JPH0838854A - アンモニア含有排ガスの無害化方法 - Google Patents
アンモニア含有排ガスの無害化方法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/38—Removing components of undefined structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種排ガスに含まれる有害なアンモニアを、
窒素ガスと水とに酸化分解して無害化する方法の改良に
関し、酸素過剰存在下や高濃度アンモニア存在下におい
ても、アンモニア酸化分解触媒を用いてアンモニアを分
解し、この分解において発生することのあるＮＯｘの排
出量を極めて低くすることのできるアンモニア含有排ガ
スの無害化方法を提供する。 【構成】 触媒の充填された反応器にアンモニア含有排
ガスを供給し、該触媒の存在下にアンモニアを酸化分解
して無害化する方法において、前記反応器からの窒素酸
化物含有出口ガスの一部をリサイクルして原処理ガスと
混合し、再び前記反応器に導入して窒素酸化物を還元処
理することを特徴とするアンモニア含有排ガスの無害化
方法である。
窒素ガスと水とに酸化分解して無害化する方法の改良に
関し、酸素過剰存在下や高濃度アンモニア存在下におい
ても、アンモニア酸化分解触媒を用いてアンモニアを分
解し、この分解において発生することのあるＮＯｘの排
出量を極めて低くすることのできるアンモニア含有排ガ
スの無害化方法を提供する。 【構成】 触媒の充填された反応器にアンモニア含有排
ガスを供給し、該触媒の存在下にアンモニアを酸化分解
して無害化する方法において、前記反応器からの窒素酸
化物含有出口ガスの一部をリサイクルして原処理ガスと
混合し、再び前記反応器に導入して窒素酸化物を還元処
理することを特徴とするアンモニア含有排ガスの無害化
方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種排ガスに含まれる有
害なアンモニアを、窒素ガスと水とに酸化分解して無害
化する方法に関するものである。アンモニア含有排ガス
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に空気または水蒸気を吹き込むこ
とによりアンモニアを放散させるアンモニアストリッピ
ングプロセスにおける排ガス、アンモニアを還元剤と
する選択的接触還元による排煙脱硝プロセスにおける排
ガス、都市清掃施設、都市浄水施設、汚泥処理施設か
ら排出される排ガスなどがある。
害なアンモニアを、窒素ガスと水とに酸化分解して無害
化する方法に関するものである。アンモニア含有排ガス
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に空気または水蒸気を吹き込むこ
とによりアンモニアを放散させるアンモニアストリッピ
ングプロセスにおける排ガス、アンモニアを還元剤と
する選択的接触還元による排煙脱硝プロセスにおける排
ガス、都市清掃施設、都市浄水施設、汚泥処理施設か
ら排出される排ガスなどがある。
【０００２】
【従来の技術】前記アンモニアストリッピングプロセス
は排水中の全窒素濃度を低減させる方法であり、湖沼や
閉鎖海域の富栄養化を防ぐ技術として、最近特に検討さ
れつつあるが、その場合には排水中から放散したアンモ
ニア含有ガスの処理が必要である。
は排水中の全窒素濃度を低減させる方法であり、湖沼や
閉鎖海域の富栄養化を防ぐ技術として、最近特に検討さ
れつつあるが、その場合には排水中から放散したアンモ
ニア含有ガスの処理が必要である。
【０００３】また、発電所などから排出される排煙中の
窒素酸化物の効果的な除去方法として採用されている排
煙脱硝法は、アンモニアを還元剤とする選択的接触還元
であり、火力発電所を中心に幅広く用いられている。近
年、電力需要の増加に対応するため、発電所用ガスター
ビン等の設置が都市部を中心に進められており、これら
から排出される窒素酸化物は、生活環境保全上の問題と
なるばかりか、設置地域が窒素酸化物総量規制対象地域
であることも多く、排ガス中の窒素酸化物量をきわめて
低いレベルに抑えることが望まれている。そのためアン
モニア注入量を化学量論量より増加させることにより、
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。この場合は、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（ソークアンモニア）を低減
させることが必要となるが、過剰アンモニアの除去に際
してはアンモニアの酸化分解法が汎用されており、この
際窒素酸化物が多量に発生しない方法、即ち、窒素と水
への高選択率分解を達成することのできる処理方法が必
要となる。
窒素酸化物の効果的な除去方法として採用されている排
煙脱硝法は、アンモニアを還元剤とする選択的接触還元
であり、火力発電所を中心に幅広く用いられている。近
年、電力需要の増加に対応するため、発電所用ガスター
ビン等の設置が都市部を中心に進められており、これら
から排出される窒素酸化物は、生活環境保全上の問題と
なるばかりか、設置地域が窒素酸化物総量規制対象地域
であることも多く、排ガス中の窒素酸化物量をきわめて
低いレベルに抑えることが望まれている。そのためアン
モニア注入量を化学量論量より増加させることにより、
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。この場合は、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（ソークアンモニア）を低減
させることが必要となるが、過剰アンモニアの除去に際
してはアンモニアの酸化分解法が汎用されており、この
際窒素酸化物が多量に発生しない方法、即ち、窒素と水
への高選択率分解を達成することのできる処理方法が必
要となる。
【０００４】アンモニア含有排ガスの処理方法として
は、古くから希硫酸水溶液により硫安を形成させる方法
が知られている。更には、図２に示す様な触媒による方
法として、原処理ガスを空気で希釈し、その後反応ガス
を所定温度まで昇温させてから酸化触媒でアンモニアを
分解し、生じた窒素酸化物（ＮＯｘ）を反応ガスの一部
と混合し、下流に設けた還元触媒によってＮ2 とＨ2 Ｏ
に還元する方法がある（特開昭５３−１０８０６５）。
は、古くから希硫酸水溶液により硫安を形成させる方法
が知られている。更には、図２に示す様な触媒による方
法として、原処理ガスを空気で希釈し、その後反応ガス
を所定温度まで昇温させてから酸化触媒でアンモニアを
分解し、生じた窒素酸化物（ＮＯｘ）を反応ガスの一部
と混合し、下流に設けた還元触媒によってＮ2 とＨ2 Ｏ
に還元する方法がある（特開昭５３−１０８０６５）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上に示した希硫酸水溶
液による硫安形成方法では、湖沼や閉鎖海域の富栄養化
防止のためにはその後の更なる処理が必要となる。ま
た、上記触媒によるアンモニアの無害化方法では、酸化
触媒と還元触媒の２つの触媒の使用を必要とし、さらに
はアンモニアの濃度が高い時には希釈空気を大量に必要
とするため装置が大きくなりコストが高くなるという問
題がある。
液による硫安形成方法では、湖沼や閉鎖海域の富栄養化
防止のためにはその後の更なる処理が必要となる。ま
た、上記触媒によるアンモニアの無害化方法では、酸化
触媒と還元触媒の２つの触媒の使用を必要とし、さらに
はアンモニアの濃度が高い時には希釈空気を大量に必要
とするため装置が大きくなりコストが高くなるという問
題がある。
【０００６】そこで本発明の目的は、酸素過剰存在下や
高濃度アンモニア存在下（５００ｐｐｍ以上）におい
て、アンモニア酸化分解触媒を用いてアンモニアを分解
し、さらにはＮＯｘの排出量を極めて低くすることので
きるアンモニア含有排ガスの無害化方法を提供すること
にある。
高濃度アンモニア存在下（５００ｐｐｍ以上）におい
て、アンモニア酸化分解触媒を用いてアンモニアを分解
し、さらにはＮＯｘの排出量を極めて低くすることので
きるアンモニア含有排ガスの無害化方法を提供すること
にある。
【０００７】
【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、以下
に示す如き方法が提供されることとなった。すなわち本
発明の基本プロセスとは、触媒の充填された反応器にア
ンモニア含有排ガスを供給し、該触媒の存在下にアンモ
ニアを酸化分解して無害化する方法において、前記反応
器からの窒素酸化物含有出口ガスの一部をリサイクルし
て原処理ガスと混合し、再び前記反応器に導入して窒素
酸化物を還元処理することを特徴とするアンモニア含有
排ガスの無害化方法である。
達成するため、鋭意研究検討を加えた。その結果、以下
に示す如き方法が提供されることとなった。すなわち本
発明の基本プロセスとは、触媒の充填された反応器にア
ンモニア含有排ガスを供給し、該触媒の存在下にアンモ
ニアを酸化分解して無害化する方法において、前記反応
器からの窒素酸化物含有出口ガスの一部をリサイクルし
て原処理ガスと混合し、再び前記反応器に導入して窒素
酸化物を還元処理することを特徴とするアンモニア含有
排ガスの無害化方法である。
【０００８】ここで処理原ガスとしては、５００ｐｐｍ
以上のアンモニアを含有する排ガスが対象となる。この
排ガス中には、上記主旨から理解される様に若干の窒素
酸化物が含まれていてもよく、あるいは炭化水素系ガス
が含有されていてもよい。
以上のアンモニアを含有する排ガスが対象となる。この
排ガス中には、上記主旨から理解される様に若干の窒素
酸化物が含まれていてもよく、あるいは炭化水素系ガス
が含有されていてもよい。
【０００９】本発明に用いる触媒としては、Ｔｉを含む
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、白金、パラジウ
ム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、クロム、マン
ガン、鉄、銅よりなる群から選ばれた少なくとも１種の
金属あるいはその酸化物である触媒Ｃ成分とを含有する
触媒が最も有効である。また触媒Ａ成分としては、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、Ｔｉ，Ｓｉ及びＺｒを含有
する三元系複合酸化物よりなる群から選ばれた少なくと
も１種の複合酸化物を用いるものが最も有効である。
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、白金、パラジウ
ム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、クロム、マン
ガン、鉄、銅よりなる群から選ばれた少なくとも１種の
金属あるいはその酸化物である触媒Ｃ成分とを含有する
触媒が最も有効である。また触媒Ａ成分としては、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、Ｔｉ，Ｓｉ及びＺｒを含有
する三元系複合酸化物よりなる群から選ばれた少なくと
も１種の複合酸化物を用いるものが最も有効である。
【００１０】
【作用】以下更に具体的に本発明を説明する。本発明の
アンモニア含有排ガスの無害化方法の概念を図１に示し
た。まず、原処理ガスを空気により希釈する。この希釈
された反応ガスを送風器、加熱器経由で３００〜４００
℃に昇温した後、触媒を充填してなる反応器に導入酸化
分解する。そして出口ガスの一部をリサイクルし処理原
ガスに導入する。この様に反応器出口ガスの一部をリサ
イクルすることにより、反応器で生成した窒素酸化物を
原処理ガスのアンモニアと混合するので、触媒を充填し
てなる反応器では窒素酸化物がアンモニアによって窒素
と水に分解され、排出ガス中の窒素酸化物を極めて低く
抑えることが可能となる。さらに、反応器出口ガスは高
温であるので、これをリサイクルすることにより原処理
ガスの温度を上昇させることができ、熱効率がよくなる
というメリットも生じる。さらにリサイクルガスをアン
モニアの希釈ガスとして利用することができ、多量の希
釈空気を必要としなくなる。この様に反応器出口ガスを
リサイクルすることにより多くのメリットが生じる。リ
サイクルガス量は原処理ガス量の１〜１００倍の範囲で
行うことが好ましい。原処理ガス中のＮＨ3 濃度が非常
に高い場合は希釈するために１００倍に近いリサイクル
ガス量を必要とするが、処理原ガス中のＮＨ3 濃度があ
まり高くない場合（例えば２ｖｏｌ％）は希釈ガス量も
少なくてよいので、１倍程度のリサイクルガス量でよ
い。１００倍以上は触媒増加で経済的でない。１倍未満
では上に記したリサイクルの効率が少なくなる。
アンモニア含有排ガスの無害化方法の概念を図１に示し
た。まず、原処理ガスを空気により希釈する。この希釈
された反応ガスを送風器、加熱器経由で３００〜４００
℃に昇温した後、触媒を充填してなる反応器に導入酸化
分解する。そして出口ガスの一部をリサイクルし処理原
ガスに導入する。この様に反応器出口ガスの一部をリサ
イクルすることにより、反応器で生成した窒素酸化物を
原処理ガスのアンモニアと混合するので、触媒を充填し
てなる反応器では窒素酸化物がアンモニアによって窒素
と水に分解され、排出ガス中の窒素酸化物を極めて低く
抑えることが可能となる。さらに、反応器出口ガスは高
温であるので、これをリサイクルすることにより原処理
ガスの温度を上昇させることができ、熱効率がよくなる
というメリットも生じる。さらにリサイクルガスをアン
モニアの希釈ガスとして利用することができ、多量の希
釈空気を必要としなくなる。この様に反応器出口ガスを
リサイクルすることにより多くのメリットが生じる。リ
サイクルガス量は原処理ガス量の１〜１００倍の範囲で
行うことが好ましい。原処理ガス中のＮＨ3 濃度が非常
に高い場合は希釈するために１００倍に近いリサイクル
ガス量を必要とするが、処理原ガス中のＮＨ3 濃度があ
まり高くない場合（例えば２ｖｏｌ％）は希釈ガス量も
少なくてよいので、１倍程度のリサイクルガス量でよ
い。１００倍以上は触媒増加で経済的でない。１倍未満
では上に記したリサイクルの効率が少なくなる。
【００１１】以下反応器に充填する触媒について説明す
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、即ち少
なくともＴｉを含む酸化物を用いるところにある。より
好ましいのは、Ｔｉと他の金属を含む複合酸化物であ
り、例えばＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物、Ｔ
ｉ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が推奨される。
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、即ち少
なくともＴｉを含む酸化物を用いるところにある。より
好ましいのは、Ｔｉと他の金属を含む複合酸化物であ
り、例えばＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸化物、Ｔ
ｉ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が推奨される。
【００１２】一般にＴｉ及びＳｉからなる二元系複合酸
化物は、例えば、田部浩三（触媒，第１７巻，Ｎｏ３，
７２頁，１９７５年）によって周知であるように固体酸
であり、構成する各単独の酸化物で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
チタン及び酸化ケイ素を単に混合したものではなく、チ
タン及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、ケイ素及びジルコニウムから
る三元系複合酸化物もＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 と同様の性質
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、非晶質若しくは非晶質に
近い微細な構造を有していることが分かった。
化物は、例えば、田部浩三（触媒，第１７巻，Ｎｏ３，
７２頁，１９７５年）によって周知であるように固体酸
であり、構成する各単独の酸化物で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
チタン及び酸化ケイ素を単に混合したものではなく、チ
タン及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、ケイ素及びジルコニウムから
る三元系複合酸化物もＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 と同様の性質
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、非晶質若しくは非晶質に
近い微細な構造を有していることが分かった。
【００１３】かかる複合酸化物が本発明において優れた
効果をもたらす理由については未解明の部分を残すが、
複合酸化物を構成する酸化物単独では認められない特有
の性質、即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されると考えている。
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を受けにくいこと、
アンモニア吸着性能に優れること、高表面積かつ高細孔
容積を有し触媒活性成分の高分散酸化が可能であること
等から、少量の活性成分で且つ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。
効果をもたらす理由については未解明の部分を残すが、
複合酸化物を構成する酸化物単独では認められない特有
の性質、即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されると考えている。
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を受けにくいこと、
アンモニア吸着性能に優れること、高表面積かつ高細孔
容積を有し触媒活性成分の高分散酸化が可能であること
等から、少量の活性成分で且つ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。
【００１４】以上の点については、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、さらに明確に効果上の相違が理解でき
る。例えば、本発明に係る複合酸化物に代えてアルミナ
を用いた場合は、アンモニアの分解（水と窒素ガスへの
分解）活性が低くなり、また、処理ガス中にイオウ化合
物が存在すると、アルミナが硫酸塩に変化し、分解活性
の低下や触媒強度の低下を生じる。
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、さらに明確に効果上の相違が理解でき
る。例えば、本発明に係る複合酸化物に代えてアルミナ
を用いた場合は、アンモニアの分解（水と窒素ガスへの
分解）活性が低くなり、また、処理ガス中にイオウ化合
物が存在すると、アルミナが硫酸塩に変化し、分解活性
の低下や触媒強度の低下を生じる。
【００１５】また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、シンタリングによって表面積の大幅な低
下を生じ、アンモニアの分解活性が一層低くなる。
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、シンタリングによって表面積の大幅な低
下を生じ、アンモニアの分解活性が一層低くなる。
【００１６】また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では殆ど見られ
ず、アンモニア分解触媒として極めて有効なものとな
る。
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では殆ど見られ
ず、アンモニア分解触媒として極めて有効なものとな
る。
【００１７】本発明に係る複合酸化物である触媒Ａ成分
に触媒Ｂ成分を組み合わせると、アンモニアの分解によ
るＮＯｘの生成は非常に少なくなる。また仮に処理ガス
中にＮＯｘが含まれていてもアンモニアによる脱硝反応
を受けるため、出口ガスにはＮＯｘはほとんど存在しな
いものとなる。しかし一方では、当該処理ガス中にＮＯ
ｘ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。また触媒Ａ成分に触媒Ｃ成分を組み合わせ
ると、アンモニア分解活性の点では優れるが、ＮＯｘの
発生が高くなり好ましくないものとなる。
に触媒Ｂ成分を組み合わせると、アンモニアの分解によ
るＮＯｘの生成は非常に少なくなる。また仮に処理ガス
中にＮＯｘが含まれていてもアンモニアによる脱硝反応
を受けるため、出口ガスにはＮＯｘはほとんど存在しな
いものとなる。しかし一方では、当該処理ガス中にＮＯ
ｘ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。また触媒Ａ成分に触媒Ｃ成分を組み合わせ
ると、アンモニア分解活性の点では優れるが、ＮＯｘの
発生が高くなり好ましくないものとなる。
【００１８】ところが触媒Ａ、Ｂ及びＣ成分の全てを組
み合わせることにより、触媒Ａ成分の優れたアンモニア
吸着能に加え、触媒Ｂ及びＣ成分の働きが有効にプラス
され、アンンモニア分解活性の向上及びＮＯｘ発生の低
減という相乗効果を得ることができる。
み合わせることにより、触媒Ａ成分の優れたアンモニア
吸着能に加え、触媒Ｂ及びＣ成分の働きが有効にプラス
され、アンンモニア分解活性の向上及びＮＯｘ発生の低
減という相乗効果を得ることができる。
【００１９】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能が低く耐久性
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、更に好ましくは、４０〜３００ｍ2 ／ｇである。４
０ｍ2 ／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能が低く耐久性
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、更に好ましくは、４０〜３００ｍ2 ／ｇである。４
０ｍ2 ／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。
【００２０】本発明で用いられる好適な二成分系の複合
酸化物は、ＴｉＯ2 −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、ＴｉＯ2
−ＳｉＯ2 の複合酸化物が特に好ましい。
酸化物は、ＴｉＯ2 −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、ＴｉＯ2
−ＳｉＯ2 の複合酸化物が特に好ましい。
【００２１】ＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 又はＴｉＯ2 −ＺｒＯ
2 の二元系複合酸化物を用いる場合の各成分の組成比
は、酸化物換算（酸化チタンはＴｉＯ2 として計算、酸
化ケイ素はＳｉＯ2 、酸化ジルコニウムはＺｒＯ2 とし
て計算）で、二成分の合計モル量を１００モル％とした
とき、ＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 の二元系複合酸化物では、Ｔ
ｉＯ2 が４０〜９５モル％、好ましくは６０〜９５モル
％である。４０モル％未満である場合及び９５モル％を
超える場合は、アンモニアの分解性が低くなる。またＴ
ｉＯ2 −ＺｒＯ2 の二元系複合酸化物では、ＴｉＯ2 が
４５〜９８モル％、好ましくは、６５〜９５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。
2 の二元系複合酸化物を用いる場合の各成分の組成比
は、酸化物換算（酸化チタンはＴｉＯ2 として計算、酸
化ケイ素はＳｉＯ2 、酸化ジルコニウムはＺｒＯ2 とし
て計算）で、二成分の合計モル量を１００モル％とした
とき、ＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 の二元系複合酸化物では、Ｔ
ｉＯ2 が４０〜９５モル％、好ましくは６０〜９５モル
％である。４０モル％未満である場合及び９５モル％を
超える場合は、アンモニアの分解性が低くなる。またＴ
ｉＯ2 −ＺｒＯ2 の二元系複合酸化物では、ＴｉＯ2 が
４５〜９８モル％、好ましくは、６５〜９５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。
【００２２】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、酸化物換算（酸化チタンはＴｉＯ2
として計算、酸化ケイ素はＳｉＯ2 として計算、酸化ジ
ルコニウムはＺｒＯ2 として計算）の合計を１００モル
％としたとき、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 が多過ぎる場合は複合酸化物としての特徴
が十分発揮されず、また少な過ぎる場合は触媒活性が低
下する。
る場合の組成比は、酸化物換算（酸化チタンはＴｉＯ2
として計算、酸化ケイ素はＳｉＯ2 として計算、酸化ジ
ルコニウムはＺｒＯ2 として計算）の合計を１００モル
％としたとき、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 が多過ぎる場合は複合酸化物としての特徴
が十分発揮されず、また少な過ぎる場合は触媒活性が低
下する。
【００２３】ＳｉＯ2 は１〜６０モル％、好ましくは、
５〜４０モル％であり、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り、６０モ
ル％を超える場合は、アンモニア分解活性が低くなる。
５〜４０モル％であり、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り、６０モ
ル％を超える場合は、アンモニア分解活性が低くなる。
【００２４】ＺｒＯ2 は１〜５５モル％、好ましくは、
５〜４０モル％であり、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。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。
５〜４０モル％であり、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。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。
【００２５】かかる金属の複合酸化物の調製方法は、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、テトライソプロピルチタネート
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−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、テトライソプロピルチタネート
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−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。
【００２６】（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
すると、目的の複合酸化物を得ることができる。 （２）四塩化チタンにケイ酸ナトリウム水溶液を添加し
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℃で焼成すると、目的の複合酸化物
を得ることができる。 （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、
３００〜６５０℃で焼成すると、目的の複合酸化物を得
ることができる。 （４）酸化塩化チタン（ＴｉＯＣｌ2 ）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えて沈殿
を生じさせ、得られた沈殿物を洗浄、乾燥し、次いで３
００〜６５０℃で焼成すると、目的の複合酸化物を得る
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
すると、目的の複合酸化物を得ることができる。 （２）四塩化チタンにケイ酸ナトリウム水溶液を添加し
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℃で焼成すると、目的の複合酸化物
を得ることができる。 （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、
３００〜６５０℃で焼成すると、目的の複合酸化物を得
ることができる。 （４）酸化塩化チタン（ＴｉＯＣｌ2 ）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えて沈殿
を生じさせ、得られた沈殿物を洗浄、乾燥し、次いで３
００〜６５０℃で焼成すると、目的の複合酸化物を得る
ことができる。
【００２７】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 ）及びケ
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（チタン源はＴｉＯ2 でケイ素源はＳｉＯ2 で、夫
々換算する）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〜３時間保持
してチタン及びケイ素との共沈物を生成させる。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
成すると、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、または硫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 ）及びケ
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（チタン源はＴｉＯ2 でケイ素源はＳｉＯ2 で、夫
々換算する）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〜３時間保持
してチタン及びケイ素との共沈物を生成させる。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
成すると、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、または硫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。
【００２８】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
については、前記複合酸化物の粉体又はスラリーに、上
記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形すること
によっても可能であるし、前記複合酸化物を成形、乾
燥、焼成して得られる成形体に、上記金属の塩類の溶液
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。かかる金属の塩類のとしては、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。
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
については、前記複合酸化物の粉体又はスラリーに、上
記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形すること
によっても可能であるし、前記複合酸化物を成形、乾
燥、焼成して得られる成形体に、上記金属の塩類の溶液
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。かかる金属の塩類のとしては、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。
【００２９】本発明に係る触媒Ｂ成分としては、バナジ
ウム及びタングステンの少なくとも１種が特に好まし
く、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。
ウム及びタングステンの少なくとも１種が特に好まし
く、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。
【００３０】本発明の第三の特徴である触媒Ｃ成分、す
なわち白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリ
ジウム、クロム、マンガン、鉄、銅よりなる群から選ば
れた少なくとも１種の金属又はその酸化物は、前記触媒
Ａ成分又は触媒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
で添加することで配合でき、また、触媒Ａ成分もしくは
触媒Ａ成分と触媒Ｂ成分より成る成形体にこれら金属の
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。
なわち白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリ
ジウム、クロム、マンガン、鉄、銅よりなる群から選ば
れた少なくとも１種の金属又はその酸化物は、前記触媒
Ａ成分又は触媒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
で添加することで配合でき、また、触媒Ａ成分もしくは
触媒Ａ成分と触媒Ｂ成分より成る成形体にこれら金属の
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。
【００３１】触媒Ｃ成分のうち特に好ましいのは、アン
モニア分解活性が高い白金またはパラジウムの少なくと
も１種であり、更に好ましくはパラジウムである。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。
モニア分解活性が高い白金またはパラジウムの少なくと
も１種であり、更に好ましくはパラジウムである。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。
【００３２】本発明によって提供されるアンモニア分解
触媒の成形体は、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
成形して用いてもよく、また上記触媒Ａ成分及び触媒Ｂ
成分よりなる成形体に触媒Ｃ成分を担持してもよく、ま
た上記触媒Ａ成分よりなる成形体に触媒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、液板状、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、シリカアミナル、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、液板状、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。
触媒の成形体は、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
成形して用いてもよく、また上記触媒Ａ成分及び触媒Ｂ
成分よりなる成形体に触媒Ｃ成分を担持してもよく、ま
た上記触媒Ａ成分よりなる成形体に触媒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、液板状、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、シリカアミナル、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、液板状、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。
【００３３】この様にして得られたアンモニア分解触媒
における触媒Ａ成分、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、一方少なすぎてもアンモニア
分解活性が低下する。触媒Ｂ成分が少なすぎると高温で
の触媒活性が低くなり、ある程度を超えて大きくしても
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。
における触媒Ａ成分、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、一方少なすぎてもアンモニア
分解活性が低下する。触媒Ｂ成分が少なすぎると高温で
の触媒活性が低くなり、ある程度を超えて大きくしても
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。
【００３４】具体的に述べるならば、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
分は酸化物として０．００１〜２０重量％、より好まし
くは０．００５〜１０重量％の範囲にあることが好まし
い。
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
分は酸化物として０．００１〜２０重量％、より好まし
くは０．００５〜１０重量％の範囲にあることが好まし
い。
【００３５】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及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。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
えて添加してもそれに見合った大きなアンモニア活性の
向上がない。触媒Ｃ成分が、０．００１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、２
０重量％を超える場合は、高温でのＮＯｘ生成が増加す
る。
は、アンモニア分解活性及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。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
えて添加してもそれに見合った大きなアンモニア活性の
向上がない。触媒Ｃ成分が、０．００１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、２
０重量％を超える場合は、高温でのＮＯｘ生成が増加す
る。
【００３６】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、４０
ｍ2 ／ｇ以上で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、また高すぎると触媒の
強度が低くなるため０．２５〜０．９ｃｃ／ｇの範囲に
あることが好ましく、０．３〜０７ｃｃ／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、０．９ｃｃ／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。
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、４０
ｍ2 ／ｇ以上で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、また高すぎると触媒の
強度が低くなるため０．２５〜０．９ｃｃ／ｇの範囲に
あることが好ましく、０．３〜０７ｃｃ／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、０．９ｃｃ／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。
【００３７】以下に触媒Ａ成分としてＴｉＯ2 −ＳｉＯ
2 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成分として白金よりなる本発明の
触媒の調製方法の一例を示す。
2 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成分として白金よりなる本発明の
触媒の調製方法の一例を示す。
【００３８】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
水溶液と成形助剤、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形す
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。続いてこの成形体を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形体を
塩化白金酸の水溶液に含浸し、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
水溶液と成形助剤、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形す
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。続いてこの成形体を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形体を
塩化白金酸の水溶液に含浸し、５０〜２００℃で乾燥、
焼成して所望の触媒を得る。
【００３９】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発揮させるものであ
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発揮させるものであ
る。
【００４０】本発明の触媒に対する処理対象ガスの空間
速度は、１００〜１０００００ｈｒ -1、好ましくは２０
０〜５００００ｈｒ-2の範囲にあるのがよい。１００ｈ
ｒ-1未満である場合は、処理装置が大きくなりすぎ非効
率的であり、１０００００ｈｒ-1を超える場合は、分解
効率が低下する。
速度は、１００〜１０００００ｈｒ -1、好ましくは２０
０〜５００００ｈｒ-2の範囲にあるのがよい。１００ｈ
ｒ-1未満である場合は、処理装置が大きくなりすぎ非効
率的であり、１０００００ｈｒ-1を超える場合は、分解
効率が低下する。
【００４１】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℃未満である場合は、分解効率
が低くなり、７００℃を超える場合は、ＮＯｘの生成が
増加する。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℃未満である場合は、分解効率
が低くなり、７００℃を超える場合は、ＮＯｘの生成が
増加する。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。
【００４２】
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
１２５ｇ／リットル、硫酸濃度０．５５ｇ／リットル）
３００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
ＢＥＴ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
らかな固有ピークが認められず、ブロードな回折ピーク
から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Ｔ
ｉ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１．４３Ｋｇ及びパラタングステン
酸アンモニウム１．２９Ｋｇ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、押し出し成形
機で外形８０ｍｍ角、目開き２．８ｍｍ、肉厚０．５ｍ
ｍ，長さ４５０ｍｍのハニカム状に成形した。次いで８
０℃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：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ2＝９０：５：５（重量比）で
あった。この成形体を硝酸パラジウム水溶液（１６ｇ−
Ｐｄ／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で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１３０ｍ2 ／ｇで
あり、細孔容積は０．４５ｃｃ／ｇであった。また、触
媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ
2 ：Ｐｄ＝８９．４：５．０：５．０：０．６（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
１２５ｇ／リットル、硫酸濃度０．５５ｇ／リットル）
３００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
ＢＥＴ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
らかな固有ピークが認められず、ブロードな回折ピーク
から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Ｔ
ｉ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１．４３Ｋｇ及びパラタングステン
酸アンモニウム１．２９Ｋｇ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、押し出し成形
機で外形８０ｍｍ角、目開き２．８ｍｍ、肉厚０．５ｍ
ｍ，長さ４５０ｍｍのハニカム状に成形した。次いで８
０℃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：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ2＝９０：５：５（重量比）で
あった。この成形体を硝酸パラジウム水溶液（１６ｇ−
Ｐｄ／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で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１３０ｍ2 ／ｇで
あり、細孔容積は０．４５ｃｃ／ｇであった。また、触
媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ
2 ：Ｐｄ＝８９．４：５．０：５．０：０．６（重量
比）であった。
【００４３】この触媒を用いて図１に示すテスト装置を
製作し、以下の条件で実施した。 ＮＨ3 ２７Ｎｌ／ｈ 希釈空気 ６００Ｎｌ／ｈ リサイクルガス ２１００Ｎｌ／ｈ 反応器入口ガス量 ２７２７Ｎｌ／ｈ 排出ガス量 ６３４Ｎｌ／ｈ 反応温度 ３５０℃ 空間速度 ５０００ｈ-1 結果を表１に示す。ここでＮＯｘ排出量は次式によって
求めた。 ＮＯｘ排出量（ｌ／ｈ）＝排出ガス濃度（ｐｐｍ）×排
出ガス量（ｌ／ｈ）×１０-6 またＮＯｘ生成率は次式によって示す。 ＮＯｘ生成率（％）＝（ＮＯｘ排出量／ＮＨ3 導入量）
×１００
製作し、以下の条件で実施した。 ＮＨ3 ２７Ｎｌ／ｈ 希釈空気 ６００Ｎｌ／ｈ リサイクルガス ２１００Ｎｌ／ｈ 反応器入口ガス量 ２７２７Ｎｌ／ｈ 排出ガス量 ６３４Ｎｌ／ｈ 反応温度 ３５０℃ 空間速度 ５０００ｈ-1 結果を表１に示す。ここでＮＯｘ排出量は次式によって
求めた。 ＮＯｘ排出量（ｌ／ｈ）＝排出ガス濃度（ｐｐｍ）×排
出ガス量（ｌ／ｈ）×１０-6 またＮＯｘ生成率は次式によって示す。 ＮＯｘ生成率（％）＝（ＮＯｘ排出量／ＮＨ3 導入量）
×１００
【００４４】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 ：８Ｈ2 Ｏ）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から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８５ｍ2 ／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：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ2 ：Ｐｄ＝８
９．４：５．０：５．０：０．６（重量比）であった。
この触媒を用いて実施例１と同様の装置、条件で反応実
験を行った。結果を表２に示す。
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 ：８Ｈ2 Ｏ）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から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８５ｍ2 ／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：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ2 ：Ｐｄ＝８
９．４：５．０：５．０：０．６（重量比）であった。
この触媒を用いて実施例１と同様の装置、条件で反応実
験を行った。結果を表２に示す。
【００４５】実施例３ Ｔｉ及び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 ：８Ｈ2 Ｏ）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：Ｓ
ｉ：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から非
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、Ｚ
ｒからなる三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Ｂ
ＥＴ表面積は１１５ｍ2 ／ｇであり、細孔容積は０．４
３ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ
−Ｚｒ複合酸化物：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ3 ：Ｐｄ＝８９．
４：５．０：５．０：０．６（重量比）であった。この
触媒を用いて実施例１と同様の装置、条件で反応実験を
行った。結果を表２に示す。
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 ：８Ｈ2 Ｏ）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：Ｓ
ｉ：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から非
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、Ｚ
ｒからなる三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Ｂ
ＥＴ表面積は１１５ｍ2 ／ｇであり、細孔容積は０．４
３ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ
−Ｚｒ複合酸化物：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ3 ：Ｐｄ＝８９．
４：５．０：５．０：０．６（重量比）であった。この
触媒を用いて実施例１と同様の装置、条件で反応実験を
行った。結果を表２に示す。
【００４６】実施例４ 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１２１ｍ2 ／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 ：ＷＯ
3 ：Ｐｄ＝８９．４：５．０：５．０：０．６（重量
比）であった。この触媒を用いて実施例１と同様の装
置、条件で反応実験を行った。結果を表２に示す。
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１２１ｍ2 ／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 ：ＷＯ
3 ：Ｐｄ＝８９．４：５．０：５．０：０．６（重量
比）であった。この触媒を用いて実施例１と同様の装
置、条件で反応実験を行った。結果を表２に示す。
【００４７】実施例５ 使用原料の量を変化させ硝酸パラジウム溶液の代わりに
塩化白金酸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
から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１１０ｍ2 ／ｇであり、細孔容積は
０．４１ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ
−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ3 ：Ｐｔ＝８９．
６：５．０：５．０：０．４（重量比）であった。この
触媒を用いて実施例１と同様の装置、条件で反応実験を
行った。結果を表２に示す。
塩化白金酸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
から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１１０ｍ2 ／ｇであり、細孔容積は
０．４１ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ
−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ3 ：Ｐｔ＝８９．
６：５．０：５．０：０．４（重量比）であった。この
触媒を用いて実施例１と同様の装置、条件で反応実験を
行った。結果を表２に示す。
【００４８】実施例６ 使用原料の量を変化させ硝酸パラジウム水溶液の代わり
に硝酸ロジウ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
から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９５ｍ2 ／ｇであり、細孔容積は
０．３９ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ
−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ3 ：Ｒｈ＝８４．
８：１０．０：５．０：０．２（重量比）であった。こ
の触媒を用いて実施例１と同様の装置、条件で反応実験
を行った。結果を表２に示す。
に硝酸ロジウ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
から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９５ｍ2 ／ｇであり、細孔容積は
０．３９ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ
−Ｓｉ複合酸化物：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ3 ：Ｒｈ＝８４．
８：１０．０：５．０：０．２（重量比）であった。こ
の触媒を用いて実施例１と同様の装置、条件で反応実験
を行った。結果を表２に示す。
【００４９】実施例７ 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から非晶
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１３２ｍ2 ／ｇであり、細孔容積は０．４４
ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複
合酸化物：ＷＯ3 ：Ｐｄ＝８９．４：１０．０：０．６
（重量比）であった。この触媒を用いて実施例１と同様
の装置、条件で反応実験を行った。結果を表２に示す。
添加し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から非晶
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１３２ｍ2 ／ｇであり、細孔容積は０．４４
ｃｃ／ｇであった。また、触媒の組成は、Ｔｉ−Ｓｉ複
合酸化物：ＷＯ3 ：Ｐｄ＝８９．４：１０．０：０．６
（重量比）であった。この触媒を用いて実施例１と同様
の装置、条件で反応実験を行った。結果を表２に示す。
【００５０】実施例８ 使用原料の量を変化させ硝酸パラジウム水溶液の代わり
に塩化ルテニウ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ＳｉＯ
2 の明らかな固有ピークは認められず、ブロードな回折
ピークから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１１７ｍ2 ／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：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ3 ：Ｒｕ＝
９２．６：３．０：４．０：０．４（重量比）であっ
た。この触媒を用いて実施例１と同様の装置、条件で反
応実験を行った。結果を表２に示す。
に塩化ルテニウ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ＳｉＯ
2 の明らかな固有ピークは認められず、ブロードな回折
ピークから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１１７ｍ2 ／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：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ3 ：Ｒｕ＝
９２．６：３．０：４．０：０．４（重量比）であっ
た。この触媒を用いて実施例１と同様の装置、条件で反
応実験を行った。結果を表２に示す。
【００５１】実施例９ 使用原料の量を変化させ硝酸パラジウム水溶液の代わり
に塩化イリジウムのアルコール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
な回折ピークから非晶質な微細構造を有するＴｉ及びＳ
ｉ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９２ｍ2 ／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：Ｖ2 Ｏ5 ：Ｉｒ＝８９：
１０：１（重量比）であった。この触媒を用いて実施例
１と同様の装置、条件で反応実験を行った。結果を表２
に示す。
に塩化イリジウムのアルコール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
な回折ピークから非晶質な微細構造を有するＴｉ及びＳ
ｉ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９２ｍ2 ／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：Ｖ2 Ｏ5 ：Ｉｒ＝８９：
１０：１（重量比）であった。この触媒を用いて実施例
１と同様の装置、条件で反応実験を行った。結果を表２
に示す。
【００５２】実施例１０ 使用原料の量を変化させ硝酸パラジウム水溶液の代わり
に硝酸ロジウム［Ｃｒ（ＮＯ2)3 ・９Ｈ2 Ｏ］と硝酸マ
ンガン［Ｍｎ（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ］の溶液を用いた
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から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１１２ｍ
2／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：Ｖ2 Ｏ
2 ：ＷＯ3 ：Ｃｒ2 Ｏ3 ：ＭｎＯ＝８３．０：５：５：
２：５（重量比）であった。この触媒を用いて実施例１
と同様の装置、条件で反応実験を行った。結果を表２に
示す。
に硝酸ロジウム［Ｃｒ（ＮＯ2)3 ・９Ｈ2 Ｏ］と硝酸マ
ンガン［Ｍｎ（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ］の溶液を用いた
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から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１１２ｍ
2／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：Ｖ2 Ｏ
2 ：ＷＯ3 ：Ｃｒ2 Ｏ3 ：ＭｎＯ＝８３．０：５：５：
２：５（重量比）であった。この触媒を用いて実施例１
と同様の装置、条件で反応実験を行った。結果を表２に
示す。
【００５３】実施例１１ 使用原料の量を変化させ硝酸パラジウム水溶液の代わり
に硝酸鉄［Ｆｅ（ＮＯ 3 ）3 ９Ｈ2 Ｏ］と硝酸銅［Ｃｕ
（ＮＯ3 ）2 ・３Ｈ2 Ｏ］の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
な回折ピークから非晶質な微細構造を有するＴｉ及びＳ
ｉ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１１０ｍ2 ／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：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ3 ：
Ｆｅ2 Ｏ3 ：ＣｕＯ＝８３．０：５：５：２：５（重量
比）であった。この触媒を用いて実施例１と同様の装
置、条件で反応実験を行った。結果を表２に示す。
に硝酸鉄［Ｆｅ（ＮＯ 3 ）3 ９Ｈ2 Ｏ］と硝酸銅［Ｃｕ
（ＮＯ3 ）2 ・３Ｈ2 Ｏ］の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
な回折ピークから非晶質な微細構造を有するＴｉ及びＳ
ｉ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１１０ｍ2 ／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：Ｖ2 Ｏ5 ：ＷＯ3 ：
Ｆｅ2 Ｏ3 ：ＣｕＯ＝８３．０：５：５：２：５（重量
比）であった。この触媒を用いて実施例１と同様の装
置、条件で反応実験を行った。結果を表２に示す。
【００５４】＜比較例１＞実施例１と同じ触媒を用いて
図１におけるリサイクルを行わないで、以下の条件で反
応実験を行った。 ＮＨ3 ２７Ｎｌ／ｈ 希釈空気 ２７００Ｎｌ／ｈ 反応器入口ガス量 ２７２７Ｎｌ／ｈ 排出ガス量 ２７３４Ｎｌ／ｈ 反応温度 ３５０℃ 空間速度 ５０００ｈ-1 結果を表１に示す。 ＜比較例２＞実施例５と同じ触媒を用いて図１における
リサイクルを行わないで、比較例１の条件で反応実験を
行った。結果を表２に示す。
図１におけるリサイクルを行わないで、以下の条件で反
応実験を行った。 ＮＨ3 ２７Ｎｌ／ｈ 希釈空気 ２７００Ｎｌ／ｈ 反応器入口ガス量 ２７２７Ｎｌ／ｈ 排出ガス量 ２７３４Ｎｌ／ｈ 反応温度 ３５０℃ 空間速度 ５０００ｈ-1 結果を表１に示す。 ＜比較例２＞実施例５と同じ触媒を用いて図１における
リサイクルを行わないで、比較例１の条件で反応実験を
行った。結果を表２に示す。
【００５５】＜比較例３＞３ｍｍ角の孔径を持つコージ
ェライトハニカム担体にγ−アルミナ粉をコーティング
し、乾燥・焼成を行って触媒支持体を調製し、化学吸着
法によって触媒支持体上にＰｔを担持し、１００℃で乾
燥した後、空気流通下において４５０℃、２時間焼成し
た。該触媒のＰｔ担持量は０．４重量％であった。この
触媒を用いて図１におけるリサイクルを行わないで比較
例１の条件で反応実験を行った。
ェライトハニカム担体にγ−アルミナ粉をコーティング
し、乾燥・焼成を行って触媒支持体を調製し、化学吸着
法によって触媒支持体上にＰｔを担持し、１００℃で乾
燥した後、空気流通下において４５０℃、２時間焼成し
た。該触媒のＰｔ担持量は０．４重量％であった。この
触媒を用いて図１におけるリサイクルを行わないで比較
例１の条件で反応実験を行った。
【００５６】結果を表１，２に示す。表１は触媒Ｃ成分
としてパラジウムを使用したもの同士どうしを対比して
示すものであり、表２は触媒Ｃ成分としてパラジウムを
使用した例（実施例２〜４）、及びその他の金属を使用
したものを示す。実施例５と比較例２は同じ触媒を使用
したものである。
としてパラジウムを使用したもの同士どうしを対比して
示すものであり、表２は触媒Ｃ成分としてパラジウムを
使用した例（実施例２〜４）、及びその他の金属を使用
したものを示す。実施例５と比較例２は同じ触媒を使用
したものである。
【００５７】
【表１】
【００５８】
【表２】
【００５９】表１、表２の結果を総覧すると、酸化分解
ガスの一部をリサイクルした実施例ではＮＯｘの生成量
が非常に少ないことが分かる。なお実施例１〜４は触媒
Ｃ成分としてパラジュウムを使用しており、特に優れた
効果を示している。
ガスの一部をリサイクルした実施例ではＮＯｘの生成量
が非常に少ないことが分かる。なお実施例１〜４は触媒
Ｃ成分としてパラジュウムを使用しており、特に優れた
効果を示している。
【００６０】
【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、アンモニア濃度の高い排ガスであっても効率良くア
ンモニアを酸化分解することができ、この際ＮＯｘが多
く副生してもこれをリサイクルによってＮ2 とＨ2 に還
元分解できるのでＮＯｘの発生量を総体的に抑制するこ
とができる。またリサイクル方式を採用しているので希
釈空気による熱ロスを大幅に抑制できることとなった。
で、アンモニア濃度の高い排ガスであっても効率良くア
ンモニアを酸化分解することができ、この際ＮＯｘが多
く副生してもこれをリサイクルによってＮ2 とＨ2 に還
元分解できるのでＮＯｘの発生量を総体的に抑制するこ
とができる。またリサイクル方式を採用しているので希
釈空気による熱ロスを大幅に抑制できることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかわるフローシート。
【図２】公知のアンモニア含有排ガスの処理プロセスの
フローシート。
フローシート。
１，１１ 被処理ガス入口配管 ２，１２ 送風器 ３，１３ 加熱器 ４ 触媒充填層 ５，１７ スタック ６ リサイクル配管 １４ 酸化触媒充填層 １５ ガス混合器 １６ 還元触媒充填層 １８ 被処理ガス分離配管
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 23/30 ＺＡＢ Ａ 23/34 ＺＡＢ Ａ 23/64 ＺＡＢ Ａ 23/648 23/652 23/84 ＺＡＢ Ａ 23/847 23/85 ＺＡＢ Ａ Ｂ０１Ｊ 23/64 １０３ Ａ 23/84 ３０１ Ａ (72)発明者 奥原 一巳 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒触媒研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 アンモニア含有排ガスを触媒の充填され
た反応器に供給し、該触媒の存在下に酸化分解して無害
化する方法において、前記反応器の出口から排出される
窒素酸化物含有ガスの一部をリサイクルして原処理ガス
と混合し、再び前記反応器に導入して処理することを特
徴とするアンモニア含有排ガスの無害化方法。 - 【請求項２】 原処理ガスが５００ｐｐｍ以上のアンモ
ニアを含有する排ガスである請求項１に記載の無害化方
法。 - 【請求項３】 反応器に充填する触媒として、Ｔｉを含
む酸化物である触媒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、白金、パラジウ
ム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、クロム、マン
ガン、鉄、銅よりなる群から選ばれた少なくとも１種の
金属あるいはその酸化物である触媒Ｃ成分とを含有する
触媒を用いる請求項１または２に記載の無害化方法。 - 【請求項４】 触媒Ａ成分として、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
酸化物よりなる群から選ばれた少なくとも１種の複合酸
化物を用いる請求項３に記載の無害化方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6175595A JP2982623B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | アンモニア含有排ガスの無害化方法 |
| TW084107253A TW274057B (ja) | 1994-07-27 | 1995-07-13 | |
| KR1019950022172A KR0157126B1 (ko) | 1994-07-27 | 1995-07-25 | 암모니아 함유 폐가스의 무해화 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6175595A JP2982623B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | アンモニア含有排ガスの無害化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0838854A true JPH0838854A (ja) | 1996-02-13 |
| JP2982623B2 JP2982623B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=15998839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6175595A Expired - Lifetime JP2982623B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | アンモニア含有排ガスの無害化方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982623B2 (ja) |
| KR (1) | KR0157126B1 (ja) |
| TW (1) | TW274057B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7431905B2 (en) | 2005-10-04 | 2008-10-07 | General Electric Company | Catalyst system and method for the reduction of NOx |
| US7655203B2 (en) | 2005-10-04 | 2010-02-02 | General Electric Company | Multi-component catalyst system and method for the reduction of NOx |
| JP2010184171A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Osaka Gas Co Ltd | 排ガス浄化用触媒および排ガス浄化方法 |
-
1994
- 1994-07-27 JP JP6175595A patent/JP2982623B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-07-13 TW TW084107253A patent/TW274057B/zh not_active IP Right Cessation
- 1995-07-25 KR KR1019950022172A patent/KR0157126B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7431905B2 (en) | 2005-10-04 | 2008-10-07 | General Electric Company | Catalyst system and method for the reduction of NOx |
| US7655203B2 (en) | 2005-10-04 | 2010-02-02 | General Electric Company | Multi-component catalyst system and method for the reduction of NOx |
| JP2010184171A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Osaka Gas Co Ltd | 排ガス浄化用触媒および排ガス浄化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2982623B2 (ja) | 1999-11-29 |
| TW274057B (ja) | 1996-04-11 |
| KR0157126B1 (ko) | 1999-02-01 |
| KR960003790A (ko) | 1996-02-23 |
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