JPH06319954A - Denitration - Google Patents

Denitration

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JPH06319954A
JPH06319954A JP5178670A JP17867093A JPH06319954A JP H06319954 A JPH06319954 A JP H06319954A JP 5178670 A JP5178670 A JP 5178670A JP 17867093 A JP17867093 A JP 17867093A JP H06319954 A JPH06319954 A JP H06319954A
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JP
Japan
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denitration
zeolite
gas
agent
reducing agent
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Application number
JP5178670A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Asano
義彦 浅野
Masamichi Kuramoto
政道 倉元
Yoshio Nakajima
義雄 中島
Kaoru Kitakizaki
薫 北寄崎
Hoki Haba
方紀 羽場
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To efficiently denitrate NOx-containing gas by a method wherein a catalytic reaction is made between the denitration agent having a matal supported on zeolite and the NOx containing gas in the presence of carboxylic acid, etc. CONSTITUTION:When active matals such as V, Cr, etc., are supported on a carrier such as zeolite, etc., an active site occurs and denitration action is obtained. When a catalytic reaction is made between the denitrating agent thus obtained and NOx gas, carboxylic acid and/or carboxylic acid ammonium is made present as a reducing agent. Then SOx gas reacts preferentially with hydrocarbon and is restrained from covering the zeolite surfice. By this method, the denitration rate becomes high and the life of the denitrating agent can also be extended. Particularly by using cobalt as the active matal, the SOx poisoning can be suppressed.

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処理技術は種々の分野で必
要とされている。例えばディーゼル発電機等の排気ガス
中に存在するNOxは人体に有害であり、また酸性雨の
発生原因ともなるので排気ガス中のNOxを効果的に処
理することが望まれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, NO x processing technology has been required in various fields. For example, NO x present in exhaust gas of a diesel generator or the like is harmful to the human body and causes generation of acid rain. Therefore, it is desired to effectively treat NO x in the exhaust gas.

【0003】このようなNOx除去方法として、例えば
自動車(ガソリン車)に用いられている三元触媒法、ア
ンモニアを用いる選択接触還元法が挙げられる。
Examples of such NO x removal methods include a three-way catalyst method used in automobiles (gasoline vehicles) and a selective catalytic reduction method using ammonia.

【0004】しかし、上記三元触媒法は特に酸素過剰の
排気ガスの脱硝を行う場合に触媒の劣化が進み、触媒寿
命が短くなってしまう。
However, in the above-mentioned three-way catalyst method, particularly when denitration of exhaust gas with excess oxygen is carried out, the deterioration of the catalyst progresses and the life of the catalyst is shortened.

【0005】また、アンモニアを用いる選択接触還元法
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なる。更に排気ガス中の他の
成分によって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。
Further, in the selective catalytic reduction method using ammonia, harmful and dangerous ammonia gas is used, so that it is necessary to handle it with caution. Furthermore, since the reduction catalyst is deteriorated by other components in the exhaust gas, it is necessary to replace the catalyst, which is economically disadvantageous when a particularly expensive noble metal catalyst is used.

【0006】従って、例えば特開昭63−283727
号公報に開示されているように、各種金属を含むゼオラ
イトを炭化水素の存在下でNOxを含むガスと接触させ
る方法が研究されており、既に実用化もされている。
Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-283727.
As disclosed in the publication, a method of contacting a zeolite containing various metals with a gas containing NO x in the presence of hydrocarbons has been studied and has already been put to practical use.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ゼオライ
トを用いた脱硝方法にては触媒成分としてゼオライトに
含まれる各種金属が排気ガス中の硫黄酸化物(SOx
等によって被毒され、触媒活性が低下してしまう。
However, in the denitration method using the above zeolite, various metals contained in the zeolite as a catalyst component are sulfur oxides (SO x ) in the exhaust gas.
It will be poisoned by the above and the catalytic activity will decrease.

【0008】また、この脱硝方法で還元剤として用いて
いる炭化水素は高温排気ガス中で容易に燃焼してしまう
ので、実際に触媒上で還元剤として有効に作用する炭化
水素量は小さい。
Further, since the hydrocarbon used as the reducing agent in this denitration method is easily combusted in the high temperature exhaust gas, the amount of the hydrocarbon effectively acting as the reducing agent on the catalyst is small.

