JP3550653B2 - 亜酸化窒素ガス含有ガスの処理方法及びその処理触媒 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、亜酸化窒素ガスを含有する各種燃焼排ガス、産業設備からの排ガス、及び麻酔用排ガス等のガスに含まれる亜酸化窒素を還元除去する処理方法及び処理方法に使用される触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＯＸ（ＮＯ＋ＮＯ２の混合ガス）と言われる窒素酸化物は、光化学スモックの原因や健康上好ましくないものとされ、その処理対策が積極的に進められてきた。しかしながら、亜酸化窒素（以下、Ｎ２Ｏとも言う）は、このような作用を及ぼすことがないとされ、その処理対策は、従来から十分に行われてきたものであるというものではない。ところで、Ｎ２Ｏは温室効果ガスの一つであり、その１分子あたりで比較すると、ＣＯ２の３１０倍もの温暖化効果を持つとされ、温室効果ガスを処理して温室効果を有しないガスに変換することは、地球の温暖化防止の点から見て、近年注目されるに至っている。第３回国連気候変動枠組条約締約国会議（ＣＯＰ−３）においても、このガスは削減対象に指定され、本格的な処理対策を図る必要があることが確認された。
Ｎ２Ｏを含有するガスには、三元触媒を装着したガソリン自動車の排ガス、石炭や廃棄物の燃焼炉からの排出ガス、ナイロンの原料となるアジピン酸製造工程からの排出ガスなど知られており、これらの排ガスを処理することが必要となっている。また、酸素が過剰に残存する排ガス中のＮＯＸを、炭化水素類やアルコール類を用いて選択的に還元する触媒の研究が盛んに行われており、これらの触媒としては、Ｐｔ等の貴金属を使用した触媒は水分やＳＯｘを含む実際の排ガスを処理しても活性の低下が少ない優れた触媒であることが知られている。しかしながら、Ｐｔ等の貴金属触媒を使用してＮＯｘを還元すると、大量のＮ２Ｏが副生することも知られている（Ｈ． Ｈｉｒａｂａｙａｓｈｉ ｅｔ ａｌ． Ｃｈｅｍ． Ｌｅｔｔ．， （１９９２） ２２３５． Ｇ．Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐｌ． Ｃａｔａｌ． Ｂ， １（１９９２） Ｌ１５． Ａ． Ｏｂｕｃｈｉ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐｌ． Ｃａｔａｌ． Ｂ， ２（１９９３） ７１．）。
従来知られているＮ２Ｏ処理触媒の代表的なものとしては以下のものがある。
Ｙ． Ｌｉらは種々のカチオンをイオン交換したゼオライト触媒についてＮ２０の分解活性を調べ、ＣｕやＣｏをイオン交換したＭＦＩ、ベータゼオライト、ＲｈやＲｕをイオン交換したＭＦＩが高活性であることを報告している（Ｙ． Ｌｉ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐｌ． Ｃａｔａｌ． Ｂ， １（１９９２） Ｌ２１．）。しかし、実際に水分、ＳＯ２等を含む排ガスの処理に使用すると、活性の低下が起こる。
Ｊ．Ｗ． Ｈｉｇｈｔｏｗｅｒ らは、イオン交換法で調製したＮ２０分解触媒に対するＨ２Ｏ、ＳＯ２の影響を調べ、Ｃｏ−ＭＦＩ， Ｆｅ−ＭＦＩ， Ｃｕ−ＭＦＩはいずれもＨ２Ｏの存在で活性が低下すること、Ｃｏ−ＭＦＩ， Ｃｕ−ＭＦＩはＳＯ２でも活性が低下すること、を報告している（Ｊ．Ｗ． Ｈｉｇｈｔｏｗｅｒ ｅｔ ａｌ．， １１ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ−４０ｔｈ Ａｎｉｖｅｒｓａｒｙ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｉｎ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ， １０１ ａ），（１９９６）６４１．）。
ハイドロタルサイト（Ｍｇ６Ａｌ１２（ＯＨ）１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ）にＣｏやＬａ、Ｒｈを導入した触媒は、Ｃｏ−ＭＦＩより高活性であるが、酸素と水分が共存すると低温活性が著しく低下する（特開平７−１６３８７０、Ｊ．Ｎ． Ａｒｍｏｒ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐｌ． Ｃａｔａｌ． Ｂ， ７（１９９６） ３９７．）。
Ｒｈ２Ｏ３若しくはＣｏ２Ｏ３又はそれらの混合物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｒｕ化合物又はそれらの混合物、アルカリ金属化合物若しくはアルカリ土類金属化合物又はそれらの混合物、それぞれ一種以上を有効成分として含む多元触媒は、水分、ＳＯ２、ＨＣｌ等の被毒成分が共存する条件下でも高活性を示す、と報告されている（特開平５−１３１１１７号公報，特開平 ５−１９２５４０号公報，特開平５−２２０３５０号公報，特開平６−７６４０号公報，特開平 ６−２３２３６号公報，特開平 ６−１０６０２７号公報，特開平 ６−１０６０２８号公報，特開平 ６−１９０２４４号公報，特開平 ６−２４６１３５号公報等）。しかし、実際に水分、ＳＯ２等を含む排ガスの処理に使用すると、活性の低下が起こる。
