JPH07222913A - 窒素酸化物除去方法 - Google Patents
窒素酸化物除去方法Info
- Publication number
- JPH07222913A JPH07222913A JP6039215A JP3921594A JPH07222913A JP H07222913 A JPH07222913 A JP H07222913A JP 6039215 A JP6039215 A JP 6039215A JP 3921594 A JP3921594 A JP 3921594A JP H07222913 A JPH07222913 A JP H07222913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- nitrogen oxides
- weight
- hydrocarbon
- fuel
- 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
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素等の未燃
焼分に対する理論反応量以上の酸素を含有する燃焼排ガ
スから、効率良く窒素酸化物を除去することができる窒
素酸化物除去方法を提供する。 【構成】 多孔質の無機酸化物１００重量％に、(a)
０．１〜５重量％（元素換算値）の白金と、(b) ０．０
１〜５重量％（元素換算値）の希土類元素からなる群よ
り選ばれた少なくとも一種の元素とを担持してなる除去
材を排ガス導管の途中に設置し、前記除去材の上流側で
前記排ガスに、前記排ガス中の窒素酸化物重量の５倍以
下の炭化水素及び／又は燃料を添加し、２００〜５００
℃において排ガスを前記除去材に接触させ、もって前記
窒素酸化物と前記炭化水素及び／又は燃料とを反応させ
て前記窒素酸化物を除去する。
焼分に対する理論反応量以上の酸素を含有する燃焼排ガ
スから、効率良く窒素酸化物を除去することができる窒
素酸化物除去方法を提供する。 【構成】 多孔質の無機酸化物１００重量％に、(a)
０．１〜５重量％（元素換算値）の白金と、(b) ０．０
１〜５重量％（元素換算値）の希土類元素からなる群よ
り選ばれた少なくとも一種の元素とを担持してなる除去
材を排ガス導管の途中に設置し、前記除去材の上流側で
前記排ガスに、前記排ガス中の窒素酸化物重量の５倍以
下の炭化水素及び／又は燃料を添加し、２００〜５００
℃において排ガスを前記除去材に接触させ、もって前記
窒素酸化物と前記炭化水素及び／又は燃料とを反応させ
て前記窒素酸化物を除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物及び過剰の酸
素を含む燃焼排ガスから、窒素酸化物を効果的に除去す
ることのできる窒素酸化除去方法に関する。
素を含む燃焼排ガスから、窒素酸化物を効果的に除去す
ることのできる窒素酸化除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用エンジン等の内燃機関や、工場等に設置された燃焼機
器、家庭用ファンヒーターなどから排出される各種の燃
焼排ガス中には、過剰の酸素とともに一酸化窒素、二酸
化窒素等の窒素酸化物（一般にNOx と呼ばれる）が含ま
れている。ここで、窒素酸化物（NOx ）とは一酸化窒素
及び／又は二酸化窒素を指し、「過剰の酸素を含む」と
は、その排ガス中に含まれる一酸化炭素、水素、炭化水
素等の未燃焼成分を燃焼するのに必要な理論酸素量より
多い酸素を含むことを意味する。
用エンジン等の内燃機関や、工場等に設置された燃焼機
器、家庭用ファンヒーターなどから排出される各種の燃
焼排ガス中には、過剰の酸素とともに一酸化窒素、二酸
化窒素等の窒素酸化物（一般にNOx と呼ばれる）が含ま
れている。ここで、窒素酸化物（NOx ）とは一酸化窒素
及び／又は二酸化窒素を指し、「過剰の酸素を含む」と
は、その排ガス中に含まれる一酸化炭素、水素、炭化水
素等の未燃焼成分を燃焼するのに必要な理論酸素量より
多い酸素を含むことを意味する。
【０００３】この窒素酸化物は酸性雨の原因の一つとさ
れ、環境上の大きな問題となっている。そのため各種燃
焼機器が排出する排ガス中の窒素酸化物を除去するさま
ざまな方法が検討されている。
れ、環境上の大きな問題となっている。そのため各種燃
焼機器が排出する排ガス中の窒素酸化物を除去するさま
ざまな方法が検討されている。
【０００４】過剰の酸素を含む燃焼排ガスから窒素酸化
物を除去する方法として、特に大規模な固定燃焼装置
（工場等の大型燃焼機等）に対しては、アンモニアを用
いる選択的接触還元法が実用化されている。しかしなが
ら、この方法においては、窒素酸化物の還元剤として用
いるアンモニアが高価であること、またアンモニアは毒
性を有すること、そのために未反応のアンモニアが排出
しないように排ガス中の窒素酸化物濃度を計測しながら
アンモニア注入量を制御しなければならないこと、一般
に装置が大型となること等の問題点がある。
物を除去する方法として、特に大規模な固定燃焼装置
（工場等の大型燃焼機等）に対しては、アンモニアを用
いる選択的接触還元法が実用化されている。しかしなが
ら、この方法においては、窒素酸化物の還元剤として用
いるアンモニアが高価であること、またアンモニアは毒
性を有すること、そのために未反応のアンモニアが排出
しないように排ガス中の窒素酸化物濃度を計測しながら
アンモニア注入量を制御しなければならないこと、一般
に装置が大型となること等の問題点がある。
【０００５】また、別な方法として、水素、一酸化炭
素、炭化水素等のガスを還元剤として用い、窒素酸化物
を還元する非選択的接触還元法があるが、この方法で
は、効果的な窒素酸化物の低減除去を実行するためには
排ガス中の酸素との理論反応量以上の還元剤を添加しな
ければならず、還元剤を多量に消費する欠点がある。こ
のため非選択的接触還元法は、実際上は理論空燃比付近
で燃焼した残存酸素濃度の低い排ガスに対してのみ有効
であり、汎用性に乏しく実際的でない。
素、炭化水素等のガスを還元剤として用い、窒素酸化物
を還元する非選択的接触還元法があるが、この方法で
は、効果的な窒素酸化物の低減除去を実行するためには
排ガス中の酸素との理論反応量以上の還元剤を添加しな
ければならず、還元剤を多量に消費する欠点がある。こ
のため非選択的接触還元法は、実際上は理論空燃比付近
で燃焼した残存酸素濃度の低い排ガスに対してのみ有効
であり、汎用性に乏しく実際的でない。
【０００６】そこで、ゼオライト又はそれに遷移金属を
担持した触媒を用いて、排ガス中の酸素との理論反応量
以下の還元剤を添加して窒素酸化物を除去する方法が提
案された（たとえば、特開昭63-100919 号、同63-28372
7 号、特開平1-130735号、及び日本化学会第59春季年会
(1990年)2A526、同第60秋季年会 (1990年)3L420、3L42
2 、3L423 、「触媒」vol.33 No.2 、59ページ、1991年
等) 。しかしながら、これらの方法では、水分を含まな
いような模擬排ガスに対しては高い効率で窒素酸化物を
除去することはできるが、実際の排ガスでは水分を１０
％程度含有するので、窒素酸化物の除去率が著しく低下
することがわかった。また、メタンを主成分とするガス
燃料を用いるガスエンジンの場合、メタン等の低級炭化
水素の不活性により、燃料ガスを還元剤として添加する
ことによる窒素酸化物の除去が困難であった。
担持した触媒を用いて、排ガス中の酸素との理論反応量
以下の還元剤を添加して窒素酸化物を除去する方法が提
案された（たとえば、特開昭63-100919 号、同63-28372
7 号、特開平1-130735号、及び日本化学会第59春季年会
(1990年)2A526、同第60秋季年会 (1990年)3L420、3L42
2 、3L423 、「触媒」vol.33 No.2 、59ページ、1991年
等) 。しかしながら、これらの方法では、水分を含まな
いような模擬排ガスに対しては高い効率で窒素酸化物を
除去することはできるが、実際の排ガスでは水分を１０
％程度含有するので、窒素酸化物の除去率が著しく低下
することがわかった。また、メタンを主成分とするガス
燃料を用いるガスエンジンの場合、メタン等の低級炭化
水素の不活性により、燃料ガスを還元剤として添加する
ことによる窒素酸化物の除去が困難であった。
【０００７】したがって、本発明の目的は、固定燃焼装
置および酸素過剰条件で燃焼するガソリンエンジン、デ
ィーゼルエンジン、ガスエンジン等から排出される燃焼
排ガスのように、窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素等
の未燃焼分に対する理論反応量以上の酸素を含有する燃
焼排ガスから、効率良く窒素酸化物を除去することがで
きる窒素酸化物除去方法を提供することである。
置および酸素過剰条件で燃焼するガソリンエンジン、デ
ィーゼルエンジン、ガスエンジン等から排出される燃焼
排ガスのように、窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素等
の未燃焼分に対する理論反応量以上の酸素を含有する燃
焼排ガスから、効率良く窒素酸化物を除去することがで
きる窒素酸化物除去方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、排ガスに含まれる窒素酸化物の量
に見合った量の炭化水素を添加した排ガスを、多孔質の
無機酸化物に(a) 白金と、(b) 希土類元素とを担持して
なる除去材に接触させれば、窒素酸化物を効果的に還元
除去することができることを発見し、本発明を完成し
た。
の結果、本発明者は、排ガスに含まれる窒素酸化物の量
に見合った量の炭化水素を添加した排ガスを、多孔質の
無機酸化物に(a) 白金と、(b) 希土類元素とを担持して
なる除去材に接触させれば、窒素酸化物を効果的に還元
除去することができることを発見し、本発明を完成し
た。
【０００９】すなわち、窒素酸化物と、共存する未燃焼
成分に対する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガ
スから窒素酸化物を除去する本発明の第一の方法は、多
孔質の無機酸化物１００重量％に、(a) ０．１〜５重量
％（元素換算値）の白金と、(b) ０．０１〜５重量％
（元素換算値）の希土類元素からなる群より選ばれた少
なくとも一種の元素とを担持してなる除去材を排ガス導
管の途中に設置し、前記除去材の上流側で前記排ガス
に、前記排ガス中の窒素酸化物重量の５倍以下の炭化水
素及び／又は燃料を添加し、２００〜５００℃において
排ガスを前記除去材に接触させ、もって前記窒素酸化物
と前記炭化水素及び／又は燃料とを反応させて前記窒素
酸化物を除去することを特徴とする。
成分に対する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガ
スから窒素酸化物を除去する本発明の第一の方法は、多
孔質の無機酸化物１００重量％に、(a) ０．１〜５重量
％（元素換算値）の白金と、(b) ０．０１〜５重量％
（元素換算値）の希土類元素からなる群より選ばれた少
なくとも一種の元素とを担持してなる除去材を排ガス導
管の途中に設置し、前記除去材の上流側で前記排ガス
に、前記排ガス中の窒素酸化物重量の５倍以下の炭化水
素及び／又は燃料を添加し、２００〜５００℃において
排ガスを前記除去材に接触させ、もって前記窒素酸化物
と前記炭化水素及び／又は燃料とを反応させて前記窒素
酸化物を除去することを特徴とする。
【００１０】また、窒素酸化物と、共存する未燃焼成分
に対する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガスか
ら窒素酸化物を除去する本発明の第二の方法は、多孔質
の無機酸化物１００重量％に、(a) ０．１〜５重量％
（元素換算値）の白金と、(b)０．０１〜５重量％（元
素換算値）の希土類元素からなる群より選ばれた少なく
とも一種の元素とを担持してなる除去材を排ガス導管の
途中に設置し、２００〜５００℃において排ガスを前記
除去材に接触させ、もって前記窒素酸化物と前記排ガス
中の残留炭化水素とを反応させて前記窒素酸化物を除去
することを特徴とする。
に対する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガスか
ら窒素酸化物を除去する本発明の第二の方法は、多孔質
の無機酸化物１００重量％に、(a) ０．１〜５重量％
（元素換算値）の白金と、(b)０．０１〜５重量％（元
素換算値）の希土類元素からなる群より選ばれた少なく
とも一種の元素とを担持してなる除去材を排ガス導管の
途中に設置し、２００〜５００℃において排ガスを前記
除去材に接触させ、もって前記窒素酸化物と前記排ガス
中の残留炭化水素とを反応させて前記窒素酸化物を除去
することを特徴とする。
【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。 [1] 除去材 本発明で用いる窒素酸化物除去材は、多孔質の無機酸化
物に、触媒活性種である(a) 白金と、(b) 希土類元素か
らなる群より選ばれた少なくとも一種の元素とを担持し
てなる。
物に、触媒活性種である(a) 白金と、(b) 希土類元素か
らなる群より選ばれた少なくとも一種の元素とを担持し
てなる。
【００１２】(1) 多孔質の無機酸化物 多孔質の無機酸化物としては、多孔質のアルミナ、ジル
コニア、チタニア、シリカ及びそれらの複合酸化物等を
使用することができるが、好ましくはγ−アルミナ又は
アルミナ系複合酸化物を用いる。γ−アルミナ又はアル
ミナ系複合酸化物を用いると、添加した炭化水素及び／
又は残留炭化水素と排ガス中の窒素酸化物との反応が効
率よく起こり、窒素酸化物の浄化特性が向上する。
コニア、チタニア、シリカ及びそれらの複合酸化物等を
使用することができるが、好ましくはγ−アルミナ又は
アルミナ系複合酸化物を用いる。γ−アルミナ又はアル
ミナ系複合酸化物を用いると、添加した炭化水素及び／
又は残留炭化水素と排ガス中の窒素酸化物との反応が効
率よく起こり、窒素酸化物の浄化特性が向上する。
【００１３】多孔質の無機酸化物の比表面積は１０ｍ2
／ｇ以上であるのが好ましく、３０ｍ2 ／ｇ以上である
のがより好ましい。比表面積が１０ｍ2 ／ｇ未満である
と、排ガスと多孔質無機酸化物との接触面積が小さくな
り、良好な窒素酸化物の除去が行えない。多孔質無機酸
化物のさらに好ましい比表面積は８０ｍ2 ／ｇ以上であ
り、特に１００ｍ2 ／ｇ以上が好ましい。
／ｇ以上であるのが好ましく、３０ｍ2 ／ｇ以上である
のがより好ましい。比表面積が１０ｍ2 ／ｇ未満である
と、排ガスと多孔質無機酸化物との接触面積が小さくな
り、良好な窒素酸化物の除去が行えない。多孔質無機酸
化物のさらに好ましい比表面積は８０ｍ2 ／ｇ以上であ
り、特に１００ｍ2 ／ｇ以上が好ましい。
【００１４】多孔質無機酸化物は、粉末状、ペレット
状、ハニカム状、フォーム状、板状等の状態で用いるこ
とができる。多孔質無機酸化物が粉末状の場合、触媒活
性種を担持した後でハニカム状、フォーム状等のセラミ
ックス製又は金属製基体にコートするか、又はコートし
た後で触媒活性種を担持することができる。この場合、
基体としては、耐熱性のコージェライト、ムライト等か
らなるものを使用するのが好ましい。また、多孔質無機
酸化物がペレット状等の場合、触媒活性種を直接担持し
て用いることもできる。
状、ハニカム状、フォーム状、板状等の状態で用いるこ
とができる。多孔質無機酸化物が粉末状の場合、触媒活
性種を担持した後でハニカム状、フォーム状等のセラミ
ックス製又は金属製基体にコートするか、又はコートし
た後で触媒活性種を担持することができる。この場合、
基体としては、耐熱性のコージェライト、ムライト等か
らなるものを使用するのが好ましい。また、多孔質無機
酸化物がペレット状等の場合、触媒活性種を直接担持し
て用いることもできる。
【００１５】(2) Pt成分 Ptの担持量（ａ）は無機酸化物を１００重量％として、
０．１〜５重量％以下（元素換算値）とする。担持量が
無機酸化物の５重量％を超えても効果に変化がなく、担
持量が０．１重量％未満では除去効果が大きく低下す
る。より好ましい担持量は０．５〜４重量％、特に好ま
しい担持量は０．８〜３である。
０．１〜５重量％以下（元素換算値）とする。担持量が
無機酸化物の５重量％を超えても効果に変化がなく、担
持量が０．１重量％未満では除去効果が大きく低下す
る。より好ましい担持量は０．５〜４重量％、特に好ま
しい担持量は０．８〜３である。
【００１６】(3) 希土類元素 希土類元素としては、Ｃｅ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｓｍ、Ｎｄ、
Ｐｒのうちの少なくとも一種を用いる。好ましい希土類
元素はＣｅ、Ｌａのいずれか一種以上である。また、希
土類の混合物であるミッシュメタルを用いることもでき
る。希土類元素の担持量（ｂ）は０．０１〜５重量％で
あり、好ましくは０．０５〜４重量％、より好ましくは
０．０５〜２重量％である。
Ｐｒのうちの少なくとも一種を用いる。好ましい希土類
元素はＣｅ、Ｌａのいずれか一種以上である。また、希
土類の混合物であるミッシュメタルを用いることもでき
る。希土類元素の担持量（ｂ）は０．０１〜５重量％で
あり、好ましくは０．０５〜４重量％、より好ましくは
０．０５〜２重量％である。
【００１７】触媒活性種として白金成分だけを用いて
も、ある程度の窒素酸化物除去が行えるが、希土類元素
を添加することによってメタンなどの低級炭化水素を還
元剤に用いても高い窒素酸化物の除去率が得られる。ま
た、希土類の添加により除去材の耐熱性も向上する。こ
れまで希土類元素の効果は耐熱性及び酸素貯蔵性が報告
されているが、本発明における希土類元素の効果は除去
材の炭化水素と窒素酸化物の反応選択性を高めていると
見られる。
も、ある程度の窒素酸化物除去が行えるが、希土類元素
を添加することによってメタンなどの低級炭化水素を還
元剤に用いても高い窒素酸化物の除去率が得られる。ま
た、希土類の添加により除去材の耐熱性も向上する。こ
れまで希土類元素の効果は耐熱性及び酸素貯蔵性が報告
されているが、本発明における希土類元素の効果は除去
材の炭化水素と窒素酸化物の反応選択性を高めていると
見られる。
【００１８】(4) 触媒活性種の担持方法 多孔質無機酸化物に白金成分及び希土類成分を担持する
方法としては、公知の混練法、共沈法、含浸法等を用い
ることができる。浸漬法の場合、各触媒活性種の硝酸
塩、炭酸塩、硫酸塩、塩化物等の水溶液に多孔質無機酸
化物を浸漬し、５０〜１５０℃（例えば、７０℃程度）
で乾燥後、１００℃から段階的に昇温して焼成するのが
好ましい。ただし、焼成最高温度は８５０℃以下である
のが好ましい。焼成は、酸素雰囲気、窒素雰囲気下、水
素ガス流下等で行うのが好ましい。窒素雰囲気下や水素
ガス流下で焼成した場合には最後に酸化処理を行うのが
好ましく、とくに窒素酸化物の存在下で酸化処理を行う
のが好ましい。
方法としては、公知の混練法、共沈法、含浸法等を用い
ることができる。浸漬法の場合、各触媒活性種の硝酸
塩、炭酸塩、硫酸塩、塩化物等の水溶液に多孔質無機酸
化物を浸漬し、５０〜１５０℃（例えば、７０℃程度）
で乾燥後、１００℃から段階的に昇温して焼成するのが
好ましい。ただし、焼成最高温度は８５０℃以下である
のが好ましい。焼成は、酸素雰囲気、窒素雰囲気下、水
素ガス流下等で行うのが好ましい。窒素雰囲気下や水素
ガス流下で焼成した場合には最後に酸化処理を行うのが
好ましく、とくに窒素酸化物の存在下で酸化処理を行う
のが好ましい。
【００１９】[2] 窒素酸化物除去方法 上述した除去材を排ガス導管の途中に設置し、排ガスを
除去材と接触させ、窒素酸化物を還元除去する。本発明
の除去方法はガソリンエンジン、ディーゼルエンジン及
びガスエンジンのいずれかのエンジンの排ガスを処理す
ることができる。これらの排ガス中には残留炭化水素と
してメタン、エチレン等がある程度含まれる。今までの
除去方法では、これらの低級炭化水素では高い窒素酸化
物の除去だ得られなかったが、上述した除去材を用いる
ことにより、これらの残留低級炭化水素でも還元剤とし
て高い窒素酸化物除去特性を得ることができる。
除去材と接触させ、窒素酸化物を還元除去する。本発明
の除去方法はガソリンエンジン、ディーゼルエンジン及
びガスエンジンのいずれかのエンジンの排ガスを処理す
ることができる。これらの排ガス中には残留炭化水素と
してメタン、エチレン等がある程度含まれる。今までの
除去方法では、これらの低級炭化水素では高い窒素酸化
物の除去だ得られなかったが、上述した除去材を用いる
ことにより、これらの残留低級炭化水素でも還元剤とし
て高い窒素酸化物除去特性を得ることができる。
【００２０】特に、メタンガスを主成分とする燃料ガス
を用いるガスエンジンの排ガスを処理する場合、従来の
ものでは排ガス中のメタンを還元剤として用いることが
できなかったが、本発明では上記の除去材を用いること
によって排ガスの低温領域でも、排ガス中の残留メタン
を還元剤に窒素酸化物を除去することができる。
を用いるガスエンジンの排ガスを処理する場合、従来の
ものでは排ガス中のメタンを還元剤として用いることが
できなかったが、本発明では上記の除去材を用いること
によって排ガスの低温領域でも、排ガス中の残留メタン
を還元剤に窒素酸化物を除去することができる。
【００２１】残留炭化水素の量が排ガス中の窒素酸化物
を還元するのに十分ではない場合には、外部から炭化水
素及び／又は燃料を添加する必要がある。このとき、上
述した除去材を排ガス導管の途中に設置し、除去材の設
置部位より上流の排ガス中に炭化水素及び／又は燃料を
添加する。
を還元するのに十分ではない場合には、外部から炭化水
素及び／又は燃料を添加する必要がある。このとき、上
述した除去材を排ガス導管の途中に設置し、除去材の設
置部位より上流の排ガス中に炭化水素及び／又は燃料を
添加する。
【００２２】添加する炭化水素としては、アルカン、ア
ルケン、アルキン、又はこれらの混合物のいずれでもよ
い。好ましくは炭素数が１以上の標準状態でガス状の炭
化水素（例えば、プロピレン）、標準状態で液状の炭化
水素（セタン、オクタン等）を用いる。添加する燃料は
灯油、軽油、ガソリン、燃焼ガスからなる群より選ばれ
た少なくとも一種の炭化水素系燃料である。好ましい燃
料ガスはメタン、プロパン等の低級炭化水素を主成分と
する天然ガス、都市ガス等の液化ガスである。炭化水素
及び／又は燃料は噴霧等の方法で排ガス中に添加するこ
とができる。
ルケン、アルキン、又はこれらの混合物のいずれでもよ
い。好ましくは炭素数が１以上の標準状態でガス状の炭
化水素（例えば、プロピレン）、標準状態で液状の炭化
水素（セタン、オクタン等）を用いる。添加する燃料は
灯油、軽油、ガソリン、燃焼ガスからなる群より選ばれ
た少なくとも一種の炭化水素系燃料である。好ましい燃
料ガスはメタン、プロパン等の低級炭化水素を主成分と
する天然ガス、都市ガス等の液化ガスである。炭化水素
及び／又は燃料は噴霧等の方法で排ガス中に添加するこ
とができる。
【００２３】排ガス中に添加する炭化水素及び／又は燃
料の量は、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯ）の重量の５倍
以下とする。５倍を超すと、未反応の炭化水素及び／又
は燃料が排ガス中に残る可能性が高い。好ましくは添加
量を窒素酸化物量の４倍以下とする。また添加量の下限
を０．１倍とするのが好ましい。なお、排ガス中には未
燃焼炭化水素が多少存在するので、上述した除去材を用
いただけでも（炭化水素及び／又は燃料を添加しなくと
も）、ある程度のNOx の低減効果が得られる。
料の量は、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯ）の重量の５倍
以下とする。５倍を超すと、未反応の炭化水素及び／又
は燃料が排ガス中に残る可能性が高い。好ましくは添加
量を窒素酸化物量の４倍以下とする。また添加量の下限
を０．１倍とするのが好ましい。なお、排ガス中には未
燃焼炭化水素が多少存在するので、上述した除去材を用
いただけでも（炭化水素及び／又は燃料を添加しなくと
も）、ある程度のNOx の低減効果が得られる。
【００２４】除去材部位における排ガスの温度は２００
〜５００℃に保つ。排ガスの温度が２００℃未満である
と添加した炭化水素及び／又は燃料と窒素酸化物との反
応が十分に進行せず、効率的な窒素酸化物の除去を行う
ことができない。一方、５００℃を超す温度とすると、
添加した炭化水素自身が燃焼してしまい、窒素酸化物の
還元除去特性は却って低下する。好ましい排ガスの温度
は２００〜４００℃である。
〜５００℃に保つ。排ガスの温度が２００℃未満である
と添加した炭化水素及び／又は燃料と窒素酸化物との反
応が十分に進行せず、効率的な窒素酸化物の除去を行う
ことができない。一方、５００℃を超す温度とすると、
添加した炭化水素自身が燃焼してしまい、窒素酸化物の
還元除去特性は却って低下する。好ましい排ガスの温度
は２００〜４００℃である。
【００２５】排ガスと除去材との接触時間（単位時間当
たりの排ガス量（ml）に対する除去材の量（ｇ）の比で
表す）については、接触時間が短くなると一般に窒素酸
化物の除去特性は低下する。本発明では、接触時間を
０．００６秒・ｇ／ml以上とするのが好ましく、０．０
０７秒・ｇ／ml以上とするのがより好ましい。
たりの排ガス量（ml）に対する除去材の量（ｇ）の比で
表す）については、接触時間が短くなると一般に窒素酸
化物の除去特性は低下する。本発明では、接触時間を
０．００６秒・ｇ／ml以上とするのが好ましく、０．０
０７秒・ｇ／ml以上とするのがより好ましい。
【００２６】
【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。実施例１ 市販の粉末状のγ−アルミナ（平均粒径４０μｍ、比表
面積２００ｍ2 ／ｇ）を硝酸セリウム水溶液に浸漬し、
７０℃で乾燥後、６００℃で焼成した。次いでジニトロ
ジアミン白金（ＩＩ）水溶液に浸漬し、７０℃で乾燥
後、６００℃で焼成した。これにより、１重量％（元素
換算値）のＣｅ、及び１重量％（元素換算値）の白金を
担持した粉末状除去材を得た。
細に説明する。実施例１ 市販の粉末状のγ−アルミナ（平均粒径４０μｍ、比表
面積２００ｍ2 ／ｇ）を硝酸セリウム水溶液に浸漬し、
７０℃で乾燥後、６００℃で焼成した。次いでジニトロ
ジアミン白金（ＩＩ）水溶液に浸漬し、７０℃で乾燥
後、６００℃で焼成した。これにより、１重量％（元素
換算値）のＣｅ、及び１重量％（元素換算値）の白金を
担持した粉末状除去材を得た。
【００２７】得られた除去材１．５ｇを反応管内に充填
し、表１に示す組成のガスを毎分４．４リットル（標準
状態）の流量で流し（空間速度は10,000ｈ-1、接触時間
は0.136 秒・ｇ／ml）、反応管内の排ガス温度を２００
℃から６００℃に変化させ、メタンと窒素酸化物とを反
応させた。
し、表１に示す組成のガスを毎分４．４リットル（標準
状態）の流量で流し（空間速度は10,000ｈ-1、接触時間
は0.136 秒・ｇ／ml）、反応管内の排ガス温度を２００
℃から６００℃に変化させ、メタンと窒素酸化物とを反
応させた。
【００２８】表１成分 濃度 一酸化窒素 100 ppm 酸素 10 容量％ メタン 1000 ppm窒素 残部 水分 10 容量％（上記成分の総体積に対し
て）
て）
【００２９】反応管通過後のガス中の窒素酸化物（一酸
化窒素＋二酸化窒素）の濃度を化学発光式窒素酸化物分
析計により測定し、窒素酸化物の除去率〔（当初の一酸
化窒素の濃度−通過後の窒素酸化物の濃度）／当初の一
酸化窒素の濃度×１００％〕を求めた。結果を図１に示
す。
化窒素＋二酸化窒素）の濃度を化学発光式窒素酸化物分
析計により測定し、窒素酸化物の除去率〔（当初の一酸
化窒素の濃度−通過後の窒素酸化物の濃度）／当初の一
酸化窒素の濃度×１００％〕を求めた。結果を図１に示
す。
【００３０】比較例１ 実施例１と同様の方法で、粉末状多孔質γ−アルミナに
白金のみを１重量％担持して除去材とした。この除去材
を用い、実施例１と同様にして、窒素酸化物の除去試験
を行った。結果を図１に示す。
白金のみを１重量％担持して除去材とした。この除去材
を用い、実施例１と同様にして、窒素酸化物の除去試験
を行った。結果を図１に示す。
【００３１】実施例２ 実施例１と同様の方法で、粉末状のγ−アルミナ（平均
粒径４０μｍ、比表面積２００ｍ2 ／ｇ）に、Ｃｅ０．
１重量％（元素換算値）及び白金２重量％（元素換算
値）を担持した。得られた除去材１．５ｇを用い、実施
例１と同じ条件で、窒素酸化物の除去試験を行った。結
果を図２に示す。
粒径４０μｍ、比表面積２００ｍ2 ／ｇ）に、Ｃｅ０．
１重量％（元素換算値）及び白金２重量％（元素換算
値）を担持した。得られた除去材１．５ｇを用い、実施
例１と同じ条件で、窒素酸化物の除去試験を行った。結
果を図２に示す。
【００３２】比較例２ 実施例２と同様の方法で、粉末状多孔質γ−アルミナに
白金を２重量％担持して除去材とした。この除去材を用
い、実施例２と同様にして窒素酸化物の除去試験を行っ
た。結果を図２に示す。
白金を２重量％担持して除去材とした。この除去材を用
い、実施例２と同様にして窒素酸化物の除去試験を行っ
た。結果を図２に示す。
【００３３】図１及び図２から明らかなように、実施例
１及び２においては、２００〜６００℃の排ガス温度で
窒素酸化物の除去率が高かった。一方、白金成分のみの
除去材を用いると（比較例１及び比較例２）、窒素酸化
物の除去率が低下した。
１及び２においては、２００〜６００℃の排ガス温度で
窒素酸化物の除去率が高かった。一方、白金成分のみの
除去材を用いると（比較例１及び比較例２）、窒素酸化
物の除去率が低下した。
【００３４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の除去方法
によれば、過剰の酸素を含む排ガス中の窒素酸化物を効
率良く除去することができる。本発明の窒素酸化物除去
方法は、各種燃焼機、ガソリンエンジン、ディーゼルエ
ンジン、ガスエンジン等から排出される排ガスに含まれ
る窒素酸化物の除去に広く利用することができる。
によれば、過剰の酸素を含む排ガス中の窒素酸化物を効
率良く除去することができる。本発明の窒素酸化物除去
方法は、各種燃焼機、ガソリンエンジン、ディーゼルエ
ンジン、ガスエンジン等から排出される排ガスに含まれ
る窒素酸化物の除去に広く利用することができる。
【図１】実施例１及び比較例１における排ガス温度と窒
素酸化物の除去率との関係を示すグラフである。
素酸化物の除去率との関係を示すグラフである。
【図２】実施例２及び比較例２における排ガス温度と窒
素酸化物の除去率との関係を示すグラフである。
素酸化物の除去率との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/86 ＺＡＢ Ｂ０１Ｊ 23/63 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２９ Ｂ 53/36 ＺＡＢ Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１ Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】 窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対
する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガスから窒
素酸化物を除去する方法において、多孔質の無機酸化物
１００重量％に、(a) ０．１〜５重量％（元素換算値）
の白金と、(b) ０．０１〜５重量％（元素換算値）の希
土類元素からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素
とを担持してなる除去材を排ガス導管の途中に設置し、
前記除去材の上流側で前記排ガスに、前記排ガス中の窒
素酸化物重量の５倍以下の炭化水素及び／又は燃料を添
加し、２００〜５００℃において排ガスを前記除去材に
接触させ、もって前記窒素酸化物と前記炭化水素及び／
又は燃料とを反応させて前記窒素酸化物を除去すること
を特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の窒素酸化物除去方法に
おいて、前記炭化水素は炭素数１以上のガス状又は液状
の炭化水素であり、前記燃料は灯油、軽油、ガソリン、
天然ガス、都市ガスからなる群より選ばれた少なくとも
一種であることを特徴とする除去方法。 - 【請求項３】 窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対
する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガスから窒
素酸化物を除去する方法において、多孔質の無機酸化物
１００重量％に、(a) ０．１〜５重量％（元素換算値）
の白金と、(b) ０．０１〜５重量％（元素換算値）の希
土類元素からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素
とを担持してなる除去材を排ガス導管の途中に設置し、
２００〜５００℃において排ガスを前記除去材に接触さ
せ、もって前記窒素酸化物と前記排ガス中の残留炭化水
素とを反応させて前記窒素酸化物を除去することを特徴
とする方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の窒素酸
化物除去方法において、前記燃焼排ガスはガソリンエン
ジン、ディーゼルエンジン及びガスエンジンのいずれか
のエンジンの排ガスであることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6039215A JPH07222913A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 窒素酸化物除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6039215A JPH07222913A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 窒素酸化物除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07222913A true JPH07222913A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=12546922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6039215A Pending JPH07222913A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 窒素酸化物除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07222913A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014151265A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Kawaken Fine Chemicals Co Ltd | ファンヒータ用触媒及びファンヒータ |
-
1994
- 1994-02-14 JP JP6039215A patent/JPH07222913A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014151265A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Kawaken Fine Chemicals Co Ltd | ファンヒータ用触媒及びファンヒータ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5885923A (en) | Exhaust gas cleaner | |
| US5658542A (en) | Exhaust gas cleaner and method for cleaning same | |
| JPH07222913A (ja) | 窒素酸化物除去方法 | |
| JPH0615175A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JP2587000B2 (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JP3516471B2 (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JPH06178937A (ja) | 窒素酸化物除去触媒及び除去方法 | |
| JPH06142523A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JPH06154607A (ja) | 窒素酸化物除去触媒及び除去方法 | |
| JPH06198195A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JP3508066B2 (ja) | 窒素酸化物除去材及び窒素酸化物除去方法 | |
| JPH06327941A (ja) | 窒素酸化物除去方法 | |
| JPH06238164A (ja) | 窒素酸化物除去触媒及び除去方法 | |
| JPH07163878A (ja) | 窒素酸化物除去触媒及び除去方法 | |
| JP3499272B2 (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JPH10128116A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JP3509152B2 (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JPH06126186A (ja) | 窒素酸化物除去触媒及び窒素酸化物除去方法 | |
| JPH06114266A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JPH06165918A (ja) | 排ガス浄化方法 | |
| JPH0592124A (ja) | 窒素酸化物除去方法 | |
| JPH0576757A (ja) | 窒素酸化物除去触媒及び窒素酸化物除去方法 | |
| JPH06238166A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JPH0671175A (ja) | 窒素酸化物除去触媒及び窒素酸化物除去方法 | |
| JPH06126193A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040519 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041013 |