JPH06198190A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents

排ガス浄化用触媒

Info

Publication number
JPH06198190A
JPH06198190A JP4358696A JP35869692A JPH06198190A JP H06198190 A JPH06198190 A JP H06198190A JP 4358696 A JP4358696 A JP 4358696A JP 35869692 A JP35869692 A JP 35869692A JP H06198190 A JPH06198190 A JP H06198190A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
exhaust gas
nox
zeolite
ion exchange
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
JP4358696A
Other languages
English (en)
Inventor
Akinori Eshita
明徳 江下
Masao Nakano
雅雄 中野
Takuya Kawaguchi
卓也 川口
Kazuhiko Sekizawa
和彦 関沢
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.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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 Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP4358696A priority Critical patent/JPH06198190A/ja
Publication of JPH06198190A publication Critical patent/JPH06198190A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10Capture 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】自動車等の内燃機関から排出される窒素酸化
物、一酸化炭素及び炭化水素を含有する酸素過剰の排ガ
スから、窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を同時に
浄化し、さらには窒素酸化物の窒素への選択性が向上し
た触媒を提供する。 【構成】Zn及びPtをイオン交換により含有させたS
iO/Alモル比が少なくとも15以上のZS
M−5ゼオライトからなる、窒素酸化物、一酸化炭素及
び炭化水素を含む酸素過剰の排ガスから、窒素酸化物、
一酸化炭素及び炭化水素を浄化する排ガス浄化用触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車エンジン
等の内燃機関から排出される排ガス中の窒素酸化物を浄
化する排ガス浄化用触媒に関し、特に、酸素過剰の燃焼
排ガスを浄化する触媒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】内燃機関から排出される排ガス中の有害
物質である窒素酸化物,一酸化炭素及び炭化水素は、例
えばPt,Rh,Pd等を担体上に担持させた三元触媒
により浄化されている。しかしながら、ディ−ゼルエン
ジン排ガスについては、排ガス中に酸素が多く含まれて
いるために、窒素酸化物については有効な触媒がなく、
触媒による排ガス浄化は行なわれていない。
【0003】また近年のガソリンエンジンにおいては、
低燃費化や排出炭酸ガスの低減の目的で希薄燃焼させる
ことが必要となってきている。しかしながら、この希薄
燃焼ガソリンエンジンの排ガスは、酸素過剰雰囲気であ
るため、上記のような従来の三元触媒は使用できず、有
害成分を浄化する方法は実用化されていない。
【0004】このような酸素過剰の排ガス中の特に窒素
酸化物を浄化する方法としては、アンモニア等の還元剤
を添加する方法、窒素酸化物をアルカリに吸収させて除
去する方法等も知られているが、これらの方法は移動発
生源である自動車に用いるには有効な方法ではなく、適
用が限定される。
【0005】貴金属をイオン交換したゼオライト触媒
は、このような酸素過剰雰囲気下でも使用出来ることが
知られている。例えば特開平1−135541号公報に
は、Pt、Pd、Ir、Rh及びRuから選ばれる1種
以上の貴金属をイオン交換したゼオライト触媒は、酸素
過剰雰囲気下でのNOxの還元除去および酸素過剰領域
の広い範囲にわたって全ての有害成分を十分に除去する
触媒が提案されている。また、特開平3−232533
号公報には、Pt、Pd及びRhを所定量以上担持した
ゼオライト触媒が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
従来提案に係わる触媒を用いる酸素過剰雰囲気下での窒
素酸化物の還元除去において、活性金属としてPtを用
いた場合、亜酸化窒素(NO)を生成することが明ら
かとなった。すなわち、窒素酸化物が還元されて無害な
窒素(N)になるのではなく、窒素酸化物の一部はN
Oとして排出されることが判明した。換言すれば、活
性金属としてPtを用いた酸素過剰雰囲気下での窒素酸
化物の還元反応では、窒素への転化率が低いことが明ら
かとなった。
【0007】従って本発明の目的は、以上のような従来
技術の問題点を解決するためになされたものであり、自
動車等の内燃機関から排出される窒素酸化物、一酸化炭
素及び炭化水素を含有する酸素過剰の排ガスから、窒素
酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を同時に浄化する、窒
素への選択性が向上した触媒を提供するところにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点について鋭意検討した結果、Ptイオンを主成分とす
る触媒にZnイオンを共存させることによって、Pt系
触媒を用いて酸素過剰排ガス中の窒素酸化物除去で問題
となっているNOの生成が抑制されることを発見し、
本発明を完成するに至った。
【0009】すなわち本発明は、Zn及びPtをイオン
交換により含有させたSiO/Alモル比が少
なくとも15以上のZSM−5ゼオライトからなる、窒
素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を含む酸素過剰の排
ガスから、窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を浄化
する排ガス浄化用触媒を提供するものである。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。
【0011】上記ZSM−5ゼオライトは一般的には、 xM2/nO・Al・ySiO・zHO (ただしnは陽イオンMの原子価、xは0.8〜2の範
囲の数、yは2以上の数、zは0以上の数である)の組
成を有するものであるが、本発明において用いられるZ
SM−5ゼオライトはこのうち、SiO/Al
モル比が15以上のものであることを必須とする。Si
/Alモル比はその上限は特に限定されるも
のではないが、SiO/Alモル比が15未満
であると触媒の十分な耐熱性、耐久性が得られにくい。
一般的にはSiO/Alモル比が15〜100
0程度のものが用いられる。
【0012】本発明の触媒を構成するZSM−5ゼオラ
イトは合成品であるが、その製造方法は特に限定される
ものではない。また、このZSM−5ゼオライトは、そ
のままあるいはアンモニウム塩、鉱酸等で処理してNH
型あるいはH型にイオン交換してから本発明の触媒と
して使用することもできる。
【0013】本発明で用いるZSM−5ゼオライトは、
Zn及びPtをイオン交換により含有することが必須で
ある。
【0014】Znのイオン交換で用いる塩類は水溶性で
あれば良く、好ましくは溶解度の大きい硝酸塩及び塩化
物である。イオン交換方法としては、ZSM−5ゼオラ
イトのスラリ−へZnの塩類を投入し撹拌する、また
は、Zn塩の水溶液にZSM−5ゼオライトを投入し撹
拌する、などの一般的なイオン交換方法でよい。しいて
いうならば、液温は20〜100℃、好ましくは30〜
90℃が良い。水溶液中のZn塩の濃度は、0.01〜
5mol/リットル、好ましくは0.05〜2mol/
リットルが良い。0.01mol/リットル未満では大
量の溶液を必要とするため、操作性が低下する。また、
2mol/リットルより大きい場合では、イオン交換率
が試薬量に見合うほど向上しない。また、交換回数に特
に制限はなく、目的含有量の範囲に達しない場合には2
回以上イオン交換を繰り返しても良い。イオン交換回数
の上限は特に定めないが、2〜5回で良い。
【0015】ZSM−5ゼオライトと水溶液の固液比は
特に限定されないが、攪拌が充分に行なわれれば良く、
スラリ−の固形分濃度は5〜50%が好ましい。
【0016】Ptのイオン交換で用いる塩類は水溶性で
あれば良いが、Ptが陽イオン(カチオン)として水溶
液中に存在できるような塩類が好ましい。例えば、Pt
(NH(OH),Pt(NH(Cl)
・HO等の錯塩が適している。
【0017】イオン交換方法としては、Znと同様な方
法でよい。水溶液中のPt錯塩の濃度は、通常0.00
1〜0.5mol/リットルでよい。0.001mol
/リットル未満では大量の溶液を必要とするため、操作
性が低下する。また、0.5mol/リットルより大き
い場合では、イオン交換率が投入した試薬量に見合うほ
ど向上しない。
【0018】Zn及びPtの含有順序については特に制
限はないが、以下の理由からZn次いでPtの順で含有
することが好ましい。まずPt次いでZnの順では、Z
n交換時に先に導入された高価なPtが溶出するので、
非経済的である。一方、同時交換では、ZnおよびPt
のゼオライトに対する交換親和性が異なるため、仕込み
組成と調製組成が一致せず、目的組成とするには頻繁な
イオン交換操作を行う必要がある。
【0019】本発明で用いるZSM−5ゼオライトのZ
n及びPtの含有量は、特には限定しないが、ゼオライ
ト中のAlモル数に対して、Zn及びPtを2価
イオンで表してそれぞれZnが0.4〜0.6倍、Pt
が0.35〜0.55倍の範囲が好ましく、イオン交換
含有法による理論的上限としてZn及びPt含有量の合
計でゼオライト中のAlモル数に対して1倍であ
る。Ptの含有量が0.35倍未満では充分な触媒活性
が得られず、また0.55倍より大であるとZnの充分
な含有量が得られない恐れがある。一方、Znの含有量
が0.4倍未満では、Znの共存による窒素への転化率
向上効果が得られない。
【0020】イオン交換したZSM−5ゼオライトは、
固液分離、洗浄、乾燥した後、触媒として使用される。
【0021】本発明の排ガス浄化触媒のSiO/Al
モル比は、使用したZSM−5ゼオライト基材の
SiO/Alモル比と実質的に変らない。ま
た、排ガス浄化触媒の結晶構造もイオン交換前後で本質
的に異なるものではない。
【0022】本発明の排ガス浄化触媒は、粘土鉱物等の
バインダ−と混合し成形して使用することもできる。こ
のゼオライトを成形する際に用いられるバインダ−とし
ては、例えばカオリン、アタパルカイト、モンモリロナ
イト、ベントナイト、アロフェン、セピオライト等の粘
土鉱物を例示することができる。あるいはバインダ−を
用いずに直接合成したバインダレスゼオライト成形体で
あっても良い。またさらに、コ−ジェライト製あるいは
