（ＯＨ）2 ＣＯ3 ）を高温で熱分
解したものが使用される。即ち、アンモニウムアルミニ
ウム炭酸水酸化物を酸化性雰囲気中、１０００〜１１０
０℃の温度で５〜１０時間熱分解処理することにより、
遷移アルミナのうちθ相のアルミナが得られる。
【００１５】コバルトとしては、例えば、コバルトの炭
酸塩、硝酸塩、酢酸塩等を用いることができる。
酸塩、硝酸塩、酢酸塩等を用いることができる。
【００１６】また、前記触媒の合成は、前記方法以外に
有機金属を用いたＣＶＤ法等によっても合成できるもの
であり、これらの方法は特に限定されるものではない。
有機金属を用いたＣＶＤ法等によっても合成できるもの
であり、これらの方法は特に限定されるものではない。
【００１７】前記アルミナの製法において、熱分解処理
は、その温度が１０００℃より低いとθ相への転移が不
十分となり、逆に１２００℃を越えるとα相化してしま
うため、１０００〜１１００℃の温度で、酸化雰囲気
中、５〜１０時間行うが、特に低い温度で熱処理するこ
とが粉末の比表面積を高める上で有効であり、実用的に
は、比表面積が１００ｍ2 ／ｇ以上となるように設定す
ることが望ましい。
は、その温度が１０００℃より低いとθ相への転移が不
十分となり、逆に１２００℃を越えるとα相化してしま
うため、１０００〜１１００℃の温度で、酸化雰囲気
中、５〜１０時間行うが、特に低い温度で熱処理するこ
とが粉末の比表面積を高める上で有効であり、実用的に
は、比表面積が１００ｍ2 ／ｇ以上となるように設定す
ることが望ましい。
【００１８】前記アルミナは、ＮＯを含有する還元ガス
が存在しない模擬排気ガスと接触させると、該模擬排気
ガス中のＮＯを分解する優れた特性を有することが認め
られる。
が存在しない模擬排気ガスと接触させると、該模擬排気
ガス中のＮＯを分解する優れた特性を有することが認め
られる。
【００１９】次に、前記アルミナを担持体として前記所
定量のコバルトを含有する水溶液を加えて蒸発乾固し、
例えば、空気中、７００〜８００℃の温度で５〜１０時
間焼成処理することにより、本発明のコバルトを担持し
たアルミナ触媒が得られる。
定量のコバルトを含有する水溶液を加えて蒸発乾固し、
例えば、空気中、７００〜８００℃の温度で５〜１０時
間焼成処理することにより、本発明のコバルトを担持し
たアルミナ触媒が得られる。
【００２０】本発明の窒素酸化物の除去方法は、上記製
法により作製した、アルミナにコバルトを０．５〜３重
量％添加して成る触媒を使用し、該触媒と窒素酸化物を
含む排気ガスを接触させ、排ガス中の窒素酸化物を分解
処理するが、必要により還元剤を用いることが可能であ
り、これにより、排ガス中の窒素酸化物を高転化率で分
解することが可能となる。この場合、４００から５００
℃の温度範囲で処理することが望ましく、また、還元剤
として、低級アルケン等の炭化水素、アルコール、ＣＯ
等の還元性を有する炭素含有成分を用いることができ
る。
法により作製した、アルミナにコバルトを０．５〜３重
量％添加して成る触媒を使用し、該触媒と窒素酸化物を
含む排気ガスを接触させ、排ガス中の窒素酸化物を分解
処理するが、必要により還元剤を用いることが可能であ
り、これにより、排ガス中の窒素酸化物を高転化率で分
解することが可能となる。この場合、４００から５００
℃の温度範囲で処理することが望ましく、また、還元剤
として、低級アルケン等の炭化水素、アルコール、ＣＯ
等の還元性を有する炭素含有成分を用いることができ
る。
【００２１】
【作用】本発明の窒素酸化物還元触媒は、アルミナにコ
バルトを０．５〜３重量％担持させたものであることか
ら、コバルトとアルミナ触媒の相互作用、例えば、アル
ミナ上に吸着したＮＯのＮ−Ｏ間の結合力をコバルトが
弱めることにより、ＮＯの分解活性が発現されること、
また、コバルトの担持により触媒へのＮＯ吸着量が増大
すること、等により触媒活性が向上する。また、母材で
あるアルミナは高温安定性を有し、コバルトが高分散さ
れた状態で存在することが可能なために、４００〜５０
０℃の温度範囲で活性が維持される。本発明の触媒は、
コバルト担持量が少ないほど窒素酸化物還元に高活性を
示す。コバルトが高分散状態であるとＮＯの分解活性が
発現される。
バルトを０．５〜３重量％担持させたものであることか
ら、コバルトとアルミナ触媒の相互作用、例えば、アル
ミナ上に吸着したＮＯのＮ−Ｏ間の結合力をコバルトが
弱めることにより、ＮＯの分解活性が発現されること、
また、コバルトの担持により触媒へのＮＯ吸着量が増大
すること、等により触媒活性が向上する。また、母材で
あるアルミナは高温安定性を有し、コバルトが高分散さ
れた状態で存在することが可能なために、４００〜５０
０℃の温度範囲で活性が維持される。本発明の触媒は、
コバルト担持量が少ないほど窒素酸化物還元に高活性を
示す。コバルトが高分散状態であるとＮＯの分解活性が
発現される。
【００２２】
【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。しかし、該実施例は本発明の好適な一例を示す
ものであり、本発明は該実施例により何ら限定されるも
のではない。 （１）触媒の製造 出発原料として、アンモニウムアルミニウム炭酸水酸化
