JP3354745B2 - 脱硝触媒 - Google Patents
脱硝触媒Info
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は脱硝触媒、特に脱硝率が
長く維持できる同触媒に関する。
長く維持できる同触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、脱硝触媒はチタニア並びに卑
金属酸化物からなる触媒成分を２００〜３００Å領域に
細孔をもつ単層構造のハニカム構造体に成形したものが
使用されている。
金属酸化物からなる触媒成分を２００〜３００Å領域に
細孔をもつ単層構造のハニカム構造体に成形したものが
使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】石炭焚ボイラのように
高濃度のアッシュを含有する排ガスでは、触媒のガス接
触表面にアッシュ中の成分、特にカルシウム分が経時的
に蓄積し、強固な被膜を形成するため、排ガス中のＮＯ
ｘやＮＨ3 の触媒との接触が阻害され脱硝率低下の原因
となる。
高濃度のアッシュを含有する排ガスでは、触媒のガス接
触表面にアッシュ中の成分、特にカルシウム分が経時的
に蓄積し、強固な被膜を形成するため、排ガス中のＮＯ
ｘやＮＨ3 の触媒との接触が阻害され脱硝率低下の原因
となる。
【０００４】この対策として、触媒の表面の摩耗性を高
める手段が考えられているが単層構造のハニカム構造体
壁面の表面のみの摩耗性を高める技術は開発されていな
い。さらに、劣化した触媒を一旦反応器から取出し、研
摩材等にて触媒表面を極くわずか摩耗させる方法も提案
されているが（特願昭６０−６６６５９、特願昭６０−
９９５３６）、触媒のガス接触表面のみを、ガス入口側
〜出口側まで均一に削り取ることは実用上不可能であ
り、現在までのところ、上記の劣化防止対策として有効
な手段は見出されていない。
める手段が考えられているが単層構造のハニカム構造体
壁面の表面のみの摩耗性を高める技術は開発されていな
い。さらに、劣化した触媒を一旦反応器から取出し、研
摩材等にて触媒表面を極くわずか摩耗させる方法も提案
されているが（特願昭６０−６６６５９、特願昭６０−
９９５３６）、触媒のガス接触表面のみを、ガス入口側
〜出口側まで均一に削り取ることは実用上不可能であ
り、現在までのところ、上記の劣化防止対策として有効
な手段は見出されていない。
【０００５】本発明は上記技術水準に鑑み、触媒表面に
蓄積したアッシュ成分による触媒の劣化を防止すること
ができる脱硝触媒を提供しようとするものである。
蓄積したアッシュ成分による触媒の劣化を防止すること
ができる脱硝触媒を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は１×
１０3 〜５×１０4 Åの範囲の細孔を全細孔容積の１０
〜３０％含有する成形されたチタニア及びバナジウム、
タングステン、モリブデンの酸化物のうちの少なくとも
１種以上の卑金属酸化物からなるハニカム構造体に、少
なくとも比表面積が５０ｍ2 ／ｇ以上であるチタニア及
びバナジウム、タングステン、モリブデンの酸化物のう
ちの少なくとも１種以上の卑金属酸化物からなる触媒成
分をコーティングしてなることを特徴とする脱硝触媒で
ある。
１０3 〜５×１０4 Åの範囲の細孔を全細孔容積の１０
〜３０％含有する成形されたチタニア及びバナジウム、
タングステン、モリブデンの酸化物のうちの少なくとも
１種以上の卑金属酸化物からなるハニカム構造体に、少
なくとも比表面積が５０ｍ2 ／ｇ以上であるチタニア及
びバナジウム、タングステン、モリブデンの酸化物のう
ちの少なくとも１種以上の卑金属酸化物からなる触媒成
分をコーティングしてなることを特徴とする脱硝触媒で
ある。
【０００７】本発明において、卑金属酸化物としては、
バナジウム、タングステン、モリブデンの酸化物のうち
の少なくとも１種が用いられる。ハニカム構造体及び触
媒成分とも、チタニアと卑金属酸化物の量比は一般的に
チタニア：卑金属酸化物＝６０〜９５ｗｔ％：５〜４０
ｗｔ％で用いられる。
バナジウム、タングステン、モリブデンの酸化物のうち
の少なくとも１種が用いられる。ハニカム構造体及び触
媒成分とも、チタニアと卑金属酸化物の量比は一般的に
チタニア：卑金属酸化物＝６０〜９５ｗｔ％：５〜４０
ｗｔ％で用いられる。
【０００８】
【作用】ハニカム構造体に１×１０3 〜５×１０4 Åの
細孔をもたせる理由は、触媒内への反応物質であるＮＯ
ｘ、ＮＨ3 の拡散を容易にし、脱硝反応活性を増大させ
るためであり、１×１０3 Å未満では、その効果が小さ
くなり、５×１０4 Åを越えるとハニカム構造体の機械
的強度が弱くなるためである。また、１×１０3〜５×
１０4 Åの範囲の細孔を全細孔の１０〜３０％含有する
ハニカム構造体を用いることにより、ハニカム構造体と
コート層との間に適度の接合力を与えることができる
が、その範囲の細孔が３０％を越えるとハニカム構造体
自身の耐摩耗性が弱まるので好ましくない。
細孔をもたせる理由は、触媒内への反応物質であるＮＯ
ｘ、ＮＨ3 の拡散を容易にし、脱硝反応活性を増大させ
るためであり、１×１０3 Å未満では、その効果が小さ
くなり、５×１０4 Åを越えるとハニカム構造体の機械
的強度が弱くなるためである。また、１×１０3〜５×
１０4 Åの範囲の細孔を全細孔の１０〜３０％含有する
ハニカム構造体を用いることにより、ハニカム構造体と
コート層との間に適度の接合力を与えることができる
が、その範囲の細孔が３０％を越えるとハニカム構造体
自身の耐摩耗性が弱まるので好ましくない。
【０００９】ハニカム構造体とコート層の材質を、とも
にチタニアを主成分とする成分系とすることにより、例
えば異材同志をコーティングする場合と比較し、熱のび
差等によるコート層の剥離等のトラブルを防止すること
ができる。
にチタニアを主成分とする成分系とすることにより、例
えば異材同志をコーティングする場合と比較し、熱のび
差等によるコート層の剥離等のトラブルを防止すること
ができる。
【００１０】また、一般に比表面積が大きくなる程触媒
は摩耗しやすくなるが、ハニカム構造体自身を高比表面
積化すると、触媒自体の摩耗強度が低下し問題である。
従って、最も重要なハニカム構造体表面のコート層をよ
り摩耗しやすくするため、比表面積を５０ｍ2 ／ｇ以上
とする。これにより、ハニカム構造体の耐摩耗性を保っ
たまま、触媒表面のみをより摩耗しやすくしてフライア
ッシュ成分の蓄積を防止し、触媒劣化を防止する。たゞ
し、コート層の比表面積は１００ｍ2 ／ｇを上限とすべ
きである。これ以上になると、熱的安定性に欠けるばか
りでなく、製造技術上も調製することが困難であるから
である。
は摩耗しやすくなるが、ハニカム構造体自身を高比表面
積化すると、触媒自体の摩耗強度が低下し問題である。
従って、最も重要なハニカム構造体表面のコート層をよ
り摩耗しやすくするため、比表面積を５０ｍ2 ／ｇ以上
とする。これにより、ハニカム構造体の耐摩耗性を保っ
たまま、触媒表面のみをより摩耗しやすくしてフライア
ッシュ成分の蓄積を防止し、触媒劣化を防止する。たゞ
し、コート層の比表面積は１００ｍ2 ／ｇを上限とすべ
きである。これ以上になると、熱的安定性に欠けるばか
りでなく、製造技術上も調製することが困難であるから
である。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例をあげ、本発
明の効果を明らかにする。
明の効果を明らかにする。
【００１２】（例１） アナターゼ型の酸化チタン１００重量部に、パラタ
ングステン酸アンモニウムとメタバナジン酸アンモニウ
ムをメチルアミン水溶液に溶解した溶液をＷＯ3として
８重量部、Ｖ2 Ｏ5 として０．７重量部となるように加
え、さらに成形助剤としてポリエチレンオキサイド（商
品名アルコックスＥ−３０ 明成化学工業（株）製）
２．５重量部、細孔付与剤として結晶性セルロース（商
品名アビセルＴＧ１０１ 旭化成工業（株）製）７重量
部を加えて混練後、目開き６ｍｍの格子状ハニカム形状
に押出成型し、乾燥、焼成して１×１０3 〜５×１０4
Åの細孔が全細孔の２３％のハニカム構造体−１を得
た。また、上記において、結晶性セルロースを３．５重
量部とする以外は同様にして、１×１０3 〜５×１０4
Åの細孔が全細孔の１０．５％のハニカム構造体−２
を、さらに結晶性セルロースを加えないで調製した１×
１０3 〜５×１０4 Åの細孔が全細孔の４％のハニカム
構造体−３を得た。
ングステン酸アンモニウムとメタバナジン酸アンモニウ
ムをメチルアミン水溶液に溶解した溶液をＷＯ3として
８重量部、Ｖ2 Ｏ5 として０．７重量部となるように加
え、さらに成形助剤としてポリエチレンオキサイド（商
品名アルコックスＥ−３０ 明成化学工業（株）製）
２．５重量部、細孔付与剤として結晶性セルロース（商
品名アビセルＴＧ１０１ 旭化成工業（株）製）７重量
部を加えて混練後、目開き６ｍｍの格子状ハニカム形状
に押出成型し、乾燥、焼成して１×１０3 〜５×１０4
Åの細孔が全細孔の２３％のハニカム構造体−１を得
た。また、上記において、結晶性セルロースを３．５重
量部とする以外は同様にして、１×１０3 〜５×１０4
Åの細孔が全細孔の１０．５％のハニカム構造体−２
を、さらに結晶性セルロースを加えないで調製した１×
１０3 〜５×１０4 Åの細孔が全細孔の４％のハニカム
構造体−３を得た。
【００１３】 比表面積が各々２０，４０，５０，８
０ｍ2 ／ｇのアナターゼ型酸化チタンをパラタングステ
ン酸アンモニウムとメタバナジン酸アンモニウムをメチ
ルアミン水溶液に溶解した液に添加、スラリ状とし、ス
プレードライ法により乾燥後、５００℃３時間電気炉で
焼成し、各々粉末−２０，粉末−４０，粉末−５０，粉
末−８０を得た。いずれの粉末もタングステンはＷＯ3
として８ｗｔ％、バナジウムはＶ2 Ｏ5 として２ｗｔ％
となるように調製した。
０ｍ2 ／ｇのアナターゼ型酸化チタンをパラタングステ
ン酸アンモニウムとメタバナジン酸アンモニウムをメチ
ルアミン水溶液に溶解した液に添加、スラリ状とし、ス
プレードライ法により乾燥後、５００℃３時間電気炉で
焼成し、各々粉末−２０，粉末−４０，粉末−５０，粉
末−８０を得た。いずれの粉末もタングステンはＷＯ3
として８ｗｔ％、バナジウムはＶ2 Ｏ5 として２ｗｔ％
となるように調製した。
【００１４】 上記で得た粉末に水を加えて２０ｗ
ｔ％のスラリ状とし、上記のハニカム構造体をスラリ
溶液に浸漬し、すばやく引上げ乾燥、焼成し、コート厚
さが約１００μｍの表１に示す触媒を得た。得られた触
媒のコーティング性を表２に示したが、１×１０3 〜５
×１０4 Åの細孔の比率が１０％以上のものが良好なコ
ート層が得られることがわかった。
ｔ％のスラリ状とし、上記のハニカム構造体をスラリ
溶液に浸漬し、すばやく引上げ乾燥、焼成し、コート厚
さが約１００μｍの表１に示す触媒を得た。得られた触
媒のコーティング性を表２に示したが、１×１０3 〜５
×１０4 Åの細孔の比率が１０％以上のものが良好なコ
ート層が得られることがわかった。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】 ＊ 〇：良好 ×：不良
【００１７】（例２）良好なコーティング層が得られた
触媒−５〜触媒−１２を石炭焚ボイラ排ガスの脱硝反応
器内に充てんし、２年間にわたる実ガスエージングを行
い、触媒を抜出してラボにて触媒の性能とコート層の膜
厚変化を調査した。結果を表３に示す。なお、実ガス耐
久試験中の排ガス中のフライアッシュ濃度は１０〜２０
ｇ／ｍ2 の範囲にあった。
触媒−５〜触媒−１２を石炭焚ボイラ排ガスの脱硝反応
器内に充てんし、２年間にわたる実ガスエージングを行
い、触媒を抜出してラボにて触媒の性能とコート層の膜
厚変化を調査した。結果を表３に示す。なお、実ガス耐
久試験中の排ガス中のフライアッシュ濃度は１０〜２０
ｇ／ｍ2 の範囲にあった。
【００１８】
【表３】 ＊ ラボテスト条件 温度 ： ３８０℃ ＳＶ ： ５０００ＨＶ-1 ＮＯｘ ： ２５０ｐｐｍ ＳＯｘ ： １０００ｐｐｍ Ｏ2 ： ３％ ＮＨ3 ／ＮＯｘモル比 ： １．０
【００１９】表３から、コート層の成分が比表面積５０
ｍ2 ／ｇ以上の触媒は触媒性能の劣化が小さく、耐久性
が向上していることがわかる。
ｍ2 ／ｇ以上の触媒は触媒性能の劣化が小さく、耐久性
が向上していることがわかる。
【００２０】
【発明の効果】本発明により、フライアッシュ成分の蓄
積が防止され、触媒性能が長期にわたって維持できる脱
硝触媒が提供される。
積が防止され、触媒性能が長期にわたって維持できる脱
