JPH06327973A - 亜酸化窒素分解用触媒及び亜酸化窒素の処理方法 - Google Patents
亜酸化窒素分解用触媒及び亜酸化窒素の処理方法Info
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Abstract
酸化窒素の除去方法に関する。 【構成】 ランタニド元素の酸化物を含むアルミナ
を主成分とするセラミックスよりなる亜酸化窒素分解用
触媒及び 上記の触媒のみあるいは該触媒と除塵用
セラミックスフィルタを組み合せて排ガス流路に設置
し、排ガス中の亜酸化窒素を除去する方法。
Description
ラ、特に燃焼温度が低い(700〜950℃)加圧流動
床方式のボイラ等より発生する亜酸化窒素(N2 O)の
分解用触媒及び排ガス中のN2 Oの処理方法に関する。
注目され始めたのが比較的最近であるため、その低減方
法については殆ど技術的な検討がなされていないのが現
状である。
様の温室効果を有し、また、フロン(フルオロカーボ
ン)ガスと同様に成層圏のオゾン層破壊の原因物質とな
るために、近時地球規模の環境問題に関連して注目され
るようになった。このN2 Oは一般に高温度(1300
℃以上)での燃焼方式(微粉炭燃焼、ガス燃焼、油燃焼
等)では殆ど生じないが、流動床など低温度(700〜
900℃)で燃焼させる方式ではかなりの濃度で発生す
ることが一般に認められつつある。
成した排ガス中のN2 Oを簡単な手段によって効率的に
低減する技術を提供しようとするものである。
とするセラミックスよりなることを特徴とする亜酸化窒
素分解用触媒。 (2)550℃以上の燃焼排ガス流路中に、上記(1)
記載の亜酸化窒素分解用触媒層を設置することを特徴と
する燃焼排ガス中の亜酸化窒素の処理方法。 (3)550℃以上の燃焼排ガス流路中に除塵用セラミ
ックスフィルタを設置し、該フィルタの上流側又は下流
側に上記(1)記載の亜酸化窒素分解用触媒層を設置す
ることを特徴とする燃焼排ガス中の亜酸化窒素の処理方
法。 (4)550℃以上の燃焼排ガス流路中に、ガス流れ上
流側又は下流側に上記(1)記載の亜酸化窒素分解用触
媒層をコーティングした除塵用セラミックスフィルタを
設置することを特徴とする燃焼排ガス中の亜酸化窒素の
処理方法。 (5)550℃以上の燃焼排ガス流路中に、除塵用セラ
ミックスフィルタを設置し、該フィルタの大粒子骨格層
に上記(1)記載の亜酸化窒素分解触媒を小粒子として
介在させることを特徴とする燃焼排ガス中の亜酸化窒素
の処理方法。 である。
素を各ランタニド酸化物重量比で5〜30wt%の範囲
でAl2 O3 に混合してなるものである。ランタニド酸
化物を混合したAl2 O3 を主成分としたセラミックス
を亜酸化窒素分解用触媒として使用する場合に、その初
期触媒活を高めるためには触媒の比表面積の増加及び単
位面積当たりの活性を高める必要があるが、ランタニド
酸化物添加量が30wt%を越えると比表面積低下が起
こることから添加重量比は5〜30wt%の範囲が最適
である。
ては、550℃以上の燃焼排ガス流路中に上記N2 O分
解触媒層を設置することによっても行ない得るが、N2
O分解触媒と防塵用セラミックスフィルタとを組み合せ
て行なうことが好ましい。防塵用セラミックスフィルタ
の材料としてはアルミナ、マグネシア等の耐高温性のも
のが用いられる。また、該フィルタの形状としてはハニ
カム状のエレメントを充填したもの、あるいは円筒状で
円筒内側を固形分を含んだ燃焼排ガスが流通し、円筒材
中で固形分を吸着した後、円筒外側へ清浄な排ガスが流
出する型式のものなど燃焼排ガスの流量や固形分濃度に
応じて適宜選択して使用される。
と防塵用セラミックスフィルタを組み合せて排ガス中の
N2 Oを処理することが好ましいが、N2 O分解用触媒
は防塵用セラミックスフィルタの上流側又は下流側に分
離して設置してもよく、N2O分解触媒と防塵用セラミ
ックスフィルタを一体化させて排ガス流路に設置しても
よい。
化物を含むアルミナを主成分としたセラミックスの作用
により、実用的な速度及び耐久性を維持してN2 とO2
に分解することが本発明者らの実験によって判明した。
以下に、N2 O分解触媒に関する本発明者らの実験結果
について述べる。N2 O:53ppm、O2 3%、残
部:N2 よりなる供試ガスを標準ガスボンベと浮遊式流
量計にて調整し、磁製反応管(アルミナ製内径20m
m、有効加熱長150mm)と電気炉よりなる流動式反
応装置を用いてN2 Oの分解挙動を調査した。反応時間
は0.4秒、ガス流量は2Nリットル/分、またN2 O
濃度の分析はECD検出器ガスクロマトグラフによっ
た。表1中に示す各触媒は球径4mmのものを20gを
充填したが、これは触媒の耐熱性を評価するため予め
1,000℃で7,000時間強制熱処理したものであ
る。なお、比較のため、無充填の試験も併せ実施した。
N2 Oはこれらの触媒の存在下では550℃以上で充分
な耐久性を保持して有効に低減されることが判明した。
なお、出口ガス中のNO、N2 O濃度は、いずれの条件
でも1ppm以下であり、N 2 Oは無害なN2 とO2 に
分解されている。
2 O3 ,Pr2 O3 ,CeO2 を10wt%含むもので
ある。
詳細に説明する。 (実施例)本発明の一実施例を図1によって説明する。
図1において、1は燃焼炉本体、2は同燃焼炉本体1内
に設けられた流動床燃焼部、3は燃焼用空気の供給ライ
ン、4は流動床燃焼部2へ供給される主燃料である石炭
の供給ライン、5は燃焼炉本体1の上部に接続された未
燃炭素回収用の除塵用セラミックスフィルタとN2O分
解触媒層であり、この5の部分が本発明の主要構成要素
である。一般に除塵用セラミックスフィルタ及び触媒層
5は550〜900℃で運転される。ここで5の部分の
具体的構造としては図2、図3のようなものが実用的で
ある。
1の上層の0.1〜数μの微粒のダスト除去用のセラミ
ックスフィルタ層102の更に上層に、N2 O分解触媒
層103を10μ〜数mmの厚さでコーティングしたも
のである。また、図3は骨格層101の各粗粒子の表面
にN2 O分解触媒の微粒104を焼結させたものであ
る。102は図2と同じものを意味する。
10μmのAl2 O3 にLa2 O3として10wt%、
CeO2 として5wt%となるようにそれぞれの硝酸塩
である硝酸ランタン、硝酸セリウムを混合し、これら混
合物を蒸留水に溶解し、約100℃で2時間蒸発させて
固体を得、これを1000℃5時間、空気中で焼成する
ことにより得た触媒を使用した。焼成した触媒を粉砕し
て平均粒径約2μmにしたあと、これにバインダ及び分
散材を添加して触媒水溶液をつくり、図2,図3の除塵
用セラミックスフィルタに塗布焼成して触媒層を形成し
た。
る。実際的には、このような除塵用セラミックスフィル
タとN2 O分解触媒を一体化した構造物を、円筒状又は
ハニカム状として燃焼排ガスの流路中に設置することに
より除塵とN2 Oの分解の2つの目的を達することが可
能である。この場合、両層を通過するガスの線速度は数
cm〜数十cm/秒である。又、上記のように触媒層と
除塵用セラミックスフィルタを一体化せず、N2 O分解
触媒層のみを、球状、ペレット状あるいはハニカム状と
して、独立して除塵用セラミックスフィルタの前流又は
後流に設置することも当然可能である。
する触媒及び排ガス中のN2 Oをダストと共に除去する
方法が提供され、地球温室効果および成層圏オゾン層破
壊の原因物質の一つであるN2 Oを容易、低廉、かつ効
果的に低減する方法が提供される。
用セラミックスフィルタの組み合せの説明図。
塵用セラミックスフィルタの組み合せの説明図。
Claims (5)
- 【請求項1】 ランタニド元素の酸化物を含むアルミナ
を主成分とするセラミックスよりなることを特徴とする
亜酸化窒素分解用触媒。 - 【請求項2】 550℃以上の燃焼排ガス流路中に、請
求項1記載の亜酸化窒素分解用触媒層を設置することを
特徴とする燃焼排ガス中の亜酸化窒素の処理方法。 - 【請求項3】 550℃以上の燃焼排ガス流路中に除塵
用セラミックスフィルタを設置し、該フィルタの上流側
又は下流側に請求項1記載の亜酸化窒素分解用触媒層を
設置することを特徴とする燃焼排ガス中の亜酸化窒素の
処理方法。 - 【請求項4】 550℃以上の燃焼排ガス流路中に、ガ
ス流れ上流側又は下流側に請求項1記載の亜酸化窒素分
解用触媒層をコーティングした除塵用セラミックスフィ
ルタを設置することを特徴とする燃焼排ガス中の亜酸化
窒素の処理方法。 - 【請求項5】 550℃以上の燃焼排ガス流路中に、除
塵用セラミックスフィルタを設置し、該フィルタの大粒
子骨格層に請求項1記載の亜酸化窒素分解触媒を小粒子
として介在させることを特徴とする燃焼排ガス中の亜酸
化窒素の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12582793A JP3202411B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 亜酸化窒素の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JPH06327973A true JPH06327973A (ja) | 1994-11-29 |
JP3202411B2 JP3202411B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=14919928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP12582793A Expired - Lifetime JP3202411B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 亜酸化窒素の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3202411B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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JP2011083714A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 活性アルミナ触媒及び亜酸化窒素の除去方法 |
JP2012504484A (ja) * | 2008-10-03 | 2012-02-23 | ロデイア・オペラシヨン | セリウムランタン酸化物に基づく触媒を使用してn2oを分解する方法 |
JP2013050292A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-03-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 流動層処理システム及び流動層燃焼排ガスのn2o除去方法 |
-
1993
- 1993-05-27 JP JP12582793A patent/JP3202411B2/ja not_active Expired - Lifetime
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