JP6906420B2 - Manufacturing method of inorganic composite oxide and exhaust gas treatment method using this - Google Patents

Manufacturing method of inorganic composite oxide and exhaust gas treatment method using this Download PDF

Info

Publication number
JP6906420B2
JP6906420B2 JP2017200154A JP2017200154A JP6906420B2 JP 6906420 B2 JP6906420 B2 JP 6906420B2 JP 2017200154 A JP2017200154 A JP 2017200154A JP 2017200154 A JP2017200154 A JP 2017200154A JP 6906420 B2 JP6906420 B2 JP 6906420B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
vanadium
composite oxide
inorganic composite
exhaust gas
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.)
Active
Application number
JP2017200154A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019072663A (en
Inventor
拓也 辻口
拓也 辻口
暢文 杉尾
暢文 杉尾
広樹 堤
広樹 堤
森田 敦
敦 森田
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.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai 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 Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP2017200154A priority Critical patent/JP6906420B2/en
Publication of JP2019072663A publication Critical patent/JP2019072663A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6906420B2 publication Critical patent/JP6906420B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

本発明は、チタン、ケイ素、タングステン、バナジウムおよびモリブデンからなる無機複合酸化物の製造方法と、該無機酸化物を触媒として用いて排ガス中の窒素酸化物や有機ハロゲン化合物を除去する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an inorganic composite oxide composed of titanium, silicon, tungsten, vanadium and molybdenum, and a method for removing nitrogen oxides and organic halogen compounds in exhaust gas using the inorganic oxide as a catalyst.

窒素酸化物(NOx)は人体にとって有害な物質である他、酸性雨や光化学スモッグの原因物質であり、その対策技術として、アンモニアまたは尿素などの還元剤を用いて排ガス中の窒素酸化物を触媒上で接触還元して窒素と水に分解する選択的触媒還元法(SCR法)が一般的に用いられている。また、ダイオキシン類に代表される有機ハロゲン化合物も人体に深刻な影響を及ぼす有害物質であるが、その処理においても触媒による分解除去が広く用いられている。特に都市ごみ焼却炉など廃棄物処理施設から排出される排ガスでは、窒素酸化物と有機ハロゲン化合物の両方を除去することが必要になる場合も多い。 Nitrogen oxides (NOx) are harmful substances to the human body and are causative substances of acid rain and photochemical smog. As a countermeasure, nitrogen oxides in exhaust gas are catalyzed by using a reducing agent such as ammonia or urea. The selective catalytic reduction method (SCR method), in which the above is catalytically reduced and decomposed into nitrogen and water, is generally used. In addition, organic halogen compounds typified by dioxins are also harmful substances that have a serious effect on the human body, and catalytic decomposition and removal are also widely used in their treatment. In particular, it is often necessary to remove both nitrogen oxides and organic halogen compounds in the exhaust gas emitted from waste treatment facilities such as municipal waste incinerators.

このような用途に用いられる排ガス処理触媒としては、例えば、チタン酸化物、バナジウム酸化物およびタングステン酸化物を含有する触媒(特許文献1、2)、またはチタン酸化物、バナジウム酸化物およびモリブデン酸化物を含有する触媒(特許文献3、4)について開示されている。 Examples of the exhaust gas treatment catalyst used for such applications include catalysts containing titanium oxide, vanadium oxide and tungsten oxide (Patent Documents 1 and 2), or titanium oxide, vanadium oxide and molybdenum oxide. (Patent Documents 3 and 4) are disclosed.

一方、近年では排ガス再加熱にかかるCO排出の低減などの観点から、排ガス処理温度の低温化が望まれており、例えば都市ごみ焼却炉排ガスの処理では200℃未満の低温度域においても優れた除去性能および耐久性を有する触媒が求められている。これに関しては、性能および耐久性をより向上させた触媒として、チタン系酸化物、バナジウム酸化物、および銅、コバルトなどの金属の硫酸塩を含有する触媒について提案されている(特許文献5)。 On the other hand, in recent years, it has been desired to lower the exhaust gas treatment temperature from the viewpoint of reducing CO 2 emissions associated with reheating the exhaust gas. For example, the treatment of exhaust gas from an urban waste incinerator is excellent even in a low temperature range of less than 200 ° C. There is a demand for a catalyst having excellent removal performance and durability. In this regard, as a catalyst having further improved performance and durability, a catalyst containing a titanium-based oxide, a vanadium oxide, and a sulfate of a metal such as copper or cobalt has been proposed (Patent Document 5).

特開平10−235191号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-235191 特開2014−061476号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-061476 特開2001−062292号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-062292 特開2001−276617号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-276617 特開2006−320803号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-320803

近年の排ガス処理の高効率化の要求に対応して、処理性能が一段と優れた触媒開発が望まれている。本発明は、このような事情のもとになされたものであり、従来に比べて、効率的に窒素酸化物や有機ハロゲン化合物を処理することができる無機複合酸化物の製造方法および該無機複合酸化物を用いた排ガスの処理方法を提供することを目的とするものである。 In response to the recent demand for higher efficiency of exhaust gas treatment, it is desired to develop a catalyst having further excellent treatment performance. The present invention has been made under such circumstances, and a method for producing an inorganic composite oxide capable of treating nitrogen oxides and organic halogen compounds more efficiently than in the past, and the inorganic composite. It is an object of the present invention to provide a method for treating exhaust gas using an oxide.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、以下に示す方法で製造される無機複合酸化物が有効であることを見出した。すなわち本発明の無機複合酸化物の製造方法は、チタンおよびケイ素と、タングステンおよび/またはバナジウムとを含む、複合酸化物または混合酸化物に、バナジウム化合物とモリブデン化合物とを担持する担持工程と、焼成工程と、を有する無機複合酸化物の製造方法であって、前記担持工程において、バナジウム化合物およびモリブデン化合物とブレンステッド塩基となる構造を有する窒素原子を含む化合物とを含み、前記窒素原子とモリブデン原子とのモル比(N/Mo)が4.5〜6.5である水性液を用いることを特徴とするものである。更に、該複合酸化物を触媒として用いる排ガス処理方法である。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has found that the inorganic composite oxide produced by the method shown below is effective. That is, the method for producing an inorganic composite oxide of the present invention includes a supporting step of supporting a vanadium compound and a molybdenum compound on a composite oxide or a mixed oxide containing titanium and silicon, tungsten and / or vanadium, and firing. A method for producing an inorganic composite oxide having a step, which comprises a vanadium compound, a molybdenum compound, and a compound containing a nitrogen atom having a structure as a blended base in the supporting step, and the nitrogen atom and the molybdenum atom. It is characterized in that an aqueous solution having a molar ratio (N / Mo) of 4.5 to 6.5 is used. Further, it is an exhaust gas treatment method using the composite oxide as a catalyst.

本発明を用いることにより、排ガス中の窒素酸化物や有機ハロゲン化合物などの有害物質を効率よく除去することができる。 By using the present invention, harmful substances such as nitrogen oxides and organic halogen compounds can be efficiently removed from the exhaust gas.

本発明は、チタンおよびケイ素と、タングステンおよび/またはバナジウムとを含む酸化物(以下、チタン系酸化物と称する)に、バナジウム化合物とモリブデン化合物とを担持する担持工程と、焼成工程と、を有する無機複合酸化物の製造方法であって、前記担持工程において、バナジウム化合物およびモリブデン化合物とブレンステッド塩基となる構造を有する窒素原子を含む化合物とを含み、前記窒素原子とモリブデン原子とのモル比(N/Mo)が4.5〜6.5である水性液を用いることを特徴とするものである。 The present invention includes a supporting step of supporting a vanadium compound and a molybdenum compound on an oxide containing titanium and silicon and tungsten and / or vanadium (hereinafter referred to as a titanium-based oxide), and a firing step. A method for producing an inorganic composite oxide, which comprises a vanadium compound, a molybdenum compound, and a compound containing a nitrogen atom having a structure as a blended base in the supporting step, and the molar ratio of the nitrogen atom to the molybdenum atom ( It is characterized by using an aqueous solution having an N / Mo) of 4.5 to 6.5.

前記チタン系酸化物とは、チタンおよびケイ素とを含み、さらにタングステンおよび/またはバナジウムを含む酸化物である。但し、全ての元素が複合酸化物を形成している形態だけでなく、一部の元素のみを含む酸化物と他の元素を含む酸化物との混合物となっている形態をも含むものである。 The titanium-based oxide is an oxide containing titanium and silicon, and further containing tungsten and / or vanadium. However, it includes not only a form in which all the elements form a composite oxide, but also a form in which an oxide containing only some elements and an oxide containing other elements are mixed.

以下、本発明の無機複合酸化物の製造方法について、順に記載する。 Hereinafter, the method for producing the inorganic composite oxide of the present invention will be described in order.

