JP3497043B2 - 排ガス中の炭化水素類浄化用吸着材 - Google Patents

排ガス中の炭化水素類浄化用吸着材

Info

Publication number
JP3497043B2
JP3497043B2 JP11306196A JP11306196A JP3497043B2 JP 3497043 B2 JP3497043 B2 JP 3497043B2 JP 11306196 A JP11306196 A JP 11306196A JP 11306196 A JP11306196 A JP 11306196A JP 3497043 B2 JP3497043 B2 JP 3497043B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zeolite
adsorbent
exhaust gas
hydrocarbons
mfi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11306196A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09253484A (ja
Inventor
幸三 高津
義実 河島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP11306196A priority Critical patent/JP3497043B2/ja
Publication of JPH09253484A publication Critical patent/JPH09253484A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3497043B2 publication Critical patent/JP3497043B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/18Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an adsorber or absorber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/12Hydrocarbons

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中の炭化水
素類を浄化するための吸着材に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の排ガス中には、炭化水素類とし
て、主としてメタン,エタン,プロパン,ブタン,ペン
タン,ヘキサン等のパラフィン系炭化水素、エチレン,
プロピレン,ブテン,ペンテン,ヘキセン等のオレフィ
ン系炭化水素、ベンゼン,トルエン,キシレン,トリメ
チルベンゼン等の芳香族系炭化水素が含まれている。排
ガス中の炭化水素類の濃度は、エンジンの種類、運転状
態によって異なるが、一般的には500〜20000p
pmである。
【0003】従来、このような自動車排ガスの浄化用触
媒として、炭化水素、一酸化炭素の酸化と、NOX の還
元を同時に行う三元触媒が用いられている。この種の三
元触媒は、所定温度以上の反応温度において充分な触媒
活性を示す。通常、自動車エンジンの排ガス中の炭化水
素は、エンジン始動直後に特に多量に排出される。しか
し、この時の排ガスの温度は充分高くないため、三元触
媒によっては炭化水素類を効率的に浄化することができ
ないという欠点があった。そこで、三元触媒のこのよう
な欠点を補うため、三元触媒の上流にゼオライトを配置
して、三元触媒が低温である時に排出される炭化水素類
をこのゼオライトに一時的に吸着しておき、その後三元
触媒で炭化水素類を燃焼除去する方法が提案されている
(特開平2−75327号公報,特開平2−13512
6号公報参照)が、該ゼオライトの炭化水素類に対する
吸着能力が充分でなかった。一方、エンジンの排ガス中
には、水分が多量に含まれており、しかもエンジンの稼
動時において排ガスの温度が高温になるため、排ガス中
の炭化水素類浄化用吸着材には高い水熱安定性が要求さ
れている。
【0004】各種ゼオライトの中で、ZSM−5が最も
水熱安定性に優れていると言われているが、このZSM
−5も実用的には耐水熱性に関して充分満足すべきもの
ではなかった。即ち、水熱安定性に乏しいため、初期に
は充分な性能を発揮するものの、長期の使用後は炭化水
素の吸着能が消失していることから実用的には採用され
ていなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記観点か
らなされたものであり、高い水熱安定性を有し、かつ排
ガス中の炭化水素類を高効率で浄化できる吸着材を提供
することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意研究の
結果、特定の結晶形態を有するMFI型ゼオライトを用
いることにより、上記本発明の目的を効果的に達成しう
ることを見出し本発明を完成したものである。すなわ
ち、本発明は、六角柱状の結晶形態を有するMFI型ゼ
オライトを使用することを特徴とする排ガス中の炭化水
素類浄化用吸着材である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。本発明に用いる前記MFI型ゼオライトとは、
ZSM−5と類似した結晶構造を有するゼオライトを言
