JP3757089B2

JP3757089B2 - 排ガス浄化触媒のイオウ被毒の再生方法

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Publication number: JP3757089B2
Application number: JP33113899A
Authority: JP
Inventors: 憲朗光田; 秀昭片柴; 裕史大内; 雄治岸本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2019-11-22
Also published as: JP2001145837A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車やディーゼル車などの内燃機関やガスエンジン、ガスタービン、ディーゼルエンジンなどの発電機から排出されるＮＯ_ｘ、炭化水素等およびイオウ酸化物を含む排ガスを浄化する排ガス浄化触媒および排ガス浄化触媒のイオウ被毒からの再生処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の排ガス浄化用触媒は、３元触媒に代表されるように、ＮＯ、ＮＯ_２などの窒素酸化物の窒素への還元反応と炭化水素（ＨＣ）やＣＯなどの還元物質の酸化反応を同じ触媒上で、低減する方法が用いられ、ＮＯ_ｘやＣＯ、ＨＣ排出量の削減に大きな役割を果たしてきた。しかし、内燃機関のより高い効率を目指して、燃料が希薄な条件で燃焼させる方式、例えばリーンバーンエンジンやＧＤＩエンジンが用いられるようになってくると、ＮＯ_ｘを還元するだけのＨＣやＣＯが常時供給できなくなった。そこで、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）などのアルカリ土類金属化合物やカリウムなどのアルカリ金属を含む化合物をＮＯ_ｘ吸収物質として用い、一時的にＮＯ_ｘを貯蔵しておき、１〜２分ごとに還元剤を投与したり、リッチな運転モードにしてＨＣやＣＯを供給して、貯蔵されていたＮＯ_ｘを還元処理するという方法が用いられるようになった。
【０００３】
しかし、これら３元触媒やＮＯ_ｘ吸収物質などの排ガス浄化触媒を長期間使用していると、ガソリンや軽油あるいは天然ガスなどに含まれるイオウ化合物が３元触媒やＮＯ_ｘ吸収物質に付着して硫酸塩化し、触媒性能が著しく低下するという問題点があった。特に、ＮＯ_ｘ吸収物質はアルカリ性であるために、酸性物質であるイオウ酸化物を吸収して安定化しやすく、このためにＮＯ_ｘ吸収能力が大きく変化するので、リッチな運転モードにするタイミングやイオウ被毒から再生させるタイミングを予測することが難しいなどの問題点があった。
【０００４】
従来は、このようなイオウ被毒から再生する手段として、６００℃以上に加熱した状態で還元剤を投与し、硫酸塩を還元して二酸化イオウに変換して排出するという方法が用いられていた。
【０００５】
特開平６−６６１２９号公報に、ＮＯ_ｘ吸収物質を用いた排ガス浄化装置が開示されているが、図３は同公報における触媒のイオウ被毒の再生を含めた従来のイオウ被毒再生の作用を示す模式図であり、図３では一般的な３元触媒をモデルにして示している。図において、１はイオウ被毒の少ない触媒粒子、２はイオウ被毒の著しい触媒粒子、３は担体であり、イオウ被毒している触媒粒子１、２表面にＣＯ、水素あるいはＨＣ（ハイドロカーボン）が接触した場合にのみ、イオウ化合物をＳＯ_２やＳＯ_３に還元除去することができる。