JPH06106059A - 酸化触媒 - Google Patents

酸化触媒

Info

Publication number
JPH06106059A
JPH06106059A JP6321991A JP6321991A JPH06106059A JP H06106059 A JPH06106059 A JP H06106059A JP 6321991 A JP6321991 A JP 6321991A JP 6321991 A JP6321991 A JP 6321991A JP H06106059 A JPH06106059 A JP H06106059A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
oxidation catalyst
carrier
oxides
catalyst
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
Application number
JP6321991A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Imai
哲也 今井
Hiroshi Fujita
浩 藤田
Masato Suwa
征人 諏訪
Takuya Moriga
卓也 森賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP6321991A priority Critical patent/JPH06106059A/ja
Publication of JPH06106059A publication Critical patent/JPH06106059A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸化触媒に関し、特に低温、高いガス流量/
触媒容積比の条件下で高効率でメタンを酸化することが
でき、しかも1000℃以上の高温においても耐熱性を
有する酸化触媒に関する。 【構成】 ジルコニウム及びアルミニウムの複合酸化物
を担体とし、Ib族、Va族、VIa族、VII a族、VIII
族元素の金属又はその酸化物を一種以上及びアルカリ土
類元素の酸化物を担持させた酸化触媒及び該触媒をコー
ジェライト、ムライト又はMgO,Al2 3 ,TiO
2 よりなる結晶性複合酸化物よりなるハニカム状耐熱基
材に担持した酸化触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は酸化触媒、例えば水素、
一酸化炭素、炭化水素などのガスを燃焼させるための酸
化触媒に関し、特に各種可燃性ガスの中で最も酸化され
にくいメタンを低温、高いガス流量/触媒容積比の条件
下で高効率で酸化することができ、しかも1000℃以
上の高温においても優れた耐熱性を有する酸化触媒に関
する。
【0002】
【従来の技術】一酸化炭素、水素、あるいは炭化水素等
の可燃性ガスを酸化触媒の存在下で燃焼させる接触燃焼
法は主として自動車排ガスの浄化を目的に研究され、多
くの酸化触媒が開発されている。その主なものは白金の
ような貴金属、銅や鉄のような卑金属の酸化物を活性成
分とし、各活性成分を粒状やハニカム状等に成形した
り、あるいはアルミナやチタニア等の担体に直接担持さ
せたものである。
【0003】一方、最近では低NOx燃焼法開発の一環
として、プロパン、低熱量ガス、オイル等を燃焼させる
酸化触媒が研究されている。この触媒はハニカム型のコ
ージュライトやムライト等のセラミックスを基材とし、
この基材にγ−Al2 3 (ガンマアルミナ)、ジルコ
ニア、マグネシア、α−Al2 3 (アルファアルミ
ナ)等の担体をウォシュコートし、活性成分としてP
t,Pt+Pd,Pd,Pt+Rh等の貴金属あるいは
コバルト、ニッケル、マンガン等の卑金属の酸化物を担
持させたものである。
【0004】上記のような従来の酸化触媒は一酸化炭素
やプロパンに対しては高活性を示すものの、より安定な
メタンに対してはいずれも性能が悪く、現在のところメ
タンに対してはその酸化性能において多くの問題点を残
している。
【0005】また最近では1000℃前後でも耐熱性が
ある触媒として、アルミニウムとランタンの複合酸化物
を主成分とする担体に、触媒活性成分を担持した触媒
(特開昭60−12132号公報)又はアルカリ土類金
属元素とアルミニウムの複合酸化物を主成分とする触媒
(特開昭62−153158号公報)などが提案されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の触媒は1000
℃以上で使用すると担体が熱によりシンタリングし比表
面積が急激に低下するため実用上使用することができな
い。
【0007】本発明は上記技術水準に鑑み、高温下でも
耐熱性の優れた酸化触媒を提供しようとするするもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は (1)ジルコニウム及びアルミニウムの複合酸化物を担
体としてIb族、Va族、VIa族、VII a族、VIII族元
素の金属又はその酸化物を一種以上及びアルカリ土類元
素の酸化物を担持させてなることを特徴とする酸化触
媒。
【0009】(2)ジルコニウム及びアルミニウムの複
合酸化物をハニカム状に成型してなることを特徴とする
上記第(1)項の酸化触媒。
【0010】(3)コージェライト、ムライト又はMg
O,Al2 3 ,TiO2 よりなる結晶性複合酸化物の
うちから選択されるハニカム状耐熱基材に上記第(1)
項の触媒をコーティングしてなることを特徴とする酸化
触媒。である。
【0011】
【作用】本発明にいうジルコニウム及びアルミニウムの
複合酸化物とは、ZrO2 :Al2 3 の重量比で5:
95〜95:5の組成を有する非晶質(一部は結晶化し
ているものの全体としては非晶質)のもので下記方法で
製造される。
【0012】 アルミニウムの化合物及びジルコニウ
ムの化合物の水溶液にアンモニア水又は炭酸ソーダ水溶
液などの塩基性の沈殿剤を添加して生成する沈殿を洗浄
した後乾燥し、500℃以上で焼成する。
【0013】 アルミニウムの水酸化物または酸化物
をジルコニウムの化合物の水溶液に混合した後、沈殿剤
を添加して生成する沈殿を洗浄した後乾燥し、500℃
以上で焼成する。
【0014】 ジルコニウムの水酸化物または酸化物
をアルミニウムの化合物の水溶液に混合した後、沈殿剤
を添加して生成する沈殿を洗浄した後乾燥し、500℃
以上で焼成する。
【0015】以上の方法で調製したジルコニウム及びア
ルミニウムの複合酸化物はバインダーを添加してハニカ
ム状に成型したり、又は複合酸化物のスラリーにコージ
ェライト、ムライト、又はMgO,Al2 3 ,TiO
2 よりなる結晶性複合酸化物のうちから選択されるハニ
カム状耐熱基材を浸漬して、ウォッシュコートし、50
0℃以上で焼付けることによりハニカム状の担体にする
ことができる。
【0016】なお、上記のMgO,Al2 3 ,TiO
2 よりなる結晶性複合酸化物とは、マグネシア、炭酸マ
グネシウム、水酸化マグネシウムのようなMg化合物、
アルミナ、水酸化アルミニウムのようなAl化合物及び
アナターゼ又はルチル型酸化チタンのようなTi化合物
の混合物を、1300〜1700℃で焼成して結晶化す
ることによって得られた低膨張性のものを意味する。
【0017】次に、このようにして得られたジルコニウ
ム及びアルミニウムの複合酸化物又はハニカム状の担体
にIb族、Va族、VIa族、VII a族、VIII族元素の金
属又はその酸化物担持させる方法は従来から用いられて
いる方法でよく、例えば上記元素の酸化物を担持させる
場合には各元素の硝酸塩水溶液に担体を浸漬後焼成すれ
ばよく、また上記元素の金属を担持させる場合には各元
素の化合物の水溶液に担体を浸漬後水素還元すれば調製
できる。アルカリ土類元素の酸化物を担持する場合には
アルカリ土類元素の硝酸塩水溶液に担体を浸漬後焼成す
ればよい。Ib族、Va族、VIa族、VII a族、VIII族
元素の金属又はその酸化物又はその酸化物とアルカリ土
類元素の酸化物を担持する方法としては上記の方法でい
ずれかをあらかじめ担持した後、他の酸化物を担持する
方法又は両成分の化合物の水溶液に担体を浸漬焼成する
ことにより担持する方法が用いられる。アルカリ土類元
素の酸化物の一例としては、MgO,CaO,BaOな
どがあり、その担持量はジルコニウム及びアルミニウム
の複合酸化物100重量部当たり1〜30重量部の範囲
が好ましい。
【0018】Ib族、Va族、VIa族、VII a族、VIII
族元素の金属又はその酸化物の一例としては、CuO,
2 5 ,Cr2 3 ,MnO2 ,Fe2 3 ,Ni
O,CoO,PdO,Pt,Pd,Rh,Ruなどがあ
り、その担持量はジルコニウム及びアルミニウムの複合
酸化物100重量部当たり0.1〜30重量部の範囲が
好ましい。
【0019】以上のようにして得られた触媒は水素、一
酸化炭素、炭化水素ガス等のガスの酸化反応に対し、優
れた活性、耐久性を示した。
【0020】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 (実施例1)硝酸ジルコニウムと硝酸アルミニウムの混
合水溶液に炭酸ソーダ水溶液を添加して得られる沈殿を
ろ過、水洗、乾燥後500℃で焼成して担体1(ZrO
2 :Al2 3 の重量比 50:50)を得た。
【0021】ベーマイトAlO(OH)粉末を水に添加
し、さらにオキシ塩化ジルコニウム水溶液を添加した溶
液にアンモニア水を添加して得られる沈殿をろ過、水洗
し乾燥後1000℃で焼成してZrO2 :Al2 3
の異なる担体2(ZrO2 :Al2 3 の重量比 9
0:10)、担体3(ZrO2 :Al2 3 の重量比2
0:80)及び担体4(ZrO2 :Al2 3 の重量比
10:90)を得た。
【0022】担体1〜4を粒径2〜4mmのペレットに
成形した後、硝酸マグネシウムの水溶液に浸漬し500
℃で焼成することによりMgOを担体100重量部当た
り5重量部担持したペレットを硝酸パラジウム水溶液に
浸漬し乾燥後、500℃で焼成し触媒1〜4を各々調製
した。
【0023】また、担体1を硝酸マグネシウムの水溶液
に浸漬し500℃で焼成することによりMgOを5重量
%担持したペレットを塩化白金酸水溶液、塩化ルテニウ
ム水溶液、塩化ロジウム水溶液各々に浸漬し乾燥後、4
00℃で水素還元し触媒5〜7を調製した。これらの触
媒を表1の条件(可燃ガスを空気で希釈)で活性評価を
行い、その結果を表2に示す。
【表1】
【表2】
【0024】(実施例2)実施例1で調製した担体3の
ペレットを用い、硝酸銅、硝酸バナジウム、硝酸マンガ
ン、硝酸鉄、硝酸ニッケル、硝酸コバルトの各水溶液及
び硝酸バリウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム
水溶液の混合水溶液に浸漬し、乾燥後500℃で5時間
焼成し触媒8〜13を調製した。
【0025】これらの触媒をプロパン又はメタノールを
含有する空気を原料として、反応温度500℃、ガス空
塔速度10,000h-1の条件で活性評価試験を行い、
その結果を表3に示す。
【表3】
【0026】(実施例3)実施例2で調製した触媒8〜
13を硝酸パラジウム水溶液に浸漬した後、500℃で
焼成し触媒14〜19を調製した。
【0027】これらの触媒をメタン1%(残部空気)含
有ガスを用い、ガス空塔速度50,000h-1、反応温
度400℃の条件で活性評価を行い、その結果を表4に
示す。表4には1000時間活性評価試験後の結果も併
記する。
【表4】
【0028】(実施例4)直径1インチで、1平方イン
チ当たり200個の開口部(200セル)を有するハニ
カム状のコージェライト(2MgO・2Al2 3 ・5
SiO2 )基材又はMgO,Al2 3 ,TiO2 より
なる結晶性複合酸化物(MgO・4Al23 ・6Ti
2 )基材を用い、担体3のZrO2 :Al2 3 (2
0:80)粉末を上記基材にウォッシュコートし、10
00℃で焼付けてハニカム担体A,Bを得た。ZrO2
・Al2 3 コート量はハニカム担体100重量部当た
り40重量部であった。
【0029】担体A,Bそれぞれを硝酸マグネシウム水
溶液に浸漬し乾燥後500℃で焼成し、さらに硝酸パラ
ジウム水溶液に浸漬し乾燥後500℃で焼成し触媒2
0,21を得た。
【0030】これらの触媒、及びさらに1100℃で1
000時間焼成した触媒を、メタン3%(残部空気)含
有ガスを用い、ガス空塔速度300,000h-1、触媒
層入口ガス温度400℃の条件で活性評価を行い、表5
の結果を得た。
【表5】
【0031】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、活
性が高く、かつ耐熱性に優れた酸化触媒を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 23/78 M 8017−4G 23/89 M 8017−4G (72)発明者 森賀 卓也 広島県西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジルコニウム及びアルミニウムの複合酸
    化物を担体としてIb族、Va族、VIa族、VII a族、
    VIII族元素の金属又はその酸化物を一種以上及びアルカ
    リ土類元素の酸化物を担持させてなることを特徴とする
    酸化触媒。
  2. 【請求項2】 ジルコニウム及びアルミニウムの複合酸
    化物をハニカム状に成型してなることを特徴とする請求
    項1の酸化触媒。
  3. 【請求項3】 コージェライト、ムライト又はMgO,
    Al2 3 ,TiO 2 よりなる結晶性複合酸化物のうち
    から選択されるハニカム状耐熱基材に請求項1の触媒を
    コーティングしてなることを特徴とする酸化触媒。
JP6321991A 1991-03-27 1991-03-27 酸化触媒 Pending JPH06106059A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6321991A JPH06106059A (ja) 1991-03-27 1991-03-27 酸化触媒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6321991A JPH06106059A (ja) 1991-03-27 1991-03-27 酸化触媒

