JPH0671554B2 - 燃焼排ガス中の窒素酸化物の直接分解用触媒 - Google Patents
燃焼排ガス中の窒素酸化物の直接分解用触媒Info
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- JPH0671554B2 JPH0671554B2 JP2016686A JP1668690A JPH0671554B2 JP H0671554 B2 JPH0671554 B2 JP H0671554B2 JP 2016686 A JP2016686 A JP 2016686A JP 1668690 A JP1668690 A JP 1668690A JP H0671554 B2 JPH0671554 B2 JP H0671554B2
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- JP
- Japan
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- catalyst
- nitrogen oxides
- flue gas
- direct decomposition
- carrier
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、燃焼排ガス中の窒素酸化物（以下NOxとい
う）を直接分解する触媒に関する。
う）を直接分解する触媒に関する。
従来技術及びその問題点 内燃機関、ボイラー、室内暖房用等の燃焼機器から排出
されるNOxによる大気汚染が現在深刻な状況にある。こ
れらの排ガス中のNOxを浄化する触媒システムの開発が
強く望まれている。
されるNOxによる大気汚染が現在深刻な状況にある。こ
れらの排ガス中のNOxを浄化する触媒システムの開発が
強く望まれている。
従来のNOx浄化法として、ガソリン車に対して三元触媒
法が、大型のボイラー等に対してアンモニア還元法が実
用化されている。しかし、前者は、作用条件に還元雰囲
気が、後者は還元剤のアンモニアが必要であり、いずれ
も使用条件が限られている。
法が、大型のボイラー等に対してアンモニア還元法が実
用化されている。しかし、前者は、作用条件に還元雰囲
気が、後者は還元剤のアンモニアが必要であり、いずれ
も使用条件が限られている。
最近問題となっているNOxの発生源は、主にディーゼル
車や民生用の各種ボイラーで、排ガス中に過剰酸素が共
存する。このため、三元触媒法は使用することができな
い。また、アンモニアは取扱いが難しいことなどから、
自動車用等の移動発生源や小規模の民生用燃焼機器に対
してアンモニア還元法を適用することは困難である。
車や民生用の各種ボイラーで、排ガス中に過剰酸素が共
存する。このため、三元触媒法は使用することができな
い。また、アンモニアは取扱いが難しいことなどから、
自動車用等の移動発生源や小規模の民生用燃焼機器に対
してアンモニア還元法を適用することは困難である。
問題を解決するための手段 本発明者らは、これらの問題点を解決すべく研究を重ね
た結果、組成中にマグネシウムと特定の元素を含有する
金属酸化物であって、かつマグネシウムを所定量含有す
る担体にPdを担持させた触媒が、還元剤を要せず、ある
いは作用条件に還元雰囲気を必要とせずに、窒素酸化物
（NOx）を直接的に分解除去して排ガスを浄化しうるこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至っ
た。
た結果、組成中にマグネシウムと特定の元素を含有する
金属酸化物であって、かつマグネシウムを所定量含有す
る担体にPdを担持させた触媒が、還元剤を要せず、ある
いは作用条件に還元雰囲気を必要とせずに、窒素酸化物
（NOx）を直接的に分解除去して排ガスを浄化しうるこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至っ
た。
すなわち、本発明は、組成中に、マグネシウムと、ケイ
素、アルミニウム及び鉄の中から選ばれた少なくとも１
種の元素を含有する金属酸化物であって、かつマグネシ
ウム含有量が５重量％以上である担体にPdを担持させた
ことを特徴とする燃焼排ガス中の窒素酸化物の直接分解
用触媒を提供するものである。
素、アルミニウム及び鉄の中から選ばれた少なくとも１
種の元素を含有する金属酸化物であって、かつマグネシ
ウム含有量が５重量％以上である担体にPdを担持させた
ことを特徴とする燃焼排ガス中の窒素酸化物の直接分解
用触媒を提供するものである。
本発明の触媒の担体は、組成中にマグネシウムと、ケイ
素、アルミニウム及び鉄の中から選ばれた少なくとも１
種の元素を含有する金属酸化物からなり、かつマグネシ
ウム含有量が５重量％以上のものである。このマグネシ
ウム含有量が５重量％未満では十分な触媒活性が得られ
ない。このような酸化物としては、例えばMgAl2O4、Mg2
Si3O8、MgFe2O4のような複合酸化物などが挙げられる。
また、複合酸化物は、Mg(NO3)2、(CH3COO)2Mg、MgCl2等
のMgを含む化合物を水をはじめとする溶媒に溶かし、各
種酸化物に含浸したのち、焼成して得られたものでもよ
い。
素、アルミニウム及び鉄の中から選ばれた少なくとも１
種の元素を含有する金属酸化物からなり、かつマグネシ
ウム含有量が５重量％以上のものである。このマグネシ
ウム含有量が５重量％未満では十分な触媒活性が得られ