しかし、イオウ被毒の著しい触媒粒子２のようにイオウ被毒している触媒表面は、イオウ被毒によってその触媒作用が著しく低下しており、また物理的にも、触媒粒子表面をイオウ化合物が覆っているために、ＣＯ、水素あるいはＨＣが触媒粒子と接近することが容易ではなく、従って、ＣＯ、水素あるいはＨＣの濃度を著しく高める、あるいは温度を高めて反応速度を速めるなどの必要があった。さらに、触媒粒子表面へのイオウ被毒の吸着が多くなると、もはや還元して除去することはできなかった。イオウ被毒の再生のために温度を高くしすぎると、触媒粒子の粒径が増大したり、担体が変質するなど回復不能な劣化に結びつく恐れがある。また還元剤の過剰な添加は、燃費の低下をまねくことになる。ＮＯ_ｘ吸収触媒やＨＣ吸着触媒などを用いた場合にも同様の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の排ガス浄化触媒およびそのイオウ被毒の再生方法は、同じ触媒粒子の上で、ＣＯ、水素あるいはＨＣの酸化反応と触媒に吸着したイオウ化合物の還元反応を同時に行わせるので、気相にＨＣ、ＣＯ、水素などの還元剤が高濃度で存在し、しかも高温を長時間保つ必要があった。また、イオウ被毒が進んでイオウ化合物が触媒粒子を覆ってしまうと、ＨＣ、ＣＯ、水素などの還元剤が触媒粒子に近づくことができず、イオウ被毒再生をすることができなくなるなどの問題点があった。
【０００７】
本発明は、以上のような従来の欠点を解決するためになされたものであり、従来の排ガス浄化触媒のように、イオウ被毒再生について、単に化学的に触媒反応させるのではなく、電気化学的にイオウ化合物の還元反応とＨＣ、ＣＯ、水素などの還元剤の酸化反応とを進めるものである。
【０００８】
なお、２種類以上の触媒で、酸化反応と還元反応を電気化学的に行う『電気化学触媒』については、本出願人から出願された特開平１０−２７００５５号公報に開示されている。また『電気化学触媒』を用いて燃料電池のＣＯ被毒耐久性を高める方法が、やはり本出願人から出願された特開平１０−２７００５６号公報に開示されている。本発明は、基本的には、この『電気化学触媒』を排ガス浄化触媒およびイオウ被毒の再生方法に応用したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１のイオウ被毒の再生方法は、窒素酸化物、還元物質及びイオウ酸化物を含む排ガス中の上記窒素酸化物を還元し、上記還元物質を酸化して上記排ガスを浄化する排ガス浄化触媒におけるイオウ被毒の再生方法であり、金属触媒を担体Ａに担持した触媒Ａと、貴金属以外の電子伝導性物質と、４００℃以上の温度でイオン伝導性を発揮する物質とを含む混合物を担体Ｂに塗布してなる排ガス浄化触媒を用いて上記排ガスを浄化し、該排ガスの浄化に用いた排ガス浄化触媒を加熱手段によって一時的に５００℃以上の温度に上昇させ、上記電子伝導性物質を介して電子を移動させるとともに、上記イオン伝導性物質を介してイオンを移動させることにより、上記触媒Ａに吸着したイオウ化合物の還元反応と上記還元剤の酸化反応とを電気化学的に行うものである。
【００１０】
本発明に係る第２のイオウ被毒の再生方法は、上記担体Ｂは、電子伝導体からなるものである。
【００１１】
本発明に係る第３のイオウ被毒の再生方法は、上記貴金属以外の電子伝導性物質がニッケルであるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図２に基づき本発明の実施の形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に用いられている排ガス浄化触媒とイオウ被毒再生の作用を示す模式図である。図において、１はイオウ被毒の少ない触媒粒子、２はイオウ被毒の著しい触媒粒子、３は触媒粒子用担体、４は電子伝導物質Ｂ、５はイオン伝導物質Ｄである。触媒粒子１および２を担体３に担持して触媒Ａを構成しており、さらに触媒Ａ、電子伝導物質Ｂ４およびイオン伝導物質Ｄ５の混合物が図示していないセラミックス製のハニカムなどの混合物用担体に塗布されている。また、図中の矢印は電子の流れと酸素イオンの流れおよび反応物と生成物の流れを示している。触媒粒子１および２は同一の金属触媒であり、触媒粒子１および２の符号はイオウ被毒の程度が少ないものと著しいものとを区別している。
【００１３】
触媒Ａと、電子伝導性物質Ｂ４とイオン伝導性物質Ｄ５を混合することによって、触媒粒子１と触媒粒子２との間におけるイオンの伝達と電子の伝達の双方が可能になる。ＣＯ、水素やＨＣなどの還元剤の電気化学的酸化反応は、これらのガスが吸着可能なイオウ被毒の少ない触媒粒子１で起こり、硫酸塩などのイオウ化合物の電気化学的還元反応は主としてイオウ被毒の著しい触媒粒子２で起こり、酸素イオンはイオン伝導性物質Ｄ５、電子は電子伝導性物質Ｂ４を通って、酸化還元反応が進行する。ＣＯ、水素あるいはＨＣなどの還元剤の電気化学的酸化反応と硫酸塩などのイオウ化合物の電気化学的還元反応が異なる触媒粒子で起こることが可能であり、この効果は極めて大きい。
【００１４】
まず、第１に、イオウ被毒の少ない触媒粒子１における還元剤の電気化学的酸化反応と、イオウ被毒の著しい触媒粒子２におけるイオウ化合物の電気化学的還元反応というように役割分担が可能になり、従来、触媒表面がイオウ化合物に覆われて還元剤が触媒表面に到達できないようなイオウ被毒の著しい触媒粒子２も再生させることが可能である。
【００１５】
第２に、電子とイオンが届く位置にあれば、どの触媒粒子とも、電気化学的酸化還元反応を進行させることができる。すなわち、複数の還元触媒粒子と複数の酸化触媒粒子が、からまった電子伝導性物質Ｂとイオン伝導性物質Ｄの混合物を介してネットワークのように連絡し、さまざまなルートを通って反応が進む。
【００１６】
イオウ化合物の電気化学的還元反応や還元剤の酸素イオンをイオン伝導体とした電気化学的酸化反応については、酸化還元電位など詳細なことは分からないが、およそ下記式（１）〜（５）のような反応になると推定される。
【００１７】
［イオウ化合物の還元反応］
ＳＯ_４ ^２−→ＳＯ_３＋Ｏ^２− （１）
ＳＯ_３＋２ｅ⁻→ＳＯ_２＋Ｏ^２− （２）
【００１８】
［還元剤の酸化反応］
Ｃ＋２Ｏ^２−→ＣＯ_２＋４ｅ₋ （３）
Ｈ_２＋Ｏ^２−→Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻ （４）
ＣＯ＋Ｏ^２−→ＣＯ_２＋２ｅ⁻ （５）
【００１９】
また、プロトンをイオン伝導体とする場合には、下記式（６）〜（１０）のような反応になると推定される。
【００２０】
［イオウ化合物の還元反応］
ＳＯ_４ ^２−＋２Ｈ^＋→ＳＯ_３＋Ｈ_２Ｏ（６）
ＳＯ_３＋２Ｈ^＋＋２ｅ⁻→ＳＯ_２＋Ｈ_２Ｏ（７）
【００２１】
［還元剤の酸化反応］
Ｃ＋２Ｈ_２Ｏ→ＣＯ_２＋４Ｈ^＋＋４ｅ⁻ （８）Ｅ＝０．２０７Ｖ
Ｈ_２→２Ｈ^＋＋２ｅ⁻ （９）Ｅ＝０．０００Ｖ
ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ→ＣＯ_２＋２Ｈ^＋＋２ｅ⁻ （１０）Ｅ＝−０．１０３Ｖ
【００２２】
これらイオウ化合物の還元反応と還元剤の酸化反応との酸化還元電位の差が駆動力になって、電池をショートさせたように酸化還元反応が起こると考えられるが、例え、標準酸化還元電位が逆転しているような場合でも、反応物や生成物の濃度の違いが酸化還元電位を変化させるので、酸化還元反応を進行させるための駆動力となりうる。
【００２３】
一般的なイオン伝導性物質（固体電解質）としては、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）があり、５００℃以上で高い酸素イオン伝導率が得られるが、さらに低温で酸素イオンを伝導する物質として、セリア系酸化物、とりわけＳｍ_２Ｏ_３を固溶させたセリア酸化物（ＳＤＣ）は、４００℃程度でも高い酸素イオン伝導率を示すことが知られている。いずれのイオン伝導物質でも温度が上昇するとイオン伝導性が著しく改善される。しかし、排ガス触媒を長時間高温に保つには、余分の燃焼エネルギや電気ヒータの電力を必要とするとともに、触媒微粒子の粒径増大などを引き起こし、触媒性能の劣化につながる恐れがある。
【００２４】
また、電子伝導性物質とイオン伝導性物質をそれぞれ加える方法以外に、両方の伝導性を備えた固体電解質を用いてもよい。電子伝導性およびイオン伝導性を有する固体電解質として、例えば特開平８−３３２３４２号公報に開示されているようなペロブスカイト型セラミックスがあり、排ガス浄化用触媒の動作温度と雰囲気で使用することができる。また、イオン伝導体と電子伝導体の複合材を用いても良く、例えば特開平１０−２５５８３２号公報に開示されているようなイオン伝導体Ｌａ_１−ｘＳｒ_ｘＧａ_１−ｙＭｇ_ｙＯ_３（０．０５＜ｘ＜０．３、０．１＜ｙ＜０．３）と電子伝導体Ｌａ_１−ｘＳｒ_ｘＭｎＯ_３（０．０５＜ｘ＜０．３）の複合材を用いることができる。これらの固体電解質のイオン伝導は主として酸素イオンが受け持っているが、より低温で動作する固体電解質型燃料電池を目指して、プロトン伝導と酸素イオン伝導の両方を兼ね備えた固体電解質が検討されており、このような電解質を用いることもできる。いずれの場合も温度が上昇するとイオン伝導性が著しく改善される。
【００２５】
実施の形態２．
図２は、本実施の形態２に用いられている排ガス浄化用触媒とイオウ被毒再生の作用を示す模式図である。図において、６は金属ハニカムであり、上記実施の形態１との相異は、電子伝導物質の代わりに金属ハニカム６を用い、金属ハニカム６が電子の伝達を担うようにしている点である。
【００２６】
金属ハニカム６は、セラミックスのハニカムに比べて薄くて強度が保てるので、圧力損失が少なくてすむ。また、熱伝導が良いなどのメリットがあり、従来のコージェライトなどのセラミックス製ハニカムに代わる材料として排ガス浄化用触媒がコーティングされ、自動車用マフラーに組み込まれて使用されている。例えば、特開平５−３０１０４８号公報には、自動車排ガス触媒に用いられる金属ハニカムが記載されている。
【００２７】
触媒Ａと、イオン伝導性物質Ｄ５を混合し、この混合物を金属ハニカム６に塗布することで、実施の形態１の場合と同様に、触媒粒子１と触媒粒子２との間におけるイオンの伝達と電子の伝達の双方が可能になる。この場合でも、電子とイオンが届く位置にあれば、どの触媒粒子とも、電気化学的酸化還元反応を進行させることができる。すなわち、複数の還元触媒粒子と複数の酸化触媒粒子が、からまったイオン伝導性物質Ｄ５と低い電子伝導抵抗でつながっている金属ハニカム６とを介してネットワークのように連絡し、さまざまなルートを通って反応が進む。この様子は、電極基材に、触媒と電解質との混合物を塗布した状態と似ており、このような構造で用いられている燃料電池や各種のバッテリーの場合と同様に、触媒粒子１、２と金属ハニカム６との間の連絡はイオン伝導性物質Ｄ５（固体電解質）を介して充分に得られる。
【００２８】
なお、触媒粒子１、２の担体３にニッケルなどの電子伝導物質を用いたり、ニッケルなどの金属を上記混合物中に電子伝導物質として添加してもよく、電子伝導性がより高められる効果がある。
【００２９】
なお、上記実施の形態１および２では、イオン伝導物質として酸素イオン伝導物質の他、プロトン伝導物質あるいは炭酸イオン伝導物質を用いてもよく、いずれの場合も本実施の形態と同様に、一時的な加熱によってイオン伝導性が飛躍的に上昇し、イオウ被毒再生のための電気化学反応が加速される。
【００３０】
また、上記実施の形態では、電気ヒータによって排気ガスを加熱する方法について示したが、排ガス浄化触媒そのものを電気ヒータなどの手段や燃焼熱などによって加熱してもよい。
【００３１】
また、上記実施の形態では、担体として、セラミクス製のハニカムもしくは金属製のハニカムの場合を示したが、アルミナ粒子に触媒粒子を担持した後、ペレット状に成形したり、ハニカム以外の形状の担体や多孔質な担体に塗布して排ガス浄化触媒を形成してもよく、同様の効果が得られる。
【００３２】
また、上記実施の形態では、リーンバーンエンジンやＧＤＩエンジンの排ガスを対象にした場合を示したが、ディーゼルエンジンやガスエンジン、ガスタービンなどの排気ガスの浄化にも適用できることは明らかである。
【００３３】
【実施例】
以下、電気化学触媒をセラミクス製のハニカムおよび金属性のハニカムに担持して、上記実施の形態１および２の構成で排ガスを処理した場合の実施例と比較例をもって、本発明の効果を説明する。
【００３４】
下記実施例および比較例で用いた触媒Ａの調整を次のように行った。
まず、アルミナ粉末５００ｇに酢酸バリウム水溶液を含浸させ、１１０℃で３時間乾燥した後、５００℃で１時間焼成し、アルミナ１ｋｇあたりＢａの担持量が２モルのＢａ担持アルミナ粉末を得た。
【００３５】
次に、２０ｇ／リットルの重炭酸アンモニウム水溶液に１５分間浸漬し、濾過した後、１１０℃で３時間乾燥し、炭酸バリウムが担持されたアルミナ粉末を作製した。
【００３６】
この炭酸バリウムが担持されたアルミナ粉末にジニトロジアミン白金硝酸水溶液を含浸させ、１１０℃で３時間乾燥した後、さらに２５０℃で２時間乾燥して白金を担持し触媒Ａを調整した。白金の担持量は、炭酸バリウムが担持されたアルミナ粉末１ｋｇあたり、２０ｇであった。
【００３７】
実施例１．
本実施例は、セラミクス製のハニカムを用いた上記実施の形態１の具体例である。
【００３８】
まず、触媒Ａを１００ｇ、固体電解質としてイットリア安定化ジルコニア（ＺｒＯ_２−Ｙ_２Ｏ_３）の粉末２０ｇおよびニッケル微粉末２０ｇを混合し、混合粉末を作製した。
【００３９】
次に、精製水に、この混合粉末を加え、バインダとしてキャスタパルＤ（ビスタケミカル社製）を用いてスラリー化し、このスラリーをウオッシュコート法によってコージェライト製のセラミクスハニカムにコーティングし、２５０℃で乾燥した後、６００℃で２０分間焼成してコート層を形成し、排ガス浄化触媒を作製した。
【００４０】
比較例１．
触媒Ａを１００ｇを精製水に加え、固体電解質としてイットリア安定化ジルコニア（ＺｒＯ_２−Ｙ_２Ｏ_３）の粉末２０ｇを混合し、混合粉末を作製した。
【００４１】
次に、精製水に、この混合粉末を加え、バインダとしてキャスタパルＤ（ビスタケミカル社製）を用いてスラリー化し、このスラリーをウオッシュコート法によってコージェライト製のセラミクスハニカムにコーティングし、２５０℃で乾燥した後、６００℃で２０分間焼成してコート層を形成し、排ガス浄化触媒を作製した。なお、触媒Ａの塗布量が実施例と同程度になるように調整した。
【００４２】
［イオウ含有排ガスからの排ガス浄化試験］
上記実施例１および比較例１の排ガス浄化触媒を設置し、イオウ含有排ガス模擬ガスを用いてＮＯｘ除去試験を行った。また、比較例の触媒についても同様の試験を実施した。
イオウ含有排ガス模擬ガスとしては、二酸化イオウを３００ｐｐｍ、ＮＯを５００ｐｐｍ、ＨＣ２０００ｐｐｍ、ＣＯを０．６％、酸素を０．４％、水蒸気を１０％、二酸化炭素を１０％含む混合ガスを用いた。
【００４３】
上記実施例１と比較例１の排ガス浄化触媒をそれぞれ排ガス通気評価用の収納容器に入れ、排ガス温度を３００℃に保ち、１日７時間、延べ１０日間、トータル７０時間の連続排ガス浄化試験を実施した。ＮＯ_ｘ浄化率は、それぞれ初期の３分の１以下の能力にまで低下した。その後、電気ヒータによって排ガスを５００℃に１０分間昇温した後、同じイオウ含有排ガス模擬ガスを供給して、再びＮＯ_ｘ浄化率を測定した。その結果、比較例１の触媒の場合には、３分の２の能力にまでしか再生しなかったのに対して、実施例１の触媒の場合はほぼ９０％の能力にまで回復した。さらに、それぞれ分解して触媒に残存しているイオウの定量分析を行った所、実施例１の触媒のイオウ残存量が、比較例１の触媒に比べて圧倒的に少ないことが判明した。これらの結果により、本発明の実施の形態１の排ガス浄化触媒およびそのイオウ被毒再生方法の効果が実証された。
【００４４】
実施例２．
本実施例は、金属製のハニカムを用いた上記実施の形態２の具体例である。
【００４５】
まず、触媒Ａを１００ｇ、固体電解質としてイットリア安定化ジルコニア（ＺｒＯ_２−Ｙ_２Ｏ_３）の粉末２０ｇおよびニッケル微粉末２０ｇを混合し、混合粉末を作製した。
【００４６】
次に、精製水に、この混合粉末を加え、バインダーとしてキャスタパルＤ（ビスタケミカル社製）を用いてスラリー化し、このスラリーをウオッシュコート法によってＦｅ−Ａｌ−Ｃｒ合金製の金属ハニカムにコーティングし、２５０℃で乾燥した後、６００℃で２０分間焼成してコート層を形成し、排ガス浄化触媒を作製した。
【００４７】
比較例２．
まず、触媒Ａを１００ｇを精製水に加え、固体電解質としてイットリア安定化ジルコニア（ＺｒＯ_２−Ｙ_２Ｏ_３）の粉末２０ｇを混合し、混合粉末を作製した。
【００４８】
次に、精製水に、この混合粉末を加え、バインダーとしてキャスタパルＤ（ビスタケミカル社製）を用いてスラリー化し、このスラリーをウオッシュコート法によってＦｅ−Ａｌ−Ｃｒ合金製の金属ハニカムにコーティングし、２５０℃で乾燥した後、６００℃で２０分間焼成してコート層を形成し、比較例の排ガス浄化触媒とした。なお、触媒Ａの塗布量が実施例と同程度になるように調整した。
【００４９】
［排ガスからのＮＯｘ除去試験］
上記実施例２および比較例２の排ガス浄化触媒を、実施例１の触媒の場合と同様の試験を実施した。
【００５０】
実施例２および比較例２の排ガス浄化触媒をそれぞれ排ガス通気評価用の収納容器に入れ、排ガス温度を３００℃に保ち、１日７時間、延べ１２日間、トータル８４時間の連続排ガス浄化試験を実施した。ＮＯ_ｘ浄化率は、それぞれ初期の３分の１以下の能力にまで低下した。その後、電気ヒータによって排ガスを５００℃に１０分間昇温した後、同じイオウ含有排ガス模擬ガスを供給して、再びＮＯ_ｘ浄化率を測定した。
【００５１】
その結果、比較例２の排ガス浄化触媒の場合には、３分の２の能力にまでしか再生しなかったのに対して、実施例２の排ガス浄化触媒の場合はほぼ９０％の能力にまで回復した。
【００５２】
さらにそれぞれ分解して排ガス浄化触媒に残存しているイオウの定量分析を行った所、実施例２の排ガス浄化触媒のイオウ残存量は、比較例２の排ガス浄化触媒に比べて圧倒的に少ないことが判明した。これらの結果により、本発明の実施の形態２の排ガス浄化触媒およびそのイオウ被毒再生方法の効果が実証された。
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係る第１の排ガス浄化触媒のイオウ被毒の再生方法によれば、窒素酸化物、還元物質及びイオウ酸化物を含む排ガス中の上記窒素酸化物を還元し、上記還元物質を酸化して上記排ガスを浄化する排ガス浄化触媒におけるイオウ被毒の再生方法であり、金属触媒を担体Ａに担持した触媒Ａと、貴金属以外の電子伝導性物質と、４００℃以上の温度でイオン伝導性を発揮する物質とを含む混合物を担体Ｂに塗布してなる排ガス浄化触媒を用いて上記排ガスを浄化し、該排ガスの浄化に用いた排ガス浄化触媒を加熱手段によって一時的に５００℃以上の温度に上昇させ、上記電子伝導性物質を介して電子を移動させるとともに、上記イオン伝導性物質を介してイオンを移動させることにより、上記触媒Ａに吸着したイオウ化合物の還元反応と上記還元剤の酸化反応とを電気化学的に行うものであるので、還元剤の電気化学的酸化反応がイオウ被毒の少ない金属触媒で起こり、イオウ化合物の電気化学的還元反応がイオウ被毒の著しい金属触媒で起こるという役割分担が可能になり、従来、触媒表面がイオウ化合物に覆われて還元剤が触媒表面に到達できないようなイオウ被毒の著しい金属触媒も再生させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による排ガス浄化触媒のイオウ被毒再生の作用を示す模式図である。
【図２】実施の形態２による排ガス浄化触媒のイオウ被毒再生の作用を示す模式図である。
【図３】従来の排ガス浄化用触媒のイオウ被毒再生の作用を示す模式図である。
【符号の説明】
１イオウ被毒の少ない触媒粒子、２イオウ被毒の著しい触媒粒子、３担体、
４電子伝導物質、５イオン伝導物質、６金属ハニカム。

Claims

窒素酸化物、還元物質及びイオウ酸化物を含む排ガス中の上記窒素酸化物を還元し、上記還元物質を酸化して上記排ガスを浄化する排ガス浄化触媒におけるイオウ被毒の再生方法であり、金属触媒を担体Ａに担持した触媒Ａと、貴金属以外の電子伝導性物質と、４００℃以上の温度でイオン伝導性を発揮する物質とを含む混合物を担体Ｂに塗布してなる排ガス浄化触媒を用いて上記排ガスを浄化し、該排ガスの浄化に用いた排ガス浄化触媒を加熱手段によって一時的に５００℃以上の温度に上昇させ、上記電子伝導性物質を介して電子を移動させるとともに、上記イオン伝導性物質を介してイオンを移動させることにより、上記触媒Ａに吸着したイオウ化合物の還元反応と上記還元剤の酸化反応とを電気化学的に行うことを特徴とするイオウ被毒の再生方法。
上記担体Ｂは、電子伝導体からなることを特徴とする請求項１記載のイオウ被毒の再生方法。
上記貴金属以外の電子伝導性物質は、ニッケルであることを特徴とする請求項１または２記載のイオウ被毒の再生方法。