JPH04161251A - 排ガスの浄化用触媒の再生方法 - 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〕 本発明は排ガス浄化用触媒の再生方法に関し、特にディ
ーゼルエンジン排ガスに代表される空気過剰の排ガスの
浄化用触媒が劣化した時の該触媒の再生方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、環境問題の立場から自動車等のＮＯｘ排出濃度の
規制が年々厳しくなっている。ガソリンエンジンでは三
元触媒（ＮＯＸ　、有機物及びＣ０を除去する触媒）に
より、ＮＯｘ　、有機物及びＣＯを効率よく浄化してい
る。しかしこの三元触媒は理論空燃比付近のごく狭い範
囲でしか作用しない。従って、ディーゼルエンジンに代
表される酸素濃度の高い排ガスには三元触媒は適用でき
ない。現在実用化されている脱硝法はチタン−バナジウ
ム系触媒を使用したアンモニアによる接触還元法が主流
である。しかし自動車用のディーゼルエンジンに限れば
アンモニアを使用するのは実用的でない。そこでこのよ
うな排ガスのＮＯＸの浄化のできる実用的な触媒として
、分子篩構造をもち銅等にてイオン交換された触媒が開
発された。

この触媒（以下、分子篩構造をもつ触媒と略称する）で
行う場合にはオレフィン類を主とした有機物が還元剤と
して働き、ＮＯＸの浄化率を飛躍的に向上させる。ガソ
リンエンジンに用いる三元触媒が理論空燃比付近で動作
するのに対し、この分子篩構造をもつ触媒は空気が過剰
な領域でのみＮＯｘを浄化する。

この触媒はガソリンエンジンの排ガスでは効率よ＜　Ｎ
Ｏｘを浄化するが、ディーゼルエンジン等のように排ガ
ス中にＳＯＸを含む場合、ＳＯｘが触媒に吸着し、脱硝
効率が低下する。この理由はディーゼルエンジンの排ガ
ス温度は通常３５０℃付近と低く、この温度域では吸着
したＳＯｘは脱離せず、ＮＯＸの浄化を阻害するためで
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

分子篩構造をもつ触媒は酸素が０．７％以上と三元触媒
の作用しない領域でＮＯＸを浄化することから、リーン
バーンエンジン、ディーゼルエンジン等への適用が考え
られる。しかし、この触媒でディーゼルエンジン等ＳＯ
Ｘを含む排ガスを処理した場合、触媒はＳＯｘの吸着に
より被毒され、脱硝効率は低下する。ここで被毒した触
媒を簡便に再生できるならば、分子篩構造をもつ触媒は
ＳＯＸを含む排ガスの浄化に実用的に用いられる。

本発明は上記技術水準に鑑み、ＳＯＸにって被毒し、触
媒能の劣化した分子篩構造をもち活性金属によりイオン
交換された脱硝触媒′を活性あるものに再生する方法を
提供しようとすものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はＮＯｘ、有機物、ＣＯ及びＳＯＸを含む排ガス
を、分子篩構造をもち活性金属によりイオン交換された
触媒によって浄化するに当って、該触媒にＳ［］ｘによ
る被毒が生じた時には、４５０〜８００℃で該触媒を加
熱することを特徴とする排ガス浄化用触媒の再生方法で
ある。

すなわち、本発明はＳＯｘにより被毒した分子篩構造を
もち、活性金属によりイオン交換された触媒を４５０〜
８００℃、好ましくは６００℃付近で加熱処理すること
により、ＮＯＸ浄化能を回復するものである。方法とし
て反応器中で加熱を行うものと、触媒を反応器外に取り
出して行なうものの２種に大別されるが、加熱処理によ
る再生という点で同一である。

１、　反応器中で行う方法 （１）触媒装置を電気加熱器等を用いて加熱処理する。

〔２〕　　温度の低い排ガス、空気等をエアヒーター等
を用いて加熱し、高温にしたガスを触媒に流通させる。

（３）排ガスの温度を空燃比等エンジンの燃焼条件を変
えて高温のガスを得、触媒に流通させる。

（４）触媒担体等、触媒構成成分に発熱体を用い、電気
等により加熱を行う。

２、　被毒した触媒を反応器外に取り出し、電気炉、高
温空気、排ガス等を用い加熱再生する方法。

上記の手段を単独または幾つか組み合わせる。

本発明において対象とする分子篩構造をもつ担体として
は、Ｙ型ゼオライト、モルデナイト型及び脱水された形
態で酸化物のモル比が（１±０．８）Ｒ２Ｏ・ＣａＭＪ
３・ｂＡ１２０ｓ：）　　・ｙｓｉ０２（上記式中、Ｒ
：アルカリ金属イオン及び／又は有機窒素含有化合物の
イオン又は水素イオン、Ｍ：■族元素、希土類元素、チ
タン、バナジウム、クロム、ニオブ、ガリウム、ビスマ
ス、タンタル、アンチモンからなる群の一種以上の元素
イオン、ａ＋ｂ−１、ａ≧０、ｂ≧０、ｙ〉１１）の化
学組成を有する結晶性シリケートがあげられ、上記分子
篩構造をもつ担体をイオン交換する活性金属としては銅
あるいは銅およびカルシウム、マグネシウム、バリウム
、ストロンチウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、
ホウ素、アルミニウム、リン、スズ、アンチモン、シリ
コン、チタン、亜鉛、バナジウム、ニオブ、鉄、コバル
ト、ニッケル、マンガン、ランタン、セリウム、プラセ
オジウム、ネオジウム、サマリウム、タングステンの中
から少なくとも１種以上台まれる金属があげられる。

〔作用〕

分子篩構造をもつ触媒を触媒容器とともに加熱処理する
例について説明する。

ＳＯｘを含む排ガスが３５０℃程度で触媒を通気すると
、ＳＯｘの触媒への吸着により脱硝反応が阻害される。

このＳＯｘにより被毒した触媒を６［１（１℃付近で何
らかの加熱処理を行うことにより、吸着したＳＯｘは脱
離し、かつ流通下では触媒系外に排出される。この触媒
は４００℃付近まで冷却することにより、脱硝効率は回
復する。この操作を繰り返すことにより、常に脱硝効率
が一定以上となる。

〔実施例〕

以下の実施例により本発明の詳細な説明する。

但し本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

分子篩構造をもつ触媒として酢酸銅でイオン交換率が二
価銅換算で１５０％にイオン交換したＳｉ［ｌｚ／ＡＩ
Ｊ、　＝　３０　ｃＤ組成をもつＺＳＭ−５触媒を用い
る。この触媒に３５０℃でＳＳＯ２１５０ｐｐ　ＳＮ２
バランスからなるガスを３０分通気し、Ｎｏ：　５００
ｐｐｍ、　ＣＨ４：　１４００ｐｐｍＳＣ２Ｈ４：８０
０ｐｐｍ、ＣＯ：９００ｐｐｍ、Ｌ：１０％、ＣＯ２：
６％、Ｈ，０：　６％、Ｎ２バランスからなる試験ガス
Ａを通気した際、ＳＯ２のＮＯおよびＣ２）＋４の浄化
効率への影響をそれぞれ第１図及び第２図に示す。

Ｓ０２の通気により、分子篩構造をもつ触媒は被毒され
、浄化効率はどの温度でも低下し被毒を受ける。被毒後
の活性は４２５℃において被毒前の活性のＮｏで５０％
、［：２Ｈ４で９０％へ添加する。この被毒後の触媒を
窒素通気下５００”Ｃで２時間たは６００℃で１時間加
熱処理を施すと、浄化効率は４２５℃において被毒前活
性のＮｏで９５％、Ｃ２Ｈ４で１００％まで回復する。

再生後のＮＯの浄化効率は加熱処理温度の影響を受け、
温度の高い程活性は回復する。但し８００℃以上ではイ
オン交換されている銅等が焼結し、触媒は永久劣化を起
こす。従って再生には６００℃付９近が好ましい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によればＳＯｘによって被毒し、脱
硝効率及び脱有機物効率の下がった分子篩構造をもつ触
媒の再生が行え、Ｓ［］Ｘを含む排ガスであっても排ガ
ス中のＮＯＸ　、有機物及びＣＯ浄化に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例の効率を立証する図
表であり、第１図は加熱処理のＮ［］Ｘ浄化効率の影響
を、第２図は加熱処理後のＣ２Ｈ４浄化効率の影響を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＮＯｘ、有機物、ＣＯ及びＳＯｘを含む排ガスを
   、分子篩構造をもち活性金属によりイオン交換された触
   媒によって浄化するに当って、該触媒にＳＯｘによる被
   毒が生じた時には、４５０〜８００℃で該触媒を加熱す
   ることを特徴とする排ガス浄化用触媒の再生方法。