JPH0429747A - Catalyst for nitrogen oxide contact reduction - Google Patents

Catalyst for nitrogen oxide contact reduction

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JPH0429747A
JPH0429747A JP2136177A JP13617790A JPH0429747A JP H0429747 A JPH0429747 A JP H0429747A JP 2136177 A JP2136177 A JP 2136177A JP 13617790 A JP13617790 A JP 13617790A JP H0429747 A JPH0429747 A JP H0429747A
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忠夫 仲辻
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Abstract

PURPOSE:To obtain a catalyst which is for nitrogen oxide contact reduction and useful for removal of harmful nitrogen oxide in waste gas from a plant, an automobile, etc., by carrying one metal oxide selected from Cr, Fe, etc., on a specified zeolite which is ion-exchanged by a metal ion such as Ti<4+>, and Zr<4+>. CONSTITUTION:A catalyst for nitrogen oxide contact reduction is prepared by either a method of carrying at least one oxide (B) of a group selected from V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Nb, Mo, and W on a zeolite (A) which has a composi tion formula I [ion M stands for alkali metal ions, alkaline earth metal ions, or hydrogen ions, nA=X ((n) stands for valence of ions, M), Y/X>=5] and of which a part or the whole of ions, M is ion-exchanged by metal ions selected from a group of Ti<4+>, Zr<4+>, and Sn<4+> or another method of carrying at least one metal oxide of TiO2, ZrO2, and SnO2 on the above-mentioned A component and then carrying B component.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は炭化水素を還元剤として用いる場合の窒素酸化
物接触還元用触媒に係わり、詳しくは工場、自動車など
から排出される排気ガスの中に含まれる有害な窒素酸化
物を還元除去する際に用いて好適な炭化水素による窒素
酸化物接触還元用触媒に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a catalyst for catalytic reduction of nitrogen oxides when hydrocarbons are used as reducing agents, and more specifically, the present invention relates to catalysts for catalytic reduction of nitrogen oxides when hydrocarbons are used as reducing agents. The present invention relates to a catalyst for catalytic reduction of nitrogen oxides using hydrocarbons, which is suitable for use in reducing and removing harmful nitrogen oxides contained in nitrogen oxides.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
排気ガス中に含まれる窒素酸化物は、■該窒素酸化物を
酸化した後、アルカリに吸収させる方法、■N H3、
H2、CO等の還元剤を用いてN2に変える方法などに
よって除去されてきた。
[Problems to be solved by conventional techniques and inventions] Conventionally,
Nitrogen oxides contained in exhaust gas can be treated by: (1) oxidizing the nitrogen oxides and then absorbing them into an alkali; (2) N H3;
It has been removed by methods such as converting it into N2 using reducing agents such as H2 and CO.

しかしながら、■の方法による場合は、公害防止のため
のアルカリの排液処理が必要となり、また■の方法にお
いて還元剤としてNH2等のアルカリ剤を用いる場合に
おいては、これが排ガス中のSOXと反応して塩類を生
成し、その結果還元剤の還元活性が低下してしまうとい
う問題があった。また、H2、Co、炭化水素を還元剤
として用いる場合、これらが低濃度に存在するNotよ
り高濃度に存在する02と反応してしまうため、N O
xを低減するためには多量の還元剤を必要とした。
However, when using the method (2), it is necessary to treat alkaline waste liquid to prevent pollution, and when using an alkaline agent such as NH2 as a reducing agent in the method (2), this may react with SOX in the exhaust gas. There is a problem in that salts are produced and the reducing activity of the reducing agent is reduced as a result. In addition, when H2, Co, and hydrocarbons are used as reducing agents, they react with 02, which is present at a higher concentration, than Not, which is present at a lower concentration, so NO
A large amount of reducing agent was required to reduce x.

二のため、最近では、還元剤を用いることな(窒素酸化
物を触媒により直接分解する方法も提案されているが、
窒素酸化物分解活性が低いため、実用に供し得ないとい
う問題があった。
For this reason, recently, methods have been proposed in which nitrogen oxides are directly decomposed by catalysts without using reducing agents.
Since the nitrogen oxide decomposition activity was low, there was a problem that it could not be put to practical use.

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは、炭化水素を還元剤として用い
たときに、酸素の共存下においても窒素酸化物が炭化水
素と選択的に反応するため、多量の炭化水素を用いるこ
となく排気ガス中の窒素酸化物を効率良く還元すること
ができる炭化水素による窒素酸化物接触還元用触媒を提
供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and
The purpose of this is that when hydrocarbons are used as reducing agents, nitrogen oxides react selectively with hydrocarbons even in the presence of oxygen. An object of the present invention is to provide a catalyst for catalytic reduction of nitrogen oxides using hydrocarbons, which can efficiently reduce nitrogen oxides.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するための本発明に係る窒素酸化物の選
択的還元触媒(接触還元触媒)は、下記組成式(1)で
表されるゼオライト中のイオンMの一部または全部を、
Ti4+、Zr4+およびSn4+からなる群より選ば
れた金属イオンでイオン交換してなるゼオライト(A)
に、V、Cr、Mn、Fe5CoSNiSCu、Zn、
NbSMoおよびWからなる群より選ばれた少なくとも
一種の金属の酸化物(B)を担持させてなる。
The nitrogen oxide selective reduction catalyst (catalytic reduction catalyst) according to the present invention for achieving the above object converts some or all of the ions M in the zeolite represented by the following compositional formula (1),
Zeolite (A) obtained by ion exchange with metal ions selected from the group consisting of Ti4+, Zr4+ and Sn4+
, V, Cr, Mn, Fe5CoSNiSCu, Zn,
At least one metal oxide (B) selected from the group consisting of NbSMo and W is supported.

Mn [(Af!0x)x  (S i Chh l 
 ・ZHz 0−(1)〔式中、イオンMはアルカリ金
属イオン、アルカリ土類金属イオンまたは水素イオン、
nAxX(n:イオンMの価数)、Y/X≧5である。
Mn [(Af!0x)x (S i Chh l
・ZHz 0-(1) [In the formula, ion M is an alkali metal ion, alkaline earth metal ion or hydrogen ion,
nAxX (n: valence of ion M), Y/X≧5.

)、本発明に係る炭化水素による窒素酸化物選択的還元
触媒は、例えば次のようにして製造される。
), the nitrogen oxide selective reduction catalyst using hydrocarbons according to the present invention is produced, for example, as follows.

すなわち、先ず、上式(1)で表される市販のゼオライ
トを前駆体として、従来公知の方法によりその中に含ま
れるアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンまた
は水素イオンMの一部または全部を、特定の金属イオン
M′ とイオン交換して下記組成式(2)で表されるゼ
オライ) (A)を調製する。
That is, first, using a commercially available zeolite represented by the above formula (1) as a precursor, some or all of the alkali metal ions, alkaline earth metal ions, or hydrogen ions M contained therein are removed by a conventionally known method. , a zeolite (A) represented by the following compositional formula (2) is prepared by ion exchange with a specific metal ion M'.

MA M’ * [(Aj!Oth+ (S 1ox)
y ]  −Z)IzO−・・(2) (式中、M’ はTi”、ZS”およびSn4+からな
る群より選ばれた金属イオン、n+A十nzB=χ(n
+ 、nz  :それぞれイオンMおよび金属イオンM
“の価数)、Y/X≧5、B≠0である。
MA M' * [(Aj!Oth+ (S 1ox)
y] -Z)IzO-...(2) (wherein, M' is a metal ion selected from the group consisting of Ti", ZS" and Sn4+, n+A+nzB=χ(n
+, nz: ion M and metal ion M, respectively
"' valence), Y/X≧5, and B≠0.

前駆体たる上式(1)で表される原料ゼオライトの代表
的な上市品としては、NM−100PCナトリウム型モ
ルデナイト、Y/X=8、日本化学社製、商品名L H
M−100P (ナトリウム型モルデナイト、Y/X=
12、日本化学社製、商品名)、ZSM−5(+)りう
ム型、Y/X=35、日本モービル触媒社製)などが挙
げられる。
A typical commercially available product of the raw material zeolite represented by the above formula (1), which is a precursor, is NM-100PC sodium type mordenite, Y/X = 8, manufactured by Nippon Kagaku Co., Ltd., product name L H
M-100P (sodium type mordenite, Y/X=
12, manufactured by Nippon Kagaku Co., Ltd. (trade name), ZSM-5 (+) rhium type, Y/X=35, manufactured by Nippon Mobil Shokubai Co., Ltd.), and the like.

このように、本発明において、Y/X≧5の原料ゼオラ
イトを用いるのは、Y/X<5のものでは、原料ゼオラ
イト中の5i02の量が少な過ぎて耐酸性が不良でTi
”などへのイオン交換処理が困難となるからである。
In this way, in the present invention, the raw material zeolite with Y/X≧5 is used because if Y/X<5, the amount of 5i02 in the raw material zeolite is too small and the acid resistance is poor, and Ti
This is because ion exchange treatment becomes difficult.

本発明におけるゼオライト(A)は、Ti”Zr’°お
よびSn”から選ばれた少なくとも一種の金属イオンM
゛でイオンMの一部または全部をイオン交換して得られ
る。
The zeolite (A) in the present invention contains at least one metal ion M selected from Ti"Zr'° and Sn".
It can be obtained by ion-exchanging part or all of the ions M with .

このイオン交換処理は、ゼオライトを所定濃度のTi’
°、Zr”および/またはSn”を含有する水溶液に浸
漬し、所定時間撹拌した後、ろ別、〕 洗浄することにより行われる。この処理を適宜の回数繰
り返し行うことにより市販のゼオライト中のイオンMを
金属イオンM° と所定量イオン交換することができる
This ion exchange treatment converts zeolite into Ti' with a predetermined concentration.
This is carried out by immersing in an aqueous solution containing Zr" and/or Sn", stirring for a predetermined period of time, filtering, and washing. By repeating this process an appropriate number of times, a predetermined amount of ions M in commercially available zeolite can be ion-exchanged with metal ions M°.

上記ゼオライ) (A)に代えて、該ゼオライト(A)
または上式(1)で表される市販のゼオライトに、Ti
O2、Zr0zおよびSnO2から選ばれた少なくとも
一種の金属酸化物を担持させてなるゼオライト(C)を
用いてもよい。
The above zeolite) (A) in place of the zeolite (A)
Alternatively, Ti
Zeolite (C) supported on at least one metal oxide selected from O2, Zr0z and SnO2 may be used.

かかるゼオライ) (C)は、所定量のTiわZr”お
よびSn”の少なくとも一種を含有するこれらの金属塩
の水溶液に、上式(1)で表される原料ゼオライトを浸
漬し、攪拌しながら、N H2、NaOH等のアルカリ
水溶液を滴下して生成した沈澱物を、ろ別、洗浄、乾燥
した後、300〜700°Cで焼成することにより得ら
れる。このようにして得られた触媒は、N H2などの
投入時期および反応温度によって異なるが、担持金属の
大部分は金属水酸化物として担持され、焼成によりそれ
らは金属酸化物となる。
Such zeolite (C) is obtained by immersing the raw material zeolite represented by the above formula (1) in an aqueous solution of these metal salts containing a predetermined amount of at least one of Ti, Zr" and Sn", and stirring the mixture. The precipitate produced by dropping an alkaline aqueous solution such as , NH2, NaOH, etc. is filtered, washed, dried, and then calcined at 300 to 700°C. The catalyst thus obtained differs depending on the time of addition of N 2 H2 and the reaction temperature, but most of the supported metals are supported as metal hydroxides, and upon calcination, they become metal oxides.

その他、上記金属塩の水溶液をゼオライトに含浸させた
後、乾燥する操作を適宜の回数繰り返し行った後、30
0〜700°Cで焼成し上記金属塩を熱分解することに
よっても得られる。この方法によって得られた触媒は、
担持金属の多くが金属塩として担持され、焼成によりそ
れらは金属酸化物となる。
In addition, after impregnating zeolite with the aqueous solution of the metal salt and drying it an appropriate number of times,
It can also be obtained by thermally decomposing the above metal salt by firing at 0 to 700°C. The catalyst obtained by this method is
Most of the supported metals are supported as metal salts, and upon firing, they become metal oxides.

このように、本発明におけるゼオライトは、ゼオライト
に、Ti’°、Zr”およびSn”の少なくとも一種お
よび金属酸化物が存在するので、担体としての効果が充
分に発現される。
As described above, the zeolite of the present invention exhibits a sufficient effect as a carrier because at least one of Ti'°, Zr'' and Sn'' and a metal oxide are present in the zeolite.

これらの方法によって担持される金属酸化物の好適な担
持量は、金属として0.1〜2O重量%である。2O重
量%を越えると、触媒の細孔を閉塞するため活性が低下
し、またO、1重量%未満であると、金属酸化物の効果
が充分に発現されなくなる。なお、担持されたTf等の
担持状態については、詳細は不明であるが、酸溶解性テ
スト、FT−IR解析からTiのイオン交換が行われて
いることが明らかになっている。しかし、その量比につ
いては不明である。
The preferred amount of metal oxide supported by these methods is 0.1 to 20% by weight of the metal. When O exceeds 2% by weight, the activity decreases because the pores of the catalyst are blocked, and when O is less than 1% by weight, the effect of the metal oxide is not fully expressed. Although the details of the supported state of Tf and the like are unknown, it has been revealed from acid solubility tests and FT-IR analysis that ion exchange of Ti is occurring. However, the quantitative ratio is unknown.

上記ゼオライト(A)または(C)に、V、Cr、Mn
5Fe、Co、Nj、Cu、Zn、Nb。
In the above zeolite (A) or (C), V, Cr, Mn
5Fe, Co, Nj, Cu, Zn, Nb.

MoおよびWからなる群より選ばれた少なくとも一種の
金属の酸化物(B)を担持させることにより本発明に係
る炭化水素を還元剤とした窒素酸化物接触還元用触媒が
得られる。
By supporting the oxide (B) of at least one metal selected from the group consisting of Mo and W, the catalyst for catalytic reduction of nitrogen oxides using a hydrocarbon as a reducing agent according to the present invention can be obtained.

上記金属酸化物(B)の好適な総担持量は、0゜1〜2
O重量%である。2O重量%を越えても、増量に応じた
添加効果が得られず不経済であり、また0、1重量%未
満であると、充分な活性が得られない。
A preferable total amount of the metal oxide (B) supported is 0°1 to 2
O% by weight. Even if it exceeds 20% by weight, the addition effect corresponding to the increase in amount cannot be obtained and it is uneconomical, and if it is less than 0.1% by weight, sufficient activity cannot be obtained.

本発明に係る炭化水素を還元剤として用いる窒素酸化物
接触還元用触媒は、従来公知の成形方法によりハニカム
状、球状等の種々の形状に成形することができ、金属酸
化物(B)は、成形前の粉末状のゼオライト(A)また
は(C)に担持さゼてもよく、成形時にゼオライト(A
)または(C)に混練してもよく、さらには成形後のゼ
オライト(A)または(C)に含浸させてもよい。
The catalyst for catalytic reduction of nitrogen oxides using a hydrocarbon as a reducing agent according to the present invention can be formed into various shapes such as a honeycomb shape or a spherical shape by a conventionally known forming method, and the metal oxide (B) can be formed into various shapes such as a honeycomb shape or a spherical shape. The zeolite may be supported on powdered zeolite (A) or (C) before molding, and zeolite (A) may be supported during molding.
) or (C), or further impregnated into zeolite (A) or (C) after molding.

成形の際に、成形助剤、成形体補強体、無機繊維、有機
バインダーなどを適宜配合してもよい。
During molding, molding aids, molded body reinforcements, inorganic fibers, organic binders, etc. may be blended as appropriate.

本発明の実施において使用する炭化水素としては、アル
カン、アルケン、アルキン等の脂肪族系炭化水素、芳香
族系炭化水素などが挙げられる。
Hydrocarbons used in the practice of the present invention include aliphatic hydrocarbons such as alkanes, alkenes, and alkynes, aromatic hydrocarbons, and the like.

なお、選択的還元反応を示す温度は、アルキンくアルケ
ンく芳香族系炭化水素くアルカンの順に高くなる。また
、同系の炭化水素においては、炭素数が大きくなるにし
たがって、その温度は低くなる。
The temperature at which the selective reduction reaction occurs increases in the order of alkynes, alkenes, aromatic hydrocarbons, and alkanes. Furthermore, in similar hydrocarbons, the temperature decreases as the number of carbon atoms increases.

好適な炭化水素としては、アセチレン、メチルアセチレ
ン、1−ブチン等の低級アルキン、エチレン、プロピレ
ン、イソブチレン、1−ブテン、2−ブテン等の低級ア
ルケン、ブタジェン、イソプレン等の低級ジエンが例示
される。
Suitable hydrocarbons include lower alkynes such as acetylene, methylacetylene and 1-butyne, lower alkenes such as ethylene, propylene, isobutylene, 1-butene and 2-butene, and lower dienes such as butadiene and isoprene.

上記炭化水素の好適な添加量は、炭化水素の種類によっ
て異なるが、窒素酸化物の濃度に対してモル比で0.1
〜2倍程度である。0.1倍未満であると、充分な活性
を得ることができず、また2倍を越えると、未反応の炭
化水素の排出量が多くなるため、これを処理するための
後処理が必要となる。
The preferred amount of the hydrocarbon added varies depending on the type of hydrocarbon, but the molar ratio is 0.1 to the concentration of nitrogen oxides.
~2 times as much. If it is less than 0.1 times, it will not be possible to obtain sufficient activity, and if it exceeds 2 times, the amount of unreacted hydrocarbons will increase, so post-treatment is required to deal with this. Become.

本発明に係る炭化水素による窒素酸化物の選択的還元用
触媒が窒素酸化物に対して還元活性を示す最適な温度は
、使用する還元側、触媒種により異なるが、通常100
〜800°Cであり、この温度領域においては、空間速
度(SV)500〜50000程度で排気ガスを通流さ
せることが好ましい、なお、より好適な使用温度領域は
300〜600″Cである。
The optimal temperature at which the catalyst for selective reduction of nitrogen oxides by hydrocarbons according to the present invention exhibits reducing activity for nitrogen oxides varies depending on the reduction side and catalyst type used, but is usually 100%
~800°C, and in this temperature range, it is preferable to flow the exhaust gas at a space velocity (SV) of about 500 to 50,000. A more suitable working temperature range is 300 to 600″C.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する
が、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではなく
、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施
することが可能なものである。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on examples, but the present invention is not limited to the following examples in any way, and can be practiced with appropriate modifications within the scope of the gist thereof. It is.

(1)触媒の調製 (実施例1) 組成式:Naz  ((AfCh)x ・ (SiCh
 )7〕 ・ZH2Oで表されるナトリウム型モルデナ
イトの市販品(日本化学社製、商品名rNM−100P
J、Y/X=8)100gを0.025モル/!のTi
Cj24水溶液ll中に浸漬し、24時間攪拌してNa
をTiでイオン交換した後、ろ別、水洗してゼオライト
のケーキを得た。
(1) Preparation of catalyst (Example 1) Compositional formula: Naz ((AfCh)x ・(SiCh
)7] ・Commercial product of sodium type mordenite represented by ZH2O (manufactured by Nippon Kagaku Co., Ltd., trade name rNM-100P
J, Y/X=8) 100g is 0.025 mol/! of Ti
The Na
After ion-exchanging with Ti, the mixture was filtered and washed with water to obtain a zeolite cake.

次いで、このケーキを乾燥した後、650°Cで4時間
焼成した。
This cake was then dried and then baked at 650°C for 4 hours.

得られたゼオライト中のTiO量はTiO2換算で0.
4重量%であった。このゼオライト50gを、15.2
g/Nの硝酸銅(It)水溶液500dに入れて、充分
に攪拌混合した後、これに水酸化ナトリウム水溶液を液
のpHが8になるまで加えて沈澱物を生成させた。この
沈澱物を、ろ別、水洗、乾燥した後、500°Cにて3
時間焼成して、触媒(A−1)を得た。
The amount of TiO in the obtained zeolite was 0.0 in terms of TiO2.
It was 4% by weight. 50g of this zeolite, 15.2
The mixture was added to 500 g/N of copper nitrate (It) aqueous solution and stirred and mixed thoroughly, and then an aqueous sodium hydroxide solution was added thereto until the pH of the solution reached 8 to form a precipitate. This precipitate was filtered, washed with water, dried, and then heated at 500°C for 3
The catalyst (A-1) was obtained by firing for a period of time.

(実施例2) 実施例1において、イオン交換後、過剰のTiをアンモ
ニア水で中和して、Ti0zとして2重量%担持させた
こと以外は実施例1と同様にして、触媒(A−2)を得
た。
(Example 2) In Example 1, the catalyst (A-2 ) was obtained.

(実施例3) 実施例2において、NM−100Pに代えて、組成式:
 Hz  ((Aj!0x)x  ・(S iCh )
Y )・ZH2Oで表される水素型モルデナイトの市販
品(日本化学社製、商品名rHM−100PJ、Y/X
−12)を用いたこと以外は実施例2と同様にして、触
媒(A−3)を得た。
(Example 3) In Example 2, instead of NM-100P, the composition formula:
Hz ((Aj!0x)x ・(SiCh)
Commercially available hydrogen-type mordenite represented by
Catalyst (A-3) was obtained in the same manner as in Example 2 except that -12) was used.

(実施例4) 実施例1において、Ti(44水溶液に代えて、T i
 OS Oa水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様
にして、触媒(A−4)を得た。
(Example 4) In Example 1, instead of Ti (44 aqueous solution), Ti
A catalyst (A-4) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the OS Oa aqueous solution was used.

(実施例5) 実施例3において、硝酸銅(n)水溶液に代えて、25
.3g/lの硝酸鉄(■)水溶液を用いたこと以外は実
施例3と同様にして、触媒(A5)を得た。
(Example 5) In Example 3, instead of copper nitrate (n) aqueous solution, 25
.. A catalyst (A5) was obtained in the same manner as in Example 3, except that a 3 g/l iron nitrate (■) aqueous solution was used.

(実施例6) 実施例3において、硝酸銅(It)水溶液に代えて、1
8.2g/lの硝酸コバルト水溶液を用いたこと以外は
実施例3と同様にして、触媒(A6)を得た。
(Example 6) In Example 3, in place of the copper nitrate (It) aqueous solution, 1
A catalyst (A6) was obtained in the same manner as in Example 3 except that an 8.2 g/l aqueous cobalt nitrate solution was used.

(実施例7) 実施例3において、硝酸銅(It)水溶液に代えて、1
9.5g/lの硝酸ニッケル水溶液を用いたこと以外は
実施例3と同様にして、触媒(A−7)を得た。
(Example 7) In Example 3, in place of the copper nitrate (It) aqueous solution, 1
A catalyst (A-7) was obtained in the same manner as in Example 3 except that a 9.5 g/l aqueous nickel nitrate solution was used.

(実施例8) 実施例3において、硝酸銅(Il)水溶液に代えて、1
8.2g/ffiの硝酸マンガン水溶液を用いたこと以
外は実施例3と同様にして、触媒(A8)を得た。
(Example 8) In Example 3, instead of copper nitrate (Il) aqueous solution, 1
A catalyst (A8) was obtained in the same manner as in Example 3, except that an 8.2 g/ffi manganese nitrate aqueous solution was used.

(実施例9) 実施例3において、硝酸銅(I[)水溶液に代えて、1
8.3g#!の硝酸亜鉛水溶液を用いたこと以外は実施
例3と同様にして、触媒(A−9)を得た。
(Example 9) In Example 3, in place of the copper nitrate (I[) aqueous solution, 1
8.3g#! A catalyst (A-9) was obtained in the same manner as in Example 3, except that the aqueous zinc nitrate solution was used.

(実施例10) 実施例3において、硝酸銅(Il)水溶液に代えて、2
6.3g/lの硝酸クロム水溶液を用いたこと以外は実
施例3と同様にして、触媒(A−10)を得た。
(Example 10) In Example 3, instead of copper nitrate (Il) aqueous solution, 2
A catalyst (A-10) was obtained in the same manner as in Example 3 except that a 6.3 g/l aqueous chromium nitrate solution was used.

(実施例11) 実施例3と同様にして得たゼオライ)50gを、■2O
5換算で142 g/I2のシュウ酸バナジルを含有す
るシュウ酸バナジル水溶液に浸漬し、過剰の水溶液を取
り除いた後、乾燥し、次いで500°Cにて3時間焼成
して、触媒(A−11)を得た。
(Example 11) 50 g of zeolite obtained in the same manner as in Example 3 was
The catalyst (A-11 ) was obtained.

(実施例12) 実施例11において、シュウ酸バナジル水溶液に代えて
、W O2換算で142 g/lのメタタングステン酸
アンモニウムを含有するメタタングステン酸アンモニウ
ム水溶液を用いたこと以外は実施例11と同様にして、
触媒(A−12)を得た。
(Example 12) Same as Example 11 except that in Example 11, an ammonium metatungstate aqueous solution containing 142 g/l of ammonium metatungstate in terms of W O2 was used instead of the vanadyl oxalate aqueous solution. and
A catalyst (A-12) was obtained.

(実施例13) 実施例11において、シュウ酸バナジル水溶液に代えて
、MoO3換真で142g/lのモリブデン酸アンモニ
ウムを含有するモリブデン酸アンモニウム水溶液を用い
たこと以外は実施例11と同様にして、触媒(−A−1
3)を得た。
(Example 13) In the same manner as in Example 11, except that in Example 11, an ammonium molybdate aqueous solution containing 142 g/l of ammonium molybdate in MoO3 conversion was used instead of the vanadyl oxalate aqueous solution. Catalyst (-A-1
3) was obtained.

(実施例14) 実施例11において、シュウ酸バナジル水溶液に代えて
、NbzOs換)(−?’142g#のシュウ酸ニオブ
を含有するシュウ酸ニオブ水溶液を用いたこと以外は実
施例11と同様にして、触媒(A−14)を得た。
(Example 14) The same procedure as in Example 11 was carried out except that in Example 11, an aqueous solution of niobium oxalate containing 142 g of niobium oxalate (NbzOs conversion) was used instead of the aqueous solution of vanadyl oxalate. Thus, a catalyst (A-14) was obtained.

(実施例15) 実施例3において、15.2g/fの硝酸銅(n)水溶
液に代えて、7.6g/lの硝酸銅(I[)水溶液を用
いたこと以外は実施例3と同様にして、触媒(A−15
)を得た。
(Example 15) Same as Example 3 except that in Example 3, 7.6 g/l copper nitrate (I [) aqueous solution was used instead of 15.2 g/f copper nitrate (n) aqueous solution. and the catalyst (A-15
) was obtained.

(実施例16) 実施例3において、15.2g/f!の硝酸銅(II)
水溶液に代えて、30.4g/lの硝酸銅(It)水溶
液を用いたこと以外は実施例3と同様にして、触媒(A
−16)を得た。
(Example 16) In Example 3, 15.2 g/f! copper(II) nitrate
The catalyst (A
-16) was obtained.

(実施例17) 実施例3において、15.2g/j!の硝酸銅(II)
水溶液に代えて、硝酸銅を7.68/f、硝酸コバルト
を9.1g//!含有する水溶液を用いたこと以外は実
施例3と同様にして、触媒(A−17)を得た。
(Example 17) In Example 3, 15.2 g/j! copper(II) nitrate
Instead of an aqueous solution, copper nitrate was added at 7.68/f and cobalt nitrate was added at 9.1 g//! A catalyst (A-17) was obtained in the same manner as in Example 3, except that an aqueous solution containing the above was used.

(比較例1) 炭酸カルシウムを650°Cにて1時間焼成してカルシ
アloogを調製し、以後、実施例1と同様にして、触
媒(B−1)を得た。
(Comparative Example 1) Calcium carbonate was calcined at 650° C. for 1 hour to prepare calcia log, and thereafter, the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain a catalyst (B-1).

(比較例2) 水酸化マグネシウムを650°Cにて1時間焼成してマ
グネシア100gを調製し、以後、実施例1と同様にし
て、触媒(B−2)を得た。
(Comparative Example 2) Magnesium hydroxide was calcined at 650°C for 1 hour to prepare 100 g of magnesia, and then the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain a catalyst (B-2).

(比較例3) ビーカーに、Aj!(NOzh  ・9H2Oを3゜1
3g及び水を10(ld入れてマグネチックスターラー
で攪拌して溶解しながら、臭化テトラプロピルアンモニ
ウム7.98gとシリカゾル水溶液(SiCh:31重
量%、Na2O:0.4重量%、Alz Oh  : 
0.03重量%を含有する水溶液)60gとを加えた。
(Comparative Example 3) Aj! in a beaker. (NOzh ・9H2O 3゜1
Add 3g of tetrapropylammonium bromide and an aqueous silica sol solution (SiCh: 31% by weight, Na2O: 0.4% by weight, Alz Oh:
60 g of an aqueous solution containing 0.03% by weight) were added.

次いで、この溶液に、水酸化ナトリウム3.12gを4
OLI&の水に溶解した溶液を攪拌しながら徐々に加え
た。この混合液をオートクレーブに仕込み、160°C
で72時間、攪拌を加えて結晶化させた。
Next, 3.12 g of sodium hydroxide was added to this solution.
A solution of OLI& in water was slowly added with stirring. Pour this mixture into an autoclave and heat it to 160°C.
The mixture was stirred for 72 hours for crystallization.

この生成物を固液分離した後、固形物を水洗し、乾燥し
て、基剤となるY/X=35のZSM−5ゼオライトを
得た。
After solid-liquid separation of this product, the solid was washed with water and dried to obtain ZSM-5 zeolite with Y/X=35 as a base.

このZSM−5ゼオライトを、0.05モル/iの酢酸
銅の水溶液に入れて、1昼夜攪拌した後、遠心分離した
This ZSM-5 zeolite was placed in an aqueous solution of 0.05 mol/i copper acetate, stirred for one day and then centrifuged.

上記操作を合計3回繰り返し行った後、純水で5回水洗
し、次いで110°Cで終夜乾燥して触媒(B−3)を
得た。
After repeating the above operation three times in total, it was washed with pure water five times and then dried at 110°C overnight to obtain a catalyst (B-3).

(It)評価試験 実施例1〜17、比較例1〜3で得た触媒AI−A−1
7およびB−1〜B−3について、下記の試験条件によ
り窒素酸化物含有ガスの窒素酸化物接触還元を行い、窒
素酸化物のN2への転換率を、ガスクロマトグラフ法に
よりN2を定量して算出した。
(It) Catalyst AI-A-1 obtained in Evaluation Test Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 3
7 and B-1 to B-3, the nitrogen oxide-containing gas was subjected to nitrogen oxide catalytic reduction under the following test conditions, and the conversion rate of nitrogen oxides to N2 was determined by quantifying N2 by gas chromatography. Calculated.

(試験条件) (1)ガス組成     N○  1容量%○2  1
0容量% 還元剤 1容量% He   残部 (2)空間速度     1000 1/Hr(3)反
応温度  300 ’C2400°C1500°Cまた
は600℃ 結果を表に示す。
(Test conditions) (1) Gas composition N○ 1% by volume○2 1
0% by volume Reducing agent 1% by volume He Balance (2) Space velocity 1000 1/Hr (3) Reaction temperature 300'C2400°C1500°C or 600°C The results are shown in the table.

(以下、余白) 表より、本発明に係る炭化水素による窒素酸化物接触還
元用触媒(A−1〜A−17)は、いずれもN2への転
化率が高いのに対して、従来の触媒(B−1〜B−3)
は、いずれの反応温度においても総じてN2への転化率
が低いことが分かる。
(The following is a blank space) From the table, it can be seen that the catalysts for catalytic reduction of nitrogen oxides using hydrocarbons according to the present invention (A-1 to A-17) all have a high conversion rate to N2, whereas the conventional catalysts have a high conversion rate to N2. (B-1 to B-3)
It can be seen that the conversion rate to N2 is generally low at any reaction temperature.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳細に説明したように、本発明に係る炭化水素に
よる窒素酸化物接触還元用触媒は、排気ガス中の窒素酸
化物を効率良く接触還元することができるなど、本発明
は優れた特有の効果を奏する。
As described above in detail, the catalyst for catalytic reduction of nitrogen oxides using hydrocarbons according to the present invention has excellent and unique properties, such as being able to efficiently catalytically reduce nitrogen oxides in exhaust gas. be effective.

特許出願人 堺化学工業株式会社 代理人 弁理士  松  尾  智  弘手続補正書 (自発) 平成3年3月15日Patent applicant: Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Agent Patent Attorney Tomo Matsu Otomo Procedural Amendment (spontaneous) March 15, 1991

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、下記組成式で表されるゼオライト中のイオンMの一
部または全部を、Ti^4^+、Zr^4^+およびS
n^4^+からなる群より選ばれた金属イオンでイオン
交換してなるゼオライト(A)に、V、Cr、Mn、F
e、Co、Ni、Cu、Zn、Nb、MoおよびWから
なる群より選ばれた少なくとも一種の金属の酸化物(B
)を担持させてなることを特徴とする炭化水素による窒
素酸化物接触還元用触媒。 M_A[(AlO_2)_X(SiO_2)_Y]・Z
H_2O〔式中、イオンMはアルカリ金属イオン、アル
カリ土類金属イオンまたは水素イオン、nA=X(n:
イオンMの価数)、Y/X≧5である。〕 2、下記組成式で表されるゼオライトまたは該ゼオライ
ト中のイオンMの一部または全部を、Ti^4^+、Z
r^4^+およびSn^4^+からなる群より選ばれた
金属イオンでイオン交換してなるゼオライト(A)に、
TiO_2、ZrO_2およびSnO_2からなる群よ
り選ばれた少なくとも一種の金属酸化物を担持させてな
るゼオライト(C)に、V、Cr、Mn、Fe、Co、
Ni、Cu、Zn、Nb、MoおよびWからなる群より
選ばれた少なくとも一種の金属の酸化物(B)を担持さ
せてなることを特徴とする炭化水素による窒素酸化物接
触還元用触媒。 M_A[(AlO_2)_X(SiO_2)_Y]・Z
H_2O〔式中、Mはアルカリ金属イオン、アルカリ土
類金属イオンおよび水素イオンからなる群より選ばれた
イオン、nA=X(n:イオンMの価数)、Y/X≧5
である。〕
[Claims] 1. Some or all of the ions M in the zeolite represented by the following compositional formula are replaced by Ti^4^+, Zr^4^+ and S
Zeolite (A) formed by ion exchange with metal ions selected from the group consisting of n^4^+, V, Cr, Mn, F
oxide of at least one metal selected from the group consisting of e, Co, Ni, Cu, Zn, Nb, Mo and W (B
) is supported on a catalyst for catalytic reduction of nitrogen oxides by a hydrocarbon. M_A[(AlO_2)_X(SiO_2)_Y]・Z
H_2O [where ion M is an alkali metal ion, alkaline earth metal ion or hydrogen ion, nA=X (n:
valence of ion M), and Y/X≧5. ] 2. Zeolite represented by the following compositional formula or a part or all of the ions M in the zeolite, Ti^4^+, Z
Zeolite (A) obtained by ion exchange with metal ions selected from the group consisting of r^4^+ and Sn^4^+,
V, Cr, Mn, Fe, Co,
A catalyst for catalytic reduction of nitrogen oxides by hydrocarbons, characterized in that it supports an oxide (B) of at least one metal selected from the group consisting of Ni, Cu, Zn, Nb, Mo and W. M_A[(AlO_2)_X(SiO_2)_Y]・Z
H_2O [wherein M is an ion selected from the group consisting of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and hydrogen ions, nA=X (n: valence of ion M), Y/X≧5
It is. ]
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406364B1 (en) * 1998-12-16 2004-01-24 주식회사 포스코 Cromia/zeolite catalyst for removing nitrogen oxides and chlorinated organic compounds from waste gases

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