【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含有ガスの脱硝を効率よく行う
ことを目的とする。
[0009] The present invention has been made under the above circumstances, and an object thereof to perform denitration of the NO x containing gas such as the exhaust gas efficiently.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するために、請求項1記載の発明はゼオライトに金属を
担持させて得られる脱硝剤とNOx含有ガスとをカルボ
ン酸および/またはカルボン酸アンモニウムの共存下で
接触反応させることを特徴とする脱硝方法を提供する。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の脱硝方法におい
て、前記NOx含有ガスは、O2を含有することを特徴と
する脱硝方法を提供する。請求項3記載の発明は、請求
項1または2記載の脱硝方法において、前記脱硝剤とし
てコバルトを担持させたゼオライトを用いることを特徴
とする脱硝方法を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 uses a denitration agent obtained by supporting a metal on zeolite and a NO x -containing gas as a carboxylic acid and / or a carboxylic acid. Provided is a denitration method characterized by carrying out a contact reaction in the presence of ammonium acid.
The invention according to claim 2 provides the denitration method according to claim 1, wherein the NO x -containing gas contains O 2 . The invention according to claim 3 provides the denitration method according to claim 1 or 2, wherein a zeolite carrying cobalt is used as the denitration agent.

【0011】請求項4記載の発明は、請求項3記載の脱
硝方法において、前記NOx含有ガスは、SOxを含有す
ることを特徴とする脱硝方法を提供する。
A fourth aspect of the present invention provides the denitration method according to the third aspect, wherein the NO x- containing gas contains SO x .

【0012】請求項5記載の発明は、請求項1〜4のい
ずれか1項記載の脱硝方法において、前記カルボン酸と
して酢酸を用いることを特徴とする脱硝方法を提供す
る。
The fifth aspect of the present invention provides the denitration method according to any one of the first to fourth aspects, wherein acetic acid is used as the carboxylic acid.

【0013】請求項6記載の発明は、請求項1〜6のい
ずれか1項記載の脱硝方法において、前記カルボン酸ア
ンモニウムとして酢酸アンモニウムを用いることを特徴
とする脱硝方法を提供する。
The invention according to claim 6 provides the denitration method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that ammonium acetate is used as the ammonium carboxylate.

【0014】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。
The present invention will be described in more detail below.

【0015】ゼオライトやアルミナ等の担体にV、C
r、Cu、Fe、Mo、W、Mn、Mg、Ru、Rh等の金
属(活性金属)を担持させると、活性点を発現して脱硝
作用が得られる。
V, C on a carrier such as zeolite or alumina
When a metal (active metal) such as r, Cu, Fe, Mo, W, Mn, Mg, Ru, and Rh is supported, active points are expressed and a denitration action is obtained.

【0016】しかし、実際に上記のように金属をゼオラ
イト等の担体に担持させた脱硝剤を用いてディーゼルエ
ンジンの排気ガスと接触反応させて脱硝を行う場合には
脱硝性能が劣化してしまう。
However, when the NOx removal agent in which a metal is supported on a carrier such as zeolite as described above is actually used for catalytic reaction with exhaust gas of a diesel engine to perform NOx removal, the NOx removal performance deteriorates.

【0017】その原因としては排気ガス中に含まれるS
xガス(硫黄硫化物)がゼオライト表面を被覆し、ま
た触媒活性金属とも反応して触媒毒となることが挙げら
れる。
The cause is S contained in the exhaust gas.
It can be mentioned that O x gas (sulfur sulfide) coats the surface of zeolite and also reacts with the catalytically active metal to become a catalyst poison.

【0018】これに対し、上記NOxガスと脱硝剤との
接触反応時に有機酸、例えば酢酸等のカルボン酸やカル
ボン酸の塩を還元剤として共存させると、SOxガスは
炭化水素と優先的に反応するのでSOxガスがゼオライ
ト表面を被覆することが抑制され、これによりゼオライ
トやアルミナ等の担体が活性金属と反応することも抑制
される。
On the other hand, when an organic acid, for example, a carboxylic acid such as acetic acid or a salt of a carboxylic acid coexists as a reducing agent during the contact reaction between the NO x gas and the denitration agent, the SO x gas is preferentially mixed with hydrocarbon. As a result, the SO x gas is prevented from coating the surface of the zeolite, and thereby the carrier such as zeolite or alumina is also prevented from reacting with the active metal.

【0019】このように有機酸の共存下で脱硝を行う場
合には、O2の共存下で脱硝反応が促進されることが知
られている。
It is known that when denitration is carried out in the presence of an organic acid, the denitration reaction is promoted in the presence of O 2 .

【0020】特に、活性金属としてCoを用いた脱硝剤
においては、O2及び有機酸、特に酢酸の共存下にて脱
硝を行うと、SOxによる被毒がほぼ完全に抑制される
ことが確認された。また、活性金属としてVを用いた脱
硝剤においてはSOxによる被毒は比較的小さい。
Particularly, in the denitration agent using Co as an active metal, it was confirmed that the poisoning by SO x is almost completely suppressed when the denitration is carried out in the coexistence of O 2 and an organic acid, especially acetic acid. Was done. Further, in the denitration agent using V as an active metal, poisoning by SO x is relatively small.

【0021】Co以外の金属を活性金属とする脱硝剤に
おいては多少の程度の差はあるものの、SOxの被毒に
よる脱硝率の低下がみられるのに対し、Coを活性金属
とすることによってこのような脱硝率の低下をほぼ完全
に回避することができる。
[0021] Although the denitrating agent to the metal of the active metal other than Co to varying slightly the degree of, contrast reduction in denitrification rate due to poisoning of the SO x is seen by the Co and active metal It is possible to almost completely avoid such a decrease in the denitration rate.

【0022】NOxガスと脱硝剤との接触反応時に上記
還元剤を共存させる方法としては、例えば脱硝時に還元
剤の溶液を噴霧する等の方法が挙げられる。
Examples of the method of allowing the reducing agent to coexist during the contact reaction between the NO x gas and the denitration agent include a method of spraying a solution of the reducing agent at the time of denitration.

【0023】尚、上記各発明において用いるゼオライト
としてはアルカリ金属型ゼオライトを用いることが好ま
しく、特に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
ゼオライトを用いることが好ましい。
As the zeolite used in each of the above inventions, it is preferable to use an alkali metal type zeolite, in particular, an X type zeolite containing Na, a Y type zeolite containing Na, a mordenite containing Na, and (K, It is preferable to use an A-type zeolite containing at least one of Na and Ca).

【0024】このゼオライトに担持させる活性金属とし
て、好ましくはコバルトを用いる。活性金属の担持方法
としては種々の方法があるが、好ましくはゼオライトを
所定の濃度の金属塩溶液中に浸漬し、このゼオライトの
細孔中に上記コバルト等の活性金属が十分に拡散したこ
とを確認した後にそのまま金属塩溶液を蒸発させるか、
または浸漬したゼオライトを引き上げて水溶液中から取
り出し、次にゼオライト中に含まれる水分を除去する。
As the active metal supported on this zeolite, cobalt is preferably used. There are various methods for supporting the active metal, but preferably the zeolite is immersed in a metal salt solution having a predetermined concentration, and the active metal such as cobalt is sufficiently diffused in the pores of the zeolite. After checking, evaporate the metal salt solution as it is, or
Alternatively, the immersed zeolite is pulled out and taken out from the aqueous solution, and then the water contained in the zeolite is removed.

【0025】このように金属塩とゼオライトとを接触さ
せることによってイオン交換等が起こり、活性金属がゼ
オライトに担持される。尚、本明細書にてはこのような
イオン交換等に限らず、物理的又は化学的に活性金属と
ゼオライトとが一体化された状態を担持と記載する。
By thus bringing the metal salt and the zeolite into contact with each other, ion exchange or the like occurs, and the active metal is supported on the zeolite. In the present specification, the state in which the active metal and the zeolite are physically or chemically integrated is described as carrying, not limited to such ion exchange.

【0026】上記活性金属の塩は脱硝を阻害するもので
なければ特に制限はなく、例えば硝酸塩、酢酸塩等を用
いる。
The salt of the active metal is not particularly limited as long as it does not inhibit denitration, and for example, nitrates, acetates and the like are used.

【0027】[0027]

【実施例】本実施例においては、アルカリ金属型ゼオラ
イトにコバルトをイオン交換によって含浸した触媒に還
元剤の存在下で過剰酸素を含む排気ガスを接触させて脱
硝を行った。この際の還元剤として酢酸アンモニウムと
酢酸との混合水溶液(実施例1,2)、酢酸アンモニウ
ム水溶液(実施例3)、酢酸(実施例4)を用いた。
Example In this example, denitration was carried out by contacting an exhaust gas containing excess oxygen with a catalyst obtained by impregnating an alkali metal type zeolite with cobalt by ion exchange in the presence of a reducing agent. As the reducing agent at this time, a mixed aqueous solution of ammonium acetate and acetic acid (Examples 1 and 2), an aqueous solution of ammonium acetate (Example 3), and acetic acid (Example 4) were used.

【0028】更に、ゼオライトにV、Cu、Fe、Mo、
Co、Cr、Mnを担持させた脱硝剤を用いて、還元剤と
して酢酸を用いて種々の条件下で脱硝率を測定した(実
施例5)。
Further, V, Cu, Fe, Mo,
Using a denitration agent supporting Co, Cr, and Mn, acetic acid as a reducing agent was used to measure the denitration rate under various conditions (Example 5).

【0029】以下にその詳細を示す。The details will be described below.

【0030】実施例1 まず、Na含有Y型ゼオライト(NaY型ゼオライト:東
ソー社製、HSZ−320NAA)の粉末に対して粘土
及びガラス繊維を30(%)混合して混練した後にハニ
カム形状に成形加工した。
Example 1 First, 30% (by weight) of clay and glass fibers were mixed and kneaded with powder of Na-containing Y-type zeolite (NaY-type zeolite: HSZ-320NAA manufactured by Tosoh Corporation), and then formed into a honeycomb shape. processed.

【0031】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、触媒母
材とした。
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, it was further calcined at 750 ° C. for 2 hours to obtain a catalyst base material.

【0032】次に、0.6(mol/l)酢酸アンモニウム水溶
液500(ml)に0.1(N)酢酸水溶液500(ml)
を加えて1リットルとし、更にこの混合水溶液に硝酸コ
バルトを加えてその濃度が0.1(mol/l)になるように調
製した(硝酸コバルト0.05モル含浸)。
Next, 500 (ml) of a 0.1 (N) acetic acid aqueous solution was added to 500 (ml) of a 0.6 (mol / l) ammonium acetate aqueous solution.
Was added to make 1 liter, and cobalt nitrate was added to this mixed aqueous solution to prepare a solution having a concentration of 0.1 (mol / l) (cobalt nitrate 0.05 mol impregnation).

【0033】このコバルト水溶液に上記ハニカム成形体
を2時間浸漬し、イオン交換によってコバルトを含有す
るゼオライトを得た。この際のコバルト水溶液のpHは
4.4程度であった。
The above honeycomb formed body was immersed in this aqueous cobalt solution for 2 hours to obtain a cobalt-containing zeolite by ion exchange. At this time, the pH of the aqueous cobalt solution was about 4.4.

【0034】その後にハニカムを取り出し、純水で洗浄
した後に純水中に30分間浸漬して不純物を除去し、こ
のハニカムを150℃で8時間乾燥してゼオライト脱硝
剤を得た。
After that, the honeycomb was taken out, washed with pure water, immersed in pure water for 30 minutes to remove impurities, and the honeycomb was dried at 150 ° C. for 8 hours to obtain a zeolite denitration agent.

【0035】以下、図1に示す装置を用いてこの触媒に
還元剤を加えた場合における脱硝効率を求めた。
The NOx removal efficiency when a reducing agent was added to this catalyst was determined using the apparatus shown in FIG.

【0036】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 is 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.

【0037】脱硝管1の中央部には脱硝剤ホルダー7が
設けられており、これによりハニカム状の脱硝剤8が支
持される。これら脱硝剤ホルダー7及びハニカム状の脱
硝剤8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 denitration agent holder 7 is provided at the center of the denitration tube 1, and a honeycomb-shaped denitration agent 8 is supported thereby. A heater 9 keeps the vicinity of the denitration agent holder 7 and the honeycomb-shaped denitration agent 8 at a predetermined temperature.

【0038】脱硝管1のガス導入口5と脱硝剤ホルダー
7間には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 is inserted between the gas inlet 5 of the denitration tube 1 and the denitration agent holder 7.

【0039】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.

【0040】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。この際、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 introducing pipe 2 flows into the denitration pipe 1 through the gas introducing port 5 after the flow rate is adjusted by the flow rate adjusting valve 3. At this time, the surplus gas is exhausted from the bypass pipe 4.

【0041】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状の
脱硝剤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 a honeycomb-shaped denitration agent for denitration. At this time, the reaction temperature was kept at about 400 ° C. by the heater 9.

【0042】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を通じて質量分析計(日電ア
ネルバ製、AQA−360)11及びNOx分析計(島
津製作所製、NOA−307DX)12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, it is treated as a treatment gas through a treatment gas discharge pipe 10 to a mass spectrometer (AQA-360 manufactured by Nichiden Anelva) 11 and a NO x analyzer (NOA-307DX manufactured by Shimadzu Corporation) 12. In this configuration, the NO x removal rate is measured.

【0043】上記脱硝装置に入り口濃度820(ppm)の
NO標準ガス(SOx100(ppm)、O213(%)を含
む)を流入し,1000秒ごとに還元剤を噴霧しながら
脱硝を行った。尚、この還元剤は酢酸1(N)水溶液に
酢酸アンモニウムを1(mol/l)水溶液を混合することに
より調製した。
NO standard gas (including SO x 100 (ppm) and O 2 13 (%)) having an inlet concentration of 820 (ppm) was flown into the above-mentioned denitration apparatus, and denitration was performed every 1000 seconds while spraying a reducing agent. went. The reducing agent was prepared by mixing 1 (N) acetic acid aqueous solution with 1 (mol / l) ammonium acetate aqueous solution.

【0044】そのa(s)〜(a+1000)(s)前後におけ
る時間に対するNO濃度の相関を示すグラフを図2に示
す。また、脱硝時の時間に対する温度及び酸素濃度の相
関をそれぞれB線、C線に併せて図2に示す。
FIG. 2 is a graph showing the correlation of NO concentration with respect to time around a (s) to (a + 1000) (s). Further, the correlation between the temperature and the oxygen concentration with respect to the time of denitration is shown in FIG. 2 together with the B line and the C line.

【0045】この図において、A線に示されるようにN
O濃度は還元剤を噴霧すると濃度が低くなるが、やがて
その濃度が増加する。図中のa点においてその濃度は1
28(ppm)である。この時点で還元剤を噴霧するとNO
濃度は2(ppm)にまで低下する。噴霧後しばらくNO濃
度は2(ppm)前後で推移するが、やがて増加してくる。
In this figure, as shown by line A, N
When the reducing agent is sprayed, the concentration of O becomes low, but the concentration increases eventually. At point a in the figure, the density is 1
It is 28 (ppm). If the reducing agent is sprayed at this point, NO
The concentration drops to 2 (ppm). The NO concentration will change around 2 (ppm) for a while after spraying, but will gradually increase.

【0046】そこで、(a+1000)秒の時点で再度還
元剤の噴霧を行うことによってNO濃度は再度2(ppm)
にまで低下する。
Then, by spraying the reducing agent again at the time of (a + 1000) seconds, the NO concentration is again 2 (ppm).
Fall to.

【0047】このように、還元剤を噴霧することによっ
てNO濃度は非常に低くなり、また還元剤が消費された
後に再度還元剤噴霧を行うことでNO濃度を再度2(pp
m)程度にまで低くすることができる。このNO除去率は
99.8(%)にまで達している。
As described above, the NO concentration becomes extremely low by spraying the reducing agent, and the reducing agent is sprayed again after the reducing agent is consumed, so that the NO concentration becomes 2 (pp) again.
It can be as low as m). This NO removal rate is
It has reached 99.8 (%).

【0048】尚、図2のB,C各線に示されるように酸
素濃度は13%、温度は400℃でそれぞれ安定してい
た。
As shown by the lines B and C in FIG. 2, the oxygen concentration was 13% and the temperature was stable at 400 ° C.

【0049】上記実験結果により、NO標準ガスに還元
剤を噴霧することで脱硝率が大きく向上することがわか
る。
From the above experimental results, it can be seen that the NOx removal rate is greatly improved by spraying the reducing agent on the NO standard gas.

【0050】実施例2 実施例2では標準ガスに代えて実機排気ガスを用いると
ともに還元剤噴霧を1200秒に1回行うものとし、他は実
施例1と同じ条件で脱硝を行った。
Example 2 In Example 2, denitration was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the exhaust gas of the actual machine was used in place of the standard gas and the reducing agent was sprayed once every 1200 seconds.

【0051】尚、実機排気ガスとしては40kw級ディ
ーゼル発電機(明電舎製、ZX−40PBS)の排気ガ
スを用いた。その初期NO濃度は780(ppm)であっ
た。
As the exhaust gas of the actual machine, the exhaust gas of a 40 kw class diesel generator (ZX-40PBS manufactured by Meidensha) was used. The initial NO concentration was 780 (ppm).

【0052】そのd(s)〜(d+1200)(s)前後におけ
る時間に対するNO濃度の相関を示すグラフを図3に示
す。また、脱硝時の時間に対する温度及び酸素濃度の相
関を併せて図3に示す。
FIG. 3 is a graph showing the correlation of NO concentration with time before and after d (s) to (d + 1200) (s). Further, the correlation of temperature and oxygen concentration with respect to the time of denitration is also shown in FIG.

【0053】この図において、D線に示されるようにN
O濃度は還元剤を噴霧すると濃度が低くなるが、やがて
その濃度が増加する。図中のd点においてその濃度は6
00(ppm)程度である。この時点で還元剤を噴霧すると
NO濃度は4(ppm)程度にまで低下する。噴霧後しばら
くNO濃度は4(ppm)前後で推移するが、やがて増加し
てくる。
In this figure, as shown by the line D, N
When the reducing agent is sprayed, the concentration of O becomes low, but the concentration increases eventually. The density is 6 at point d in the figure.
It is about 00 (ppm). If the reducing agent is sprayed at this point, the NO concentration drops to about 4 (ppm). The NO concentration will change around 4 (ppm) for a while after spraying, but will gradually increase.

【0054】そこで、(d+1200)秒の時点で再度還
元剤の噴霧を行うことによってNO濃度は再度4(ppm)
にまで低下する。このように、還元剤を噴霧することに
よってNO濃度は非常に低くなり、また還元剤が消費さ
れた後に再度還元剤噴霧を行うことでNO濃度を再度4
(ppm)程度にまで低くすることができる。
Then, by spraying the reducing agent again at the time of (d + 1200) seconds, the NO concentration is again 4 (ppm).
Fall to. As described above, the NO concentration becomes extremely low by spraying the reducing agent, and the NO concentration is reduced again by spraying the reducing agent again after the reducing agent is consumed.
It can be as low as (ppm).

【0055】このNO除去率は99.4(%)にまで達し
ている。また、図3のE,Fの各線に示されるように酸
素濃度は12.8(%)、温度は400(℃)でそれぞれ安
定していた。
This NO removal rate reaches 99.4 (%). Further, as indicated by the lines E and F in FIG. 3, the oxygen concentration was 12.8 (%) and the temperature was 400 (° C.), which were stable.

【0056】実施例3 実施例3においては還元剤として1〜10(mol/l)の酢
酸アンモニウム水溶液(国産化学製、1級)を用い、他
は実施例1と同条件にて脱硝を行った。
Example 3 In Example 3, 1 to 10 (mol / l) ammonium acetate aqueous solution (manufactured by Kokusan Kagaku Co., Ltd., first grade) was used as a reducing agent, and denitration was performed under the same conditions as in Example 1. It was

【0057】その結果、表1に示されるように入り口濃
度820(ppm)のNOガスは上記還元剤を1000秒に
1回間欠噴霧することによって100(ppm)にまで低減
され、87.8(%)の除去率が得られた。
As a result, as shown in Table 1, the NO gas having an inlet concentration of 820 (ppm) was reduced to 100 (ppm) by intermittently spraying the reducing agent once every 1000 seconds, to 87.8 (ppm). %) Removal rate was obtained.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】従って、この還元剤を用いても十分に脱硝
が行われることがわかる。
Therefore, it can be seen that even if this reducing agent is used, denitration is sufficiently performed.

【0060】実施例4 実施例4においては還元剤として1〜10%の酢酸を用
い、他は実施例1と同条件にて脱硝を行った。
Example 4 In Example 4, denitration was performed under the same conditions as in Example 1 except that acetic acid of 1 to 10% was used as a reducing agent.

【0061】その結果、表2に示されるように入り口濃
度820(ppm)のNOガスは上記還元剤を噴霧すること
によって100(ppm)にまで低減され、87.8%の除去
率が得られた。
As a result, as shown in Table 2, NO gas having an inlet concentration of 820 (ppm) was reduced to 100 (ppm) by spraying the reducing agent, and a removal rate of 87.8% was obtained. It was

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】実施例5 実施例5においてはV、Cu、Fe、Mo、Co、Cr、M
nを担持させた脱硝剤を製造し、表3、表4、表5に示
される組成の標準ガスA,B,Cに対する脱硝率を測定
した。
Example 5 In Example 5, V, Cu, Fe, Mo, Co, Cr and M were used.
A denitration agent carrying n was manufactured, and the denitration rates for standard gases A, B, and C having the compositions shown in Tables 3, 4, and 5 were measured.

【0064】[0064]

【表3】 [Table 3]

【0065】[0065]

【表4】 [Table 4]

【0066】[0066]

【表5】 [Table 5]

【0067】尚、この実施例においては、Co担持ゼオ
ライトは実施例1と同様に製造し、V、Cu等の他の金
属を担持したゼオライトは、実施例1にて用いた硝酸コ
バルトに代えて適宜これら金属の塩を用い、他は実施例
1に従って各金属を担持したゼオライトを製造した。
In this example, the Co-supporting zeolite was produced in the same manner as in Example 1, and the zeolite supporting other metals such as V and Cu was replaced with the cobalt nitrate used in Example 1. Zeolite carrying each metal was produced according to Example 1 except that salts of these metals were used appropriately.

【0068】また、脱硝率の測定にあたっては実施例1
にて用いた脱硝装置を用い、測定方法も実施例1に従う
ものとした。
Further, in measuring the denitration rate, Example 1 was used.
The denitration apparatus used in 1. was used, and the measurement method was also in accordance with Example 1.

【0069】上記各試験ガスA〜Cを用いた脱硝率の測
定結果を表6に示す。
Table 6 shows the measurement results of the denitration rate using each of the above test gases A to C.

【0070】[0070]

【表6】 [Table 6]

【0071】この表に示されるように、SOxを含有し
ない試験ガスCにおいてはどの担持金属においても9割
程度の高い脱硝率が得られている。
As shown in this table, in the test gas C containing no SO x , a high denitration rate of about 90% was obtained with any supported metal.

【0072】これに対し、SOxを含有した試験ガスA
においては殆どの脱硝剤において6割程度の脱硝率しか
得られておらず、SOxによる被毒が確認される。しか
し、担持金属にVを用いた脱硝剤1においては78
(%)と比較的高い脱硝率が得られており、更に担持金
属にCoを用いた脱硝剤5においては99.8(%)と
非常に高い脱硝率が得られている。
On the other hand, test gas A containing SO x
In most of the denitration agents, only about 60% of the denitration rate was obtained, and poisoning by SO x is confirmed. However, in the denitration agent 1 using V as the supporting metal, 78
(%), A relatively high denitration rate was obtained, and in the denitration agent 5 using Co as the supporting metal, a very high denitration rate of 99.8 (%) was obtained.

【0073】また、O2を含有していない試験ガスBに
おいては、脱硝率は15〜20(%)程度低く、試験ガ
スAにて脱硝率が高かった脱硝剤1、5においてもそれ
ぞれ25(%)、30(%)程度の脱硝率しか得ること
ができなかった。従って、脱硝を行う際にはO2を共存
させることが望ましい。
Further, in the test gas B containing no O 2 , the denitration rate was low by about 15 to 20 (%), and in the denitration agents 1 and 5 which had a high denitration rate in the test gas A, 25 ( %) And a denitration rate of about 30 (%) could only be obtained. Therefore, it is desirable to coexist with O 2 when performing denitration.

【0074】次に、上記試験で最も良好な結果が得られ
た脱硝剤5(コバルト担持ゼオライト)を用いて、実際
の排気ガスに対する脱硝率を測定した。この排気ガスの
組成を表7に示す。尚、この排気ガス中には媒塵が45
(mg/Nm3)含まれる。
Next, using the denitration agent 5 (cobalt-supporting zeolite) that gave the best results in the above test, the denitration rate for the actual exhaust gas was measured. The composition of this exhaust gas is shown in Table 7. It should be noted that dust particles in this exhaust gas are 45
(mg / Nm 3 ) included.

【0075】[0075]

【表7】 [Table 7]

【0076】上記排気ガスに対する脱硝率の測定結果を
表8に示す。
Table 8 shows the measurement results of the denitration rate for the above exhaust gas.

【0077】[0077]

【表8】 [Table 8]

【0078】この表に示されるように、Coを担持した
脱硝剤5においては実際の排気ガスを用いても99.6
(%)という高いNOx除去率が得られており、非常に
優れた脱硝性能を有することが示される。
As shown in this table, in the denitration agent 5 carrying Co, 99.6 is obtained even when the actual exhaust gas is used.
A high NO x removal rate of (%) is obtained, which shows that it has a very excellent denitration performance.

【0079】この点から、ガスエンジン、ディゼルエン
ジン等の排気ガス中に残留酸素の多い排気ガスの脱硝剤
として非常に適している。
From this point, it is very suitable as a denitration agent for exhaust gas having a large amount of residual oxygen in the exhaust gas of gas engines, diesel engines and the like.

【0080】尚、上記各実施例においてハニカムの体積
及びガス流量はそれぞれ700(cm2)、3(リットル/mi
n)とし、脱硝時の温度はヒーターによって400℃一
定とした。
In each of the above examples, the volume and gas flow rate of the honeycomb were 700 (cm 2 ), 3 (liter / mi).
n), and the temperature during denitration was kept constant at 400 ° C. by a heater.

【0081】還元剤の噴霧量は0.1〜1.0(cc/sec)の範
囲で変えることができる構成としたが、この噴霧量は使
用条件により適宜調整することができる。
The spraying amount of the reducing agent is variable in the range of 0.1 to 1.0 (cc / sec), but this spraying amount can be appropriately adjusted depending on the use conditions.

【0082】また、上記各実施例において、ゼオライト
脱硝剤の反応温度は300〜600(℃)とすることが好
ましい。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, the reaction temperature of the zeolite denitration agent is preferably 300 to 600 (° C). The reaction pressure is not particularly limited, and the reaction is effective.

【0083】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NOx
去率によって異なり特に制限はないが、好ましくは約5
00〜1000(1/hr)、更に好ましくは1000〜
10000(1/hr)とする。
The space velocity (SV value: the velocity at which the exhaust gas is introduced into the catalyst layer) varies depending on the conditions such as the reaction temperature and the required NO x removal rate, and is not particularly limited, but preferably about 5
00-1000 (1 / hr), more preferably 1000-
10000 (1 / hr).

【0084】更に、本実施例で用いた酢酸や酢酸アンモ
ニウム等は溶液として保存することが可能であるので安
全性が高く、貯蔵及び取り扱いが容易である。
Further, the acetic acid, ammonium acetate and the like used in this example can be stored as a solution, so that they are highly safe and easy to store and handle.

【0085】[0085]

【発明の効果】本発明においては触媒となる活性金属を
担持させたゼオライトとNOx含有ガスとを接触反応さ
せる際に、カルボン酸(またはその塩)を共存させるこ
とで排気ガス中のSOx等による脱硝剤の劣化等が抑制
される。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, when a zeolite supporting an active metal serving as a catalyst and a NO x containing gas are catalytically reacted with each other, a carboxylic acid (or a salt thereof) is allowed to coexist, whereby SO x in exhaust gas is Deterioration of the denitration agent due to the above is suppressed.

【0086】従って脱硝率が高くなるとともに、脱硝剤
の寿命も大きく向上する。
Therefore, the denitration rate is increased and the life of the denitration agent is greatly improved.

【0087】特に、活性金属としてコバルトを用いるこ
とにより、SOxの被毒をほぼ抑制して高い脱硝率を得
ることができる。
In particular, by using cobalt as the active metal, SO x poisoning can be substantially suppressed and a high denitration rate can be obtained.

【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】時間に対するNO濃度の相関を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing the correlation of NO concentration with time.

【図3】時間に対するNO濃度の相関を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing the correlation of NO concentration with time.

【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…脱硝剤ホルダー 8…ハニカム状脱硝剤 9…ヒーター 10…ガス排出管 11…質量分析計 12…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 ... Denitration agent holder 8 ... Honeycomb denitration agent 9 ... Heater 10 ... Gas discharge pipe 11 ... Mass spectrometer 12 ... NO x analyzer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北寄崎 薫 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 羽場 方紀 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Kaoru Kitayoseki 2-1-1 Osaki, Shinagawa-ku, Tokyo Inside the Meidensha Co., Ltd. No. Stock Company Shameidensha

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゼオライトに金属を担持させて得られる
脱硝剤とNOx含有ガスとをカルボン酸および/または
カルボン酸アンモニウムの共存下で接触反応させること
を特徴とする脱硝方法。
1. A denitration method comprising contacting a denitration agent obtained by supporting a metal on zeolite and a NO x -containing gas in the presence of carboxylic acid and / or ammonium carboxylate.
【請求項2】 請求項1記載の脱硝方法において、 前記NOx含有ガスは、O2を含有することを特徴とする
脱硝方法。
2. The denitration method according to claim 1, wherein the NO x containing gas contains O 2 .
【請求項3】 請求項1または2記載の脱硝方法におい
て、 前記脱硝剤としてコバルトを担持させたゼオライトを用
いることを特徴とする脱硝方法。
3. The denitration method according to claim 1, wherein a zeolite carrying cobalt is used as the denitration agent.
【請求項4】 請求項3記載の脱硝方法において、 前記NOx含有ガスは、SOxを含有することを特徴とす
る脱硝方法。
4. The denitration method according to claim 3, wherein the NO x- containing gas contains SO x .
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項記載の脱硝
方法において、 前記カルボン酸として酢酸を用いることを特徴とする脱
硝方法。
5. The denitration method according to any one of claims 1 to 4, wherein acetic acid is used as the carboxylic acid.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項記載の脱硝
方法において、 前記カルボン酸アンモニウムとして酢酸アンモニウムを
用いることを特徴とする脱硝方法。
6. The denitration method according to any one of claims 1 to 5, wherein ammonium acetate is used as the ammonium carboxylate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0667181A1 (en) * 1994-02-15 1995-08-16 Tokyo Gas Co., Ltd. Method and catalyst for the purification of NOx-containing exhaust gases
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