JPH06198191A - Exhaust gas purification catalyst - Google Patents
Exhaust gas purification catalystInfo
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- JPH06198191A JPH06198191A JP4358699A JP35869992A JPH06198191A JP H06198191 A JPH06198191 A JP H06198191A JP 4358699 A JP4358699 A JP 4358699A JP 35869992 A JP35869992 A JP 35869992A JP H06198191 A JPH06198191 A JP H06198191A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関から排出され
る排気ガスを浄化する触媒に関し、特に酸素過剰の排気
ガス中の窒素酸化物を除去する触媒に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and more particularly to a catalyst for removing nitrogen oxides in exhaust gas with excess oxygen.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、環境問題の深刻化から窒素酸化
物、一酸化炭素、炭化水素等の浄化が重要視されてい
る。窒素酸化物は自動車のガソリンエンジン等の内燃機
関を代表とする各種移動発生源、および工場プラントの
ボイラー、コージェネレーションシステムのガスエンジ
ン、ガスタービン等の内燃機関を代表とする固定発生源
からも多量に排出されておりその浄化は緊急かつ重大な
社会的課題である。2. Description of the Related Art At present, purification of nitrogen oxides, carbon monoxide, hydrocarbons and the like is regarded as important because of serious environmental problems. Nitrogen oxides are also found in large quantities from various mobile sources such as internal combustion engines such as automobile gasoline engines, and fixed sources such as internal combustion engines such as boilers in plant plants, gas engines in cogeneration systems, and gas turbines. It is discharged to the United States and its purification is an urgent and serious social issue.
【0003】現在、内燃機関から排出される排気ガスの
浄化触媒としてPt、Rh、Pd等を担体上に担持させ
た三元触媒が用いられているが、三元触媒は酸素過剰排
ガス中の窒素酸化物を浄化することができないので、空
気と燃料の比(所謂、空燃比)を制御するシステムと併
用されている。Currently, a three-way catalyst in which Pt, Rh, Pd, etc. are carried on a carrier is used as a purification catalyst for exhaust gas discharged from an internal combustion engine. The three-way catalyst is nitrogen in exhaust gas with excess oxygen. Since it cannot purify oxides, it is used together with a system for controlling the ratio of air to fuel (so-called air-fuel ratio).
【0004】一方、低燃費化や排出炭酸ガスの低減等の
目的で希薄燃焼方式が開発されているが、希薄燃焼の排
気ガスは酸素過剰となるため、上記三元触媒では窒素酸
化物を除去することができない。On the other hand, a lean burn system has been developed for the purpose of reducing fuel consumption and reducing carbon dioxide emissions. However, since lean burn exhaust gas contains excess oxygen, the three-way catalyst removes nitrogen oxides. Can not do it.
【0005】酸素過剰排ガスの窒素酸化物除去方法とし
ては、アンモニア添加による還元脱硝が行われている
が、装置の大型化、アンモニアの危険性からその利用範
囲が限定される。As a method for removing nitrogen oxides from an oxygen-excess exhaust gas, reductive denitration by adding ammonia has been carried out, but its range of use is limited due to the large size of the apparatus and the danger of ammonia.
【0006】最近、アンモニア等の特別な還元剤を添加
しなくても、酸素過剰な排気ガス中の窒素酸化物を浄化
できるゼオライト系触媒が提案されている。例えば、特
開昭63−283727号公報や特開平1−13073
5号公報には、遷移金属をイオン交換したゼオライト触
媒が、酸素過剰の排ガス中でも微量含まれている未燃の
炭化水素を還元剤として窒素酸化物を浄化できることが
提案されている。Recently, a zeolite-based catalyst has been proposed which can purify nitrogen oxides in exhaust gas with excess oxygen without adding a special reducing agent such as ammonia. For example, JP-A-63-283727 and JP-A-1-13073.
Japanese Patent Laid-Open No. 5 proposes that a zeolite catalyst ion-exchanged with a transition metal can purify nitrogen oxides by using unburned hydrocarbons contained in a small amount in oxygen-rich exhaust gas as a reducing agent.
【0007】しかしながら、特開昭63−283727
号公報や特開平1−130735号公報等で提案された
従来のゼオライト系触媒は、いまだ実用の域に達してい
ない。However, JP-A-63-283727
The conventional zeolite-based catalysts proposed in JP-A No. 1-130735 and JP-A No. 1-130735 have not reached the practical range.
