JPH0639282A - 窒素酸化物の分解触媒、それを用いた分解方法及び排ガス浄化装置 - Google Patents
窒素酸化物の分解触媒、それを用いた分解方法及び排ガス浄化装置Info
- Publication number
- JPH0639282A JPH0639282A JP4218763A JP21876392A JPH0639282A JP H0639282 A JPH0639282 A JP H0639282A JP 4218763 A JP4218763 A JP 4218763A JP 21876392 A JP21876392 A JP 21876392A JP H0639282 A JPH0639282 A JP H0639282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- decomposition
- catalyst
- reaction
- nitrogen oxides
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、固体、液体、気体燃料を用
いる燃焼器、各種自動車等のエンジンから排出される窒
素酸化物を無害な窒素に変換する分解触媒及び分解方法
を提供することにある。 【構成】 カルシウム又はマグネシウムの炭酸塩又は水
酸化物を不活性ガス雰囲気下で焼成して得られた酸化カ
ルシウム又は酸化マグネシウムからなる窒素酸化物の分
解触媒であり、この触媒は５００℃以上の高い温度領域
で窒素酸化物を含有するガスと接触させることにより、
窒素酸化物を分解する。
いる燃焼器、各種自動車等のエンジンから排出される窒
素酸化物を無害な窒素に変換する分解触媒及び分解方法
を提供することにある。 【構成】 カルシウム又はマグネシウムの炭酸塩又は水
酸化物を不活性ガス雰囲気下で焼成して得られた酸化カ
ルシウム又は酸化マグネシウムからなる窒素酸化物の分
解触媒であり、この触媒は５００℃以上の高い温度領域
で窒素酸化物を含有するガスと接触させることにより、
窒素酸化物を分解する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒素酸化物の分解触媒
及び分解方法に係り、特に固体、液体、気体燃料を用い
るボイラ等の燃焼機器、各種自動車等から排出される窒
素酸化物（以下ＮＯｘと略する）を無害な窒素に変換す
ることに好適な分解触媒及び分解方法に関する。
及び分解方法に係り、特に固体、液体、気体燃料を用い
るボイラ等の燃焼機器、各種自動車等から排出される窒
素酸化物（以下ＮＯｘと略する）を無害な窒素に変換す
ることに好適な分解触媒及び分解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＮＯｘの接触分解反応は、触媒上でＮＯ
ｘを無害なＮ2 とＯ2 に直接分解する反応（２ＮＯ→Ｎ
2 ＋Ｏ2 ）であり、ＮＯの除去法としてはＮＨ3 などの
還元剤が不要でプロセスも単純化されることから、現在
のアンモニア還元法に代る次世代の脱硝法として期待さ
れている。
ｘを無害なＮ2 とＯ2 に直接分解する反応（２ＮＯ→Ｎ
2 ＋Ｏ2 ）であり、ＮＯの除去法としてはＮＨ3 などの
還元剤が不要でプロセスも単純化されることから、現在
のアンモニア還元法に代る次世代の脱硝法として期待さ
れている。
【０００３】特開平２−９９１４２号、特開平３−１３
１３２０号各公報に記載されている、アルカリ土類金属
酸化物と貴金属もしくは貴金属酸化物の二元系触媒の反
応機構は次のように考えられている。まず第一にアルカ
リ土類金属表面に吸着したＮＯの反結合性軌道に電子が
流れ込み、この結果、ＮとＯの結合が弱まり、次に貴金
属上で窒素と酸素への分解反応が進行する。このよう
に、窒素酸化物から窒素、酸素への分解反応には貴金属
が不可欠となる。この触媒は４００℃から６００℃の比
較的低温度領域においては高い活性を示すが、温度が上
昇するにつれて活性は低下する傾向がある。この触媒調
製法においては、活性点となる貴金属粒子を金属酸化物
上に分散させているが、高温下では、この貴金属粒子が
凝集（シンタリング）し、活性点表面積が減少するため
に活性は低下すると考えられる。
１３２０号各公報に記載されている、アルカリ土類金属
酸化物と貴金属もしくは貴金属酸化物の二元系触媒の反
応機構は次のように考えられている。まず第一にアルカ
リ土類金属表面に吸着したＮＯの反結合性軌道に電子が
流れ込み、この結果、ＮとＯの結合が弱まり、次に貴金
属上で窒素と酸素への分解反応が進行する。このよう
に、窒素酸化物から窒素、酸素への分解反応には貴金属
が不可欠となる。この触媒は４００℃から６００℃の比
較的低温度領域においては高い活性を示すが、温度が上
昇するにつれて活性は低下する傾向がある。この触媒調
製法においては、活性点となる貴金属粒子を金属酸化物
上に分散させているが、高温下では、この貴金属粒子が
凝集（シンタリング）し、活性点表面積が減少するため
に活性は低下すると考えられる。
【０００４】特開昭６４−３０６４３号、特開昭６４−
３０６４４号、特開平２−２６１５１号各公報に記載さ
れているＡＢＯ3 型のペロブスカイト複合酸化物は、金
属イオンを適当に選ぶことで酸素欠陥をつくり、ＮＯの
Ｏ原子がこの欠陥に入り込む形で配位し、Ｎ−Ｏ結合が
弱まり窒素酸化物が分解される。しかしこれらの化合物
は構造の複雑さからもわかるように、触媒調製法も複雑
となる。特開平３−２４２２２８号公報では活性化マグ
ネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）を用いた窒素酸化物分解方法が
提案されているが、これでは活性を維持するためにはＨ
2 等の還元性ガスを用いて還元処理する必要がある。
３０６４４号、特開平２−２６１５１号各公報に記載さ
れているＡＢＯ3 型のペロブスカイト複合酸化物は、金
属イオンを適当に選ぶことで酸素欠陥をつくり、ＮＯの
Ｏ原子がこの欠陥に入り込む形で配位し、Ｎ−Ｏ結合が
弱まり窒素酸化物が分解される。しかしこれらの化合物
は構造の複雑さからもわかるように、触媒調製法も複雑
となる。特開平３−２４２２２８号公報では活性化マグ
ネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）を用いた窒素酸化物分解方法が
提案されているが、これでは活性を維持するためにはＨ
2 等の還元性ガスを用いて還元処理する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の窒素酸
化物の分解触媒は、高温下で活性が低下する傾向があ
り、また調製法が複雑で触媒活性を維持するためにはＨ
2 等の高価なガスを用いる必要があった。そこで本発明
の目的は、高温になるほど触媒活性を向上できる窒素酸
化物の分解触媒及びそれを用いた分解方法を提供するこ
とにある。
化物の分解触媒は、高温下で活性が低下する傾向があ
り、また調製法が複雑で触媒活性を維持するためにはＨ
2 等の高価なガスを用いる必要があった。そこで本発明
の目的は、高温になるほど触媒活性を向上できる窒素酸
化物の分解触媒及びそれを用いた分解方法を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、カルシウム又はマグネシウムの炭酸塩
又は水酸化物を不活性ガス雰囲気下で焼成して得られた
酸化カルシウム又は酸化マグネシウムからなる窒素酸化
物の分解触媒としたものである。すなわち、炭酸塩（Ｃ
ａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 ）、水酸化物（Ｃａ（ＯＨ）2 、
Ｍｇ（ＯＨ）2 ）を不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリ
ウムなど）雰囲気下で焼成し、炭酸ガス、水等の酸素化
合物を除去することで生成されるＣａＯ、ＭｇＯ中に
は、酸素格子欠陥が形成され、この酸素格子欠陥にＮＯ
のＯが配位すると、Ｎ−Ｏ結合が弱められ、ＮＯ分子か
ら窒素分子への分解反応を促進することができる。
に、本発明では、カルシウム又はマグネシウムの炭酸塩
又は水酸化物を不活性ガス雰囲気下で焼成して得られた
酸化カルシウム又は酸化マグネシウムからなる窒素酸化
物の分解触媒としたものである。すなわち、炭酸塩（Ｃ
ａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 ）、水酸化物（Ｃａ（ＯＨ）2 、
Ｍｇ（ＯＨ）2 ）を不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリ
ウムなど）雰囲気下で焼成し、炭酸ガス、水等の酸素化
合物を除去することで生成されるＣａＯ、ＭｇＯ中に
は、酸素格子欠陥が形成され、この酸素格子欠陥にＮＯ
のＯが配位すると、Ｎ−Ｏ結合が弱められ、ＮＯ分子か
ら窒素分子への分解反応を促進することができる。
【０００７】また、上記のＣａＯとＭｇＯは混合して用
いてもよい。本発明の分解触媒は、５００℃以上の高い
温度領域において、窒素酸化物を含有するガスと接触さ
せることにより、ガス中の窒素酸化物を分解することが
でき、自動車等のエンジンや燃焼装置等から排出する窒
素酸化物の除去用として、排ガス流路内にこの分解触媒
を設置して排ガス浄化装置とすることができる。また、
加圧流動層ボイラにおいて、石炭供給口と別の経路から
ＣａＣＯ3 を供給して、ボイラ内で上記の窒素酸化物の
分解触媒とすることにより、排ガス中の窒素酸化物を分
解することもできる。
いてもよい。本発明の分解触媒は、５００℃以上の高い
温度領域において、窒素酸化物を含有するガスと接触さ
せることにより、ガス中の窒素酸化物を分解することが
でき、自動車等のエンジンや燃焼装置等から排出する窒
素酸化物の除去用として、排ガス流路内にこの分解触媒
を設置して排ガス浄化装置とすることができる。また、
加圧流動層ボイラにおいて、石炭供給口と別の経路から
ＣａＣＯ3 を供給して、ボイラ内で上記の窒素酸化物の
分解触媒とすることにより、排ガス中の窒素酸化物を分
解することもできる。
【０００８】
【作用】窒素酸化物の分解触媒としてペロブスカイト複
合酸化物があるが、この分解の反応機構は活性点が酸素
欠陥であり、ＮＯのＯ原子がこの欠陥中に入り込む形で
配位し、Ｎ−Ｏ結合が切れるとされている。本発明で述
べた窒素酸化物の分解触媒の調製法においては、炭酸塩
（ＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 ）、水酸化物（Ｃａ（ＯＨ）
2 、Ｍｇ（ＯＨ）2 ）を不活性ガス（窒素、アルゴン、
ヘリウムなど）雰囲気下で焼成することで、炭酸ガス、
水等の酸素化合物を除去される。この時、生成されるＣ
ａＯ、ＭｇＯ中には、ペロブスカイト複合酸化物と同様
に酸素格子欠陥が形成され、ここにＮＯのＯが配位され
るとＮ−Ｏ結合が弱められ、ＮＯ分子から窒素分子への
分解反応が進行する。
合酸化物があるが、この分解の反応機構は活性点が酸素
欠陥であり、ＮＯのＯ原子がこの欠陥中に入り込む形で
配位し、Ｎ−Ｏ結合が切れるとされている。本発明で述
べた窒素酸化物の分解触媒の調製法においては、炭酸塩
（ＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 ）、水酸化物（Ｃａ（ＯＨ）
2 、Ｍｇ（ＯＨ）2 ）を不活性ガス（窒素、アルゴン、
ヘリウムなど）雰囲気下で焼成することで、炭酸ガス、
水等の酸素化合物を除去される。この時、生成されるＣ
ａＯ、ＭｇＯ中には、ペロブスカイト複合酸化物と同様
に酸素格子欠陥が形成され、ここにＮＯのＯが配位され
るとＮ−Ｏ結合が弱められ、ＮＯ分子から窒素分子への
分解反応が進行する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されない。 実施例１ 本発明の窒素酸化物の分解触媒であるＣａＯを次のよう
に調整した。粒径０．５mm〜２．０mm、重量１２０ｇの
ＣａＣＯ3 （津久見産）を窒素雰囲気下（５．０リット
ル／mim ）、９００℃で加熱した。調製後は重量測定か
ら、約９９．６％の割合で炭酸ガスが除去されているこ
とを確認した。このように調製したＣａＯによるＮＯｘ
分解反応を図１に示す。図１において、縦軸はＮＯから
Ｎ2 への転化率を、横軸は反応温度を示す。反応圧力は
７．７８atm である。そして、空間速度を１３２００ｈ
-1（−□−）、１０００ｈ-1（−■−）、５００ｈ
-1（−○−）、３００ｈ-1（−●−）の４段階に変化さ
せている。
るが、本発明はこれに限定されない。 実施例１ 本発明の窒素酸化物の分解触媒であるＣａＯを次のよう
に調整した。粒径０．５mm〜２．０mm、重量１２０ｇの
ＣａＣＯ3 （津久見産）を窒素雰囲気下（５．０リット
ル／mim ）、９００℃で加熱した。調製後は重量測定か
ら、約９９．６％の割合で炭酸ガスが除去されているこ
とを確認した。このように調製したＣａＯによるＮＯｘ
分解反応を図１に示す。図１において、縦軸はＮＯから
Ｎ2 への転化率を、横軸は反応温度を示す。反応圧力は
７．７８atm である。そして、空間速度を１３２００ｈ
-1（−□−）、１０００ｈ-1（−■−）、５００ｈ
-1（−○−）、３００ｈ-1（−●−）の４段階に変化さ
せている。
【００１０】図１から、空間速度（ＳＶ）が１０００ｈ
-1より小さくなると、６５０℃以上の反応条件下では、
ＮＯｘ分解反応の転化率は５０％以上になり、高活性を
示すことがわかる。特にＳＶ３００ｈ-1からＳＶ１００
０ｈ-1の範囲では反応温度７５０℃以上で、ＮＯｘの転
化率はほぼ１００％近くになり、高活性を発現すること
がわかる。粒径０．５mm〜２．０mm、重量１２０ｇのＣ
ａ（ＯＨ）2 を窒素雰囲気下（５．０リットル／mim
）、９００℃で加熱して脱水させて得たＣａＯは、Ｃ
ａＣＯ3 から調製したＣａＯと同じ程度の窒素酸化物の
分解活性を示した。以上の結果から炭酸塩、水酸化物を
不活性ガス雰囲気下で焼成して形成される酸素格子欠陥
が、ＮＯ分子から窒素分子への分解反応を可能にすると
考えられる。
-1より小さくなると、６５０℃以上の反応条件下では、
ＮＯｘ分解反応の転化率は５０％以上になり、高活性を
示すことがわかる。特にＳＶ３００ｈ-1からＳＶ１００
０ｈ-1の範囲では反応温度７５０℃以上で、ＮＯｘの転
化率はほぼ１００％近くになり、高活性を発現すること
がわかる。粒径０．５mm〜２．０mm、重量１２０ｇのＣ
ａ（ＯＨ）2 を窒素雰囲気下（５．０リットル／mim
）、９００℃で加熱して脱水させて得たＣａＯは、Ｃ
ａＣＯ3 から調製したＣａＯと同じ程度の窒素酸化物の
分解活性を示した。以上の結果から炭酸塩、水酸化物を
不活性ガス雰囲気下で焼成して形成される酸素格子欠陥
が、ＮＯ分子から窒素分子への分解反応を可能にすると
考えられる。
【００１１】上記のＮＯｘ分解反応に用いた装置の概略
図を図２に示す。図２において、分解触媒からなる固定
層の中心を電気炉４の中心に一致させ、充填体積が一定
（約４．４４cc）になるように反応管５（全長２１０m
m，１０mmφ）に充填し、充填物の上下にシリカウール
６、７とラシヒリング２を充填して固定した。１．０３
％のＮＯガス３（ヘリウムバランス）を一定圧力下で供
給した。また反応生成ガス濃度をガスクロマトグラフに
より測定した。ＮＯ，Ｎ2 ，ＣＯについてはモレキュラ
ーシーブ１３Ｘ、またＣＯ2 ，Ｎ2 Ｏについてはポラパ
ックＱで分離し、絶対検量法により定量分析した。転化
率ＸNOは次式に従い計算した。 転化率ＸNO＝〔（反応管出口窒素濃度）×２〕／（反応
管入口窒素酸化物濃度）
図を図２に示す。図２において、分解触媒からなる固定
層の中心を電気炉４の中心に一致させ、充填体積が一定
（約４．４４cc）になるように反応管５（全長２１０m
m，１０mmφ）に充填し、充填物の上下にシリカウール
６、７とラシヒリング２を充填して固定した。１．０３
％のＮＯガス３（ヘリウムバランス）を一定圧力下で供
給した。また反応生成ガス濃度をガスクロマトグラフに
より測定した。ＮＯ，Ｎ2 ，ＣＯについてはモレキュラ
ーシーブ１３Ｘ、またＣＯ2 ，Ｎ2 Ｏについてはポラパ
ックＱで分離し、絶対検量法により定量分析した。転化
率ＸNOは次式に従い計算した。 転化率ＸNO＝〔（反応管出口窒素濃度）×２〕／（反応
管入口窒素酸化物濃度）
【００１２】実施例２ 触媒の違いによるＮＯｘ分解反応の転化率を図３に示
す。この例では実施例１で得たＣａＯ、ケイ砂、ＣａＳ
Ｏ4 を用いて行った。図３で、−●−は初期濃度５０１
０ppm の時のＣａＯ、−○−は初期濃度４５２０ppm の
時のＣａＯ、−■−はケイ砂、−□−はＣａＳＯ4 を示
す。図３において、縦軸はＮＯのＮ2 への転化率
（ＸNO）で、横軸は反応温度である。反応条件は、圧
力：７．７８atm 、Ｓ．Ｖ．：１３６４９ｈ-1である。
図３からわかるように、ＣａＳＯ4 、ケイ砂上ではＸNO
はほぼ０であることから、分解反応はほとんど進行しな
いのに対し、ＣａＯ上では反応温度が高くなるにつれ
て、ＮＯからＮ2 への分解反応がより進行することがわ
かる。
す。この例では実施例１で得たＣａＯ、ケイ砂、ＣａＳ
Ｏ4 を用いて行った。図３で、−●−は初期濃度５０１
０ppm の時のＣａＯ、−○−は初期濃度４５２０ppm の
時のＣａＯ、−■−はケイ砂、−□−はＣａＳＯ4 を示
す。図３において、縦軸はＮＯのＮ2 への転化率
（ＸNO）で、横軸は反応温度である。反応条件は、圧
力：７．７８atm 、Ｓ．Ｖ．：１３６４９ｈ-1である。
図３からわかるように、ＣａＳＯ4 、ケイ砂上ではＸNO
はほぼ０であることから、分解反応はほとんど進行しな
いのに対し、ＣａＯ上では反応温度が高くなるにつれ
て、ＮＯからＮ2 への分解反応がより進行することがわ
かる。
【００１３】実施例３ 図４はＣａＯによるＮＯｘ分解反応に対する圧力の影響
を調べた実施例である。反応は反応温度８０１℃、ＮＯ
初期濃度：１．０３％、圧力：１．９７atm と７．７８
atm の２条件について実施した。図４において、縦軸の
−ｌｎ（１−Ｘ）は値が大きくなるにつれて触媒活性が
高いことを示す。横軸のＰ／Ｆの値が同じ時は、１．９
７atm と７．７８atm では滞留時間が同じとなる。滞留
時間が同じところで比較すると、１．９７atm （−○
−）の時、Ｐ／Ｆ＝１０５１６（atm ｓ／ＮＯ−mole）
では転化率ＸNO＝０．１６２であるのに対し、７．７８
atm（−●−）の時のは、Ｐ／Ｆ＝１０６８１（atm ｓ
／ＮＯ−mole）では転化率ＸNO＝０．２３３となり、圧
力を約３．９倍に上昇すると、ＮＯｘのＮ2 への転化率
は約１．４倍に増大することがわかる。よって圧力を上
昇することでＮＯ分解反応の速度を増大させることがで
きる。
を調べた実施例である。反応は反応温度８０１℃、ＮＯ
初期濃度：１．０３％、圧力：１．９７atm と７．７８
atm の２条件について実施した。図４において、縦軸の
−ｌｎ（１−Ｘ）は値が大きくなるにつれて触媒活性が
高いことを示す。横軸のＰ／Ｆの値が同じ時は、１．９
７atm と７．７８atm では滞留時間が同じとなる。滞留
時間が同じところで比較すると、１．９７atm （−○
−）の時、Ｐ／Ｆ＝１０５１６（atm ｓ／ＮＯ−mole）
では転化率ＸNO＝０．１６２であるのに対し、７．７８
atm（−●−）の時のは、Ｐ／Ｆ＝１０６８１（atm ｓ
／ＮＯ−mole）では転化率ＸNO＝０．２３３となり、圧
力を約３．９倍に上昇すると、ＮＯｘのＮ2 への転化率
は約１．４倍に増大することがわかる。よって圧力を上
昇することでＮＯ分解反応の速度を増大させることがで
きる。
【００１４】実施例４ 図５はチャーと種々の触媒を混合した物質下でのＮＯｘ
還元反応を調べた実施例である。反応条件は、反応温
度：８０１℃、圧力：７．７８atm 、ＮＯ初期濃度：
１．０３％である。チャーの粒径は０．５mmから１．０
mm、比表面積は２．７９ｍ2 ／ｇ、重量は０．２５７ｇ
である。図５において、●はＣ／ＣａＯ、−■−はＣ／
ＣａＳＯ4 、○はＣ／ＣａＣＯ3 上でのＮＯｘ還元反応
の例である。図からわかるように、Ｃ／ＣａＯの転化率
が各流量において最とも大きいことから、ＮＯ分解反応
速度も大きくなることがわかる。
還元反応を調べた実施例である。反応条件は、反応温
度：８０１℃、圧力：７．７８atm 、ＮＯ初期濃度：
１．０３％である。チャーの粒径は０．５mmから１．０
mm、比表面積は２．７９ｍ2 ／ｇ、重量は０．２５７ｇ
である。図５において、●はＣ／ＣａＯ、−■−はＣ／
ＣａＳＯ4 、○はＣ／ＣａＣＯ3 上でのＮＯｘ還元反応
の例である。図からわかるように、Ｃ／ＣａＯの転化率
が各流量において最とも大きいことから、ＮＯ分解反応
速度も大きくなることがわかる。
【００１５】ＣａＯ、ＭｇＯの化学組成を有する分解触
媒を、上記の装置に適用するときは、ＣａＯ、ＭｇＯの
化学組成からなるハニカム構造、粒状形態とする。分解
触媒はドロマイト（ＣａＣＯ3 −ＭｇＣＯ3 ）を脱炭酸
することで得られる二種類以上の元素からなるＭＯ
（Ｍ：Ｃａ，Ｍｇ等のII族元素）でも良い。ＭＯ（Ｍ：
Ｃａ，Ｍｇ等のII族元素）の化学組成を有する分解触媒
は、酸素存在下での反応後においても触媒活性は低下し
ないため、特開平３−２４２２２８号公報に述べられた
触媒の再処理が不必要となる。
媒を、上記の装置に適用するときは、ＣａＯ、ＭｇＯの
化学組成からなるハニカム構造、粒状形態とする。分解
触媒はドロマイト（ＣａＣＯ3 −ＭｇＣＯ3 ）を脱炭酸
することで得られる二種類以上の元素からなるＭＯ
（Ｍ：Ｃａ，Ｍｇ等のII族元素）でも良い。ＭＯ（Ｍ：
Ｃａ，Ｍｇ等のII族元素）の化学組成を有する分解触媒
は、酸素存在下での反応後においても触媒活性は低下し
ないため、特開平３−２４２２２８号公報に述べられた
触媒の再処理が不必要となる。
【００１６】実施例５ 図６は本発明の分解触媒を用いた自動車の構成図であ
る。分解触媒の形状はハニカム構造である。図１、図３
からわかるように、本発明の分解触媒では反応温度が高
くなるにつれて触媒活性は増大することから、排気ガス
温度はできるだけ高いことが好ましい。そこで図６のよ
うに、分解触媒９はエンジン８の排気口１１からできる
だけ近い位置に設置することが好ましい。
る。分解触媒の形状はハニカム構造である。図１、図３
からわかるように、本発明の分解触媒では反応温度が高
くなるにつれて触媒活性は増大することから、排気ガス
温度はできるだけ高いことが好ましい。そこで図６のよ
うに、分解触媒９はエンジン８の排気口１１からできる
だけ近い位置に設置することが好ましい。
【００１７】実施例６ 図７は加圧流動層ボイラにおいて、発生したＮＯをＣａ
Ｏにより効果的に分解するための実施例である。ＣａＣ
Ｏ3 はボイラ内で熱分解すると脱炭酸してＣａＯにな
る。従来ＣａＣＯ3 の供給方法は燃料の石炭と同時に領
域１（ＮＯｘ生成領域）に供給する方法であったが、こ
の方法では、石炭から発生するＳＯ2 とＣａＯが反応し
て、ＣａＯがＮＯ分解反応に不活性なＣａＳＯ4 に変化
したり、また石炭中から発生する揮発分のＮＨ3 の酸化
反応がＣａＯ上で促進され、ＮＯｘを増大してしまうと
いう低ＮＯｘ化に関して不利な点があった。そこで図７
では、石炭中のＮ分がＮＯｘへ変化し終った領域２（Ｎ
Ｏｘ消滅領域）にＣａＯの原料となるＣａＣＯ3 を供給
することで、ＮＯ分解反応を効果的に進行できる。ま
た、領域１（ＮＯｘ生成領域）にＣａＯの原料となるＣ
ａＣＯ3 を供給しないことで、ＮＨ3 からＮＯｘへの酸
化反応を抑制し、低ＮＯｘ化を達成する。
Ｏにより効果的に分解するための実施例である。ＣａＣ
Ｏ3 はボイラ内で熱分解すると脱炭酸してＣａＯにな
る。従来ＣａＣＯ3 の供給方法は燃料の石炭と同時に領
域１（ＮＯｘ生成領域）に供給する方法であったが、こ
の方法では、石炭から発生するＳＯ2 とＣａＯが反応し
て、ＣａＯがＮＯ分解反応に不活性なＣａＳＯ4 に変化
したり、また石炭中から発生する揮発分のＮＨ3 の酸化
反応がＣａＯ上で促進され、ＮＯｘを増大してしまうと
いう低ＮＯｘ化に関して不利な点があった。そこで図７
では、石炭中のＮ分がＮＯｘへ変化し終った領域２（Ｎ
Ｏｘ消滅領域）にＣａＯの原料となるＣａＣＯ3 を供給
することで、ＮＯ分解反応を効果的に進行できる。ま
た、領域１（ＮＯｘ生成領域）にＣａＯの原料となるＣ
ａＣＯ3 を供給しないことで、ＮＨ3 からＮＯｘへの酸
化反応を抑制し、低ＮＯｘ化を達成する。
【００１８】
【発明の効果】本発明の分解触媒は、特に貴金属系触媒
の活性が低下するような高温領域（６００℃以上）にお
いて、ＮＨ3 などの還元剤を使用せずに、分解率５０％
以上の高い活性を発現することができる。本発明の分解
触媒では、反応温度を上昇するほど触媒活性を増大で
き、活性の劣化はない。よってディーゼルエンジンから
排出される高温ガス中の窒素酸化物を低減するのに有効
である。上記の窒素酸化物の分解触媒、ＣａＯ、ＭｇＯ
は、それぞれＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 を焼成することで
容易に調製することができる。更に、本発明の分解触媒
を用いれば、加圧流動層ボイラ等の燃焼装置から発生す
るＮＯｘを効果的に低減することができる。
の活性が低下するような高温領域（６００℃以上）にお
いて、ＮＨ3 などの還元剤を使用せずに、分解率５０％
以上の高い活性を発現することができる。本発明の分解
触媒では、反応温度を上昇するほど触媒活性を増大で
き、活性の劣化はない。よってディーゼルエンジンから
排出される高温ガス中の窒素酸化物を低減するのに有効
である。上記の窒素酸化物の分解触媒、ＣａＯ、ＭｇＯ
は、それぞれＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3 を焼成することで
容易に調製することができる。更に、本発明の分解触媒
を用いれば、加圧流動層ボイラ等の燃焼装置から発生す
るＮＯｘを効果的に低減することができる。
【図１】ＣａＯによるＮＯｘ分解反応に対する空間速度
による変化を示すグラフ。
による変化を示すグラフ。
【図２】固定層ＮＯｘ分解反応装置を示す概略図。
【図３】触媒の違いによるＮＯｘ分解反応の転化率を示
すグラフ。
すグラフ。
【図４】ＣａＯによるＮＯｘ分解反応に対する圧力の影
響を示すグラフ。
響を示すグラフ。
【図５】チャーと種々の触媒を混合した物質上でのＮＯ
ｘ分解反応の転化率を示す図。
ｘ分解反応の転化率を示す図。
【図６】本発明の分解触媒を用いた自動車の構成図。
【図７】本発明の他の実施例を示す加圧流動層ボイラシ
ステムの構成図。
ステムの構成図。
１：分解触媒、２：ラシヒリング、３：ＮＯボンベ、
４：電気炉、５：反応管、６、７：シリカウール、８：
エンジン、９：分解触媒、１０：排気ガス排気管、１
１：エンジン排気口
４：電気炉、５：反応管、６、７：シリカウール、８：
エンジン、９：分解触媒、１０：排気ガス排気管、１
１：エンジン排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲田 徹 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 大木 勝弥 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 カルシウム又はマグネシウムの炭酸塩又
は水酸化物を不活性ガス雰囲気下で焼成して得られた酸
化カルシウム又は酸化マグネシウムからなる窒素酸化物
の分解触媒。 - 【請求項２】 請求項１記載の分解触媒を、５００℃以
上の高い温度領域において、窒素酸化物を含有するガス
と接触させることを特徴とする窒素酸化物の分解方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の分解触媒を、エンジン又
は燃焼装置から排出する窒素酸化物を含んだガスの流路
内に設置することを特徴とする排ガス浄化装置。 - 【請求項４】 請求項１の窒素酸化物の分解触媒の原料
となるＣａＣＯ3 を、加圧流動層ボイラにおいて石炭供
給口と別の経路から供給することを特徴とする窒素酸化
物の分解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218763A JPH0639282A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 窒素酸化物の分解触媒、それを用いた分解方法及び排ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218763A JPH0639282A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 窒素酸化物の分解触媒、それを用いた分解方法及び排ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0639282A true JPH0639282A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=16725020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4218763A Pending JPH0639282A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 窒素酸化物の分解触媒、それを用いた分解方法及び排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639282A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000013789A1 (de) * | 1998-09-09 | 2000-03-16 | Porzellanwerk Kloster Veilsdorf Gmbh | Keramischer katalysator zur selektiven zersetzung von n2o und verfahren zu dessen herstellung |
| WO2023001139A1 (zh) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | 东南大学 | 使用燃料电池处理氧化亚氮尾气的方法及装置 |
-
1992
- 1992-07-27 JP JP4218763A patent/JPH0639282A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000013789A1 (de) * | 1998-09-09 | 2000-03-16 | Porzellanwerk Kloster Veilsdorf Gmbh | Keramischer katalysator zur selektiven zersetzung von n2o und verfahren zu dessen herstellung |
| WO2023001139A1 (zh) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | 东南大学 | 使用燃料电池处理氧化亚氮尾气的方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0666099B1 (en) | Method of removing nitrogen oxides contained in exhaust gas | |
| KR102048951B1 (ko) | 기체에서 질소산화물을 제거하는 방법 | |
| JPH07299331A (ja) | 乾式脱硫脱硝プロセス | |
| US6767526B1 (en) | Method for treating by combustion carbon-containing particles in an internal combustion engine exhaust circuit | |
| JP4112740B2 (ja) | 内燃機関の排ガスの窒素酸化物含量を減少させる方法 | |
| EP0643991A1 (en) | Nitrogen oxide decomposing catalyst and denitration method using the same | |
| JP3029512B2 (ja) | 燃焼ガスの亜酸化窒素除去方法 | |
| US20040213720A1 (en) | Method for treating flue gases containing ammonia | |
| JPH0639282A (ja) | 窒素酸化物の分解触媒、それを用いた分解方法及び排ガス浄化装置 | |
| JP2547124B2 (ja) | 窒素酸化物の還元除去方法 | |
| JPH0647282A (ja) | 煙道ガスの低温脱窒素用触媒、その製法及び煙道ガスの低温脱窒素法 | |
| EP0698411B1 (en) | Method for removing nitrous oxide | |
| JPS6251135B2 (ja) | ||
| JPH0673613B2 (ja) | 排ガスの浄化方法 | |
| JP3499713B2 (ja) | 排ガス処理方法 | |
| JP3263105B2 (ja) | 酸化窒素の処理方法及び処理装置 | |
| JP4047523B2 (ja) | 有機塩素化合物分解方法および触媒 | |
| KR100429825B1 (ko) | 자동차배기가스정화용촉매및그제조방법 | |
| JP2928983B2 (ja) | 亜酸化窒素含有ガス分解方法 | |
| JP3302384B2 (ja) | 酸化窒素の処理方法及び処理装置 | |
| JPH07171346A (ja) | 亜酸化窒素の除去方法 | |
| JPH05220349A (ja) | 酸化窒素の処理方法及び処理装置 | |
| JPS6350052B2 (ja) | ||
| KR19980057620A (ko) | 자동차 배기가스 정화용 촉매 및 그 제조방법 | |
| JPH0699067A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 |