JPH0283034A - 脱硝触媒の製造方法 - 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〕 本発明は脱硝触媒の製造方法に係り、特に窒素酸化物除
去用触媒として高活性を示す脱硝触媒の製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

環境汚染防止の１つとして、ボイラ等の排ガス中に含ま
れる窒素酸化物の除去が必要であり、その除去は、現在
、触媒を用いたアンモニア接触還元法によって主に行わ
れている。この方法は、排ガス中にアンモニアを注入し
て触媒と接触させ、窒素酸化物を無害な窒素にするもの
である。この際に使用される触媒に要求される特性は、
処理する排ガスの性状によって種々異なる。例えば、石
炭燃焼排ガスのように粉塵を多量に含む排ガスに対して
は、粉塵によって摩耗されない強度を有する触媒が必要
であり、一方、ＬＰＧ燃焼排ガスのように粉塵等をほと
んど含有しない排ガスに対しては、摩耗強度が小さくて
も脱硝活性に優れた触媒が有効である。これらの特性を
満足させて触媒を安価に製造するため、種々検討が行わ
れ、排ガス中の硫黄酸化物による被毒を受けにくい長寿
命を示す、酸化チタンを主成分とする触媒（特開昭５０
−５１９６６号公報）、無機繊維状物質を添加して触媒
の強度を向上させた触媒（特開昭５２６５１９１号公報
）等が提案されている。

これらの触媒には触媒成形時の成形性を向上させるため
に結合剤、界面活性剤などの分散剤が、無機繊維状物質
とともに添加されている。触媒の強度は触媒のみかけ密
度に比例する傾向にあり、このみかけ密度を大きくする
ために触媒に無機織維等が添加され、また湿式成形時の
水分量が減少される。前記界面活性剤は、この際の触媒
のみかけ密度の増大にともなう触媒成形時の成形性を向
上させるために添加される。

上記従来技術においては、触媒粒子を高分散させて触媒
の活性を向上させることは十分に考慮されていないため
、無機繊維状物質等の添加によって触媒の活性が低下す
る問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、触媒
粒子を高分散させて触媒の活性を向上させることができ
る脱硝触媒の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、チタン、バナジウム、およびモリブデンまた
はタングステンを含む触媒原料を予め熱処理してＳＯ４
含有量を４重量％以下とした後、これに界面活性剤およ
び無機繊維を添加して湿式混練し、成形することを特徴
とする。

〔作用〕

触媒のみかけの活性は、触媒成分によってきまる真の活
性と、触媒の比表面積、細孔容積等の物性とによってき
まる。従って、一定触媒成分では、そのみかけの活性は
、物性によって大きく変化し、比表面積、細孔容積が大
きいほど、すなわち触媒粒子が高分散するほど大きくな
る。

触媒粒子の高分散化は、界面活性剤の添加によって行う
ことができる。しかし、この界面活性剤の添加による効
果は、本発明者の研究によれば、触媒成分中のＳＯ１量
が一定値以下でなければ得ることができないことがわか
った。すなわち、硫酸法で製造された酸化チタンを、原
料としてそのまま使用すると、原料中に含有するＳＯ４
の凝集力によって酸化チタン粒子が凝集し、界面活性剤
を添加しても粒子が分散しにく（なり、また成形時の水
分が多いと、スラリ状となって成形ができなくなる。し
かし、ＳＯ４含有量を一定値以下として界面活性剤を添
加すると、酸化チタン粒子の凝集が起こらず、また触媒
ペーストの水分量が多くてもペーストの稠度が低下せず
、高水分ペーストでの成形が可能となることがわかった
。

また界面活性剤とともに無機繊維等を添加し、湿式混練
して乾燥、焼成すると、触媒粒子の収縮が防止できるこ
とがわかった。

従って本発明の製造方法によれば、酸化チタン粒子の凝
集が起こらないので触媒粒子が高分散化し、高活性触媒
が得られ、また水分量を多くして成形することができ、
かつ乾燥、焼成時の収縮を小さくできるため、細孔容積
が大きくなり、より高活性の触媒を得ることができる。

本発明に用いられる界面活性剤としては、ノニオン系、
アニオン系またはカチオン系を用いることができるが、
触媒成分である金属元素の影響を受けにくいノニオン系
界面活性剤が好ましい。

本発明に用いられる無機繊維状物質としては、６００℃
以上の耐熱性を有するものであれば特に制限はされない
が、耐食性、価格等の面から、カオリン等の鉱物を繊維
状としたものが好ましい。