【0008】さらに、ガスエンジン、ガスタービン等の
気体燃料を使用した内燃機関の場合、排気ガス中に含ま
れる微量炭化水素は主成分が炭素数1の炭化水素であ
り、従来提案されているゼオライト系触媒では窒素酸化
物の浄化性能が特に低かった。そこで、特願平3−42
311号で窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を含む
酸素過剰な排気ガスから炭化水素の主成分が炭素数1で
あっても窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素を効率よく
除去する触媒としてのこれらはCoおよびPd含有ゼオ
ライトが提案されている。Further, in the case of an internal combustion engine using a gaseous fuel such as a gas engine or a gas turbine, the trace hydrocarbons contained in the exhaust gas are hydrocarbons having a carbon number of 1 as a main component, and zeolites that have been conventionally proposed. Nitrogen oxide purification performance was particularly poor with the system catalyst. Therefore, Japanese Patent Application No. 3-42
No. 311 is a catalyst for efficiently removing nitrogen oxides, carbon monoxide, and hydrocarbons from an oxygen-excess exhaust gas containing nitrogen oxides, carbon monoxide, and hydrocarbons even if the main component of the hydrocarbons is 1. As these, Co- and Pd-containing zeolites have been proposed.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】特願平3−42311
号で示されたCoおよびPd含有ゼオライト触媒は、確
かに酸素過剰の排気ガスから窒素酸化物を効率よく除去
できるが、排気ガス浄化触媒として更に高い窒素酸化物
浄化能が要求される。[Problems to be Solved by the Invention] Japanese Patent Application No. 3-42311
Although the Co and Pd-containing zeolite catalysts shown in No. 3 can certainly remove nitrogen oxides from oxygen-excess exhaust gas, they are required to have higher nitrogen oxide purification ability as exhaust gas purification catalysts.
【0010】本発明の目的は、窒素酸化物および炭化水
素を含む酸素過剰な排気ガスから、窒素酸化物を効率良
く除去する方法として、特願平3−42311号で開示
された触媒よりさらに高い排気ガス浄化能を有する触媒
を提供することにある。The object of the present invention is a method for efficiently removing nitrogen oxides from exhaust gas in excess of oxygen containing nitrogen oxides and hydrocarbons, which is higher than the catalyst disclosed in Japanese Patent Application No. 3-42311. It is to provide a catalyst having an exhaust gas purifying ability.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決するため鋭意検討した結果、コバルトおよびパラ
ジウムおよび銀を含有したゼオライトを触媒として使用
することにより、窒素酸化物および炭化水素を含む酸素
過剰な排気ガスから、窒素酸化物を効率良く除去できる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that nitrogen oxides and hydrocarbons can be removed by using zeolite containing cobalt, palladium and silver as a catalyst. The inventors have found that nitrogen oxides can be efficiently removed from the exhaust gas containing excess oxygen, and have completed the present invention.
【0012】即ち、本発明は窒素酸化物および炭化水素
を含む酸素過剰な排気ガスから、窒素酸化物を除去する
触媒として、ゼオライトにコバルト、パラジウムおよび
銀を含有することを特徴とする排気ガス浄化触媒を提供
するものである。[0012] That is, the present invention is an exhaust gas purification characterized in that zeolite contains cobalt, palladium and silver as a catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gas in excess of oxygen containing nitrogen oxides and hydrocarbons. It provides a catalyst.
【0013】以下、本発明をより詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below.
【0014】本発明において用いるゼオライトは、一般
に、 xM2/nO・Al2O3・ySiO2・zH2O (但し、nは陽イオンMの原子価、xは0.8〜1.2
の範囲の数、yは2以上の数、zは0以上の数である)
の組成を有する結晶性のアルミノシリケートであり、天
然品および合成品として多くの種類が知られている。本
発明に用いられるゼオライトの種類は特に限定はされな
いが、SiO2/Al2O3モル比が10以上であるこ
とが望ましい。代表的には、フェリエライト、Y、モル
デナイト、ZSM−5、ZSM−11等を挙げることが
できる。これらのうちZSM−5が最も好ましい。ま
た、これらのゼオライトはそのまま用いても良いが、こ
れをNH4Cl、NH4NO3,(NH4)2SO4等
でイオン交換したNH4型あるいはこれを焼成あるいは
鉱酸等でプロトンにイオン交換し、H型として用いても
一向に差し支えない。また、アルカリ金属、アルカリ土
類金属等の陽イオンを含んでいても一向に差し支えな
い。[0014] Zeolite to be used in the present invention, generally, xM 2 / n O · Al 2 O 3 · ySiO 2 · zH 2 O ( where, n is the valence of the cation M, x is 0.8 to 1.2
, Y is a number greater than or equal to 2, and z is a number greater than or equal to 0)
It is a crystalline aluminosilicate having the following composition, and many kinds are known as natural products and synthetic products. The type of zeolite used in the present invention is not particularly limited, but it is desirable that the SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio is 10 or more. Typically, ferrierite, Y, mordenite, ZSM-5, ZSM-11 and the like can be mentioned. Of these, ZSM-5 is most preferred. These zeolites may be used as they are, but they are ion-exchanged with NH 4 Cl, NH 4 NO 3 , (NH 4 ) 2 SO 4 or the like to form NH 4 or burned or converted into protons by a mineral acid or the like. It can be exchanged with ions and used as the H type. Further, it does not matter even if it contains cations such as alkali metals and alkaline earth metals.
【0015】本発明の排気ガス浄化触媒は、コバルトお
よびパラジウムおよび銀を含有することを特徴とする。
ゼオライトにコバルトを含有させる方法は特に限定され
ず、イオン交換法、含浸担持法等で行えばよいが、コバ
ルトの含有法としてはイオン交換法が好ましい。コバル
トをイオン交換する場合、コバルトイオンを含む溶液に
ゼオライトを投入し、20〜100℃で数時間撹拌して
行えばよい。使用するコバルト塩としては、酢酸塩、硝
酸塩、シュウ酸塩、塩化物等を挙げることができる。The exhaust gas purifying catalyst of the present invention is characterized by containing cobalt, palladium and silver.
The method of incorporating cobalt into zeolite is not particularly limited, and it may be carried out by an ion exchange method, an impregnation-supporting method, or the like, but an ion exchange method is preferred as the cobalt content method. In the case of carrying out ion exchange of cobalt, zeolite may be added to a solution containing cobalt ions and stirred at 20 to 100 ° C. for several hours. Examples of the cobalt salt used include acetate, nitrate, oxalate, chloride and the like.
【0016】また、ゼオライトにパラジウムを含有させ
る方法は特に限定されず、イオン交換法、含浸担持法等
により行えばよい。ゼオライトにパラジウムを含浸担持
する場合、パラジウムイオンを含む溶液にゼオライトを
投入し、加熱により溶媒を除去すればよい。使用するパ
ラジウム塩としては酢酸塩、硝酸塩、アンミン錯塩、塩
化物等が挙げられる。The method of incorporating palladium into zeolite is not particularly limited, and it may be carried out by an ion exchange method, an impregnation supporting method or the like. When the zeolite is impregnated with and loaded with palladium, the zeolite may be added to a solution containing palladium ions and the solvent may be removed by heating. Examples of the palladium salt used include acetate, nitrate, ammine complex salt, chloride and the like.
【0017】また、ゼオライトに銀を含有させる方法は
特に限定されず、イオン交換法、含浸担持法等により行
えばよい。銀を含浸担持する場合、銀イオンを含む溶液
にゼオライトを投入し、加熱により溶媒を除去すればよ
い。使用する銀塩としては酢酸塩、硝酸塩等が挙げられ
る。The method of incorporating silver into zeolite is not particularly limited, and it may be carried out by an ion exchange method, an impregnation supporting method or the like. When impregnating and supporting silver, zeolite may be added to a solution containing silver ions and the solvent may be removed by heating. Examples of the silver salt used include acetate and nitrate.
【0018】ゼオライトにコバルトおよびパラジウムお
よび銀を含有させる順序は特に限定されず、最終的にゼ
オライトにコバルトおよびパラジウムおよび銀を含有さ
せればよい。The order in which the zeolite contains cobalt, palladium and silver is not particularly limited, and finally the zeolite may contain cobalt, palladium and silver.
【0019】コバルトおよびパラジウムおよび銀の含有
量は特に限定されないが、コバルトの含有量はCoO/
Al2O3モル比で表わして0.2〜2.5が好まし
く、0.8〜2.0がさらに好ましい。パラジウムの含
有量はPdO/Al2O3モル比で表して0.01〜
1.0が好ましく、0.05〜0.4が更に好ましい。
銀の含有量はAg2O/Al2O3モル比で表して0.
005〜0.5が好ましく、0.01〜0.4が更に好
ましい。各金属の含有量が上記範囲より低い場合は十分
な活性が得られず、また上記範囲を越えた場合はそれに
見合うだけの効果が得られない。The content of cobalt, palladium and silver is not particularly limited, but the content of cobalt is CoO /
The Al 2 O 3 molar ratio is preferably 0.2 to 2.5, more preferably 0.8 to 2.0. The content of palladium is 0.01 to 50 in terms of PdO / Al 2 O 3 molar ratio.
1.0 is preferable, and 0.05 to 0.4 is more preferable.
The silver content is expressed by Ag 2 O / Al 2 O 3 molar ratio of 0.
005 to 0.5 is preferable, and 0.01 to 0.4 is more preferable. If the content of each metal is lower than the above range, sufficient activity cannot be obtained, and if it exceeds the above range, the effect corresponding to it cannot be obtained.
