JPH08215542A - Method for removing nitrogen oxide - Google Patents

Method for removing nitrogen oxide

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JPH08215542A
JPH08215542A JP7174844A JP17484495A JPH08215542A JP H08215542 A JPH08215542 A JP H08215542A JP 7174844 A JP7174844 A JP 7174844A JP 17484495 A JP17484495 A JP 17484495A JP H08215542 A JPH08215542 A JP H08215542A
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Japan
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chloride
catalyst
zeolite
exhaust gas
copper
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JP7174844A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Maeda
貢司 前田
Hiroshi Miura
比呂志 三浦
Hidekazu Aoyama
英和 青山
Senji Kasahara
泉司 笠原
Kazuhiko Sekizawa
和彦 関沢
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Abstract

PURPOSE: To efficiently clean an exhaust gas, especailly an oxygen-excess exhaust gas, discharged from the internal combustion engine of an automobile, etc., at a high temp. in the presence of steam without using a reducing agent such as ammonia by using a highly durable exhaust gas cleaning catalyst. CONSTITUTION: A catalyst is brought into contact with an oxygen-excess exhaust gas contg. NOX and hydrocarbons to remove the NOX. A catalyst prepared by incorporating copper and >=1 kind of chloride selected from copper choride, magnesium chloride, nickel chloride, calcium chloride, yttrium chloride and chromium chloride into the zeolite treated with a soluble phosphorus compd., contg. copper and with the SiO2 -to-Al2 O3 molar ratio controlled to >=15 is used as the catalyst.

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、ボイラー、自動車エン
ジン等から排出される窒素酸化物を含有する酸素過剰の
排ガスを触媒を用いて処理する方法に関し、更に詳細に
は、耐久性の非常に優れた触媒を用いて、窒素酸化物を
除去する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating an oxygen-excess exhaust gas containing nitrogen oxides discharged from a boiler, an automobile engine, etc. by using a catalyst, and more specifically, to a method of treating extremely high durability. The present invention relates to a method for removing nitrogen oxides using an excellent catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】ボイラー、自動車エンジン等から排出さ
れる排ガス中の窒素酸化物を除去する方法として、触媒
の存在下でアンモニアを用いる選択的接触還元法、ま
た、排ガスを触媒に通し、未燃焼の一酸化炭素および炭
化水素により還元する非選択的接触還元法等が実用化さ
れている。
2. Description of the Related Art As a method for removing nitrogen oxides in exhaust gas discharged from a boiler, an automobile engine, etc., a selective catalytic reduction method using ammonia in the presence of a catalyst, and an unburned gas by passing the exhaust gas through the catalyst The non-selective catalytic reduction method of reducing carbon monoxide and hydrocarbons has been put to practical use.

【0003】近年、酸素過剰下の排気ガス中の窒素酸化
物を除去する触媒として、例えば、特開昭60−125
250号公報には、還元剤非共存下で窒素酸化物を直接
接触分解できる銅イオン交換したゼオライトが提案され
ている。
In recent years, as a catalyst for removing nitrogen oxides in exhaust gas under excess oxygen, for example, JP-A-60-125 is known.
JP-A-250 proposes a copper ion-exchanged zeolite capable of directly catalytically decomposing nitrogen oxides in the absence of a reducing agent.

【0004】また、ディーゼルエンジン、低燃費化を目
的とした希薄燃焼エンジンの排ガス浄化用に、酸素過剰
下でも、未燃焼の一酸化炭素、炭化水素等の還元成分に
より窒素酸化物を選択的に還元できる触媒として、卑金
属をゼオライト等に含有させた触媒が提案されている
(例えば、特開昭63−100919号公報)。
Further, for purifying exhaust gas of a diesel engine and a lean-burn engine for the purpose of reducing fuel consumption, nitrogen oxides are selectively removed by reducing components such as unburned carbon monoxide and hydrocarbons even in the presence of excess oxygen. As a catalyst that can be reduced, a catalyst in which a base metal is contained in zeolite or the like has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-100919).

【0005】また、酸素過剰下での窒素酸化物の還元触
媒として例えば、特開平5−317725号公報、ヨ−
ロッパ特許第585025号にはCuおよびPを含むゼ
オライトが、特開平6−226105号公報、特開平6
−226106号公報にはCuおよびPおよびCo、N
i等を含むゼオライトが提案されている。
Further, as a catalyst for reducing nitrogen oxides in the presence of excess oxygen, for example, JP-A-5-317725, JP
In Roppa Patent No. 585025, a zeolite containing Cu and P is disclosed in JP-A-6-226105 and JP-A-6-226105.
No. 226106 discloses Cu, P, Co and N.
Zeolites containing i, etc. have been proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術で示した上記触媒は、特に高温での耐久性に問題が
あり、実用化されるに至っていない。
However, the above-mentioned catalysts disclosed in the prior art have problems in durability, especially at high temperatures, and have not been put to practical use.

【0007】そこで、本発明の目的は、アンモニア等の
特定な還元剤を使用することなく、自動車等の内燃機関
から排出される、特に酸素過剰の排ガスを、効率よく浄
化し、且つ、水蒸気の存在する高温での耐久性に優れる
排ガス浄化用触媒を用いて排ガスを浄化する方法を提供
するものである。
Therefore, an object of the present invention is to efficiently purify exhaust gas, especially in excess of oxygen, discharged from an internal combustion engine such as an automobile, without using a specific reducing agent such as ammonia, and to remove water vapor. The present invention provides a method for purifying exhaust gas using an existing exhaust gas-purifying catalyst having excellent durability at high temperatures.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
について鋭意検討した結果、可溶性リン化合物で処理さ
れたゼオライトに、銅と、塩化銅、塩化マグネシウム、
塩化ニッケル、塩化カルシウム、塩化イットリウムおよ
び塩化クロムから選ばれた1種以上の塩化物とを含有さ
せた触媒を用いることにより、高温で使用された後も効
率よく排ガス浄化できることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
Means for Solving the Problems As a result of extensive studies on the above problems, the present inventors have found that a zeolite treated with a soluble phosphorus compound contains copper, copper chloride, magnesium chloride,
By using a catalyst containing one or more kinds of chlorides selected from nickel chloride, calcium chloride, yttrium chloride and chromium chloride, it was found that exhaust gas can be efficiently purified even after being used at high temperature, and the present invention is achieved. It came to completion.

【0009】すなわち本発明は、窒素酸化物および炭化
水素を含有する酸素過剰の排ガスに触媒を接触させて窒
素酸化物を除去する方法において、触媒として、可溶性
リン化合物で処理されたSiO2/Al23モル比が少
なくとも15以上のゼオライトに、銅と塩化銅、塩化マ
グネシウム、塩化ニッケル、塩化カルシウム、塩化イッ
トリウムおよび塩化クロムから選ばれた1種以上の塩化
物とを含有させた触媒を使用することを特徴とする窒素
酸化物の除去方法を提供するものである。
That is, the present invention is a method for removing nitrogen oxides by contacting the catalyst with an oxygen-excess exhaust gas containing nitrogen oxides and hydrocarbons, wherein the catalyst is SiO 2 / Al treated with a soluble phosphorus compound. Use of a catalyst in which a zeolite having a 2 O 3 molar ratio of at least 15 or more contains copper and one or more chlorides selected from copper chloride, magnesium chloride, nickel chloride, calcium chloride, yttrium chloride and chromium chloride. A method for removing nitrogen oxides is provided.

【0010】本発明の方法において使用される、可溶性
リン化合物で処理されたゼオライトに、銅と塩化銅、塩
化マグネシウム、塩化ニッケル、塩化カルシウム、塩化
イットリウムおよび塩化クロムから選ばれた1種以上の
塩化物とを含有させた触媒が、耐久性に関して特異的に
高い効果を示す理由については明らかではないが、この
効果は、ゼオライトへの可溶性リン化合物処理、銅の導
入および塩化銅、塩化マグネシウム、塩化ニッケル、塩
化カルシウム、塩化イットリウムおよび塩化クロムから
選ばれた1種以上の塩化物の導入により、ゼオライトに
導入されるCu,P,塩化物(塩化銅、塩化マグネシウ
ム、塩化ニッケル、塩化カルシウム、塩化イットリウム
および塩化クロムから選ばれる1種以上の塩化物)成分
個々の効果、または各成分の組合せによる効果とは異な
り、Cu+P+塩化物(塩化銅、塩化マグネシウム、塩
化ニッケル、塩化カルシウム、塩化イットリウムおよび
塩化クロムから選ばれる1種以上の塩化物)の3成分の
相乗効果による特異的な効果だと考えられる。
The soluble phosphorus compound-treated zeolite used in the process of the present invention is provided with one or more chlorides selected from copper and copper chloride, magnesium chloride, nickel chloride, calcium chloride, yttrium chloride and chromium chloride. It is not clear why the catalyst containing the substance exhibits a high specific effect on the durability, but the effect is to treat the zeolite with a soluble phosphorus compound, introduce copper and copper chloride, magnesium chloride, chloride. Cu, P, chloride (copper chloride, magnesium chloride, nickel chloride, calcium chloride, yttrium chloride) introduced into the zeolite by introducing one or more chlorides selected from nickel, calcium chloride, yttrium chloride and chromium chloride. And one or more chlorides selected from chromium chloride) individual effects of the component, Different from the effect of combination of each component, specific by the synergistic effect of three components of Cu + P + chloride (one or more chloride selected from copper chloride, magnesium chloride, nickel chloride, calcium chloride, yttrium chloride and chromium chloride) It is considered to be an effect.