アルミナにイリジウムを高担持した触媒は、ＳＯ２が共存する条件下でも活性が高いという報告もある（中辻ら， 第７２回触媒討論会講演要旨集， ３Ｈ３１１（１９９３）．）。しかし、この触媒も水分の存在下で低温活性が低下する。また、イリジウムは稀少金属であり、その使用は触媒コストの上昇をもたらすので好ましくない。Ｃ． Ｐｏｐｈａｌらは、ＭＦＩに２価の鉄をイオン交換した触媒（Ｆｅ−ＭＦＩ）を用いてプロピレンでＮ２Ｏを還元すると、水分及び酸素が共存しても効率よくＮ２ＯをＮ２へ還元できると報告している（Ｃ． Ｐｏｐｈａｌ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｂ， Ｖｏｌ．１６， ｐ１７７（１９９８））。しかしながら、この場合には、プロピレンを用いるものであるから、高価な還元剤を用いることになり、その点で実用的ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、この種の反応としては比較的低温であるとされる、３００〜３５０℃の温度で、かつ水蒸気，ＮＯｘ及びＳＯｘなどの影響を受けずに、炭化水素等の還元ガスの存在下に処理できる、Ｎ２Ｏを含有する排ガスの処理方法及びその触媒を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、亜酸化窒素ガスを含有するガスを処理して亜酸化窒素を還元処理する亜酸化窒素の処理方法において、金属イオンによりイオン交換及び／又は金属イオンを含浸させたベータゼオライトと接触させると、亜酸化窒素ガスを還元処理できることを、新たに見出した。即ち、このように処理すると、前記課題を解決できることを見出したものである。
本発明は以下の通りである。
（１）炭化水素ガスの存在下に亜酸化窒素ガスを含有するガスを処理して亜酸化窒素を還元処理する亜酸化窒素の処理方法において、２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライトと接触させることを特徴とする亜酸化窒素の処理方法。
（２）２価の鉄イオンの他にコバルト、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、銅から選ばれる金属の金属イオンにより構成されていることを特徴とする（１）記載の亜酸化窒素の処理方法。
（３）亜酸化窒素ガスを含有するガス中にＮＯＸを含有することを特徴とする（１）記載の亜酸化窒素の処理方法。
（４）ＮＯＸを含有するガスのＮＯＸの処理と亜酸化窒素を含有するガスの亜酸化窒素の処理を、２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライトとＮＯＸ処理触媒の存在下に行うことを特徴とするＮＯＸ及び亜酸化窒素の処理方法。
（５）２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライトから構成されていることを特徴とする炭化水素ガスの存在下に行う亜酸化窒素ガス還元用触媒。
（６）２価鉄イオンの他に、銅、コバルト、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、及びイリジウムから選ばれる金属イオンであることを特徴とする（６）記載の亜酸化窒素ガス還元用触媒。
（７）２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライト、並びにＮＯＸ還元触媒からなることを特徴とする亜酸化窒素ガス及びＮＯＸ還元用触媒。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明で処理しようとする排ガスは、Ｎ２Ｏを含有しているガスである。これらの排ガスには，Ｎ２Ｏ以外の成分として、ＮＯＸやＳＯＸガスの他ＣＯ２を含有しているガスから選ばれるガスを含んでいても差し支えない。
したがって、ＮＯＸなどを含有する排ガスを処理するための排ガス処理とＮ２Ｏを処理して還元処理するための排ガス処理を同時に行うことができる。又、前段階でＮＯＸを処理した後に得られる排ガスを、引き続いて、後段階として、本発明の処理対象ガスとして、Ｎ２Ｏの処理を行うことができる。
Ｎ２Ｏの含有量は排ガスの組成に応じて、適宜変化させたものとして供給することができる。一般には、Ｎ２Ｏの含有量は、０．０００１〜１０体積％、好ましくは０．００１〜１体積％（圧力０．５〜２ａｔｍ、 温度２００〜７００℃）の範囲のものである。
この排ガスに含有する他のガスとしては、ＮＯＸ，ＳＯＸ，ＣＯ，Ｈ２、Ｈ２Ｏがある。
ＮＯＸは、０〜０．５体積％、ＳＯＸは、０〜０．５体積％、ＣＯは、０〜２体積％及びＨ２は、０〜２体積％、Ｈ２Ｏは０〜２０体積％の範囲で含有していて差し支えない。又、酸素ガスは含んでいてもよいし、含んでいなくても問題はない。一般に不活性であると言われている窒素、炭酸ガスなどのガスを含んでいることは、何ら差し支えない。
【０００６】
本発明で使用される触媒は、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３のモル比が１０〜１００のＨ型又はＮａ型、アンモニウム型のベータゼオライトである。このベータゼオライトを、鉄、コバルト、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、銅から選ばれる金属の金属塩又はアンミン錯塩水溶液中にて処理し、ベータゼオライトの陽イオンを前記金属イオンによりイオン交換及び／又は金属イオンを含浸させた後に、これを加熱処理した後のものが用いられる。
これらの金属の原料としては、水溶液中で、鉄イオンの他、他の金属イオン、例えば、銅イオン、コバルトイオン、白金イオン、ロジウムイオン、パラジウムイオン、ルテニウムイオン、イリジウムイオン、あるいはこれらのアンミン錯体イオンとなるものが好ましい。これらのイオンは、混合して用いることができる。２価の鉄により置換されているものが特に好ましい。これらの金属イオンは複数のイオンから構成されるものであっても差し支えない。例えば、鉄イオンと銅イオン、鉄イオンと白金イオン、鉄イオンとロジウムイオン、鉄イオンとパラジウムイオン、鉄イオンとルテニウムイオン、鉄イオンとイリジウムイオン、鉄イオンと銅イオンとパラジウムイオンの組み合わせなどを挙げることができる。
イオン交換に際しては、粉粒状の状態にあるベータゼオライトを水に浸漬した後、交換しようとする金属塩化合物を含有している水溶液と合し、十分に撹拌し懸濁状態となるようにする。イオン交換は、一般に室温〜９５℃の温度で行う。金属塩化合物の濃度は、適宜必要に応じて濃度を変更して用いることができる。金属イオンを含浸法によってベータゼオライトに担持する場合には、乾燥したベータゼオライトに金属塩化合物を含有する水溶液を含浸させる。
金属イオン交換及び／又は金属イオンを含浸処理して得られる、金属イオンを担持したベータゼオライトは、空気中で焼成して用いる。焼成温度は、一般に３００〜５５０℃の温度が用いられる。焼成後には一般に、イオン交換で担持した金属イオンはイオンの形で存在するが、含浸法で担持した金属イオンは酸化物の形で存在する。
このようにして得られるベータゼオライトの金属イオンの担持量は、一般に０．１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１０重量％である。
【０００７】
金属イオンを担持したベータゼオライトは、アルミナゾル等を用いてペレット状に成形又はコージェライト等のハニカム状の基体にウオシュコートし、反応器に充填して用いる。ペレットとして使用する場合の粒径は、一般には０．２〜１０ｍｍの範囲である。反応器内に偏りが生じないように充填することが重要である。反応器内には、この触媒の他不活性の充填物を存在させることができる。
【０００８】
ＮＯＸを含有する排ガスの処理とＮ２Ｏガスを含有する排ガスの処理を、同時に行う場合には、ＮＯＸを含有する排ガスの処理触媒と本発明のＮ２０ガス処理触媒を、同一の反応器に充填して両方の反応を同時に行うことができる。この場合の両触媒の混合割合は、どちらの反応を重点的に行うか等を考慮して適宜定めることができる。一般には、両方の反応を行うことが必要であり、その混合割合は１０対１〜１対１０の範囲の割合の中から適宜選択される。
ＮＯｘ触媒としては、従来知られている触媒を用いることができる。具体的には、以下の触媒を挙げることができる。金属としては、 鉄、銅、コバルト、バナジウム、タングステン、モリブデン、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、及びイリジウムの中から選ばれる１種以上の金属を挙げることができる。これらの金属を担体に担持して用いることができ、担体には、各種ゼオライトを用いることができる。具体的には、モルデナイト、ＺＳＭ−５等のペンタシル型ゼオライト、 ベータゼオライト、ＭＦＩゼオライト等を挙げることができる。ゼオライトの他にもアルミナ、チタニア等を担体として用いることができる。これらの担体に金属を担持する場合には、イオン交換法又は含浸法等の手段を用いることができる。金属イオンを担持したゼオライトは、アルミナゾル等を用いてペレット状に成形又はコージェライト等のハニカム状の基体にウオシュコートし、反応器に充填して用いることができる。ペレットとして使用する場合の粒径は、一般には０．２〜１０ｍｍの範囲である。反応器内に偏りが生じないように充填することが重要である。反応器内には、この触媒の他不活性の充填物を存在させることができる。
【０００９】
反応に際しては、亜酸化窒素含有ガスが、メタン、エタン、プロパン、プロピレン、ブタン、ｉ−ブタン等の炭化水素と共に反応器に供給される。これらの炭化水素ガスはのＮ２Ｏの還元剤として作用する。これらの炭化水素は、ＮＯＸ処理後のガス中に含まれているものでもよいし、反応器の直前で新たに必要量を添加してもよい。Ｈ２Ｏガスが存在することも差しつかえない。
反応温度は、２００〜７００℃、好ましくは２５０〜６００℃の温度に維持される反応器内で行われる。反応圧力は、０．５〜２の範囲で設定される。
供給されるガス中には 酸素は共存してもよいし、共存しなくてもよい。
空間速度は、１０００〜５０００００／時間の範囲の条件を適宜設定して用いる。
ＮＯＸの処理を同時に行う場合には、ＮＯＸの反応処理温度として有効な範囲の温度を選択することができる。
【００１０】
反応終了後の排ガスは、既にＮ２Ｏの全量が、ほぼ完全に窒素ガスに変換されているので、そのまま空気中に排出することができる。又、処理後の排ガスは、前記の反応器に循環させることもできる。
【００１１】
【実施例】
以下に実施例を示す。本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
反応生成ガスの分析は、ガスクロマトグラフを用いて行った。
実施例１（本発明の触媒である、鉄イオン（２価）によりイオン交換されたベータゼオライトの作製）
東ソー製のＨ−ＢＥＡ（Ｈ型ベータゼオライト、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３ ＝ ２７．３（モル比））を空気中、５００℃で５時間焼成後使用した。水３５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して、１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２０ １．４４ｇを水に溶かし、１Ｎ ＮａＯＨ水溶液を添加して、そのｐＨを５に調整した（Ａ液）。次に、水１５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、焼成後のＨ−ＢＥＡ ３ｇを投入して懸濁させた（Ｂ液）。窒素ガスによるバブリングを継続しながらＢ液をＡ液に合し、攪拌しながら５０℃に２０時間保持して、Ｆｅ２＋イオンによるイオン交換を行った。イオン交換後の試料をろ過により分離し、ろ液が中性になるまで蒸留水で洗浄した。その後、１１０℃で一晩乾燥させ、さらに空気中で加熱し、５００℃で１２時間焼成した。イオン交換後のろ液を吸光光度計を用いて化学分析して求めたＦｅの担持量は０．７７ｗｔ％（Ｆｅ２＋イオン交換率２５％）であった。
【００１２】
実施例２（本発明の触媒を用いた排ガス処理）
上記のように調製したＦｅ−ＢＥＡ触媒 ５０ｍｇを充填した反応管にＮ２Ｏ ９５０ｐｐｍ， ＣＨ４ ５００ｐｐｍ， Ｏ２ １０％， バランスＨｅの組成のガスを空間速度６０，０００／ｈで流し、生成物をガスクロマトグラフで測定した。Ｎ２ＯのＮ２への転化率を図１に示す。
【００１３】
比較例１（他のゼオライトを用い、鉄イオンにより交換した場合の結果）
水３５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ １．５７ｇを溶かし、１Ｎ ＮａＯＨ水溶液を添加してｐＨ ５に調整した（Ａ液）。水１５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、東ソー製のＮａ−ＭＦＩ（Ｎａ−ＺＳＭ−５、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３ ＝ ２３．８（モル比））３ｇを投入して懸濁させた（Ｂ液）。窒素ガスによるバブリングを継続しながらＢ液をＡ液に合し、攪拌しながら５０℃に２０時間保持（イオン交換）した。イオン交換後の試料をろ過により分離し、ろ液が中性になるまで蒸留水で洗浄した。その後、１１０℃で一晩乾燥し、さらに空気中、５００℃で１２時間焼成した。Ｆｅの担持量は２．９ｗｔ％（Ｆｅ２＋イオン交換率８０％）であった。上記のように調製したＦｅ−ＭＦＩ触媒 ５０ｍｇを用いて、実施例２と同じ条件で試験した結果を図１に示す。
【００１４】
比較例２（他のゼオライトを用い、鉄イオンにより交換した場合の結果）
水３５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ２．３８ｇを溶かし、１Ｎ ＮａＯＨ水溶液を添加してｐＨ ５に調整した（Ａ液）。水１５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、東ソー製のＨ−ＭＯＲ（Ｈ型モルデナイト、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３＝ １５．７（モル比））３ｇを投入して懸濁させた（Ｂ液）。窒素ガスによるバブリングを継続しながらＢ液をＡ液に合し、攪拌しながら５０℃に２０時間保持（イオン交換）した。イオン交換後の試料をろ過により分離し、ろ液が中性になるまで蒸留水で洗浄した。その後、１１０℃で一晩乾燥し、さらに空気中、５００℃で１２時間焼成した。Ｆｅの担持量は０．９ｗｔ％（Ｆｅ２＋イオン交換率１６．７％）であった。上記のように調製したＦｅ−ＭＯＲ触媒 ５０ｍｇを用いて、実施例２と同じ条件で試験した結果を図１に示す。
【００１５】
比較例３（他のゼオライトを用い、ロジウムを担持した場合の結果）
Ｎ．Ｅ．ケムキャット製硝酸ロジウム水溶液（０．０３１ｇＲｈ／ｍｌ）０．４ｍｌを東ソー製のＨ−ＵＳＹ（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３ ＝ ５．９（モル比））１．２２ｇに含浸させた後、１１０℃で一晩乾燥し、さらに空気中、５００℃で１２時間焼成した。Ｒｈの担持量は１ｗｔ％であった。上記のように調製したＲｈ／ＵＳＹ触媒 ５０ｍｇを用いて、実施例２と同じ条件で試験した結果を図１に示す。
【００１６】
実施例３（本発明の触媒を用いた排ガスの処理）
実施例１と同じ触媒（Ｆｅ−ＢＥＡ）について、Ｎ２Ｏ ９５０ｐｐｍ， Ｃ３Ｈ６ ５００ｐｐｍ， Ｏ２ １０％、バランスＨｅの組成のガスを空間速度６０，０００／ｈで流し、生成物をガスクロマトグラフで測定した。試験結果を図２に示す。
【００１７】
比較例４（本発明の触媒に用いられるＨ型ベータゼオライトのみを用いた排ガスの処理）
実施例１で用いたものと同じ東ソー製のＨ−ＢＥＡを空気中、５００℃で５時間焼成したもの５０ｍｇを用いて、実施例３と同じ条件で試験した。試験結果を図２に示す。
【００１８】
実施例４（本発明の触媒を用いた排ガスの処理）
実施例１と同じ触媒（Ｆｅ−ＢＥＡ）について、Ｎ２Ｏ ９５０ｐｐｍ， ＣＨ４ ５００ｐｐｍ， バランスＨｅの組成のガスを空間速度６０，０００／ｈで流し、生成物をガスクロマトグラフで測定した。試験結果を図３に示す。
【００１９】
比較例５（他のゼオライトを用い、鉄イオンによりイオン交換した触媒による排ガスの処理）
比較例１と同じ触媒（Ｆｅ−ＭＦＩ）について、実施例４と同じ条件で試験した。試験結果を図３に示す。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のよれば、この種の反応としては比較的低温であるとされる、３００〜３５０℃の温度で、かつ水蒸気，ＮＯｘ及びＳＯｘなど共存するガスの影響を受けずに、炭化水素ガスの存在下に処理できる、Ｎ２Ｏを含有する排ガスの処理方法及びその触媒を提供されることである。
又、この処理に際してはＮＯＸの処理触媒を共存させることによりＮＯＸの処理と同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ｎ２Ｏ ９５０ｐｐｍ ＋ ＣＨ４ ５００ｐｐｍ ＋ Ｏ２ １０％ ＋ Ｈｅ）の条件下に処理を行った結果を示す図である。
【図２】（Ｎ２Ｏ ９５０ｐｐｍ ＋ Ｃ３Ｈ６ ５００ｐｐｍ ＋ Ｏ２ １０％ ＋ Ｈｅ）の条件下に処理を行った結果を示す図である。
【図３】（Ｎ２Ｏ ９５０ｐｐｍ ＋ ＣＨ４ ５００ｐｐｍ ＋ Ｈｅ）の条件下に反応を行った処理を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、亜酸化窒素ガスを含有する各種燃焼排ガス、産業設備からの排ガス、及び麻酔用排ガス等のガスに含まれる亜酸化窒素を還元除去する処理方法及び処理方法に使用される触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＯＸ（ＮＯ＋ＮＯ２の混合ガス）と言われる窒素酸化物は、光化学スモックの原因や健康上好ましくないものとされ、その処理対策が積極的に進められてきた。しかしながら、亜酸化窒素（以下、Ｎ２Ｏとも言う）は、このような作用を及ぼすことがないとされ、その処理対策は、従来から十分に行われてきたものであるというものではない。ところで、Ｎ２Ｏは温室効果ガスの一つであり、その１分子あたりで比較すると、ＣＯ２の３１０倍もの温暖化効果を持つとされ、温室効果ガスを処理して温室効果を有しないガスに変換することは、地球の温暖化防止の点から見て、近年注目されるに至っている。第３回国連気候変動枠組条約締約国会議（ＣＯＰ−３）においても、このガスは削減対象に指定され、本格的な処理対策を図る必要があることが確認された。
Ｎ２Ｏを含有するガスには、三元触媒を装着したガソリン自動車の排ガス、石炭や廃棄物の燃焼炉からの排出ガス、ナイロンの原料となるアジピン酸製造工程からの排出ガスなど知られており、これらの排ガスを処理することが必要となっている。また、酸素が過剰に残存する排ガス中のＮＯＸを、炭化水素類やアルコール類を用いて選択的に還元する触媒の研究が盛んに行われており、これらの触媒としては、Ｐｔ等の貴金属を使用した触媒は水分やＳＯｘを含む実際の排ガスを処理しても活性の低下が少ない優れた触媒であることが知られている。しかしながら、Ｐｔ等の貴金属触媒を使用してＮＯｘを還元すると、大量のＮ２Ｏが副生することも知られている（Ｈ． Ｈｉｒａｂａｙａｓｈｉ ｅｔ ａｌ． Ｃｈｅｍ． Ｌｅｔｔ．， （１９９２） ２２３５． Ｇ．Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐｌ． Ｃａｔａｌ． Ｂ， １（１９９２） Ｌ１５． Ａ． Ｏｂｕｃｈｉ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐｌ． Ｃａｔａｌ． Ｂ， ２（１９９３） ７１．）。
従来知られているＮ２Ｏ処理触媒の代表的なものとしては以下のものがある。
Ｙ． Ｌｉらは種々のカチオンをイオン交換したゼオライト触媒についてＮ２０の分解活性を調べ、ＣｕやＣｏをイオン交換したＭＦＩ、ベータゼオライト、ＲｈやＲｕをイオン交換したＭＦＩが高活性であることを報告している（Ｙ． Ｌｉ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐｌ． Ｃａｔａｌ． Ｂ， １（１９９２） Ｌ２１．）。しかし、実際に水分、ＳＯ２等を含む排ガスの処理に使用すると、活性の低下が起こる。
Ｊ．Ｗ． Ｈｉｇｈｔｏｗｅｒ らは、イオン交換法で調製したＮ２０分解触媒に対するＨ２Ｏ、ＳＯ２の影響を調べ、Ｃｏ−ＭＦＩ， Ｆｅ−ＭＦＩ， Ｃｕ−ＭＦＩはいずれもＨ２Ｏの存在で活性が低下すること、Ｃｏ−ＭＦＩ， Ｃｕ−ＭＦＩはＳＯ２でも活性が低下すること、を報告している（Ｊ．Ｗ． Ｈｉｇｈｔｏｗｅｒ ｅｔ ａｌ．， １１ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ−４０ｔｈ Ａｎｉｖｅｒｓａｒｙ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｉｎ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ， １０１ ａ），（１９９６）６４１．）。
ハイドロタルサイト（Ｍｇ６Ａｌ１２（ＯＨ）１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ）にＣｏやＬａ、Ｒｈを導入した触媒は、Ｃｏ−ＭＦＩより高活性であるが、酸素と水分が共存すると低温活性が著しく低下する（特開平７−１６３８７０、Ｊ．Ｎ． Ａｒｍｏｒ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐｌ． Ｃａｔａｌ． Ｂ， ７（１９９６） ３９７．）。
Ｒｈ２Ｏ３若しくはＣｏ２Ｏ３又はそれらの混合物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｒｕ化合物又はそれらの混合物、アルカリ金属化合物若しくはアルカリ土類金属化合物又はそれらの混合物、それぞれ一種以上を有効成分として含む多元触媒は、水分、ＳＯ２、ＨＣｌ等の被毒成分が共存する条件下でも高活性を示す、と報告されている（特開平５−１３１１１７号公報，特開平 ５−１９２５４０号公報，特開平５−２２０３５０号公報，特開平６−７６４０号公報，特開平 ６−２３２３６号公報，特開平 ６−１０６０２７号公報，特開平 ６−１０６０２８号公報，特開平 ６−１９０２４４号公報，特開平 ６−２４６１３５号公報等）。しかし、実際に水分、ＳＯ２等を含む排ガスの処理に使用すると、活性の低下が起こる。
アルミナにイリジウムを高担持した触媒は、ＳＯ２が共存する条件下でも活性が高いという報告もある（中辻ら， 第７２回触媒討論会講演要旨集， ３Ｈ３１１（１９９３）．）。しかし、この触媒も水分の存在下で低温活性が低下する。また、イリジウムは稀少金属であり、その使用は触媒コストの上昇をもたらすので好ましくない。Ｃ． Ｐｏｐｈａｌらは、ＭＦＩに２価の鉄をイオン交換した触媒（Ｆｅ−ＭＦＩ）を用いてプロピレンでＮ２Ｏを還元すると、水分及び酸素が共存しても効率よくＮ２ＯをＮ２へ還元できると報告している（Ｃ． Ｐｏｐｈａｌ ｅｔ ａｌ．， Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｂ， Ｖｏｌ．１６， ｐ１７７（１９９８））。しかしながら、この場合には、プロピレンを用いるものであるから、高価な還元剤を用いることになり、その点で実用的ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、この種の反応としては比較的低温であるとされる、３００〜３５０℃の温度で、かつ水蒸気，ＮＯｘ及びＳＯｘなどの影響を受けずに、炭化水素等の還元ガスの存在下に処理できる、Ｎ２Ｏを含有する排ガスの処理方法及びその触媒を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、亜酸化窒素ガスを含有するガスを処理して亜酸化窒素を還元処理する亜酸化窒素の処理方法において、金属イオンによりイオン交換及び／又は金属イオンを含浸させたベータゼオライトと接触させると、亜酸化窒素ガスを還元処理できることを、新たに見出した。即ち、このように処理すると、前記課題を解決できることを見出したものである。
