JP3442898B2 - 脱硝触媒 - Google Patents
脱硝触媒Info
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- JP3442898B2 JP3442898B2 JP06263295A JP6263295A JP3442898B2 JP 3442898 B2 JP3442898 B2 JP 3442898B2 JP 06263295 A JP06263295 A JP 06263295A JP 6263295 A JP6263295 A JP 6263295A JP 3442898 B2 JP3442898 B2 JP 3442898B2
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- denitration
- zeolite
- denitration catalyst
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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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、ガスエン
ジン排ガス、ガスタービン排ガスなどの燃焼排ガスの脱
硝触媒に関し、特に広範囲の使用温度下で高脱硝性能を
有する脱硝触媒に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の脱硝触媒としてはバナジウム又は
タングステンの酸化物をチタニア担体に担持させ、ハニ
カム成型したものを使用している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来技術では中温側
（３００℃〜４５０℃）はバナジウムの酸化物を主とす
るチタニア触媒を使用し、高温側（４５０℃〜５５０
℃）ではタングステンの酸化物を主とするチタニア触媒
を使用しているが、中温から高温までの全ての温度範囲
で優れている脱硝触媒とは云えず、また、使用済触媒か
ら有効成分を回収、再利用するには、複雑な工程を必要
とするという問題があった。 【０００４】本発明は、上記技術水準に鑑み、安価な材
料で、しかも中温、高温にわたって脱硝効果を奏する脱
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】本発明はイオン交換可能
な金属を銅、コバルト、セリウム及び鉄よりなる群から
選ばれた１種以上の金属とイオン交換したゼオライトよ
りなる活性成分と、イオン交換可能な金属を上記群から
選ばれた１種以上の同種又は異種の金属でイオン交換し
た粘土よりなる成形剤との混合物よりなり、前記活性成
分：前記成形剤の比が１００：５〜２５であることを特
徴とする脱硝触媒である。 【０００６】本発明において使用されるゼオライトとし
ては、例えばモルデナイト、フォージャサイト（Ｙ
型）、ペンタシル及びこれらを脱アルミニウム処理した
もので、ＳｉＯ２ ／Ａｌ２ Ｏ３ 比で３以上のものな
どがあげられ、粘土としてはイオン交換性金属を含むも
ので例えばモンモリロナイト、ベントナイト、モルデナ
イトなどや、これら粘土のイオン交換性金属を予めＣ
ａ，ＭｇまたはＮＨ４ でイオン交換したものがあげら
れる。また、上記ゼオライトを各種金属でイオン交換し
たゼオライトよりなる活性成分と上記粘土を各種金属で
イオン交換した成形剤の混合比は前者：後者＝１００：
５〜２５の範囲である。 【０００７】 【作用】窒素酸化物をアンモニアで還元させて脱硝する
活性体としては前記金属イオン交換ゼオライトを使用す
るものであるが、この時ゼオライト上に必要充分な金属
イオンが存在することが活性向上の条件である。しかし
ながら、成型時に使用する粘土類の多くは、ゼオライト
中の金属イオンを一部吸収し、全体の活性を低下させる
傾向にある。そこで、本発明では、粘土類も予め前記金
属イオンでイオン交換させ、ゼオライト中からの金属イ
オンの移行を防ぎ、活性の維持を可能とした。 【０００８】 【実施例】以下、本発明の具体的な実施例あげ、本発明
の脱硝触媒の効果を明らかにする。 【０００９】（例１）ゼオライトとして米国ＰＱ社のＵ
ＳＹ（熱的に安定化させたＹ型ゼオライト：Ultra Stab
le Y-type ）を使用し、ＵＳＹ中のＨ，Ｎａを銅イオ
ン：８０％、コバルトイオン：２０％でイオン交換させ
た。ＵＳＹの銅イオン交換はこれを水に懸濁させ、アン
モニア水でｐＨ：７に調整し、攪拌しながら銅イオン溶
液（酢酸銅）を所定量滴下した後、ろ過、水洗、乾燥、
焼成して行った。コバルトイオン交換についても上記と
