JPH08206500A - Palladium-based catalyst, combustion catalyst, and combustion device - Google Patents

Palladium-based catalyst, combustion catalyst, and combustion device

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JPH08206500A
JPH08206500A JP7015604A JP1560495A JPH08206500A JP H08206500 A JPH08206500 A JP H08206500A JP 7015604 A JP7015604 A JP 7015604A JP 1560495 A JP1560495 A JP 1560495A JP H08206500 A JPH08206500 A JP H08206500A
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JP
Japan
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palladium
catalyst
oxide
particles
combustion
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Withdrawn
Application number
JP7015604A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomiaki Furuya
富明 古屋
Yoshio Hanakada
佳男 羽中田
Kunihiko Sasaki
佐々木  邦彦
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To maintain the activity for a long period of time to restrain the generation of nitrogen oxide by forming a catalyst out of various metal oxides and the dispersion ratio of noble metal containing palladium equal to or less than a specific value and making a catalyst particle diameter equal to or more than a specific value. CONSTITUTION: The catalyst consists of at least any one kind of oxide of a number of rare earth metals such as Ni, Co, Mn, V, Fe, Mg, Ca, Sr, Ba, an oxide of perovskite structure containing at least one kind of a number of rare earth elements such as Ni, Co, Mn, V, Fe, or oxide particles 10 selected from any of oxides, to which a metal element is added, by doping, and noble metal particles 7 which are adhered to the surfaces of the oxide particles 10 and containing at least palladium. And, the catalyst particles, in which dispersion ratio of the noble metal 7 containing palladium is 5% or less, and the diameter of catalyst particles 9 is 0.1μm or less, are provided. As the result, oxygen in the atmosphere is efficiently taken in from the oxide particles 10 so as to be supplied to an active site of combustion reaction. That is, difficiency of oxygen can be avoided and hence a high oxide state can be ensured.

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、パラジウム系触媒、パ
ラジウム系燃焼触媒およびパラジウム系燃焼触媒を備え
た燃焼器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a palladium catalyst, a palladium combustion catalyst, and a combustor equipped with the palladium combustion catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、石油資源などの枯渇化に伴い、代
替エネルギールが要求される一方、エネルギー資源の効
率的な利用に多くの関心が払われている。そして、これ
らの要求に応える手段の中に、たとえば燃料として天然
ガスを用いるガスタービン・スチームタービン複合サイ
クル発電システム、もしくは石炭ガス化ガスタービン・
スチームタービン複合サイクル発電システムが開発され
ている。また、これらの発電システムは、化石燃料を使
用する従来のスチームタービン・発電システムに比較し
て発電効率が高いので、将来、使用量の増加が予想され
る天然ガスや石炭ガス化ガスなどの燃料を、有効に電力
に変換できる発電システムとして期待されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the depletion of petroleum resources and the like, alternative energy sources have been required, and much attention has been paid to efficient use of energy resources. And, among the means to meet these demands, for example, a gas turbine / steam turbine combined cycle power generation system that uses natural gas as a fuel, or a coal gasification gas turbine /
A steam turbine combined cycle power generation system has been developed. In addition, these power generation systems have higher power generation efficiency than conventional steam turbines and power generation systems that use fossil fuels, so fuels such as natural gas and coal gasification gas whose usage is expected to increase in the future. Is expected as a power generation system that can effectively convert electricity into electricity.

【0003】ところで、ガスタービン発電システムに使
用されているガスタービン燃焼器においては、一般的
に、燃料と空気との混合物をスパークプラグによって着
火し、燃焼を行う均一系反応の燃焼方式が採られてい
る。
By the way, in a gas turbine combustor used in a gas turbine power generation system, generally, a homogeneous reaction combustion system is employed in which a mixture of fuel and air is ignited by a spark plug to perform combustion. ing.

【0004】図5は,ガスタービン燃焼器の要部構造例
を断面的に示したもので、1は筐体、2は燃料ノズル、
3はスパークプラグ(着火素子)、4は燃焼用気体(た
とえば空気)供給口4a,冷却用空気供給口4b,および希
釈用空気供給口4cなどを側壁に備え、かつ所要の燃焼ガ
スをタービンノズル5に供給する燃焼器ライナーであ
る。そして、前記燃焼器においては、燃料ノズル2から
噴射された燃料ガスが、燃焼用気体供給口4aから供給さ
れた空気などと混合され、スパークプラグ3によって着
火され燃焼する。この燃焼に伴い、冷却用空気供給口4b
および希釈用空気供給口4cから所要の空気が供給され、
所定の温度(タービン入り口温度)まで冷却された燃焼
ガスが、タービンノズル5を介してタービン内に噴射さ
れるという機能を果たしている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a main part of a gas turbine combustor, where 1 is a casing, 2 is a fuel nozzle,
3 is a spark plug (ignition element), 4 is a combustion gas (for example, air) supply port 4a, a cooling air supply port 4b, and a dilution air supply port 4c on the side wall, and the required combustion gas is a turbine nozzle. No. 5 is a combustor liner. Then, in the combustor, the fuel gas injected from the fuel nozzle 2 is mixed with the air supplied from the combustion gas supply port 4a, and ignited and burned by the spark plug 3. With this combustion, the cooling air supply port 4b
And the required air is supplied from the dilution air supply port 4c,
The combustion gas cooled to a predetermined temperature (turbine inlet temperature) has a function of being injected into the turbine through the turbine nozzle 5.

【0005】しかしながら、前記ガスタービン燃焼器
は、燃焼用気体として空気を使用するため、燃焼時にお
ける窒素酸化物(NOx )の生成による環境汚染が問題と
なっている。つまり、窒素酸化物の生成は、燃焼温度が
1500℃を超えると急激に増加するが、燃焼器内では燃料
濃度分布が存在し、局部的には2000℃を超える高温部が
生じて、窒素酸化物が大量に発生するという問題あっ
た。
However, since the gas turbine combustor uses air as a combustion gas, environmental pollution due to the production of nitrogen oxides (NO x ) during combustion is a problem. In other words, the generation of nitrogen oxides depends on the combustion temperature.
Although it rapidly increases when the temperature exceeds 1500 ° C, there is a problem that a fuel concentration distribution exists in the combustor and locally a high temperature portion exceeding 2000 ° C is generated to generate a large amount of nitrogen oxides.

【0006】このような問題を解決するため、触媒を用
いて燃料と空気(酸素含有気体、以下空気と呼ぶ)との
混合体を燃焼させる触媒燃焼方式が提案されている。こ
の触媒燃焼方式によれば、稀薄な燃料を触媒作用によっ
て燃焼させることが可能なため、燃焼機内の最高温度を
窒素酸化物が急激に発生する1600℃程度以下に維持しな
がら燃焼を行い得る。したがって、エネルギー効率を低
下させることなく、クリーンな排ガスも可能となる。
In order to solve such a problem, a catalytic combustion system has been proposed in which a mixture of fuel and air (oxygen-containing gas, hereinafter referred to as air) is burned using a catalyst. According to this catalytic combustion method, since a lean fuel can be burned by a catalytic action, it is possible to perform combustion while maintaining the maximum temperature in the combustor at about 1600 ° C. or lower at which nitrogen oxides are rapidly generated. Therefore, clean exhaust gas can be obtained without lowering the energy efficiency.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、高温ガスター
ビンのように、燃焼温度が1300℃以上に設定される場合
は、燃焼触媒の温度も1300℃を超えることになり、この
高温における燃焼触媒の強度や性能の劣化、損傷が問題
になっている。そこで触媒部とその下流に触媒を設置し
ない気相反応部から成る燃焼方式であって、前記触媒部
で燃焼して、その下流の気相反応部でさらに燃焼させる
触媒方式が提案されている。このような燃焼方式である
と、低温で使用することができ活性成分が揮発消失した
り、急激な焼結によって触媒活性成分や担体が劣化する
することが抑制されて、燃焼触媒の強度や性能の劣化損
傷が抑えられ、信頼性の向上した燃焼器を得ることがで
きる。 一方、この燃焼方式に使用される触媒活性成分
としては、白金やパラジウムなどの貴金属が知られてい
る。このような貴金属を触媒活性成分とする燃焼触媒
は、いろいろの構成があるけれど、たとえば触媒燃焼温
度下において触媒活性成分が凝集・粗大化を起こし難い
ように、直径数マイクロメーター以下の比較的大きいジ
ルコニア粒子などのセラミックス粒子に貴金属を担持さ
せた触媒粒子を、耐熱ハニカム基材上に塗布・形成する
ことにより構成されている。そして、この燃焼触媒の構
成によって、より耐久性を向上させることができる。
However, when the combustion temperature is set to 1300 ° C. or higher as in the high temperature gas turbine, the temperature of the combustion catalyst also exceeds 1300 ° C. Deterioration of strength and performance and damage are problems. Therefore, there has been proposed a combustion method including a catalyst portion and a gas-phase reaction portion in which a catalyst is not installed downstream thereof, in which the catalyst portion burns and the gas-phase reaction portion downstream thereof further burns. Such a combustion system can be used at low temperature, volatilization and disappearance of the active component, and deterioration of the catalytic active component and carrier due to rapid sintering are suppressed, and the strength and performance of the combustion catalyst are suppressed. It is possible to obtain a combustor with reduced deterioration damage and improved reliability. On the other hand, noble metals such as platinum and palladium are known as catalytically active components used in this combustion system. Although there are various configurations of combustion catalysts having such a noble metal as a catalytically active component, for example, in order to prevent the catalytically active components from agglomerating and coarsening at the catalytic combustion temperature, they are relatively large with a diameter of several micrometers or less. It is constituted by applying and forming catalyst particles in which ceramic particles such as zirconia particles carry a noble metal on a heat-resistant honeycomb substrate. The durability of the combustion catalyst can be further improved by the structure of the combustion catalyst.

【0008】このような燃焼触媒のうち、今後使用が拡
大するメタンなどを主成分とする燃料を酸化反応によっ
て燃焼させるには、パラジウムを触媒活性成分として含
有する燃焼触媒が、低温度から反応を開始するので特に
好ましい。
Of these combustion catalysts, in order to burn a fuel containing methane as a main component, which will be used in the future, by an oxidation reaction, a combustion catalyst containing palladium as a catalytically active component will react from a low temperature. It is particularly preferable because it starts.

【0009】さらに、本発明者らが鋭意研究した結果、
パラジウムは酸化状態( PdO)である方が触媒活性が高
く、金属状態(Pd)では、触媒活性が低いという特性を
有することが明らかになった。また、パラジウムは酸素
分圧と雰囲気温度によって支配される平衡によって、ガ
スタービンの運転条件下では、 900℃以上で酸素を放出
し、金属状態(Pd)となって触媒温度が 900℃以上に上
昇しない特性を有している。このような特性を有するパ
ラジウムを活性成分とする燃焼触媒を、前記触媒燃焼方
式に適用すると温度を制御し易いという特長を発揮す
る。
Further, as a result of intensive studies by the present inventors,
It was revealed that palladium has higher catalytic activity in the oxidized state (PdO) and lower catalytic activity in the metallic state (Pd). In addition, due to the equilibrium governed by the partial pressure of oxygen and the ambient temperature, palladium releases oxygen at 900 ° C or higher under the operating conditions of a gas turbine, becomes a metallic state (Pd), and raises the catalyst temperature to 900 ° C or higher. It has the property of not doing. When a combustion catalyst containing palladium as an active component having such characteristics is applied to the catalytic combustion system, the temperature is easily controlled.

【0010】しかし、ガスタービンの燃焼器のように、
燃焼負荷(酸化反応量)が大きい場合には、平衡的には
PdOである温度領域でも長期の連続燃焼運転中に、パラ
ジウムが燃焼反応(燃料の酸化反)によって還元され、
活性の低いPdの割合が増加し、触媒性能が低下して触媒
温度が下がってしまうという問題点のあることが明らか
になった。前記触媒温度が下がってしまうことは、触媒
部の下流に設置されている気相燃焼部で失火が起こりガ
スタービンの運転が困難になる。
However, like a gas turbine combustor,
When the combustion load (oxidation reaction amount) is large, the equilibrium
Even in the temperature range of PdO, during long-term continuous combustion operation, palladium is reduced by the combustion reaction (oxidation reaction of fuel),
It was clarified that there is a problem that the ratio of Pd with low activity increases, the catalyst performance decreases, and the catalyst temperature decreases. The decrease in the catalyst temperature causes a misfire in the gas-phase combustion section installed downstream of the catalyst section, which makes it difficult to operate the gas turbine.

【0011】一般的に、パラジウムを活性成分とする系
触媒は、触媒表面に酸素が解離吸着したPd−O の酸化物
状態で、炭化水素類を酸化してパラジウム自体は還元さ
れて金属状態(Pd)になった後、再度酸化されてPd−O
の状態を生成して酸化反応が進行するレドックス反応で
あるとされている。そして、炭化水素類の通常の酸化反
応では、反応量がそれ程多くないため、前記レドックス
・サイクルが触媒表面上で円滑に進行する。しかし、ガ
スタービンの燃焼器のように、燃焼負荷が大きい反応系
ではレドックス・サイクルのバランスが崩れて、表面の
Pd−O の酸素が容易に消費されるとともに、パラジウム
系触媒の内側に存在しているバルクのパラジウム酸化物
( PdO)の酸素が表面に移動して、燃料の酸化に使用さ
れていると考えられる。つまり、初期状態では、パラジ
ウム系触媒中のパラジウムのほとんどが酸化状態を採っ
て高い活性を呈するが、燃焼反応の進行に伴ってバルク
内の酸素が消費され、触媒表面の金属状態(Pd)の割合
が増加し、触媒活性が低下すると考えられる。
In general, a system catalyst containing palladium as an active ingredient is a Pd-O oxide state in which oxygen is dissociated and adsorbed on the catalyst surface, and hydrocarbons are oxidized to reduce the palladium itself to a metal state ( Pd) and then oxidized again to Pd-O
Is said to be a redox reaction in which an oxidation reaction proceeds. In the usual oxidation reaction of hydrocarbons, since the reaction amount is not so large, the redox cycle smoothly proceeds on the catalyst surface. However, in a reaction system with a large combustion load, such as a gas turbine combustor, the redox cycle is out of balance and the surface
It is considered that oxygen of Pd-O is easily consumed and oxygen of bulk palladium oxide (PdO) existing inside the palladium catalyst moves to the surface and is used for fuel oxidation. To be In other words, in the initial state, most of the palladium in the palladium-based catalyst is in the oxidized state and exhibits high activity, but oxygen in the bulk is consumed as the combustion reaction progresses, and the metal state (Pd) of the catalyst surface It is believed that the proportion increases and the catalytic activity decreases.

【0012】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、高い活性を長期間に亘って保持発揮するパラジウ
ム系触媒の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a palladium-based catalyst that retains and exhibits high activity over a long period of time.

【0013】また、本発明は、高温でも長期間に亘って
所要の活性を維持し得るパラジウム系燃焼触媒の提供を
目的とする。
Another object of the present invention is to provide a palladium-based combustion catalyst capable of maintaining the required activity for a long period of time even at high temperatures.

【0014】さらに、本発明は、長期間に亘って所要の
活性を維持し、窒素酸化物の発生を抑制することが可能
な燃焼器の提供を目的とする。
A further object of the present invention is to provide a combustor which can maintain the required activity for a long period of time and suppress the generation of nitrogen oxides.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係るパラジウム
系触媒は、希土類金属酸化物、Ni,Co,Mn, V,Fe,M
g,Ca,Sr,Baの少なくともいずれか1種の酸化物、希
土類元素,Ni,Co,Mn,V,Feの少なくともいずれか1
種の元素を含むペロブスカイト構造の酸化物、もしくは
金属元素をドープした前記いずれかの酸化物から選択し
た酸化物粒子と、前記酸化物粒子面に被着された少なく
ともパラジウムを含む貴金属粒子とから成り、前記パラ
ジウムを含む貴金属の分散率が 5%以下で、かつ触媒粒
子径が 0.1μm 以上のパラジウム系触媒粒子を備えたこ
とを特徴とするパラジウム系触媒。本発明に係るパラジ
ウム系燃焼触媒は、互いに区画・独立した他数個のガス
流路を有する耐久性支持体と、前記耐久性支持体のガス
流路内壁面に被着・担持されたパラジウム系触媒粒子と
を具備して成るパラジウム系燃焼触媒であって、前記パ
ラジウム系燃焼触媒が、希土類金属酸化物、Ni,Co,M
n, V,Fe,Mg,Ca,Sr,Baの少なくともいずれか1種
の酸化物、希土類元素,Ni,Co,Mn, V,Feの少なくと
もいずれか1種の元素を含むペロブスカイト構造の酸化
物、もしくは金属元素をドープした前記いずれかの酸化
物から選択した酸化物粒子面に被着された少なくともパ
ラジウムを含む貴金属から成り、触媒粒子径が 0.1μm
以上のパラジウム系触媒粒子を備え、かつパラジウムを
含む貴金属の分散率が 5%以下、であることを特徴とす
る。
The palladium-based catalyst according to the present invention comprises a rare earth metal oxide, Ni, Co, Mn, V, Fe and M.
At least one of oxides of g, Ca, Sr and Ba, at least one of rare earth elements, Ni, Co, Mn, V and Fe 1
An oxide having a perovskite structure containing a certain element, or an oxide particle selected from any of the oxides doped with a metal element, and a noble metal particle containing at least palladium deposited on the oxide particle surface. A palladium-based catalyst characterized by comprising palladium-based catalyst particles having a dispersion rate of the noble metal containing palladium of 5% or less and a catalyst particle diameter of 0.1 μm or more. The palladium-based combustion catalyst according to the present invention comprises a durable support having several other gas channels that are partitioned and independent of each other, and a palladium-based catalyst that is adhered to and carried on the inner wall surface of the gas channel of the durable support. A palladium-based combustion catalyst comprising catalyst particles, wherein the palladium-based combustion catalyst is a rare earth metal oxide, Ni, Co, M.
Perovskite structure oxide containing at least one kind of oxide of n, V, Fe, Mg, Ca, Sr and Ba, rare earth element, and at least one kind of element of Ni, Co, Mn, V and Fe , Or a noble metal containing at least palladium deposited on the oxide particle surface selected from any of the oxides doped with a metal element, and the catalyst particle diameter is 0.1 μm.
It is characterized by including the above palladium-based catalyst particles and having a dispersion rate of the noble metal containing palladium of 5% or less.

【0016】本発明に係る燃焼器は、燃料ガス供給口
と、空気供給口と、前記燃料ガス供給口から供給される
燃料ガスおよび空気供給口から供給される酸素含有ガス
を混合するガス混合部と、前記ガス混合部から流出する
混合ガス流路に配置された燃焼触媒とを具備して成る燃
焼器であって、前記燃焼触媒が、互いに区画・独立した
他数個のガス流路を有する耐久性支持体および前記ガス
流路内壁面に被着・担持されたパラジウム系触媒粒子と
を具備して成るパラジウム系燃焼触媒で、かつこのパラ
ジウム系燃焼触媒が希土類金属酸化物、Ni,Co,Mn,
V,Feの少なくともいずれか1種の酸化物、希土類元
素,Ni,Co,Mn, V,Fe,Mg,Ca,Sr,Baの少なくとも
いずれか1種の元素を含むペロブスカイト構造の酸化
物、もしくは金属元素をドープした前記いずれかの酸化
物から選択した酸化物粒子面に被着された少なくともパ
ラジウムを含む貴金属から成り、触媒粒子径が 0.1μm
以上のパラジウム系燃焼触媒粒子を備え、パラジウムを
含む貴金属の分散率が 5%以下であることを特徴とす
る。
The combustor according to the present invention is a gas mixing section for mixing a fuel gas supply port, an air supply port, a fuel gas supplied from the fuel gas supply port and an oxygen-containing gas supplied from the air supply port. And a combustion catalyst arranged in a mixed gas flow path flowing out of the gas mixing section, wherein the combustion catalyst has several other gas flow paths that are partitioned and independent from each other. A palladium-based combustion catalyst comprising a durable support and palladium-based catalyst particles deposited and carried on the inner wall surface of the gas flow path, wherein the palladium-based combustion catalyst is a rare earth metal oxide, Ni, Co, Mn,
Oxide of perovskite structure containing at least one kind of oxide of V and Fe, rare earth element, Ni, Co, Mn, V, Fe, Mg, Ca, Sr and Ba, or An oxide particle selected from any of the oxides doped with a metal element, which is composed of a noble metal containing at least palladium deposited on the surface of the oxide particle and has a catalyst particle diameter of 0.1 μm.
It is characterized by including the above palladium-based combustion catalyst particles and having a dispersion rate of the noble metal containing palladium of 5% or less.

【0017】本発明は、パラジウム系触媒に対するさら
なる研究の結果達成されたものである。すなわち、本発
明者らは、酸化物の格子に酸素を取り込み放出し易い金
属酸化物粒子に、少なくともパラジウムを含む貴金属か
ら成る触媒活性成分を担持させた触媒粒子とし、さらに
触媒活性成分の分散率を下げた場合、触媒活性成分単独
の粒子の場合よりも高い触媒性能を呈することを見出
し、本発明を完成するに至ったものである。
The present invention was achieved as a result of further research on palladium-based catalysts. That is, the present inventors have made catalyst particles in which metal oxide particles that easily incorporate and release oxygen into the oxide lattice carry a catalyst active component composed of at least a noble metal, and the dispersion ratio of the catalyst active component is further increased. It has been found that when the value is lowered, the catalytic performance is higher than that in the case of particles having a catalytically active component alone, and the present invention has been completed.

【0018】なお、本発明において、パラジウムを含む
貴金属の分散率とは、触媒粒子中の貴金属において、表
面に露出している貴金属の原子数を、触媒粒子中に含ま
れている貴金属の全原子数(含まれている貴金属の全重
量を貴金属の原子量)で除した値を 100分率で表示した
ものである。また、触媒粒子の表面に露出している貴金
属の原子数は、CO分子が前記貴金属の原子に対応して吸
着することを利用して算出される値である。この算出に
当たり、COと露出している貴金属原子とが 1対1で吸着
していることを考慮している。
In the present invention, the dispersion ratio of the noble metal containing palladium means the number of atoms of the noble metal exposed on the surface in the noble metal in the catalyst particles and the total number of atoms of the noble metal contained in the catalyst particles. The value is divided by the number (total weight of precious metal contained, atomic weight of precious metal) and expressed as a percentage. The number of noble metal atoms exposed on the surface of the catalyst particles is a value calculated by utilizing the fact that CO molecules are adsorbed corresponding to the noble metal atoms. In this calculation, we consider that CO and exposed noble metal atoms are adsorbed in a one-to-one relationship.

【0019】以下に、この発明の詳細について説明す
る。
The details of the present invention will be described below.

【0020】一般的に、貴金属系触媒は、単位貴金属量
の活性を高めるために、貴金属粒子を極めて小さくして
担体に担持させて、たとえば図6に模式的に示すごと
く、分散率を上げた形態を採っている。図6において、
6はパラジウム粒子7を担持する担体(たとえばアルミ
ナ)、8は前記パラジウム粒子7中に存在するパラジウ
ム原子もしくは触媒活性点、9は燃焼反応に関与する界
面をそれぞれ示す。ここで、前記パラジウム(パラジウ
ムを含む貴金属)の分散率を、パラジウム粒子7中に存
在するパラジウム原子8もしくは触媒反応における活性
点の全量のうち、反応界面9に存在するパラジウム原子
8もしくは活性点の割合とした場合、パラジウム粒子7
の径が小さいほど分散率が高くなる。そして、一般的
に、たとえばパラジウム触媒系においては、粒子径が数
nm程度以下(分散率が高い)に選択されており、初期に
おいては高い活性を呈するが、燃焼反応での熱によって
凝集して活性が低下する。
In general, in order to enhance the activity of the unit noble metal amount, the noble metal catalyst has the noble metal particles made extremely small and supported on the carrier to increase the dispersion rate as schematically shown in FIG. 6, for example. It takes the form. In FIG.
Reference numeral 6 denotes a carrier (for example, alumina) supporting the palladium particles 7, 8 denotes a palladium atom or a catalytically active site present in the palladium particles 7, and 9 denotes an interface involved in the combustion reaction. Here, the dispersion ratio of the palladium (a noble metal containing palladium) is defined as the palladium atom 8 existing in the reaction interface 9 or the active site of the palladium atom 8 existing in the palladium particle 7 or the total amount of active sites in the catalytic reaction. If the ratio is set, palladium particles 7
The smaller the diameter, the higher the dispersion rate. In general, for example, in a palladium catalyst system, the particle size is several
It is selected to have a thickness of about nm or less (high dispersion ratio), and exhibits high activity in the initial stage, but the activity decreases due to aggregation due to heat in the combustion reaction.

【0021】また、ガスタービンのように燃焼負荷(反
応速度)が大きい場合は,パラジウム系触媒の反応界面
に存在する吸着酸素以外にも、パラジウム系触媒の界面
から内部に格子酸素として存在する酸素も反応に使用さ
れる。そのため、分散率の高いパラジウム系触媒では、
反応時間の経過に伴って内部に存在する酸素を消失(金
属Pd化)して触媒活性が低減する。
When the combustion load (reaction rate) is large as in a gas turbine, in addition to the adsorbed oxygen existing at the reaction interface of the palladium-based catalyst, the oxygen existing as lattice oxygen inside the interface of the palladium-based catalyst is also present. Is also used in the reaction. Therefore, with a palladium-based catalyst with a high dispersion ratio,
With the passage of the reaction time, oxygen existing inside disappears (forms metal Pd) and the catalytic activity decreases.

【0022】一方、本発明者らは、図7に模式的に示す
ごとく、直径が数μm 以下の比較的大きいセラミック
に、パラジウムを含む貴金属を担持させた触媒粒子と
し、分散率を下げた形態の検討を進めた。図7におい
て、6は触媒粒子10を担持する担体(たとえばアルミ
ナ)、11はパラジウム粒子7を担持して触媒粒子10を形
成するセラミック粒子、8は前記パラジウム粒子7中に
存在するパラジウム原子もしくは触媒活性点、9は燃焼
反応に関与する界面をそれぞれ示す。この触媒粒子10の
構成では、触媒粒子10の径が大きく、燃焼反応に関与す
る界面9が少ないため、パラジウム系触媒の分散率が低
くなり、初期の触媒活性は低いが、耐熱性は大幅に改善
されることになる。そして、ガスタービンのように、燃
焼負荷(反応速度)が大きい場合でも、反応界面から触
媒内部に格子酸素として多く存在する酸素が反応に利用
されて、触媒活性の低下問題も改善される。
On the other hand, as shown schematically in FIG. 7, the present inventors used catalyst particles in which a precious metal containing palladium was supported on a relatively large ceramic having a diameter of several μm or less, and the dispersion rate was lowered. Proceeded with the examination. In FIG. 7, 6 is a carrier (for example, alumina) carrying catalyst particles 10, 11 is ceramic particles carrying palladium particles 7 to form catalyst particles 10, and 8 is a palladium atom or catalyst present in the palladium particles 7. Active points and 9 respectively indicate interfaces involved in the combustion reaction. In the structure of the catalyst particles 10, since the diameter of the catalyst particles 10 is large and the number of the interfaces 9 involved in the combustion reaction is small, the dispersion ratio of the palladium-based catalyst is low, and the initial catalyst activity is low, but the heat resistance is significantly high. It will be improved. Even when the combustion load (reaction rate) is large as in a gas turbine, oxygen existing in large amounts as lattice oxygen inside the catalyst from the reaction interface is utilized for the reaction, and the problem of catalyst activity reduction is also ameliorated.

【0023】前記図7に図示したパラジウム系触媒にお
いては、反応界面を通して酸素が格子酸素から取り込ま
れるため、ある一定の反応雰囲気(温度,反応ガス分
圧)では、金属状態(Pd)と酸化物状態(PdO )との比
率がある一定の定常状態値になるように変化する。たと
えば、前記図6に図示した構成の触媒系では、燃焼反応
に伴って活性が著しく低下するのに対して、触媒活性の
低下速度が緩やかとなり、低下の度合いも改善される
が、なお触媒活性の低下が依然として生じ、ガスタービ
ンの燃焼器用としての安定性に問題がある。
In the palladium-based catalyst shown in FIG. 7, since oxygen is taken in from the lattice oxygen through the reaction interface, in a certain reaction atmosphere (temperature, reaction gas partial pressure), the metal state (Pd) and the oxide are mixed. The ratio with the state (PdO) changes so that it has a constant steady state value. For example, in the catalyst system having the configuration shown in FIG. 6, the activity is remarkably reduced with the combustion reaction, while the rate of decrease of the catalyst activity is moderate and the degree of the decrease is improved, but the catalyst activity is still reduced. Still occurs, and there is a problem in stability for a gas turbine combustor.

【0024】こうした点に着目して、本発明者らは、パ
ラジウム粒子7を担持して触媒粒子10を形成するセラミ
ック11として、酸素を取り込み放出し易い酸化物系粒子
を使用し、さらに触媒粒子10の大きさを所定の範囲に選
択する一方、パラジウムの分散率を低くすると有効なこ
とを見出した。
With these points in mind, the present inventors have used oxide-based particles that easily absorb and release oxygen as the ceramic 11 that supports the palladium particles 7 to form the catalyst particles 10. It has been found that it is effective to select the size of 10 within a predetermined range while reducing the dispersion ratio of palladium.

【0025】本発明において、酸化物としては希土類金
属酸化物(たとえばCe,Laなどの酸化物)、Ni,Co,M
n, V,Fe,Mg,Ca,Sr,Baの少なくともいずれか1種
の酸化物、希土類元素,Ni,Co,Mn, V,Feの少なくと
もいずれか1種の元素を含むペロブスカイト構造の酸化
物、もしくは金属元素をドープした前記いずれかの酸化
物から選択した酸化物である。特に、酸化物としては3
価の金属元素、たとえばFe,Mn,Co,Ti,La,Nd, Y,
Pr,Gd,Eu,Sm,Pm,Sc,Rhから選ばれた少なくとも1
種をドープしたセリウム酸化物で、かつ金属元素/セリ
ウムの原子比が1/99〜10/90 ものが、触媒活性を高くす
ることがき、望ましい。
In the present invention, rare earth metal oxides (eg, oxides of Ce, La, etc.), Ni, Co, M are used as oxides.
Perovskite structure oxide containing at least one kind of oxide of n, V, Fe, Mg, Ca, Sr and Ba, rare earth element, and at least one kind of element of Ni, Co, Mn, V and Fe Or an oxide selected from any of the above oxides doped with a metal element. Especially as oxide
Valuable metal elements such as Fe, Mn, Co, Ti, La, Nd, Y,
At least 1 selected from Pr, Gd, Eu, Sm, Pm, Sc, Rh
A cerium oxide doped with a seed and having an atomic ratio of metal element / cerium of 1/99 to 10/90 is preferable because the catalytic activity can be increased.

【0026】そして、前記酸化物粒子に対するパラジウ
ム系触媒の担持は、たとえば酸化物粒子などの粒子表面
に、無電解メッキ法などで行うことが可能であるが、パ
ラジウム系粒子および助触媒の混合物を成型,粒子状に
した製造方法を採ってもよい。いずれにしても、特に緻
密化しない限り、通常、微細孔を有しており、内部側が
気体が通ずる形態を採っている。
The palladium-based catalyst may be supported on the oxide particles by, for example, electroless plating on the surface of the particles such as oxide particles. It is also possible to adopt a manufacturing method in which the material is molded or made into particles. In any case, unless it is densified in particular, it usually has fine pores and has a form in which gas communicates on the inner side.

【0027】本発明において、触媒の活性成分はパラジ
ウムおよび/またはパラジウム酸化物を主体(少なくと
も50質量%、このましくは80質量%以上)とする貴金属
である。そして、このパラジウムの活性成分の他に、た
とえば金,白金などの貴金属を含んでもよい。さらに、
触媒粒子中には助触媒として、ニッケル,マグネシウ
ム,チタン,バナジウム,クロム,マンガン,鉄,コバ
ルト,銅,亜鉛,モリブデン,ルテニウム,ロジウム,
銀,白金,金,ランタノイドを含む希土類(スカンジウ
ム,イットリウム,ランタン,セリウム,プラセオジウ
ム,ネオジウム,プロメチウム,サマリウム,ユーロピ
ウム,ガトリニウム,テルビウム,ジスプロシウム,ホ
ルミウム,エルビウム,ツリウム,イッテルビウム,ル
テチウム)およびこれら元素の酸化物を添加してもよ
い。ここで、パラジウム系触媒の酸化物と貴金属との質
量比は酸化物:貴金属が90:10〜20:80であることが好
ましい。 本発明に係るパラジウム系触媒粒子において
は、その粒子径は 0.1μm 以上、好ましくは 0.1〜10μ
m 、さらに好ましくは 0.5〜 5μm に選択される。その
理由は、粒子径が 0.1μm 未満では、分散率の低減を十
分に図ることが困難で、結果的にすぐれた触媒活性が得
られないからである。さらに、このパラジウム系触媒粒
子において、一般的に望ましいといわれる分散率に比べ
て、 5%以下と低く選択設定されるのは、 5%を超えた
場合は、長期間に亘って所要の触媒活性を保持・発揮し
得ないことが実験的に確認されたからである。
In the present invention, the active component of the catalyst is a noble metal containing palladium and / or palladium oxide as a main component (at least 50% by mass, preferably 80% by mass or more). In addition to the active component of palladium, a noble metal such as gold or platinum may be included. further,
Nickel, magnesium, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, copper, zinc, molybdenum, ruthenium, rhodium, as a co-catalyst in the catalyst particles,
Rare earths containing silver, platinum, gold, lanthanoids (scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gatolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium) and oxidation of these elements You may add a thing. Here, the mass ratio of the oxide of the palladium-based catalyst to the noble metal is preferably 90:10 to 20:80 oxide: noble metal. In the palladium-based catalyst particles according to the present invention, the particle diameter is 0.1 μm or more, preferably 0.1 to 10 μm.
m, more preferably 0.5 to 5 μm. The reason is that if the particle size is less than 0.1 μm, it is difficult to sufficiently reduce the dispersion rate, and as a result, excellent catalytic activity cannot be obtained. In addition, in this palladium-based catalyst particle, the lower selection rate of 5% or less compared to the generally desired dispersion rate is that if it exceeds 5%, the required catalyst activity for a long period of time is required. This is because it has been experimentally confirmed that it cannot hold and exhibit.

【0028】さらに、本発明に係るパラジウム系触媒粒
子は、粒子状のままで使用することも可能であるが、た
とえばコージライト,アルミナ,ジルコニア,マグネシ
アなど耐熱性セラミックやステンレス鋼などの耐熱性金
属を素材とした担体、たとえばハニカム形状に加工した
構造体を担体として、この担体面に被着支持させた形態
を採ることも可能である。特に、燃焼器などにおいて
は、通風抵抗など考慮すると、ハニカム形状の構造体を
担体とすることが好ましい。つまり、前記ハニカム構造
をしている耐久性担体の、互いに区画され独立した他数
個のガス流路内壁面に対する活性触媒の被着・担持は、
ガス流路内壁面に、パラジウム系触媒粒子を含むスラリ
ーを塗布し、その後焼結する手法で製造したものが好ま
しい。ここで、スラリー中には多孔質をつくるために、
アルミナ,ジルコニア,マグネシア,チタニアなどの粉
末を20〜90質量%程度予め混合しておくことが望まし
い。
Further, although the palladium-based catalyst particles according to the present invention can be used in the form of particles, for example, heat resistant ceramics such as cordierite, alumina, zirconia, magnesia and heat resistant metals such as stainless steel. It is also possible to use a carrier made of a material such as, for example, a honeycomb-shaped structure as a carrier, and to adhere and support the carrier surface. Particularly, in a combustor or the like, it is preferable to use a honeycomb-shaped structure as a carrier in consideration of ventilation resistance and the like. That is, in the durable carrier having the honeycomb structure, the deposition and loading of the active catalyst on the inner wall surfaces of several other gas channels which are partitioned and independent from each other,
What was manufactured by the method of apply | coating the slurry containing a palladium-type catalyst particle to the inner wall surface of a gas flow path, and sintering it after that is preferable. Here, in order to create porosity in the slurry,
It is desirable to premix about 20 to 90 mass% of powder such as alumina, zirconia, magnesia, and titania.

【0029】[0029]

【作用】本発明に係るパラジウム系触媒粒子は、酸素を
取り込み放出し易い酸化物粒子から、効率よく雰囲気中
の酸素が取り込まれ、燃焼反応が起こる活性点に供給さ
れる。すなわち、燃焼反応時、その燃焼反応に関与する
パラジウム系触媒粒子中において、酸素不足の現象がな
くなり、パラジウム系触媒は触媒活性の高い酸化物状態
をつねにまた容易に確保することが可能なので、触媒活
性の低下が回避されることになり、安定した触媒機能を
呈する。
The palladium-based catalyst particles according to the present invention are efficiently supplied with oxygen in the atmosphere from oxide particles that easily absorb and release oxygen, and are supplied to active points where a combustion reaction occurs. That is, during the combustion reaction, the phenomenon of oxygen deficiency disappears in the palladium-based catalyst particles involved in the combustion reaction, and the palladium-based catalyst can always and easily ensure an oxide state with high catalytic activity. A decrease in activity will be avoided, and a stable catalytic function will be exhibited.

【0030】さらに、本発明に係る燃焼触媒および燃焼
器の場合は、前記したような作用を呈するパラジウム系
触媒粒子を備えているため、たとえばガスタービンの高
温ガス発生燃焼に利用することにより、ガスタービンの
駆動用高温ガスを効率よく生成・利用し得るし、さらに
排気のクリーン化などの点ですぐれた機能を呈すること
になる。
Further, in the case of the combustion catalyst and combustor according to the present invention, since they are provided with the palladium-based catalyst particles exhibiting the above-mentioned action, the gas can be obtained by utilizing them for high temperature gas generation and combustion of a gas turbine, for example. High-temperature gas for driving a turbine can be efficiently generated and used, and it also has an excellent function in terms of cleaning exhaust gas.

【0031】[0031]

【実施例】以下図1〜図4を参照して本発明の実施例を
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0032】実施例1 平均粒径 0.3μm の酸化セリウム( CeO2 )粒子に、パ
ラジウムを無電解メッキによって担持させた直径 0.5μ
m のパラジウム系触媒粒子を得た。このパラジウム系触
媒粒子について、パラジウムの分散率をCO吸着法を用い
て、触媒粒子中の表面に露出している貴金属の原子数を
調べて分散率を求めたところ、 3%であった。図1は、
このパラジウム系触媒粒子の構造を模式的に示したもの
で、7はパラジウム系粒子、8はパラジウム系粒子7中
のパラジウム原子、11はパラジウム系粒子7を担持する
酸化物粒子、12はパラジウム系粒子7中の細孔である。
Example 1 Palladium was carried on cerium oxide (CeO 2 ) particles having an average particle diameter of 0.3 μm by electroless plating, and the diameter was 0.5 μm.
m 2 palladium-based catalyst particles were obtained. With respect to the palladium-based catalyst particles, the palladium dispersion rate was 3% when the CO adsorption method was used to determine the number of atoms of the noble metal exposed on the surface of the catalyst particles. Figure 1
The structure of the palladium-based catalyst particles is schematically shown. 7 is a palladium-based particle, 8 is a palladium atom in the palladium-based particle 7, 11 is an oxide particle carrying the palladium-based particle 7, and 12 is a palladium-based particle. It is a pore in the particle 7.

【0033】次いで、前記パラジウム系触媒粒子 100重
量部,γアルミナ微粉末 150重量部およびアルミナを主
成分とするバインダー50重量部を湿式ボールミルで24時
間混合してスラリーを調製した。このスラリーをコーデ
ィライト製ハニカム構体(直径30mm,長さ 150mm)の、
隔別化した開口(ガス流路)内壁面に塗布した後、乾燥
および焼成を行ってハニカム型触媒を作成した。このハ
ニカム型触媒においては、外容積 1リットル当たり 150
gの触媒組成物が付着しており、また触媒組成物におけ
るパラジウムの分散率は 2.5%であった。
Then, 100 parts by weight of the palladium-based catalyst particles, 150 parts by weight of γ-alumina fine powder, and 50 parts by weight of a binder containing alumina as a main component were mixed in a wet ball mill for 24 hours to prepare a slurry. This slurry was made into a cordierite honeycomb structure (diameter 30 mm, length 150 mm)
After coating on the inner wall surface of the separated openings (gas flow paths), drying and firing were performed to prepare a honeycomb type catalyst. In this honeycomb type catalyst, the external volume was 150
g of the catalyst composition was attached, and the dispersion ratio of palladium in the catalyst composition was 2.5%.

【0034】上記において、酸化セリウム( CeO2 )粒
子の代わりに、たとえば酸化ネオジウム(Nd2 O3 ),
酸化プラセオジウム(Pr6 O11)を用いた他は同一条件
として構成したパラジウム系触媒粒子も同様の結果が認
められた。
In the above, instead of cerium oxide (CeO 2 ) particles, for example, neodymium oxide (Nd 2 O 3 ),
Similar results were observed for palladium-based catalyst particles that were constructed under the same conditions except that praseodymium oxide (Pr 6 O 11 ) was used.

【0035】実施例2 平均粒径 0.1μm のランタン(La)ドープ酸化セリウム
( CeO2 )粒子に、パラジウムを無電解メッキによって
担持させた直径 0.5μm のパラジウム系触媒粒子を得
た。なお、このパラジウム系触媒粒子中には、複数個の
ランタンドープ酸化セリウム粒子が存在しており、また
ランタンドープ酸化セリウム粒子のランタン/セリウム
原子比は 5/95であった。このパラジウム系触媒粒子に
ついて、パラジウムの分散率をCO吸着法を用い実施例1
の場合と同様に測定したところ、分散率が 2%であっ
た。図2は、このパラジウム系触媒粒子の構造を模式的
に示したもので、7はパラジウム系粒子、8はパラジウ
ム系粒子7中のパラジウム原子、11はパラジウム系粒子
7を担持する酸化物粒子、12はパラジウム系粒子7中の
細孔である。
Example 2 Palladium-based catalyst particles having a diameter of 0.5 μm were obtained by supporting palladium on lanthanum (La) -doped cerium oxide (CeO 2 ) particles having an average particle diameter of 0.1 μm by electroless plating. A plurality of lanthanum-doped cerium oxide particles were present in the palladium-based catalyst particles, and the lanthanum / cerium atomic ratio of the lanthanum-doped cerium oxide particles was 5/95. Regarding the palladium-based catalyst particles, the dispersion ratio of palladium was measured by the CO adsorption method in Example 1
When measured in the same manner as in Example 1, the dispersion rate was 2%. FIG. 2 schematically shows the structure of the palladium-based catalyst particles, 7 is a palladium-based particle, 8 is a palladium atom in the palladium-based particle 7, 11 is an oxide particle carrying the palladium-based particle 7, 12 are pores in the palladium-based particles 7.

【0036】次いで、前記パラジウム系触媒粒子 100重
量部,γアルミナ微粉末 150重量部およびアルミナを主
成分とするバインダー50重量部を湿式ボールミルで24時
間混合してスラリーを調製した。このスラリーをコーデ
ィライト製ハニカム構体(直径30mm,長さ 150mm)の、
隔別化した開口(ガス流路)内壁面に塗布した後、乾燥
および焼成を行ってハニカム型触媒を作成した。このハ
ニカム型触媒においては、外容積 1リットル当たり 150
gの触媒組成物が付着しており、また触媒組成物におけ
るパラジウムの分散率は 2%であった。
Next, 100 parts by weight of the palladium-based catalyst particles, 150 parts by weight of γ-alumina fine powder and 50 parts by weight of a binder containing alumina as a main component were mixed in a wet ball mill for 24 hours to prepare a slurry. This slurry was made into a cordierite honeycomb structure (diameter 30 mm, length 150 mm)
After coating on the inner wall surface of the separated openings (gas flow paths), drying and firing were performed to prepare a honeycomb type catalyst. In this honeycomb type catalyst, the external volume was 150
g of the catalyst composition was attached, and the dispersion ratio of palladium in the catalyst composition was 2%.

【0037】上記において、ランタン(La)ドープ酸化
セリウム( CeO2 )粒子の代わりに、たとえばネオジウ
ム(Nd)ドープ酸化セリウム,イットリウム( Y)ドー
プ酸化セリウムを用いた他は同一条件として構成したパ
ラジウム系触媒粒子も同様の結果が認められた。
In the above description, a palladium-based material formed under the same conditions except that neodymium (Nd) -doped cerium oxide or yttrium (Y) -doped cerium oxide is used instead of the lanthanum (La) -doped cerium oxide (CeO 2 ) particles. Similar results were observed for the catalyst particles.

【0038】実施例3 平均粒径 0.7μm のネオジム(Nd)ドープ酸化セリウム
( CeO2 )粒子に、パラジウムを無電解メッキによって
担持させた直径 1.0μm のパラジウム系触媒粒子を得
た。なお、このパラジウム系触媒粒子中のネオジムドー
プ酸化セリウム粒子のネオジム/セリウム原子比は 8/
92であった。このパラジウム系触媒粒子について、パラ
ジウムの分散率をCO吸着法を用い実施例1の場合と同様
に測定したところ、分散率が 4%であった。
Example 3 Palladium-based catalyst particles having a diameter of 1.0 μm were obtained by carrying out palladium electroless plating on neodymium (Nd) -doped cerium oxide (CeO 2 ) particles having an average particle diameter of 0.7 μm. The neodymium-doped cerium oxide particles in the palladium-based catalyst particles had a neodymium / cerium atomic ratio of 8 /
It was 92. When the palladium dispersion ratio of the palladium-based catalyst particles was measured by the CO adsorption method in the same manner as in Example 1, the dispersion ratio was 4%.

【0039】次いで、前記パラジウム系触媒粒子50重量
部,γアルミナ微粉末 100重量部,平均粒径 0.5μm の
酸化セリウム粉末50重量部,平均粒径 0.1μm の酸化ニ
ッケル(NiO)粉末50重量部およびアルミナを主成分とす
るバインダー50重量部を湿式ボールミルで24時間混合し
てスラリーを調製した。このスラリーをコーディライト
製ハニカム構体(直径30mm,長さ 150mm)の、隔別化し
た開口(ガス流路)内壁面に塗布した後、乾燥および焼
成を行ってハニカム型触媒を作成した。このハニカム型
触媒においては、外容積 1リットル当たり 150 gの触媒
組成物が付着しており、また触媒組成物におけるパラジ
ウムの分散率は 3%であった。
Next, 50 parts by weight of the palladium-based catalyst particles, 100 parts by weight of γ-alumina fine powder, 50 parts by weight of cerium oxide powder having an average particle size of 0.5 μm, and 50 parts by weight of nickel oxide (NiO) powder having an average particle size of 0.1 μm. And 50 parts by weight of a binder containing alumina as a main component were mixed in a wet ball mill for 24 hours to prepare a slurry. This slurry was applied to the inner wall surface of the separated openings (gas passages) of a cordierite honeycomb structure (diameter 30 mm, length 150 mm), and then dried and fired to form a honeycomb catalyst. In this honeycomb type catalyst, 150 g of the catalyst composition adhered to the outer volume of 1 liter, and the dispersion ratio of palladium in the catalyst composition was 3%.

【0040】上記において、ネオジム(Nd)ドープ酸化
セリウム( CeO2 )粒子の代わりに、たとえばLa0.2 Ba
0.8 Fe0.2 Co0.8 O 3 で示される組成のペロブスカイト
酸化物粒子を用いた他は同一条件として構成したパラジ
ウム系触媒粒子も同様の結果が認められた。
In the above, instead of neodymium (Nd) -doped cerium oxide (CeO 2 ) particles, for example, La 0.2 Ba is used.
Similar results were observed for the palladium-based catalyst particles formed under the same conditions except that the perovskite oxide particles having the composition represented by 0.8 Fe 0.2 Co 0.8 O 3 were used.

【0041】実施例4 平均粒径 0.7μm のネオジム(Nd)ドープ酸化セリウム
( CeO2 )粒子に、パラジウムを無電解メッキによって
担持させた直径 1.0μm のパラジウム系触媒粒子を得
た。なお、このパラジウム系触媒粒子中のネオジムドー
プ酸化セリウム粒子のネオジン/セリウム原子比は 5/
95であった。このパラジウム系触媒粒子について、パラ
ジウムの分散率をCO吸着法を用い実施例1の場合と同様
に測定したところ、分散率が 4%であった。
Example 4 Palladium-based catalyst particles having a diameter of 1.0 μm were obtained by carrying out palladium electroless plating on neodymium (Nd) -doped cerium oxide (CeO 2 ) particles having an average particle size of 0.7 μm. The neodymium-doped cerium oxide particles in the palladium-based catalyst particles had a neodin / cerium atomic ratio of 5 /
It was 95. When the palladium dispersion ratio of the palladium-based catalyst particles was measured by the CO adsorption method in the same manner as in Example 1, the dispersion ratio was 4%.

【0042】一方、γアルミナ微粉末を硝酸ニッケル水
溶液中に浸漬処理してから、乾燥焼成を行って酸化ニッ
ケルを10質量%含有する酸化ニッケル担持γアルミナ微
粉末を作成した。
On the other hand, the γ-alumina fine powder was dipped in an aqueous solution of nickel nitrate and then dried and fired to prepare a nickel oxide-supported γ-alumina fine powder containing 10 mass% of nickel oxide.

【0043】次いで、前記パラジウム系触媒粒子 100重
量部,酸化ニッケル担持γアルミナ微粉末 150重量部お
よびアルミナを主成分とするバインダー50重量部を湿式
ボールミルで24時間混合してスラリーを調製した。この
スラリーをコーディライト製ハニカム構体(直径30mm,
長さ 150mm)の、隔別化した開口(ガス流路)内壁面に
塗布した後、乾燥および焼成を行ってハニカム型触媒を
作成した。このハニカム型触媒においては、外容積 1リ
ットル当たり 150 gの触媒組成物が付着しており、また
触媒組成物におけるパラジウムの分散率は 3%であっ
た。
Next, 100 parts by weight of the palladium catalyst particles, 150 parts by weight of nickel oxide-supporting γ-alumina fine powder and 50 parts by weight of a binder containing alumina as a main component were mixed for 24 hours in a wet ball mill to prepare a slurry. This slurry was made into a cordierite honeycomb structure (diameter 30 mm,
After coating on the inner wall surface of the separated opening (gas flow path) having a length of 150 mm), the honeycomb catalyst was prepared by drying and firing. In this honeycomb type catalyst, 150 g of the catalyst composition adhered to the outer volume of 1 liter, and the dispersion ratio of palladium in the catalyst composition was 3%.

【0044】上記において、ネオジム(Nd)ドープ酸化
セリウム( CeO2 )粒子の代わりに、たとえばたとえば
La0.2 Ba0.8 Fe0.2 Co0.8 O 3 で示される組成のペロブ
スカイト酸化物粒子を用いた他は同一条件として構成し
たパラジウム系触媒粒子も同様の結果が認められた。
In the above, instead of neodymium (Nd) -doped cerium oxide (CeO 2 ) particles, for example,
Similar results were observed for the palladium-based catalyst particles formed under the same conditions except that the perovskite oxide particles having the composition represented by La 0.2 Ba 0.8 Fe 0.2 Co 0.8 O 3 were used.

【0045】実施例5 平均粒径 0.7μm のネオジム(Nd)ドープ酸化セリウム
( CeO2 )粒子を、硝酸ニッケル水溶液中に浸漬処理し
てから、乾燥焼成を行って酸化ニッケルを 5質量%含有
する酸化ニッケル担持ニオジンドープ酸化セリウム粒子
を作成した。次いで、この酸化ニッケル担持ニオジンド
ープ酸化セリウム粒子に、パラジウムを無電解メッキに
よって担持させた直径 1.2μm のパラジウム系触媒粒子
を得た。このパラジウム系触媒粒子について、パラジウ
ムの分散率をCO吸着法を用い実施例1の場合と同様に測
定したところ、分散率が 3%であった。
Example 5 Neodymium (Nd) -doped cerium oxide (CeO 2 ) particles having an average particle size of 0.7 μm were dipped in an aqueous solution of nickel nitrate and then dried and baked to contain 5% by mass of nickel oxide. Niobium-doped cerium oxide particles supporting nickel oxide were prepared. Then, palladium-supported catalyst particles having a diameter of 1.2 μm were obtained by supporting palladium on the nickel oxide-supported niobium-doped cerium oxide particles by electroless plating. When the palladium dispersion ratio of these palladium-based catalyst particles was measured by the CO adsorption method in the same manner as in Example 1, the dispersion ratio was 3%.

【0046】次いで、前記パラジウム系触媒粒子 100重
量部,γアルミナ微粉末 150重量部およびアルミナを主
成分とするバインダー50重量部を湿式ボールミルで24時
間混合してスラリーを調製した。このスラリーをコーデ
ィライト製ハニカム構体(直径30mm,長さ 150mm)の、
隔別化した開口(ガス流路)内壁面に塗布した後、乾燥
および焼成を行ってハニカム型触媒を作成した。このハ
ニカム型触媒においては、外容積 1リットル当たり 150
gの触媒組成物が付着しており、また触媒組成物におけ
るパラジウムの分散率は 2.5%であった。
Next, 100 parts by weight of the palladium-based catalyst particles, 150 parts by weight of γ-alumina fine powder and 50 parts by weight of a binder containing alumina as a main component were mixed in a wet ball mill for 24 hours to prepare a slurry. This slurry was made into a cordierite honeycomb structure (diameter 30 mm, length 150 mm)
After coating on the inner wall surface of the separated openings (gas flow paths), drying and firing were performed to prepare a honeycomb type catalyst. In this honeycomb type catalyst, the external volume was 150
g of the catalyst composition was attached, and the dispersion ratio of palladium in the catalyst composition was 2.5%.

【0047】上記において、ネオジム(Nd)ドープ酸化
セリウム( CeO2 )粒子の代わりに、たとえばイットリ
ウム(Y)ドープ酸化セリウム( CeO2 )粒子を用いた他
は同一条件として構成したパラジウム系触媒粒子も同様
の結果が認められた。
[0047] In the above, instead of neodymium (Nd) doped cerium oxide (CeO 2) particles, also for example yttrium (Y) doped cerium oxide (CeO 2) a palladium catalyst particles configured except for using particles as the same condition Similar results were observed.

【0048】実施例6 平均粒径 0.7μm のネオジム(Nd)ドープ酸化セリウム
( CeO2 )粒子に、パラジウムを無電解メッキによって
担持させた直径 1.0μm のパラジウム系触媒粒子を得
た。なお、このパラジウム系触媒粒子中のネオジム(N
d)ドープ酸化セリウム粒子のネオジム/セリウム原子
比は 5/95であった。また、このパラジウム系触媒粒子
について、パラジウムの分散率をCO吸着法を用い実施例
1の場合と同様に測定したところ、分散率が 4%であっ
た。
Example 6 Palladium-based catalyst particles having a diameter of 1.0 μm were obtained by supporting palladium on neodymium (Nd) -doped cerium oxide (CeO 2 ) particles having an average particle diameter of 0.7 μm by electroless plating. The neodymium (N
d) The neodymium / cerium atomic ratio of the doped cerium oxide particles was 5/95. The palladium-based catalyst particles were measured for the palladium-dispersion rate by the CO adsorption method in the same manner as in Example 1. The dispersion rate was 4%.

【0049】一方、γアルミナ微粉末を塩化白金酸水溶
液中に浸漬処理してから、乾燥焼成を行って白金 2質量
%含有する白金担持γアルミナ微粉末を作成した。
On the other hand, the γ-alumina fine powder was dipped in an aqueous chloroplatinic acid solution and then dried and baked to prepare a platinum-supported γ-alumina fine powder containing 2% by mass of platinum.

【0050】次いで、前記パラジウム系触媒粒子 100重
量部,白金担持γアルミナ微粉末 150重量部およびアル
ミナを主成分とするバインダー50重量部を湿式ボールミ
ルで24時間混合してスラリーを調製した。このスラリー
をコーディライト製ハニカム構体(直径30mm,長さ 150
mm)の、隔別化した開口(ガス流路)内壁面に塗布した
後、乾燥および焼成を行ってハニカム型触媒を作成し
た。このハニカム型触媒においては、外容積 1リットル
当たり 150 gの触媒組成物が付着しており、また触媒組
成物における貴金属の分散率は 4%であった。
Next, 100 parts by weight of the palladium-based catalyst particles, 150 parts by weight of platinum-loaded γ-alumina fine powder and 50 parts by weight of a binder containing alumina as a main component were mixed for 24 hours in a wet ball mill to prepare a slurry. This slurry was made into a cordierite honeycomb structure (diameter 30 mm, length 150
mm), and then applied to the inner wall surface of the separated openings (gas flow paths), and dried and fired to prepare a honeycomb catalyst. In this honeycomb type catalyst, 150 g of the catalyst composition adhered to the outer volume of 1 liter, and the noble metal dispersion rate in the catalyst composition was 4%.

【0051】上記において、ネオジム(Nd)ドープ酸化
セリウム( CeO2 )粒子の代わりに、たとえば酸化プラ
セオジウム(Pr6 O11)粒子を用いた他は同一条件とし
て構成したパラジウム系触媒粒子も同様の結果が認めら
れた。
In the above, palladium-based catalyst particles formed under the same conditions except that, for example, praseodymium oxide (Pr 6 O 11 ) particles were used instead of neodymium (Nd) -doped cerium oxide (CeO 2 ) particles, the same result was obtained. Was recognized.

【0052】比較例1 γアルミナ微粉末を硝酸パラジウム水溶液中に浸漬処理
してから、乾燥焼成を行ってパラジウム 8質量%含有す
るパラジウム担持γアルミナ微粉末を作成した。このパ
ラジウム担持γアルミナ微粉末について、パラジウムの
分散率をCO吸着法を用い実施例1の場合と同様に測定し
たところ、分散率が30%であった。
Comparative Example 1 γ-alumina fine powder was dipped in an aqueous solution of palladium nitrate and then dried and fired to prepare a palladium-supported γ-alumina fine powder containing 8% by mass of palladium. When the dispersion ratio of palladium in this palladium-supported γ-alumina fine powder was measured by the CO adsorption method in the same manner as in Example 1, the dispersion ratio was 30%.

【0053】次いで、前記パラジウム担持γアルミナ微
粉末 250重量部およびアルミナを主成分とするバインダ
ー50重量部を湿式ボールミルで24時間混合してスラリー
を調製した。このスラリーをコーディライト製ハニカム
構体(直径30mm,長さ 150mm)の、隔別化した開口(ガ
ス流路)内壁面に塗布した後、乾燥および焼成を行って
ハニカム型触媒を作成した。このハニカム型触媒におい
ては、外容積 1リットル当たり 150 gの触媒組成物が付
着しており、また触媒組成物におけるパラジウムの分散
率は20%であった。
Next, 250 parts by weight of the palladium-supported γ-alumina fine powder and 50 parts by weight of a binder containing alumina as a main component were mixed in a wet ball mill for 24 hours to prepare a slurry. This slurry was applied to the inner wall surface of the separated openings (gas passages) of a cordierite honeycomb structure (diameter 30 mm, length 150 mm), and then dried and fired to form a honeycomb catalyst. In this honeycomb type catalyst, 150 g of the catalyst composition was adhered per 1 liter of the outer volume, and the dispersion ratio of palladium in the catalyst composition was 20%.

【0054】比較例2 γアルミナ微粉末を硝酸パラジウム水溶液中に浸漬処理
してから、乾燥焼成を行ってパラジウム 2質量%含有す
るパラジウム担持γアルミナ微粉末を作成した。このパ
ラジウム担持γアルミナ微粉末について、パラジウムの
分散率をCO吸着法を用い実施例1の場合と同様に測定し
たところ、分散率が34%であった。
Comparative Example 2 γ-alumina fine powder was dipped in an aqueous palladium nitrate solution and dried and fired to prepare a palladium-supported γ-alumina fine powder containing 2% by mass of palladium. When the palladium dispersion ratio of this palladium-supported γ-alumina fine powder was measured by the CO adsorption method in the same manner as in Example 1, the dispersion ratio was 34%.

【0055】一方、γアルミナ微粉末を硝酸ニッケル水
溶液中に浸漬処理してから、乾燥焼成を行って酸化ニッ
ケルを10質量%含有する酸化ニッケル担持γアルミナ微
粉末を作成した。
On the other hand, the γ-alumina fine powder was dipped in an aqueous solution of nickel nitrate and then dried and fired to prepare a nickel oxide-supported γ-alumina fine powder containing 10% by mass of nickel oxide.

【0056】次いで、前記パラジウム担持γアルミナ微
粉末 100重量部、酸化ニッケル担持γアルミナ微粉末 1
50重量部、およびアルミナを主成分とするバインダー50
重量部を湿式ボールミルで24時間混合してスラリーを調
製した。このスラリーをコーディライト製ハニカム構体
(直径30mm,長さ 150mm)の、隔別化した開口(ガス流
路)内壁面に塗布した後、乾燥および焼成を行ってハニ
カム型触媒を作成した。このハニカム型触媒において
は、外容積 1リットル当たり 150 gの触媒組成物が付着
しており、また触媒組成物におけるパラジウムの分散率
は25%であった。
Next, 100 parts by weight of the γ-alumina fine powder supporting palladium and γ-alumina fine powder supporting nickel oxide 1
50 parts by weight, and a binder 50 whose main component is alumina
A part was mixed by a wet ball mill for 24 hours to prepare a slurry. This slurry was applied to the inner wall surface of the separated openings (gas passages) of a cordierite honeycomb structure (diameter 30 mm, length 150 mm), and then dried and fired to form a honeycomb catalyst. In this honeycomb type catalyst, 150 g of the catalyst composition adhered to the outer volume of 1 liter, and the dispersion ratio of palladium in the catalyst composition was 25%.

【0057】比較例3 平均粒径 0.1μm のランタン(La)ドープ酸化セリウム
( CeO2 )粒子 100重量部およびγアルミナ微粉末 100
重量部を、硝酸パラジウム水溶液中に浸漬処理してか
ら、乾燥焼成を行ってパラジウム 8質量%含有するパラ
ジウム系触媒粒子を作成した。このパラジウム系触媒粒
子について、パラジウムの分散率をCO吸着法を用い実施
例1の場合と同様に測定したところ、分散率が30%であ
った。
Comparative Example 3 100 parts by weight of lanthanum (La) -doped cerium oxide (CeO 2 ) particles having an average particle size of 0.1 μm and 100 gamma powder of γ-alumina
A part by weight was immersed in an aqueous solution of palladium nitrate and then dried and calcined to prepare palladium-based catalyst particles containing 8% by mass of palladium. The palladium-based catalyst particles were measured for the dispersion ratio of palladium by the CO adsorption method in the same manner as in Example 1. The dispersion ratio was 30%.

【0058】次いで、前記パラジウム系触媒粒子 150重
量部、γアルミナ微粉末50重量部、およびアルミナを主
成分とするバインダー50重量部を湿式ボールミルで24時
間混次いで、前記パラジウム系触媒粒子 150重量部、γ
アルミナ微粉末50重量部、およびアルミナを主成分とす
るバインダー50重量部を湿式ボールミルで24時間混合し
てスラリーを調製した。このスラリーをコーディライト
製ハニカム構体(直径30mm,長さ 150mm)の、隔別化し
た開口(ガス流路)内壁面に塗布した後、乾燥および焼
成を行ってハニカム型触媒を作成した。このハニカム型
触媒においては、外容積 1リットル当たり 150 gの触媒
組成物が付着しており、また触媒組成物におけるパラジ
ウムの分散率は20%であった。
Next, 150 parts by weight of the palladium-based catalyst particles, 50 parts by weight of γ-alumina fine powder, and 50 parts by weight of a binder containing alumina as a main component are mixed in a wet ball mill for 24 hours, and then 150 parts by weight of the palladium-based catalyst particles. , Γ
A slurry was prepared by mixing 50 parts by weight of alumina fine powder and 50 parts by weight of a binder containing alumina as a main component in a wet ball mill for 24 hours. This slurry was applied to the inner wall surface of the separated openings (gas passages) of a cordierite honeycomb structure (diameter 30 mm, length 150 mm), and then dried and fired to form a honeycomb catalyst. In this honeycomb type catalyst, 150 g of the catalyst composition was adhered per 1 liter of the outer volume, and the dispersion ratio of palladium in the catalyst composition was 20%.

【0059】実施例7 上記実施例1〜6および比較例1〜3で構成した各ハニ
カム型燃焼触媒を、ガスタービン燃焼器に組み込み(装
着)、耐久性試験を行った。すなわち、図3に要部構造
例を断面的に示したように、燃料ガス供給口13から供給
される燃料ガスおよび空気(燃焼用気体)供給口(図示
せず)から供給される燃焼用気体(たとえば空気など酸
素含有ガス)を混合するガス混合部14、前記ガス混合部
14から流出する混合ガス流路15、前記混合ガス流路15に
設置され、かつ混合ガス流路を流れる混合の燃焼作用を
進めるハニカム型の燃焼用触媒16を具備して成る構成の
ガスタービン用燃焼器において、上記実施例1〜6およ
び比較例1〜3の上記各ハニカム型の燃焼用触媒 を各
別に装着して耐久性試験を行った。
Example 7 The honeycomb type combustion catalysts constructed in the above Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were assembled (mounted) in a gas turbine combustor and a durability test was conducted. That is, as shown in a cross-sectional view of a structural example of a main part in FIG. 3, the fuel gas supplied from the fuel gas supply port 13 and the combustion gas supplied from the air (combustion gas) supply port (not shown) A gas mixing section 14 for mixing (for example, an oxygen-containing gas such as air), the gas mixing section
14 for a gas turbine having a configuration comprising a mixed gas flow channel 15 flowing out of 14, a honeycomb type combustion catalyst 16 installed in the mixed gas flow channel 15 and promoting a combustion action of mixing flowing in the mixed gas flow channel In the combustor, the honeycomb type combustion catalysts of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were separately mounted and a durability test was conducted.

【0060】この耐久性試験においては、 400℃に予熱
したメタン 3容量%を含む空気を、0.7 MPaの圧力で流
量 3Nm3 で供給し、ハニカム型の燃焼用触媒16の出口に
設置した熱電対で燃焼用触媒16の温度を、試験経過時間
とともに測定して、その燃焼用触媒14の性能を評価した
結果を図4に示す。図4から分かるように、実施例1〜
6のハニカム型燃焼用触媒の場合は、所要の反応触媒機
能(触媒活性)の目安となる触媒温度が、 600時間経過
後でもほとんど変化が認められないのにたいして、比較
例1〜3の場合は数10時間経過で触媒機能の低下が始ま
り、 100時間を超えた時点では、ほとんど反応触媒機能
を失っている。
In this durability test, air containing 3% by volume of methane preheated to 400 ° C. was supplied at a flow rate of 3 Nm 3 at a pressure of 0.7 MPa, and a thermocouple installed at the outlet of the honeycomb-type combustion catalyst 16 was used. FIG. 4 shows the results of evaluating the performance of the combustion catalyst 14 by measuring the temperature of the combustion catalyst 16 at the same time as the test elapsed time. As can be seen from FIG. 4, Examples 1 to 1
In the case of the honeycomb-type combustion catalyst of No. 6, the catalyst temperature, which is an index of the required reaction catalyst function (catalytic activity), shows almost no change even after 600 hours, and in the case of Comparative Examples 1 to 3, After several tens of hours, the catalytic function started to decline, and when it exceeded 100 hours, most of the reaction catalytic function was lost.

【0061】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採ることが可能である。たとえば、パラジウム系
燃焼触媒16に関して、混合ガス流路15の開口部形状,パ
ラジウム系触媒の被着・担持を混合ガス流路15の全ての
内壁面とするか否か、混合ガス流路15の位置もしくは内
壁面の位置などによって被着・担持量を調整するなど、
本発明の趣旨に沿って適宜選択・設定した変形を採るこ
とができる。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, regarding the palladium-based combustion catalyst 16, whether the shape of the opening of the mixed gas passage 15 and whether or not the palladium catalyst is attached / carried on all the inner wall surfaces of the mixed gas passage 15 Depending on the position or the position of the inner wall surface, etc.
Modifications appropriately selected and set in accordance with the spirit of the present invention can be adopted.

【0062】[0062]

【発明の効果】上記説明したように本発明に係るパラジ
ウム系触媒粒子は、たとえば触媒燃焼器のような、燃焼
負荷(反応速度)が大きい場合での使用においても、触
媒内での酸素不足によって、触媒活性が低下する問題が
解消され、また、触媒活性成分の凝集に起因する活性低
下も防止される。つまり、性能の安定した長寿命の燃焼
触媒として機能するので、たとえばガスタービンの燃焼
用触媒、もしくはガスタービン用燃焼器などにおいて、
すぐれた実用性,機能を呈するものといえる。
As described above, the palladium-based catalyst particles according to the present invention can be used due to lack of oxygen in the catalyst even when used in the case of a large combustion load (reaction rate) such as a catalytic combustor. As a result, the problem that the catalytic activity is lowered is solved, and the activity is prevented from being lowered due to the aggregation of the catalytically active components. In other words, since it functions as a long-life combustion catalyst with stable performance, for example, in a gas turbine combustion catalyst or a gas turbine combustor,
It can be said that it exhibits excellent practicality and function.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るパラジウム系触媒粒子の構造例を
模式的に示す拡大断面図。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a structural example of palladium-based catalyst particles according to the present invention.

【図2】本発明に係るパラジウム系触媒粒子の他の構造
例を模式的に示す拡大断面図。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing another structural example of the palladium-based catalyst particles according to the present invention.

【図3】本発明に係る燃焼器の要部構成例を示す断面
図。
FIG. 3 is a sectional view showing a configuration example of a main part of a combustor according to the present invention.

【図4】本発明に係るパラジウム系燃焼触媒の特性例
を、従来のパラジウム系燃焼触媒の場合と比較して示す
特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a characteristic example of a palladium-based combustion catalyst according to the present invention in comparison with a case of a conventional palladium-based combustion catalyst.

【図5】従来のガスタービンの燃焼器の要部構成を示す
断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part configuration of a conventional gas turbine combustor.

【図6】パラジウム系燃焼触媒の構造例を模式的に示す
拡大断面図。
FIG. 6 is an enlarged sectional view schematically showing a structural example of a palladium-based combustion catalyst.

【図7】パラジウム系燃焼触媒の他の構造例を模式的に
示す拡大断面図。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view schematically showing another structural example of the palladium-based combustion catalyst.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……筐体 2……燃料ノズル 3……スパー
クプラグ 4……燃焼器ライナー 4a……燃焼
用空気供給口 4b……冷却用空気供給口 4c……希釈用空気供給口 5……タービンノズル
6……担体 7……パラジウム粒子 8……パラジウム原子
9……反応界面 10……パラジウム系触媒粒子 11……酸素を吸着放
出し易いセラミック粒子 12……パラジウム粒子系
中の細孔 13……燃料ガス供給口 14……ガス混合部 15……混合ガス流路 16…
…ハニカム型パラジウム系燃焼触媒
1 ... Housing 2 ... Fuel nozzle 3 ... Spark plug 4 ... Combustor liner 4a ... Combustion air supply port 4b ... Cooling air supply port 4c ... Dilution air supply port 5 ... Turbine nozzle
6 ... Carrier 7 ... Palladium particle 8 ... Palladium atom
9 …… Reaction interface 10 …… Palladium catalyst particles 11 …… Ceramic particles that easily adsorb and release oxygen 12 …… Pores in palladium particle system 13 …… Fuel gas supply port 14 …… Gas mixing section 15 …… Mixing Gas channel 16 ...
... Honeycomb type palladium-based combustion catalyst

───────────────────────────────────────────────────── 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 B01J 23/648 23/656 23/89 ZAB A F23R 3/40 ZAB E A B01J 23/64 102 A 104 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B01J 23/648 23/656 23/89 ZAB A F23R 3/40 ZAB E A B 01J 23/64 102 A 104 A

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 希土類金属酸化物、Ni,Co,Mn, V,Fe
の少なくともいずれか1種の酸化物、希土類元素,Ni,
Co,Mn, V,Fe,Mg,Ca,Sr,Baの少なくともいずれか
1種の元素を含むペロブスカイト構造の酸化物、もしく
は金属元素をドープした前記いずれかの酸化物から選択
した酸化物粒子と、前記酸化物粒子面に被着された少な
くともパラジウムを含む貴金属とから成り、 前記パラジウムを含む貴金属の分散率が 5%以下で、か
つ触媒粒子径が 0.1μm 以上であるパラジウム系触媒粒
子を備えたことを特徴とするパラジウム系触媒。
1. Rare earth metal oxide, Ni, Co, Mn, V, Fe
At least one of oxides, rare earth elements, Ni,
An oxide particle having a perovskite structure containing at least one element selected from the group consisting of Co, Mn, V, Fe, Mg, Ca, Sr and Ba, or an oxide particle selected from any of the above oxides doped with a metal element. A palladium-based catalyst particle having a noble metal containing at least palladium deposited on the surface of the oxide particles, the dispersion rate of the noble metal containing palladium being 5% or less, and the catalyst particle diameter being 0.1 μm or more. A palladium-based catalyst characterized by the above.
【請求項2】 請求項1記載の酸化物粒子が 3価の金属
元素(Me+3)をドープしたセリウム(Ce)酸化物で、か
つMe/Ceの原子比が1/99〜10/90 であることを特徴とす
るパラジウム系触媒。
2. The oxide particles according to claim 1, which are cerium (Ce) oxides doped with a trivalent metal element (Me +3 ) and have an atomic ratio of Me / Ce of 1/99 to 10/90. The palladium-based catalyst is characterized by
【請求項3】 互いに区画・独立した他数個のガス流路
を有する耐久性支持体と、前記耐久性支持体のガス流路
内壁面に被着・担持されたパラジウム系触媒粒子とを具
備して成り、 前記パラジウム系燃焼触媒が、希土類金属酸化物、Ni,
Co,Mn, V,Feの少なくともいずれか1種の酸化物、希
土類元素,Ni,Co,Mn, V,Fe,Mg,Ca,Sr,Baの少な
くともいずれか1種の元素を含むペロブスカイト構造の
酸化物、もしくは金属元素をドープした前記いずれかの
酸化物から選択した酸化物粒子面に被着された少なくと
もパラジウムを含む貴金属から成り、触媒粒子径が 0.1
μm 以上のパラジウム系触媒粒子を備え、パラジウムを
含む貴金属の分散率が 5%以下であることを特徴とする
パラジウム系燃焼触媒。
3. A durable support having a plurality of other gas channels that are partitioned and independent from each other, and palladium-based catalyst particles adhered to and carried on the inner wall surface of the gas channel of the durable support. Wherein the palladium-based combustion catalyst is a rare earth metal oxide, Ni,
Of a perovskite structure containing at least one kind of oxide of Co, Mn, V and Fe, a rare earth element, Ni, Co, Mn, V, Fe, Mg, Ca, Sr and Ba Oxide, or a noble metal containing at least palladium deposited on the oxide particle surface selected from any of the oxides doped with a metal element, the catalyst particle size is 0.1
A palladium-based combustion catalyst comprising palladium-based catalyst particles with a size of μm or more and having a dispersion rate of a noble metal containing palladium of 5% or less.
【請求項4】 燃料ガス供給口と、空気供給口と、前記
燃料ガス供給口から供給される燃料ガスおよび空気供給
口から供給される酸素含有ガスを混合するガス混合部
と、前記ガス混合部から流出する混合ガス流路に配置さ
れた燃焼触媒とを具備して成る燃焼器であって、 前記燃焼触媒が、互いに区画・独立した他数個のガス流
路を有する耐久性支持体および前記ガス流路内壁面に被
着・担持されたパラジウム系触媒粒子とを具備して成る
パラジウム系燃焼触媒で、かつこのパラジウム系燃焼触
媒が希土類金属酸化物、Ni,Co,Mn, V,Feの少なくと
もいずれか1種の酸化物、希土類元素,Ni,Co,Mn,
V,Fe,Mg,Ca,Sr,Baの少なくともいずれか1種の元
素を含むペロブスカイト構造の酸化物、もしくは金属元
素をドープした前記いずれかの酸化物から選択した酸化
物粒子面に被着された少なくともパラジウムを含む貴金
属から成り、触媒粒子径が 0.1μm 以上のパラジウム系
燃焼触媒粒子を備え、パラジウムを含む貴金属の分散率
が 5%以下であることを特徴とする燃焼器。
4. A fuel gas supply port, an air supply port, a gas mixing unit for mixing a fuel gas supplied from the fuel gas supply port and an oxygen-containing gas supplied from the air supply port, and the gas mixing unit. A combustor comprising a combustion catalyst arranged in a mixed gas flow path flowing out from the combustion catalyst, wherein the combustion catalyst has a plurality of other gas flow paths which are partitioned and independent from each other, and A palladium-based combustion catalyst comprising palladium-based catalyst particles deposited and supported on the inner wall surface of a gas flow path, and the palladium-based combustion catalyst containing rare earth metal oxides such as Ni, Co, Mn, V and Fe. At least one kind of oxide, rare earth element, Ni, Co, Mn,
It is deposited on the oxide particle surface selected from oxides of perovskite structure containing at least one element of V, Fe, Mg, Ca, Sr, and Ba, or any of the above oxides doped with a metal element. A combustor characterized by comprising a noble metal containing at least palladium, having a palladium-based combustion catalyst particle having a catalyst particle size of 0.1 μm or more, and having a dispersion ratio of noble metal containing palladium of 5% or less.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000334300A (en) * 1999-04-29 2000-12-05 Inst Fr Petrole Catalyst essentially consisting of noble metal of low dispersion degree and its use method in conversion of hydrocarbon supply raw material
US6933409B1 (en) 1999-05-13 2005-08-23 Symyx Technologies, Inc. Amination of aromatic hydrocarbons and heterocyclic analogs thereof
JP2013521461A (en) * 2010-03-05 2013-06-10 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト Equipment for providing hot exhaust gases
CN111298805A (en) * 2020-03-13 2020-06-19 吉林省惠净环保有限公司 Coal-fired catalyst and preparation method and application thereof
JP2022514874A (en) * 2018-12-20 2022-02-16 中国石油化工股▲ふん▼有限公司 Structured monolith catalysts for reducing NOx emissions in flue gas, their manufacturing methods, and their use

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000334300A (en) * 1999-04-29 2000-12-05 Inst Fr Petrole Catalyst essentially consisting of noble metal of low dispersion degree and its use method in conversion of hydrocarbon supply raw material
US6933409B1 (en) 1999-05-13 2005-08-23 Symyx Technologies, Inc. Amination of aromatic hydrocarbons and heterocyclic analogs thereof
JP2013521461A (en) * 2010-03-05 2013-06-10 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト Equipment for providing hot exhaust gases
JP2022514874A (en) * 2018-12-20 2022-02-16 中国石油化工股▲ふん▼有限公司 Structured monolith catalysts for reducing NOx emissions in flue gas, their manufacturing methods, and their use
CN111298805A (en) * 2020-03-13 2020-06-19 吉林省惠净环保有限公司 Coal-fired catalyst and preparation method and application thereof
CN111298805B (en) * 2020-03-13 2023-04-11 吉林省惠净环保有限公司 Coal-fired catalyst and preparation method and application thereof

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