1.チタン系酸化物
1−1.原料
本発明のチタン系酸化物の調製に用いられる原料は以下の通りである。
1. 1. Titanium oxide 1-1. Raw Materials The raw materials used for the preparation of the titanium oxide of the present invention are as follows.

チタン原料としては、硫酸チタニル、四塩化チタン、メタチタン酸、テトライソプロピルチタネートなどを用いることが出来る。好ましくは、硫酸チタニル、メタチタン酸であり、より好ましくは、硫酸チタニルである。 As the titanium raw material, titanyl sulfate, titanium tetrachloride, metatitanic acid, tetraisopropyl titanate and the like can be used. Titanyl sulfate and metatitanic acid are preferable, and titanyl sulfate is more preferable.

ケイ素原料としては、シリカゾル、水ガラス、四塩化ケイ素、テトラエトキシシランなどを用いることが出来る。好ましくは、シリカゾル、テトラエトキシシランであり、より好ましくは、シリカゾルである。 As the silicon raw material, silica sol, water glass, silicon tetrachloride, tetraethoxysilane and the like can be used. A silica sol or tetraethoxysilane is preferable, and a silica sol is more preferable.

タングステン原料としては、パラタングステン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウム、タングステン酸などを用いることが出来る。好ましくは、パラタングステン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウムであり、より好ましくは、パラタングステン酸アンモニウムである。 As the tungsten raw material, ammonium paratungstate, ammonium metatungstate, tungstic acid and the like can be used. Ammonium paratungstate and ammonium metatungstate are preferred, and ammonium paratungstate is more preferred.

バナジウム原料としては、メタバナジン酸アンモニウム、五酸化バナジウム、三酸化バナジウムなどを用いることができる。好ましくは、メタバナジン酸アンモニウム、五酸化バナジウムであり、より好ましくは、メタバナジン酸アンモニウムである。 As the vanadium raw material, ammonium metavanadate, vanadium pentoxide, vanadium trioxide and the like can be used. Ammonium metavanadate and vanadium pentoxide are preferable, and ammonium metavanadate is more preferable.

1−2.調製方法
前記1−1に記載の原料を用いて行われる前記チタン系酸化物の調製方法としてはゾル−ゲル法、水熱合成、共沈法、沈着法、混練法、析出沈殿法、各原料を混合して焼成する方法など、公知の調製法から適宜選択すればよい。好ましくは、ゾル−ゲル法、共沈法、混練法、各原料を混合して焼成する方法であり、より好ましくは、共沈法である。
1-2. Preparation method Examples of the method for preparing the titanium-based oxide performed using the raw materials described in 1-1 include a sol-gel method, a hydrothermal synthesis, a coprecipitation method, a deposition method, a kneading method, a precipitation precipitation method, and each raw material. Can be appropriately selected from known preparation methods such as a method of mixing and firing. A sol-gel method, a coprecipitation method, a kneading method, a method of mixing and firing each raw material is preferable, and a coprecipitation method is more preferable.

具体的な方法としては、特開2016−64358や特開2014−61476等に記載されている実施例を参照して行えばよい。 As a specific method, examples described in JP-A-2016-64358, JP-A-2014-61476, and the like may be referred to.

2.担持工程で用いられる水性液
2−1.バナジウム化合物
水性液の調製に用いられるバナジウム化合物は、酸化物、水酸化物、無機塩、有機塩などが用いられ、たとえばメタバナジン酸アンモニウムが好適に用いられる。
2. Aqueous liquid used in the loading process 2-1. Vanadium compound As the vanadium compound used for preparing an aqueous solution, oxides, hydroxides, inorganic salts, organic salts and the like are used, and for example, ammonium metavanadate is preferably used.

本発明の無機複合酸化物を窒素酸化物を含む排ガス処理の触媒として用いる場合には、無機複合酸化物中のバナジウム酸化物の含有量が、窒素酸化物の除去性能に大きく影響する。 When the inorganic composite oxide of the present invention is used as a catalyst for treating exhaust gas containing nitrogen oxides, the content of vanadium oxide in the inorganic composite oxide has a great influence on the removal performance of nitrogen oxides.

従って、水性液の調製で用いられるバナジウム化合物の量は、無機複合酸化物の合計質量に対する五酸化バナジウム(V)換算で、1〜20質量%となる量が好ましく、より好ましくは3〜15質量%、さらに好ましくは5〜10質量%である。バナジウム酸化物の含有量が1質量%未満では充分な除去性能が得られず、20質量%を超えて多く含有すると金属種のシンタリングによって却って性能低下を引き起こす恐れがあるからである。尚、前記チタン系酸化物にバナジウムが含まれる場合には、その量を考慮して調整する。 Therefore, the amount of the vanadium compound used in the preparation of the aqueous solution is preferably 1 to 20% by mass in terms of vanadium pentoxide (V 2 O 5) with respect to the total mass of the inorganic composite oxide, and more preferably 3. It is ~ 15% by mass, more preferably 5-10% by mass. This is because if the content of vanadium oxide is less than 1% by mass, sufficient removal performance cannot be obtained, and if it is contained in a large amount exceeding 20% by mass, the performance may be deteriorated due to the sintering of metal species. If vanadium is contained in the titanium-based oxide, the amount thereof is taken into consideration when adjusting.

2−2.モリブデン化合物
水性液の調製に用いられるモリブデン化合物は、酸化物、水酸化物、無機塩、有機塩などが用いられ、たとえばモリブデン酸、パラモリブデン酸アンモニウム、酸化モリブデンが好適に用いられる。
2-2. Molybdenum compound As the molybdenum compound used for preparing the aqueous solution, oxides, hydroxides, inorganic salts, organic salts and the like are used, and for example, molybdic acid, ammonium paramolybdate and molybdate oxide are preferably used.

本発明の無機複合酸化物を排ガス処理の触媒として用いる場合には、無機複合酸化物中のモリブデン酸化物の含有量が除去性能および耐久性に大きく影響する。 When the inorganic composite oxide of the present invention is used as a catalyst for exhaust gas treatment, the content of the molybdenum oxide in the inorganic composite oxide has a great influence on the removal performance and durability.

従って、水性液の調製で用いられるモリブデン化合物の量は、無機複合酸化物の合計質量に対する三酸化モリブデン(MoO)換算で、2〜10質量%となる量が好ましく、より好ましくは3〜8質量%、さらに好ましくは4〜6質量%である。モリブデン酸化物の含有量が2質量%未満では充分な耐久性が得られず、10質量%を超えて多く含有すると除去性能が低下する場合があるからである。尚、前記チタン系酸化物にモリブデンが含まれる場合には、その量を考慮して調整する。 Therefore, the amount of the molybdenum compound used in the preparation of the aqueous solution is preferably 2 to 10% by mass, more preferably 3 to 8 in terms of molybdenum trioxide (MoO 3) with respect to the total mass of the inorganic composite oxide. It is by mass, more preferably 4 to 6% by mass. This is because if the content of the molybdenum oxide is less than 2% by mass, sufficient durability cannot be obtained, and if the content of the molybdenum oxide exceeds 10% by mass, the removal performance may deteriorate. If molybdenum is contained in the titanium-based oxide, the amount of molybdenum is taken into consideration when adjusting.

2−3.ブレンステッド塩基となる構造を有する窒素原子を含む化合物
本発明で用いられるブレンステッド塩基となる構造を有する窒素原子を含む化合物(以下、塩基性窒素化合物と称することがある)とは、アンモニアやモノエタノールアミンのようなプロトンが付加していない化合物だけでなく、アンモニウムイオンやモノエタノールアミンカチオン(HO−CH−CH−NH )などようにブレンステッド塩基となる構造を有する窒素原子(以下、塩基性窒素原子と称することがある)にプロトンが付加した形態(以下、プロトン付加窒素化合物と称することがある)をも含むものである。
2-3. Compound containing a nitrogen atom having a structure that becomes a blended base The compound containing a nitrogen atom having a structure that becomes a blended base used in the present invention (hereinafter, may be referred to as a basic nitrogen compound) is ammonia or mono. not only compounds which protons are not added, such as ethanolamine, ammonium ions and monoethanolamine cation (HO-CH 2 -CH 2 -NH 3 +) nitrogen atom having a structure comprising a Bronsted base so like ( It also includes a form in which a proton is added to a basic nitrogen atom (hereinafter, may be referred to as a basic nitrogen atom) (hereinafter, may be referred to as a proton-added nitrogen compound).