い、例えばZSM−5,ZSM−8,ゼータ1,ゼータ
3,Nu−4,Nu−5,TZ−1,TPZ−1,IS
I−3,ISI−5,AZ−1等のゼオライトが該当す
る。これらのゼオライトを2種以上を混合して使用して
もよい。
【0008】前記MFI型ゼオライトの結晶形態は六角
柱状である必要があり、六角柱状のものは他の結晶形態
に比べて耐熱性が高いことがわかった。また、なかでも
結晶サイズが1〜10μmのものが特に優れている。こ
こでの結晶サイズとは、六角形の対角線のうち最長の長
さをいう。前記MFI型ゼオライトのSiO2 /Al2
3 モル比は、20〜500とするのが好ましい。耐水
熱性と活性の点から30〜200が更に好ましい。該モ
ル比が20又は30未満であると、耐水熱性が比較的低
いため耐久性が低くなる。該モル比が200又は500
を超えると、Al含有量が少ないので炭化水素類の吸着
力が弱くなり、十分な吸着性能が得られないことがあ
る。
【0009】六角柱状MFI型ゼオライトの合成法につ
いては、下記の組成(いずれもモル比を表す)の原料混
合物を150〜200℃で4時間〜10日間保持して結
晶化させることにより得られる。 SiO2 /Al2 3 =20〜500(好ましくは30
〜300) OH/SiO2 =0.01〜0.5(好ましくは0.1
〜0.4) NaX/SiO2 =0〜3.5(好ましくは0.2〜
2.0) R/SiO2 =0〜5.0(好ましくは0〜3.0) H2 O/SiO2 =10〜300(好ましくは15〜1
00) (R:結晶化促進剤,X:無機陰イオン・・・Cl-
SO4 2- ,NO3 - 他) 原料混合物はシリカ源,アルミナ源,アルカリ源を混合
して調製する。混合方法は各成分源を同時に添加混合し
てもよいし、一方の成分に他の成分を添加混合してもよ
い。上記反応条件で各種ゼオライトを少量種晶として原
料混合物に添加すると六角柱状MFIゼオライトが得ら
れ易い。
【0010】合成されたMFI型ゼオライトはH型ある
いは金属交換型にした方が好ましい。H型は塩酸,塩化
アンモニウム,硝酸アンモニウム等で通常の方法でイオ
ン交換を行えばよい。金属交換型の金属は、特に限定は
ないが、Cu,Ag,Pt,Pd,Co,Fe等が好ま
しく通常の方法でイオン交換を行えばよい。生成したH
型あるいは金属交換型ゼオライトは300〜1000℃
で焼成するのが好ましい。その際、スチームの存在下で
行ってもよい。
【0011】さらには、得られたMFI型ゼオライト
を、酸,アルカリ,アンモニア,ハロゲン,又は他の非
金属化合物等の物質で適宜処理して使用することもでき
る。得られた吸着材は、例えばシリカ,アルミナ,シリ
カアルミナ,マグネシア,ジルコニア等のバインダーを
用いて成形してもよい。本発明で得られた吸着材の形状
は任意であり、例えばペレット状,板状,柱状,格子状
とすることができる。また、コージェライト,ムライ
ト,又はアルミナ等の格子状物及び金網等の基材上に吸
着材が被覆されたものとしてもよい。
【0012】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、これらの実施例になんら制限されるものではな
い。 〔実施例1〕硫酸アルミニウム(18水塩)13.5
g、硫酸(97%)14.5g、水330gからなる溶
液(A液とする)、水ガラス(SiO2 28.5%、N
2 O9.5%、水62%)211g、水300gから
なる溶液(B液とする)及び塩化ナトリウム121g、
水200gからなる溶液(C液とする)を用意した。先
ず、C液とA液を混合した後、この液をB液に攪拌しな
がら滴下混合した。この原料混合物にモルデナイト粉末
0.3gを添加した後、オートクレーブに入れ、密閉下
180℃で30時間攪拌しながら保持した。冷却後、反
応生成物を濾過、洗浄した後、120℃で乾燥させた。
生成物はX線回折の結果、MFI型のゼオライトであっ
た。走査型電子顕微鏡(SEM)による結晶形態は図1
に示すように六角柱状であった。更に、このゼオライト
を空気気流中550℃で4時間焼成した。このようにし
て得られたゼオライトのSiO2 /Al2 3 モル比は
38.5であった。このゼオライトを1規定硝酸アンモ
ニウム溶液でイオン交換を行ない、得られたアンモニウ
ム型ゼオライトを120℃で乾燥した後、550℃で4
時間焼成した。生成したゼオライト5gを石英反応管に
充填し、この反応管内に2容量%の空気(50cc/
分)を流しながら800℃で10時間スチーミング(水
熱処理)を行った。
【0013】次に、スチーミング後のゼオライトに対し
て、下記のように炭化水素類の吸着評価を行った。先
ず、この吸着材を圧縮成形して32〜64メッシュに粒
度を揃えた後、この吸着材0.05gを固定床管型反応
器(直径7mm)に充填した。前記反応器にキャリヤー
ガスとして空気(45cc/分)と水(5cc/分)の
混合物を流しながら120℃で1時間保持した。次に、
炭化水素類としてプロピレン0.2ccを注射器に採
り、この反応器にプロピレンをパルス的に注入した。そ
して、反応器出口のプロピレン濃度を測定して吸着材に
吸着されたプロピレンの量を算出した。その結果、プロ
ピレンの吸着量は吸着材1g当たり0.030gであっ
た。
【0014】〔比較例1〕実施例1において、硫酸の量
を21.0gとしたこと、モルデナイトの代わりに結晶
化剤としてテトラプロピルアンモニウムブロマイド2
6.3gを使用したこと以外は同様にして比較例1のゼ
オライトを合成した。生成物はX線回折の結果、MFI