同様にして行った。 【００１０】一方、粘土としてモンモリロナイトを水に
懸濁させ、アンモニア水でｐＨ：７に調整し、攪拌しな
がら水酸化カリウム水溶液を滴下し、酢酸でｐＨ：７に
保持し、モンモリロナイトのイオン交換可能な金属をカ
ルシウムでイオン交換した後、上記ＵＳＹのイオン交換
法を採用して銅イオンをＵＳＹ中のイオンと同量、コバ
ルトイオンを２倍量イオン交換した。 【００１１】上記イオン交換したＵＳＹ：８５部、イオ
ン交換したモンモリロナイト：１０部及びセルロース：
５部を混合し、水：３０部加えてよく混練した後、ハニ
カム形状に押出し、その後、乾燥、焼成して脱硝触媒と
した。 【００１２】上記脱硝触媒：３ｃｃ（１．７ｃｍ2 ×１
ｃｍ）を流量１Ｎリットル／ｍｉｎの組成（ＮＯ：６５
ｐｐｍ、ＮＨ3 ：６５ｐｐｍ、Ｏ2 ：１５％、Ｈ2 Ｏ：
１０％、Ｎ2 ：バランス）のガスとＳＶ：２０，０００
ｈｒ -1 で接触させた結果を図１に示す。なお図１には中
温用脱硝触媒（従来触媒）を併せてその結果を示した。
図１より、本発明の実施例の脱硝触媒は広範囲な温度条
件下で脱硝効果の優れていることが明らかとなった。 【００１３】（例２）ゼオライトとして東ソー社のモル
デナイトを使用し、例１と同様の方法でそのイオン交換
可能な金属を銅イオン：５０％、セリウムイオン：２０
％でイオン交換した。一方、粘土としてモンモリロナイ
トを例１と同様な方法でアンモニウムイオン交換させた
後、例１と同様な方法で銅イオンとセリウムイオンでイ
オン交換し、例１と同じ量比、同じ手段で両者を混練、
乾燥、焼成して脱硝触媒とした。この脱硝触媒を例１と
同様な条件で実験した結果を図２に示す。図２より、こ
の脱硝触媒も広範囲な温度条件下で脱硝効果が優れてい
ることが明らかである。 【００１４】（例３）その他の実施例の脱硝触媒の組成
例と脱硝性能を表１に示す。イオン交換ゼオライト、イ
オン交換粘土及びセルロースの配合比は例１、例２と同
じであり、脱硝性も例１、例２に示した図１、図２の温
度範囲の脱硝性での判定である。 【００１５】 【表１】【００１６】 【発明の効果】金属イオン交換ゼオライトと金属イオン
交換粘土よりなる本発明脱硝触媒は従来の脱硝触媒と活
性に差がなく、しかも広範囲の温度に対応して脱硝性能
が維持できた。これは、金属イオン交換ゼオライトに賦
与された触媒能を粘土類が阻害していないことを示して
いる。
ジン排ガス、ガスタービン排ガスなどの燃焼排ガスの脱
硝触媒に関し、特に広範囲の使用温度下で高脱硝性能を
有する脱硝触媒に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の脱硝触媒としてはバナジウム又は
タングステンの酸化物をチタニア担体に担持させ、ハニ
カム成型したものを使用している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来技術では中温側
（３００℃〜４５０℃）はバナジウムの酸化物を主とす
るチタニア触媒を使用し、高温側（４５０℃〜５５０
℃）ではタングステンの酸化物を主とするチタニア触媒
を使用しているが、中温から高温までの全ての温度範囲
で優れている脱硝触媒とは云えず、また、使用済触媒か
ら有効成分を回収、再利用するには、複雑な工程を必要
とするという問題があった。 【０００４】本発明は、上記技術水準に鑑み、安価な材
料で、しかも中温、高温にわたって脱硝効果を奏する脱
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】本発明はイオン交換可能
な金属を銅、コバルト、セリウム及び鉄よりなる群から
選ばれた１種以上の金属とイオン交換したゼオライトよ
りなる活性成分と、イオン交換可能な金属を上記群から
選ばれた１種以上の同種又は異種の金属でイオン交換し
た粘土よりなる成形剤との混合物よりなり、前記活性成
分：前記成形剤の比が１００：５〜２５であることを特
徴とする脱硝触媒である。 【０００６】本発明において使用されるゼオライトとし
ては、例えばモルデナイト、フォージャサイト（Ｙ
型）、ペンタシル及びこれらを脱アルミニウム処理した
もので、ＳｉＯ２ ／Ａｌ２ Ｏ３ 比で３以上のものな
どがあげられ、粘土としてはイオン交換性金属を含むも
ので例えばモンモリロナイト、ベントナイト、モルデナ
イトなどや、これら粘土のイオン交換性金属を予めＣ
ａ，ＭｇまたはＮＨ４ でイオン交換したものがあげら
れる。また、上記ゼオライトを各種金属でイオン交換し
たゼオライトよりなる活性成分と上記粘土を各種金属で
イオン交換した成形剤の混合比は前者：後者＝１００：
５〜２５の範囲である。 【０００７】 【作用】窒素酸化物をアンモニアで還元させて脱硝する