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06106059A true JPH06106059A (ja) 1994-04-19

Family

ID=13222882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6321991A Pending JPH06106059A (ja) 1991-03-27 1991-03-27 酸化触媒

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06106059A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022065188A1 (ja) * 2020-09-25 2022-03-31 エヌ・イーケムキャット株式会社 メタン酸化触媒、メタン酸化積層触媒、及びこれらを用いた排ガス浄化システム、並びにメタン酸化触媒の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022065188A1 (ja) * 2020-09-25 2022-03-31 エヌ・イーケムキャット株式会社 メタン酸化触媒、メタン酸化積層触媒、及びこれらを用いた排ガス浄化システム、並びにメタン酸化触媒の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4911893B2 (ja) 層状触媒複合体
JPH05220395A (ja) 低温活性に優れた三元触媒の製造方法
JPH0820054B2 (ja) 可燃性ガスの触媒燃焼法
JP2772130B2 (ja) 酸化触媒
JPH04166228A (ja) 酸化触媒
JP2758616B2 (ja) 接触燃焼用耐熱性触媒およびその担体
JPH06304476A (ja) 酸化触媒
JPH06304477A (ja) 酸化触媒
JPH06205973A (ja) 酸化触媒
JPH0729055B2 (ja) 含炭素化合物を酸化するための触媒およびその製造方法
JPS63267804A (ja) 高温用酸化触媒
JPH04349935A (ja) 酸化触媒
JPH05277367A (ja) 酸化触媒
JP3219447B2 (ja) 酸化触媒
JPH06106059A (ja) 酸化触媒
JP3089042B2 (ja) 燃焼用酸化触媒
JPH05277372A (ja) 酸化触媒
JPH05269381A (ja) 酸化触媒
JPH0596168A (ja) 酸化触媒
JPH06319995A (ja) 酸化触媒
JPH04135641A (ja) 酸化触媒
JPH04166227A (ja) 酸化触媒
JPH05301044A (ja) 酸化触媒
JPH05115778A (ja) 酸化触媒
JPH04330940A (ja) 酸化触媒

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000106