本発明になる脱硝触媒は、あらかじめ熱処理して触媒中
のｓｏ、１を４重量％以下とされた、チタン、バナジウ
ム、およびモリブデンまたはタングステンとからなる触
媒成分に、前記界面活性剤および無機繊維状物質を添加
し、湿式で混練した後、成形して得られる。熱処理温度
は、触媒中のＳＯ４含有量を４重量％以下にできる温度
であれば特に限定されず、例えば４５０〜６００　’Ｃ
の温度で行われる。また成形された触媒は、通常、乾燥
された後、焼成が行われる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により詳しく説明する。

実施例１ メタチタン酸スラリ６０ｋｇ（ＴｉＯ□含有ｆｆ１３０
％）にモリブデン酸アンモン４．６　ｋｇおよびメタバ
ナジン酸アンモニウム１．２　ｋｇを加え、ニーダで加
熱しながら混練し、ペースト状になるまで水を飛ばした
。次にこれを乾燥させた後、５５０″Ｃで焼成して触媒
中のＳＯｎ’ｌｔを０．８重量％の顆粒状とし、粉砕し
て触媒の粉末を得た。この触媒粉末２０ｋｇに、水８．
４　ｋｇを加えて３０分間混練した後、ノニオン系界面
活性剤（第一工業製薬社製商品名、Ｆ３２２５、有効成
分２０重量％）２ｋｇと、無機繊維（商品名二カオウー
ル）３ｋｇとを添加し、引続き混練して水分３０重量％
の触媒ペーストを得た。

この触媒ペーストを、厚さ０．２　ｍｍの５ＵＳ３０４
鋼帯をエキスバンドメタルラス加工してアルミニウム溶
射した基板に、塗布し、板状に成形し、乾燥した後、５
００°Ｃで焼成して本発明の板状触媒を得た。

実施例２ 実施例１において、触媒成分の焼成を５００°Ｃで行い
、触媒中の８０４量を１．５重量％とじた以外は、実施
例１と同一の方法で板状触媒を得た。

この際、ペースト調製時に加えた水は８、Ｏｋｇであり
、それ以上添加すると稠度が大きくなり塗布不能となっ
た。従って、塗布可能最高水分量は２９゜３重量％であ
った。

実施例３ 実施例１において、触媒成分の焼成を４５０　’Ｃで行
い、触媒中のＳＯ４量を３．９重量％とした以外は実施
例１と同一の方法で板状触媒を得た。この際、ペースト
調製時に加えた水は７．４　ｋｇであり、それ以上添加
すると稠度が大きくなり塗布不能となった。従って、塗
布可能最高水分量は２７．７重世％であった。

実施例４ 実施例１において、モリブデン酸アンモンの代りにパラ
タングステン酸アンモン６．８　ｋｇを添加した以外は
実施例１と同一の方法で板状触媒を得た。

比較例１ 実施例１において、界面活性剤を添加しない以外は実施
例１と同乙の条件で板状触媒を得ようとしたが水と無機
繊維であるカオウールを添加して混練した際、スラリ状
となり成形不可能となった。

比較例２ 比較例１において、混練する際の水の添加量を触媒ペー
ストを得るために必要な最大水量である５、　８　ｋｇ
に減少した以外に比較例１と同一の方法で板状触媒を得
た。

比較例３ 実施例１において、無機繊維であるカオウールを添加し
ない以外は実施例１と同一の方法で板状触媒を得た。

比較例４ 実施例１において、触媒成分の焼成を４００°Ｃで行い
、触媒中のＳＯ，ｆＪを４．５重量％とした以外は実施
例１と同一の方法で板状触媒を得た。この際、ペースト
調製に必要な最大水量は５．７ｋｇであり、塗布可能最
高水分量は２４重量％であった。

比較例５ 実施例１において、触媒成分の焼成を３５０°Ｃで行い
、触媒中の８０４量を８．４重量％とじた以外は実施例
１と同一の方法で板状触媒を得た。この際のペースト調
製に必要な最大水量は５．５　ｋｇであり、塗布可能最
高水分量は２３重量％であった。

〈試験例〉 実施例１〜４および比較例１〜５で得られたそれぞれの
触媒について、第１表に示す条件で脱硝率を測定した。

また高さ１ｍのところから鉄板の上に大きさが２５０ｍ
ｍＸ１００ｍｍの板状触媒を水平に１０回落下させた時
に剥離する触媒の量を測定した。さらに水銀圧入式ポロ
シメーターにより５０人〜７５０００人の細孔容積を測
定した。それらの結果を第２表に示した。

第　　１　　表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チタン、バナジウム、およびモリブデンまたはタ
   ングステンを含む触媒原料を予め熱処理してＳＯ＿４含
   有量を４重量％以下とした後、これに界面活性剤および
   無機繊維を添加して湿式混練し、成形することを特徴と
   する脱硝触媒の製造方法。