型のゼオライトであった。SEMによる結晶形態は図2
に示すように丸みを帯びた四角柱状の形態を呈してい
た。更に、このゼオライトを空気気流中550℃で4時
間焼成した。このようにして得られたゼオライトのSi
2 /Al2 3 モル比は37.5であった。このゼオ
ライトを実施例1と同様に処理し吸着材を調製した。
【0015】〔実施例2〕実施例1において、硫酸アル
ミニウム(18水塩)の量を7.6g、硫酸の量を1
5.1g、塩化ナトリウムの量を85g、モルデナイト
の量を0.5gとしたこと以外は同様にして実施例2の
ゼオライトを合成した。生成物はX線回折の結果、MF
I型のゼオライトであった。SEMによる結晶形態は図
3に示すように六角柱状であった。更に、このゼオライ
トを空気気流中550℃で4時間焼成した。ゼオライト
のSiO2 /Al2 3 モル比は67.5であった。こ
のゼオライトを実施例1と同様に処理し吸着材を調製し
た。
【0016】〔実施例3〕実施例1において、硫酸の量
を18.1g、塩化ナトリウムの量を85gとしたこ
と、モルデナイトの代わりに種結晶としてY型ゼオライ
ト0.5gを使用したこと、また合成温度を160℃、
合成時間を70時間にしたこと以外は同様にして実施例
3のゼオライトを合成した。生成物はX線回折の結果、
MFI型のゼオライトであった。SEMによる結晶形態
は図4に示すように六角柱状であった。更に、このゼオ
ライトを空気気流中550℃で4時間焼成した。ゼオラ
イトのSiO2 /Al2 3 モル比は40.2であっ
た。このゼオライトを実施例1と同様に処理し吸着材を
調製した。
【0017】〔実施例4〕実施例1において、モルデナ
イトの代わりに結晶化剤としてモルフォリン5.2gを
使用したこと以外は同様にして実施例4のゼオライトを
合成した。生成物はX線回折の結果、MFI型のゼオラ
イトであった。SEMによる結晶形態は図5に示すよう
に六角柱状であった。更に、このゼオライトを空気気流
中550℃で4時間焼成した。ゼオライトのSiO2
Al2 3 モル比は39.1であった。このゼオライト
を実施例1と同様に処理し吸着材を調製した。
【0018】〔実施例5〕実施例1において、硫酸アル
ミニウム(18水塩)の量を4.2g、硫酸の量を1
8.1g、塩化ナトリウムの量を85g、水の量を63
0g(A液200g,B液230g,C液200g)と
したこと、モルデナイトの代わりに結晶化剤としてブチ
ルアミン55.8gを使用したこと、また合成温度を1
60℃、合成時間を70時間にしたこと以外は同様にし
て実施例5のゼオライトを合成した。生成物はX線回折
の結果、MFI型のゼオライトであった。SEMによる
結晶形態は図6に示すように六角柱状であった。更に、
このゼオライトを空気気流中550℃で4時間焼成し
た。ゼオライトのSiO2 /Al2 3 モル比は12
0.5であった。このゼオライトを実施例1と同様に処
理し吸着材を調製した。
【0019】〔比較例2〕実施例1において、硫酸の量
を18.1g、塩化ナトリウムの量を21g、水の量を
415g(A液165g,B液150g,C液100
g)としたこと、モルデナイトの量を0.1gとしたこ
と以外は同様にして比較例2のゼオライトを合成した。
生成物はX線回折の結果、MFI型のゼオライトであっ
た。SEMによる結晶形態は図7に示すように凝集した
小さな四角柱状の形態を呈していた。更に、このゼオラ
イトを空気気流中550℃で4時間焼成した。ゼオライ
トのSiO2 /Al2 3 モル比は40.8であった。
このゼオライトを実施例1と同様に処理し吸着材を調製
した。
【0020】上記実施例1〜5及び比較例1,2におけ
るゼオライトの合成条件、物性をまとめて第1表に示
す。次に、上記実施例2〜5及び比較例1,2の吸着材
に対して、実施例1と同様にスチーミング処理した後プ
ロピレンの吸着性能を評価した。それらの結果を下記の
第1表に示す。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】第1表より、実施例1〜5に係る吸着材
は、六角柱状のMFI型ゼオライトであるため、スチー
ミング処理後においても、比較例1,2に比べて、非常
に高いプロピレン吸着性能を有していることがわかる。
【0024】
【発明の効果】本発明の排ガス中の炭化水素類浄化用吸
着材によれば、スチーミング処理後でも、高い炭化水素
類の吸着性能を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたゼオライトのSEMによる
結晶形態(倍率1万倍)
【図2】比較例1で得られたゼオライトのSEMによる
結晶形態(倍率1万倍)
【図3】実施例2で得られたゼオライトのSEMによる
結晶形態(倍率1万倍)
【図4】実施例3で得られたゼオライトのSEMによる
結晶形態(倍率1万倍)
【図5】実施例4で得られたゼオライトのSEMによる
結晶形態(倍率1万倍)
【図6】実施例5で得られたゼオライトのSEMによる
結晶形態(倍率1万倍)
【図7】比較例2で得られたゼオライトのSEMによる
結晶形態(倍率1万倍)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−192702(JP,A) 特開 平9−253483(JP,A) 特開 平7−185325(JP,A) 特開 平7−291620(JP,A) 特開 平2−149416(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 20/00 - 20/34

