JPH0824651A - アンモニア分解用触媒およびその触媒を用いるアンモニアの分解方法 - Google Patents
アンモニア分解用触媒およびその触媒を用いるアンモニアの分解方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、コークス炉や各種工場からの排ガ
ス、アンモニアを還元剤とした選択的接触還元による排
煙脱硝プロセスからの排ガス、都市清掃施設、都市浄水
施設、汚泥処理施設等から排出されるガスなど各種排ガ
ス中に含まれる有害なアンモニア（ＮＨ3）を窒素ガス
と水とに酸化分解するためのアンモニア分解触媒に関す
るものである。 【構成】本発明は、Ｔｉ及びＳｉを含有する二元系複合
酸化物；Ｔｉ及びＺｒを含有する二元系複合酸化物；Ｔ
ｉ、Ｓｉ及びＺｒを含有する三元系複合酸化物の少なく
とも１種の複合酸化物である触媒Ａ成分と、Ｖ、Ｗ及Ｍ
ｏの少なくとも１種の金属の酸化物である触媒Ｂ成分
と、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｎｉの少な
くとも１種の貴金属又はその化合物である触媒Ｃ成分と
を含有することを特徴とするアンモニア分解用触媒およ
びその触媒を用いたアンモニアを分解処理する方法であ
る。
ス、アンモニアを還元剤とした選択的接触還元による排
煙脱硝プロセスからの排ガス、都市清掃施設、都市浄水
施設、汚泥処理施設等から排出されるガスなど各種排ガ
ス中に含まれる有害なアンモニア（ＮＨ3）を窒素ガス
と水とに酸化分解するためのアンモニア分解触媒に関す
るものである。 【構成】本発明は、Ｔｉ及びＳｉを含有する二元系複合
酸化物；Ｔｉ及びＺｒを含有する二元系複合酸化物；Ｔ
ｉ、Ｓｉ及びＺｒを含有する三元系複合酸化物の少なく
とも１種の複合酸化物である触媒Ａ成分と、Ｖ、Ｗ及Ｍ
ｏの少なくとも１種の金属の酸化物である触媒Ｂ成分
と、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｎｉの少な
くとも１種の貴金属又はその化合物である触媒Ｃ成分と
を含有することを特徴とするアンモニア分解用触媒およ
びその触媒を用いたアンモニアを分解処理する方法であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種排ガス中に含まれる
有害なアンモニア（ＮＨ3）を下記の式（１）で示され
る様に窒素ガス（Ｎ2）と水（Ｈ2Ｏ）とに酸化分解する
ためのアンモニア分解触媒に関する。アンモニア含有ガ
スとしては、コークス炉や各種工場からの排ガス、アン
モニアを含む水溶液から空気又は水蒸気によりアンモニ
アを放散させるアンモニアストリッピングプロセスから
のガス、アンモニアを還元剤とした選択的接触還元によ
る排煙脱硝プロセスからの排ガス、都市清掃施設、都市
浄水施設、汚泥処理施設等から排出されるガスなどがあ
る。
有害なアンモニア（ＮＨ3）を下記の式（１）で示され
る様に窒素ガス（Ｎ2）と水（Ｈ2Ｏ）とに酸化分解する
ためのアンモニア分解触媒に関する。アンモニア含有ガ
スとしては、コークス炉や各種工場からの排ガス、アン
モニアを含む水溶液から空気又は水蒸気によりアンモニ
アを放散させるアンモニアストリッピングプロセスから
のガス、アンモニアを還元剤とした選択的接触還元によ
る排煙脱硝プロセスからの排ガス、都市清掃施設、都市
浄水施設、汚泥処理施設等から排出されるガスなどがあ
る。
【０００２】
【数１】
【０００３】
【従来の技術】アンモニアストリッピングプロセスは湖
沼や閉鎖海域の富栄養化を防ぐため排水中の全窒素濃度
を低減させる方法として最近特に検討されつつありその
場合には排水中から放散したアンモニアを含むガスの処
理が必要である。
沼や閉鎖海域の富栄養化を防ぐため排水中の全窒素濃度
を低減させる方法として最近特に検討されつつありその
場合には排水中から放散したアンモニアを含むガスの処
理が必要である。
【０００４】また発電所などから排出される排煙中の窒
素酸化物（ＮＯｘ）の効果的な除去方法として採用され
ているアンモニアを還元剤とした選択的接触還元による
排煙脱硝法は、火力発電所を中心に幅広く用いられてい
る。近年、電力需要変動に対応するため都市部を中心に
設置が進められている発電用ガスタービン等からのＮＯ
ｘ排出は、生活地域に隣接するために環境保全上問題と
なるばかりか設置地域がＮＯｘ総量規制対象地域である
ことも多く、設備から排出される排ガス中のＮＯｘ量を
極めて低いレベルに抑えることすなわち高度の脱硝が必
要とされている。
素酸化物（ＮＯｘ）の効果的な除去方法として採用され
ているアンモニアを還元剤とした選択的接触還元による
排煙脱硝法は、火力発電所を中心に幅広く用いられてい
る。近年、電力需要変動に対応するため都市部を中心に
設置が進められている発電用ガスタービン等からのＮＯ
ｘ排出は、生活地域に隣接するために環境保全上問題と
なるばかりか設置地域がＮＯｘ総量規制対象地域である
ことも多く、設備から排出される排ガス中のＮＯｘ量を
極めて低いレベルに抑えることすなわち高度の脱硝が必
要とされている。
【０００５】この目的のためアンモニア注入量を必要脱
硝率より求められる化学量論量よりも増加させて脱硝装
置を高脱硝率で運転するなどの方法が検討されている。
この場合、化学量論量よりも過剰に添加され脱硝反応に
利用されなかった未反応アンモニア（以下「リークアン
モニア」という）を低減させることが必要でありこの目
的で脱硝触媒とアンモニア分解触媒の組み合わせが検討
されている。この場合には当然の事ながら高温度領域に
おいてもアンモニアの酸化によりＮＯｘが多量に発生し
ない、すなわち窒素と水への高選択率アンモニア分解特
性を有する触媒を必要とするものである。
硝率より求められる化学量論量よりも増加させて脱硝装
置を高脱硝率で運転するなどの方法が検討されている。
この場合、化学量論量よりも過剰に添加され脱硝反応に
利用されなかった未反応アンモニア（以下「リークアン
モニア」という）を低減させることが必要でありこの目
的で脱硝触媒とアンモニア分解触媒の組み合わせが検討
されている。この場合には当然の事ながら高温度領域に
おいてもアンモニアの酸化によりＮＯｘが多量に発生し
ない、すなわち窒素と水への高選択率アンモニア分解特
性を有する触媒を必要とするものである。
【０００６】この様に高温においても、またアンモニア
濃度に対する酸素濃度が過剰に存在する条件下において
もアンモニアの酸化によりＮＯｘが多量に発生しない、
すなわち窒素と水への選択率の高いアンモニア分解特性
が強く求められている。更に本発明のアンモニア分解触
媒による処理対象ガスとしては都市清掃施設、都市浄水
施設、汚泥処理施設等から排出されるガス等も挙げら
れ、通常これらの施設からの排ガスにはアンモニアと共
に硫化水素や含イオウ有機化合物、含窒素有機化合物な
どの悪臭の原因となる成分が含まれている。
濃度に対する酸素濃度が過剰に存在する条件下において
もアンモニアの酸化によりＮＯｘが多量に発生しない、
すなわち窒素と水への選択率の高いアンモニア分解特性
が強く求められている。更に本発明のアンモニア分解触
媒による処理対象ガスとしては都市清掃施設、都市浄水
施設、汚泥処理施設等から排出されるガス等も挙げら
れ、通常これらの施設からの排ガスにはアンモニアと共
に硫化水素や含イオウ有機化合物、含窒素有機化合物な
どの悪臭の原因となる成分が含まれている。
【０００７】従来より、アンモニアを含有する排気ガス
の浄化においては、下記に示す触媒が提案されている。
例えばＰｔ−Ａｌ2Ｏ3系触媒などの貴金属系触媒（特公
昭５７−５８２１３号公報）やＮｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｆｅ
等の金属酸化物系触媒（特開平２−１９８６３８号公
報）である。
の浄化においては、下記に示す触媒が提案されている。
例えばＰｔ−Ａｌ2Ｏ3系触媒などの貴金属系触媒（特公
昭５７−５８２１３号公報）やＮｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｆｅ
等の金属酸化物系触媒（特開平２−１９８６３８号公
報）である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の触媒は、例えばＰｔ系触媒の場合には高温度条件下や
アンモニア濃度に対する酸素濃度過剰条件下ではアンモ
ニアの酸化によってＮＯｘが多量に発生すること、貴金
属を使用するために触媒のコストが高くなること等の問
題があり、ＮｉやＭｎ等の卑金属酸化物触媒では低温で
の活性が低くＮ2Ｏの発生を招くなどの問題があった。
更に処理ガス中に硫化水素や含イオウ有機化合物が含ま
れると耐久性が著しく低下する問題もあった。また、処
理ガス中にアンモニアと共に他の含窒素有機化合物が含
まれるとアンモニア分解活性が低下したりＮＯｘ生成が
増大するなどの問題もあった。脱硝機能を備えたアンモ
ニア分解触媒としてチタン、バナジウム、タングステ
ン、モリブデンから選ばれる元素の酸化物と貴金属塩類
の組成物からなる触媒又はチタン、バナジウム、タング
ステン、モリブデンから選ばれる元素の酸化物と貴金属
を担持したゼオライト等の多孔体から成る触媒も提案さ
れている（特開平５−１４６６３４号公報）。
の触媒は、例えばＰｔ系触媒の場合には高温度条件下や
アンモニア濃度に対する酸素濃度過剰条件下ではアンモ
ニアの酸化によってＮＯｘが多量に発生すること、貴金
属を使用するために触媒のコストが高くなること等の問
題があり、ＮｉやＭｎ等の卑金属酸化物触媒では低温で
の活性が低くＮ2Ｏの発生を招くなどの問題があった。
更に処理ガス中に硫化水素や含イオウ有機化合物が含ま
れると耐久性が著しく低下する問題もあった。また、処
理ガス中にアンモニアと共に他の含窒素有機化合物が含
まれるとアンモニア分解活性が低下したりＮＯｘ生成が
増大するなどの問題もあった。脱硝機能を備えたアンモ
ニア分解触媒としてチタン、バナジウム、タングステ
ン、モリブデンから選ばれる元素の酸化物と貴金属塩類
の組成物からなる触媒又はチタン、バナジウム、タング
ステン、モリブデンから選ばれる元素の酸化物と貴金属
を担持したゼオライト等の多孔体から成る触媒も提案さ
れている（特開平５−１４６６３４号公報）。
【０００９】しかしながら、該公報実施例に示される様
に前者すなわちチタン、バナジウム、タングステン、モ
リブデンから選ばれる元素の酸化物に貴金属塩類を担持
しただけでは後者すなわちチタン、バナジウム、タング
ステン、モリブデンから選ばれる元素の酸化物と貴金属
を担持したゼオライト等の多孔体から成る触媒に比較し
てアンモニア分解活性が極端に低く、また後者は触媒成
分の他にゼオライト等の多孔体が必要であり、更に多孔
体に貴金属を担持する工程や得られた貴金属担持多孔体
をチタン、バナジウム、タングステン、モリブデンから
選ばれる元素の酸化物と混合するための工程が必要とな
るなど製造工程が複雑になる問題があった。
に前者すなわちチタン、バナジウム、タングステン、モ
リブデンから選ばれる元素の酸化物に貴金属塩類を担持
しただけでは後者すなわちチタン、バナジウム、タング
ステン、モリブデンから選ばれる元素の酸化物と貴金属
を担持したゼオライト等の多孔体から成る触媒に比較し
てアンモニア分解活性が極端に低く、また後者は触媒成
分の他にゼオライト等の多孔体が必要であり、更に多孔
体に貴金属を担持する工程や得られた貴金属担持多孔体
をチタン、バナジウム、タングステン、モリブデンから
選ばれる元素の酸化物と混合するための工程が必要とな
るなど製造工程が複雑になる問題があった。
【００１０】そこで本発明の目的は、低温から高温まで
幅広い温度範囲で酸素過剰存在下や他の含窒素有機化合
物の存在下においても高いアンモニア分解活性を示し、
ＮＯｘの生成も極めて低く、かつ処理ガス中にイオウ化
合物が含まれても優れた耐久性を有し、しかも複雑な製
造工程を必要とせず、しかも低コストのアンモニア分解
触媒及び該アンモニア分解触媒を用いてアンモニアと、
共に硫黄酸化物、硫化水素、含イオウ有機化合物、含窒
素有機化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含
むガスを分解処理する方法を提供することにある。
幅広い温度範囲で酸素過剰存在下や他の含窒素有機化合
物の存在下においても高いアンモニア分解活性を示し、
ＮＯｘの生成も極めて低く、かつ処理ガス中にイオウ化
合物が含まれても優れた耐久性を有し、しかも複雑な製
造工程を必要とせず、しかも低コストのアンモニア分解
触媒及び該アンモニア分解触媒を用いてアンモニアと、
共に硫黄酸化物、硫化水素、含イオウ有機化合物、含窒
素有機化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含
むガスを分解処理する方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するため鋭意研究検討を加えた。その結果、特定の
金属の複合酸化物を選択し、更にその複合酸化物を特定
の金属の酸化物及び金属成分および／またはその酸化物
と組み合わせることにより目的とする高活性高寿命アン
モニア分解触媒が得られることを見い出し、更に該触媒
をアンモニア、並びに硫黄酸化物、硫化水素、含イオウ
有機化合物、含窒素有機化合物からなる群から選ばれる
少なくとも１種の化合物を含むガスに適用すると優れた
分解処理効果が得られることも見い出し本発明を完成す
るに至った。すなわち本発明は、以下の通り特定される
ものである。
達成するため鋭意研究検討を加えた。その結果、特定の
金属の複合酸化物を選択し、更にその複合酸化物を特定
の金属の酸化物及び金属成分および／またはその酸化物
と組み合わせることにより目的とする高活性高寿命アン
モニア分解触媒が得られることを見い出し、更に該触媒
をアンモニア、並びに硫黄酸化物、硫化水素、含イオウ
有機化合物、含窒素有機化合物からなる群から選ばれる
少なくとも１種の化合物を含むガスに適用すると優れた
分解処理効果が得られることも見い出し本発明を完成す
るに至った。すなわち本発明は、以下の通り特定される
ものである。
【００１２】（１）Ｔｉ及びＳｉを含有する二元系複合
酸化物；Ｔｉ及びＺｒを含有する二元系複合酸化物；Ｔ
ｉ、Ｓｉ及びＺｒを含有する三元系複合酸化物からなる
群から選ばれた少なくとも１種の複合酸化物である触媒
Ａ成分と、バナジウム、タングステン及びモリブデンよ
りなる群から選ばれた少なくとも１種の金属の酸化物で
ある触媒Ｂ成分と、鉄、マンガン、銅、クロム、コバル
ト、セリウム及びニッケルよりなる群から選ばれた少な
くとも１種の金属又はその化合物である触媒Ｃ成分とを
含有することを特徴とするアンモニア分解用触媒。
酸化物；Ｔｉ及びＺｒを含有する二元系複合酸化物；Ｔ
ｉ、Ｓｉ及びＺｒを含有する三元系複合酸化物からなる
群から選ばれた少なくとも１種の複合酸化物である触媒
Ａ成分と、バナジウム、タングステン及びモリブデンよ
りなる群から選ばれた少なくとも１種の金属の酸化物で
ある触媒Ｂ成分と、鉄、マンガン、銅、クロム、コバル
ト、セリウム及びニッケルよりなる群から選ばれた少な
くとも１種の金属又はその化合物である触媒Ｃ成分とを
含有することを特徴とするアンモニア分解用触媒。
【００１３】（２）上記１の触媒を用いるアンモニアの
分解方法。
分解方法。
【００１４】（３）アンモニア、並びに硫黄酸化物、硫
化水素、含イオウ有機化合物及び含窒素有機化合物から
なる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含むガス
において、上記１記載の触媒を用いるアンモニアの分解
方法。
化水素、含イオウ有機化合物及び含窒素有機化合物から
なる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含むガス
において、上記１記載の触媒を用いるアンモニアの分解
方法。
【００１５】以下に更に具体的に本発明を説明する。本
発明のアンモニア分解触媒を構成する成分のうち、第一
の特徴は触媒成分Ａとして特定の金属の複合酸化物を用
いるところにある。この金属の複合酸化物はＴｉ及びＳ
ｉからなる二元系複合酸化物、Ｔｉ及びＺｒからなる二
元系複合酸化物及びＴｉ、ＳｉとＺｒとからなる三元系
複合酸化物からなる群から選ばれる。
発明のアンモニア分解触媒を構成する成分のうち、第一
の特徴は触媒成分Ａとして特定の金属の複合酸化物を用
いるところにある。この金属の複合酸化物はＴｉ及びＳ
ｉからなる二元系複合酸化物、Ｔｉ及びＺｒからなる二
元系複合酸化物及びＴｉ、ＳｉとＺｒとからなる三元系
複合酸化物からなる群から選ばれる。
【００１６】一般にチタンおよびケイ素からなる二元系
複合酸化物、例えば、田部浩三（触媒，第１７巻，Ｎｏ
３，７２頁，１９７５年）によっても周知のように、固
体酸として知られ、構成するおのおの単独の酸化物には
みられない顕著な酸性を示し、また高表面積を有するも
のである。すなわち、上記のＴｉＯ2−ＳｉＯ2（チタン
とケイ素の複合酸化物、以下、各複合酸化物の表示法と
して、酸化物と酸化物の間に「−」を用いて示すことも
ある。）は酸化チタンおよび酸化ケイ素を単に混合した
ものではなく、チタンおよびケイ素がいわゆる二元系酸
化物を形成することにより、その特異的な物性を発現す
るものと認められるものである。またチタン、ケイ素お
よびジルコニウムからなる三元系複合酸化物もＴｉＯ2
−ＳｉＯ2と同様な性質を有する複合酸化物である。さ
らに、上記の複合酸化物はＸ線回折による分析の結果、
非晶質若しくはほぼ非晶質に近い微細な構造を有してい
ることが判った。
複合酸化物、例えば、田部浩三（触媒，第１７巻，Ｎｏ
３，７２頁，１９７５年）によっても周知のように、固
体酸として知られ、構成するおのおの単独の酸化物には
みられない顕著な酸性を示し、また高表面積を有するも
のである。すなわち、上記のＴｉＯ2−ＳｉＯ2（チタン
とケイ素の複合酸化物、以下、各複合酸化物の表示法と
して、酸化物と酸化物の間に「−」を用いて示すことも
ある。）は酸化チタンおよび酸化ケイ素を単に混合した
ものではなく、チタンおよびケイ素がいわゆる二元系酸
化物を形成することにより、その特異的な物性を発現す
るものと認められるものである。またチタン、ケイ素お
よびジルコニウムからなる三元系複合酸化物もＴｉＯ2
−ＳｉＯ2と同様な性質を有する複合酸化物である。さ
らに、上記の複合酸化物はＸ線回折による分析の結果、
非晶質若しくはほぼ非晶質に近い微細な構造を有してい
ることが判った。
【００１７】本発明においてかかる金属の複合酸化物が
優れた効果をもたらす理由については明確ではないが、
かかる金属の複合酸化物を構成する酸化物単独では認め
られない複合酸化物の特性すなわちアンモニア吸着性
能、高表面積、高細孔容積、耐イオウ化合物性などに帰
因すると考えられる。つまり、本発明において用いられ
る複合酸化物はガス中に共存するイオウ酸化物などの影
響も受けにくくアンモニア吸着性能に優れることや、高
表面積かつ高細孔容積を有し、触媒の活性成分の高分散
化が可能であることから少量の活性成分で幅広い温度範
囲で高活性を示し、シンタリングなどによる熱劣化もな
く長寿命の触媒が得られるものと推測される。 以上の
点について、一般的に使用される酸化物、例えばアルミ
ナ等と、本発明に係る複合酸化物とを比べると、さらに
明確に効果が判る。例えば、本発明に係る複合酸化物に
代えアルミナを用いた場合、アンモニアの分解（水と窒
素ガスへの分解）への活性が低くなり、また処理するガ
ス中にイオウ化合物が存在すると、アルミナは硫酸塩化
し、分解活性の低下、触媒強度の低下を生じるものであ
る。
優れた効果をもたらす理由については明確ではないが、
かかる金属の複合酸化物を構成する酸化物単独では認め
られない複合酸化物の特性すなわちアンモニア吸着性
能、高表面積、高細孔容積、耐イオウ化合物性などに帰
因すると考えられる。つまり、本発明において用いられ
る複合酸化物はガス中に共存するイオウ酸化物などの影
響も受けにくくアンモニア吸着性能に優れることや、高
表面積かつ高細孔容積を有し、触媒の活性成分の高分散
化が可能であることから少量の活性成分で幅広い温度範
囲で高活性を示し、シンタリングなどによる熱劣化もな
く長寿命の触媒が得られるものと推測される。 以上の
点について、一般的に使用される酸化物、例えばアルミ
ナ等と、本発明に係る複合酸化物とを比べると、さらに
明確に効果が判る。例えば、本発明に係る複合酸化物に
代えアルミナを用いた場合、アンモニアの分解（水と窒
素ガスへの分解）への活性が低くなり、また処理するガ
ス中にイオウ化合物が存在すると、アルミナは硫酸塩化
し、分解活性の低下、触媒強度の低下を生じるものであ
る。
【００１８】シリカを用いる場合は、アンモニアの分解
活性が低く、高温下において、特に水分を含むガスを処
理するとシンタリングを生じ表面積の大幅な低下が生じ
るため、さらにアンモニアの分解活性が低くくなるもの
である。
活性が低く、高温下において、特に水分を含むガスを処
理するとシンタリングを生じ表面積の大幅な低下が生じ
るため、さらにアンモニアの分解活性が低くくなるもの
である。
【００１９】ゼオライトを使用すると耐熱性に劣り、高
温条件下では結晶構造が変化し表面積の大幅な低下を生
じるともに、分解活性も著しく低下する。以上のような
欠点は本発明に係る複合酸化物には少なくアンモニア分
解触媒としては有効なものとなる。
温条件下では結晶構造が変化し表面積の大幅な低下を生
じるともに、分解活性も著しく低下する。以上のような
欠点は本発明に係る複合酸化物には少なくアンモニア分
解触媒としては有効なものとなる。
【００２０】本発明に係る複合酸化物である触媒Ａ成分
と触媒Ｂ成分とを組み合わせた場合では、アンモニアの
分解によるＮＯｘの生成はほとんどなく、また処理ガス
中にＮＯｘが含まれていてもアンモニアによる脱硝反応
により出口ガスにはＮＯｘはほとんど存在しないもので
ある。しかし、当該処理ガス中にＮＯｘが存在しない場
合、特に低温でのアンモニア分解活性が低くなるもので
ある。また、触媒Ａ及びＣ成分を組み合わせる場合は、
アンモニア分解活性の点くでは優れるが、ＮＯｘの発生
が高くなり好ましくないとなる。
と触媒Ｂ成分とを組み合わせた場合では、アンモニアの
分解によるＮＯｘの生成はほとんどなく、また処理ガス
中にＮＯｘが含まれていてもアンモニアによる脱硝反応
により出口ガスにはＮＯｘはほとんど存在しないもので
ある。しかし、当該処理ガス中にＮＯｘが存在しない場
合、特に低温でのアンモニア分解活性が低くなるもので
ある。また、触媒Ａ及びＣ成分を組み合わせる場合は、
アンモニア分解活性の点くでは優れるが、ＮＯｘの発生
が高くなり好ましくないとなる。
【００２１】一方、触媒Ａ、Ｂ及びＣ成分を組み合わせ
ることにより、触媒Ａ成分のアンモニア吸着能にも優れ
る点に加え、さらに触媒Ｂ及びＣ成分の働きを有効に発
揮することができ、アンモニア分解活性及びＮＯｘの発
生も低減できるという相乗効果を得ることができるもの
である。
ることにより、触媒Ａ成分のアンモニア吸着能にも優れ
る点に加え、さらに触媒Ｂ及びＣ成分の働きを有効に発
揮することができ、アンモニア分解活性及びＮＯｘの発
生も低減できるという相乗効果を得ることができるもの
である。
【００２２】このような理由から、本発明において使用
される触媒Ａ成分の物性及び組成は本発明のアンモニア
分解触媒の特性に大きな影響を与える。例えばそのＢＥ
Ｔ表面積は、低すぎるとアンモニア分解活性が低く耐久
性も低下するため３０ｍ2／ｇ以上であることが好まし
く、４０ｍ2／ｇ以上であることがより好ましい。表面
積の上限は特に限定されないが、本発明における金属の
複合酸化物は一般に１０００ｍ2／ｇ以下の表面積を有
し、さらに好ましくは、４０〜３００ｍ2／ｇである。
４０ｍ2／ｇ未満である場合は、アンモニア分解活性が
低くなり、１０００ｍ2／ｇを超える場合は、初期活性
は高いが触媒性能についての経時変化が大きくなること
もあるので長期間の使用には好ましくないことも生じ
る。
される触媒Ａ成分の物性及び組成は本発明のアンモニア
分解触媒の特性に大きな影響を与える。例えばそのＢＥ
Ｔ表面積は、低すぎるとアンモニア分解活性が低く耐久
性も低下するため３０ｍ2／ｇ以上であることが好まし
く、４０ｍ2／ｇ以上であることがより好ましい。表面
積の上限は特に限定されないが、本発明における金属の
複合酸化物は一般に１０００ｍ2／ｇ以下の表面積を有
し、さらに好ましくは、４０〜３００ｍ2／ｇである。
４０ｍ2／ｇ未満である場合は、アンモニア分解活性が
低くなり、１０００ｍ2／ｇを超える場合は、初期活性
は高いが触媒性能についての経時変化が大きくなること
もあるので長期間の使用には好ましくないことも生じ
る。
【００２３】本発明に係る二成分系の複合酸化物、Ｔｉ
Ｏ2−ＳｉＯ2又はＴｉＯ2−ＺｒＯ2の二元系複合酸化物
であり、これらのうち表面積の大きさ、アンモニアの分
解し易さ等を考慮すると好ましくは、ＴｉＯ2−ＳｉＯ2
の複合酸化物である。
Ｏ2−ＳｉＯ2又はＴｉＯ2−ＺｒＯ2の二元系複合酸化物
であり、これらのうち表面積の大きさ、アンモニアの分
解し易さ等を考慮すると好ましくは、ＴｉＯ2−ＳｉＯ2
の複合酸化物である。
【００２４】またＴｉＯ2−ＳｉＯ2又はＴｉＯ2−Ｚｒ
Ｏ2の二元系複合酸化物である場合の各成分の組成比
は、酸化物に換算（酸化チタンはＴｉＯ2、酸化ケイ素
はＳｉＯ2、酸化ジルコニウムはＺｒＯ2）で、二成分の
合計モル量を１００モル％とした場合、ＴｉＯ2−Ｓｉ
Ｏ2の二元系複合酸化物であるときは、ＴｉＯ2が４０〜
９５モル％、好ましくは６０〜９５モル％である。４０
モル％未満である場合および９５モル％を超える場合
は、アンモニアの分解性が低くなるからである。
Ｏ2の二元系複合酸化物である場合の各成分の組成比
は、酸化物に換算（酸化チタンはＴｉＯ2、酸化ケイ素
はＳｉＯ2、酸化ジルコニウムはＺｒＯ2）で、二成分の
合計モル量を１００モル％とした場合、ＴｉＯ2−Ｓｉ
Ｏ2の二元系複合酸化物であるときは、ＴｉＯ2が４０〜
９５モル％、好ましくは６０〜９５モル％である。４０
モル％未満である場合および９５モル％を超える場合
は、アンモニアの分解性が低くなるからである。
【００２５】ＴｉＯ2−ＺｒＯ2の二元系複合酸化物であ
るとき、ＴｉＯ2が４５〜９８モル％、好ましくは、６
５〜９５モル％である。４５モル％未満である場合は、
表面積が低くなるためアンモニアの分解活性も低くなる
からであり、９８モル％を超える場合は、アンモニア分
解活性が低くなるからである。
るとき、ＴｉＯ2が４５〜９８モル％、好ましくは、６
５〜９５モル％である。４５モル％未満である場合は、
表面積が低くなるためアンモニアの分解活性も低くなる
からであり、９８モル％を超える場合は、アンモニア分
解活性が低くなるからである。
【００２６】また触媒Ａ成分が三元系の複合酸化物であ
る場合の組成比は酸化物に換算（酸化チタンはＴｉ
Ｏ2、酸化ケイ素はＳｉＯ2、酸化ジルコニウムはＺｒＯ
2）の合計を１００モル％とした場合、ＴｉＯ2が４０〜
９５モル％、より好ましくは６０〜９５モル％の範囲内
にあることが好ましい。ＴｉＯ2がその範囲を超える場
合は複合酸化物としての特徴が十分発揮されず、またそ
の範囲未満である場合は、触媒活性が低下する。
る場合の組成比は酸化物に換算（酸化チタンはＴｉ
Ｏ2、酸化ケイ素はＳｉＯ2、酸化ジルコニウムはＺｒＯ
2）の合計を１００モル％とした場合、ＴｉＯ2が４０〜
９５モル％、より好ましくは６０〜９５モル％の範囲内
にあることが好ましい。ＴｉＯ2がその範囲を超える場
合は複合酸化物としての特徴が十分発揮されず、またそ
の範囲未満である場合は、触媒活性が低下する。
【００２７】ＳｉＯ2が１〜６０モル％、好ましくは、
５〜４０モル％、１モル％未満である場合は、表面積が
低くなりアンモニア分解活性も低くなるからであり、６
０モル％を超える場合は、アンモニア分解活性が低くな
るからである。
５〜４０モル％、１モル％未満である場合は、表面積が
低くなりアンモニア分解活性も低くなるからであり、６
０モル％を超える場合は、アンモニア分解活性が低くな
るからである。
【００２８】ＺｒＯ2が１〜５５モル％、好ましくは、
５〜４０モル％、１モル％未満である場合は、三元系の
複合酸化物としての上記特性が十分発揮されず、５５モ
ル％を超える場合は、表面積が低くアンモニア分解活性
も低くなるものである。
５〜４０モル％、１モル％未満である場合は、三元系の
複合酸化物としての上記特性が十分発揮されず、５５モ
ル％を超える場合は、表面積が低くアンモニア分解活性
も低くなるものである。
【００２９】なお、本発明においては、使用条件によっ
ては、上記の二元系複合酸化物と三元系複合酸化物とを
併用することもできる。
ては、上記の二元系複合酸化物と三元系複合酸化物とを
併用することもできる。
【００３０】かかる金属の複合酸化物の調整方法は、例
えばＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物について説
明すれば、チタン源としては、塩化チタン、硫酸チタン
等の無機チタン化合物、テトライソプロビルチタネート
等の有機チタン化合物などから適宜選択使用することが
できる。また、ケイ素源としては、コロイド状シリカ、
水ガラス、微粒子ケイ酸、四塩化ケイ素等の無機ケイ素
化合物、テトラエチルシリケート等の有機物ケイ素化合
物等から適宜選択使用することができる。これらの原料
のなかには、微量の不純物、混入物等を含有することが
あるが、ある程度の量であれば、目的とするチタン−ケ
イ素の複合酸化物の物性には、大きく影響を及ぼすもの
ではないので、問題なく使用することができる。上記チ
タンーケイ素の複合酸化物の好ましい調製方法として
は、以下に示す手順により達成できる。
えばＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物について説
明すれば、チタン源としては、塩化チタン、硫酸チタン
等の無機チタン化合物、テトライソプロビルチタネート
等の有機チタン化合物などから適宜選択使用することが
できる。また、ケイ素源としては、コロイド状シリカ、
水ガラス、微粒子ケイ酸、四塩化ケイ素等の無機ケイ素
化合物、テトラエチルシリケート等の有機物ケイ素化合
物等から適宜選択使用することができる。これらの原料
のなかには、微量の不純物、混入物等を含有することが
あるが、ある程度の量であれば、目的とするチタン−ケ
イ素の複合酸化物の物性には、大きく影響を及ぼすもの
ではないので、問題なく使用することができる。上記チ
タンーケイ素の複合酸化物の好ましい調製方法として
は、以下に示す手順により達成できる。
【００３１】（１）四塩化チタンをシリカゾルと混合
し、アンモニアを添加して沈殿を生じさせ、得られた沈
殿物を洗浄、乾燥し、次いで、３００〜６５０℃で焼成
し、目的の複合物を得ることができる。
し、アンモニアを添加して沈殿を生じさせ、得られた沈
殿物を洗浄、乾燥し、次いで、３００〜６５０℃で焼成
し、目的の複合物を得ることができる。
【００３２】（２）四塩化チタンにケイ酸ナトリウム水
溶液を添加し、反応し沈殿を生じさせ、得られた沈殿物
を洗浄、乾燥し、次いで、３００〜６５０℃で焼成し、
目的の複合物を得ることができる。
溶液を添加し、反応し沈殿を生じさせ、得られた沈殿物
を洗浄、乾燥し、次いで、３００〜６５０℃で焼成し、
目的の複合物を得ることができる。
【００３３】（３）四塩化チタンの水−アルコール溶液
に、エチルシリケート（（Ｃ3Ｈ6Ｏ）4Ｓｉ）を添加
し、次いで加水分解することにより沈殿物を生じさせ、
得られた沈殿物を洗浄、乾燥し、次いで、３００〜６５
０℃で焼成し、目的の複合物を得ることができる。
に、エチルシリケート（（Ｃ3Ｈ6Ｏ）4Ｓｉ）を添加
し、次いで加水分解することにより沈殿物を生じさせ、
得られた沈殿物を洗浄、乾燥し、次いで、３００〜６５
０℃で焼成し、目的の複合物を得ることができる。
【００３４】（４）酸化塩化チタン（ＴｉＯＣｌ3）
と、エチルシリケートとの水−アルコール溶液に、アン
モニアを加わえ、沈殿を生じさせ、得られた沈殿物を洗
浄、乾燥、次いで、３００〜６５０℃で焼成し、目的の
複合物を得ることができる。
と、エチルシリケートとの水−アルコール溶液に、アン
モニアを加わえ、沈殿を生じさせ、得られた沈殿物を洗
浄、乾燥、次いで、３００〜６５０℃で焼成し、目的の
複合物を得ることができる。
【００３５】上記の方法のうち（１）の方法が特に好ま
しく、さらに具体的には、チタン源（ＴｉＯ2）および
ケイ素源（ＳｉＯ2）のモル比が所定量となるように取
り、酸性の水溶液またはゾル状態（１〜１００ｇ／リッ
トル（以下、Ｌで表示する、なお、この量は、チタン源
はＴｉＯ2で、ケイ素源はＳｉＯ2で、換算する）の濃度
の酸性の水溶液またはゾルの状態）で、１０〜１００℃
に保ち、その中に中和剤としてアンモニア水を滴下し、
ｐＨ２〜１０で１０分から３時間保持してチタンおよび
ケイ素との共沈物を生成し、この沈殿物をろ過し、充分
洗浄後、８０℃〜１４０℃で１０分間〜３時間乾燥し、
４００〜７００℃で１〜１０時間焼成し、チタン−ケイ
素複合酸化物を得ることができる。またケイ素の代わり
に、塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコ
ニウム等の無機系ジルコニウム化合物、または蓚酸ジル
コニウムなどの有機系ジルコニウム、または場合によっ
てはジルコニアゾルを用いることにより、チタンとジル
コニアの複合酸化物チタニア−ジルコニア、チタン−シ
リカ−ジルコニアの複合酸化物を得ることができる。
しく、さらに具体的には、チタン源（ＴｉＯ2）および
ケイ素源（ＳｉＯ2）のモル比が所定量となるように取
り、酸性の水溶液またはゾル状態（１〜１００ｇ／リッ
トル（以下、Ｌで表示する、なお、この量は、チタン源
はＴｉＯ2で、ケイ素源はＳｉＯ2で、換算する）の濃度
の酸性の水溶液またはゾルの状態）で、１０〜１００℃
に保ち、その中に中和剤としてアンモニア水を滴下し、
ｐＨ２〜１０で１０分から３時間保持してチタンおよび
ケイ素との共沈物を生成し、この沈殿物をろ過し、充分
洗浄後、８０℃〜１４０℃で１０分間〜３時間乾燥し、
４００〜７００℃で１〜１０時間焼成し、チタン−ケイ
素複合酸化物を得ることができる。またケイ素の代わり
に、塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコ
ニウム等の無機系ジルコニウム化合物、または蓚酸ジル
コニウムなどの有機系ジルコニウム、または場合によっ
てはジルコニアゾルを用いることにより、チタンとジル
コニアの複合酸化物チタニア−ジルコニア、チタン−シ
リカ−ジルコニアの複合酸化物を得ることができる。
【００３６】本発明の第二の特徴である触媒Ｂ成分すな
わちバナジウム、タングステン及びモリブデンよりなる
群から選ばれた少なくとも１種の金属の酸化物の添加
は、前記複合酸化物の粉体又はスラリーにかかる金属の
塩類もしくはその溶液を添加混合し必要に応じてニーダ
ーなどで練ってハニカム状などに成型することも可能で
あるし、前記複合酸化物を成型、乾燥、焼成して得られ
る成型体にかかる金属の塩類の溶液を含浸担持させる方
法によって添加することも可能である。かかる金属の塩
類としては、例えばメタバナジン酸アンモン、パラタン
グステン酸アンモニウム、パラモリブデン酸アンモンが
挙げられる。
わちバナジウム、タングステン及びモリブデンよりなる
群から選ばれた少なくとも１種の金属の酸化物の添加
は、前記複合酸化物の粉体又はスラリーにかかる金属の
塩類もしくはその溶液を添加混合し必要に応じてニーダ
ーなどで練ってハニカム状などに成型することも可能で
あるし、前記複合酸化物を成型、乾燥、焼成して得られ
る成型体にかかる金属の塩類の溶液を含浸担持させる方
法によって添加することも可能である。かかる金属の塩
類としては、例えばメタバナジン酸アンモン、パラタン
グステン酸アンモニウム、パラモリブデン酸アンモンが
挙げられる。
【００３７】本発明の第三の特徴である触媒Ｃ成分すな
わち鉄、マンガン、銅、クロム、コバルト、セリウム及
びニッケルよりなる群から選ばれた少なくとも１種の金
属又はその化合物は、該金属、酸化物、金属塩を用いる
ことができる。金属塩としては、硫酸塩、炭酸塩、酢酸
塩などであり、好ましくは水溶性の塩である。
わち鉄、マンガン、銅、クロム、コバルト、セリウム及
びニッケルよりなる群から選ばれた少なくとも１種の金
属又はその化合物は、該金属、酸化物、金属塩を用いる
ことができる。金属塩としては、硫酸塩、炭酸塩、酢酸
塩などであり、好ましくは水溶性の塩である。
【００３８】Ｃ成分は、前記触媒Ａ成分または触媒Ａ成
分と触媒Ｂ成分の混合物の粉体又はスラリーに例えばこ
れら金属の塩類もしくはその溶液で添加することがで
き、また、触媒Ａ成分もしくは触媒Ａ成分と触媒Ｂ成分
より成る成型体にこれら金属の塩類の溶液を含浸担持さ
せる方法によっても添加することもできる。
分と触媒Ｂ成分の混合物の粉体又はスラリーに例えばこ
れら金属の塩類もしくはその溶液で添加することがで
き、また、触媒Ａ成分もしくは触媒Ａ成分と触媒Ｂ成分
より成る成型体にこれら金属の塩類の溶液を含浸担持さ
せる方法によっても添加することもできる。
【００３９】すなわち本発明によって提供されるアンモ
ニア分解触媒の成型体は、上記触媒Ａ成分、触媒Ｂ成
分、触媒Ｃ成分又はそれらの塩類よりなる粉体やスラリ
ーなどから成型して用いてもよく、また上記触媒Ａ成分
及び触媒Ｂ成分よりなる成型体に触媒Ｃ成分を担持して
もよく、また上記触媒Ａ成分よりなる成型体に触媒Ｂ成
分及び触媒Ｃ成分を担持して用いることもできる。ま
た、本発明によって得られる触媒組成物は、板状、波板
状、網状、ハニカム状、円柱状、円筒状などの形状に成
形して用いても良いし、アルミナ、シリカ、シリカアル
ミナ、コーディライト、チタニア、ステンレス金属など
よりなる板状、波板状、網状、ハニカム状、円柱状、円
筒状などの形状の担体に担持して使用してもよい。
ニア分解触媒の成型体は、上記触媒Ａ成分、触媒Ｂ成
分、触媒Ｃ成分又はそれらの塩類よりなる粉体やスラリ
ーなどから成型して用いてもよく、また上記触媒Ａ成分
及び触媒Ｂ成分よりなる成型体に触媒Ｃ成分を担持して
もよく、また上記触媒Ａ成分よりなる成型体に触媒Ｂ成
分及び触媒Ｃ成分を担持して用いることもできる。ま
た、本発明によって得られる触媒組成物は、板状、波板
状、網状、ハニカム状、円柱状、円筒状などの形状に成
形して用いても良いし、アルミナ、シリカ、シリカアル
ミナ、コーディライト、チタニア、ステンレス金属など
よりなる板状、波板状、網状、ハニカム状、円柱状、円
筒状などの形状の担体に担持して使用してもよい。
【００４０】この様にして本発明により得られたアンモ
ニア分解用触媒において触媒Ａ成分と触媒Ｂ成分及び触
媒Ｃ成分の組成比は、そのアンモニア分解特性に大きい
影響を与える。触媒Ａ成分が多すぎると触媒Ｂ成分及び
触媒Ｃ成分添加の効果が十分に得られず少なすぎてもア
ンモニア分解活性が低下する。触媒Ｂ成分は、少なすぎ
ると高温での触媒活性が低くなり、ある程度を越えて大
きくしても触媒活性の大きな向上は認められない。ま
た、触媒Ｃ成分が少ないとアンモニア分解活性特に低温
でのアンモニア分解活性が低くなり、多すぎると触媒コ
ストが高くなる他にアンモニア酸化によるＮＯｘ生成が
特に高温において増加する傾向が見られるようになる。
ニア分解用触媒において触媒Ａ成分と触媒Ｂ成分及び触
媒Ｃ成分の組成比は、そのアンモニア分解特性に大きい
影響を与える。触媒Ａ成分が多すぎると触媒Ｂ成分及び
触媒Ｃ成分添加の効果が十分に得られず少なすぎてもア
ンモニア分解活性が低下する。触媒Ｂ成分は、少なすぎ
ると高温での触媒活性が低くなり、ある程度を越えて大
きくしても触媒活性の大きな向上は認められない。ま
た、触媒Ｃ成分が少ないとアンモニア分解活性特に低温
でのアンモニア分解活性が低くなり、多すぎると触媒コ
ストが高くなる他にアンモニア酸化によるＮＯｘ生成が
特に高温において増加する傾向が見られるようになる。
【００４１】本発明に係る触媒Ｂ成分としては、バナジ
ウム、タングステン及びモリブデンよりなる群から選ば
れた少なくとも１種の金属の酸化物であり、この成分の
うち好ましくは、バナジウムおよびタングステンの少な
くとも一種である。また、触媒Ｂ成分を併用する場合
は、１〜９９モル％、好ましくは２〜９８モル％の比率
で混合することもできる。
ウム、タングステン及びモリブデンよりなる群から選ば
れた少なくとも１種の金属の酸化物であり、この成分の
うち好ましくは、バナジウムおよびタングステンの少な
くとも一種である。また、触媒Ｂ成分を併用する場合
は、１〜９９モル％、好ましくは２〜９８モル％の比率
で混合することもできる。
【００４２】本発明に係る触媒Ｃ成分としては、鉄、マ
ンガン、銅、クロム、コバルト、セリウム及びニッケル
よりなる群から選ばれた少なくとも１種の金属又はその
化合物であり、この成分のうち好ましくは、アンモニア
分解活性が高い鉄、マンガンまたは銅の少なくとも一種
であり、さらに好ましくは銅である。また、触媒Ｂ成分
を併用する場合は、１〜９９モル％、好ましくは２〜９
８モル％の比率で混合することもできる。
ンガン、銅、クロム、コバルト、セリウム及びニッケル
よりなる群から選ばれた少なくとも１種の金属又はその
化合物であり、この成分のうち好ましくは、アンモニア
分解活性が高い鉄、マンガンまたは銅の少なくとも一種
であり、さらに好ましくは銅である。また、触媒Ｂ成分
を併用する場合は、１〜９９モル％、好ましくは２〜９
８モル％の比率で混合することもできる。
【００４３】以上の触媒Ａ、Ｂ及びＣ成分の比率は、好
ましくは触媒Ａ成分は酸化物の形で７０〜９９重量％、
より好ましくは７５〜９５重量％、触媒Ｂ成分は酸化物
の形で０．５〜３０重量％、より好ましくは１〜２０重
量％、触媒Ｃ成分は金属として０．０１〜１５重量％、
より好ましくは０．０５〜１０重量％の範囲にあること
が好ましい。
ましくは触媒Ａ成分は酸化物の形で７０〜９９重量％、
より好ましくは７５〜９５重量％、触媒Ｂ成分は酸化物
の形で０．５〜３０重量％、より好ましくは１〜２０重
量％、触媒Ｃ成分は金属として０．０１〜１５重量％、
より好ましくは０．０５〜１０重量％の範囲にあること
が好ましい。
【００４４】触媒Ａ成分が、７０重量％未満である場合
は、アンモニア分解活性および耐久性が低くなり、９９
重量％を超える場合も同様にアンモニア分解活性が低く
なるからである。
は、アンモニア分解活性および耐久性が低くなり、９９
重量％を超える場合も同様にアンモニア分解活性が低く
なるからである。
【００４５】触媒Ｂ成分が、０．５重量％未満である場
合は、高温でのアンモニア分解活性が低くなり、３０重
量％を超えて添加しても大きなアンモニア活性の向上が
ないからである。
合は、高温でのアンモニア分解活性が低くなり、３０重
量％を超えて添加しても大きなアンモニア活性の向上が
ないからである。
【００４６】触媒Ｃ成分が、０．０１重量％未満である
場合は、低温でのアンモニア分解活性が低くなり、１５
重量％を超える場合は、高温でのＮＯｘ生成が増加する
から好ましくはないものである。
場合は、低温でのアンモニア分解活性が低くなり、１５
重量％を超える場合は、高温でのＮＯｘ生成が増加する
から好ましくはないものである。
【００４７】また得られた触媒の物性は、触媒Ａ成分の
物性において述べたごとく、例えばそのＢＥＴ表面積
は、低すぎるとアンモニア分解活性が低く耐久性も低下
するため３０ｍ2／ｇ以上であることが好ましく、４０2
ｍ／ｇ以上であることがより好ましい。更にその細孔容
積は低すぎると触媒活性が低く、また高すぎると一般に
調製した触媒の強度が低くなるため０．２５〜０．９ｃ
ｃ／ｇの範囲にあることが好ましく、０．３〜０．７ｃ
ｃ／ｇの範囲にあることがより好ましい。０．２５ｃｃ
／ｇ未満である場合は、触媒活性が低くなり、０．９ｃ
ｃ／ｇを超える場合は、触媒強度が低下し、触媒の充填
などの点に支障が生じるものである。
物性において述べたごとく、例えばそのＢＥＴ表面積
は、低すぎるとアンモニア分解活性が低く耐久性も低下
するため３０ｍ2／ｇ以上であることが好ましく、４０2
ｍ／ｇ以上であることがより好ましい。更にその細孔容
積は低すぎると触媒活性が低く、また高すぎると一般に
調製した触媒の強度が低くなるため０．２５〜０．９ｃ
ｃ／ｇの範囲にあることが好ましく、０．３〜０．７ｃ
ｃ／ｇの範囲にあることがより好ましい。０．２５ｃｃ
／ｇ未満である場合は、触媒活性が低くなり、０．９ｃ
ｃ／ｇを超える場合は、触媒強度が低下し、触媒の充填
などの点に支障が生じるものである。
【００４８】更に、触媒の全細孔容積に対する０．５μ
ｍ以上の細孔径を有する細孔容積の割合は、０．０５〜
０．６の範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは
０．１〜０．５の範囲にある場合である。０．０５未満
である場合は、アンモニア分解活性が低くなり、０．６
を超える場合は、触媒の強度が低下し好ましくないもの
である。
ｍ以上の細孔径を有する細孔容積の割合は、０．０５〜
０．６の範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは
０．１〜０．５の範囲にある場合である。０．０５未満
である場合は、アンモニア分解活性が低くなり、０．６
を超える場合は、触媒の強度が低下し好ましくないもの
である。
【００４９】以下に触媒Ａ成分としてＴｉＯ2−ＳｉＯ2
複合酸化物、触媒Ｂ成分としてバナジウム及びタングス
テン酸化物、触媒Ｃ成分として鉄よりなる本発明の触媒
の調製方法の一例を示す。
複合酸化物、触媒Ｂ成分としてバナジウム及びタングス
テン酸化物、触媒Ｃ成分として鉄よりなる本発明の触媒
の調製方法の一例を示す。
【００５０】まず、前述の方法で得られたＴｉＯ2−Ｓ
ｉＯ2複合酸化物粉体にメタバナジン酸アンモン及びパ
ラタングステン酸アンモニウムのモノエタノールアミン
水溶液と成型助剤、例えば澱粉、ポリエチレンオキサイ
ドを加え十分混練りした後ハニカム型に押し出し成型す
る。この時触媒強度を高めるためにガラス繊維やガラス
粉末を加えることも可能である。続いてこの成型体を５
０〜１５０℃で乾燥した後３００〜７００℃で１〜１０
時間焼成処理する。かくして得られたハニカム成型体を
硝酸第２鉄の水溶液に含浸し、５０〜２００℃で乾燥、
焼成して所望の触媒を得る。
ｉＯ2複合酸化物粉体にメタバナジン酸アンモン及びパ
ラタングステン酸アンモニウムのモノエタノールアミン
水溶液と成型助剤、例えば澱粉、ポリエチレンオキサイ
ドを加え十分混練りした後ハニカム型に押し出し成型す
る。この時触媒強度を高めるためにガラス繊維やガラス
粉末を加えることも可能である。続いてこの成型体を５
０〜１５０℃で乾燥した後３００〜７００℃で１〜１０
時間焼成処理する。かくして得られたハニカム成型体を
硝酸第２鉄の水溶液に含浸し、５０〜２００℃で乾燥、
焼成して所望の触媒を得る。
【００５１】本発明の触媒が使用されるアンモニア分解
処理の対象となるガスとしては、各種工場からのアンモ
ニアを含む排ガス、コークス炉排ガス、アンモニアを還
元剤とした選択的接触還元による排煙脱硝プロセスから
のリークアンモニアを含む排ガス、アンモニアストリッ
ピングプロセスからのアンモニア含有ガス、都市清掃施
設、都市浄水施設、汚泥処理施設等から排出されるガス
等が挙げられる。これらのガスは、本発明により得られ
る触媒の特性、すなわち低温から高温まで幅広い温度範
囲で高いアンモニア分解活性を示し窒素酸化物の生成も
極めて低くかつ処理ガス中にイオウ化合物が含まれても
優れた耐久性を有する特徴を十分に活かせるため特に処
理対象ガスとして好ましく選ばれる。
処理の対象となるガスとしては、各種工場からのアンモ
ニアを含む排ガス、コークス炉排ガス、アンモニアを還
元剤とした選択的接触還元による排煙脱硝プロセスから
のリークアンモニアを含む排ガス、アンモニアストリッ
ピングプロセスからのアンモニア含有ガス、都市清掃施
設、都市浄水施設、汚泥処理施設等から排出されるガス
等が挙げられる。これらのガスは、本発明により得られ
る触媒の特性、すなわち低温から高温まで幅広い温度範
囲で高いアンモニア分解活性を示し窒素酸化物の生成も
極めて低くかつ処理ガス中にイオウ化合物が含まれても
優れた耐久性を有する特徴を十分に活かせるため特に処
理対象ガスとして好ましく選ばれる。
【００５２】本発明の触媒をアンモニアと共に硫化水
素、含イオウ有機化合物、含窒素有機化合物から選ばれ
る少なくとも１種の化合物を含むガスに適用すると従来
よりも優れた分解処理効果が得られる。すなわちアンモ
ニアと共に含まれる硫化水素、含イオウ有機化合物、含
窒素有機化合物は本発明の触媒によりアンモニアと共に
容易に分解され、触媒の耐久性も高い。この場合アンモ
ニアと共に含まれる成分としては硫化水素の他に含イオ
ウ有機化合物としてはメチルメルカプタン、硫化メチ
ル、二硫化メチル等があり、含窒素有機化合物としては
アミン類例えばトリメチルアミン等があり本発明の効果
が顕著に示されるため特に処理対象ガスとして好ましく
選ばれる。
素、含イオウ有機化合物、含窒素有機化合物から選ばれ
る少なくとも１種の化合物を含むガスに適用すると従来
よりも優れた分解処理効果が得られる。すなわちアンモ
ニアと共に含まれる硫化水素、含イオウ有機化合物、含
窒素有機化合物は本発明の触媒によりアンモニアと共に
容易に分解され、触媒の耐久性も高い。この場合アンモ
ニアと共に含まれる成分としては硫化水素の他に含イオ
ウ有機化合物としてはメチルメルカプタン、硫化メチ
ル、二硫化メチル等があり、含窒素有機化合物としては
アミン類例えばトリメチルアミン等があり本発明の効果
が顕著に示されるため特に処理対象ガスとして好ましく
選ばれる。
【００５３】本発明の触媒が使用されるアンモニア分解
処理の対象となるガスに含まれるアンモニアの濃度は低
すぎると分解効率が低くなり高すぎると触媒での発熱量
が大きくなり除熱が困難となって局部的な温度上昇やそ
れに伴う分解選択率の低下が起こるため０.５ｐｐｍ〜
５０％（体積濃度）の範囲にあることが好ましく、より
好ましくは１ｐｐｍ〜５％（体積濃度）の範囲である。
０.５ｐｐｍ未満である場合は、アンモニア分解効率が
低くなり、５０％を超える場合は、触媒での発熱量が大
きくなり、除熱が困難となるため局部的な温度上昇やア
ンモニア分解活性の低下、耐久性の低下が起こるからで
ある。
処理の対象となるガスに含まれるアンモニアの濃度は低
すぎると分解効率が低くなり高すぎると触媒での発熱量
が大きくなり除熱が困難となって局部的な温度上昇やそ
れに伴う分解選択率の低下が起こるため０.５ｐｐｍ〜
５０％（体積濃度）の範囲にあることが好ましく、より
好ましくは１ｐｐｍ〜５％（体積濃度）の範囲である。
０.５ｐｐｍ未満である場合は、アンモニア分解効率が
低くなり、５０％を超える場合は、触媒での発熱量が大
きくなり、除熱が困難となるため局部的な温度上昇やア
ンモニア分解活性の低下、耐久性の低下が起こるからで
ある。
【００５４】また、アンモニアと共に含まれる硫黄酸化
物、硫化水素または含イオウ有機化合物の濃度は、０〜
５０００ｐｐｍの範囲にあることが好ましい。５０００
ｐｐｍを超える場合は、高すぎると触媒活性の低下を招
くためだからである。
物、硫化水素または含イオウ有機化合物の濃度は、０〜
５０００ｐｐｍの範囲にあることが好ましい。５０００
ｐｐｍを超える場合は、高すぎると触媒活性の低下を招
くためだからである。
【００５５】アンモニアと共に含まれる窒素有機化合物
の濃度は０〜１％の範囲にあることが好ましく、１％を
超える場合は、高すぎるとＮＯｘ生成が増えるためだか
らである。ＮＯｘの生成を抑えてアンモニアと窒素有機
化合物両方の分解効率を上げるためにはアンモニア濃度
よりも低いことが好ましい。通常、処理対象ガス中には
酸素がアンモニアに対して過剰に存在するので特に酸素
を加える必要はないが、アンモニアや窒素有機化合物の
モル数に対して極めて低い濃度でしか存在しない場合に
はアンモニアや窒素有機化合物の１当量モルに対して目
的とする分解率（％）に対して０．０１モル以上になる
ように加えると分解効率が改善されるため好ましい。ア
ンモニアや窒素有機化合物のモル数に対して酸素が極め
て大過剰に存在するとＮＯｘ生成量が増えるため酸素濃
度は２１％以下であることが好ましい。
の濃度は０〜１％の範囲にあることが好ましく、１％を
超える場合は、高すぎるとＮＯｘ生成が増えるためだか
らである。ＮＯｘの生成を抑えてアンモニアと窒素有機
化合物両方の分解効率を上げるためにはアンモニア濃度
よりも低いことが好ましい。通常、処理対象ガス中には
酸素がアンモニアに対して過剰に存在するので特に酸素
を加える必要はないが、アンモニアや窒素有機化合物の
モル数に対して極めて低い濃度でしか存在しない場合に
はアンモニアや窒素有機化合物の１当量モルに対して目
的とする分解率（％）に対して０．０１モル以上になる
ように加えると分解効率が改善されるため好ましい。ア
ンモニアや窒素有機化合物のモル数に対して酸素が極め
て大過剰に存在するとＮＯｘ生成量が増えるため酸素濃
度は２１％以下であることが好ましい。
【００５６】処理対象ガスの本発明の触媒に対する空間
速度は、１００〜１０００００ｈｒ~1、好ましくは２０
０〜５００００ｈｒ~1の範囲にあるのがよい。１００ｈ
ｒ~1未満である場合は、処理装置が大きく成りすぎ非効
率的だからであり、１０００００ｈｒ~1を超える場合
は、高すぎると分解効率が低下するためだからである。
速度は、１００〜１０００００ｈｒ~1、好ましくは２０
０〜５００００ｈｒ~1の範囲にあるのがよい。１００ｈ
ｒ~1未満である場合は、処理装置が大きく成りすぎ非効
率的だからであり、１０００００ｈｒ~1を超える場合
は、高すぎると分解効率が低下するためだからである。
【００５７】分解処理ガス温度は、２５〜７００℃の範
囲にあることが好ましく、より好ましくは１００〜５０
０℃の範囲がよい。２５℃未満出ある場合は、分解効率
が低くなるからだからであり、７００℃を超える場合
は、ＮＯｘの生成が増加するためだからである。以下に
実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではな
い。
囲にあることが好ましく、より好ましくは１００〜５０
０℃の範囲がよい。２５℃未満出ある場合は、分解効率
が低くなるからだからであり、７００℃を超える場合
は、ＮＯｘの生成が増加するためだからである。以下に
実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではな
い。
【００５８】
実施例１ Ｔｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物を以下に述べる
方法で調製した。１０重量％アンモニア水７００リット
ルにスノーテックス−２０（日産化学製シリカゾル、約
２０重量％−ＳｉＯ2含有）３５.５Ｋｇを加え撹拌混合
した後、硫酸チタニルの硫酸水溶液（ＴｉＯ2として１
２５ｇ／リットル、硫酸濃度０.５５ｇ／リットル）３
００リットルを撹拌しながら徐々に滴下した。得られた
ゲルを３時間放置後、濾過水洗し、続いて１５０℃で１
０時間乾燥した。次いで５００℃で６時間焼成した。得
られた粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でＢ
ＥＴ表面積は２１０ｍ2／ｇであった。こうして得られ
た粉体のＸ線回折チャートはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らか
な固有ピークは認められずブロードな回折ピークによっ
て非晶質な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合
酸化物であることが確認された。こうして得られたＴｉ
及びＳｉよりなる複合酸化物粉体２０Ｋｇにメタバナジ
ン酸アンモニウム０.５６Ｋｇ及びパラタングステン酸
アンモニウム１.７９Ｋｇを含む１０％モノエタノール
アミン水溶液１２Ｋｇを加え更に成形助剤として澱粉を
加えて混合しニーダーで混練りした後、押し出し成型機
で外形８０ｍｍ角、目開き４.０ｍｍ、肉厚１.０ｍｍ、
長さ５００ｍｍのハニカム状に成形した。次いで８０℃
で乾燥後４５０℃で５時間空気雰囲気下で焼成した。得
られたハニカム成形体の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化
物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3＝９１：２：７（重量比）であっ
た。この成形体を硝酸第２銅水溶液（１０ｇ−Ｃｕ／リ
ットル）に含浸しその後１５０℃で３時間乾燥し続いて
空気雰囲気下４５０℃で３時間焼成した。こうして得ら
れた触媒のＢＥＴ表面積は１３１ｍ2／ｇであり、細孔
容積は０.４５ｃｃ／ｇであり、そのうち０．５μｍ以
上の細孔径の細孔容積は、０．１１ｃｃ／ｇ（この細孔
容積の全細孔容積に対する割合は０．２４）であった。
また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ2Ｏ5：
ＷＯ3：ＣｕＯ＝８７．５：１．９：６．７：３．９
（重量比）であった。
方法で調製した。１０重量％アンモニア水７００リット
ルにスノーテックス−２０（日産化学製シリカゾル、約
２０重量％−ＳｉＯ2含有）３５.５Ｋｇを加え撹拌混合
した後、硫酸チタニルの硫酸水溶液（ＴｉＯ2として１
２５ｇ／リットル、硫酸濃度０.５５ｇ／リットル）３
００リットルを撹拌しながら徐々に滴下した。得られた
ゲルを３時間放置後、濾過水洗し、続いて１５０℃で１
０時間乾燥した。次いで５００℃で６時間焼成した。得
られた粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でＢ
ＥＴ表面積は２１０ｍ2／ｇであった。こうして得られ
た粉体のＸ線回折チャートはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らか
な固有ピークは認められずブロードな回折ピークによっ
て非晶質な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合
酸化物であることが確認された。こうして得られたＴｉ
及びＳｉよりなる複合酸化物粉体２０Ｋｇにメタバナジ
ン酸アンモニウム０.５６Ｋｇ及びパラタングステン酸
アンモニウム１.７９Ｋｇを含む１０％モノエタノール
アミン水溶液１２Ｋｇを加え更に成形助剤として澱粉を
加えて混合しニーダーで混練りした後、押し出し成型機
で外形８０ｍｍ角、目開き４.０ｍｍ、肉厚１.０ｍｍ、
長さ５００ｍｍのハニカム状に成形した。次いで８０℃
で乾燥後４５０℃で５時間空気雰囲気下で焼成した。得
られたハニカム成形体の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化
物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3＝９１：２：７（重量比）であっ
た。この成形体を硝酸第２銅水溶液（１０ｇ−Ｃｕ／リ
ットル）に含浸しその後１５０℃で３時間乾燥し続いて
空気雰囲気下４５０℃で３時間焼成した。こうして得ら
れた触媒のＢＥＴ表面積は１３１ｍ2／ｇであり、細孔
容積は０.４５ｃｃ／ｇであり、そのうち０．５μｍ以
上の細孔径の細孔容積は、０．１１ｃｃ／ｇ（この細孔
容積の全細孔容積に対する割合は０．２４）であった。
また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ2Ｏ5：
ＷＯ3：ＣｕＯ＝８７．５：１．９：６．７：３．９
（重量比）であった。
【００５９】実施例２ Ｔｉ及びＺｒからなる二元系複合酸化物を以下に述べる
方法で調製した。スノーテックスの代わりに酸化塩化ジ
ルコニウム（ＺｒＯＣｌ2・８Ｈ2Ｏ）を用いた以外は実
施例１と同様にしてＴｉ及びＺｒからなる二元系複合酸
化物を調製した。得られた粉体の組成はＴｉ：Ｚｒ＝
４：１（モル比）でありＸ線の回折チャートからはＴｉ
Ｏ2やＺｒＯ2の明らかな固有ピークは認められずブロー
ドな回折ピークによって非晶質な微細構造を有するＴｉ
及びＺｒよりなる複合酸化物であることが確認された。
このＴｉ及びＺｒからなる二元系複合酸化物の粉体を用
いて実施例１と同様にしてハニカム状触媒を得た。得ら
れた触媒のＢＥＴ表面積は８６ｍ2／ｇであり、細孔容
積は０.３８ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、
Ｔｉ−Ｚｒ複合酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＣｕＯ＝８
８．３：１．９：６．８：３．０（重量比）であった。
方法で調製した。スノーテックスの代わりに酸化塩化ジ
ルコニウム（ＺｒＯＣｌ2・８Ｈ2Ｏ）を用いた以外は実
施例１と同様にしてＴｉ及びＺｒからなる二元系複合酸
化物を調製した。得られた粉体の組成はＴｉ：Ｚｒ＝
４：１（モル比）でありＸ線の回折チャートからはＴｉ
Ｏ2やＺｒＯ2の明らかな固有ピークは認められずブロー
ドな回折ピークによって非晶質な微細構造を有するＴｉ
及びＺｒよりなる複合酸化物であることが確認された。
このＴｉ及びＺｒからなる二元系複合酸化物の粉体を用
いて実施例１と同様にしてハニカム状触媒を得た。得ら
れた触媒のＢＥＴ表面積は８６ｍ2／ｇであり、細孔容
積は０.３８ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、
Ｔｉ−Ｚｒ複合酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＣｕＯ＝８
８．３：１．９：６．８：３．０（重量比）であった。
【００６０】実施例３ Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒからなる三元系複合酸化物を以下に述
べる方法で調製した。Ｚｒ源として酸化塩化ジルコニウ
ム（ＺｒＯＣｌ2・８Ｈ2Ｏ）を加えて用いた以外は実施
例１と同様にしてＴｉ、Ｓｉ、Ｚｒからなる三元系複合
酸化物を調製した。得られた粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ：
Ｚｒ＝２０：４：１（モル比）でありＸ線の回折チャー
トからはＴｉＯ2やＳｉＯ2、ＺｒＯ2の明らかな固有ピ
ークは認められずブロードな回折ピークによって非晶質
な微細構造を有するＴｉ、Ｓｉ及びＺｒよりなる複合酸
化物であることが確認された。このＴｉ、Ｓｉ、Ｚｒか
らなる三元系複合酸化物を用いて実施例１と同様にして
ハニカム状触媒を得た。得られた触媒のＢＥＴ表面積は
１１４ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４２ｃｃ／ｇであ
った。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ−Ｚｒ複合酸化
物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＣｕＯ＝８７．５：１．９：６．
７：３．９（重量比）であった。
べる方法で調製した。Ｚｒ源として酸化塩化ジルコニウ
ム（ＺｒＯＣｌ2・８Ｈ2Ｏ）を加えて用いた以外は実施
例１と同様にしてＴｉ、Ｓｉ、Ｚｒからなる三元系複合
酸化物を調製した。得られた粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ：
Ｚｒ＝２０：４：１（モル比）でありＸ線の回折チャー
トからはＴｉＯ2やＳｉＯ2、ＺｒＯ2の明らかな固有ピ
ークは認められずブロードな回折ピークによって非晶質
な微細構造を有するＴｉ、Ｓｉ及びＺｒよりなる複合酸
化物であることが確認された。このＴｉ、Ｓｉ、Ｚｒか
らなる三元系複合酸化物を用いて実施例１と同様にして
ハニカム状触媒を得た。得られた触媒のＢＥＴ表面積は
１１４ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４２ｃｃ／ｇであ
った。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ−Ｚｒ複合酸化
物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＣｕＯ＝８７．５：１．９：６．
７：３．９（重量比）であった。
【００６１】実施例４ 実施例１において、メタバナジン酸アンモニウムの代わ
りにパラモリブデン酸アンモンを用いた他は実施例１と
同様にして触媒を調製した。得られた触媒のＢＥＴ表面
積は１２３ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４２ｃｃ／ｇ
であった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化
物：ＭｏＯ3：ＷＯ3：ＣｕＯ＝８６．７：１．９：６．
７：４．８（重量比）であった。
りにパラモリブデン酸アンモンを用いた他は実施例１と
同様にして触媒を調製した。得られた触媒のＢＥＴ表面
積は１２３ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４２ｃｃ／ｇ
であった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化
物：ＭｏＯ3：ＷＯ3：ＣｕＯ＝８６．７：１．９：６．
７：４．８（重量比）であった。
【００６２】実施例５ 実施例１において、硝酸第２銅溶液の代わりに硝酸第２
鉄溶液を用いた以外は実施例１と同様にして触媒を調製
した。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物
粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝９：１（モル比）でありＸ線
の回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固有
ピークは認められずブロードな回折ピークによって非晶
質な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化物
であることが確認された。最終的に得られた触媒のＢＥ
Ｔ表面積は１１３ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４１ｃ
ｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合
酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：Ｆｅ2Ｏ3＝８５．２：３．
７：３．７：７．４（重量比）であった。
鉄溶液を用いた以外は実施例１と同様にして触媒を調製
した。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物
粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝９：１（モル比）でありＸ線
の回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固有
ピークは認められずブロードな回折ピークによって非晶
質な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化物
であることが確認された。最終的に得られた触媒のＢＥ
Ｔ表面積は１１３ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４１ｃ
ｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合
酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：Ｆｅ2Ｏ3＝８５．２：３．
７：３．７：７．４（重量比）であった。
【００６３】実施例６ 実施例１において、硝酸第２銅溶液の代わりに硝酸マン
ガン溶液を用いた以外は実施例１と同様にして触媒を調
製した。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化
物粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でありＸ
線の回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固
有ピークは認められずブロードな回折ピークによって非
晶質な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化
物であることが確認された。最終的に得られた触媒のＢ
ＥＴ表面積は９６ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.３９ｃ
ｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合
酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＭｎＯ2＝７７．３：９．１：
４．５：９．１（重量比）であった。
ガン溶液を用いた以外は実施例１と同様にして触媒を調
製した。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化
物粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でありＸ
線の回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固
有ピークは認められずブロードな回折ピークによって非
晶質な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化
物であることが確認された。最終的に得られた触媒のＢ
ＥＴ表面積は９６ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.３９ｃ
ｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合
酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＭｎＯ2＝７７．３：９．１：
４．５：９．１（重量比）であった。
【００６４】実施例７ 実施例５において、使用原料の量を変化させメタバナジ
ン酸アンモニウムを添加しなかった以外は実施例５と同
様にして触媒を調製した。得られたＴｉ及びＳｉからな
る二元系複合酸化物粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１
（モル比）でありＸ線の回折チャートからはＴｉＯ2や
ＳｉＯ2の明らかな固有ピークは認められずブロードな
回折ピークによって非晶質な微細構造を有するＴｉ及び
Ｓｉよりなる複合酸化物であることが確認された。最終
的に得られた触媒のＢＥＴ表面積は１３２ｍ2／ｇであ
り、細孔容積は０.４３ｃｃ／ｇであった。また、触媒
の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化物：ＷＯ3：Ｆｅ2Ｏ3＝
８３.３：９．３：７．４（重量比）であった。
ン酸アンモニウムを添加しなかった以外は実施例５と同
様にして触媒を調製した。得られたＴｉ及びＳｉからな
る二元系複合酸化物粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１
（モル比）でありＸ線の回折チャートからはＴｉＯ2や
ＳｉＯ2の明らかな固有ピークは認められずブロードな
回折ピークによって非晶質な微細構造を有するＴｉ及び
Ｓｉよりなる複合酸化物であることが確認された。最終
的に得られた触媒のＢＥＴ表面積は１３２ｍ2／ｇであ
り、細孔容積は０.４３ｃｃ／ｇであった。また、触媒
の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化物：ＷＯ3：Ｆｅ2Ｏ3＝
８３.３：９．３：７．４（重量比）であった。
【００６５】実施例８ 実施例１において、硝酸第２銅溶液の代わりに硝酸クロ
ム溶液を用いた以外は実施例１と同様にして触媒を調製
した。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物
粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でありＸ線
の回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固有
ピークは認められずブロードな回折ピークによって非晶
質な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化物
であることが確認された。最終的に得られた触媒のＢＥ
Ｔ表面積は１１２ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４３ｃ
ｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合
酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：Ｃｒ＝８２．２：６．５：
４．７：６．６（重量比）であった。
ム溶液を用いた以外は実施例１と同様にして触媒を調製
した。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物
粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でありＸ線
の回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固有
ピークは認められずブロードな回折ピークによって非晶
質な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化物
であることが確認された。最終的に得られた触媒のＢＥ
Ｔ表面積は１１２ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４３ｃ
ｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合
酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：Ｃｒ＝８２．２：６．５：
４．７：６．６（重量比）であった。
【００６６】実施例９ 実施例１おいて、硝酸第２銅溶液の代わりに硝酸コバル
ト溶液を用いパラタングステン酸アンモニウムを用いな
かった以外は実施例１と同様にして触媒を調製した。得
られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物粉体の組
成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でありＸ線の回折チ
ャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固有ピークは
認められずブロードな回折ピークによって非晶質な微細
構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化物であるこ
とが確認された。最終的に得られた触媒のＢＥＴ表面積
は９３ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４０ｃｃ／ｇであ
った。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ
2Ｏ5：Ｃｏ2Ｏ3＝８３．３：９．３：７．４（重量比）
であった。
ト溶液を用いパラタングステン酸アンモニウムを用いな
かった以外は実施例１と同様にして触媒を調製した。得
られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物粉体の組
成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でありＸ線の回折チ
ャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固有ピークは
認められずブロードな回折ピークによって非晶質な微細
構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化物であるこ
とが確認された。最終的に得られた触媒のＢＥＴ表面積
は９３ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４０ｃｃ／ｇであ
った。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ
2Ｏ5：Ｃｏ2Ｏ3＝８３．３：９．３：７．４（重量比）
であった。
【００６７】実施例１０ 実施例１において使用原料の量を変化させメタバナジン
酸アンモニウム及びパラタングステン酸アンモニウムの
代わりにパラモリブデン酸アンモンを用いた以外は実施
例１と同様にして触媒を調製した。得られたＴｉ及びＳ
ｉからなる二元系複合酸化物粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝
４：１（モル比）でありＸ線の回折チャートからはＴｉ
Ｏ2やＳｉＯ2の明らかな固有ピークは認められずブロー
ドな回折ピークによって非晶質な微細構造を有するＴｉ
及びＳｉよりなる複合酸化物であることが確認された。
最終的に得られた触媒のＢＥＴ表面積は１２５ｍ2／ｇ
であり、細孔容積は０.４０ｃｃ／ｇであった。また、
触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化物：ＭｏＯ3：Ｃｕ
Ｏ＝８３．３：９．３：７．４（重量比）であった。
酸アンモニウム及びパラタングステン酸アンモニウムの
代わりにパラモリブデン酸アンモンを用いた以外は実施
例１と同様にして触媒を調製した。得られたＴｉ及びＳ
ｉからなる二元系複合酸化物粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝
４：１（モル比）でありＸ線の回折チャートからはＴｉ
Ｏ2やＳｉＯ2の明らかな固有ピークは認められずブロー
ドな回折ピークによって非晶質な微細構造を有するＴｉ
及びＳｉよりなる複合酸化物であることが確認された。
最終的に得られた触媒のＢＥＴ表面積は１２５ｍ2／ｇ
であり、細孔容積は０.４０ｃｃ／ｇであった。また、
触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化物：ＭｏＯ3：Ｃｕ
Ｏ＝８３．３：９．３：７．４（重量比）であった。
【００６８】実施例１１ 実施例１において、硝酸第２銅の代わりに硝酸セリウム
を用いた以外は、実施例１と同様にして触媒を調製し
た。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物粉
体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でありＸ線の
回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固有ピ
ークは認められずブロードな回折ピークによって非晶質
な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化物で
あることが確認された。最終的に得られた触媒のＢＥＴ
表面積は１３３ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４３ｃｃ
／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸
化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＣｅＯ2＝７８．１：６．７：１
０．５：４．７（重量比）であった。
を用いた以外は、実施例１と同様にして触媒を調製し
た。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物粉
体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でありＸ線の
回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固有ピ
ークは認められずブロードな回折ピークによって非晶質
な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化物で
あることが確認された。最終的に得られた触媒のＢＥＴ
表面積は１３３ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.４３ｃｃ
／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸
化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＣｅＯ2＝７８．１：６．７：１
０．５：４．７（重量比）であった。
【００６９】実施例１２ 実施例１において、硝酸第２銅の代わりに硝酸ニッケル
を用いた以外は、実施例１と同様にして触媒を調製し
た。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物粉
体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でありＸ線の
回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固有ピ
ークは認められずブロードな回折ピークによって非晶質
な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化物で
あることが確認された。最終的に得られた触媒のＢＥＴ
表面積は１０５ｍ2／ｇであり、細孔容積は０．４３ｃ
ｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合
酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＮｉＯ＝７７．３：９．１：
４．５：９．１（重量比）であった。
を用いた以外は、実施例１と同様にして触媒を調製し
た。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物粉
体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）でありＸ線の
回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明らかな固有ピ
ークは認められずブロードな回折ピークによって非晶質
な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる複合酸化物で
あることが確認された。最終的に得られた触媒のＢＥＴ
表面積は１０５ｍ2／ｇであり、細孔容積は０．４３ｃ
ｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合
酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＮｉＯ＝７７．３：９．１：
４．５：９．１（重量比）であった。
【００７０】実施例１３ 実施例１において、硝酸第２銅の代わりに、硝酸第２銅
と硝酸ニッケルを用いた以外は、実施例１と同様にして
触媒を調製した。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系
複合酸化物粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）
でありＸ線の回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明
らかな固有ピークは認められずブロードな回折ピークに
よって非晶質な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる
複合酸化物であることが確認された。最終的に得られた
触媒のＢＥＴ表面積は１１９ｍ2／ｇであり、細孔容積
は０.４３ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔ
ｉ−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＮｉＯ：ＣｕＯ
＝７８．０：９．２：４．６：５．５：２．７（重量
比）であった。
と硝酸ニッケルを用いた以外は、実施例１と同様にして
触媒を調製した。得られたＴｉ及びＳｉからなる二元系
複合酸化物粉体の組成はＴｉ：Ｓｉ＝４：１（モル比）
でありＸ線の回折チャートからはＴｉＯ2やＳｉＯ2の明
らかな固有ピークは認められずブロードな回折ピークに
よって非晶質な微細構造を有するＴｉ及びＳｉよりなる
複合酸化物であることが確認された。最終的に得られた
触媒のＢＥＴ表面積は１１９ｍ2／ｇであり、細孔容積
は０.４３ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔ
ｉ−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＮｉＯ：ＣｕＯ
＝７８．０：９．２：４．６：５．５：２．７（重量
比）であった。
【００７１】比較例１ 実施例１において、シリカゾルを使用しなかった以外は
実施例１と同様の操作を行い、Ｔｉ０2の粉体を得た。
得られた粉体のＢＥＴ表面積は７５ｍ2／ｇであり、Ｘ
線の回折チャートからはＴｉＯ2の明らかな固有ピーク
が認められた。こうして得られたＴｉＯ2粉体にＴｉ：
Ｓｉ＝４：１（モル比）となる様に微粒シリカ粉末（平
均粒径２.４μｍ、比表面積１８０ｍ2／ｇ、細孔容積
０.５８ｃｃ／ｇ）を混合した。得られた粉体の表面積
は１１０ｍ2／ｇであった。この混合粉体を用いて実施
例１と同様にして触媒を調製した。得られた触媒のＢＥ
Ｔ表面積は１０２ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.３３ｃ
ｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、ＴｉＯ2−Ｓｉ
Ｏ2混合粉体：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＣｕＯ＝８７．５：１．
９：６．７：３．９（重量比）であった。
実施例１と同様の操作を行い、Ｔｉ０2の粉体を得た。
得られた粉体のＢＥＴ表面積は７５ｍ2／ｇであり、Ｘ
線の回折チャートからはＴｉＯ2の明らかな固有ピーク
が認められた。こうして得られたＴｉＯ2粉体にＴｉ：
Ｓｉ＝４：１（モル比）となる様に微粒シリカ粉末（平
均粒径２.４μｍ、比表面積１８０ｍ2／ｇ、細孔容積
０.５８ｃｃ／ｇ）を混合した。得られた粉体の表面積
は１１０ｍ2／ｇであった。この混合粉体を用いて実施
例１と同様にして触媒を調製した。得られた触媒のＢＥ
Ｔ表面積は１０２ｍ2／ｇであり、細孔容積は０.３３ｃ
ｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、ＴｉＯ2−Ｓｉ
Ｏ2混合粉体：Ｖ2Ｏ5：ＷＯ3：ＣｕＯ＝８７．５：１．
９：６．７：３．９（重量比）であった。
【００７２】試験例１ 実施例１〜１３及び比較例１で調製した触媒を用いて以
下の条件でアンモニア分解反応を実施した。結果を表１
に示す。いずれの場合もＮ2Ｏの生成は認められなかっ
た。アンモニア分解率すなわちアンモニア除去率および
ＮＯ生成率は次式により求めた。
下の条件でアンモニア分解反応を実施した。結果を表１
に示す。いずれの場合もＮ2Ｏの生成は認められなかっ
た。アンモニア分解率すなわちアンモニア除去率および
ＮＯ生成率は次式により求めた。
【００７３】
【数２】
【００７４】
【表１】
【００７５】
【発明の効果】本発明の触媒を用いることにより低温か
ら高温まで幅広い温度範囲で酸素過剰存在下や他の含窒
素化合物やイオウ化合物の存在下においても高いアンモ
ニア分解活性でしかも窒素と水への高い選択率で、Ｎ2
ＯやＮＯｘの生成も極めて低く、アンモニアを含むガス
の処理が可能となる。しかも本発明のアンモニア分解触
媒は複雑な製造工程を必要としない。更に本発明のアン
モニア分解触媒を用いてアンモニアと共に硫化水素、含
イオウ有機化合物、含窒素有機化合物から選ばれる少な
くとも１種の化合物を含むガスを分解処理するとアンモ
ニアばかりかそれら共存化合物も同時に高効率で分解処
理することが可能である。本発明により各種工場からの
アンモニアを含む排ガス、コークス炉排ガス、アンモニ
アを還元剤とした選択的接触還元による排煙脱硝プロセ
スからのリークアンモニアを含む排ガス、アンモニアス
トリッピングプロセスからのアンモニア含有ガス、都市
清掃施設、都市浄水施設、汚泥処理施設等から排出され
るガス等の高効率分解処理が達成される。
ら高温まで幅広い温度範囲で酸素過剰存在下や他の含窒
素化合物やイオウ化合物の存在下においても高いアンモ
ニア分解活性でしかも窒素と水への高い選択率で、Ｎ2
ＯやＮＯｘの生成も極めて低く、アンモニアを含むガス
の処理が可能となる。しかも本発明のアンモニア分解触
媒は複雑な製造工程を必要としない。更に本発明のアン
モニア分解触媒を用いてアンモニアと共に硫化水素、含
イオウ有機化合物、含窒素有機化合物から選ばれる少な
くとも１種の化合物を含むガスを分解処理するとアンモ
ニアばかりかそれら共存化合物も同時に高効率で分解処
理することが可能である。本発明により各種工場からの
アンモニアを含む排ガス、コークス炉排ガス、アンモニ
アを還元剤とした選択的接触還元による排煙脱硝プロセ
スからのリークアンモニアを含む排ガス、アンモニアス
トリッピングプロセスからのアンモニア含有ガス、都市
清掃施設、都市浄水施設、汚泥処理施設等から排出され
るガス等の高効率分解処理が達成される。
Claims (3)
- 【請求項１】Ｔｉ及びＳｉを含有する二元系複合酸化
物；Ｔｉ及びＺｒを含有する二元系複合酸化物；Ｔｉ、
Ｓｉ及びＺｒを含有する三元系複合酸化物からなる群か
ら選ばれた少なくとも１種の複合酸化物である触媒Ａ成
分と、バナジウム、タングステン及びモリブデンよりな
る群から選ばれた少なくとも１種の金属の酸化物である
触媒Ｂ成分と、鉄、マンガン、銅、クロム、コバルト、
セリウム及びニッケルよりなる群から選ばれた少なくと
も１種の金属又はその化合物である触媒Ｃ成分とを含有
することを特徴とするアンモニア分解用触媒。 - 【請求項２】請求項１の触媒を用いるアンモニアの分解
方法。 - 【請求項３】アンモニア、並びに硫黄酸化物、硫化水
素、含イオウ有機化合物及び含窒素有機化合物からなる
群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含むガスにお
いて、請求項１記載の触媒を用いるアンモニアの分解方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171287A JPH0824651A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | アンモニア分解用触媒およびその触媒を用いるアンモニアの分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171287A JPH0824651A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | アンモニア分解用触媒およびその触媒を用いるアンモニアの分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0824651A true JPH0824651A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15920523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6171287A Pending JPH0824651A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | アンモニア分解用触媒およびその触媒を用いるアンモニアの分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824651A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020026323A (ko) * | 2002-03-06 | 2002-04-09 | (주)유니에코 | 비가열 플라즈마와 촉매환원반응에 의한 질소산화물제거장치 |
| JP2005319422A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Babcock Hitachi Kk | 窒素酸化物除去用触媒の製造法 |
| JP2010269239A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Hitachi Zosen Corp | アンモニア酸化・分解触媒 |
| WO2011125653A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | 株式会社日本触媒 | アンモニア分解用触媒及び該触媒の製造方法、並びに、該触媒を用いた水素製造方法 |
| JP2016525440A (ja) * | 2014-03-21 | 2016-08-25 | クライマックス・モリブデナム・カンパニー | アンモニアを回収するための方法およびシステム |
| EP3075437A4 (en) * | 2013-11-26 | 2017-08-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Exhaust gas treatment system |
| CN111346502A (zh) * | 2018-12-20 | 2020-06-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种不完全再生烟气的处理方法 |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP6171287A patent/JPH0824651A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020026323A (ko) * | 2002-03-06 | 2002-04-09 | (주)유니에코 | 비가열 플라즈마와 촉매환원반응에 의한 질소산화물제거장치 |
| JP2005319422A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Babcock Hitachi Kk | 窒素酸化物除去用触媒の製造法 |
| JP2010269239A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Hitachi Zosen Corp | アンモニア酸化・分解触媒 |
| WO2011125653A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | 株式会社日本触媒 | アンモニア分解用触媒及び該触媒の製造方法、並びに、該触媒を用いた水素製造方法 |
| EP3075437A4 (en) * | 2013-11-26 | 2017-08-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Exhaust gas treatment system |
| JP2016525440A (ja) * | 2014-03-21 | 2016-08-25 | クライマックス・モリブデナム・カンパニー | アンモニアを回収するための方法およびシステム |
| CN111346502A (zh) * | 2018-12-20 | 2020-06-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种不完全再生烟气的处理方法 |
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