JPH0531371A - 亜酸化窒素分解用触媒 - Google Patents
亜酸化窒素分解用触媒Info
- Publication number
- JPH0531371A JPH0531371A JP3191734A JP19173491A JPH0531371A JP H0531371 A JPH0531371 A JP H0531371A JP 3191734 A JP3191734 A JP 3191734A JP 19173491 A JP19173491 A JP 19173491A JP H0531371 A JPH0531371 A JP H0531371A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mordenite
- catalyst
- cobalt
- nitrous oxide
- copper
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｎ2 Ｏを効率よく分解することを可能とす
る。 【構成】 Ｓｉ／Ａｌのモル比が１０以上のモルデナイ
トの水素をコバルト又は銅で置き換えたことを特徴とし
ている。
る。 【構成】 Ｓｉ／Ａｌのモル比が１０以上のモルデナイ
トの水素をコバルト又は銅で置き換えたことを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、亜酸化窒素を接触分解
する亜酸化窒素分解用触媒に関するものである。
する亜酸化窒素分解用触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、人工的に排出される二酸化炭素
（ＣＯ2 ）などの温室効果による気候の温暖化や、フロ
ンなどの安定化合物によるオゾン層の破壊等、地球レベ
ルでの環境破壊が問題となっている。特にオゾン層の破
壊は、地表面に到達する紫外線を増加させ、皮膚ガンな
どを多発させ人類の健康に重大な影響を与えると言われ
ている。
（ＣＯ2 ）などの温室効果による気候の温暖化や、フロ
ンなどの安定化合物によるオゾン層の破壊等、地球レベ
ルでの環境破壊が問題となっている。特にオゾン層の破
壊は、地表面に到達する紫外線を増加させ、皮膚ガンな
どを多発させ人類の健康に重大な影響を与えると言われ
ている。
【０００３】オゾン層の破壊を引き起こす物質として、
従来は人工的に合成された各種フロンが主体であると考
えられており、ボイラなどの各種燃焼装置から排出され
るガスなどに含まれる亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）はそれ程注
目されていなかった。だが、Ｎ2 Ｏの増加量が近年にな
って上昇傾向にあり、しかも、最近の調査では、Ｎ 2
Ｏは成層圏へ拡散してオゾン層を破壊すると共に、温室
効果の寄与も大きいことが明らかになり、地球環境問題
の一つとしてクローズアップされつつある。
従来は人工的に合成された各種フロンが主体であると考
えられており、ボイラなどの各種燃焼装置から排出され
るガスなどに含まれる亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）はそれ程注
目されていなかった。だが、Ｎ2 Ｏの増加量が近年にな
って上昇傾向にあり、しかも、最近の調査では、Ｎ 2
Ｏは成層圏へ拡散してオゾン層を破壊すると共に、温室
効果の寄与も大きいことが明らかになり、地球環境問題
の一つとしてクローズアップされつつある。
【０００４】特に、加圧流動層ボイラや低温燃焼により
排出されるガスには、他のボイラに比べＮ2 Ｏが多く含
まれる。ボイラなどから排出されるＮ2 Ｏの除去技術と
しては、燃焼方式の改良によるＮ2 Ｏ発生の低減、
プラズマ照射によるＮ2 Ｏの分解、触媒によるＮ2 Ｏ
の除去などが考えられる。しかし、及びは高温材
料、熱効率、コストなどの面で実用化に問題がある。
は触媒によるＮ2 Ｏの除去が可能になれば、比較的実用
性が高いと考えられるが、現在多くの発電プラントに適
用されている触媒ではＮ2 Ｏは除去できないことが確認
されている。
排出されるガスには、他のボイラに比べＮ2 Ｏが多く含
まれる。ボイラなどから排出されるＮ2 Ｏの除去技術と
しては、燃焼方式の改良によるＮ2 Ｏ発生の低減、
プラズマ照射によるＮ2 Ｏの分解、触媒によるＮ2 Ｏ
の除去などが考えられる。しかし、及びは高温材
料、熱効率、コストなどの面で実用化に問題がある。
は触媒によるＮ2 Ｏの除去が可能になれば、比較的実用
性が高いと考えられるが、現在多くの発電プラントに適
用されている触媒ではＮ2 Ｏは除去できないことが確認
されている。
【０００５】このため、新触媒の開発が必要になり、例
えば、Ｓｉ／Ａｌのモル比が１０以上のモルデナイト、
又はその水素を鉄で置換した鉄置換型モルデナイトを触
媒として使用しＮ2 Ｏを還元除去することが提案されて
いる（特開平 2-68120号公報等）。
えば、Ｓｉ／Ａｌのモル比が１０以上のモルデナイト、
又はその水素を鉄で置換した鉄置換型モルデナイトを触
媒として使用しＮ2 Ｏを還元除去することが提案されて
いる（特開平 2-68120号公報等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
モルデナイトを触媒としてＮ2 Ｏを直接分解する場合に
は、例えばＮ2 Ｏ除去率を80％以上にしようとすると、
反応温度を 600℃以上にしなければならず効率が悪い。
モルデナイトを触媒としてＮ2 Ｏを直接分解する場合に
は、例えばＮ2 Ｏ除去率を80％以上にしようとすると、
反応温度を 600℃以上にしなければならず効率が悪い。
【０００７】そこで、本発明は、このような事情を考慮
してなされたものであり、その目的は、Ｎ2 Ｏを効率よ
く直接分解することを可能にする亜酸化窒素分解用触媒
を提供することにある。
してなされたものであり、その目的は、Ｎ2 Ｏを効率よ
く直接分解することを可能にする亜酸化窒素分解用触媒
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、亜酸化窒
素（Ｎ2 Ｏ）を効率よく分解するための触媒を得るため
に種々の研究開発を行った結果、モルデナイト系の触媒
に着目し、本発明を完成するに至ったのであり、本発明
の亜酸化窒素分解用触媒は、Ｓｉ／Ａｌのモル比が１０
以上のモルデナイトの水素をコバルト又は銅で置き換え
てなるものである。
素（Ｎ2 Ｏ）を効率よく分解するための触媒を得るため
に種々の研究開発を行った結果、モルデナイト系の触媒
に着目し、本発明を完成するに至ったのであり、本発明
の亜酸化窒素分解用触媒は、Ｓｉ／Ａｌのモル比が１０
以上のモルデナイトの水素をコバルト又は銅で置き換え
てなるものである。
【０００９】すなわち、種々の触媒（現在多くの発電プ
ラントに適用されているアンモニア還元触媒（ＳＣ
Ｒ），チタニア担持貴金属系触媒，モルデナイト系触媒
等）を用いてＮ2 Ｏを分解する実験を行った結果、モル
デナイト系触媒が有用であることが確かめられた。そし
て、モルデナイトにコバルト（Ｃｏ），銅（Ｃｕ），ニ
ッケル（Ｎｉ），マンガン（Ｍｎ）等の遷移元素をイオ
ン交換等によって調整し、これらの触媒のＮ2 Ｏ分解活
性について調べた。その結果、モルデナイトＣｏ系触媒
又はモルデナイトＣｕ系触媒が従来のモルデナイト又は
モルデナイト鉄系触媒より低温度で活性があることが分
った。なお、モルデナイトＮｉ系触媒又はモルデナイト
Ｍｎ系触媒は、モルデナイト鉄系触媒とほぼ同温度で活
性があることが分り、しかも比較的耐久性に優れている
のでガス等の特性に応じて使用するようにしてもよい。
ラントに適用されているアンモニア還元触媒（ＳＣ
Ｒ），チタニア担持貴金属系触媒，モルデナイト系触媒
等）を用いてＮ2 Ｏを分解する実験を行った結果、モル
デナイト系触媒が有用であることが確かめられた。そし
て、モルデナイトにコバルト（Ｃｏ），銅（Ｃｕ），ニ
ッケル（Ｎｉ），マンガン（Ｍｎ）等の遷移元素をイオ
ン交換等によって調整し、これらの触媒のＮ2 Ｏ分解活
性について調べた。その結果、モルデナイトＣｏ系触媒
又はモルデナイトＣｕ系触媒が従来のモルデナイト又は
モルデナイト鉄系触媒より低温度で活性があることが分
った。なお、モルデナイトＮｉ系触媒又はモルデナイト
Ｍｎ系触媒は、モルデナイト鉄系触媒とほぼ同温度で活
性があることが分り、しかも比較的耐久性に優れている
のでガス等の特性に応じて使用するようにしてもよい。
【００１０】本発明においてモルデナイトとしては、Ｓ
ｉ／Ａｌのモル比が１０以上にする必要があり、そのモ
ル比が小さいと耐熱性に劣る。
ｉ／Ａｌのモル比が１０以上にする必要があり、そのモ
ル比が小さいと耐熱性に劣る。
【００１１】したがって、Ｓｉ／Ａｌのモル比が１０以
上のモルデナイトの水素の一部をコバルト又は銅で置き
換えることにより、従来の触媒より低温度でＮ2 Ｏ分解
活性に優れる亜酸化窒素分解用触媒が得られることにな
る。
上のモルデナイトの水素の一部をコバルト又は銅で置き