本発明における前記塩基性窒素原子のモル数とは、塩基性窒素化合物のモル数ではなく窒素原子のモル数である。例えば、エチレンジアミンのように二つの塩基性窒素原子を含む化合物の場合には、エチレンジアミンのモル数を2倍したものが塩基性窒素原子のモル数となる。また、水性液に用いられるバナジウム化合物やモリブデン化合物がアンモニウム塩であった場合には、それらに含まれるアンモニア(アンモニウムカチオン)も塩基性窒素原子のモル数に含まれる。尚、複数の塩基性窒素化合物が含まれている場合には、それぞれの塩基性窒素原子のモル数を合計して求める。 The number of moles of the basic nitrogen atom in the present invention is not the number of moles of the basic nitrogen compound but the number of moles of the nitrogen atom. For example, in the case of a compound containing two basic nitrogen atoms such as ethylenediamine, the number of moles of the basic nitrogen atom is double the number of moles of ethylenediamine. When the vanadium compound or molybdenum compound used in the aqueous solution is an ammonium salt, ammonia (ammonium cation) contained therein is also included in the number of moles of the basic nitrogen atom. When a plurality of basic nitrogen compounds are contained, the number of moles of each basic nitrogen atom is totaled.

塩基性窒素化合物は、好ましくは、アンモニアや硝酸アンモニウム、炭酸アンモニウムなどの窒素原子含有無機化合物、エタノールアミンやピリジン等の1〜3級の窒素原子を有する有機化合物と、これら塩基性窒素化合物の塩基性窒素原子にプロトンが付加したプロトン付加窒素化合物から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは、アンモニア、アンモニウムカチオン、モノエタノールアミン、モノエタノールアミンカチオン、エチルアミン、エチルアンモニウムカチオン、ピリジン、ピリジニウムカチオンから選ばれる少なくとも1種であり、さらに好ましくは、アンモニアとアンモニウムカチオンから選ばれる少なくとも1種と、モノエタノールアミンとモノエタノールアミンカチオンから選ばれる少なくとも1種とを併用する形態である。 The basic nitrogen compound is preferably a nitrogen atom-containing inorganic compound such as ammonia, ammonium nitrate or ammonium carbonate, an organic compound having 1st to 3rd grade nitrogen atoms such as ethanolamine or pyridine, and the basicity of these basic nitrogen compounds. It is at least one selected from proton-added nitrogen compounds in which a proton is added to a nitrogen atom, and more preferably selected from ammonia, ammonium cation, monoethanolamine, monoethanolamine cation, ethylamine, ethylammonium cation, pyridine, and pyridinium cation. It is a form in which at least one selected from ammonia and ammonium cation and at least one selected from monoethanolamine and monoethanolamine cation are used in combination.

2−4.窒素原子とモリブデン原子とのモル比(N/Mo)
本発明における窒素原子とモリブデン原子とのモル比(以下、N/Mo比と称することがある)は、4.5〜6.5の範囲であり、好ましくは5.0〜6.5、より好ましくは5.5〜6.5の範囲である。水性液中の塩基とモリブデンのモル比が4.5未満または6.5を超えると排ガス処理触媒の性能が不十分となる恐れがある。
2-4. Molar ratio of nitrogen atom to molybdenum atom (N / Mo)
The molar ratio of nitrogen atom to molybdenum atom (hereinafter, may be referred to as N / Mo ratio) in the present invention is in the range of 4.5 to 6.5, preferably 5.0 to 6.5. It is preferably in the range of 5.5 to 6.5. If the molar ratio of base to molybdenum in the aqueous liquid is less than 4.5 or more than 6.5, the performance of the exhaust gas treatment catalyst may be insufficient.

2−5.水性液
本発明で用いられる水性液とは、前記バナジウム化合物と前記モリブデン化合物と前記塩基性窒素化合物とを水とを含む溶液またはスラリーである。好ましくは、更にシュウ酸またはシュウ酸イオンを含み、より好ましくは、前記バナジウム化合物と前記モリブデン化合物と前記塩基性窒素化合物と水とシュウ酸またはシュウ酸イオンのみを含む溶液またはスラリーであり、さらに好ましくは、前記バナジウム化合物と前記モリブデン化合物と前記塩基性窒素化合物と水とシュウ酸またはシュウ酸イオンのみを含む溶液である。
2-5. Aqueous solution The aqueous solution used in the present invention is a solution or slurry containing the vanadium compound, the molybdenum compound, and the basic nitrogen compound in water. A solution or slurry containing only oxalic acid or oxalate ion, more preferably the vanadium compound, the molybdenum compound, the basic nitrogen compound, water, oxalic acid or oxalate ion is more preferable. Is a solution containing only the vanadium compound, the molybdenum compound, the basic nitrogen compound, water, oxalic acid or oxalate ion.

前記水性液に含まれるシュウ酸は、シュウ酸および/またはシュウ酸イオンだけでなく、シュウ酸アンモニウムやシュウ酸バナジルのようなシュウ酸化合物であってもよい。その合計量は、水性液中のバナジウム原子1モルに対して、好ましくは0.9〜10モルであり、より好ましくは1〜7モルであり、さらに好ましくは1.5〜5モルである。 The oxalic acid contained in the aqueous solution may be not only oxalic acid and / or oxalate ion, but also an oxalic acid compound such as ammonium oxalate or vanadyl oxalate. The total amount is preferably 0.9 to 10 mol, more preferably 1 to 7 mol, still more preferably 1.5 to 5 mol, based on 1 mol of vanadium atom in the aqueous liquid.

前記水性液に含まれる水の量は、好ましくはバナジウム化合物の質量に対して1〜10であり、より好ましくは1.5〜5である。1以下の場合には担持する際に局所的に水性液が存在するためバナジウム酸化物やモリブデン酸化物を均一に担持することができず、10以上の場合には担体に含浸した際にスラリーとなり、後工程で無機複合酸化物を成形する際にハンドリングが難しくなるので好ましくない。 The amount of water contained in the aqueous solution is preferably 1 to 10 with respect to the mass of the vanadium compound, and more preferably 1.5 to 5. If it is 1 or less, the vanadium oxide or molybdenum oxide cannot be uniformly supported because an aqueous liquid is locally present at the time of supporting, and if it is 10 or more, it becomes a slurry when the carrier is impregnated. This is not preferable because it becomes difficult to handle when forming the inorganic composite oxide in the subsequent step.

尚、担持工程で用いる際に適宜調整されるのであれば、水性液の調製時点では上記範囲外の水の量を含んでいても構わない。 The amount of water outside the above range may be contained at the time of preparing the aqueous solution as long as it is appropriately adjusted when used in the supporting step.

前記水性液の温度は、好ましくは0℃〜90℃であり、より好ましくは10℃〜70℃であり、さらに好ましくは20℃〜60℃である。0℃以下では均一な溶液が得られにくく、90℃以上では水や塩基性窒素化合物が揮発して水性液の組成が安定しないため好ましくない。 The temperature of the aqueous liquid is preferably 0 ° C. to 90 ° C., more preferably 10 ° C. to 70 ° C., and even more preferably 20 ° C. to 60 ° C. At 0 ° C. or lower, it is difficult to obtain a uniform solution, and at 90 ° C. or higher, water and basic nitrogen compounds volatilize and the composition of the aqueous solution is not stable, which is not preferable.

3.無機複合酸化物の製造方法
3−1.担持工程
担持工程で用いるバナジウム化合物およびモリブデン化合物を含む水性液の調製方法としては、以下の(a)〜(c)のいずれかであるのが好ましい。尚、下記方法における追加塩基性窒素化合物とは、メタバナジン酸アンモニウムやモリブデン酸アンモニウムのように他の原料化合物に由来する塩基性窒素化合物は含まれず、得られる水性液のN/Mo比を調整するために添加される塩基性窒素化合物である。
3. 3. Method for producing inorganic composite oxide 3-1. Supporting Step As a method for preparing an aqueous liquid containing a vanadium compound and a molybdenum compound used in the supporting step, any of the following (a) to (c) is preferable. The additional basic nitrogen compound in the following method does not include a basic nitrogen compound derived from another raw material compound such as ammonium metavanadate and ammonium molybdate, and adjusts the N / Mo ratio of the obtained aqueous solution. It is a basic nitrogen compound added for the purpose.