【0020】コバルトおよびパラジウムおよび銀を含有
させたゼオライトは、触媒として用いるに際して、乾燥
や焼成等の前処理を行ってから用いてもよい。When the zeolite containing cobalt, palladium and silver is used as a catalyst, it may be used after being subjected to pretreatment such as drying and firing.
【0021】本発明に係わるコバルトおよびパラジウム
および銀を含有したゼオライト触媒は、粉状体、ペレッ
ト状体、ハニカム状体等の形状、構造等は問わない。さ
らに、金属元素の導入はゼオライトの成型後に行うこと
もできる。The zeolite catalyst containing cobalt, palladium and silver according to the present invention may have any shape, structure, etc. such as powder, pellets and honeycombs. Furthermore, the introduction of the metal element can be performed after the zeolite is molded.
【0022】本発明の排気ガス浄化触媒は、アルミナゾ
ル、シリカゾル又は粘土等のバインダーを加えて所定の
形状に成型したり、水を加えてスラリー状とし、ハニカ
ム等の形状のアルミナ、マグネシア、コージエライト等
の耐火性基材上に塗布してから使用してもよい。The exhaust gas purifying catalyst of the present invention is molded into a predetermined shape by adding a binder such as alumina sol, silica sol or clay, or is made into a slurry by adding water, and alumina, magnesia, cordierite or the like in the shape of a honeycomb or the like is formed. It may be used after being coated on the refractory base material.
【0023】本発明の触媒が対象とする排気ガスは、窒
素酸化物を含む酸素過剰な排気ガスである。酸素過剰な
排気ガスとは、排気ガスに含まれる一酸化炭素や炭化水
素等の還元成分を完全に酸化するのに必要な酸素量より
も過剰に酸素を含む排気ガスを示す。また、排気ガスに
含まれる炭化水素は、特に制限はないが、本発明の触媒
は炭化水素の主成分が炭素数1の排気ガスに対しても、
効率良く排気ガスを浄化することができる。一般的に、
自動車等の液体燃料を使用するエンジンから排出された
排気ガスに含まれる炭化水素のほとんどは炭素数2以上
の炭化水素である。一方、ガスエンジン等の気体燃料を
使用するエンジンから排出される排気ガスに含まれる炭
化水素の主成分は炭素数1である。通常、炭化水素の反
応性は炭素数が多くなるほど高くなる傾向があり、炭素
数1の場合特に反応性が低い。ここで、炭化水素の主成
分が炭素数1の排気ガスとは、排気ガス中に含まれる炭
化水素の80%以上が炭素数1である排気ガスのことを
示す。このような排気ガスとしては例えば、都市ガスを
燃料とした希薄燃焼式のガスエンジンから排出される排
気ガスを挙げることができる。The exhaust gas targeted by the catalyst of the present invention is an oxygen-rich exhaust gas containing nitrogen oxides. Exhaust gas with excess oxygen means exhaust gas containing oxygen in excess of the amount of oxygen required to completely oxidize reducing components such as carbon monoxide and hydrocarbons contained in the exhaust gas. Further, the hydrocarbon contained in the exhaust gas is not particularly limited, but the catalyst of the present invention is also applicable to the exhaust gas in which the main component of the hydrocarbon is C1.
Exhaust gas can be efficiently purified. Typically,
Most of the hydrocarbons contained in the exhaust gas discharged from engines using liquid fuels such as automobiles are hydrocarbons having 2 or more carbon atoms. On the other hand, the main component of hydrocarbons contained in exhaust gas discharged from an engine using a gaseous fuel such as a gas engine has 1 carbon atom. Usually, the reactivity of hydrocarbon tends to increase as the carbon number increases, and the reactivity is particularly low when the carbon number is 1. Here, the exhaust gas having a carbon number of 1 as the main component of hydrocarbons means an exhaust gas having 80% or more of the hydrocarbons contained in the exhaust gas having a carbon number of 1. Examples of such exhaust gas include exhaust gas discharged from a lean-burn gas engine using city gas as fuel.
【0024】また、本発明の触媒を用いる場合、上記排
ガスに炭化水素を添加してもよい。添加する炭化水素と
しては、特に制限はないが、本発明の触媒は、炭化水素
がメタンあるいはメタンを主成分とする炭化水素の混合
ガスであっても効率良く排気ガスを浄化することができ
る。メタンを主成分とする炭化水素の混合ガスとは、混
合ガス中の炭化水素の80%以上がメタンである混合ガ
スのことを示す。添加する炭化水素の濃度は、特に制限
はなく、50ppm〜1%程度であれば良い。更に添加
量を多くしてもかまわないが、経済性の低下および炭化
水素浄化率の低下を招くため、あまり好ましくない。ま
た、排気ガス中の炭化水素濃度が十分に高い場合は、炭
化水素を添加しなくても良い。When using the catalyst of the present invention, hydrocarbon may be added to the exhaust gas. The hydrocarbon to be added is not particularly limited, but the catalyst of the present invention can efficiently purify the exhaust gas even if the hydrocarbon is methane or a mixed gas of hydrocarbons containing methane as a main component. The mixed gas of hydrocarbons containing methane as a main component means a mixed gas in which 80% or more of the hydrocarbons in the mixed gas are methane. The concentration of the added hydrocarbon is not particularly limited and may be about 50 ppm to 1%. Although the addition amount may be increased, it is not preferable because it causes a decrease in economic efficiency and a reduction rate of hydrocarbons. Further, if the hydrocarbon concentration in the exhaust gas is sufficiently high, the hydrocarbon need not be added.
【0025】窒素酸化物を除去する際の空間速度、温度
等は特に限定されないが、空間速度100〜50000
0hr−1、温度200〜800℃であることが好まし
い。The space velocity, temperature, etc. when removing nitrogen oxides are not particularly limited, but the space velocity is 100 to 50000.
It is preferable that the temperature is 0 hr −1 and the temperature is 200 to 800 ° C.
【0026】[0026]
【実施例】以下、実施例において本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるも
のではない。The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0027】実施例1<触媒1の調製> SiO2/Al2O3モル比が40のNH4型ZSM−
5ゼオライト200gを0.25MのCo(CH3CO
O)2・4H2O水溶液1800mlに投入し、80℃
で20時間攪拌してイオン交換をおこなった。スラリー
を固液分離後、ゼオライトケーキを再び上記と同じ組成
の水溶液中に投入して再度イオン交換操作をおこなっ
た。固液分離後、20リットルの純水で洗浄し、110
℃で10時間乾燥し、Co−ZSM−5を得た。元素分
析の結果、CoO/Al2O3モル比は1.39であっ
た。こうして得られたCo−ZSM−5のゼオライト中
のアルミナのモル数に対して0.1倍のPd(NO3)
2および0.1倍のAgNO3を溶解した水溶液100
mlに投入し、80℃で減圧乾燥させPdと銀を担持さ
せた後、110℃で10時間乾燥し、触媒1とした。元
素分析の結果、CoO/Al2O3モル比は1.39、
PdO/Al2O3モル比は0.1、Ag2O/Al2
O3は0.05であった。Example 1 <Preparation of catalyst 1> NH 4 type ZSM-having a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 40.
200 g of 5 Zeolite was added to 0.25 M Co (CH 3 CO
O) was added to 2 · 4H 2 O aqueous solution 1800 ml, 80 ° C.
Ion exchange was carried out with stirring for 20 hours. After the solid-liquid separation of the slurry, the zeolite cake was again put into an aqueous solution having the same composition as above, and the ion exchange operation was performed again. After solid-liquid separation, wash with 20 liters of pure water,
It dried at 10 degreeC for 10 hours, and obtained Co-ZSM-5. As a result of elemental analysis, the CoO / Al 2 O 3 molar ratio was 1.39. 0.1 times of Pd thus with respect to the number of moles of alumina in the zeolite resulting Co-ZSM-5 (NO 3 )
Aqueous solution 100 in which 2 and 0.1 times more AgNO 3 was dissolved
It was put into a ml, dried under reduced pressure at 80 ° C. to support Pd and silver, and then dried at 110 ° C. for 10 hours to obtain a catalyst 1. As a result of elemental analysis, the CoO / Al 2 O 3 molar ratio was 1.39,
PdO / Al 2 O 3 molar ratio is 0.1, Ag 2 O / Al 2
O 3 was 0.05.
【0028】実施例2<触媒2の調製> AgNO3をゼオライト中のアルミナのモル数に対して
0.2倍としたこと以外は実施例1と同様な方法で調製
し、触媒2とした。元素分析の結果、CoO/Al2O
3モル比は1.39、PdO/Al2O3モル比は0.
1、Ag2O/Al2O3は0.1であった。Example 2 <Preparation of catalyst 2> Catalyst 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that AgNO 3 was 0.2 times the number of moles of alumina in the zeolite. As a result of elemental analysis, CoO / Al 2 O
3 molar ratio is 1.39, PdO / Al 2 O 3 molar ratio is 0.
1, Ag 2 O / Al 2 O 3 was 0.1.
【0029】実施例3<触媒3の調製> AgNO3をゼオライト中のアルミナのモル数に対して
0.5倍としたこと以外は実施例1と同様な方法で調製
し、触媒3とした。元素分析の結果、CoO/Al2O
3モル比は1.39、PdO/Al2O3モル比は0.
1、Ag2O/Al2O3は0.25であった。Example 3 <Preparation of catalyst 3> Catalyst 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that AgNO 3 was 0.5 times the number of moles of alumina in the zeolite. As a result of elemental analysis, CoO / Al 2 O
3 molar ratio is 1.39, PdO / Al 2 O 3 molar ratio is 0.
1, Ag 2 O / Al 2 O 3 was 0.25.
【0030】実施例4<触媒4の調製> AgNO3をゼオライト中のアルミナのモル数に対して
0.8倍としたこと以外は実施例1と同様な方法で調製
し、触媒4とした。元素分析の結果、CoO/Al2O
3モル比は1.39、PdO/Al2O3モル比は0.
1、Ag2O/Al2O3は0.4であった。Example 4 <Preparation of catalyst 4> Catalyst 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that AgNO 3 was 0.8 times the number of moles of alumina in the zeolite. As a result of elemental analysis, CoO / Al 2 O
3 molar ratio is 1.39, PdO / Al 2 O 3 molar ratio is 0.
1, Ag 2 O / Al 2 O 3 was 0.4.
【0031】比較例1<比較触媒1の調製> SiO2/Al2O3モル比が40のNH4型ZSM−
5ゼオライト200gを、0.25MのCo(CH3C
OO)2・4H2O水溶液1800mlに投入し、80
℃で20時間攪拌してイオン交換をおこなった。スラリ
ーを固液分離後、ゼオライトケーキを再び上記と同じ組
成の水溶液中に投入して再度イオン交換操作をおこなっ
た。固液分離後、20リットルの純水で洗浄し、110
℃で10時間乾燥し、Co−ZSM−5を得た。元素分
析の結果、CoO/Al2O3モル比はの1.39であ
った。こうして得られたCo−ZSM−5のゼオライト
中のアルミナのモル数に対して0.1倍のPd(N
O3)2を溶解した水溶液100mlに投入し、80℃
で減圧乾燥させた後、110℃で10時間乾燥し比較触
媒1とした。元素分析の結果、CoO/Al2O3モル
比は1.39、PdO/Al2O3モル比は0.1であ
った。Comparative Example 1 <Preparation of Comparative Catalyst 1> NH 4 type ZSM- having a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 40.
200 g of 5 zeolite was mixed with 0.25 M Co (CH 3 C
OO) was charged into 2 · 4H 2 O aqueous solution 1800 ml, 80
Ion exchange was performed by stirring at 0 ° C for 20 hours. After the solid-liquid separation of the slurry, the zeolite cake was again put into an aqueous solution having the same composition as above, and the ion exchange operation was performed again. After solid-liquid separation, wash with 20 liters of pure water,
It dried at 10 degreeC for 10 hours, and obtained Co-ZSM-5. As a result of elemental analysis, the CoO / Al 2 O 3 molar ratio was 1.39. 0.1 times the Pd (N) of the number of moles of alumina in the Co-ZSM-5 zeolite thus obtained.
Pour into 100 ml of an aqueous solution in which O 3 ) 2 is dissolved,
After being dried under reduced pressure at 10 ° C., it was dried at 110 ° C. for 10 hours to obtain Comparative Catalyst 1. As a result of elemental analysis, the CoO / Al 2 O 3 molar ratio was 1.39 and the PdO / Al 2 O 3 molar ratio was 0.1.
【0032】比較例2<比較触媒2の調製> SiO2/Al2O3モル比が40のNH4型ZSM−
5ゼオライト200gを、0.25MのCo(CH3C
OO)2・4H2O水溶液1800mlに投入し、80
℃で20時間攪拌してイオン交換をおこなった。スラリ
ーを固液分離後、ゼオライトケーキを再び上記と同じ組
成の水溶液中に投入して再度イオン交換操作をおこなっ
た。固液分離後、20リットルの純水で洗浄し、110
℃で10時間乾燥し、Co−ZSM−5を得た。元素分
析の結果、CoO/Al2O3モル比は1.39であっ
た。こうして得られたCo−ZSM−5のゼオライト中
のアルミナのモル数に対して0.5倍のAgNO3を溶
解した水溶液100mlに投入し、80℃で減圧乾燥さ
せた後、110℃で10時間乾燥し比較触媒2とした。
元素分析の結果、CoO/Al2O3モル比は1.3
9、Ag2O/Al2O3モル比は0.25であった。Comparative Example 2 <Preparation of Comparative Catalyst 2> NH 4 type ZSM-having a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 40.
200 g of 5 zeolite was mixed with 0.25 M Co (CH 3 C
OO) was charged into 2 · 4H 2 O aqueous solution 1800 ml, 80
Ion exchange was performed by stirring at 0 ° C for 20 hours. After the solid-liquid separation of the slurry, the zeolite cake was again put into an aqueous solution having the same composition as above, and the ion exchange operation was performed again. After solid-liquid separation, wash with 20 liters of pure water,
It dried at 10 degreeC for 10 hours, and obtained Co-ZSM-5. As a result of elemental analysis, the CoO / Al 2 O 3 molar ratio was 1.39. Thus obtained was dissolved Co-ZSM-5 of AgNO 3 0.5 times the number of moles of alumina in the zeolite was placed in an aqueous solution 100 ml, after dried under reduced pressure at 80 ° C., 10 hours at 110 ° C. It was dried and designated as Comparative Catalyst 2.
As a result of elemental analysis, the CoO / Al 2 O 3 molar ratio was 1.3.
9, the Ag 2 O / Al 2 O 3 molar ratio was 0.25.
【0033】実施例5<触媒評価1> 触媒1〜4および比較触媒1〜2を各々打錠成型後破砕
し、12〜20メッシュに整粒し、その1.2gを常圧
固定床反応装置に充填した。空気流通下、500℃で1
時間前処理を施した後、表1に示す組成のガスを500
ml/分で流通させ、400℃および500℃における
触媒活性を測定した。各温度で定常に達した時のNOx
の浄化率を表2に示した。CO浄化率はいずれの触媒に
おいてもほぼ100%であった。なお、NOx浄化率は
次式から求めた値である。Example 5 <Catalyst Evaluation 1> Catalysts 1 to 4 and comparative catalysts 1 and 2 were crushed after tableting, respectively, and crushed to 12 to 20 mesh, 1.2 g of which was fixed under a normal pressure fixed bed reactor. Filled. 1 at 500 ° C under air flow
After the pretreatment for an hour, the gas having the composition shown in Table 1 was added to 500
The catalyst activity was measured at 400 ° C. and 500 ° C. at a flow rate of ml / min. NOx when it reaches a steady state at each temperature
Table 2 shows the purification rate of. The CO purification rate was almost 100% for all the catalysts. The NOx purification rate is a value calculated from the following equation.
【0034】NOx浄化率(%)=(NOxin−NOx
out )/NOxin×100 NOxin :反応管入口NOx濃度 NOxout :反応管出口NOx濃度NOx purification rate (%) = (NOx in-NOx
out) / NOxin × 100 NOxin: Reaction tube inlet NOx concentration NOxout: Reaction tube outlet NOx concentration
【0035】[0035]
【表1】 [Table 1]
【0036】[0036]
【表2】 実施例6<触媒評価2> 触媒1〜4および比較触媒1〜2を各々打錠成型後破砕
し、12〜20メッシュに整粒し、その1.2gを常圧
固定床反応装置に充填した。空気流通下、500℃で1
時間前処理を施した後、表3に示す組成のガスを500
ml/分で流通させ、400℃および500℃における
触媒活性を測定した。各温度で定常に達した時のNOx
浄化率を表4に示した。CO浄化率はいずれの触媒にお
いてもほぼ100%であった。なお、NOx浄化率は実
施例5と同様に求めた値である。[Table 2] Example 6 <Catalyst evaluation 2> Catalysts 1 to 4 and comparative catalysts 1 and 2 were crushed after tableting, respectively, sized to 12 to 20 mesh, and 1.2 g thereof was charged into a normal pressure fixed bed reactor. . 1 at 500 ° C under air flow
After the pretreatment for an hour, the gas having the composition shown in Table 3 was added to 500
The catalyst activity was measured at 400 ° C. and 500 ° C. at a flow rate of ml / min. NOx when it reaches a steady state at each temperature
The purification rate is shown in Table 4. The CO purification rate was almost 100% for all the catalysts. The NOx purification rate is a value obtained in the same manner as in Example 5.
【0037】[0037]
【表3】 [Table 3]
【0038】[0038]
【表4】 [Table 4]
【0039】[0039]
【発明の効果】表2および表4の結果より、本発明のコ
バルトおよびパラジウムおよび銀を含有したゼオライト
触媒は、窒素酸化物および炭化水素を含む酸素過剰な排
気ガスから窒素酸化物を効率よく除去できることは明ら
かである。また、本発明のコバルトおよびパラジウムお
よび銀を含有したゼオライト触媒は、上記排気ガスの炭
化水素の主成分が炭素数1である排気ガスであっても、
比較触媒と比べ高い浄化率で、窒素酸化物を除去するこ
とができる。従って本発明は、環境保全上極めて有意義
である。From the results shown in Tables 2 and 4, the zeolite catalyst containing cobalt, palladium and silver of the present invention efficiently removes nitrogen oxides from exhaust gas containing excess oxygen containing nitrogen oxides and hydrocarbons. It is clear that you can do it. Further, the zeolite catalyst containing cobalt, palladium and silver of the present invention, even if the exhaust gas in which the main component of the hydrocarbon of the exhaust gas is carbon number 1,
Nitrogen oxides can be removed at a higher purification rate than the comparative catalyst. Therefore, the present invention is extremely significant in terms of environmental protection.
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年11月17日[Submission date] November 17, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0014】本発明において用いるゼオライトは、一般
に、 xM2/nO・Al2O3・ySiO2・zH2O (但し、nは陽イオンMの原子価、xは0.8〜1.2
の範囲の数、yは2以上の数、zは0以上の数である)
の組成を有する結晶性のアルミノシリケートであり、天
然品および合成品として多くの種類が知られている。本
発明に用いられるゼオライトの種類は特に限定はされな
いが、SiO2/Al2O3モル比が10以上であること
が望ましい。代表的には、フェリエライト、Y、モルデ
ナイト、ZSM−5、ZSM−11等を挙げることがで
きる。これらのうちZSM−5が最も好ましい。また、
これらのゼオライトはそのまま用いても良いが、これを
NH4Cl,NH4NO3,(NH4)2SO4等でイオン交
換したNH4型あるいはこれを焼成あるいは鉱酸等でプ
ロトンにイオン交換し、H型として用いても一向に差し
支えない。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の
陽イオンを含んでいても一向に差し支えない。[0014] Zeolite to be used in the present invention, generally, xM 2 / n O · Al 2 O 3 · ySiO 2 · zH 2 O ( where, n is the valence of the cation M, x is 0.8 to 1.2
, Y is a number greater than or equal to 2, and z is a number greater than or equal to 0)
It is a crystalline aluminosilicate having the following composition, and many kinds are known as natural products and synthetic products. The type of zeolite used in the present invention is not particularly limited, but it is desirable that the SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio is 10 or more. Typically, ferrierite, Y, mordenite, ZSM-5, ZSM-11 and the like can be mentioned. Of these, ZSM-5 is most preferred. Also,
These zeolites may be used as they are, but they are NH 4 type obtained by ion exchange with NH 4 Cl , NH 4 NO 3 , (NH 4 ) 2 SO 4 or the like, or are ion-exchanged with protons by calcining or mineral acid. However, there is no problem even if it is used as an H type. Further, it does not matter even if it contains cations such as alkali metals and alkaline earth metals.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0038[Correction target item name] 0038
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0038】 [0038]
【表4】 ─────────────────────────────────────────────────────
[Table 4] ─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成6年1月13日[Submission date] January 13, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0036[Correction target item name] 0036
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0036】[0036]
【表2】 実施例6<触媒評価2> 触媒1〜4および比較触媒1〜2を各々打錠成型後破砕
し、12〜20メッシュに整粒し、その5.0gを常圧
固定床反応装置に充填した。空気流通下、500℃で1
時間前処理を施した後、表3に示す組成のガスを500
ml/分で流通させ、400℃および500℃における
触媒活性を測定した。各温度で定常に達した時のNOx
浄化率を表4に示した。CO浄化率はいずれの触媒にお
いてもほぼ100%であった。なお、NOx浄化率は実
施例5と同様に求めた値である。[Table 2] Example 6 <Catalyst evaluation 2> Catalysts 1 to 4 and comparative catalysts 1 to 2 were crushed after tableting, respectively, and crushed to 12 to 20 mesh, and 5.0 g thereof was filled in an atmospheric fixed bed reactor. did. 1 at 500 ° C under air flow
After the pretreatment for an hour, the gas having the composition shown in Table 3 was added to 500
The catalyst activity was measured at 400 ° C. and 500 ° C. at a flow rate of ml / min. NOx when it reaches a steady state at each temperature
The purification rate is shown in Table 4. The CO purification rate was almost 100% for all the catalysts. The NOx purification rate is a value obtained in the same manner as in Example 5.
Claims (1)
な排気ガスから、窒素酸化物を除去する触媒であって、
ゼオライトにコバルト、パラジウムおよび銀を含有する
ことを特徴とする排気ガス浄化触媒。1. A catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gas in excess of oxygen containing nitrogen oxides and hydrocarbons, which comprises:
An exhaust gas purification catalyst comprising zeolite containing cobalt, palladium and silver.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4358699A JPH06198191A (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Exhaust gas purification catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4358699A JPH06198191A (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Exhaust gas purification catalyst |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06198191A true JPH06198191A (en) | 1994-07-19 |
Family
ID=18460659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4358699A Pending JPH06198191A (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Exhaust gas purification catalyst |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06198191A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4905135A (en) * | 1986-09-12 | 1990-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Inverter apparatus |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4358699A patent/JPH06198191A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4905135A (en) * | 1986-09-12 | 1990-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Inverter apparatus |
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