JPH06269674A - Production of denitration agent and denitration method - Google Patents

Production of denitration agent and denitration method

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JPH06269674A
JPH06269674A JP5058753A JP5875393A JPH06269674A JP H06269674 A JPH06269674 A JP H06269674A JP 5058753 A JP5058753 A JP 5058753A JP 5875393 A JP5875393 A JP 5875393A JP H06269674 A JPH06269674 A JP H06269674A
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JP
Japan
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denitration
zeolite
cobalt
agent
catalyst
Prior art date
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Application number
JP5058753A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Asano
義彦 浅野
Kaoru Kitakizaki
薫 北寄崎
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To denitrate NOx with high denitration efficiency by bringing a soln. containing Co into contact with Y-type zeolite containing Na to support Co on zeolite and baking Co supported zeolite to obtain a denitration agent and bringing this denitration agent into contact with NOx-containing gas in the coexistence of A-heavy oil. CONSTITUTION:A soln. containing a catalyst metal (e.g. Co) (e.g. cobalt nitrate soln. with a concn. of 0.005-0.05mol/l) and zeolite (e.g. mordenite containing Na) are brought into contact with each other to support the catalyst metal on zeolite and this metal supported zeolite is baked to produce a denitration agent. This denitration agent is brought into contact with NOx-containing gas in the coexistence of A-heavy oil. As a result, Nox in exhaust gas can be denitrated with high denitration efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はNOxの除去技術に関
し、特に内燃機関の排煙等のNOx含有ガスからNOx
除去する技術に関する。
The present invention relates to an elimination technology NO x, relates to a technique for especially removing NO x from the NO x containing gas such as flue gas of the internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、NOx処理技術は例えば排煙脱硝
技術として実用化されている。この排煙脱硝方法は乾式
法と湿式法とに大別され、このうち最も進んでいるのは
乾式法の一種である選択接触還元法である。この主反応
を以下に示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, NO x treatment technology has been put to practical use as, for example, flue gas denitration technology. This flue gas denitration method is roughly classified into a dry method and a wet method, and the most advanced of these is the selective catalytic reduction method, which is a type of dry method. This main reaction is shown below.

【0003】4NO+4NH4+O2→6H2O+4N2 この反応は還元剤としてアンモニアを還元剤として使用
しており、酸素が共存しても選択的にNOxと反応する
ので、ディーゼル機関の排気ガス等の処理に使用され
る。この場合、触媒としてPt等の貴金属系やAl23
TiO2等に担持させた各種金属酸化物等が使用される。
前記選択接触還元法は、簡単なシステムでNOxを処理す
ることができ、高脱硝率が得られ、しかもNOxを無害
なN2とH2Oとに分解できるので、廃液処理が不要とな
る等の利点を有する。
4NO + 4NH 4 + O 2 → 6H 2 O + 4N 2 This reaction uses ammonia as a reducing agent as a reducing agent, and even if oxygen coexists, it selectively reacts with NO x , so exhaust gas of a diesel engine, etc. Used to process. In this case, as a catalyst, a precious metal such as Pt or Al 2 O 3 ,
Various metal oxides supported on TiO 2 or the like are used.
In the selective catalytic reduction method, NO x can be treated with a simple system, a high denitration rate can be obtained, and NO x can be decomposed into harmless N 2 and H 2 O, so that waste liquid treatment is unnecessary. It has advantages such as

【0004】しかし、この方法にては有害で危険なアン
モニアガスを使用するので、その取り扱いに注意を必要
とし、また排気ガス中のNOx以外の成分で還元触媒が
劣化してしまうので触媒交換の作業が必要となり、特に
高価な貴金属系の触媒を使用する場合は経済的に不利と
なる。
However, in this method, since harmful and dangerous ammonia gas is used, it is necessary to handle it with caution, and the reduction catalyst is deteriorated by components other than NO x in the exhaust gas, so catalyst replacement is required. Is required, which is economically disadvantageous especially when an expensive precious metal-based catalyst is used.

【0005】更に、高温においては触媒成分の焼結が進
行する等の不都合が生じ、更に、低温においてはアンモ
ニアが水分またはSOxと反応するので、硫安等の塩が
触媒表面に生成されて脱硝率が低下する。従って、使用
温度範囲が320〜450℃に制限されてしまう。
Further, at high temperatures, disadvantages such as progress of sintering of catalyst components occur, and at low temperatures, ammonia reacts with water or SO x , so that salts such as ammonium sulfate are formed on the catalyst surface to denitrate. The rate drops. Therefore, the operating temperature range is limited to 320 to 450 ° C.

【0006】また、自動車(ガソリン車)の排気ガスの
脱硝方法として三元触媒法も用いられているが、酸素過
剰の排気ガス中では触媒の劣化が速くなり、寿命が短く
なってしまう。
[0006] A three-way catalyst method is also used as a denitration method for exhaust gas from automobiles (gasoline vehicles). However, in exhaust gas with excess oxygen, the catalyst deteriorates faster and its life becomes shorter.

【0007】このように上記アンモニアを用いる脱硝方
法及び三元触媒法においては問題点も多いので、他の脱
硝方法の研究が行われている。現在、特に直接分解法に
よる脱硝方法が注目されている。この直接分解法はNO
xの最も理想的な除去方法であり、近年Cu−ZSM−5
ゼオライトやペロブスカイト型複合化合物等の触媒が見
いだされてきている。
As described above, since there are many problems in the denitration method using ammonia and the three-way catalyst method, studies on other denitration methods have been conducted. At present, the denitration method based on the direct decomposition method is particularly attracting attention. This direct decomposition method is NO
This is the most ideal removal method for x , and has recently been adopted by Cu-ZSM-5.
Catalysts such as zeolites and perovskite-type composite compounds have been found.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この直接分解
方法においては、最も高活性なCu−ZSM−5を触媒
としても排気ガス中のSOxあるいはH2O等によって触
媒性能が劣化して脱硝率が低下してしまう。従って長期
にわたって高い脱硝率を得ることは非常に困難である。
[SUMMARY OF THE INVENTION However, in the direct decomposition method, the most highly active Cu-ZSM-5 catalyst performance is deteriorated by SO x or H 2 O or the like in the exhaust gas as a catalyst denitration The rate drops. Therefore, it is very difficult to obtain a high denitration rate over a long period of time.

【0009】本発明は上記背景の下になされたものであ
り、排気ガス等のNOxガスの脱硝を高脱硝率にて行う
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to denitrate NO x gas such as exhaust gas at a high denitration rate.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及び作用】近年はゼオライ
トに触媒金属を担持させた脱硝剤が研究されている。例
えば特開昭63−283727号公報には各種金属を含
むゼオライトを炭化水素の共存したでNOx含有ガスと
接触させて脱硝を行う方法が開示されている。
[Means and Actions for Solving the Problems] In recent years, studies have been conducted on denitration agents in which a catalyst metal is supported on zeolite. Method of performing denitration in contact with NO x containing gas and the zeolite containing the various metals coexist hydrocarbons is disclosed in JP Sho 63-283727.

【0011】しかしこの方法においては脱硝率の向上が
望まれており、また触媒成分として含まれる各種金属が
排気ガス中に含まれる硫黄酸化物(SOx)等により被
毒されて触媒活性が低下してしまうという課題が残され
ていた。
However, in this method, it is desired to improve the denitration rate, and various metals contained as catalyst components are poisoned by sulfur oxide (SO x ) contained in the exhaust gas and the catalytic activity is lowered. There was a problem that it would be done.

【0012】本発明者らは上記背景の下に鋭意研究を重
ねて本発明を完成させた。
The present inventors have completed the present invention by earnestly researching under the above background.

【0013】請求項1記載の発明は触媒金属を含有する
溶液とゼオライトとを接触させて前記ゼオライトに前記
触媒金属を担持させた後に前記ゼオライトを焼成するこ
とを特徴とする脱硝剤の製造方法を提供する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for producing a denitration agent, which comprises contacting a solution containing a catalytic metal with zeolite to support the catalytic metal on the zeolite and then calcining the zeolite. provide.

【0014】上記のようにゼオライトを焼成することに
よって、金属とゼオライトとの結合が強化されるので、
脱硝率を高くすることができる。
By calcining the zeolite as described above, the bond between the metal and the zeolite is strengthened.
The denitration rate can be increased.

【0015】上記ゼオライトとしてはアルカリ金属を含
有するゼオライトを用いることが好ましい。
As the above zeolite, it is preferable to use a zeolite containing an alkali metal.

【0016】このようなアルカリ金属を含有するゼオラ
イトとして、例えばNaを含有するX型ゼオライト、Na
を含有するY型ゼオライト、Naを含有するモルデナイ
ト、及び(K,Na,Ca)のうち少なくとも一種を含有
するA型ゼオライト等が上げられる。尚、本明細書にて
はこれらのゼオライト種を単にゼオライトと記載する。
Examples of such alkali metal-containing zeolite include Na-containing X-type zeolite, Na
Examples of the zeolite include Y-type zeolite containing Na, mordenite containing Na, and A-type zeolite containing at least one of (K, Na, Ca). In this specification, these zeolite species are simply referred to as zeolite.

【0017】また、触媒金属は特に制限はなく常法にて
用いるもの、例えばコバルト等が挙げられる。触媒金属
を含有する溶液としては例えば触媒金属の適当な塩の溶
液等を用いることができる。
The catalyst metal is not particularly limited, and examples thereof include those used in a conventional method, such as cobalt. As the solution containing the catalytic metal, for example, a solution of an appropriate salt of the catalytic metal can be used.

【0018】請求項2記載の発明は、請求項1記載の脱
硝剤の製造方法において、前記ゼオライトとしてNaを
含有するモルデナイトを用いるとともに、前記触媒金属
としてコバルトを用いることを特徴とする脱硝剤の製造
方法。
The invention according to claim 2 is the method for producing a denitration agent according to claim 1, characterized in that mordenite containing Na is used as the zeolite and cobalt is used as the catalyst metal. Production method.

【0019】Naを含有するモルデナイトは脱硝剤の原
料として好適に用いることができる。また、コバルトを
触媒金属とすると高い脱硝率が得られるとともに、コバ
ルトの溶液は硝酸塩、酢酸塩等の形で容易に得ることが
できる。
Mordenite containing Na can be preferably used as a raw material for a denitration agent. Further, when cobalt is used as a catalyst metal, a high denitration rate can be obtained, and a cobalt solution can be easily obtained in the form of nitrate, acetate or the like.

【0020】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の脱硝剤の製造方法において、前記触媒金属を含有
する溶液として硝酸コバルト溶液を用いるとともに、こ
の硝酸コバルトの濃度を0.005〜0.05(mol/l)としたこと
を特徴とする脱硝剤の製造方法を提供する。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the method for producing a denitrifying agent according to the description, while using a cobalt nitrate solution as a solution containing the catalyst metal, the method for producing a denitrifying agent, characterized in that the concentration of cobalt nitrate is 0.005 to 0.05 (mol / l). I will provide a.

【0021】硝酸コバルト溶液は上記触媒金属の溶液と
して好適に用いることができるうえに、その濃度を0.00
5〜0.05(mol/l)とすることで高い脱硝率が得られる。
The cobalt nitrate solution can be preferably used as a solution of the above-mentioned catalyst metal and has a concentration of 0.00
A high denitration rate can be obtained by setting it to 5 to 0.05 (mol / l).

【0022】請求項4記載の発明は、請求項1〜3のい
ずれか1項に記載の脱硝剤とNOx含有ガスとをA重油
の共存下で接触させて前記NOxガスの脱硝を行うこと
を特徴とする脱硝方法を提供する。
[0022] The invention of claim 4, wherein performs denitration of the NO x gas is contacted in the presence of A heavy oil and denitrating agent and NO x containing gas according to any one of claims 1 to 3 A denitration method characterized by the above is provided.

【0023】通常、NOx含有ガスにはSOx等が含まれ
るが、これらの成分が脱硝剤表面を被覆すると脱硝率が
非常に低くなる。また、触媒被毒も起こる。
Normally, the NO x -containing gas contains SO x and the like, but when these components cover the surface of the denitration agent, the denitration rate becomes extremely low. Also, catalyst poisoning occurs.

【0024】上記のように脱硝時に還元剤としてA重油
を共存させるとSOxガスはA重油と優先的に反応す
る。従ってSOxガスがゼオライト表面を被覆しなくな
り、またコバルト等の触媒金属とも反応しなくなる。
As described above, when A heavy oil is coexistent as a reducing agent during denitration, SO x gas reacts with A heavy oil preferentially. Therefore, SO x gas does not cover the surface of zeolite and does not react with catalytic metals such as cobalt.

【0025】また、A重油は排気ガス温度(300〜5
00℃)において燃焼するが、この際排気ガス中に含ま
れる煤も燃焼させるため、煤による触媒被毒も回避さ
れ、従って触媒寿命が大幅に延びる。特に、A重油はデ
ィーゼル発電機の燃料として用いられているので、新た
に還元剤を用意する必要がなく、好適に用いることがで
きる。
Further, the fuel oil A has an exhaust gas temperature (300 to 5).
Although it burns at 00 ° C., the soot contained in the exhaust gas is also burned at this time, so that poisoning of the catalyst due to the soot is also avoided, and therefore the catalyst life is greatly extended. In particular, since the heavy fuel oil A is used as a fuel for a diesel generator, it is not necessary to prepare a new reducing agent and it can be preferably used.

【0026】脱硝時に上記A重油を共存させる方法には
特に制限はないが、例えば上記脱硝剤にNOx含有ガス
を流通させる際にA重油の噴霧を行う等の方法が挙げら
れる。
The method for coexisting the above-mentioned heavy oil A at the time of denitration is not particularly limited, and examples thereof include a method of spraying the heavy oil A when the NO x -containing gas is passed through the denitration agent.

【0027】[0027]

【実施例】本実施例においてはゼオライトの成分の一部
をコバルトとイオン交換することにより脱硝剤(コバル
ト担持ゼオライト)を製造し、この脱硝剤とNOx含有
ガスとをA重油の共存下で接触させて脱硝を行った。こ
の際、図1に示す脱硝装置を用いて脱硝及びNOx濃度
の測定を行った。
Example In this example, a denitration agent (cobalt-supporting zeolite) was produced by ion-exchanging a part of the zeolite component with cobalt, and the denitration agent and the NO x -containing gas were mixed in the presence of A heavy oil. Denitration was carried out by contact. At this time, denitration and NO x concentration were measured using the denitration device shown in FIG.

【0028】図1において1はガス導入口5を有する脱
硝管であり、このガス導入口5にはガス導入管2、及び
流量調節バルブ3を有するバイパス管4が接続されてい
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a denitration pipe having a gas introduction port 5, to which a gas introduction pipe 2 and a bypass pipe 4 having a flow rate adjusting valve 3 are connected.

【0029】脱硝管1の中央部にはハニカム触媒ホルダ
ー7が設けられており、これによりハニカム触媒8が支
持される。これら触媒ホルダー7及びハニカム触媒8触
媒付近はヒーター9によって所定温度に保持されてい
る。
A honeycomb catalyst holder 7 is provided at the center of the denitration pipe 1, and the honeycomb catalyst 8 is supported thereby. A heater 9 keeps the catalyst holder 7 and the honeycomb catalyst 8 near the catalyst at a predetermined temperature.

【0030】脱硝管1のガス流入部5とハニカム触媒ホ
ルダー7間には毎分0.1〜1(cc)(1秒間噴霧)の範囲
で還元剤溶液を噴射するノズル6が挿入されている。
A nozzle 6 for injecting a reducing agent solution in a range of 0.1 to 1 (cc) per minute (spraying for 1 second) is inserted between the gas inflow portion 5 of the denitration pipe 1 and the honeycomb catalyst holder 7.

【0031】脱硝管1の他端には質量分析計11及びN
x分析計12に処理ガスを導入する処理ガス排出管1
0が挿入されている。
At the other end of the denitration tube 1, a mass spectrometer 11 and N
Process gas discharge pipe 1 for introducing process gas into the O x analyzer 12
0 is inserted.

【0032】上記装置において、ガス導入管2から流入
するNOx含有ガスは流量調節バルブ3によって流量を
調節された後にガス導入口5を通じて脱硝管1に流入す
る。余剰ガスはバイパス管4から排気される。
In the above apparatus, the NO x containing gas flowing in from the gas introduction pipe 2 flows into the denitration pipe 1 through the gas introduction port 5 after the flow rate is adjusted by the flow rate adjusting valve 3. Excess gas is exhausted from the bypass pipe 4.

【0033】脱硝管1内に流入したNOx含有ガスは、
ノズル6によって還元剤を噴霧された後にハニカム触媒
と接触して脱硝される。この際、反応温度はヒーター9
により400℃程度に保持するものとした。
The NO x containing gas flowing into the denitration pipe 1 is
After the reducing agent is sprayed by the nozzle 6, it is contacted with the honeycomb catalyst for denitration. At this time, the reaction temperature is heater 9
Therefore, the temperature is kept at about 400 ° C.

【0034】NOx含有ガスは脱硝された後に処理ガス
として処理ガス排出管10を通じてNOx分析計(島津
製作所製、NOA−307DX)11にてNOx除去率
を測定される構成となっている。
After the NO x- containing gas is denitrated, the NO x removal rate is measured by the NO x analyzer (NOA-307DX manufactured by Shimadzu Corporation) 11 as the processing gas through the processing gas discharge pipe 10. .

【0035】次にコバルトを担持したゼオライトに前処
理として焼成を行って得られる脱硝剤の脱硝率を測定し
(実施例1)た。またコバルトを担持する際のコバルト
溶液の濃度と脱硝率との相関を調べた(実施例2)。
Next, the denitration ratio of the denitration agent obtained by firing the zeolite carrying cobalt as a pretreatment was measured (Example 1). Further, the correlation between the concentration of the cobalt solution and the denitration rate when supporting cobalt was examined (Example 2).

【0036】実施例1 まず、ゼオライトとしてNa含有モルデナイト(Naモル
デナイト:東ソー製、HSZ−640NAA)を用い、
この粉末に対して粘土及びガラス繊維を30(%)混合し
て混練して65×65×65(mm)角のハニカム形状に成
形加工した。
Example 1 First, Na-containing mordenite (Na mordenite: manufactured by Tosoh, HSZ-640NAA) was used as zeolite.
Clay and glass fibers were mixed with this powder in an amount of 30 (%) and kneaded to form a honeycomb shape having 65 × 65 × 65 (mm) squares.

【0037】このハニカムを天日で1日乾燥した後に、
乾燥器にて50℃で10時間、100℃で5時間それぞ
れ乾燥した後に、更に750℃で2時間焼成して担持母
材となるハニカム体を得た。
After drying this honeycomb for one day in the sun,
After being dried at 50 ° C. for 10 hours and at 100 ° C. for 5 hours in a dryer, they were further fired at 750 ° C. for 2 hours to obtain a honeycomb body as a supporting base material.

【0038】次に上記ハニカム体を純水で洗浄し、0.01
(mol/l)に調製されたCo(NO3)2(硝酸コバルト)水溶
液1リットル中に室温で2時間浸漬した後に、上記ハニ
カム体を純水で洗浄して120(℃)で5時間乾燥した。
Next, the honeycomb body is washed with pure water, and then 0.01
After immersing in 1 liter of Co (NO 3 ) 2 (cobalt nitrate) aqueous solution prepared to (mol / l) for 2 hours at room temperature, the above honeycomb body was washed with pure water and dried at 120 (° C) for 5 hours. did.

【0039】更に、脱硝を行う前に前処理として大気中
500(℃)で3時間焼成して脱硝剤1を製造した。この
ように前処理を行うことでコバルトとゼオライト等との
結合を強くすることができる。
Further, before performing denitration, a denitration agent 1 was manufactured by pre-treatment by firing in air at 500 (° C.) for 3 hours. By performing the pretreatment in this way, the bond between cobalt and zeolite or the like can be strengthened.

【0040】この脱硝剤1を用いて図1に示す脱硝装置
にて脱硝率を測定した。
Using this denitration agent 1, the denitration rate was measured by the denitration apparatus shown in FIG.

【0041】尚、NOx含有ガスとしてはディーゼル発
電機(40kVA)からの実機排気ガスを用いてこの脱
硝装置に毎分10リットル導入した。
As the NO x- containing gas, an actual exhaust gas from a diesel generator (40 kVA) was used, and 10 liters per minute was introduced into this denitration device.

【0042】ノズル6から噴射する還元剤としてはA重
油を用いるとともに、その噴射量を0.25(cc/sec)とし
た。反応時の温度はヒーター9により400(℃)程度に
保持した。
Heavy oil A was used as the reducing agent injected from the nozzle 6, and the injection amount was 0.25 (cc / sec). The temperature during the reaction was kept at about 400 (° C.) by the heater 9.

【0043】また、上記コバルトの担持を行わないハニ
カム体を脱硝剤2とし、他は尾の時条件としてブランク
試験を行った。
A blank test was conducted under the same conditions as the denitration agent 2 except that the above-mentioned honeycomb body not carrying cobalt was used as the denitration agent.

【0044】上記脱硝剤1及び脱硝剤2における脱硝率
の測定結果を表1に示す。
Table 1 shows the measurement results of the denitration rate of the above denitration agents 1 and 2.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】この表に示されるように、コバルトを担持
していない脱硝剤2においてはNO除去率は4.0(%)で
あるのに対し、コバルトを担持させた脱硝剤1において
は57.0(%)と非常に高い脱硝率が得られていることがわ
かる。
As shown in this table, the NO removal rate is 4.0 (%) in the denitration agent 2 which does not carry cobalt, whereas it is 57.0 (%) in the denitration agent 1 which carries cobalt. It can be seen that a very high denitration rate is obtained.

【0047】実施例2 実施例2ではコバルトを担持させる際のコバルト溶液濃
度と脱硝率の相関を調べた。
Example 2 In Example 2, the correlation between the concentration of the cobalt solution and the denitration rate when supporting cobalt was examined.

【0048】まず、Na含有モルデナイト(Naモルデナ
イト:東ソー製、HSZ−640NAA)の粉末に対し
て粘土及びガラス繊維を30(%)混合して混練してハニ
カム形状に成形加工した。
First, 30% of clay and glass fiber were mixed and kneaded with powder of Na-containing mordenite (Na mordenite: HSZ-640NAA, manufactured by Tosoh Corporation) to form a honeycomb shape.

【0049】このハニカムを天日で1日乾燥した後に、
乾燥器にて50℃で10時間、100℃で5時間それぞ
れ乾燥した後に、更に750℃で2時間焼成し担持母材
となるハニカム体を得た。
After drying this honeycomb for one day in the sun,
After being dried at 50 ° C. for 10 hours and at 100 ° C. for 5 hours in a drier, it was further fired at 750 ° C. for 2 hours to obtain a honeycomb body as a supporting base material.

【0050】次に上記ハニカム体を純水で洗浄し、0.005
(mol/l)に調製されたCo(NO3)2(硝酸コバルト)溶液
1リットルに浸漬した。この浸漬は硝酸コバルト水溶液
のpHが3.0から5.5にまで変化してイオン交換の進行が
終了するまで行うことが必要であり、本実施例において
はこの浸漬時間を2時間とした。
Next, the honeycomb body is washed with pure water to obtain 0.005
It was immersed in 1 liter of Co (NO 3 ) 2 (cobalt nitrate) solution adjusted to (mol / l). This immersion needs to be performed until the pH of the aqueous cobalt nitrate solution changes from 3.0 to 5.5 and the progress of ion exchange is completed. In this example, the immersion time was set to 2 hours.

【0051】従ってこの浸漬時間は上記イオン交換が終
了する時間以上とすればよく、使用するゼオライト種や
ハニカム形状等に応じて適宜調製することが可能であ
る。
Therefore, the immersion time may be longer than the time when the ion exchange is completed, and can be appropriately adjusted according to the type of zeolite used, the shape of the honeycomb, and the like.

【0052】また、再度新しい硝酸コバルト水溶液に上
記ハニカム体を浸漬することによってイオン交換をより
進行させることもできる。
Ion exchange can be further promoted by immersing the honeycomb body in a fresh cobalt nitrate aqueous solution again.

【0053】上記硝酸コバルト溶液に浸漬したゼオライ
トを、ゼオライト表面の赤色(硝酸コバルト水溶液の
色)が消えるまで良く洗浄し、100(℃)で2時間乾燥
した。その後、更に前処理として大気中500(℃)で2
時間焼成して脱硝剤を得た。この脱硝剤を脱硝剤4とす
る。このように前処理を行うことでコバルトとゼオライ
ト等との結合を強くすることができる。
The zeolite immersed in the cobalt nitrate solution was thoroughly washed until the red color on the zeolite surface (color of the aqueous cobalt nitrate solution) disappeared, and dried at 100 (° C.) for 2 hours. After that, as a further pretreatment, 2 at 500 (° C) in the atmosphere
Firing was performed for an hour to obtain a denitration agent. This denitration agent is referred to as denitration agent 4. By performing the pretreatment in this way, the bond between cobalt and zeolite or the like can be strengthened.

【0054】次に上記脱硝剤4の製造方法においてコバ
ルト溶液の濃度を0.01(mol/l)、0.05(mol/l)、0.1(mol/
l)としてそれぞれ脱硝剤5、6、7を製造した。また、
このコバルトの担持を行わないハニカム体を脱硝剤3と
した。
Next, in the method for producing the denitration agent 4, the concentration of the cobalt solution is 0.01 (mol / l), 0.05 (mol / l), 0.1 (mol / l)
Denitration agents 5, 6 and 7 were prepared as l). Also,
This honeycomb body on which cobalt was not carried was used as the denitration agent 3.

【0055】上記脱硝装置における脱硝剤として各脱硝
剤3〜7を用い、それぞれの脱硝剤における脱硝率を測
定した。尚、NOx含有ガスとしてはディーゼル発電機
からの実機排気ガスを用い、ノズル6から噴射する還元
剤としてはA重油を用いるとともに、その噴射量を0.25
(cc/sec)とした。また、反応時の温度はヒーター9に
より400(℃)程度に保持し、SV値は2500と一定
にした。
The denitration agents 3 to 7 were used as the denitration agents in the denitration apparatus, and the denitration rate of each denitration agent was measured. In addition, the exhaust gas from the diesel generator is used as the NO x- containing gas, the heavy fuel oil A is used as the reducing agent injected from the nozzle 6, and the injection amount is 0.25.
(cc / sec). The temperature during the reaction was kept at about 400 (° C.) by the heater 9 and the SV value was kept constant at 2500.

【0056】この脱硝率の測定結果を表2及び図2に示
す。
The measurement results of the denitration rate are shown in Table 2 and FIG.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】表2及び図2に示されるように、硝酸コバ
ルト濃度が0.005〜0.05(mol/l)の範囲で高い脱硝率が得
られていることがわかり、特に硝酸コバルト濃度を0.01
(mol/l)とすると脱硝率は57(%)というピーク値をと
っていることがわかる。
As shown in Table 2 and FIG. 2, it was found that a high denitration rate was obtained when the cobalt nitrate concentration was in the range of 0.005 to 0.05 (mol / l).
It can be seen that the denitration rate has a peak value of 57 (%) when it is (mol / l).

【0059】これは硝酸コバルト濃度が低いとイオン交
換されるコバルト量が低くなるが、0.01(mol/l)を超え
ると硝酸コバルト溶液のpHが小さくなって酸性度が高
くなり、ゼオライト結晶構造が破壊されことが考えられ
る。
When the cobalt nitrate concentration is low, the amount of cobalt that is ion-exchanged is low, but when it exceeds 0.01 (mol / l), the pH of the cobalt nitrate solution is low and the acidity is high, and the zeolite crystal structure is May be destroyed.

【0060】従ってこのコバルト溶液のpHは4〜7程
度にすることが好ましい。また、コバルトの担持を阻害
しない緩衝液等を用いてコバルト濃度が高くかつpHを
4〜7の範囲内とすることで結晶構造の破壊を防ぎ、脱
硝率を高くすることもできる。
Therefore, the pH of this cobalt solution is preferably about 4 to 7. Further, by using a buffer solution or the like which does not inhibit the carrying of cobalt and having a high cobalt concentration and a pH within the range of 4 to 7, destruction of the crystal structure can be prevented and the denitration rate can be increased.

【0061】次に原子吸光法によって上記各脱硝剤3〜
7における実際のコバルト含有量を測定した。その結果
を表3に示す。
Next, each of the above denitration agents 3 to
The actual cobalt content in 7 was measured. The results are shown in Table 3.

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】この表に示されるように、コバルトの担持
量そのものはコバルト溶液におけるコバルト濃度が高く
なるにつれて高くなっており、緩衝液等によりpH調整
をしていない本実施例においてはコバルト担持量を0.1
(wt%)程度にすると高脱硝率が得られることがわかる。
As shown in this table, the amount of supported cobalt itself becomes higher as the cobalt concentration in the cobalt solution becomes higher, and the amount of supported cobalt is changed in the present example in which the pH was not adjusted by the buffer solution or the like. 0.1
It can be seen that a high denitration rate can be obtained by setting it to about (wt%).

【0064】以上説明したように、本実施例においては
コバルト水溶液にゼオライトを浸漬して得たコバルト担
持ゼオライトに前処理を行うことでコバルトとゼオライ
トとの結合を強くし、更にコバルト担持を行う際の硝酸
コバルト溶液の濃度を0.01(mol/l)とすることにより高
い脱硝率を得ることができる。
As described above, in this example, the cobalt-supported zeolite obtained by immersing the zeolite in the aqueous cobalt solution was pretreated to strengthen the bond between the cobalt and the zeolite, and to further support cobalt. A high denitrification rate can be obtained by setting the concentration of the cobalt nitrate solution of 0.01 to 0.01 (mol / l).

【0065】特に、SO2等のSOxや過剰酸素が存在す
る実際のディーゼル発電機の排気ガスの脱硝において
も、57%という従来に比較して非常に高い脱硝率を得
ることができた。
In particular, even in the actual denitration of exhaust gas of an actual diesel generator in which SO x such as SO 2 and excess oxygen exist, a very high denitration rate of 57% could be obtained as compared with the conventional case.

【0066】上記各実施例において、各脱硝剤は反応温
度300〜600(℃)で作用し、反応圧力には特に制限
されずに有効に反応する。
In each of the above examples, each denitration agent acts at a reaction temperature of 300 to 600 (° C.) and effectively reacts without being limited to the reaction pressure.

【0067】また、空間速度(SV値:排気ガスを触媒
層に導入する速度)は反応温度等の条件や要求されるN
x除去率によって異なり特に制限はないが、好ましく
は約500〜1000(1/hr)、更に好ましくは10
00〜10000(1/hr)とする。
The space velocity (SV value: velocity of introducing exhaust gas into the catalyst layer) depends on conditions such as reaction temperature and required N.
It depends on the O x removal rate and is not particularly limited, but is preferably about 500 to 1000 (1 / hr), more preferably 10
00 to 10,000 (1 / hr).

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明においては、コバルト溶液に浸漬
したゼオライトに対して前処理として焼成を行ってい
る。このように前処理を行うことでコバルトとゼオライ
ト等との結合を強くすることができ、脱硝率を高くする
とともに触媒寿命を長くすることができる。
In the present invention, the zeolite immersed in the cobalt solution is calcined as a pretreatment. By performing the pretreatment in this way, the bond between cobalt and zeolite or the like can be strengthened, the denitration rate can be increased, and the catalyst life can be extended.

【0069】また、ディーゼルエンジンの排気ガスの脱
硝を行う場合、燃料のA重油を還元剤として脱硝時に噴
霧して脱硝を行うことができる。従って還元剤貯蔵用タ
ンクやボンベを必要としないので、コンパクトかつ経済
的に脱硝を行うことができる。
Further, when denitration of the exhaust gas of a diesel engine is carried out, denitration can be carried out by spraying fuel A fuel oil as a reducing agent at the time of denitration. Therefore, a reducing agent storage tank and a cylinder are not required, and denitration can be performed compactly and economically.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る脱硝装置の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a denitration device according to an embodiment of the present invention.

【図2】硝酸コバルト濃度に対するNOx除去率の相関
を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing the correlation of NO x removal rate with cobalt nitrate concentration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…脱硝管 2…ガス導入管 3…流量調節バルブ 4…バイパス管 5…ガス導入口 6…ノズル 7…ハニカム触媒ホルダー 8…ハニカム触媒 9…ヒーター 10…ガス排出管 11…NOx分析計1 ... Denitration pipe 2 ... Gas introduction pipe 3 ... Flow control valve 4 ... Bypass pipe 5 ... Gas introduction port 6 ... Nozzle 7 ... Honeycomb catalyst holder 8 ... Honeycomb catalyst 9 ... Heater 10 ... Gas exhaust pipe 11 ... NO x analyzer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 触媒金属を含有する溶液とゼオライトと
を接触させて前記ゼオライトに前記触媒を担持させた後
に前記ゼオライトを焼成することを特徴とする脱硝剤の
製造方法。
1. A method for producing a denitration agent, which comprises contacting a solution containing a catalytic metal with zeolite to support the catalyst on the zeolite, and then calcining the zeolite.
【請求項2】 請求項1記載の脱硝剤の製造方法におい
て、 前記ゼオライトとしてNaを含有するモルデナイトを用
いるとともに、前記触媒金属としてコバルトを用いるこ
とを特徴とする脱硝剤の製造方法。
2. The method for producing a denitration agent according to claim 1, wherein mordenite containing Na is used as the zeolite, and cobalt is used as the catalyst metal.
【請求項3】 請求項1または2記載の脱硝剤の製造方
法において、 前記触媒金属を含有する溶液として硝酸コバルト溶液を
用いるとともに、この硝酸コバルトの濃度を0.005〜0.0
5(mol/l)としたことを特徴とする脱硝剤の製造方法。
3. The method for producing a denitration agent according to claim 1, wherein a cobalt nitrate solution is used as the solution containing the catalyst metal, and the cobalt nitrate concentration is 0.005 to 0.0.
A method for producing a denitration agent, which is characterized in that it is 5 (mol / l).
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の脱
硝剤とNOx含有ガスとをA重油の共存下で接触させて
前記NOxガスの脱硝を行うことを特徴とする脱硝方
法。
4. A denitration of the NO x gas by contacting the denitration agent according to any one of claims 1 to 3 with a NO x containing gas in the presence of heavy fuel oil A. Method.
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