本発明は以下の通りである。
（１）炭化水素ガスの存在下に亜酸化窒素ガスを含有するガスを処理して亜酸化窒素を還元処理する亜酸化窒素の処理方法において、２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライトと接触させることを特徴とする亜酸化窒素の処理方法。
（２）２価の鉄イオンの他にコバルト、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、銅から選ばれる金属の金属イオンにより構成されていることを特徴とする（１）記載の亜酸化窒素の処理方法。
（３）亜酸化窒素ガスを含有するガス中にＮＯＸを含有することを特徴とする（１）記載の亜酸化窒素の処理方法。
（４）ＮＯＸを含有するガスのＮＯＸの処理と亜酸化窒素を含有するガスの亜酸化窒素の処理を、２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライトとＮＯＸ処理触媒の存在下に行うことを特徴とするＮＯＸ及び亜酸化窒素の処理方法。
（５）２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライトから構成されていることを特徴とする炭化水素ガスの存在下に行う亜酸化窒素ガス還元用触媒。
（６）２価鉄イオンの他に、銅、コバルト、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、及びイリジウムから選ばれる金属イオンであることを特徴とする（６）記載の亜酸化窒素ガス還元用触媒。
（７）２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライト、並びにＮＯＸ還元触媒からなることを特徴とする亜酸化窒素ガス及びＮＯＸ還元用触媒。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明で処理しようとする排ガスは、Ｎ２Ｏを含有しているガスである。これらの排ガスには，Ｎ２Ｏ以外の成分として、ＮＯＸやＳＯＸガスの他ＣＯ２を含有しているガスから選ばれるガスを含んでいても差し支えない。
したがって、ＮＯＸなどを含有する排ガスを処理するための排ガス処理とＮ２Ｏを処理して還元処理するための排ガス処理を同時に行うことができる。又、前段階でＮＯＸを処理した後に得られる排ガスを、引き続いて、後段階として、本発明の処理対象ガスとして、Ｎ２Ｏの処理を行うことができる。
Ｎ２Ｏの含有量は排ガスの組成に応じて、適宜変化させたものとして供給することができる。一般には、Ｎ２Ｏの含有量は、０．０００１〜１０体積％、好ましくは０．００１〜１体積％（圧力０．５〜２ａｔｍ、 温度２００〜７００℃）の範囲のものである。
この排ガスに含有する他のガスとしては、ＮＯＸ，ＳＯＸ，ＣＯ，Ｈ２、Ｈ２Ｏがある。
ＮＯＸは、０〜０．５体積％、ＳＯＸは、０〜０．５体積％、ＣＯは、０〜２体積％及びＨ２は、０〜２体積％、Ｈ２Ｏは０〜２０体積％の範囲で含有していて差し支えない。又、酸素ガスは含んでいてもよいし、含んでいなくても問題はない。一般に不活性であると言われている窒素、炭酸ガスなどのガスを含んでいることは、何ら差し支えない。
【０００６】
本発明で使用される触媒は、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３のモル比が１０〜１００のＨ型又はＮａ型、アンモニウム型のベータゼオライトである。このベータゼオライトを、鉄、コバルト、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、銅から選ばれる金属の金属塩又はアンミン錯塩水溶液中にて処理し、ベータゼオライトの陽イオンを前記金属イオンによりイオン交換及び／又は金属イオンを含浸させた後に、これを加熱処理した後のものが用いられる。
これらの金属の原料としては、水溶液中で、鉄イオンの他、他の金属イオン、例えば、銅イオン、コバルトイオン、白金イオン、ロジウムイオン、パラジウムイオン、ルテニウムイオン、イリジウムイオン、あるいはこれらのアンミン錯体イオンとなるものが好ましい。これらのイオンは、混合して用いることができる。２価の鉄により置換されているものが特に好ましい。これらの金属イオンは複数のイオンから構成されるものであっても差し支えない。例えば、鉄イオンと銅イオン、鉄イオンと白金イオン、鉄イオンとロジウムイオン、鉄イオンとパラジウムイオン、鉄イオンとルテニウムイオン、鉄イオンとイリジウムイオン、鉄イオンと銅イオンとパラジウムイオンの組み合わせなどを挙げることができる。
イオン交換に際しては、粉粒状の状態にあるベータゼオライトを水に浸漬した後、交換しようとする金属塩化合物を含有している水溶液と合し、十分に撹拌し懸濁状態となるようにする。イオン交換は、一般に室温〜９５℃の温度で行う。金属塩化合物の濃度は、適宜必要に応じて濃度を変更して用いることができる。金属イオンを含浸法によってベータゼオライトに担持する場合には、乾燥したベータゼオライトに金属塩化合物を含有する水溶液を含浸させる。
金属イオン交換及び／又は金属イオンを含浸処理して得られる、金属イオンを担持したベータゼオライトは、空気中で焼成して用いる。焼成温度は、一般に３００〜５５０℃の温度が用いられる。焼成後には一般に、イオン交換で担持した金属イオンはイオンの形で存在するが、含浸法で担持した金属イオンは酸化物の形で存在する。
このようにして得られるベータゼオライトの金属イオンの担持量は、一般に０．１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１０重量％である。
【０００７】
金属イオンを担持したベータゼオライトは、アルミナゾル等を用いてペレット状に成形又はコージェライト等のハニカム状の基体にウオシュコートし、反応器に充填して用いる。ペレットとして使用する場合の粒径は、一般には０．２〜１０ｍｍの範囲である。反応器内に偏りが生じないように充填することが重要である。反応器内には、この触媒の他不活性の充填物を存在させることができる。
【０００８】
ＮＯＸを含有する排ガスの処理とＮ２Ｏガスを含有する排ガスの処理を、同時に行う場合には、ＮＯＸを含有する排ガスの処理触媒と本発明のＮ２０ガス処理触媒を、同一の反応器に充填して両方の反応を同時に行うことができる。この場合の両触媒の混合割合は、どちらの反応を重点的に行うか等を考慮して適宜定めることができる。一般には、両方の反応を行うことが必要であり、その混合割合は１０対１〜１対１０の範囲の割合の中から適宜選択される。
ＮＯｘ触媒としては、従来知られている触媒を用いることができる。具体的には、以下の触媒を挙げることができる。金属としては、 鉄、銅、コバルト、バナジウム、タングステン、モリブデン、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、及びイリジウムの中から選ばれる１種以上の金属を挙げることができる。これらの金属を担体に担持して用いることができ、担体には、各種ゼオライトを用いることができる。具体的には、モルデナイト、ＺＳＭ−５等のペンタシル型ゼオライト、 ベータゼオライト、ＭＦＩゼオライト等を挙げることができる。ゼオライトの他にもアルミナ、チタニア等を担体として用いることができる。これらの担体に金属を担持する場合には、イオン交換法又は含浸法等の手段を用いることができる。金属イオンを担持したゼオライトは、アルミナゾル等を用いてペレット状に成形又はコージェライト等のハニカム状の基体にウオシュコートし、反応器に充填して用いることができる。ペレットとして使用する場合の粒径は、一般には０．２〜１０ｍｍの範囲である。反応器内に偏りが生じないように充填することが重要である。反応器内には、この触媒の他不活性の充填物を存在させることができる。
【０００９】
反応に際しては、亜酸化窒素含有ガスが、メタン、エタン、プロパン、プロピレン、ブタン、ｉ−ブタン等の炭化水素と共に反応器に供給される。これらの炭化水素ガスはのＮ２Ｏの還元剤として作用する。これらの炭化水素は、ＮＯＸ処理後のガス中に含まれているものでもよいし、反応器の直前で新たに必要量を添加してもよい。Ｈ２Ｏガスが存在することも差しつかえない。
反応温度は、２００〜７００℃、好ましくは２５０〜６００℃の温度に維持される反応器内で行われる。反応圧力は、０．５〜２の範囲で設定される。
供給されるガス中には 酸素は共存してもよいし、共存しなくてもよい。
空間速度は、１０００〜５０００００／時間の範囲の条件を適宜設定して用いる。
ＮＯＸの処理を同時に行う場合には、ＮＯＸの反応処理温度として有効な範囲の温度を選択することができる。
【００１０】
反応終了後の排ガスは、既にＮ２Ｏの全量が、ほぼ完全に窒素ガスに変換されているので、そのまま空気中に排出することができる。又、処理後の排ガスは、前記の反応器に循環させることもできる。
【００１１】
【実施例】
以下に実施例を示す。本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
反応生成ガスの分析は、ガスクロマトグラフを用いて行った。
実施例１（本発明の触媒である、鉄イオン（２価）によりイオン交換されたベータゼオライトの作製）
東ソー製のＨ−ＢＥＡ（Ｈ型ベータゼオライト、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３ ＝ ２７．３（モル比））を空気中、５００℃で５時間焼成後使用した。水３５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して、１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２０ １．４４ｇを水に溶かし、１Ｎ ＮａＯＨ水溶液を添加して、そのｐＨを５に調整した（Ａ液）。次に、水１５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、焼成後のＨ−ＢＥＡ ３ｇを投入して懸濁させた（Ｂ液）。窒素ガスによるバブリングを継続しながらＢ液をＡ液に合し、攪拌しながら５０℃に２０時間保持して、Ｆｅ２＋イオンによるイオン交換を行った。イオン交換後の試料をろ過により分離し、ろ液が中性になるまで蒸留水で洗浄した。その後、１１０℃で一晩乾燥させ、さらに空気中で加熱し、５００℃で１２時間焼成した。イオン交換後のろ液を吸光光度計を用いて化学分析して求めたＦｅの担持量は０．７７ｗｔ％（Ｆｅ２＋イオン交換率２５％）であった。
【００１２】
実施例２（本発明の触媒を用いた排ガス処理）
上記のように調製したＦｅ−ＢＥＡ触媒 ５０ｍｇを充填した反応管にＮ２Ｏ ９５０ｐｐｍ， ＣＨ４ ５００ｐｐｍ， Ｏ２ １０％， バランスＨｅの組成のガスを空間速度６０，０００／ｈで流し、生成物をガスクロマトグラフで測定した。Ｎ２ＯのＮ２への転化率を図１に示す。
【００１３】
比較例１（他のゼオライトを用い、鉄イオンにより交換した場合の結果）
水３５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ １．５７ｇを溶かし、１Ｎ ＮａＯＨ水溶液を添加してｐＨ ５に調整した（Ａ液）。水１５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、東ソー製のＮａ−ＭＦＩ（Ｎａ−ＺＳＭ−５、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３ ＝ ２３．８（モル比））３ｇを投入して懸濁させた（Ｂ液）。窒素ガスによるバブリングを継続しながらＢ液をＡ液に合し、攪拌しながら５０℃に２０時間保持（イオン交換）した。イオン交換後の試料をろ過により分離し、ろ液が中性になるまで蒸留水で洗浄した。その後、１１０℃で一晩乾燥し、さらに空気中、５００℃で１２時間焼成した。Ｆｅの担持量は２．９ｗｔ％（Ｆｅ２＋イオン交換率８０％）であった。上記のように調製したＦｅ−ＭＦＩ触媒 ５０ｍｇを用いて、実施例２と同じ条件で試験した結果を図１に示す。