物（ＮＨ4 Ａｌ（ＯＨ）2 ＣＯ3 ）を用い、これを１１
００℃で熱分解してアルミナ（θ相）を得た。次に、酢
酸コバルト（ＩＩ）４水和物を所定量蒸留水に溶解し、
上記アルミナを溶液に懸濁させた後、加熱攪拌しつつ水
分を徐々に蒸発させ、１２０℃で一昼夜乾燥させた。
明する。しかし、該実施例は本発明の好適な一例を示す
ものであり、本発明は該実施例により何ら限定されるも
のではない。 （１）触媒の製造 出発原料として、アンモニウムアルミニウム炭酸水酸化
物（ＮＨ4 Ａｌ（ＯＨ）2 ＣＯ3 ）を用い、これを１１
００℃で熱分解してアルミナ（θ相）を得た。次に、酢
酸コバルト（ＩＩ）４水和物を所定量蒸留水に溶解し、
上記アルミナを溶液に懸濁させた後、加熱攪拌しつつ水
分を徐々に蒸発させ、１２０℃で一昼夜乾燥させた。
【００２３】得られた乾燥粉末を空気中８００℃の温度
で１０時間、焼成処理して比表面積が約１００ｍ2 ／ｇ
の粉末を合成した。
で１０時間、焼成処理して比表面積が約１００ｍ2 ／ｇ
の粉末を合成した。
【００２４】上記方法においては、前記アルミナ粉末に
コバルトの担持量が図１に示す割合（０．１重量％、
０．５重量％、２重量％、３重量％、６重量％、１０重
量％、１５重量％）となるように酢酸コバルト含有水溶
液を調整して蒸発乾固した後、該粉末を金型プレスによ
り成形し、更に冷間静水圧成形法により圧縮してから該
成形物を解砕して篩別し、５００μｍを越え７００μｍ
以下に整粒して試料を調製した。比較例として、コバル
トを全く担持しないアルミナ触媒を使用した。
コバルトの担持量が図１に示す割合（０．１重量％、
０．５重量％、２重量％、３重量％、６重量％、１０重
量％、１５重量％）となるように酢酸コバルト含有水溶
液を調整して蒸発乾固した後、該粉末を金型プレスによ
り成形し、更に冷間静水圧成形法により圧縮してから該
成形物を解砕して篩別し、５００μｍを越え７００μｍ
以下に整粒して試料を調製した。比較例として、コバル
トを全く担持しないアルミナ触媒を使用した。
【００２５】（２）測定方法 次に、模擬排気ガスとしてＮＯが６６５ｐｐｍ、プロピ
レンが６９６ｐｐｍ、酸素３％、残部がＨｅから成る反
応ガスを、該反応ガスと触媒が接触する条件として、空
間速度（ＳＶ）を５００００／ｈｒに設定して前記試料
を充填した触媒層に流し、２００〜５００℃の温度範囲
で触媒層を通過して生成したＮ2 ガスをガスクロマトグ
ラフで測定した。
レンが６９６ｐｐｍ、酸素３％、残部がＨｅから成る反
応ガスを、該反応ガスと触媒が接触する条件として、空
間速度（ＳＶ）を５００００／ｈｒに設定して前記試料
を充填した触媒層に流し、２００〜５００℃の温度範囲
で触媒層を通過して生成したＮ2 ガスをガスクロマトグ
ラフで測定した。
【００２６】各触媒のＮＯのＮ2 への転化率（％）は、
触媒層出口側のＮ2 濃度（ｐｐｍ）の２倍の値を、触媒
層入口側のＮＯ濃度（ｐｐｍ）で除した百分率をＮＯ転
化率（％）とし、各温度でのＮＯ転化率を求めた。
触媒層出口側のＮ2 濃度（ｐｐｍ）の２倍の値を、触媒
層入口側のＮＯ濃度（ｐｐｍ）で除した百分率をＮＯ転
化率（％）とし、各温度でのＮＯ転化率を求めた。
【００２７】（３）結果 図１に、その結果を示す。図１から明らかなように、ア
ルミナにコバルトを０．５〜３重量％添加すると４００
から５００℃の温度範囲で窒素転化率５０％以上の高い
活性を示すようになる。特に、コバルトを０．５重量％
含有する触媒は４５０℃で１００％の高活性を示した。
本発明の触媒は、水蒸気、酸素が存在する雰囲気でも４
００から５００℃の温度範囲で十分なＮＯ分解活性を有
する。
ルミナにコバルトを０．５〜３重量％添加すると４００
から５００℃の温度範囲で窒素転化率５０％以上の高い
活性を示すようになる。特に、コバルトを０．５重量％
含有する触媒は４５０℃で１００％の高活性を示した。
本発明の触媒は、水蒸気、酸素が存在する雰囲気でも４
００から５００℃の温度範囲で十分なＮＯ分解活性を有
する。
【００２８】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明は、アル
ミナにコバルトを０．５〜３重量％担持して成る窒素酸
化物還元触媒、および該触媒を用いて排ガス中の窒素酸
化物を除去する方法に係るものであり、本発明により、
１）該触媒を排ガスと接触させることにより、排ガス中
のＮＯを高転化率で分解することができる、２）４００
〜５００℃の温度範囲で高いＮＯ分解活性能力を有して
いる新しい触媒を提供することができる、３）水蒸気、
酸素が存在する雰囲気でも高転化率で窒素酸化物を除去
することができる触媒を提供することができる、４）工
場、火力発電所等の固定発生源、自動車等の移動発生源
からの排ガス中に含まれるＮＯを効率よく分解除去する
ことができる、５）該触媒は、省エネルギー、省資源お
よび地球温暖化防止を目標として開発されるリーンバー
ンエンジン等の各種内燃機関の排ガスをはじめ、ＮＯを
含有する各種有害物質の浄化に極めて有用である、とい
う格別の効果が奏される。
ミナにコバルトを０．５〜３重量％担持して成る窒素酸
化物還元触媒、および該触媒を用いて排ガス中の窒素酸
化物を除去する方法に係るものであり、本発明により、
１）該触媒を排ガスと接触させることにより、排ガス中
のＮＯを高転化率で分解することができる、２）４００
〜５００℃の温度範囲で高いＮＯ分解活性能力を有して
いる新しい触媒を提供することができる、３）水蒸気、
酸素が存在する雰囲気でも高転化率で窒素酸化物を除去
することができる触媒を提供することができる、４）工
場、火力発電所等の固定発生源、自動車等の移動発生源
からの排ガス中に含まれるＮＯを効率よく分解除去する
ことができる、５）該触媒は、省エネルギー、省資源お
よび地球温暖化防止を目標として開発されるリーンバー
ンエンジン等の各種内燃機関の排ガスをはじめ、ＮＯを
含有する各種有害物質の浄化に極めて有用である、とい
う格別の効果が奏される。
【図１】アルミナに対するコバルトの添加量と活性の関
係を示す説明図である。
係を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｈ (56)参考文献 特開 平７−80308（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−126818（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−263368（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−245369（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−263435（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−26840（ＪＰ，Ｂ１) 特表 昭63−500794（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 38/74 B01D 53/94 C01F 7/00
Claims (4)
- 【請求項１】 ４００〜５００℃で高いＮＯ分解活性を
有する、コバルト担持アルミナ触媒であって、θ−アル
ミナを所定量のコバルトを含有する水溶液に懸濁させ、
蒸発乾固した後、焼成処理して、アルミナに、コバルト
を担持量が１重量％より少ない高分散状態で担持させて
成ることを特徴とする窒素酸化物還元触媒。 - 【請求項２】 コバルト担持量がアルミナに対し０．５
〜１重量％である請求項１記載の触媒。 - 【請求項３】 アルミナがアンモニウムアルミニウム炭
酸水酸化物（ＮＨ4Ａｌ（ＯＨ）2 ＣＯ3 ）を熱分解し
て製造したものである請求項１記載の触媒。 - 【請求項４】 θ−アルミナを所定量のコバルトを含有
する水溶液に懸濁させ、蒸発乾固した後、焼成処理し
て、アルミナに、コバルトを前記アルミナに対して高分
散状態で０．５〜１重量％担持して成る窒素酸化物還元
触媒を、窒素酸化物を含む排ガスと接触させ、必要によ
り還元剤を用いて排ガス中の窒素酸化物を分解すること
を特徴とする排ガス中の窒素酸化物の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36396699A JP3273319B2 (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 窒素酸化物還元触媒および窒素酸化物除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36396699A JP3273319B2 (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 窒素酸化物還元触媒および窒素酸化物除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001179102A JP2001179102A (ja) | 2001-07-03 |
| JP3273319B2 true JP3273319B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=18480645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36396699A Expired - Lifetime JP3273319B2 (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 窒素酸化物還元触媒および窒素酸化物除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3273319B2 (ja) |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36396699A patent/JP3273319B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001179102A (ja) | 2001-07-03 |
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