(a)シュウ酸を含む液に、バナジウム化合物を含む液と、追加塩基性窒素化合物とモリブデン化合物とを含む液とを混合する方法
具体的には、シュウ酸と水との溶液またはスラリーに、バナジウム化合物と水との溶液またはスラリー、モリブデン化合物と追加塩基性窒素化合物と水との溶液またはスラリーの順で添加する方法である。
(b)シュウ酸と追加塩基性窒素化合物に、バナジウム化合物と、追加塩基性窒素化合物とモリブデン化合物とを含む液とを混合する方法
具体的には、シュウ酸と追加塩基性窒素化合物と水との溶液またはスラリーに、バナジウム化合物またはバナジウム化合物を含む液、モリブデン化合物と追加塩基性窒素化合物と水との溶液またはスラリーの順で添加する方法である。
(c)シュウ酸と追加塩基性窒素化合物に、バナジウム化合物とモリブデン化合物とを含む液を混合させる方法
具体的には、シュウ酸と追加塩基性窒素化合物と水との溶液またはスラリーに、バナジウム化合物とモリブデン化合物またはそれらを含む液とを添加する方法である。
(A) Method of mixing a solution containing a vanadium compound and a solution containing an additional basic nitrogen compound and a molybdenum compound in a solution containing oxalic acid Specifically, in a solution or slurry of oxalic acid and water. This is a method of adding a solution or slurry of a vanadium compound and water, and a solution or slurry of a molybdenum compound and an additional basic nitrogen compound and water in this order.
(B) Method of mixing a solution containing a vanadium compound, an additional basic nitrogen compound and a molybdenum compound in oxalic acid and an additional basic nitrogen compound Specifically, oxalic acid, an additional basic nitrogen compound and water This is a method of adding a vanadium compound or a solution containing a vanadium compound, a solution of a molybdenum compound, an additional basic nitrogen compound, and water, or a slurry in this order to the solution or slurry of the above.
(C) Method of mixing a liquid containing a vanadium compound and a molybdenum compound with oxalic acid and an additional basic nitrogen compound Specifically, a vanadium compound is added to a solution or slurry of oxalic acid, an additional basic nitrogen compound and water. It is a method of adding a molybdenum compound or a liquid containing them.

前記(a)〜(c)の水性液の調製方法において、均質な溶液またはスラリーがより短時間で調製できる点で(b)が好ましい。 In the method for preparing the aqueous liquids (a) to (c), (b) is preferable in that a homogeneous solution or slurry can be prepared in a shorter time.

本工程における担持方法は、前記水性液の調製方法により得られた水性液と前記複合酸化物とを十分に混合することができる範囲において公知の方法から適宜選択することが出来る。得られる無機複合酸化物の細孔容積を制御する場合には、前記水性液と前記複合酸化物とニーダー等で混合する混練法が好ましい。 The supporting method in this step can be appropriately selected from known methods as long as the aqueous liquid obtained by the method for preparing the aqueous liquid and the composite oxide can be sufficiently mixed. When controlling the pore volume of the obtained inorganic composite oxide, a kneading method in which the aqueous liquid and the composite oxide are mixed with a kneader or the like is preferable.

3−2.焼成工程
担持工程後に、所定の温度および時間で加熱することで、無機複合酸化物が得られる。
3-2. Firing step After the supporting step, the inorganic composite oxide is obtained by heating at a predetermined temperature and time.

本工程における最高温度を焼成温度と言い、その温度は、好ましくは300℃〜600℃であり、より好ましくは350℃〜550℃であり、さらに好ましくは400℃〜500℃である。300℃以下では無機複合酸化物の形成が不十分となる恐れがあり、600℃以上ではバナジウムやモリブデン等が揮発する恐れがあるので好ましくない。 The maximum temperature in this step is referred to as a firing temperature, which is preferably 300 ° C. to 600 ° C., more preferably 350 ° C. to 550 ° C., and even more preferably 400 ° C. to 500 ° C. At 300 ° C. or lower, the formation of the inorganic composite oxide may be insufficient, and at 600 ° C. or higher, vanadium, molybdenum, etc. may volatilize, which is not preferable.

前記所定の温度範囲で加熱されている時間を焼成時間と言う。従って、前記焼成温度で保持されている時間とは必ずしも一致しない。前記焼成温度が低ければ焼成時間を長くすることで調整することが可能である。但し、一般的には、好ましくは3時間〜7時間であり、より好ましくは4時間〜6時間である。 The time during which the heating is performed in the predetermined temperature range is referred to as the firing time. Therefore, it does not always match the time held at the firing temperature. If the firing temperature is low, it can be adjusted by lengthening the firing time. However, in general, it is preferably 3 hours to 7 hours, and more preferably 4 hours to 6 hours.

本工程における雰囲気ガスには酸化性ガス成分を含んでいるのが好ましい。酸化性ガス成分としては酸素が好ましく、典型的な雰囲気ガスは空気である。尚、塩基性窒素化合物が有機化合物である場合には、焼成工程の前半は無酸素または低酸素雰囲気で行い、後半では空気等の高酸素雰囲気で行うなどしてもよい。 The atmosphere gas in this step preferably contains an oxidizing gas component. Oxygen is preferable as the oxidizing gas component, and air is a typical atmospheric gas. When the basic nitrogen compound is an organic compound, the first half of the firing step may be carried out in an oxygen-free or low-oxygen atmosphere, and the latter half may be carried out in a high-oxygen atmosphere such as air.

均一に焼成するという観点から、前記雰囲気ガスは流動しているのが好ましい。流動の程度は、得られる無機複合酸化物の量及び配置、焼成装置の内容積等から適宜設定すればよい。一つの目安として、焼成装置内の温度差があげられ、30℃以内となるように調整すればよく、好ましくは20℃以内、より好ましくは15℃以内に調整する。 From the viewpoint of uniform firing, it is preferable that the atmospheric gas is flowing. The degree of flow may be appropriately set from the amount and arrangement of the obtained inorganic composite oxide, the internal volume of the firing apparatus, and the like. As a guide, the temperature difference in the firing apparatus can be raised, and the temperature may be adjusted to be within 30 ° C., preferably within 20 ° C., more preferably within 15 ° C.

また、焼成中に消費された酸化性ガスを補うことや、前記水性液で用いた化合物の分解や蒸発により発生するガスを排出するために、焼成装置内への吸気と装置外への排気を継続的に行ってもよい。 In addition, in order to supplement the oxidizing gas consumed during firing and to discharge the gas generated by the decomposition and evaporation of the compound used in the aqueous liquid, the intake air into the firing device and the exhaust gas to the outside of the device are exhausted. It may be done continuously.

3−3.その他の工程
本発明の無機複合酸化物の製造方法は、担持工程と焼成工程以外に、成型工程や乾燥工程等を有していてもよい。成型工程や乾燥工程を行う場合には、以下の(1)〜(3)のような実施形態が好ましい。尚、乾燥工程と焼成工程との主な差異はその温度であり、区別せずに続けて行うこともできる。
3-3. Other Steps The method for producing an inorganic composite oxide of the present invention may include a molding step, a drying step, and the like in addition to the supporting step and the firing step. When the molding step and the drying step are performed, the following embodiments (1) to (3) are preferable. The main difference between the drying step and the firing step is the temperature, and it is possible to continue without distinguishing between them.

(1)担持工程後に、成形工程、乾燥工程、焼成工程の順で行う形態
担持工程後に、所定形状に成形し乾燥、焼成する方法である。
(1) Form in which a molding step, a drying step, and a firing step are performed in this order after the supporting step This is a method of molding into a predetermined shape, drying, and firing after the supporting step.

(2)担持工程後に、乾燥工程、焼成工程、スラリー化工程、成形工程、乾燥工程、焼成工程の順で行う形態
担持工程後に、乾燥、焼成し、さらに水性液を加えてスラリーとしたのちに所定形状に成形し、再度、乾燥、焼成する方法である。
(2) Form in which a drying step, a firing step, a slurrying step, a molding step, a drying step, and a firing step are performed in this order after the supporting step. This is a method of molding into a predetermined shape, drying and firing again.

(3)担持工程後に、乾燥工程、焼成工程、スラリー化工程、担体被覆工程、乾燥工程、焼成工程の順で行う形態
担持工程後に、乾燥、焼成し、さらに水性液を加えてスラリーとしたのちに所定の担体にスラリーを添加し、再度、乾燥、焼成する方法である。
(3) Form in which the drying step, the firing step, the slurrying step, the carrier coating step, the drying step, and the firing step are performed in this order after the supporting step. This is a method in which a slurry is added to a predetermined carrier, and the mixture is dried and fired again.

成形工程では、押し出し成形、打錠成形、転動造粒など公知の方法で行うことが出来る。また、成形された形状は、その目的に応じて、サドル状、ペレット、球体、ハニカム状等の形状から選択することが出来る。 In the molding step, known methods such as extrusion molding, tableting molding, and rolling granulation can be performed. Further, the molded shape can be selected from a saddle shape, a pellet shape, a sphere shape, a honeycomb shape, and the like according to the purpose.

また、担体被覆工程に用いる担体の形状も、サドル状、ペレット、球体、ハニカム状等からその目的に応じて適宜選択すればよい。 Further, the shape of the carrier used in the carrier coating step may be appropriately selected from saddle shape, pellet shape, sphere shape, honeycomb shape and the like according to the purpose.

排ガス処理用触媒として用いる場合には、ハニカム状であると装置の圧力損失が少なくなるので好ましい。 When used as a catalyst for exhaust gas treatment, a honeycomb shape is preferable because the pressure loss of the apparatus is reduced.