活性体としては前記金属イオン交換ゼオライトを使用す
るものであるが、この時ゼオライト上に必要充分な金属
イオンが存在することが活性向上の条件である。しかし
ながら、成型時に使用する粘土類の多くは、ゼオライト
中の金属イオンを一部吸収し、全体の活性を低下させる
傾向にある。そこで、本発明では、粘土類も予め前記金
属イオンでイオン交換させ、ゼオライト中からの金属イ
オンの移行を防ぎ、活性の維持を可能とした。 【０００８】 【実施例】以下、本発明の具体的な実施例あげ、本発明
の脱硝触媒の効果を明らかにする。 【０００９】（例１）ゼオライトとして米国ＰＱ社のＵ
ＳＹ（熱的に安定化させたＹ型ゼオライト：Ultra Stab
le Y-type ）を使用し、ＵＳＹ中のＨ，Ｎａを銅イオ
ン：８０％、コバルトイオン：２０％でイオン交換させ
た。ＵＳＹの銅イオン交換はこれを水に懸濁させ、アン
モニア水でｐＨ：７に調整し、攪拌しながら銅イオン溶
液（酢酸銅）を所定量滴下した後、ろ過、水洗、乾燥、
焼成して行った。コバルトイオン交換についても上記と
同様にして行った。 【００１０】一方、粘土としてモンモリロナイトを水に
懸濁させ、アンモニア水でｐＨ：７に調整し、攪拌しな
がら水酸化カリウム水溶液を滴下し、酢酸でｐＨ：７に
保持し、モンモリロナイトのイオン交換可能な金属をカ
ルシウムでイオン交換した後、上記ＵＳＹのイオン交換
法を採用して銅イオンをＵＳＹ中のイオンと同量、コバ
ルトイオンを２倍量イオン交換した。 【００１１】上記イオン交換したＵＳＹ：８５部、イオ
ン交換したモンモリロナイト：１０部及びセルロース：
５部を混合し、水：３０部加えてよく混練した後、ハニ
カム形状に押出し、その後、乾燥、焼成して脱硝触媒と
した。 【００１２】上記脱硝触媒：３ｃｃ（１．７ｃｍ2 ×１
ｃｍ）を流量１Ｎリットル／ｍｉｎの組成（ＮＯ：６５
ｐｐｍ、ＮＨ3 ：６５ｐｐｍ、Ｏ2 ：１５％、Ｈ2 Ｏ：
１０％、Ｎ2 ：バランス）のガスとＳＶ：２０，０００
ｈｒ -1 で接触させた結果を図１に示す。なお図１には中
温用脱硝触媒（従来触媒）を併せてその結果を示した。
図１より、本発明の実施例の脱硝触媒は広範囲な温度条
件下で脱硝効果の優れていることが明らかとなった。 【００１３】（例２）ゼオライトとして東ソー社のモル
デナイトを使用し、例１と同様の方法でそのイオン交換
可能な金属を銅イオン：５０％、セリウムイオン：２０
％でイオン交換した。一方、粘土としてモンモリロナイ
トを例１と同様な方法でアンモニウムイオン交換させた
後、例１と同様な方法で銅イオンとセリウムイオンでイ
オン交換し、例１と同じ量比、同じ手段で両者を混練、
乾燥、焼成して脱硝触媒とした。この脱硝触媒を例１と
同様な条件で実験した結果を図２に示す。図２より、こ
の脱硝触媒も広範囲な温度条件下で脱硝効果が優れてい
ることが明らかである。 【００１４】（例３）その他の実施例の脱硝触媒の組成
例と脱硝性能を表１に示す。イオン交換ゼオライト、イ
オン交換粘土及びセルロースの配合比は例１、例２と同
じであり、脱硝性も例１、例２に示した図１、図２の温
度範囲の脱硝性での判定である。 【００１５】 【表１】【００１６】 【発明の効果】金属イオン交換ゼオライトと金属イオン
交換粘土よりなる本発明脱硝触媒は従来の脱硝触媒と活
性に差がなく、しかも広範囲の温度に対応して脱硝性能
が維持できた。これは、金属イオン交換ゼオライトに賦
与された触媒能を粘土類が阻害していないことを示して
いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の脱硝触媒の使用温度と脱硝
率の関係を示す図表。 【図２】本発明の他の実施例の脱硝触媒の使用温度と脱
硝率の関係を示す図表。
率の関係を示す図表。 【図２】本発明の他の実施例の脱硝触媒の使用温度と脱
硝率の関係を示す図表。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ０１Ｊ 29/76 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｄ
１０２Ｃ
１０２Ｂ
１０２Ｈ
(72)発明者 中村 仁士
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
(56)参考文献 特開 平３−131321（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−194819（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−245341（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−140642（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−228371（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01J 21/00 - 38/74
B01D 53/94
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 イオン交換可能な金属を銅、コバルト、
セリウム及び鉄よりなる群から選ばれた１種以上の金属
とイオン交換したゼオライトよりなる活性成分と、イオ
ン交換可能な金属を上記群から選ばれた１種以上の同種
又は異種の金属でイオン交換した粘土よりなる成形剤と
の混合物よりなり、前記活性成分：前記成形剤の比が１
００：５〜２５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 |
|---|---|---|---|
| JP06263295A JP3442898B2 (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 脱硝触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06263295A JP3442898B2 (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 脱硝触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08257408A JPH08257408A (ja) | 1996-10-08 |
| JP3442898B2 true JP3442898B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=13205901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06263295A Expired - Lifetime JP3442898B2 (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 脱硝触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442898B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009057536A1 (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Hino Motors, Ltd. | 選択還元型触媒 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385716B1 (ko) * | 2001-02-05 | 2003-05-27 | 코오롱건설주식회사 | 클리놉틸로라이트를 포함하는 질소산화물 제거용 촉매 |
| KR100804701B1 (ko) * | 2006-02-10 | 2008-02-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 고다공성 촉매 및 그의 제조 방법 |
| JP2010000499A (ja) * | 2008-05-20 | 2010-01-07 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
-
1995
- 1995-03-22 JP JP06263295A patent/JP3442898B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009057536A1 (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Hino Motors, Ltd. | 選択還元型触媒 |
| US8414837B2 (en) | 2007-11-01 | 2013-04-09 | Hino Motors, Ltd. | Selective reduction catalyst |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08257408A (ja) | 1996-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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