換えることにより、従来の触媒より低温度でＮ2 Ｏ分解
活性に優れる亜酸化窒素分解用触媒が得られることにな
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１３】モルデナイト（Ｓｉ／Ａｌモル比：15.2）
の水素をコバルト（Ｃｏ）又は銅（Ｃｕ）の元素と交換
して、モルデナイトＣｏ触媒又はモルデナイトＣｕ触媒
を調整した。この調整は、金属酸化物10％水溶液を 100
ｇ作成し、これにモルデナイトを30g 加え、80℃で保温
しながら２日間撹拌する。撹拌後、水洗、ろ過し、これ
を 110℃で 1hr乾燥した後、 350℃で 1hrの焼成を行っ
た。
の水素をコバルト（Ｃｏ）又は銅（Ｃｕ）の元素と交換
して、モルデナイトＣｏ触媒又はモルデナイトＣｕ触媒
を調整した。この調整は、金属酸化物10％水溶液を 100
ｇ作成し、これにモルデナイトを30g 加え、80℃で保温
しながら２日間撹拌する。撹拌後、水洗、ろ過し、これ
を 110℃で 1hr乾燥した後、 350℃で 1hrの焼成を行っ
た。
【００１４】このように調整した触媒のＮ2 Ｏ分解活性
について調べ、その結果を図１に示す。なお、比較のた
めにモルデナイトと、上述とほぼ同様にＦｅを置換させ
たＦｅモルデナイトについてもそのＮ2 Ｏ分解活性を調
べた。
について調べ、その結果を図１に示す。なお、比較のた
めにモルデナイトと、上述とほぼ同様にＦｅを置換させ
たＦｅモルデナイトについてもそのＮ2 Ｏ分解活性を調
べた。
【００１５】Ｎ2 Ｏ分解活性は次のようにして調べた。
【００１６】電気炉により温度調節可能な内径 4mmの石
英ガラス製反応管に、秤量した触媒を充填して触媒層を
形成した。そして、Ｎ2 Ｏ1％−Ｈｅバランスのガスを
オートサンプラーより反応管にキャリアーガスと共に30
ml/minで流すと共に、その反応温度を 200〜800 ℃に維
持し、反応管にガスを導入させるバイパスラインのＮ2
Ｏピーク面積、すなわち触媒層入口Ｎ2 Ｏ濃度と、触媒
層接触後のガスをガスクロマトグラフィーで分析してこ
のＮ2 Ｏピーク面積の比とによりＮ2 Ｏの除去率を求め
た。図中、ＡはモルデナイトＣｏ触媒，Ｂはモルデナイ
トＣｕ触媒，ＣはモルデナイトＦｅ触媒，Ｄはモルデナ
イト触媒をそれぞれ示す。
英ガラス製反応管に、秤量した触媒を充填して触媒層を
形成した。そして、Ｎ2 Ｏ1％−Ｈｅバランスのガスを
オートサンプラーより反応管にキャリアーガスと共に30
ml/minで流すと共に、その反応温度を 200〜800 ℃に維
持し、反応管にガスを導入させるバイパスラインのＮ2
Ｏピーク面積、すなわち触媒層入口Ｎ2 Ｏ濃度と、触媒
層接触後のガスをガスクロマトグラフィーで分析してこ
のＮ2 Ｏピーク面積の比とによりＮ2 Ｏの除去率を求め
た。図中、ＡはモルデナイトＣｏ触媒，Ｂはモルデナイ
トＣｕ触媒，ＣはモルデナイトＦｅ触媒，Ｄはモルデナ
イト触媒をそれぞれ示す。
【００１７】図１に示される結果からも明らかな通り、
本発明のモルデナイトＣｏ触媒及びモルデナイトＣｕ触
媒は、従来のモルデナイト触媒及びモルデナイトＦｅ触
媒よりも低温度でＮ2 Ｏを直接分解することができ、特
にモルデナイトＣｏ触媒は、400℃で42％、 450℃で72
％、 500℃で97％という除去率が得られ、モルデナイト
Ｆｅ触媒より 100℃以上も低温度でＮ2 Ｏ除去を行え
る。
本発明のモルデナイトＣｏ触媒及びモルデナイトＣｕ触
媒は、従来のモルデナイト触媒及びモルデナイトＦｅ触
媒よりも低温度でＮ2 Ｏを直接分解することができ、特
にモルデナイトＣｏ触媒は、400℃で42％、 450℃で72
％、 500℃で97％という除去率が得られ、モルデナイト
Ｆｅ触媒より 100℃以上も低温度でＮ2 Ｏ除去を行え
る。
【００１８】したがって、Ｓｉ／Ａｌのモル比が１０以
上のモルデナイトの水素をコバルト又は銅で置き換えた
ことにより、Ｎ2 Ｏを従来より効率よく直接分解するこ
とができる亜酸化窒素分解用触媒が得られることにな
る。
上のモルデナイトの水素をコバルト又は銅で置き換えた
ことにより、Ｎ2 Ｏを従来より効率よく直接分解するこ
とができる亜酸化窒素分解用触媒が得られることにな
る。
【００１９】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、Ｓｉ／Ａ
ｌのモル比が１０以上のモルデナイトの水素をコバルト
又は銅で置き換えたので、Ｎ2 Ｏを効率よく直接分解す
ることができる亜酸化窒素分解用触媒が得られるという
優れた効果を発揮する。
ｌのモル比が１０以上のモルデナイトの水素をコバルト
又は銅で置き換えたので、Ｎ2 Ｏを効率よく直接分解す
ることができる亜酸化窒素分解用触媒が得られるという
優れた効果を発揮する。
【図１】ガス温度とＮ2 Ｏ除去率との関係を示す図であ
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｓｉ／Ａｌのモル比が１０以上のモルデ
ナイトの水素をコバルトで置き換えたことを特徴とする
亜酸化窒素分解用触媒。 - 【請求項２】 Ｓｉ／Ａｌのモル比が１０以上のモルデ
ナイトの水素を銅で置き換えたことを特徴とする亜酸化
窒素分解用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3191734A JPH0531371A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 亜酸化窒素分解用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3191734A JPH0531371A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 亜酸化窒素分解用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531371A true JPH0531371A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16279610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3191734A Pending JPH0531371A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 亜酸化窒素分解用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0531371A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05245384A (ja) * | 1991-11-08 | 1993-09-24 | Air Prod And Chem Inc | 気体混合物から亜酸化窒素を除去する方法 |
| JPH0768131A (ja) * | 1993-05-10 | 1995-03-14 | Grande Paroisse Sa | 排気ガス、特に硝酸酸化を含む合成プロセスの排気ガス中の亜酸化窒素の含有量を低下させる方法 |
| JPH07163870A (ja) * | 1993-08-27 | 1995-06-27 | Engelhard Corp | Ｎ２ｏのｎ２ｏ含有気体混合物からの除去法 |
| JP2011224552A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-11-10 | Hokkaido Univ | 亜酸化窒素含有ガスの処理方法及び処理装置 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP3191734A patent/JPH0531371A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05245384A (ja) * | 1991-11-08 | 1993-09-24 | Air Prod And Chem Inc | 気体混合物から亜酸化窒素を除去する方法 |
| JPH0768131A (ja) * | 1993-05-10 | 1995-03-14 | Grande Paroisse Sa | 排気ガス、特に硝酸酸化を含む合成プロセスの排気ガス中の亜酸化窒素の含有量を低下させる方法 |
| JPH07163870A (ja) * | 1993-08-27 | 1995-06-27 | Engelhard Corp | Ｎ２ｏのｎ２ｏ含有気体混合物からの除去法 |
| JP2011224552A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-11-10 | Hokkaido Univ | 亜酸化窒素含有ガスの処理方法及び処理装置 |
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