4.排ガス処理方法
本発明の製造方法で得られた無機複合酸化物は、排ガス処理触媒として好適に用いられる。特に、窒素酸化物(以下、NOxと称することがある)および/または有機ハロゲン化合物を含む排ガス処理に好適である。
4. Exhaust gas treatment method The inorganic composite oxide obtained by the production method of the present invention is suitably used as an exhaust gas treatment catalyst. In particular, it is suitable for exhaust gas treatment containing nitrogen oxides (hereinafter, may be referred to as NOx) and / or organic halogen compounds.

4−1.触媒物性
本発明の無機複合酸化物の比表面積は50〜200m/gの範囲にあるのがよく、より好ましくは60〜150m/g、さらに好ましくは70〜120m/gの範囲にあるのがよい。無機複合酸化物の比表面積が低すぎると充分な触媒性能が得られない他、担持した金属種のシンタリングが起こりやすくなり、高すぎても触媒性能はそれほど向上しないが、被毒物質の蓄積量が多くなって性能低下が大きくなる場合があるからである。
4-1. The specific surface area of the inorganic mixed oxide of the catalyst properties present invention may in the range of 50 to 200 m 2 / g, more preferably 60~150m 2 / g, more preferably in the range of 70~120m 2 / g Is good. If the specific surface area of the inorganic composite oxide is too low, sufficient catalytic performance cannot be obtained, and sintering of the supported metal species is likely to occur. If the specific surface area is too high, the catalytic performance does not improve so much, but the accumulation of toxic substances This is because the amount may increase and the performance degradation may increase.

また、本発明の無機複合酸化物の細孔容積は、全細孔容積が0.20〜0.70mL/gの範囲にあるのがよく、より好ましくは0.25〜0.60mL/g、さらに好ましくは0.30〜0.50mL/gの範囲にあるのがよい。無機複合酸化物の細孔容積が小さすぎると十分な触媒性能が得られず、大きすぎても触媒性能はそれほど向上しないが、機械的強度が低下してハンドリングに支障をきたすことなどの弊害が生じる恐れがあるので好ましくない。 The pore volume of the inorganic composite oxide of the present invention is preferably such that the total pore volume is in the range of 0.25 to 0.70 mL / g, more preferably 0.25 to 0.60 mL / g. More preferably, it is in the range of 0.30 to 0.50 mL / g. If the pore volume of the inorganic composite oxide is too small, sufficient catalytic performance cannot be obtained, and if it is too large, the catalytic performance does not improve so much, but there are adverse effects such as a decrease in mechanical strength and hindrance to handling. It is not preferable because it may occur.

4−2.排ガス処理温度
本発明の排ガスの処理温度は、150〜400℃、好ましくは150〜300℃、より好ましくは160〜250℃、更に好ましくは160〜190℃の範囲にあるのがよい。排ガスの処理温度が150℃未満ではNOxや有機ハロゲン化合物の十分な除去効率が得られず、400℃を超えるとモリブデンの飛散による触媒性能の低下や後流機器への悪影響を引き起こす場合があるからである。
4-2. Exhaust gas treatment temperature The treatment temperature of the exhaust gas of the present invention is preferably in the range of 150 to 400 ° C., preferably 150 to 300 ° C., more preferably 160 to 250 ° C., and even more preferably 160 to 190 ° C. If the treatment temperature of the exhaust gas is less than 150 ° C, sufficient removal efficiency of NOx and organic halogen compounds cannot be obtained, and if it exceeds 400 ° C, the catalytic performance may be deteriorated due to the scattering of molybdenum and adverse effects on the wake equipment may be caused. Is.

4−3.排ガス組成
本発明にかかる触媒が処理対象とする排ガスに窒素酸化物および/または有機ハロゲン化合物を含む場合には、排ガス中のNOx濃度は5〜1000ppm(容量基準)であるのが好ましく、より好ましくは10〜500ppm、更に好ましくは20〜300ppmの範囲にあるのがよい。排ガス中のNOx濃度が5ppm未満では充分のNOx除去性能が発揮されず、一方、1000ppmを超えると排ガス中に含まれている硫黄酸化物が硫酸アンモニウム等の化合物を形成して触媒表面や装置配管内部等に蓄積するため好ましくないからである。
4-3. Exhaust gas composition When the exhaust gas to be treated by the catalyst according to the present invention contains nitrogen oxides and / or organic halogen compounds, the NOx concentration in the exhaust gas is preferably 5 to 1000 ppm (capacity standard), more preferably. Is preferably in the range of 10 to 500 ppm, more preferably 20 to 300 ppm. Sufficient NOx removal performance is not exhibited when the NOx concentration in the exhaust gas is less than 5 ppm, while when it exceeds 1000 ppm, sulfur oxides contained in the exhaust gas form compounds such as ammonium sulfate on the catalyst surface and inside the equipment piping. This is because it is not preferable because it accumulates in such as.

排ガス中の有機ハロゲン化合物の濃度は0.1ppt〜3000ppm(容量基準)であるのが好ましく、より好ましくは0.5ppt〜1000ppm、更に好ましくは1ppt〜500ppmの範囲にあるのがよい。排ガス中の有機ハロゲン化合物の濃度が0.1ppt未満では充分な分解性能が発揮されず、一方、3000ppmを超えると反応による発熱が大きくなり、触媒が熱的ダメージを受ける場合があるためである。 The concentration of the organic halogen compound in the exhaust gas is preferably 0.1 ppt to 3000 ppm (volume basis), more preferably 0.5 ppt to 1000 ppm, and further preferably 1 ppt to 500 ppm. This is because if the concentration of the organic halogen compound in the exhaust gas is less than 0.1 ppt, sufficient decomposition performance is not exhibited, while if it exceeds 3000 ppm, heat generation due to the reaction becomes large and the catalyst may be thermally damaged.

排ガス中に含まれるその他の成分として酸素、水、硫黄酸化物(以下、SOxと称することがある)などがある。例えば、排ガス中に酸素が存在する条件下で好適に用いられるが、この場合の酸素濃度は、0.1〜50容量%の範囲にあるのが好ましく、より好ましくは0.3〜20容量%、更に好ましくは0.5〜16容量%の範囲にあるのがよい。酸素濃度が0.1容量%未満では除去効率が低下し、50容量%を超えると副反応であるSO酸化が促進されるため、好ましくない。また、排ガス中に水分を含む場合には、その濃度は50容量%以下であるのが好ましく、より好ましくは40容量%以下、更に好ましくは30容量%以下であるのがよい。排ガス中の水分濃度が50容量%を超えると除去効率が低下する他、場合によっては性能低下が大きくなるからである。 Other components contained in the exhaust gas include oxygen, water, and sulfur oxides (hereinafter, may be referred to as SOx). For example, it is preferably used under the condition that oxygen is present in the exhaust gas, and the oxygen concentration in this case is preferably in the range of 0.1 to 50% by volume, more preferably 0.3 to 20% by volume. More preferably, it is in the range of 0.5 to 16% by volume. If the oxygen concentration is less than 0.1% by volume, the removal efficiency is lowered, and if it exceeds 50% by volume, SO 2 oxidation, which is a side reaction, is promoted, which is not preferable. When the exhaust gas contains water, its concentration is preferably 50% by volume or less, more preferably 40% by volume or less, and further preferably 30% by volume or less. This is because if the water concentration in the exhaust gas exceeds 50% by volume, the removal efficiency is lowered and, in some cases, the performance is significantly lowered.

排ガス中にSOxを含有している場合であっても本発明にかかる触媒は好適に用いられるが、SOx濃度としては0.1〜2000ppm(容量基準)、好ましくは0.2〜500ppm、より好ましくは0.5〜100ppm、更に好ましくは1〜50ppmの範囲にあるのがよい。SOx濃度が0.1ppm以上である排ガスの処理において本発明の効果が発揮される。一方、排ガス中にSOx濃度が2000ppmを超えるとSOxによる性能低下が大きくなるため、好ましくない。 The catalyst according to the present invention is preferably used even when SOx is contained in the exhaust gas, but the SOx concentration is 0.1 to 2000 ppm (volume basis), preferably 0.2 to 500 ppm, more preferably. Is preferably in the range of 0.5 to 100 ppm, more preferably 1 to 50 ppm. The effect of the present invention is exhibited in the treatment of exhaust gas having an SOx concentration of 0.1 ppm or more. On the other hand, if the SOx concentration in the exhaust gas exceeds 2000 ppm, the performance deterioration due to SOx becomes large, which is not preferable.

排ガスを処理する場合には排ガス中にアンモニアまたは尿素(アンモニア等とも称する)を添加することができる。特に排ガス中に窒素酸化物が含まれている場合には効果的である。アンモニア等の添加量は、窒素酸化物(NOx換算)1モルに対して、アンモニア換算(尿素の場合は1/2モル)で0.2〜20モル、好ましくは0.5〜1.0モルである。 When treating the exhaust gas, ammonia or urea (also referred to as ammonia or the like) can be added to the exhaust gas. This is especially effective when the exhaust gas contains nitrogen oxides. The amount of ammonia or the like added is 0.2 to 20 mol, preferably 0.5 to 1.0 mol, in terms of ammonia (1/2 mol in the case of urea) with respect to 1 mol of nitrogen oxide (NOx equivalent). Is.

有機ハロゲン化合物が排ガス中に含まれる場合はアンモニア等を加えなくてもよいが、アンモニア等を加えても本発明にかかる触媒の効果は損なわれるものではない。 When an organic halogen compound is contained in the exhaust gas, it is not necessary to add ammonia or the like, but the addition of ammonia or the like does not impair the effect of the catalyst according to the present invention.

4−4.排ガス量
また、本発明の排ガス処理に際しての空間速度は、100〜50,000h−1(STP)、好ましくは200〜10,000h−1(STP)、より好ましくは500〜5,000h−1(STP)の範囲にあるのがよい。空間速度が50,000h−1(STP)を超えるとNOxや有機ハロゲン化合物の十分な除去効率が得られず、100h−1(STP)未満では除去効率は大きく変わらないが排ガス処理装置の圧力損失が高くなり、また装置自体も大きくなって非効率だからである。更に本発明の排ガス処理に際しての触媒層を通過するガスの線速度は、0.1〜10m/s(STP)、好ましくは0.5〜7m/s(STP)、より好ましくは0.7〜4m/s(STP)の範囲にあるのがよい。線速度が0.1m/s(NTP)未満では充分な除去効率が得られず、10m/s(STP)を超えると除去効率は大きくはらないが、排ガス処理装置の圧力損失が高くなるからである。
4-4. Exhaust gas amount also space velocity during the exhaust gas treatment of the present invention, 100~50,000h -1 (STP), preferably 200~10,000h -1 (STP), more preferably 500~5,000h -1 ( It should be in the range of STP). Pressure loss of sufficient removal efficiency can not be obtained, it is less than 100h -1 (STP) but removal efficiency does not change greatly the exhaust gas treatment apparatus of the space velocity exceeds 50,000h -1 (STP) NOx and organic halogen compounds This is because the device itself becomes large and inefficient. Further, the linear velocity of the gas passing through the catalyst layer in the exhaust gas treatment of the present invention is 0.1 to 10 m / s (STP), preferably 0.5 to 7 m / s (STP), more preferably 0.7 to 0.7 to It should be in the range of 4 m / s (STP). If the linear velocity is less than 0.1 m / s (NTP), sufficient removal efficiency cannot be obtained, and if it exceeds 10 m / s (STP), the removal efficiency does not increase, but the pressure loss of the exhaust gas treatment device increases. be.

(実施例1)
<チタン系酸化物の調製>
90Lの水にパラタングステン酸アンモニウム14.4kgとモノエタノールアミン6.2kgを、65℃に加温して混合し、均一溶液を得た。シリカゾル(スノーテックス−30(製品名)、日産化学社製、SiO換算30質量%含有)105kgと、工業用アンモニア水(20質量%NH含有)801kgと、水2950Lと、タングステン含有溶液との混合溶液に、硫酸チタニル(テイカ社製、TiOとして70g/L、HSOとして280g/L含有)8500Lを、撹拌しながら徐々に滴下し、沈殿を生成させた後、適量のアンモニア水を加えてpHを7に調整した。
(Example 1)
<Preparation of titanium oxide>
In 90 L of water, 14.4 kg of ammonium paratungstate and 6.2 kg of monoethanolamine were heated to 65 ° C. and mixed to obtain a uniform solution. Silica sol (Snowtex -30 (product name), manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., SiO 2 in terms of 30 wt% containing) and 105 kg, and industrial aqueous ammonia (20 wt% NH 3 containing) 801Kg, water 2950L, and tungsten-containing solution 8500 L of titanyl sulfate (manufactured by Teika Co., Ltd., containing 70 g / L as TiO 2 and 280 g / L as H 2 SO 4 ) was gradually added dropwise to the mixed solution of Ammonia to form a precipitate, and then an appropriate amount of ammonia. Water was added to adjust the pH to 7.

得られた共沈スラリーを約40時間静置し、水で充分洗浄した後、濾過し、100℃で1時間乾燥させた。さらに空気雰囲気下で、500℃で5時間焼成し、更にハンマーミルを用いて粉砕し、分級機で分級してチタン系酸化物(以下、Ti−Si−W複合酸化物粉体と称することがある)を得た。このようにして調製したTi−Si−W三元系酸化物粉体の組成は、TiO:SiO:WO=93:5:2(質量比)であった。 The obtained coprecipitated slurry was allowed to stand for about 40 hours, washed thoroughly with water, filtered, and dried at 100 ° C. for 1 hour. Further, it may be calcined at 500 ° C. for 5 hours in an air atmosphere, further crushed using a hammer mill, classified by a classifier, and referred to as a titanium oxide (hereinafter referred to as Ti—Si—W composite oxide powder). There is) got. The composition of the Ti—Si—W ternary oxide powder thus prepared was TiO 2 : SiO 2 : WO 3 = 93: 5: 2 (mass ratio).

<水性液の調製>
90mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.3gとモノエタノールアミン38.5gを混合・溶解したバナジウム含有溶液と、30mLの水にモノエタノールアミンを36.8gとモリブデン酸(HMoO・HO)52.5gを混合・溶解したモリブデン含有溶液とを混合し、均一溶液を調製した。
<Preparation of aqueous liquid>
A vanadium-containing solution in which 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.3 g of oxalate and 38.5 g of monoethanolamine were mixed and dissolved in 90 mL of water, and 36.8 g of monoethanolamine and molybdic acid (H 2) in 30 mL of water. A uniform solution was prepared by mixing with a molybdenum-containing solution prepared by mixing and dissolving 52.5 g of MoO 4 · H 2 O).

<担持−成形>
Ti−Si−W複合酸化物粉体(質量比がTiO:SiO:WO=93:5:2)800gをニーダーに投入後、有機バインダーなどの成形助剤とともに上記の均一溶液を加え、よく撹拌した。さらに適量の水を加えつつブレンダ―でよく混合した後、連続ニーダーで充分混練りし、外形25mm角、長さ700mm、目開き2.90mm、肉厚0.4mmのハニカム状に押し出し成形した。
<Support-molding>
After 800 g of Ti—Si—W composite oxide powder (mass ratio : TiO 2 : SiO 2 : WO 3 = 93: 5: 2) is put into a kneader, the above uniform solution is added together with a molding aid such as an organic binder. , Stirred well. After mixing well with a blender while adding an appropriate amount of water, the mixture was sufficiently kneaded with a continuous kneader and extruded into a honeycomb shape having an outer diameter of 25 mm square, a length of 700 mm, an opening of 2.90 mm and a wall thickness of 0.4 mm.

<乾燥−焼成>
得られた成形物を60℃で1.5時間乾燥後、420℃で5時間焼成して触媒Aを得た。
<Drying-baking>
The obtained molded product was dried at 60 ° C. for 1.5 hours and then calcined at 420 ° C. for 5 hours to obtain a catalyst A.

この触媒Aの組成はTiO:SiO:WO:MoO:V=76.3:4.1:1.6:5.0:7.0(質量比)であり、BET表面積は84.5m/g、全細孔容積は0.44mL/gであった。 The composition of this catalyst A is TiO 2 : SiO 2 : WO 3 : MoO 3 : V 2 O 5 = 76.3: 4.1: 1.6: 5.0: 7.0 (mass ratio), and BET. The surface area was 84.5 m 2 / g and the total pore volume was 0.44 mL / g.

(実施例2)
実施例1において、90mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.3gとモノエタノールアミン38.5gを混合・溶解したバナジウム含有溶液と、30mLの水にモノエタノールアミンを36.8gとモリブデン酸52.5gを混合・溶解したモリブデン含有溶液とを混合し得られた均一溶液の代わりに、90mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.3gとモノエタノールアミン38.5gを混合・溶解したバナジウム含有溶液と、30mLの水にモノエタノールアミンを28.9gとモリブデン酸52.5gを混合・溶解したモリブデン含有溶液とを混合して得られた均一溶液を用いた以外は実施例1と同様にして、触媒Bを得た。
(Example 2)
In Example 1, a vanadium-containing solution prepared by mixing and dissolving 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.3 g of oxalic acid, and 38.5 g of monoethanolamine in 90 mL of water, and 36.8 g of monoethanolamine in 30 mL of water. Instead of a homogeneous solution obtained by mixing a molybdenum-containing solution in which 52.5 g of molybdic acid is mixed and dissolved, 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.3 g of oxalate and 38.5 g of monoethanolamine are added to 90 mL of water. Except for using a homogeneous solution obtained by mixing a mixed / dissolved vanadium-containing solution and a molybdenum-containing solution obtained by mixing 28.9 g of monoethanolamine and 52.5 g of molybdic acid in 30 mL of water. Catalyst B was obtained in the same manner as in Example 1.

この触媒Bの組成はTiO:SiO:WO:MoO:V=76.3:4.1:1.6:5.0:7.0(質量比)であり、BET表面積は84.0m/g、全細孔容積は0.42mL/gであった。 The composition of this catalyst B is TiO 2 : SiO 2 : WO 3 : MoO 3 : V 2 O 5 = 76.3: 4.1: 1.6: 5.0: 7.0 (mass ratio), and BET. The surface area was 84.0 m 2 / g, and the total pore volume was 0.42 mL / g.

(実施例3)
実施例1において、90mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.3gとモノエタノールアミン38.5gを混合・溶解したバナジウム含有溶液と、30mLの水にモノエタノールアミンを36.8gとモリブデン酸52.5gを混合・溶解したモリブデン含有溶液とを混合し得られた均一溶液の代わりに、90mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.3gとモノエタノールアミン38.5gを混合・溶解したバナジウム含有溶液と、30mLの水にモノエタノールアミンを18.4gとモリブデン酸52.5gを混合・溶解したモリブデン含有溶液とを混合してえられた均一溶液を用いた以外は実施例1と同様にして、触媒Cを得た。
(Example 3)
In Example 1, a vanadium-containing solution prepared by mixing and dissolving 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.3 g of oxalic acid, and 38.5 g of monoethanolamine in 90 mL of water, and 36.8 g of monoethanolamine in 30 mL of water. Instead of a homogeneous solution obtained by mixing a molybdenum-containing solution in which 52.5 g of molybdic acid is mixed and dissolved, 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.3 g of oxalate and 38.5 g of monoethanolamine are added to 90 mL of water. Except for using a uniform solution obtained by mixing a mixed / dissolved vanadium-containing solution and a molybdenum-containing solution obtained by mixing 18.4 g of monoethanolamine and 52.5 g of molybdic acid in 30 mL of water. Catalyst C was obtained in the same manner as in Example 1.

この触媒Cの組成はTiO:SiO:WO:MoO:V=76.3:4.1:1.6:5.0:7.0(質量比)であり、BET表面積は83.4m/g、全細孔容積は0.42mL/gであった。 The composition of this catalyst C is TiO 2 : SiO 2 : WO 3 : MoO 3 : V 2 O 5 = 76.3: 4.1: 1.6: 5.0: 7.0 (mass ratio), and BET. The surface area was 83.4 m 2 / g, and the total pore volume was 0.42 mL / g.

(実施例4)
実施例1において、90mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.3gとモノエタノールアミン38.5gを混合・溶解したバナジウム含有溶液と、30mLの水にモノエタノールアミンを36.8gとモリブデン酸52.5gを混合・溶解したモリブデン含有溶液とを混合し得られた均一溶液の代わりに、90mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.3gとモノエタノールアミン38.5gを混合・溶解したバナジウム含有溶液と、30mLの水にモノエタノールアミンを13.1gとモリブデン酸52.5gを混合・溶解したモリブデン含有溶液とを混合してえられた均一溶液を用いた以外は実施例1と同様にして、触媒Dを得た。
(Example 4)
In Example 1, a vanadium-containing solution prepared by mixing and dissolving 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.3 g of oxalic acid, and 38.5 g of monoethanolamine in 90 mL of water, and 36.8 g of monoethanolamine in 30 mL of water. Instead of a homogeneous solution obtained by mixing a molybdenum-containing solution in which 52.5 g of molybdic acid is mixed and dissolved, 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.3 g of oxalate and 38.5 g of monoethanolamine are added to 90 mL of water. Except for using a homogeneous solution obtained by mixing a mixed / dissolved vanadium-containing solution and a molybdenum-containing solution obtained by mixing 13.1 g of monoethanolamine and 52.5 g of molybdic acid in 30 mL of water. Catalyst D was obtained in the same manner as in Example 1.

この触媒Dの組成はTiO:SiO:WO:MoO:V=76.3:4.1:1.6:5.0:7.0(質量比)であり、BET表面積は81.1m/g、全細孔容積は0.42mL/gであった。 The composition of this catalyst D is TiO 2 : SiO 2 : WO 3 : MoO 3 : V 2 O 5 = 76.3: 4.1: 1.6: 5.0: 7.0 (mass ratio), and BET. The surface area was 81.1 m 2 / g and the total pore volume was 0.42 mL / g.

(比較例1)
実施例1において、90mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.3gとモノエタノールアミン38.5gを混合・溶解したバナジウム含有溶液と、30mLの水にモノエタノールアミンを36.8gとモリブデン酸52.5gを混合・溶解したモリブデン含有溶液とを混合し得られた均一溶液の代わりに、120mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.4gとモノエタノールアミン38.5g、さらにモリブデン酸52.5gを混合・溶解した均一溶液を用いた以外は実施例1と同様にして、触媒Eを得た。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a vanadium-containing solution prepared by mixing and dissolving 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.3 g of oxalic acid, and 38.5 g of monoethanolamine in 90 mL of water, and 36.8 g of monoethanolamine in 30 mL of water. Instead of a homogeneous solution obtained by mixing a molybdenum-containing solution in which 52.5 g of molybdic acid was mixed and dissolved, 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.4 g of oxalic acid and 38.5 g of monoethanolamine were added to 120 mL of water. Further, a catalyst E was obtained in the same manner as in Example 1 except that a uniform solution in which 52.5 g of molybdic acid was mixed and dissolved was used.

この触媒Eの組成はTiO:SiO:WO:MoO:V=76.3:4.1:1.6:5.0:7.0(質量比)であり、BET表面積は76.7m/g、全細孔容積は0.50mL/gであった。 The composition of this catalyst E is TiO 2 : SiO 2 : WO 3 : MoO 3 : V 2 O 5 = 76.3: 4.1: 1.6: 5.0: 7.0 (mass ratio), and BET. The surface area was 76.7 m 2 / g, and the total pore volume was 0.50 mL / g.

(比較例2)
実施例1において、90mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.3gとモノエタノールアミン38.5gを混合・溶解したバナジウム含有溶液と、30mLの水にモノエタノールアミンを36.8gとモリブデン酸52.5gを混合・溶解したモリブデン含有溶液とを混合し得られた均一溶液の代わりに、120mLの水にメタバナジン酸アンモニウム71.3gとシュウ酸128.4g、さらにモリブデン酸52.5gを混合・溶解した均一溶液を用いた以外は実施例1と同様にして、触媒Fを得た。
(Comparative Example 2)
In Example 1, a vanadium-containing solution prepared by mixing and dissolving 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.3 g of oxalic acid, and 38.5 g of monoethanolamine in 90 mL of water, and 36.8 g of monoethanolamine in 30 mL of water. Instead of the uniform solution obtained by mixing 52.5 g of molybdic acid with a molybdenum-containing solution, 71.3 g of ammonium metavanadate, 128.4 g of oxalic acid, and 52.5 g of molybdic acid were added to 120 mL of water. A catalyst F was obtained in the same manner as in Example 1 except that a mixed / dissolved homogeneous solution was used.

この触媒Fの組成はTiO:SiO:WO:MoO:V=76.3:4.1:1.6:5.0:7.0(質量比)であり、BET表面積は83.3m/g、全細孔容積は0.42mL/gであった。 The composition of this catalyst F is TiO 2 : SiO 2 : WO 3 : MoO 3 : V 2 O 5 = 76.3: 4.1: 1.6: 5.0: 7.0 (mass ratio), and BET. The surface area was 83.3 m 2 / g, and the total pore volume was 0.42 mL / g.

(NOx除去試験)
実施例1〜5および比較例1で得た触媒A〜Fを用い、下記性能条件でNOx除去性能の評価を行った。
(NOx removal test)
Using the catalysts A to F obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, the NOx removal performance was evaluated under the following performance conditions.

[NOx除去性能評価条件]
NOx:200ppm
NH:200ppm
:10容量%
O:15容量%
:balance
ガス温度:175℃
空間速度:26,000h−1(STP)
ガス線速度:0.7m/s(STP)
次に、触媒入口および触媒出口のNOx濃度を測定し、次式に従って脱硝率(NOx除去率)を算出した。結果を表1に示す。
[NOx removal performance evaluation conditions]
NOx: 200ppm
NH 3 : 200ppm
O 2 : 10% by volume
H 2 O: 15% by volume
N 2 : balance
Gas temperature: 175 ° C
Space velocity: 26,000h-1 (STP)
Gas ray velocity: 0.7 m / s (STP)
Next, the NOx concentrations at the catalyst inlet and catalyst outlet were measured, and the denitration rate (NOx removal rate) was calculated according to the following equation. The results are shown in Table 1.

Figure 0006906420
Figure 0006906420

(クロロトルエン分解試験)
実施例1〜5および比較例1で得た触媒A〜Fを用い、下記条件でクロロトルエン分解性能評価を行った。
(Chlorotoluene decomposition test)
Chlorotoluene decomposition performance was evaluated under the following conditions using the catalysts A to F obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.

[クロロトルエン分解性能評価条件]
クロロトルエン:30ppm
:10容量%
O:15容量%
:balance
ガス温度:200℃
空間速度:8250h−1(STP)
ガス線速度:0.5m/s(STP)
次に、触媒入口および触媒出口のクロロトルエン(CT)濃度を測定し、次式に従ってクロロトルエン(CT)分解率を算出した。結果を表1に示す。
[Chlorotoluene decomposition performance evaluation conditions]
Chlorotoluene: 30ppm
O 2 : 10% by volume
H 2 O: 15% by volume
N 2 : balance
Gas temperature: 200 ° C
Space velocity: 8250h-1 (STP)
Gas ray velocity: 0.5 m / s (STP)
Next, the chlorotoluene (CT) concentrations at the catalyst inlet and catalyst outlet were measured, and the chlorotoluene (CT) decomposition rate was calculated according to the following equation. The results are shown in Table 1.

Figure 0006906420
Figure 0006906420

Figure 0006906420
Figure 0006906420

Claims (4)

チタンおよびケイ素と、タングステンおよび/またはバナジウムとを含む酸化物に、バナジウム化合物とモリブデン化合物とを担持する担持工程と、焼成工程と、を有する無機複合酸化物の製造方法であって、前記担持工程において、バナジウム化合物およびモリブデン化合物とブレンステッド塩基となる構造を有する窒素原子を含む化合物とを含み、前記窒素原子とモリブデン原子とのモル比(N/Mo)が4.5〜6.5である水性液を用いることを特徴とする無機複合酸化物の製造方法。 A method for producing an inorganic composite oxide, which comprises a supporting step of supporting a vanadium compound and a molybdenum compound on an oxide containing titanium and silicon, tungsten and / or vanadium, and a firing step. Contains a vanadium compound, a molybdenum compound, and a compound containing a nitrogen atom having a structure as a blended base, and the molar ratio (N / Mo) of the nitrogen atom to the molybdenum atom is 4.5 to 6.5. A method for producing an inorganic composite oxide, which comprises using an aqueous solution. 前記無機複合酸化物の製造方法に用いられる全バナジウムの量が、五酸化バナジウム換算で前記無機複合酸化物に対して1〜20質量%となるように調整することを特徴とする請求項1記載の無機複合酸化物の製造方法。 The first aspect of claim 1, wherein the amount of total vanadium used in the method for producing the inorganic composite oxide is adjusted to be 1 to 20% by mass with respect to the inorganic composite oxide in terms of vanadium pentoxide. Method for producing an inorganic composite oxide. 前記水性液の調製方法が、以下の(a)〜(c)のいずれか一つである請求項1または2記載の無機複合酸化物の製造方法。
(a)シュウ酸を含む液に、バナジウム化合物を含む液と、追加塩基性窒素化合物とモリブデン化合物とを含む液とを混合する方法。
(b)シュウ酸と追加塩基性窒素化合物に、バナジウム化合物と、追加塩基性窒素化合物とモリブデン化合物とを含む液とを混合する方法。
(c)シュウ酸と追加塩基性窒素化合物に、バナジウム化合物とモリブデン化合物とを含む液を混合させる方法。
The method for producing an inorganic composite oxide according to claim 1 or 2, wherein the method for preparing the aqueous liquid is any one of the following (a) to (c).
(A) A method of mixing a liquid containing a vanadium compound and a liquid containing an additional basic nitrogen compound and a molybdenum compound with a liquid containing oxalic acid.
(B) A method of mixing a liquid containing a vanadium compound, an additional basic nitrogen compound and a molybdenum compound with oxalic acid and an additional basic nitrogen compound.
(C) A method of mixing a liquid containing a vanadium compound and a molybdenum compound with oxalic acid and an additional basic nitrogen compound.
請求項1〜3に記載の無機複合酸化物の製造方法で得られた無機複合酸化物を触媒として用いて、窒素酸化物および/または有機ハロゲン化合物を含有する排ガスを処理することを特徴とする排ガス処理方法。 The exhaust gas containing a nitrogen oxide and / or an organic halogen compound is treated by using the inorganic composite oxide obtained by the method for producing an inorganic composite oxide according to claims 1 to 3 as a catalyst. Exhaust gas treatment method.
JP2017200154A 2017-10-16 2017-10-16 Manufacturing method of inorganic composite oxide and exhaust gas treatment method using this Active JP6906420B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017200154A JP6906420B2 (en) 2017-10-16 2017-10-16 Manufacturing method of inorganic composite oxide and exhaust gas treatment method using this

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017200154A JP6906420B2 (en) 2017-10-16 2017-10-16 Manufacturing method of inorganic composite oxide and exhaust gas treatment method using this

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019072663A JP2019072663A (en) 2019-05-16
JP6906420B2 true JP6906420B2 (en) 2021-07-21

Family

ID=66543502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017200154A Active JP6906420B2 (en) 2017-10-16 2017-10-16 Manufacturing method of inorganic composite oxide and exhaust gas treatment method using this

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6906420B2 (en)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49114573A (en) * 1973-03-06 1974-11-01
US4071601A (en) * 1973-03-06 1978-01-31 Sumitomo Chemical Company, Limited Selective removal of nitrogen oxides from waste gases using V-Mo-W catalysts
JPS609863B2 (en) * 1977-07-12 1985-03-13 三菱重工業株式会社 Method for manufacturing exhaust gas treatment catalyst
JP3749078B2 (en) * 2000-03-31 2006-02-22 株式会社日本触媒 NOx removal catalyst and NOx removal method
JP3860706B2 (en) * 2000-04-06 2006-12-20 触媒化成工業株式会社 Combustion exhaust gas treatment method
JP3785310B2 (en) * 2000-08-31 2006-06-14 株式会社日本触媒 Organohalogen compound decomposition catalyst, production method thereof, and use
JP4680748B2 (en) * 2004-11-08 2011-05-11 株式会社日本触媒 Exhaust gas treatment catalyst and exhaust gas treatment method
JP2017177051A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社日本触媒 Exhaust gas treatment catalyst and exhaust gas treatment method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019072663A (en) 2019-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101629483B1 (en) Vanadium-based denitration catalyst and preparing method of the same
JP2730987B2 (en) Catalyst for removing nitrogen oxides and method for removing nitrogen oxides using the catalyst
JP2013091045A (en) Exhaust gas treating method
JP4098703B2 (en) Nitrogen oxide removing catalyst and nitrogen oxide removing method
TWI555569B (en) A method for purifying exhaust gas containing metallic mercury, an oxidation catalyst for metallic mercury in exhaust gas, and a method of manufacturing the same
JP6292159B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JPH0242536B2 (en)
JP6591919B2 (en) Method for manufacturing honeycomb-type denitration catalyst
JP2005125211A (en) Exhaust gas treatment method
KR20190068173A (en) SCR Catalyst Added Carbon Supported Active Catalytic Materials and Preparation Method Thereof
JP2020515384A (en) Catalyst, exhaust system and method for treating exhaust gas
JP2015182067A (en) Catalyst and method for treating marine exhaust gas
JP2005342711A (en) Denitration method of diesel engine exhaust gas
JP6132498B2 (en) Titanium / silicon / tungsten oxide, denitration catalyst using the same, method for preparing the oxide, and denitration method
JP2006150352A (en) Catalyst and method for exhaust gas treatment
JP2006255641A (en) Catalyst for treating exhaust gas, its manufacturing method and exhaust gas treating method
JP6906420B2 (en) Manufacturing method of inorganic composite oxide and exhaust gas treatment method using this
JP7486301B2 (en) Exhaust gas treatment catalyst, its manufacturing method, exhaust gas treatment method using the same, and catalyst design method
JP6663761B2 (en) Method for producing honeycomb type denitration catalyst
JP6016572B2 (en) Exhaust gas treatment catalyst and exhaust gas treatment method
JP2004290754A (en) Method for denitrificating exhaust gas of diesel engine
JPH0824651A (en) Ammonia decomposition catalyst and method for decomposing ammonia using the same
JP2017177051A (en) Exhaust gas treatment catalyst and exhaust gas treatment method
JP6261260B2 (en) Ship exhaust gas treatment catalyst and exhaust gas treatment method
JP2013071071A (en) Method for treating exhaust gas

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200706

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210526

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210601

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210629

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6906420

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150