【００１４】
比較例２（他のゼオライトを用い、鉄イオンにより交換した場合の結果）
水３５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ２．３８ｇを溶かし、１Ｎ ＮａＯＨ水溶液を添加してｐＨ ５に調整した（Ａ液）。水１５０ｍｌの中に窒素ガスを毎分１００ｍｌの流速で流して１時間バブリングした後、窒素ガスによるバブリングを継続しながら、東ソー製のＨ−ＭＯＲ（Ｈ型モルデナイト、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３＝ １５．７（モル比））３ｇを投入して懸濁させた（Ｂ液）。窒素ガスによるバブリングを継続しながらＢ液をＡ液に合し、攪拌しながら５０℃に２０時間保持（イオン交換）した。イオン交換後の試料をろ過により分離し、ろ液が中性になるまで蒸留水で洗浄した。その後、１１０℃で一晩乾燥し、さらに空気中、５００℃で１２時間焼成した。Ｆｅの担持量は０．９ｗｔ％（Ｆｅ２＋イオン交換率１６．７％）であった。上記のように調製したＦｅ−ＭＯＲ触媒 ５０ｍｇを用いて、実施例２と同じ条件で試験した結果を図１に示す。
【００１５】
比較例３（他のゼオライトを用い、ロジウムを担持した場合の結果）
Ｎ．Ｅ．ケムキャット製硝酸ロジウム水溶液（０．０３１ｇＲｈ／ｍｌ）０．４ｍｌを東ソー製のＨ−ＵＳＹ（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３ ＝ ５．９（モル比））１．２２ｇに含浸させた後、１１０℃で一晩乾燥し、さらに空気中、５００℃で１２時間焼成した。Ｒｈの担持量は１ｗｔ％であった。上記のように調製したＲｈ／ＵＳＹ触媒 ５０ｍｇを用いて、実施例２と同じ条件で試験した結果を図１に示す。
【００１６】
実施例３（本発明の触媒を用いた排ガスの処理）
実施例１と同じ触媒（Ｆｅ−ＢＥＡ）について、Ｎ２Ｏ ９５０ｐｐｍ， Ｃ３Ｈ６ ５００ｐｐｍ， Ｏ２ １０％、バランスＨｅの組成のガスを空間速度６０，０００／ｈで流し、生成物をガスクロマトグラフで測定した。試験結果を図２に示す。
【００１７】
比較例４（本発明の触媒に用いられるＨ型ベータゼオライトのみを用いた排ガスの処理）
実施例１で用いたものと同じ東ソー製のＨ−ＢＥＡを空気中、５００℃で５時間焼成したもの５０ｍｇを用いて、実施例３と同じ条件で試験した。試験結果を図２に示す。
【００１８】
実施例４（本発明の触媒を用いた排ガスの処理）
実施例１と同じ触媒（Ｆｅ−ＢＥＡ）について、Ｎ２Ｏ ９５０ｐｐｍ， ＣＨ４ ５００ｐｐｍ， バランスＨｅの組成のガスを空間速度６０，０００／ｈで流し、生成物をガスクロマトグラフで測定した。試験結果を図３に示す。
【００１９】
比較例５（他のゼオライトを用い、鉄イオンによりイオン交換した触媒による排ガスの処理）
比較例１と同じ触媒（Ｆｅ−ＭＦＩ）について、実施例４と同じ条件で試験した。試験結果を図３に示す。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のよれば、この種の反応としては比較的低温であるとされる、３００〜３５０℃の温度で、かつ水蒸気，ＮＯｘ及びＳＯｘなど共存するガスの影響を受けずに、炭化水素ガスの存在下に処理できる、Ｎ２Ｏを含有する排ガスの処理方法及びその触媒を提供されることである。
又、この処理に際してはＮＯＸの処理触媒を共存させることによりＮＯＸの処理と同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ｎ２Ｏ ９５０ｐｐｍ ＋ ＣＨ４ ５００ｐｐｍ ＋ Ｏ２ １０％ ＋ Ｈｅ）の条件下に処理を行った結果を示す図である。
【図２】（Ｎ２Ｏ ９５０ｐｐｍ ＋ Ｃ３Ｈ６ ５００ｐｐｍ ＋ Ｏ２ １０％ ＋ Ｈｅ）の条件下に処理を行った結果を示す図である。
【図３】（Ｎ２Ｏ ９５０ｐｐｍ ＋ ＣＨ４ ５００ｐｐｍ ＋ Ｈｅ）の条件下に反応を行った処理を示す図である。
Claims (7)
- 炭化水素ガスの存在下に亜酸化窒素ガスを含有するガスを処理して亜酸化窒素を還元処理する亜酸化窒素の処理方法において、２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライトと接触させることを特徴とする亜酸化窒素の処理方法。
- ２価の鉄イオンの他にコバルト、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、銅から選ばれる金属の金属イオンにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の亜酸化窒素の処理方法。
- 亜酸化窒素ガスを含有するガス中にＮＯＸを含有することを特徴とする請求項１記載の亜酸化窒素の処理方法。
- ＮＯＸを含有するガスのＮＯＸの処理と亜酸化窒素を含有するガスの亜酸化窒素の処理を、２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライトとＮＯＸ処理触媒の存在下に行うことを特徴とするＮＯＸ及び亜酸化窒素の処理方法。
- ２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライトから構成されていることを特徴とする炭化水素ガスの存在下に行う亜酸化窒素ガス還元用触媒。
- ２価鉄イオンの他に、銅、コバルト、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、及びイリジウムから選ばれる金属イオンであることを特徴とする請求項６記載の亜酸化窒素ガス還元用触媒。
- ２価の鉄イオンによりイオン交換及び／又は２価の鉄イオンを含浸させたベータゼオライト、並びにＮＯＸ還元触媒からなることを特徴とする亜酸化窒素ガス及びＮＯＸ還元用触媒。
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