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 六角柱状の結晶形態を有するMFI型ゼ
    オライトを使用することを特徴とする排ガス中の炭化水
    素類浄化用吸着材。
  2. 【請求項2】 MFI型ゼオライトのSiO2 /Al2
    3 モル比が20〜500である請求項1記載の排ガス
    中の炭化水素類浄化用吸着材。
  3. 【請求項3】 MFI型ゼオライトの六角柱状の結晶サ
    イズが1〜10μmである請求項1又は2記載の排ガス
    中の炭化水素類浄化用吸着材。
JP11306196A 1996-03-21 1996-03-21 排ガス中の炭化水素類浄化用吸着材 Expired - Fee Related JP3497043B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11306196A JP3497043B2 (ja) 1996-03-21 1996-03-21 排ガス中の炭化水素類浄化用吸着材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11306196A JP3497043B2 (ja) 1996-03-21 1996-03-21 排ガス中の炭化水素類浄化用吸着材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09253484A JPH09253484A (ja) 1997-09-30
JP3497043B2 true JP3497043B2 (ja) 2004-02-16

Family

ID=14602517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11306196A Expired - Fee Related JP3497043B2 (ja) 1996-03-21 1996-03-21 排ガス中の炭化水素類浄化用吸着材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3497043B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7931736B2 (en) * 2004-03-30 2011-04-26 Taiyo Nippon Sanso Corporation Pre-purification unit of cryogenic air separation unit, hydrocarbon adsorbent, and method of pre-treating feed air
US7803338B2 (en) * 2005-06-21 2010-09-28 Exonmobil Research And Engineering Company Method and apparatus for combination catalyst for reduction of NOx in combustion products
FR2907847A1 (fr) * 2006-10-25 2008-05-02 Renault Sas Systeme de traitement des hydrocarbures lourds emis par un reformeur embarque sur une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09253484A (ja) 1997-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0649387B2 (en) Synthesis of zeolite films bonded to substrates, structures and uses thereof
KR102594931B1 (ko) 플루오라이드 공급원을 사용한 신규한 제올라이트 합성
JP6176891B2 (ja) 新規鉄含有アルミノケイ酸塩ゼオライト、ならびにその作製方法および使用方法
KR101286006B1 (ko) SCR 촉매용 β 형 제올라이트 및 그것을 사용한 질소 산화물의 정화 방법
US6042797A (en) Adsorbent for ethylene, method for adsorbing and removing ethylene and method for purifying an exhaust gas
US5310714A (en) Synthesis of zeolite films bonded to substrates, structures and uses thereof
JPH07144128A (ja) 排気ガス浄化用のhc吸着剤、排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化装置
KR20070086050A (ko) 디에틸렌트리아민에 의한 제올라이트 베타 합성 방법
JP6841833B2 (ja) モレキュラーシーブssz−106、その合成及び使用
JP3839565B2 (ja) 高シリカ珪酸塩系分子篩の合成方法
JP3176146B2 (ja) 排ガス中の炭化水素類浄化用吸着材
EP0888808B1 (en) Adsorbent for a hydrocarbon, and exhaust gas-purifying catalyst
JP3918305B2 (ja) 炭化水素吸着剤及び排ガス浄化触媒
JP3497043B2 (ja) 排ガス中の炭化水素類浄化用吸着材
JP2018079428A (ja) 炭化水素吸着剤及び炭化水素の吸着除去方法
JP3164335B2 (ja) 排ガス中の炭化水素類浄化用吸着材
JP3918048B2 (ja) 低級アルケンの製造方法
JP3172246B2 (ja) 排ガス中の炭化水素類浄化用吸着材の製造方法
JP2000202282A (ja) 自動車排ガス中の炭化水素吸着材
JP2957873B2 (ja) 炭化水素吸着剤
JP3171667B2 (ja) 自動車用排ガス中の炭化水素類の浄化方法
JPH09253483A (ja) 排気ガス中の炭化水素類浄化用吸着材
JPH11216359A (ja) エチレンの吸着剤、吸着除去方法及び排ガス浄化法
JP3242126B2 (ja) 窒素酸化物の除去方法
JP3395219B2 (ja) 窒素酸化物の除去方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20031021

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031118

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071128

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091128

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees