JPH01307431A - 窒素酸化物除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は家庭用燃焼器、各種工業炉などから排出される
窒素酸化物（Ｎｏ、Ｎｏ、、など）を除去し、無害な窒
素ガス（Ｎ２）に変換する触媒を備えた窒素酸化物除去
装置に関するものである。

従来の技術 一般に各種燃焼器からの排出ガスには多量−の酸素とと
もにＮｏ、Ｎｏ、で代表される窒素酸化物（ＮＯｘ）が
含まれている。これらのＮＯｘは光化学スモッグの原因
とされているばかりでなく。

人体にとって呼吸気系に障害を起すといわれてムる。特
にＮｏ２については排出規準が定められている。これら
ＮＯｘを無害なＮ２にまで還元するプロセスについては
、（１）排気ガス中に酸素の量が少ない場合は、還元材
を用いてＣＯをＣｏ３に、ＮｏｔｔＮＯ，にする、いわ
ゆる三元触媒方式が自動車などで確立されている。（２
）排ガス中に多量の酸素が含まれている場合は、アンモ
ニアを還元剤として用いるプロセスが工業的に確立され
ている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、排ガス中に多量に酸素を含む場合でも家
庭用燃焼器では、アンモニアなどの還元剤を用いること
はできない、一方、自動車においても、燃費を高めるた
めに、空気が多いいわゆるリーン燃焼については要望が
高くなってきているが、この領域では従来の三元触媒は
Ｎ　Ｏｘの除去には効果がなかった。したがって、ＮＯ
ｘを還元剤によらず手軽に除去する触媒の開発が望まれ
ていた。

本発明は上記の課題を解決しようとするもので、ＮＯｘ
を含む流体中に多量の酸素が含まれている場合でも、Ｎ
Ｏｘを容易に分解する窒素酸化物除去装置を提供するこ
とを目的とするものである。

ｉｌＭを１解決するための手段 上記の課題を解決するために本発明の窒素酸化物除去装
置は、化学式ＡｘＢｙＣｚＯα−βまたはＡＸ　（Ａ）
（ｘ）Ｂｙ　（Ｂ）（ｙ）Ｃｚ　（Ｃ）（ｚ）　Ｏａ−
β（Ａ、（Ａ）：アルカリ土類金属元素、Ｂ、（Ｂ）：
Ｙ。

希土類元素、Ｃ，（Ｃ）：銅族元素、小数ｘ、（ｘ）：
０≦ｘ、（ｘ）≦３．０、ｙ、（ｙ）：Ｏ≦ｙ、（ｙ）
≦２．０゜ｚ、（ｚ）：　Ｏ≦ｚ、（ｚ）≦４．０、α
；４．０≦α≦８．０、β：Ｏ≦β≦２．０）で示す複
合酸化物で白金族金属を担持した触媒を備え、窒素酸化
物を含む流体の通路に設置したものである。

作用 本発明の上記構成において、流体の通路に前記複合酸化
物で白金族金属を担持した触媒を設置したことにより、
流体中に含まれる窒素酸化物（以下ＮＯｘという）は前
記複合酸化物で白金族金属を担持した触媒と接触し除去
される。前記複合酸化物のＮＯｘ除去における作用機構
は定かではないが、吸着を主体とするものであると考え
られる。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。

実施例１ 酸化第２銅、酸化イツトリウム、炭酸バリウムをモル比
にしてＣｕ　：　Ｙ　：　Ｂ　ａ　＝　３　：　１　：
　２になるように調整した混合物を乳鉢でよく混合した
後、８００℃で５時間仮焼した。仮焼後、前記混合物を
粉砕、混合しプレスで成型した。この成型物を９２０℃
で１０時間空気中で焼成して複合酸化物の焼成物を得た
。Ｘ線回折による測定では、この焼成物はＢ　ａ　２　
Ｙ　Ｃｕ　３０７−δ（δ：酸素欠損量）の結晶構造を
有していた。この焼成物に、塩化パラジウムのアンモニ
ウム錯体溶液からＰｄを０．２％担持させた。この後、
前記焼成物を水、コロイダルアルミナとともにスラリー
化し、４００ｃｅｌｌ／１ｎｃｈ”のコーディエライト
ハニカムで担持し、空気中８００℃で１時間焼成した。

焼成後の担持量は７重量％であった。このようにして得
た生成物を触媒として用い、ＮＯｘ除去装置を形成した
。

前記ＮＯｘ除去装置を、第１図に示すように家庭用燃焼
器に適用した。第１図において、家庭用燃焼器１は、内
部の下部にバーナ２を配設し、背面側にファン３を設け
、ファン３による空気流の下流側の通路４にＮＯｘ除去
装！５を設置し、このＮＯｘ除去装置５の下流側にルー
パー６を設けている。この家庭用燃焼器１においては、
バーナ２で加熱された空気はファン３による空気ととも
に温風としてＮＯＸ除去装置５を通過する。このときＮ
Ｏｘは前記触媒により除去される。このＮＯｘが除去さ
れた温風はルーパー６から室内に送り出される。このと
きＮＯｘ除去装置の温度は３２０℃であり、ＮＯｘの除
去率は５０％であった。