硝触媒が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須山 耕平 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 服部 晃 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 飯田 耕三 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島研究所内 (72)発明者 小林 敬古 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三菱重工業株式会社本社内 (56)参考文献 特開 昭63−31540（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−185448（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−68456（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 38/74 B01D 53/94
Claims (1)
- 【請求項１】 １×１０3 〜５×１０4 Åの範囲の細孔
を全細孔容積の１０〜３０％含有する成形されたチタニ
ア及びバナジウム、タングステン、モリブデンの酸化物
のうちの少なくとも１種以上の卑金属酸化物からなるハ
ニカム構造体に、少なくとも比表面積が５０ｍ2 ／ｇ以
上であるチタニア及びバナジウム、タングステン、モリ
ブデンの酸化物のうちの少なくとも１種以上の卑金属酸
化物からなる触媒成分をコーティングしてなることを特
徴とする脱硝触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11296295A JP3354745B2 (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 脱硝触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11296295A JP3354745B2 (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 脱硝触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08299791A JPH08299791A (ja) | 1996-11-19 |
| JP3354745B2 true JP3354745B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=14599903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11296295A Expired - Lifetime JP3354745B2 (ja) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | 脱硝触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3354745B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5232368B2 (ja) * | 2006-07-13 | 2013-07-10 | 株式会社キャタラー | スラリーコート用ハニカム構造体 |
| JP2015147165A (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-20 | イビデン株式会社 | ハニカム触媒及びハニカム触媒の製造方法 |
| CN110204351A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-06 | 江苏龙净科杰环保技术有限公司 | 一种用脱硝催化剂废料制备蜂窝陶瓷的方法 |
| CN115414777A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-12-02 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 一种石灰回转窑窑尾烟气脱硝用复合脱硝剂及其制备工艺 |
-
1995
- 1995-05-11 JP JP11296295A patent/JP3354745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08299791A (ja) | 1996-11-19 |
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