JPH06304450A - 排気ガス浄化方法及びそれに用いられる触媒 - Google Patents
排気ガス浄化方法及びそれに用いられる触媒Info
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- JPH06304450A JPH06304450A JP5135607A JP13560793A JPH06304450A JP H06304450 A JPH06304450 A JP H06304450A JP 5135607 A JP5135607 A JP 5135607A JP 13560793 A JP13560793 A JP 13560793A JP H06304450 A JPH06304450 A JP H06304450A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 一酸化炭素及び／又は炭素数１〜24の炭化水
素の中から選ばれる１種以上の炭化水素の存在下、窒素
酸化物を含む排気ガスを、触媒成分としてCu、Fe及びAl
を少なくとも含有する触媒に接触させて窒素酸化物を除
去することを特徴とする排気ガス浄化方法及びこれに使
用されるCu−Fe−Al系触媒。 【効果】 酸素過剰下においても効率的に排気ガス中の
窒素酸化物を浄化することができ、従来の銅含有ゼオラ
イト系触媒よりも、耐水性、耐熱性等に優れ、しかも幅
広い温度ウィンドウを有するため、リーンバーン用やデ
ィーゼルエンジン用だけでなく現行の三元触媒の代替品
としても使用することができる。尚、Cu、Fe、Alといっ
た非常にポピュラーな金属を用いて作られるために、三
元触媒よりもはるかに安価に製造できる。
素の中から選ばれる１種以上の炭化水素の存在下、窒素
酸化物を含む排気ガスを、触媒成分としてCu、Fe及びAl
を少なくとも含有する触媒に接触させて窒素酸化物を除
去することを特徴とする排気ガス浄化方法及びこれに使
用されるCu−Fe−Al系触媒。 【効果】 酸素過剰下においても効率的に排気ガス中の
窒素酸化物を浄化することができ、従来の銅含有ゼオラ
イト系触媒よりも、耐水性、耐熱性等に優れ、しかも幅
広い温度ウィンドウを有するため、リーンバーン用やデ
ィーゼルエンジン用だけでなく現行の三元触媒の代替品
としても使用することができる。尚、Cu、Fe、Alといっ
た非常にポピュラーな金属を用いて作られるために、三
元触媒よりもはるかに安価に製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の移動発生
源、硝酸製造工場等の固定発生源から排出される、窒素
酸化物を含んだ排気ガスを浄化する方法及びそのために
利用される触媒に関するものである。
源、硝酸製造工場等の固定発生源から排出される、窒素
酸化物を含んだ排気ガスを浄化する方法及びそのために
利用される触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、産業の急速な発展に伴って大気汚
染が深刻化してきており早急な対策が望まれている。大
気汚染物質の主なものはPMと呼ばれているすすを主成分
とする微粒子状物質と、窒素酸化物であるが、このうち
PMの対策についてはフィルタートラップや酸化触媒を用
いることで、あるいはエンジンを改良することによって
ある程度の目処がつきつつある。
染が深刻化してきており早急な対策が望まれている。大
気汚染物質の主なものはPMと呼ばれているすすを主成分
とする微粒子状物質と、窒素酸化物であるが、このうち
PMの対策についてはフィルタートラップや酸化触媒を用
いることで、あるいはエンジンを改良することによって
ある程度の目処がつきつつある。
【０００３】これに対して、窒素酸化物の対策について
は有効な手段が見つかっておらずさまざまな検討が加え
られているのが現状である。従来、ガソリンエンジン用
の３元触媒にはアルミナ等の担体にPt、Rh、Pdの貴金属
を担持してなるものが用いられてきたが、この触媒はリ
ーン領域、すなわち、燃料に対して空気の多い状態 (従
って酸素の多い状態) では、全く窒素酸化物を除去する
ことができない。そのためジルコニア等の酸素センサー
を用いて、触媒が最もよく働く空燃比の状態になるよう
に制御している。しかしながら、燃費等を考慮するとリ
ーン領域で運転させるのが好ましく、このため酸素過剰
の状態でも働く触媒の開発が待望されている。また、こ
れらの触媒に用いられる貴金属は非常に高価なため、よ
り安く効率的な触媒が待望されている。
は有効な手段が見つかっておらずさまざまな検討が加え
られているのが現状である。従来、ガソリンエンジン用
の３元触媒にはアルミナ等の担体にPt、Rh、Pdの貴金属
を担持してなるものが用いられてきたが、この触媒はリ
ーン領域、すなわち、燃料に対して空気の多い状態 (従
って酸素の多い状態) では、全く窒素酸化物を除去する
ことができない。そのためジルコニア等の酸素センサー
を用いて、触媒が最もよく働く空燃比の状態になるよう
に制御している。しかしながら、燃費等を考慮するとリ
ーン領域で運転させるのが好ましく、このため酸素過剰
の状態でも働く触媒の開発が待望されている。また、こ
れらの触媒に用いられる貴金属は非常に高価なため、よ
り安く効率的な触媒が待望されている。
【０００４】ディーゼルエンジンにおいては、その燃焼
形態から排気ガス中に大量の酸素が含まれているため同
様の理由で有効な触媒がなく、排気ガス中の窒素酸化物
が問題となっている。これまでエンジン等の改良により
排出量の低減が図られてきたが、今後ますます強化され
る排気ガス規制に対応するためにはどうしても、酸素過
剰下で働く排気ガス浄化用触媒が必要となる。
形態から排気ガス中に大量の酸素が含まれているため同
様の理由で有効な触媒がなく、排気ガス中の窒素酸化物
が問題となっている。これまでエンジン等の改良により
排出量の低減が図られてきたが、今後ますます強化され
る排気ガス規制に対応するためにはどうしても、酸素過
剰下で働く排気ガス浄化用触媒が必要となる。
【０００５】このようなリーン側でも働く触媒としては
これまでいくつかが提案されている。たとえば特開平1-
130735号、特開平2-144153号開示の銅含有ゼオライト触
媒が挙げられる。
これまでいくつかが提案されている。たとえば特開平1-
130735号、特開平2-144153号開示の銅含有ゼオライト触
媒が挙げられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の触媒は耐熱性や耐水性に劣ることが指摘されており
(ファインケミカルVol.1 No.7) 実用に耐えうるもので
はない。さらに、触媒が有効に働く温度領域 (ウィンド
ウ) が狭く、自動車のように排気ガス温度が大きく変化
するものに対しては実際的には効果を示すことができな
い。
の触媒は耐熱性や耐水性に劣ることが指摘されており
(ファインケミカルVol.1 No.7) 実用に耐えうるもので
はない。さらに、触媒が有効に働く温度領域 (ウィンド
ウ) が狭く、自動車のように排気ガス温度が大きく変化
するものに対しては実際的には効果を示すことができな
い。
【０００７】また、ボイラー等の固定発生源に対しては
アンモニアを用いる SCR法が１部で実用化されている
が、装置が高価である上、アンモニアは毒性が高いので
問題が多い。
アンモニアを用いる SCR法が１部で実用化されている
が、装置が高価である上、アンモニアは毒性が高いので
問題が多い。
【０００８】本発明は、上記従来技術における問題点を
解消し、酸素過剰下においても有効に働く、しかも安価
で効率的な排気ガス浄化方法及びそれに用いられる触媒
を提供することを目的とする。
解消し、酸素過剰下においても有効に働く、しかも安価
で効率的な排気ガス浄化方法及びそれに用いられる触媒
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等はCu含有ゼオ
ライト触媒の欠点を解消し、耐水性、耐熱性に優れ、幅
広い温度域にわたって効率的に排気ガス、とくに窒素酸
化物を浄化できる触媒を開発すべく鋭意検討した結果、
酸素過剰下においても有効に働く、しかも安価で効率的
な排気ガス浄化方法及びそれに用いられる触媒を見出し
た。
ライト触媒の欠点を解消し、耐水性、耐熱性に優れ、幅
広い温度域にわたって効率的に排気ガス、とくに窒素酸
化物を浄化できる触媒を開発すべく鋭意検討した結果、
酸素過剰下においても有効に働く、しかも安価で効率的
な排気ガス浄化方法及びそれに用いられる触媒を見出し
た。
【００１０】即ち本発明は、一酸化炭素及び／又は炭素
数１〜24の炭化水素の中から選ばれる１種以上の炭化水
素の存在下、窒素酸化物を含む排気ガスを、触媒成分と
してCu、Fe及びAlを少なくとも含有する触媒に接触させ
て窒素酸化物を除去することを特徴とする排気ガス浄化
方法に関する。また本発明は、Cu、Fe及びAlを少なくと
も含有した触媒成分が、 (i)メタル担体、(ii)Al、Si、
Ti、Zr、Mg、Feの酸化物及び水酸化物、 (iii)ゼオライ
ト及び(iv)シリカ−アルミナからなる群から選ばれる少
なくとも１種の担体に担持されてなることを特徴とする
排気ガス浄化用触媒に関する。
数１〜24の炭化水素の中から選ばれる１種以上の炭化水
素の存在下、窒素酸化物を含む排気ガスを、触媒成分と
してCu、Fe及びAlを少なくとも含有する触媒に接触させ
て窒素酸化物を除去することを特徴とする排気ガス浄化
方法に関する。また本発明は、Cu、Fe及びAlを少なくと
も含有した触媒成分が、 (i)メタル担体、(ii)Al、Si、
Ti、Zr、Mg、Feの酸化物及び水酸化物、 (iii)ゼオライ
ト及び(iv)シリカ−アルミナからなる群から選ばれる少
なくとも１種の担体に担持されてなることを特徴とする
排気ガス浄化用触媒に関する。
【００１１】本発明において用いられる触媒は、たとえ
ば水溶性銅塩、水溶性鉄塩及び水溶性アルミニウム塩の
水溶液から生成させたCu、Fe及びAlの化合物の沈澱物を
焼成したものを触媒成分とするものであり、必要に応じ
て更にアルカリ金属やアルカリ土類金属類の元素を含有
させても良い。
ば水溶性銅塩、水溶性鉄塩及び水溶性アルミニウム塩の
水溶液から生成させたCu、Fe及びAlの化合物の沈澱物を
焼成したものを触媒成分とするものであり、必要に応じ
て更にアルカリ金属やアルカリ土類金属類の元素を含有
させても良い。
【００１２】本発明のCu−Fe−Al系触媒は、触媒成分の
主成分たるCu、Fe、Alが原子比でCu：Fe：Al＝１： 0.1
〜2.5 ： 0.1〜10の範囲にあることが好ましい。これら
の範囲外にあると得られる触媒の活性が低下し、温度ウ
ィンドウも狭くなる。
主成分たるCu、Fe、Alが原子比でCu：Fe：Al＝１： 0.1
〜2.5 ： 0.1〜10の範囲にあることが好ましい。これら
の範囲外にあると得られる触媒の活性が低下し、温度ウ
ィンドウも狭くなる。
【００１３】本発明において触媒は、その触媒活性成分
としてCu、Fe及びAlを少なくとも含有する必要があり、
これによりNOX 浄化触媒として従来知られていたCu−Al
触媒、Cu−Fe触媒やCu含有ゼオライト触媒にない特性を
有するようになる。
としてCu、Fe及びAlを少なくとも含有する必要があり、
これによりNOX 浄化触媒として従来知られていたCu−Al
触媒、Cu−Fe触媒やCu含有ゼオライト触媒にない特性を
有するようになる。
【００１４】該触媒活性成分は、種々の担体に担持でき
るが、メタル担体、Al、Si、Ti、Zr、Mg、Feの酸化物及
び水酸化物、ゼオライト、シリカ−アルミナの群から選
ばれる担体が好ましく、さらに好ましくは、メタル担
体、アルミナ、シリカ、ゼオライト、シリカ−アルミナ
等の多孔質担体であり、最も好ましくはメタル担体、コ
ージェライト、アルミナである。
るが、メタル担体、Al、Si、Ti、Zr、Mg、Feの酸化物及
び水酸化物、ゼオライト、シリカ−アルミナの群から選
ばれる担体が好ましく、さらに好ましくは、メタル担
体、アルミナ、シリカ、ゼオライト、シリカ−アルミナ
等の多孔質担体であり、最も好ましくはメタル担体、コ
ージェライト、アルミナである。
【００１５】本発明でいうメタル担体とは耐熱性ステン
レス鋼、Al−Cr−Fe合金等で形成されるハニカムなどの
モノリス型担体を指す。
レス鋼、Al−Cr−Fe合金等で形成されるハニカムなどの
モノリス型担体を指す。
【００１６】上記担体への触媒成分の担持量は、担体１
リットルに対して 0.1〜50ｇの範囲が好ましい。 0.1ｇ
より少ないと効果がはっきりせず、50ｇを超えると添加
量の割には効果が増大せず、コストが高くなるだけであ
る。
リットルに対して 0.1〜50ｇの範囲が好ましい。 0.1ｇ
より少ないと効果がはっきりせず、50ｇを超えると添加
量の割には効果が増大せず、コストが高くなるだけであ
る。
【００１７】また、上記担体に触媒成分を担持する方法
としては、たとえば水溶性銅塩、水溶性鉄塩及び水溶性
アルミニウム塩の水溶液にアルミナ等の多孔質担体を浸
漬し、Cu、Fe及びAlの化合物の沈澱物を担体表面に析出
させ、ついで乾燥、焼成する方法をとることができる。
としては、たとえば水溶性銅塩、水溶性鉄塩及び水溶性
アルミニウム塩の水溶液にアルミナ等の多孔質担体を浸
漬し、Cu、Fe及びAlの化合物の沈澱物を担体表面に析出
させ、ついで乾燥、焼成する方法をとることができる。
【００１８】本発明の排気ガス浄化方法においては、還
元剤を併用することが重要である。還元剤としては排気
ガス中に含まれる一酸化炭素や未燃の炭化水素を用いる
ことができるが、必要に応じて外部より炭化水素を添加
しても良い。この時用いられる炭化水素としては、メタ
ン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、ガソリ
ン、軽油等が挙げられるが、ガソリン、軽油などの燃料
の一部を使う形にするのが好ましい。
元剤を併用することが重要である。還元剤としては排気
ガス中に含まれる一酸化炭素や未燃の炭化水素を用いる
ことができるが、必要に応じて外部より炭化水素を添加
しても良い。この時用いられる炭化水素としては、メタ
ン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、ガソリ
ン、軽油等が挙げられるが、ガソリン、軽油などの燃料
の一部を使う形にするのが好ましい。
【００１９】上記還元剤の使用量としては、排気ガスに
対して 100〜5000ppm (CH4換算値)が好ましい。100ppm
以下では触媒の能力が十分発揮されず、 5000ppm以上で
は経済的でなくなると共に残存還元剤が問題になってく
る。
対して 100〜5000ppm (CH4換算値)が好ましい。100ppm
以下では触媒の能力が十分発揮されず、 5000ppm以上で
は経済的でなくなると共に残存還元剤が問題になってく
る。
【００２０】本発明の使用温度としては、 150〜1000℃
の範囲が好ましく、さらに好ましくは 200〜800 ℃であ
る。
の範囲が好ましく、さらに好ましくは 200〜800 ℃であ
る。
【００２１】空間速度(SV)に関しては、一般的には空間
速度が大きくなると触媒の能力の低下が起こるが、本発
明の触媒においては、50,000hr-1以上でも十分に使用が
可能である。
速度が大きくなると触媒の能力の低下が起こるが、本発
明の触媒においては、50,000hr-1以上でも十分に使用が
可能である。
【００２２】なお、本発明は自動車等の移動発生源だけ
でなく、硝酸製造工場等の固定発生源から排出される、
窒素酸化物を含んだ排気ガスを浄化するのに対しても利
用することができる。
でなく、硝酸製造工場等の固定発生源から排出される、
窒素酸化物を含んだ排気ガスを浄化するのに対しても利
用することができる。
【００２３】本発明で用いられるCu−Fe−Al系触媒はこ
れまで特開昭55-8820 号公報、特開昭55−129151号公
報、特開平2-251245号公報及び特開平4-22437 号公報に
示されるように、アルコール製造用の水素添加触媒とし
て古くから知られており、改良研究もなされてきたもの
である。本発明はアルコール製造触媒として高性能な触
媒を一酸化炭素及び／又は炭化水素の存在下で使用する
と驚くべきことに優れた排気ガスの浄化作用を示した。
このことはこれまで湿式に使われていたのに対して異な
った作用機構に基づくものと考えられる。
れまで特開昭55-8820 号公報、特開昭55−129151号公
報、特開平2-251245号公報及び特開平4-22437 号公報に
示されるように、アルコール製造用の水素添加触媒とし
て古くから知られており、改良研究もなされてきたもの
である。本発明はアルコール製造触媒として高性能な触
媒を一酸化炭素及び／又は炭化水素の存在下で使用する
と驚くべきことに優れた排気ガスの浄化作用を示した。
このことはこれまで湿式に使われていたのに対して異な
った作用機構に基づくものと考えられる。
【００２４】
【実施例】以下、具体的な実施例をあげて説明するが、
本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるもの
ではない。
本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるもの
ではない。
【００２５】実施例１ (触媒製造例)水300g、 CuSO4・5H2O 48g、 FeSO4・7H2O
59gと水酸化アルミニウム12.14gを攪拌しながら96℃に
昇温し、ついでNa2CO3 45gを水150gに溶解させた溶液を
徐々に滴下した。さらにこの溶液に、 CuSO4・5H2O 4.8
ｇ、 Al2(SO4)3・16H2O 70.2ｇを含有する水溶液とNa2C
O3 41.9gを含有する水溶液とを滴下した。10重量％NaOH
水溶液によりpH10.5に保ちながら１時間熟成し、得られ
た反応物を濾過、洗浄、乾燥した。乾燥終了後 750℃で
１時間空気中で焼成し、所望の触媒を得た。
59gと水酸化アルミニウム12.14gを攪拌しながら96℃に
昇温し、ついでNa2CO3 45gを水150gに溶解させた溶液を
徐々に滴下した。さらにこの溶液に、 CuSO4・5H2O 4.8
ｇ、 Al2(SO4)3・16H2O 70.2ｇを含有する水溶液とNa2C
O3 41.9gを含有する水溶液とを滴下した。10重量％NaOH
水溶液によりpH10.5に保ちながら１時間熟成し、得られ
た反応物を濾過、洗浄、乾燥した。乾燥終了後 750℃で
１時間空気中で焼成し、所望の触媒を得た。
【００２６】(試験例)上記のような方法にて調製した、
Cu−Fe−Al系触媒10ｇを常圧固定床流通式反応装置に充
填し、一酸化窒素(NO)の浄化試験を行った。表１に示し
た反応温度にてNO 1000ppm、C3H6 500ppm 、 O2 10重量
％を含むN2バランスガスをSV 12,000hr-1になるよう導
入し、反応ガスを発光分析型のNOX メーターにて分析し
た。また、反応ガス中のC3H6についてはガスクロマトグ
ラフにて定量した。結果を表１にNO浄化率、C3H6残存率
として示した。表１から明らかなように、本発明の触媒
及び方法によれば、酸素過剰下においても低温から高い
窒素酸化物の浄化率が得られ、炭化水素も高率で酸化さ
れる。
Cu−Fe−Al系触媒10ｇを常圧固定床流通式反応装置に充
填し、一酸化窒素(NO)の浄化試験を行った。表１に示し
た反応温度にてNO 1000ppm、C3H6 500ppm 、 O2 10重量
％を含むN2バランスガスをSV 12,000hr-1になるよう導
入し、反応ガスを発光分析型のNOX メーターにて分析し
た。また、反応ガス中のC3H6についてはガスクロマトグ
ラフにて定量した。結果を表１にNO浄化率、C3H6残存率
として示した。表１から明らかなように、本発明の触媒
及び方法によれば、酸素過剰下においても低温から高い
窒素酸化物の浄化率が得られ、炭化水素も高率で酸化さ
れる。
【００２７】比較例１ 実施例１にて、 FeSO4・7H2Oを使わない以外は同様にし
てCu−Al触媒を得た。実施例１と同じ試験を行った結果
を表１に併せて示した。表１から明らかなようにこの場
合は、 400℃以下の低温では全くNOを浄化することがで
きず、プロピレンも大量に流出し、排気ガス浄化用触媒
としては不適格なことがわかる。
てCu−Al触媒を得た。実施例１と同じ試験を行った結果
を表１に併せて示した。表１から明らかなようにこの場
合は、 400℃以下の低温では全くNOを浄化することがで
きず、プロピレンも大量に流出し、排気ガス浄化用触媒
としては不適格なことがわかる。
【００２８】
【表１】
【００２９】実施例２ (触媒製造例)アルミナがウォッシュコートされた１in2
当たり 400セルの0.65リットルのコージェライト製担体
を、水500gにCu(NO3)2・6H2O 60g、Fe(NO3)2・6H2O 58
g、Al(NO3)3・9H2O 37.5gを溶解させた溶液に浸漬し、
ついで14重量％NH4OH 溶液（必要量）を徐々に滴下し
た。この溶液から担体を取り出し、乾燥終了後 750℃で
１時間空気中で焼成することで所望のハニカム状触媒を
得た。
当たり 400セルの0.65リットルのコージェライト製担体
を、水500gにCu(NO3)2・6H2O 60g、Fe(NO3)2・6H2O 58
g、Al(NO3)3・9H2O 37.5gを溶解させた溶液に浸漬し、
ついで14重量％NH4OH 溶液（必要量）を徐々に滴下し
た。この溶液から担体を取り出し、乾燥終了後 750℃で
１時間空気中で焼成することで所望のハニカム状触媒を
得た。
【００３０】(試験例)上記のような方法にて調製した、
Cu−Fe−Al系触媒を 1.6リットルのガソリンエンジンの
排気系に装着し、触媒層入口温度を変化させてNOの浄化
試験を行った。SV値は80,000hr-1、空燃比A/F は18とし
た。結果を表２に示したが、これからも明らかなよう
に、本発明の触媒及び方法によれば、酸素過剰下におい
ても低温から極めて高い窒素酸化物の浄化率が得られ、
しかも炭化水素はほぼ完全に酸化される。
Cu−Fe−Al系触媒を 1.6リットルのガソリンエンジンの
排気系に装着し、触媒層入口温度を変化させてNOの浄化
試験を行った。SV値は80,000hr-1、空燃比A/F は18とし
た。結果を表２に示したが、これからも明らかなよう
に、本発明の触媒及び方法によれば、酸素過剰下におい
ても低温から極めて高い窒素酸化物の浄化率が得られ、
しかも炭化水素はほぼ完全に酸化される。
【００３１】比較例２ 酢酸銅溶液を用いてCuイオン交換したゼオライトを得、
これとアルミナゾル、シリカゾルを混合したスラリー
を、実施例２で用いたコージェライト製担体にウォッシ
ュコートすることで、比較用の銅イオン交換ゼオライト
触媒を得た。実施例２と同条件下で試験を行った結果を
表２に示す。この触媒は温度ウィンドウが狭く実用的で
ないのは明らかである。
これとアルミナゾル、シリカゾルを混合したスラリー
を、実施例２で用いたコージェライト製担体にウォッシ
ュコートすることで、比較用の銅イオン交換ゼオライト
触媒を得た。実施例２と同条件下で試験を行った結果を
表２に示す。この触媒は温度ウィンドウが狭く実用的で
ないのは明らかである。
【００３２】
【表２】
【００３３】実施例３ (触媒製造例)アルミナがウォッシュコートされた１in2
当たり 400セルの 1.0リットルのコージェライト製担体
を、水500gにCu(NO3)2・6H2O 90g、Fe(NO3)2・6H2O 58
g、Al(NO3)3・9H2O 37.5gを溶解させた溶液に浸漬し、
ついで14重量％NH4OH 溶液（必要量）を徐々に滴下し
た。この溶液から担体を取り出し、乾燥終了後 750℃で
１時間空気中で焼成することで所望のハニカム状触媒を
得た。
当たり 400セルの 1.0リットルのコージェライト製担体
を、水500gにCu(NO3)2・6H2O 90g、Fe(NO3)2・6H2O 58
g、Al(NO3)3・9H2O 37.5gを溶解させた溶液に浸漬し、
ついで14重量％NH4OH 溶液（必要量）を徐々に滴下し
た。この溶液から担体を取り出し、乾燥終了後 750℃で
１時間空気中で焼成することで所望のハニカム状触媒を
得た。
【００３４】(試験例)上記のような方法にて調製した、
Cu−Fe−Al系触媒を 1.6リットルのガソリンエンジンの
排気系に装着し、SV＝80,000hr-1、触媒層入口温度 400
℃の条件下、A/F を変化させてNO、HC、CO浄化率を測定
した。また、特開平4-334548号公報記載の実施例１の方
法に準じて三元触媒を作成し、同条件下で比較品として
評価した。結果を表３に示したが、これからも明らかな
ように、本発明の触媒を使えば、３元ガスすべてが80重
量％以上で浄化されるウィンドウが従来品に比べてはる
かに広くなっており、空燃比の制御が簡単にすむだけで
なく、安価に排ガスを浄化できる。
Cu−Fe−Al系触媒を 1.6リットルのガソリンエンジンの
排気系に装着し、SV＝80,000hr-1、触媒層入口温度 400
℃の条件下、A/F を変化させてNO、HC、CO浄化率を測定
した。また、特開平4-334548号公報記載の実施例１の方
法に準じて三元触媒を作成し、同条件下で比較品として
評価した。結果を表３に示したが、これからも明らかな
ように、本発明の触媒を使えば、３元ガスすべてが80重
量％以上で浄化されるウィンドウが従来品に比べてはる
かに広くなっており、空燃比の制御が簡単にすむだけで
なく、安価に排ガスを浄化できる。
【００３５】
【表３】
【００３６】実施例４ (触媒製造例)アルミナがウォッシュコートされた１in2
当たり 400セルの0.65リットルの耐熱性ステンレス鋼か
らなるメタル担体を用いる以外は、実施例２と同様にし
てハニカム状触媒を得た。
当たり 400セルの0.65リットルの耐熱性ステンレス鋼か
らなるメタル担体を用いる以外は、実施例２と同様にし
てハニカム状触媒を得た。
【００３７】(試験例)上記のような方法にて調製した、
メタル担体に担持されてなるCu−Fe−Al系触媒と比較例
２で用いた銅イオン交換ゼオライト触媒を、空気中で 1
00℃で５hr加熱後 1.6リットルのガソリンエンジンの排
気系に装着し、SV＝80,000hr-1、 A/F＝18の条件下、触
媒層入口温度を変化させてNO、HCの浄化率を比較測定し
た。結果を表４に示したが、これからも明らかなよう
に、本発明の触媒は従来の銅イオン交換ゼオライト触媒
に比べてはるかに耐熱性に優れていることがわかる。
メタル担体に担持されてなるCu−Fe−Al系触媒と比較例
２で用いた銅イオン交換ゼオライト触媒を、空気中で 1
00℃で５hr加熱後 1.6リットルのガソリンエンジンの排
気系に装着し、SV＝80,000hr-1、 A/F＝18の条件下、触
媒層入口温度を変化させてNO、HCの浄化率を比較測定し
た。結果を表４に示したが、これからも明らかなよう
に、本発明の触媒は従来の銅イオン交換ゼオライト触媒
に比べてはるかに耐熱性に優れていることがわかる。
【００３８】
【表４】
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、酸素過剰下においても
効率的に排気ガス中の窒素酸化物を浄化することができ
る。本発明の触媒は、従来の銅含有ゼオライト触媒より
も耐水性、耐熱性等に優れ、しかも幅広い温度ウィンド
ウを有するため、リーンバーン用やディーゼルエンジン
用だけでなく現行の三元触媒の代替品としても使用する
ことができる。なお、本発明の触媒はCu、Fe、Alといっ
た非常にポピュラーな金属を用いて作られるために、三
元触媒よりもはるかに安価に製造できる。
効率的に排気ガス中の窒素酸化物を浄化することができ
る。本発明の触媒は、従来の銅含有ゼオライト触媒より
も耐水性、耐熱性等に優れ、しかも幅広い温度ウィンド
ウを有するため、リーンバーン用やディーゼルエンジン
用だけでなく現行の三元触媒の代替品としても使用する
ことができる。なお、本発明の触媒はCu、Fe、Alといっ
た非常にポピュラーな金属を用いて作られるために、三
元触媒よりもはるかに安価に製造できる。
Claims (6)
- 【請求項１】 一酸化炭素及び／又は炭素数１〜24の炭
化水素の中から選ばれる１種以上の炭化水素の存在下、
窒素酸化物を含む排気ガスを、触媒成分としてCu、Fe及
びAlを少なくとも含有する触媒に接触させて窒素酸化物
を除去することを特徴とする排気ガス浄化方法。 - 【請求項２】 炭化水素が排気ガス成分中の未燃物及び
／又は、メタン、エタン、プロパン、エチレン、プロピ
レン、ガソリン、軽油の中から選ばれる１種類以上であ
ることを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化方法。 - 【請求項３】 Cu、Fe及びAlを少なくとも含有した触媒
成分が、 (i)メタル担体、(ii)Al、Si、Ti、Zr、Mg、Fe
の酸化物及び水酸化物、 (iii)ゼオライト及び(iv)シリ
カ−アルミナからなる群から選ばれる少なくとも１種の
担体に担持されてなることを特徴とする排気ガス浄化用
触媒。 - 【請求項４】 触媒成分の原子比がCu：Fe：Al＝１：
0.1〜2.5 ： 0.1〜10であることを特徴とする請求項３
記載の排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項５】 触媒成分が、水溶性銅塩、水溶性鉄塩及
び水溶性アルミニウム塩の水溶液からアルカリにより生
成させた、Cu、Fe、Alの化合物の沈澱物を焼成させたも
のである請求項３又は４記載の排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項６】 水溶性銅塩、水溶性鉄塩及び水溶性アル
ミニウム塩の水溶液に担体を含浸、担持させた後、乾
燥、焼成して得られる請求項５記載の排気ガス浄化用触
媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5135607A JPH06304450A (ja) | 1993-02-26 | 1993-06-07 | 排気ガス浄化方法及びそれに用いられる触媒 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3794593 | 1993-02-26 | ||
| JP5-37945 | 1993-02-26 | ||
| JP5135607A JPH06304450A (ja) | 1993-02-26 | 1993-06-07 | 排気ガス浄化方法及びそれに用いられる触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06304450A true JPH06304450A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=26377122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5135607A Pending JPH06304450A (ja) | 1993-02-26 | 1993-06-07 | 排気ガス浄化方法及びそれに用いられる触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06304450A (ja) |
-
1993
- 1993-06-07 JP JP5135607A patent/JPH06304450A/ja active Pending
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