前記触媒において、複合酸化物に担持させたＰｄの量を
変えて、Ｐｄの量とＮＯｘの除去率との関係を調べた結
果を第２図に示す、　０．０１％以上の微量のＰｄを担
持することにより著しく除去率は上昇する。しかしＰｄ
の担持量が０．１〜０．５％付近に除去率の極大が認め
られ、０．５％より多くなると除去率は次第に低下し、
１％を超えるとその効果は認められなくなる。したがっ
て、実用的には１％以下が好ましい、また、ｐｔを用い
た場合もほぼ同様の結果が得られた。

実施例２ 酸化第２銅、酸化ガドリニウムおよび炭酸バリウムをモ
ル比にして、Ｃｕ：Ｇｄ：Ｂａ＝＝３：１：２になるよ
うに調整した混合物を実施例１と同様に処理して焼成し
、その後Ｐｄを０．２％担持させた。これを実施例１と
同様にコーディエライトハニカムに担持させ、焼成して
触媒とし、ＮＯｘ除去装置を作製した。これを第１図に
示す家庭用燃焼器１のＮＯｘ除去装置５に適用した。こ
の場合のＮＯｘの除去率は５０％であった。

実施例３ 実施例１において、炭酸バリウムの一部を炭酸ストロン
チウムで置き換えて、焼成後の組成が（Ｂａ、、Ｓ　ｒ
、、、）Ｙ　Ｃｕ、Ｏ，−δで表わせるように調整した
。前記組成を有する焼成物にＰｄを０．２％担持させた
。これを実施例１と同様にコーディエライトハニカムに
担持させ、焼成して触媒としＮＯｘ除去装置を作製した
。これを第１図に示す家庭用燃焼器１のＮＯｘ除去装置
５として用いたところ、ＮＯｘの除去率は４５％であっ
た。

実施例４ 実施例１において酸化第２銅の一部を酸化銀で置き換え
た。すなわち焼成後の組成がＢａ２Ｙ（Ｃｕ、、、。Ａ
ｇｏ、ａｚ）　０７−δで表わせるように調整した。前
記組成を有する焼成物にｐｔを０．２５％担持させた。

これを実施例１と同様にコーディエライトハニカムに担
持させ、焼成して触媒としＮＯｘ除去装置を作製した。

これを第１図に示す家庭用燃焼器１のＮＯｘ除去装置５
として用いたところ、Ｎ　Ｏｘの除去率は４５％であっ
た。

上記の実施例のほか、Ｂａの代りにＳｒなどの他のアル
カリ土類金属元素または２種以上のアルカリ土類金属元
素、ＹやＧｄの代りにＮｄなどの他の希土類元素または
２種以上の希土類元素およびＣｕの代りにＡｇなとの他
の銅族または２種以上の銅族元素を用いてもほぼ同様の
結果が得られた。さらに、小数を前記範囲内としたのは
、前記範囲外ではＮＯｘ分解能力が低く実用に供するこ
とができないためである。また、結晶構造はペロブスカ
イト型、Ｋ２ＮｉＦ、型とで除去効果に顕著な差はみら
れなかった。

また、実施例２〜４においても、Ｐｄまたはｐｔの担持
量を変えると実施例１の場合とほぼ同様なＮＯｘの除去
率の変化がみられた。

発明の効果 以上のように本発明のＮＯｘ除去装置においては次の効
果が得られる。

（１）従来のようにアンモニア、−酸化炭素などのよう
な還元剤を用いなくてもＮＯｘを除去することができる
。。

（２）酸素が１０％前後、ＮＯｘが、ｐｐｍ単位の濃度
という酸素過剰気流中でもＮＯｘを除去することができ
る。

（３）反応温度が３００℃程度と非常にゆるやかな条件
であり、広い範囲に適用できる。

（４）触媒粉末自体９２０℃という高温で処理してあり
、耐熱性が高い。

このＮＯｘ除去装置によれば、家庭用燃焼器および工業
用電気炉などから排出されるＮＯｘを効果的に除去でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の窒素酸化物除去装置を備え
た家庭用燃焼器を示す概略側断面図、第２図は実施例１
の触媒においてＰｄ担持量を変えた場合のＮＯｘ除去率
の変化を示す図である。 ４・・・通路、５・・・窒素酸化物除去装置。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第１図 第２図 ＰＪ　Ｊ！？　ｆｆ量（％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、化学式Ａ＿ｘＢ＿ｙＣ＿ｚＯ＿α＿−＿βまたは Ａ＿ｘ（Ａ）（ｘ）Ｂ＿ｙ（Ｂ）（ｙ）Ｃ＿ｚ（Ｃ）（
   ｚ）Ｏ＿α＿−＿β （Ａ、（Ａ）：アルカリ土類金属元素、Ｂ、（Ｂ）：Ｙ
   、希土類元素、Ｃ、（Ｃ）：銅族元素、添数ｘ、（ｘ）
   ：０≦ｘ、（ｘ）≦３．０、ｙ、（ｙ）：０≦ｙ、（ｙ
   ）≦２．０、ｚ、（ｚ）：０≦ｚ、（ｚ）≦４．０、α
   ：４．０≦α≦８．０、β：０≦β≦２．０）で示す複
   合酸化物に白金族金属を担持させた触媒を備え、窒素酸
   化物を含む流体の通路に設置した窒素酸化物除去装置。