金属製等のハニカム状基材にゼオライトをウォッシュコ
−トして用いることもできる。
【0023】酸素過剰排ガス中の窒素酸化物、一酸化炭
素及び炭化水素の浄化は、本発明の排ガス浄化触媒と、
窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を含む酸素過剰排
ガスを接触させる事により行うことができる。本発明が
対象とする酸素過剰の排ガスとは、排ガス中に含まれる
一酸化炭素、炭化水素及び水素を完全に酸化するのに必
要な酸素量よりも過剰な酸素が含まれている排ガスをい
い、このような排ガスとしては例えば、自動車等の内燃
機関から排出される排ガス、特に空燃比が大きい状態
(所謂リ−ン領域)での排ガス等が具体的に例示され
る。
【0024】触媒の使用条件は特に限定されないが、温
度範囲としては、100℃〜900℃、更には150℃
〜800℃が好ましい。またSVについては、1000
hr−1〜500000hr−1であれば良い。
【0025】なお上記排ガス触媒は、一酸化炭素、炭化
水素及び水素を含み酸素過剰でない排ガスの場合に適用
されても、何等その性能が変化することはない。
【0026】以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
【0027】
【実施例】
実施例1 <触媒1の調製> SiO/Alモル比が40のアンモニウム型Z
SM−5;15gを、8.16gのZn(NO
6HOを含む水溶液(溶液濃度:0.06mol/リ
ットル)135gに投入し、80℃で20時間撹拌した
(スラリ−濃度:10%)。固液分離後、充分水洗し、
続けて0.97gのPt(NH(Cl)・H
Oを含む水溶液135g(溶液濃度:0.007mol
/リットル)に投入し、室温で5時間撹拌した(スラリ
−濃度:11%)。スラリ−を固液分離後、充分水洗
し、110℃で10時間乾燥し、触媒1とした。この触
媒のZn及びPt含有量を化学分析で調べたところ、ゼ
オライト中のAlモル数に対して、2価イオンで
表してそれぞれZnが0.53倍、Ptが0.40倍含
まれていた。
【0028】比較例1 <比較触媒1の調製> 導入元素をPtのみとし、実施例1と同様な操作でイオ
ン交換を行った。用いた水溶液は0.94gのPt(N
(Cl)・HOを含み、135gであっ
た。この触媒を比較触媒1とし、Pt含有量は同様に表
して、0.48倍であった。
【0029】比較例2 <比較触媒2の調製> 導入元素をZnのみとし、実施例1の条件でイオン交換
を行った。この触媒を比較触媒2とし、Zn含有量は同
様に表して、0.81倍であった。
【0030】実施例2 <触媒の性能評価1> 実施例1で調製した触媒1を、プレス成形後破砕して1
2〜20メッシュに整粒し、その2ccを常圧固定床反
応管に充填した。以下に示す組成のガス(以下、反応ガ
スという)を4000ml/分で流通し、550℃まで
20℃/分の速度で昇温し、0.5時間保持し前処理と
した。その後、各温度でのNOx濃度及びNO濃度を
測定した。測定方法としては、NOx濃度は化学発光
法、NO濃度はIR法により測定した。その結果を表
2に示す。なお、200℃以上の温度では一酸化炭素及
び炭化水素は転化しており、測定されなかった。触媒性
能は、NOx浄化率及びNへの転化率で評価した。N
Ox浄化率は、次式で示される。
【0031】NOx浄化率(%)=(入NOx−出NO
x)/入NOx×100 入NOx:固定床反応管入口NOx 濃度(ppm) 出NOx:固定床反応管出口NOx 濃度(ppm) また、Nへの転化率は次式で示される。
【0032】N2への転化率(%)=(入NOx −出NOx
−出N2O ×2)/ 入NOx ×100 出N2O :生成NO濃度(ppm)
【0033】表1 反応ガス組成 NOx 1200ppm O 4.3% CO 1200ppm C 800ppm H 400ppm HO 10% CO 12% N バランス 比較例3 <比較触媒の性能評価> 比較例1及び2で調製した比較触媒1及び2を、実施例
2と同じ方法を用いて触媒性能を評価した結果を表2に
まとめて示す。
【0034】
【0035】
【発明の効果】表2より、本発明のPtを主触媒成分と
しZnを共存させた触媒は、Pt単独である比較触媒よ
り、Pt含有量がほぼ同程度であっても、NOx浄化率
においてNOの生成が少ない、すなわちNへの転化
率が高いという効果がある。また、これら触媒が通常用
いられる400℃付近の温度でも浄化率については何等
遜色はない。
【0036】従って、本発明の触媒を排ガスと接触させ
ることにより、酸素過剰状態であっても、窒素酸化物、
一酸化炭素及び炭化水素の浄化を行うことができるとい
う効果が得られる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Zn及びPtをイオン交換により含有させ
    たSiO/Alモル比が少なくとも15以上の
    ZSM−5ゼオライトからなる、窒素酸化物、一酸化炭
    素及び炭化水素を含む酸素過剰の排ガスから、窒素酸化
    物、一酸化炭素及び炭化水素を浄化する排ガス浄化用触
    媒。
JP4358696A 1992-12-28 1992-12-28 排ガス浄化用触媒 Pending JPH06198190A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4358696A JPH06198190A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 排ガス浄化用触媒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4358696A JPH06198190A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 排ガス浄化用触媒

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06198190A true JPH06198190A (ja) 1994-07-19

Family

ID=18460642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4358696A Pending JPH06198190A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 排ガス浄化用触媒

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06198190A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0938464A (ja) 排ガス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法
JP2973524B2 (ja) 排ガス浄化触媒
JP2851444B2 (ja) 排気ガス浄化方法
JP3044622B2 (ja) 排ガス浄化法
JP2605956B2 (ja) 排気ガス浄化触媒
JP3298133B2 (ja) コバルト及びパラジウム含有ゼオライトの製造方法並びに排ガス浄化方法
JPH06198192A (ja) 排ガス浄化触媒
JPH06198190A (ja) 排ガス浄化用触媒
JPH04219147A (ja) 排ガス浄化触媒
JP3362401B2 (ja) 排ガス浄化触媒
JP3482661B2 (ja) 窒素酸化物の除去方法
JP3324130B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒
JP3087321B2 (ja) 排ガス浄化触媒および排ガス浄化方法
JPH04219143A (ja) 排ガス浄化触媒
JP3114982B2 (ja) 排ガス浄化触媒及びその使用方法
JP3257686B2 (ja) 排ガス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法
JP3395219B2 (ja) 窒素酸化物の除去方法
JPH0557196A (ja) 排気ガス浄化用触媒の製造方法
JP3242946B2 (ja) 排ガス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法
JPH078754A (ja) 排ガス浄化方法
JP3395221B2 (ja) 窒素酸化物の除去方法
JPH06126187A (ja) 窒素酸化物の除去方法
JPH04219146A (ja) 排ガス浄化触媒
JPH0655076A (ja) 排気ガス浄化触媒および方法
JPH04219149A (ja) 排ガス浄化触媒

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081023

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091023

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091023

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101023

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101023

Year of fee payment: 12

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 12

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101023

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111023

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111023

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 14

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 14

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131023

Year of fee payment: 15

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees