JPH06296872A - 癈ガスから窒素酸化物を除去するための触媒の製造方法 - Google Patents

癈ガスから窒素酸化物を除去するための触媒の製造方法

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JPH06296872A
JPH06296872A JP5240273A JP24027393A JPH06296872A JP H06296872 A JPH06296872 A JP H06296872A JP 5240273 A JP5240273 A JP 5240273A JP 24027393 A JP24027393 A JP 24027393A JP H06296872 A JPH06296872 A JP H06296872A
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removing nitrogen
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Juergen Dr Jung
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クレッチュマー ヘルムート
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 癈ガスから窒素酸化物を除去するための、高
い耐摩性を有する触媒を、時間および費用を節約して製
造する。 【構造】 生成形体のガス流入側端部を、酸性リン酸塩
および/または縮合リン酸塩および/またはケイ酸塩お
よび/またはホウ酸塩からなる水性調製物中へ浸漬し、
引き続き生成形体を300〜700℃の温度でか焼す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、癈ガスから窒素酸化物
を除去するための触媒の製造方法に関し、その際触媒の
ガス流入側端部が酸性リン酸塩および/または縮合リン
酸塩および/またはケイ酸塩および/またはホウ酸塩で
被覆され、熱後処理されている。
【0002】
【従来の技術】癈ガスからの窒素酸化物の除去は、多数
の工業的プロセスにおいて一般に重要である。
【0003】それで、発電所における化石エネルギー担
体の燃焼の際に窒素酸化物が生じ、これが煙道ガスと共
に環境に入る。ドイツ国特許(DE−PS)第2458
888号によれば、還元剤としてアンモニアを用いる接
触的還元により煙道ガスから窒素酸化物を除去するため
に、表面積の大きい多孔性の二酸化チタンを主体とし、
さらに金属酸化物成分ないしは硫酸塩成分を有する触媒
が使用される。窒素酸化物の除去のために使用される触
媒のタイプは、その中心線がガス流の方向に配向されて
いる多数の平行な通路を有する。主として、ハニカム構
造を有するモノリシック触媒(ドイツ国特許第2658
569号およびドイツ国特許第2658539号参照)
ならびに多数の個々の板状構造体からなる触媒パケット
(ドイツ国特許第3208634号、ドイツ国特許第2
853023号およびドイツ国特許第2927253号
参照)が使用される。これらの触媒は、いわゆる“ハイ
・ダスト”運転で、望ましくは350〜450℃の温度
で使用される(ドイツ国特許第2658539号および
ドイツ国特許第2834358号参照)。この触媒反応
器は、かかる“ハイ・ダスト”運転の場合なお除じんフ
ィルターの前方に存在する。この個所で煙道ガスは、フ
ライアッシュないはフライダストでとくに強く負荷され
ているので、窒素酸化物を除去するための触媒は主とし
て流入側から、フライアッシュにより、強い摩耗にさら
されている。これによって、触媒の使用時間は明らかに
減少する。
【0004】特開昭54−71791号からはガス流動
方向に貫通孔を備える固定層を構成する触媒が公知であ
り、その際少なくとも触媒のガス流入側の前端部が、補
強のため、主成分が酸性リン酸塩、縮合リン酸塩ないし
はメタリン酸塩からなる物質で被覆され、加熱されてい
る。
【0005】特開昭54−71791号の例1によれ
ば、二酸化チタンを主体とする触媒材料から押出しによ
りハニカム体が成形され、成形体を乾燥し、次いで50
0℃でか焼される。この製造方法によれば、引き続き一
端部、つまりあとでの触媒の流入側が、酸性リン酸アル
ミニウムの水性調製物中へ浸漬され、触媒は再び乾燥さ
れ、もう一度500℃でか焼される。
【0006】触媒構造を流入側で補強する、かかる付加
的に設けられた層により、“ハイ・ダスト条件下での触
媒の耐摩耗性および耐用年数の明らかな改善が達成され
る。
【0007】実地で、特開昭54−71791号の発明
による触媒の製造方法は時間および費用がかかる。
【0008】成形前の触媒物質中へ、たとえば酸性リン
酸アルミニウムのような補強成分を直接混合することに
より、実際に触媒強度の改善を達成することはできる
が、同時に触媒全体の触媒効率は明らかに低下する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高い
耐摩耗性を有する触媒を時間および費用を節約して製造
することを可能にする、癈ガスから窒素酸化物を除去す
るための触媒の製造方法を開発することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】ところで意外にも、生成
形体のガス流入側端部を、酸性リン酸塩および/または
縮合リン酸塩および/またはケイ酸塩および/またはホ
ウ酸塩からなる水性調製物中へ浸漬し、引続き生成形体
を300〜700℃の温度でか焼することにより、すぐ
れた耐摩耗性を有する触媒を時間および費用を著しく節
約して製造できることが判明した。
【0011】従って、本発明の対象は触媒のガス流入側
端部が酸性リン酸塩および/または縮合リン酸塩および
/またはケイ酸塩および/またはホウ酸塩で被覆され、
熱後処理されている、癈ガスから窒素酸化物を除去する
ための触媒の製造方法であって、生成形体のガス流入側
端部を酸性リン酸塩および/または縮合リン酸塩および
/またはケイ酸塩および/またはホウ酸塩からなる水性
調製物中へ浸漬し、引き続き生成形体を300〜700
0℃の温度でか焼することを特徴とする。
【0012】生成形体とは、実際に既に乾燥されている
が、まだか焼されてない成形された触媒を表わす。成形
されているが、まだ乾燥されていない触媒は成形体と呼
ばれる。
【0013】とくに、本発明により製造される触媒は煙
道ガスから窒素酸化物を除去するために使用される。
【0014】生成形体のガス流入側端部が浸漬される水
性調製物には酸性リン酸塩、種々の縮合リン酸塩、ケイ
酸塩およびホウ酸塩、たとえば酸性リン酸アルミニウ
ム、メタリン酸アルミニウム、酸性リン酸マグネシウ
ム、水溶性マグネシウム塩のような適当なケイ酸マグネ
シウム前駆化合物、たとえば硫酸マグネシウムおよび熱
分解法で製造したケイ酸、ケイ酸ナトリウム、たとえば
Na水ガラス、およびホウ酸ナトリウム、たとえばホウ
砂が適当である。
【0015】とくに、生成形体のガス流入側端部は、酸
性リン酸アルミニウムおよび/または縮合リン酸アルミ
ニウムからなる水性調製物中へ浸漬される。
【0016】また適当には生成形体のガス流出側端部も
ケイ酸ナトリウムおよび/またはケイ酸マグネシウムを
形成するための前駆化合物からなる水性調製物中へ浸漬
するかまたは酸性リン酸アルミニウムおょび/または縮
合リン酸アルミニウムおよび/またはケイ酸ナトリウム
からなる水性調製物中へ浸漬することもできる。
【0017】とくに、生成形体は430〜580℃の温
度でか焼される。
【0018】本発明により製造される触媒は、たとえば
ハニカム体またはプレートの形のような種々の形を有す
ることができる。
【0019】癈ガスから窒素酸化物を除去するための種
々の触媒タイプならびに本発明により製造した触媒も、
共通して、多孔性二酸化チタンの主要含分を有し、成形
体は製造プロセス中で後続の乾燥工程にかけられる。こ
の場合に生成体が生じる。この生成形体は本発明による
製造方法ではそのガス流入側端部、つまりあとでの触媒
の流入側が酸性リン酸塩および/または縮合リン酸およ
び/またはケイ酸塩および/またはホウ酸塩からなる水
性調製物中へ、しかもとくに0.5〜10cmの深さに
浸漬される。
【0020】本発明により使用される水性調製物の粘度
はその含水量により、たんに乾燥により硬化した、浸漬
すべき生成形体の構造が解消しないように調節される。
浸漬の際、生成形体のガス流入側端部、つまりあとでの
触媒の流入側を補強する十分に厚い層が設けられるか、
ないしは生成形体の比較的多孔性の材料中にまで侵入す
る。こうして前処理された生成形体は、引き続き300
〜700℃の温度、とくに430〜580℃の温度でか
焼される。
【0021】
【実施例】
例1(比較例) メタチタン酸(硫酸法により二酸化チタンを製造する際
の中間生成物)を、中和および脱塩水での洗浄ならびに
硝酸での部分的解膠の後、450℃で5時間にわたって
か焼することによりアナタス型の活性化二酸化チタンに
変えた。こうして得た材料を、2〜12μmの粒子画分
に粉砕した。
【0022】脱塩水40kg中のメタタングステン酸ア
ンモニウム24kgからなる溶液ならびにモノエタノー
ルアミン45kg中のメタバナジン酸アンモニウム1
9.4kgの溶液を、活性化二酸化チタン粉末213k
g、E−ガラス繊維(直径13μm、長さ4.5mm)
16kg、高分子のポリエチレングリコール7kgおよ
び脱塩水さらに85kgと一緒に混合装置中で混練し
た。混練混合物を、真空スクリュ押出機を用い押出ダイ
を経て成形体に押出し、次いで得られた成形体を予備乾
燥し、100℃16時間乾燥した。こうして製造した生
成形体を引き続き、電気加熱ないしはガス焚燃焼炉中で
480℃で5時間か焼した。こうして製造したハニカム
触媒は、500mmの軸方向の長さ、150×150m
mの断面積、縦横両方向における孔の間隔7.1mm
(7.1ピッチ)および厚さ1.00mmの内壁ならび
に厚さ1.7mmの外壁を有していた。
【0023】ハニカム触媒の耐摩耗性の試験のために、
そのつどハニカム体全体を流動装置に入れ、ハニカム体
のガス流入側端部に、45℃の角度で、石英砂含有空気
流を8時間にわたって流した(温度40〜50℃で流入
速度17m/s、石英砂濃度50〜60g/空気m3
石英砂の粒子画分100〜300μm)。ハニカム触媒
は、摩耗試験中に触媒物質を4重量%までそう失した。
【0024】図1は、摩耗試験前のハニカム触媒の流入
側を示す。図2には、摩耗試験後の例1からのこの触媒
が示されている。多数のウエブが侵食除去されているこ
とが明瞭に認められる。
【0025】例2 水酸化アルミニウム(Martinswerke社)5
0.8kg、脱塩水120.4kgおよびオルトリン酸
(75%)211.4kgから、50〜80℃で6時間
で、リン酸アルミニウム調製物を製造した(ブルックフ
ィールド測定法による調製物の粘度120mpas)。
【0026】例1により製造し、乾燥した成形体(生成
形体)は、ガス流入側端部を、30〜60秒間、リン酸
アルミニウム調製物中へ30cmの深さに浸漬し、短時
間圧縮空気を導通した。その後、こうして処理した生成
形体を、電気加熱ないしはガス焚き燃焼炉中で480℃
で5時間か焼した。流入側で補強された本発明によるハ
ニカム触媒は、摩耗試験において触媒物質1重量%以下
を失なった(図1および図3参照)。図3は、摩耗試験
後の、例2からの本発明によるハニカム触媒の流入側を
示す。本発明によるハニカム触媒は実際に侵蝕損傷を有
しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】摩耗試験前のハニカム触媒の流入側の構造を示
す図面代用写真。
【図2】摩耗試験後の例1からのハニカム触媒の流入側
の構造を示す図面代用写真。
【図3】摩耗試験後の、例2からのハニカム触媒の流入
側の構造を示す図面代用写真。
───────────────────────────────────────────────────── 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 27/14 ZAB A 9342−4G 35/04 ZAB 8017−4G 301 D 8017−4G

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス流入側端部が酸性リン酸塩および/
    または縮合リン酸塩および/またはケイ酸塩および/ま
    たはホウ酸塩で被覆され、熱後処理されている、癈ガス
    から窒素酸化物を除去するための触媒の製造方法におい
    て、生成形体のガス流入側端部を、酸性リン酸塩および
    /または縮合リン酸塩および/またはケイ酸塩および/
    またはホウ酸塩からなる水性調製物中へ浸漬し、引続き
    生成形体を300〜700℃の温度でか焼することを特
    徴とする癈ガスから窒素酸化物を除去するための触媒の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 生成形体のガス流入側端部を、酸性リン
    酸アルミニウムおよび/または縮合リン酸アルミニウム
    からなる水性調製物中へ浸漬することを特徴とする請求
    項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 生成形体のガス流入側端部を、ケイ酸ナ
    トリウムおよび/またはケイ酸マグネシウムを生成する
    ための前駆化合物からなる水性調製物中へ浸漬すること
    を特徴とする請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 生成形体を430〜580℃の温度でか
    焼することを特徴とする請求項1から3までのいずれか
    1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 触媒を煙道ガスから窒素酸化物を除去す
    るために使用することを特徴とする請求項1から4まで
    のいずれか1項記載の方法。
JP5240273A 1992-09-02 1993-09-02 癈ガスから窒素酸化物を除去するための触媒の製造方法 Pending JPH06296872A (ja)

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DE4229255.7 1992-09-02
DE4229255A DE4229255A1 (de) 1992-09-02 1992-09-02 Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren zur Entfernung von Stickstoffoxiden aus Abgasen

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EP (1) EP0586814A2 (ja)
JP (1) JPH06296872A (ja)
DE (1) DE4229255A1 (ja)

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EP0586814A3 (ja) 1994-03-30

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