【0011】以下、本発明をより詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0012】本発明で用いられる触媒は、可溶性リン化
合物で処理されたSiO2/Al23モル比が少なくと
も15以上のゼオライトに、銅と、塩化銅、塩化マグネ
シウム、塩化ニッケル、塩化カルシウム、塩化イットリ
ウムおよび塩化クロムから選ばれた1種以上の塩化物と
を含有させた触媒である。
The catalyst used in the present invention is a zeolite having a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of at least 15 treated with a soluble phosphorus compound, copper, copper chloride, magnesium chloride, nickel chloride, calcium chloride, The catalyst contains at least one chloride selected from yttrium chloride and chromium chloride.

【0013】本発明において用いられるゼオライトのS
iO2/Al23モル比は、15以上である。また、S
iO2/Al23モル比はその上限が限定されるもので
はないが、十分な耐久性が得られる点で15〜200が
好ましい。
Zeolite S used in the present invention
The iO 2 / Al 2 O 3 molar ratio is 15 or more. Also, S
The upper limit of the iO 2 / Al 2 O 3 molar ratio is not limited, but it is preferably 15 to 200 from the viewpoint of obtaining sufficient durability.

【0014】また、ゼオライトの種類は特に限定されな
いが、例えば、モルデナイト、フェリエライト、ゼオラ
イトβ、ZSM−5、ZSM−8、ZSM−11、ZS
M−12、ZSM−20、ZSM−35等のゼオライト
が使用できる。その中でもZSM−5が好適に用いられ
る。またこれらのゼオライトの製造方法は限定されるも
のではない。またゼオライトY、ゼオライトL等のゼオ
ライトを脱アルミニウムしたものであってもよい。
The type of zeolite is not particularly limited, but for example, mordenite, ferrierite, zeolite β, ZSM-5, ZSM-8, ZSM-11, ZS.
Zeolites such as M-12, ZSM-20 and ZSM-35 can be used. Among them, ZSM-5 is preferably used. Further, the method for producing these zeolites is not limited. It may also be a dealuminated zeolite such as zeolite Y or zeolite L.

【0015】ゼオライトは、合成品あるいはそのか焼品
等が用いられるが、ゼオライト中のNa等のイオンをア
ンモニウム塩あるいは鉱酸等で処理し、H型あるいはア
ンモニウム型として用いることもできる。更には、K,
Cs,Ba等でイオン交換して用いることもできる。
As the zeolite, a synthetic product or a calcined product thereof is used, but the ion such as Na in the zeolite may be treated with an ammonium salt, a mineral acid or the like to be used as an H type or an ammonium type. Furthermore, K,
It can also be used by ion-exchange with Cs, Ba or the like.

【0016】本発明における可溶性リン化合物とは、水
または有機溶媒に可溶なリン化合物のことを指す。ま
た、可溶性リン化合物によるゼオライトの処理とは、可
溶性リン化合物を溶解させた水溶液または有機溶媒とゼ
オライトとを接触させることにより、ゼオライトに可溶
性リン化合物を導入することを指す。
The soluble phosphorus compound in the present invention refers to a phosphorus compound soluble in water or an organic solvent. Moreover, the treatment of the zeolite with the soluble phosphorus compound refers to introducing the soluble phosphorus compound into the zeolite by bringing the aqueous solution or the organic solvent in which the soluble phosphorus compound is dissolved into contact with the zeolite.

【0017】可溶性リン化合物によるゼオライトの処理
方法は、可溶性リン化合物を溶解させた水溶液または有
機溶媒とゼオライトとを接触させる方法であれば、特に
限定はされないが、水溶液、有機溶媒を使用した通常の
含浸担持法、蒸発乾固法により導入することができる。
The method of treating the zeolite with the soluble phosphorus compound is not particularly limited as long as it is a method of bringing the aqueous solution or organic solvent in which the soluble phosphorus compound is dissolved into contact with the zeolite, but a usual method using an aqueous solution or an organic solvent is used. It can be introduced by the impregnation supporting method or the evaporation dryness method.

【0018】可溶性リン化合物の導入に使用できる可溶
性リン化合物の種類は特に限定されないが、リン酸二水
素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸水
素二カリウム等の可溶性のリン酸塩およびオルトリン
酸、ピロリン酸、メタリン酸などのリン酸が好適に用い
られる。また、可溶性リン酸塩やリン酸の代わりに亜リ
ン酸トリメチルなどの亜リン酸エステルを用いてもよ
い。また可溶性リン化合物の導入量は特に限定されない
が、ゼオライト中のAl原子のモル数に対するP原子の
モル数で0.001〜10倍が好ましく、さらには0.
01〜1.0倍がより好ましい。可溶性リン化合物で処
理されたゼオライトは、そのまま用いてもよいが、安定
化するためには200℃〜900℃、好ましくは300
〜800℃で熱処理を行なうのが望ましい。熱処理の雰
囲気は特に限定されないが、真空、空気、水蒸気等の雰
囲気が挙げられる。
The type of soluble phosphorus compound that can be used to introduce the soluble phosphorus compound is not particularly limited, but soluble phosphates such as ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, and orthophosphoric acid, Phosphoric acid such as pyrophosphoric acid and metaphosphoric acid is preferably used. Further, phosphite such as trimethyl phosphite may be used instead of the soluble phosphate or phosphoric acid. The amount of the soluble phosphorus compound introduced is not particularly limited, but it is preferably 0.001 to 10 times, and more preferably 0.
01 to 1.0 times is more preferable. The zeolite treated with the soluble phosphorus compound may be used as it is, but it is preferably 200 to 900 ° C., preferably 300 to stabilize the zeolite.
It is desirable to perform heat treatment at ~ 800 ° C. The atmosphere for the heat treatment is not particularly limited, and examples thereof include an atmosphere such as vacuum, air and water vapor.

【0019】本発明で使用される触媒の調製順序に関し
て、可溶性リン化合物で処理されたゼオライトへのCu
および塩化物(塩化銅、塩化マグネシウム、塩化ニッケ
ル、塩化カルシウム、塩化イットリウムおよび塩化クロ
ムから選ばれる1種以上の塩化物)の導入順序は任意の
順序でよい。
Regarding the order of preparation of the catalyst used in the present invention, Cu to zeolite treated with soluble phosphorus compounds
The introduction order of the chlorides (one or more chlorides selected from copper chloride, magnesium chloride, nickel chloride, calcium chloride, yttrium chloride, and chromium chloride) may be arbitrary.

【0020】可溶性リン化合物で処理されたゼオライト
には、活性金属種としてCuが導入される。Cuの導入
方法は特に限定されず、含浸担持法、蒸発乾固法、イオ
ン交換法等の手法を用いることができる。Cuはゼオラ
イトのイオン交換サイトにCuイオンとして存在する場
合に、高温でより高耐久性となる為に、イオン交換法で
Cuを導入することが好ましい。
Cu is introduced as an active metal species into the zeolite treated with the soluble phosphorus compound. The method of introducing Cu is not particularly limited, and a method such as an impregnating and supporting method, an evaporation-drying method, an ion exchange method can be used. When Cu is present as Cu ions in the ion exchange site of zeolite, it becomes more durable at high temperatures, so it is preferable to introduce Cu by the ion exchange method.

【0021】イオン交換は、可溶性リン化合物で処理さ
れたゼオライトをCuの塩を含む水溶液中に混合し、攪
拌、洗浄して行われる。Cuの塩としては塩化物、硝酸
塩、硫酸塩、酢酸塩等の塩が好適に用いられる。また、
Cuのアンミン錯塩等も好適に用い得る。イオン交換の
際のCuの添加量、濃度、交換温度、時間等は特に限定
されず、一般的に行われている方法でよい。
The ion exchange is carried out by mixing the zeolite treated with the soluble phosphorus compound in an aqueous solution containing a Cu salt, stirring and washing. As the Cu salt, salts such as chlorides, nitrates, sulfates and acetates are preferably used. Also,
An ammine complex salt of Cu and the like can also be preferably used. The amount of Cu added, the concentration, the exchange temperature, the time, and the like at the time of ion exchange are not particularly limited, and a commonly used method may be used.

【0022】Cuの添加量は、十分な活性、耐久性を持
たせる為に、ゼオライト中のAl原子のモル数に対し、
0.25〜20倍が好ましい。また、イオン交換のスラ
リ−濃度は、通常行われる5〜50%が好ましい。ま
た、イオン交換温度、時間は、十分な活性、耐久性を持
たせる為に、室温〜100℃の温度、5分〜3日の時間
であることが好ましい。また、必要に応じて、イオン交
換操作を繰り返し行うこともできる。
The amount of Cu added is, with respect to the number of moles of Al atoms in the zeolite, in order to provide sufficient activity and durability.
It is preferably 0.25 to 20 times. Further, the ion exchange slurry concentration is preferably 5 to 50% which is usually performed. Further, the ion exchange temperature and time are preferably room temperature to 100 ° C. and 5 minutes to 3 days in order to have sufficient activity and durability. Further, the ion exchange operation can be repeated if necessary.

【0023】本発明の方法で使用される触媒には、塩化
銅、塩化マグネシウム、塩化ニッケル、塩化カルシウ
ム、塩化イットリウムおよび塩化クロムから選ばれた1
種以上の塩化物が含有される。これら塩化物を含有させ
る方法は特に限定されないが、これらは水溶性であるた
め含浸担持法、蒸発乾固法、物理混合法等の方法が好適
に用いられる。またこれら塩化物の添加量は特に限定さ
れないが、触媒中のゼオライトに対する金属原子の量で
0.1〜10重量%が好ましく、さらには1.0〜7.
0重量%がより好ましい。
The catalyst used in the process of the present invention is one selected from copper chloride, magnesium chloride, nickel chloride, calcium chloride, yttrium chloride and chromium chloride.
Contains more than one chloride. The method of incorporating these chlorides is not particularly limited, but since these are water-soluble, methods such as an impregnating and supporting method, an evaporation-drying method, and a physical mixing method are preferably used. The amount of these chlorides added is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10% by weight, and more preferably 1.0 to 7.%, based on the amount of metal atoms with respect to the zeolite in the catalyst.
0% by weight is more preferred.

【0024】本発明で用いられる排ガス浄化用触媒は、
粘土鉱物等のバインダーと混合し成形して使用すること
もできる。また、触媒の調製過程で成型を行い、その後
に残りの工程を行ってもよい。ゼオライトを成形する際
に用いられるバインダーとしては、カオリン、アタパル
ガイト、モンモリロナイト、ベントナイト、アロフェ
ン、セピオライト等の粘土鉱物である。あるいは、バイ
ンダーを用いずに成形体を直接合成したバインダレスゼ
オライト成形体であってもよい。また、コージェライト
製あるいは金属製のハニカム状基材に本発明で用いられ
る排ガス浄化用触媒をウォッシュコートして用いること
もできる。
The exhaust gas-purifying catalyst used in the present invention is
It can also be used by mixing with a binder such as clay mineral and molding. In addition, molding may be performed in the process of preparing the catalyst, and then the remaining steps may be performed. Binders used when forming zeolite are clay minerals such as kaolin, attapulgite, montmorillonite, bentonite, allophane, and sepiolite. Alternatively, it may be a binderless zeolite molded product obtained by directly synthesizing a molded product without using a binder. Further, the exhaust gas-purifying catalyst used in the present invention can be wash-coated on a honeycomb-shaped substrate made of cordierite or metal.

【0025】この様にして調製された排ガス浄化用触媒
は、窒素酸化物および炭化水素を含む酸素過剰の排ガス
と接触させ、窒素酸化物除去を行う。本発明で用いられ
る排ガスは、窒素酸化物および炭化水素を含み酸素過剰
であることが必須であるが、一酸化炭素,水素等が含ま
れている場合にも有効である。酸素過剰の排ガスとは、
排ガス中に含まれる一酸化炭素、炭化水素、水素を完全
に酸化するのに必要な酸素量よりも過剰な酸素が含まれ
ていることを示す。例えば、自動車等の内燃機関から排
出される排ガスの場合には、空燃比が大きい状態(リー
ン領域)である。
The exhaust gas-purifying catalyst thus prepared is contacted with an exhaust gas containing excess oxygen containing nitrogen oxides and hydrocarbons to remove nitrogen oxides. It is essential that the exhaust gas used in the present invention contains nitrogen oxides and hydrocarbons and is in excess of oxygen, but it is also effective when it contains carbon monoxide, hydrogen and the like. Exhaust gas with excess oxygen means
It indicates that oxygen is contained in excess of the amount of oxygen required to completely oxidize carbon monoxide, hydrocarbons and hydrogen contained in the exhaust gas. For example, in the case of exhaust gas discharged from an internal combustion engine of an automobile or the like, the air-fuel ratio is large (lean region).

【0026】窒素酸化物を除去する際の空間速度、温度
等は特に限定されないが、空間速度100〜50000
0hr-1、温度200〜800℃であることが好まし
い。
The space velocity, temperature, etc. for removing nitrogen oxides are not particularly limited, but the space velocity is 100 to 50,000.
It is preferable that the temperature is 0 hr −1 and the temperature is 200 to 800 ° C.

【0027】[0027]

【実施例】以下、実施例において本発明を更に詳細に説
明する。しかし、本発明はこれら実施例のみに限定され
るものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

【0028】実施例1 アンモニウム型−ZSM−5ゼオライト(含有するSi
とAlの組成は酸化物のモル比で表してSiO2:Al2
3=41:1)10gを0.3wt%のリン酸水素二
アンモニウム水溶液70ccに浸漬した後、乾燥した。
次いで、空気流通下で550℃、5時間焼成してリン処
理ゼオライトを得た。
Example 1 Ammonium-type ZSM-5 zeolite (containing Si
The composition of Al and Al is expressed by the molar ratio of oxides: SiO 2 : Al 2
10 g of O 3 = 41: 1) was dipped in 70 cc of a 0.3 wt% diammonium hydrogen phosphate aqueous solution and then dried.
Then, it was calcined under air flow at 550 ° C. for 5 hours to obtain a phosphorus-treated zeolite.

【0029】このリン化合物処理ゼオライトを、0.1
mol/lの酢酸銅水溶液41ccに添加し、アンモニ
ア水によりpH=10.5に調整し、室温で20時間攪
拌した後、洗浄し、Cuイオン交換操作を行った。この
操作を2回繰返した後、乾燥してCu−リン処理ゼオラ
イトを得た。この組成は、無水ベ−スにおける酸化物の
モル比で表して次の組成を有していた。
This phosphorus compound-treated zeolite was added to 0.1
It was added to a mol / l copper acetate aqueous solution 41 cc, pH was adjusted to 10.5 with aqueous ammonia, and the mixture was stirred at room temperature for 20 hours, washed, and then subjected to Cu ion exchange operation. This operation was repeated twice and then dried to obtain a Cu-phosphorus treated zeolite. This composition had the following composition represented by the molar ratio of the oxide in the anhydrous base.

【0030】1.01CuO,0.11P25,Al2
3,41SiO2 このCu−リン処理ゼオライトと0.70gのCuCl
2・2H2Oを乳鉢上で混合し、触媒1を得た。
1.01CuO, 0.11P 2 O 5 , Al 2
O 3, 41SiO 2 CuCl this Cu- phosphorus treated zeolite and 0.70g
The 2 · 2H 2 O were mixed on a mortar to obtain a catalyst 1.

【0031】触媒1のX線回折測定の結果、ゼオライト
以外に塩化銅のピ−クが確認された。
As a result of X-ray diffraction measurement of catalyst 1, peaks of copper chloride were confirmed in addition to zeolite.

【0032】実施例2 0.70gのCuCl2・2H2Oの代りに0.84gの
MgCl2・6H2Oを使用したこと以外は実施例1と同
様に行ない、触媒2を得た。
Example 2 A catalyst 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.84 g of MgCl 2 .6H 2 O was used instead of 0.70 g of CuCl 2 .2H 2 O.

【0033】実施例3 実施例1と同様な方法で得られたCu−リン化合物処理
ゼオライトを0.042mol/lの塩化ニッケル水溶
液50ccに添加、撹拌した後、蒸発乾固して触媒3を
得た。
Example 3 A Cu-phosphorus compound-treated zeolite obtained by the same method as in Example 1 was added to 50 cc of 0.042 mol / l nickel chloride aqueous solution, stirred, and then evaporated to dryness to obtain catalyst 3. It was

【0034】実施例4 0.70gのCuCl2・2H2Oの代りに0.30gの
CaCl2・2H2Oを使用したこと以外は実施例1と同
様に行ない、触媒4を得た。
Example 4 A catalyst 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.30 g of CaCl 2 .2H 2 O was used instead of 0.70 g of CuCl 2 .2H 2 O.

【0035】実施例5 0.70gのCuCl2・2H2Oの代りに0.64gの
YCl3・6H2Oを使用したこと以外は実施例1と同様
に行ない、触媒5を得た。
Example 5 A catalyst 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.64 g of YCl 3 .6H 2 O was used in place of 0.70 g of CuCl 2 .2H 2 O.

【0036】実施例6 0.70gのCuCl2・2H2Oの代りに0.56gの
CrCl3・6H2Oを使用したこと以外は実施例1と同
様に行ない、触媒6を得た。
Example 6 A catalyst 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.56 g of CrCl 3 .6H 2 O was used instead of 0.70 g of CuCl 2 .2H 2 O.

【0037】実施例7 実施例1〜6で得られた触媒1〜6を用いて耐久性評価
を行った。
Example 7 The durability evaluation was performed using the catalysts 1 to 6 obtained in Examples 1 to 6.

【0038】各触媒をプレス成形した後粉砕して12〜
20メッシュに整粒した。その2ccを常圧固定床流通
式反応管に充填し、リーンバーンエンジンの排ガスを模
擬したガス(表1)を流して700℃20時間耐久処理
した。その後、550℃で30分の前処理を行なった
後、各温度での定常浄化活性を空間速度120,000
/hrで測定した。定常浄化活性は、各温度で1時間保
持した後の転化率とした。得られた結果を表2に示す。
Each catalyst is press-molded and then pulverized to 12 to
The size was adjusted to 20 mesh. The 2 cc was filled in a fixed pressure fixed bed flow type reaction tube, and a gas simulating the exhaust gas of a lean burn engine (Table 1) was flowed to carry out durability treatment at 700 ° C. for 20 hours. Then, after pretreatment at 550 ° C. for 30 minutes, the steady-state purification activity at each temperature was adjusted to a space velocity of 120,000.
/ Hr. The steady-state purification activity was defined as the conversion rate after holding at each temperature for 1 hour. The obtained results are shown in Table 2.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】比較例1 実施例1において、リン化合物処理および塩化銅を混合
しなかったこと以外は実施例1と同様にして、Cu型ゼ
オライト(比較触媒1)を得た。
Comparative Example 1 A Cu-type zeolite (Comparative Catalyst 1) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the phosphorus compound treatment and the addition of copper chloride were not carried out.

【0042】比較触媒1のX線回折測定の結果、ゼオラ
イト以外のピ−クは確認されなかった。また、化学分析
の結果、比較触媒1の組成は無水ベ−スにおける酸化物
のモル比で表して次の組成を有していた。
As a result of the X-ray diffraction measurement of the comparative catalyst 1, no peak other than zeolite was confirmed. Further, as a result of chemical analysis, the composition of the comparative catalyst 1 had the following composition represented by the molar ratio of the oxide in the anhydrous base.

【0043】1.05CuO,Al23,41SiO2 比較例2 実施例1において、塩化銅を混合しなかったこと以外は
実施例1と同様にして、Cu−リン処理ゼオライト(比
較触媒2)を得た。
1.05 CuO, Al 2 O 3 , 41 SiO 2 Comparative Example 2 A Cu-phosphorus treated zeolite (Comparative Catalyst 2) was prepared in the same manner as in Example 1 except that copper chloride was not mixed. Got

【0044】比較触媒2のX線回折測定の結果、ゼオラ
イト以外のピ−クは確認されなかった。また、化学分析
の結果、比較触媒2の組成は無水ベ−スにおける酸化物
のモル比で表して次の組成を有していた。
As a result of the X-ray diffraction measurement of the comparative catalyst 2, no peak other than zeolite was confirmed. Further, as a result of chemical analysis, the composition of the comparative catalyst 2 had the following composition represented by the molar ratio of the oxide in the anhydrous base.

【0045】1.01CuO,0.14P25,Al2
3,41SiO2 比較例3 実施例1において、リン処理を行わなかったこと以外は
実施例1と同様にして、塩化銅−Cu−ゼオライト(比
較触媒3)を得た。
1.01CuO, 0.14P 2 O 5 , Al 2
O 3 , 41 SiO 2 Comparative Example 3 Copper chloride-Cu-zeolite (Comparative Catalyst 3) was obtained in the same manner as in Example 1 except that phosphorus treatment was not performed.

【0046】比較触媒3のX線回折測定の結果、ゼオラ
イト以外に塩化銅のピ−クが確認された。また、化学分
析の結果、比較触媒3の組成は無水ベ−スにおける酸化
物のモル比で表して次の組成を有していた。
As a result of X-ray diffraction measurement of comparative catalyst 3, peaks of copper chloride were confirmed in addition to zeolite. As a result of chemical analysis, the composition of the comparative catalyst 3 had the following composition expressed by the molar ratio of oxides in the anhydrous base.

【0047】2.10CuO,Al23,41SiO2 比較例4 実施例1と同様な方法で得られたCu−リン化合物処理
ゼオライトを0.042mol/lの酢酸ニッケル水溶
液50ccに添加、攪拌した後、蒸発乾固してNi(C
3COO)2−Cu−リン化合物処理ゼオライト(比較
触媒4)を得た。また、化学分析の結果、比較触媒4の
組成は無水ベ−スにおける酸化物のモル比で表して次の
組成を有していた。
2.10 CuO, Al 2 O 3 , 41SiO 2 Comparative Example 4 The Cu-phosphorus compound treated zeolite obtained by the same method as in Example 1 was added to 50 cc of 0.042 mol / l nickel acetate aqueous solution and stirred. After that, it is evaporated to dryness and Ni (C
H 3 COO) to give the 2 -Cu- phosphorus compound-treated zeolite (Comparative Catalyst 4). As a result of chemical analysis, the composition of the comparative catalyst 4 had the following composition represented by the molar ratio of oxides in the anhydrous base.

【0048】1.07CuO,0.60NiO,0.1
1P25,Al23,41SiO2 比較例5 Na型−ZSM−5ゼオライト(含有するSiとAlの
組成は酸化物のモル比で表してSiO2:Al23=4
1:1)10gに0.2wt%のリン酸水素二アンモニ
ウム水溶液70ccを含浸させた後、150℃、20時
間乾燥した。次いで、0.1mol/lの酢酸銅水溶液
70ccに添加し、室温で12時間乾燥してCuイオン
交換を行なった後、洗浄して得られたサンプルを120
℃、20時間乾燥してCu−リン化合物処理ゼオライト
を得た。このCu−リン化合物処理ゼオライトに0.0
28mol/lの酢酸ニッケル水溶液25ccに含浸さ
せた後、150℃、20時間乾燥させた。その後、50
0℃、2時間焼成してNi(CH3COO)2−Cu−リ
ン化合物処理ゼオライト(比較触媒5)を得た。
1.07CuO, 0.60NiO, 0.1
1P 2 O 5, Al 2 O 3, 41SiO 2 Comparative Example 5 Na-type -ZSM-5 zeolite (the composition of Si and Al containing expressed in terms of mole ratios of oxides SiO 2: Al 2 O 3 = 4
After 10 g of 1: 1) was impregnated with 70 cc of 0.2 wt% diammonium hydrogen phosphate aqueous solution, it was dried at 150 ° C. for 20 hours. Then, it was added to 70 cc of 0.1 mol / l copper acetate aqueous solution, dried at room temperature for 12 hours to perform Cu ion exchange, and then washed to obtain a sample of 120
It dried at 20 degreeC and the Cu-phosphorus compound processing zeolite was obtained for 20 hours. This Cu-phosphorus compound treated zeolite has 0.0
After impregnating with 25 cc of 28 mol / l nickel acetate aqueous solution, it was dried at 150 ° C. for 20 hours. Then 50
The mixture was calcined at 0 ° C. for 2 hours to obtain Ni (CH 3 COO) 2 —Cu-phosphorus compound-treated zeolite (Comparative Catalyst 5).

【0049】比較触媒5のX線回折測定の結果、ゼオラ
イト以外のピ−クは観察されなかった。また、化学分析
の結果、比較触媒5の組成は無水ベ−スにおける酸化物
のモル比で次の組成を有していた。
As a result of X-ray diffraction measurement of comparative catalyst 5, no peak other than zeolite was observed. As a result of chemical analysis, the composition of the comparative catalyst 5 had the following composition in terms of the oxide molar ratio in the anhydrous base.

【0050】1.53CuO,0.20NiO,0.1
5P25,Al23,41SiO2 比較例6 比較例1〜5で得られた比較触媒1〜5を用いて、実施
例7と同様にして触媒耐久性評価を行った。得られた結
果を表3に示す。
1.53 CuO, 0.20 NiO, 0.1
With 5P 2 O 5, Al 2 O 3, 41SiO comparative catalyst 5 obtained in 2 Comparative Example 6 Comparative Example 1-5 was subjected to catalytic durability evaluated in the same manner as in Example 7. Table 3 shows the obtained results.

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】[0052]

【発明の効果】表2および表3より明らかなように、本
発明の方法によれば、触媒が高温で使用された後にも、
効率よく窒素酸化物を除去することができる。
As is clear from Tables 2 and 3, according to the method of the present invention, even after the catalyst is used at high temperature,
Nitrogen oxide can be removed efficiently.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 窒素酸化物および炭化水素を含有する酸
素過剰の排ガスに触媒を接触させて窒素酸化物を除去す
る方法において、触媒として、可溶性リン化合物で処理
されたSiO2/Al23モル比が少なくとも15以上
のゼオライトに、銅と、塩化銅、塩化マグネシウム、塩
化ニッケル、塩化カルシウム、塩化イットリウムおよび
塩化クロムから選ばれた1種以上の塩化物とを含有させ
た触媒を使用することを特徴とする窒素酸化物の除去方
法。
1. A method for removing nitrogen oxides by contacting the catalyst with an oxygen-rich exhaust gas containing nitrogen oxides and hydrocarbons, wherein SiO 2 / Al 2 O 3 treated with a soluble phosphorus compound is used as a catalyst. Use of a catalyst containing copper and at least one chloride selected from copper chloride, magnesium chloride, nickel chloride, calcium chloride, yttrium chloride and chromium chloride in zeolite having a molar ratio of at least 15 or more. And a method for removing nitrogen oxides.
JP7174844A 1994-12-13 1995-07-11 Method for removing nitrogen oxide Pending JPH08215542A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004045765A1 (en) * 2002-11-18 2004-06-03 Ict Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and method for purifying exhaust gas

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