ない。このような酸化物としては、例えばMgAl2O4、Mg2
Si3O8、MgFe2O4のような複合酸化物などが挙げられる。
また、複合酸化物は、Mg(NO3)2、(CH3COO)2Mg、MgCl2等
のMgを含む化合物を水をはじめとする溶媒に溶かし、各
種酸化物に含浸したのち、焼成して得られたものでもよ
い。
本発明の触媒の好適な調製法としては、このような担体
に対して、Pd(NO3)2、PdCl2等のPdを含む化合物をはじ
めとする溶媒に溶かし、含浸あるいはイオン交換させ、
乾燥し、焼成する方法が挙げられる。
に対して、Pd(NO3)2、PdCl2等のPdを含む化合物をはじ
めとする溶媒に溶かし、含浸あるいはイオン交換させ、
乾燥し、焼成する方法が挙げられる。
実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１ シリカにMg(NO3)2水溶液を含浸させ、エバポレーターに
より乾燥したのち、空気中500℃で焼成して、０〜25重
量％のMgを含む触媒担体を作成した。これにPd(NO3)2水
溶液を含浸させ、エバポレーターにより乾燥したのち、
空気中500℃で焼成して１重量％のPdを含む触媒を調製
した。
より乾燥したのち、空気中500℃で焼成して、０〜25重
量％のMgを含む触媒担体を作成した。これにPd(NO3)2水
溶液を含浸させ、エバポレーターにより乾燥したのち、
空気中500℃で焼成して１重量％のPdを含む触媒を調製
した。
この触媒を内径16mmの円筒形石英ガラス性反応管に触媒
を充填し、前処理として流速80ml/minの空気気流中で60
0℃まで昇温したのち、同温度で１時間空気酸化した。
反応は、600℃の温度で行い、１％NO−He混合ガスを流
速80ml/minで触媒層に導入し、反応後のガスを化学発光
式NOx計及びガスクロマトグラフにより調べ、NOの転化
率を求めるとともにN2及びO2の生成を確認した。
を充填し、前処理として流速80ml/minの空気気流中で60
0℃まで昇温したのち、同温度で１時間空気酸化した。
反応は、600℃の温度で行い、１％NO−He混合ガスを流
速80ml/minで触媒層に導入し、反応後のガスを化学発光
式NOx計及びガスクロマトグラフにより調べ、NOの転化
率を求めるとともにN2及びO2の生成を確認した。
また、比較のため、Mgを含まない以外は上記と同様の触
媒（以下、比較触媒という）を用い、上記と同様の触媒
反応試験を行った。
媒（以下、比較触媒という）を用い、上記と同様の触媒
反応試験を行った。
図１に、触媒担体中のMg含有量と比較触媒の活性を１と
したときの相対触媒活性との関係をグラフで示す。
したときの相対触媒活性との関係をグラフで示す。
これより、Mgを含有させていない担体を用いた比較触媒
に比べ、本発明の触媒は、Mgの含有量を増大させること
により、相対触媒活性が増大し、NO転化率が向上するこ
とが分る。また、分解生成物としてN2とO2が確認され
た。
に比べ、本発明の触媒は、Mgの含有量を増大させること
により、相対触媒活性が増大し、NO転化率が向上するこ
とが分る。また、分解生成物としてN2とO2が確認され
た。
実施例２ （１）触媒調製 MgAl2O4、Mg2Si3O8、MgFe2O4にPd(NO3)2水溶液を含浸さ
せ、エバポレーターにより乾燥したのち、空気中500℃
で焼成して、それぞれ５重量％のPdを含む触媒を調製し
た。参照触媒としてAl2O3、SiO2、Fe2O3を担体とする５
重量％Pd担持触媒を使用した。
せ、エバポレーターにより乾燥したのち、空気中500℃
で焼成して、それぞれ５重量％のPdを含む触媒を調製し
た。参照触媒としてAl2O3、SiO2、Fe2O3を担体とする５
重量％Pd担持触媒を使用した。
（２）実験条件 内径16mmの円筒形石英ガラス製反応管に触媒を充填し、
前処理として流速80ml/minの空気気流中で600℃まで昇
温したのち、同温度で１時間空気酸化した。反応は、50
0〜700℃の温度範囲で行い、１％NO−He混合ガスを流速
80ml/minで触媒層に導入し、反応後のガスを化学発光式
NOx計及びガスクロマトグラフにより調べ、NOの転化率
を求めるとともにN2及びO2の生成を確認した。
前処理として流速80ml/minの空気気流中で600℃まで昇
温したのち、同温度で１時間空気酸化した。反応は、50
0〜700℃の温度範囲で行い、１％NO−He混合ガスを流速
80ml/minで触媒層に導入し、反応後のガスを化学発光式
NOx計及びガスクロマトグラフにより調べ、NOの転化率
を求めるとともにN2及びO2の生成を確認した。
（３）結果 表１に示すように、各触媒の活性の比較から、従来一般
的に用いられているSiO2を担体とする触媒に比べ、Mg複
合酸化物を用いた本発明の触媒は、NO転化率が著しく高
いことが分る。また、Mgを含有させた酸化物担体の方が
Mgを含まない酸化物担体を用いたものよりも明らかに効
果的である。分解生成物としてはN2とO2とが認められた 発明の効果 本発明の触媒によれば、排ガスの雰囲気に依らず、さら
に還元剤を用いることなく、有害なNOxを効率よく無害
化なN2とO2に分解除去できるので、ディーゼルエンジン
排ガスやボイラー等の酸素を多量に含む排ガス中のNOx
を低減し、大気汚染を防止しうる。
的に用いられているSiO2を担体とする触媒に比べ、Mg複
合酸化物を用いた本発明の触媒は、NO転化率が著しく高
いことが分る。また、Mgを含有させた酸化物担体の方が
Mgを含まない酸化物担体を用いたものよりも明らかに効
果的である。分解生成物としてはN2とO2とが認められた 発明の効果 本発明の触媒によれば、排ガスの雰囲気に依らず、さら
に還元剤を用いることなく、有害なNOxを効率よく無害
化なN2とO2に分解除去できるので、ディーゼルエンジン
排ガスやボイラー等の酸素を多量に含む排ガス中のNOx
を低減し、大気汚染を防止しうる。
図１は、触媒担体中のMg含有量と相対触媒活性との関係
を示すグラフである
を示すグラフである
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 光一 茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術院 公害資源研究所内 (72)発明者 青山 兵五郎 茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術院 公害資源研究所内 (72)発明者 大井 明彦 茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術院 公害資源研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−135688（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−131320（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】組成中に、マグネシウムと、ケイ素、アル
ミニウム及び鉄の中から選ばれた少なくとも１種の元素
を含有する金属酸化物であって、かつマグネシウム含有
量が５重量％以上である担体にPdを担持させたことを特
徴とする燃焼排ガス中の窒素酸化物の直接分解用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016686A JPH0671554B2 (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | 燃焼排ガス中の窒素酸化物の直接分解用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016686A JPH0671554B2 (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | 燃焼排ガス中の窒素酸化物の直接分解用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03221143A JPH03221143A (ja) | 1991-09-30 |
| JPH0671554B2 true JPH0671554B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=11923200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016686A Expired - Lifetime JPH0671554B2 (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | 燃焼排ガス中の窒素酸化物の直接分解用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0671554B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5744113A (en) * | 1993-05-27 | 1998-04-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Process and catalyst for decomposing oxides of nitrogen |
| JPH08103656A (ja) | 1994-10-06 | 1996-04-23 | N E Chemcat Corp | 排気ガスの浄化用触媒及びその方法 |
| CN111215061A (zh) * | 2018-11-26 | 2020-06-02 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种抗烧结高分散贵金属催化剂及制备和应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS581627B2 (ja) * | 1978-04-12 | 1983-01-12 | 株式会社豊田中央研究所 | 排気ガス浄化用触媒 |
| JPH03131320A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-04 | Sakai Chem Ind Co Ltd | 窒素酸化物分解触媒 |
-
1990
- 1990-01-26 JP JP2016686A patent/JPH0671554B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03221143A (ja) | 1991-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |