JPH0852326A - Exhaust gas purifying material and method - Google Patents

Exhaust gas purifying material and method

Info

Publication number
JPH0852326A
JPH0852326A JP6209240A JP20924094A JPH0852326A JP H0852326 A JPH0852326 A JP H0852326A JP 6209240 A JP6209240 A JP 6209240A JP 20924094 A JP20924094 A JP 20924094A JP H0852326 A JPH0852326 A JP H0852326A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
purifying material
oxide
silver
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6209240A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Abe
晃 阿部
Kiyohide Yoshida
清英 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Riken Corp filed Critical Riken Corp
Priority to JP6209240A priority Critical patent/JPH0852326A/en
Priority to EP95302636A priority patent/EP0682975A1/en
Publication of JPH0852326A publication Critical patent/JPH0852326A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To efficiently remove nitrogen oxide in exhause gas containing excessive oxygen and sulfur oxide within a wide temp. range by combining a first catalyst obtained by supporting a silver component on alumina composite inorg. oxide containing a specific amt. of inorg. oxide with a second catalyst obtained by supporting a component such as Pt or the like on porous inorg. oxide. CONSTITUTION:A first catalyst obtained by supporting 0.2-15wt.% of silver and/or a silver compd. or a mixture of them on alumina composite oxide containing 50wt.% or less of oxide such as silica or titania other than alumina is combined with a second catalyst obtained by supporting 0.1-5wt.% of an element such as Pt or Pd being an active seed on porous inorg. oxide to obtain an exhaust gas purifying material. When this exhaust gas purifying material is brought into contact with exhaust gas to which hydrocarbon and/or an oxygen-containing org. compd. is added at specific temp., nitrogen oxide is effectively removed within a wide temp. range even with respect to exhaust gas containing sulfur oxide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物と過剰の酸素
と硫黄酸化物とを含む燃焼排ガスから、窒素酸化物を効
果的に除去するとともに、一酸化炭素及び炭化水素をも
除去することのできる排ガス浄化材及びそれを用いた浄
化方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is to effectively remove nitrogen oxides from combustion exhaust gas containing nitrogen oxides, excess oxygen and sulfur oxides, and also remove carbon monoxide and hydrocarbons. And a purification method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用エンジン等の内燃機関や、工場等に設置された燃焼機
器、家庭用ファンヒーターなどから排出される各種の燃
焼排ガス中には、過剰の酸素とともに一酸化窒素、二酸
化窒素等の窒素酸化物が含まれている。ここで、「過剰
の酸素を含む」とは、その排ガス中に含まれる一酸化炭
素、水素、炭化水素等の未燃焼成分を燃焼するのに必要
な理論酸素量より多い酸素を含むことを意味する。ま
た、以下における窒素酸化物とは一酸化窒素及び/又は
二酸化窒素を指す。
2. Description of the Related Art Excessive combustion exhaust gas discharged from internal combustion engines such as automobile engines, combustion equipment installed in factories, household fan heaters, and the like is excessive. It contains nitrogen oxides such as nitric oxide and nitrogen dioxide together with oxygen. Here, "containing excess oxygen" means that the exhaust gas contains more oxygen than the theoretical amount of oxygen necessary to burn unburned components such as carbon monoxide, hydrogen, and hydrocarbons. I do. In the following, nitrogen oxide refers to nitric oxide and / or nitrogen dioxide.

【0003】この窒素酸化物は酸性雨の原因の一つとさ
れ、環境上の大きな問題となっている。そのため、各種
燃焼機器が排出する排ガス中の窒素酸化物を除去するさ
まざまな方法が検討されている。
[0003] This nitrogen oxide is one of the causes of acid rain and is a major environmental problem. Therefore, various methods for removing nitrogen oxides in exhaust gas discharged from various combustion equipments are being studied.

【0004】過剰の酸素を含む燃焼排ガスから窒素酸化
物を除去する方法として、特に大規模な固定燃焼装置
(工場等の大型燃焼機等)に対しては、アンモニアを用
いる選択的接触還元法が実用化されている。
[0004] As a method for removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing excess oxygen, a selective catalytic reduction method using ammonia is used particularly for a large-scale fixed combustion device (a large-scale combustor in a factory or the like). Has been put to practical use.

【0005】しかしながら、この方法においては、窒素
酸化物の還元剤として用いるアンモニアが高価であるこ
と、またアンモニアは毒性を有すること、そのために未
反応のアンモニアが排出しないように排ガス中の窒素酸
化物濃度を計測しながらアンモニア注入量を制御しなけ
ればならないこと、一般に装置が大型となること等の問
題点がある。
However, in this method, ammonia used as a reducing agent for nitrogen oxides is expensive, and ammonia is toxic. Therefore, the nitrogen oxides in the exhaust gas must be removed so that unreacted ammonia is not discharged. There are problems that the amount of injected ammonia must be controlled while measuring the concentration, and that the apparatus generally becomes large.

【0006】また、別な方法として、水素、一酸化炭
素、炭化水素等のガスを還元剤として用い、窒素酸化物
を還元する非選択的接触還元法があるが、この方法で
は、効果的な窒素酸化物の低減除去を実行するためには
排ガス中の酸素との理論反応量以上の還元剤を添加しな
ければならず、還元剤を多量に消費する欠点がある。こ
のため非選択的接触還元法は、実際上は、理論空燃比付
近で燃焼した残存酸素濃度の低い排ガスに対してのみ有
効となり、汎用性に乏しく実際的でない。
As another method, there is a non-selective catalytic reduction method in which a nitrogen oxide is reduced by using a gas such as hydrogen, carbon monoxide, or a hydrocarbon as a reducing agent. In order to reduce and remove nitrogen oxides, it is necessary to add a reducing agent in an amount equal to or more than a theoretical reaction amount with oxygen in exhaust gas, and there is a disadvantage that a large amount of the reducing agent is consumed. For this reason, the non-selective catalytic reduction method is practically effective only for exhaust gas having a low residual oxygen concentration burned near the stoichiometric air-fuel ratio, and is not practical because of poor versatility.

【0007】そこで、本発明者らはアルミナなどの多孔
質無機酸化物に銀成分を担持した第一の触媒と、多孔質
無機酸化物に白金成分を担持した第二の触媒とからなる
浄化材を用いて、窒素酸化物だけでなく、一酸化炭素及
び残留炭化水素をも効果的に除去できる方法を提案した
(特開平6−142523号)。
The present inventors have developed a purification material comprising a first catalyst in which a silver component is supported on a porous inorganic oxide such as alumina, and a second catalyst in which a platinum component is supported on a porous inorganic oxide. A method of effectively removing not only nitrogen oxides, but also carbon monoxide and residual hydrocarbons by using the method (JP-A-6-142523) has been proposed.

【0008】しかしながら、硫黄酸化物の存在する排ガ
スでは、銀成分のシンダリングが起こりやすくなり、触
媒活性種の表面積が低下し、窒素酸化物などの除去率が
低下することが分かった。
However, it has been found that in an exhaust gas containing a sulfur oxide, silver component tends to be sindered, the surface area of catalytically active species is reduced, and the removal rate of nitrogen oxides and the like is reduced.

【0009】したがって、本発明の目的は、固定燃焼装
置および酸素過剰条件で燃焼するガソリンエンジン、デ
ィーゼルエンジン等からの燃焼排ガスのように、窒素酸
化物や、一酸化炭素、水素、炭化水素等の未燃焼分に対
する理論反応量以上の酸素及び硫黄酸化物を含有する燃
焼排ガスから、効率良く窒素酸化物、一酸化炭素及び炭
化水素を除去することができる排ガス浄化材及び排ガス
浄化方法を提供することである。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing nitrogen oxides, carbon monoxide, hydrogen, hydrocarbons and the like, such as combustion exhaust gas from a fixed combustion device and a gasoline engine, a diesel engine or the like, which burns under oxygen excess conditions. To provide an exhaust gas purifying material and an exhaust gas purifying method capable of efficiently removing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons from a combustion exhaust gas containing oxygen and sulfur oxides in an amount not less than a theoretical reaction amount with respect to unburned components. It is.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、特定量のシリカ等の無機酸化物を
含有するアルミナ複合無機酸化物に銀成分を特定量担持
してなる第一の触媒と、多孔質無機酸化物にPt等の成分
を担持してなる第二の触媒とを作成して、組み合わせて
形成される排ガス浄化材を用い、排ガス中に炭化水素及
び/又は含酸素有機化合物を添加して特定の温度で上記
の触媒に排ガスを接触させれば、硫黄酸化物を含む排ガ
スでも、広い温度領域で窒素酸化物などを効果的に除去
することができることを発見し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems In view of the above problems, as a result of intensive studies, the present inventor has found that a specific amount of a silver component is supported on an alumina composite inorganic oxide containing a specific amount of an inorganic oxide such as silica. A first catalyst and a second catalyst in which a component such as Pt is supported on a porous inorganic oxide are prepared, and an exhaust gas purifying material formed in combination is used, and hydrocarbon and / or It has been discovered that even if the exhaust gas is brought into contact with the above catalyst at a specific temperature after adding an oxygen-containing organic compound, nitrogen oxides and the like can be effectively removed over a wide temperature range even in an exhaust gas containing sulfur oxides. Thus, the present invention has been completed.

【0011】すなわち、本発明の排ガス浄化材は、多孔
質の無機酸化物に銀及び/又は銀化合物、又はそれらの
混合物0.2〜15重量%(銀元素換算値)を担持して
なる第一の触媒と、多孔質の無機酸化物に活性種である
Pt、Pd、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選ばれた少な
くとも1種の元素0.1〜5重量%(元素換算値)を担
持してなる第二の触媒とからなり、前記第一の触媒の多
孔質無機酸化物はアルミナのほかにシリカ、チタニア、
ジルコニアからなる群より選ばれた一種以上の酸化物を
50重量%以下含有するアルミナ複合酸化物であり、前
記第二の触媒の多孔質無機酸化物はアルミナ、チタニ
ア、ジルコニアのいずれか又はその内の二つ以上からな
る複合酸化物であり、よって硫黄酸化物が存在する排ガ
スでも、窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を除去で
きることを特徴とする。
That is, the exhaust gas purifying material of the present invention comprises a porous inorganic oxide carrying silver and / or a silver compound or a mixture thereof at 0.2 to 15% by weight (in terms of silver element). Active species on one catalyst and porous inorganic oxide
A second catalyst comprising at least one element selected from the group consisting of Pt, Pd, Ru, Rh, Ir, and Au in an amount of 0.1 to 5% by weight (element conversion value); The porous inorganic oxide of one catalyst is silica, titania,
An alumina composite oxide containing 50% by weight or less of one or more oxides selected from the group consisting of zirconia, and the porous inorganic oxide of the second catalyst is any one of alumina, titania, and zirconia or a mixture thereof. The composite oxide is characterized by being able to remove nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons even in an exhaust gas containing sulfur oxides.

【0012】また、窒素酸化物と、共存する未燃焼成分
に対する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガスか
ら窒素酸化物を除去する排ガス浄化方法は、前記排ガス
浄化材を排ガス導管の途中に設置し、前記浄化材の上流
側で炭化水素及び/又は炭素数2以上の含酸素有機化合
物を添加した排ガスを、150〜600℃において前記
浄化材に接触させ、もって前記排ガス中の炭化水素及び
/又は含酸素有機化合物との反応により前記窒素酸化
物、一酸化炭素及び炭化水素を除去することを特徴とす
る。
[0012] Further, the exhaust gas purifying method for removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and oxygen in excess of the theoretical reaction amount of coexisting unburned components, comprises installing the exhaust gas purifying material in the middle of an exhaust gas conduit. Then, an exhaust gas to which hydrocarbons and / or an oxygen-containing organic compound having 2 or more carbon atoms has been added on the upstream side of the purification material is brought into contact with the purification material at 150 to 600 ° C., whereby the hydrocarbons and / or Alternatively, the nitrogen oxides, carbon monoxide, and hydrocarbons are removed by a reaction with an oxygen-containing organic compound.

【0013】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
は、排ガス流入側に、多孔質の無機酸化物に活性種であ
る銀及び/又は銀化合物、又はそれらの混合物0.2〜
15重量%(銀元素換算値)を担持してなる第一の触媒
を形成し、流出側に多孔質の無機酸化物に活性種である
Pt、Pd、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選ばれた少な
くとも1種の元素0.1〜5重量%(元素換算値)を担
持してなる第二の触媒を形成してなる排ガス浄化材を排
ガス導管中に設置し、浄化材の設置位置より上流側で排
ガス中に炭化水素及び/又は炭素数2以上の含酸素有機
化合物を添加して排ガスをこの浄化材に接触させ、炭化
水素及び/又は含酸素有機化合物を還元剤として排ガス
中の窒素酸化物を還元除去する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, on the exhaust gas inflow side, silver and / or a silver compound, which is an active species in a porous inorganic oxide, or a mixture thereof is 0.2 to 0.2%.
15% by weight (in terms of silver element) of the first catalyst is formed, and the porous inorganic oxide is an active species at the outlet side.
Exhaust gas formed by forming a second catalyst supporting at least one element selected from the group consisting of Pt, Pd, Ru, Rh, Ir and Au in an amount of 0.1 to 5% by weight (in terms of element). A purifying material is installed in the exhaust gas conduit, and hydrocarbons and / or oxygen-containing organic compounds having 2 or more carbon atoms are added to the exhaust gas upstream of the purifying material installation position, and the exhaust gas is brought into contact with the purifying material. Nitrogen oxides in exhaust gas are reduced and removed using hydrogen and / or an oxygen-containing organic compound as a reducing agent.

【0014】本発明の排ガス浄化材の第一の好ましい形
態は、粉末状の多孔質無機酸化物に触媒活性種を担持し
てなる触媒を浄化材基体にコートしてなる浄化材であ
る。浄化材の基体を形成するセラミックス材料として
は、γ−アルミナ及びその酸化物(γ−アルミナ−チタ
ニア、γ−アルミナ−シリカ、γ−アルミナ−ジルコニ
ア等)、ジルコニア、チタニア−ジルコニアなどの多孔
質で表面積の大きい耐熱性のものが挙げられる。高耐熱
性が要求される場合、コージェライト、ムライト、アル
ミナ及びその複合物等を用いるのが好ましい。また、排
ガス浄化材の基体に公知の金属材料を用いることもでき
る。
A first preferred embodiment of the exhaust gas purifying material of the present invention is a purifying material obtained by coating a purifying material base with a catalyst comprising a powdery porous inorganic oxide carrying catalytically active species. Examples of the ceramic material forming the substrate of the purifying material include porous materials such as γ-alumina and its oxides (γ-alumina-titania, γ-alumina-silica, γ-alumina-zirconia, etc.), zirconia, titania-zirconia, and the like. A heat-resistant material having a large surface area can be used. When high heat resistance is required, it is preferable to use cordierite, mullite, alumina and a composite thereof. In addition, a known metal material can be used for the base of the exhaust gas purifying material.

【0015】排ガス浄化材の基体の形状及び大きさは、
目的に応じて種々変更できる。実用的には、入口部分と
出口部分とからなる二つ又は二つ以上の部分からなるこ
とが好ましい。またその構造としては、ハニカム構造
型、フォーム型、板状、又は繊維状耐火物等の三次元網
目構造型、あるいは顆粒状、ペレット状等が挙げられ
る。
The shape and size of the substrate of the exhaust gas purifying material
Various changes can be made according to the purpose. Practically, it is preferable to have two or more than two parts consisting of an inlet part and an outlet part. Examples of the structure include a honeycomb structure type, a foam type, a plate shape, a three-dimensional network structure type such as a fibrous refractory, a granular shape, a pellet shape, and the like.

【0016】第二の好ましい形態は、ペレット状、顆粒
状、粉末状の多孔質無機酸化物に後述の触媒活性種を担
持してなる触媒、又は触媒活性種を担持した粉末状多孔
質無機酸化物をペレット状又は顆粒状に成形したものを
充填してなる浄化材である。
A second preferred embodiment is a catalyst in which pellets, granules, or powdery porous inorganic oxides carry a catalytically active species described below, or a powdery porous inorganic oxide carrying a catalytically active species. It is a purifying material filled with a product formed into a pellet or granule.

【0017】本発明の浄化材には以下の二つの触媒が形
成されている。 (1)第一の触媒 第一の触媒は、多孔質無機酸化物に銀及び/又は銀化合
物、又はそれらの混合物を担持してなり、排ガスの流入
側に形成される。銀化合物は銀の酸化物、塩化銀、硫酸
銀及び燐酸銀などからなる群より選ばれた少なくとも一
種であり、好ましくは銀の酸化物、塩化銀又は硫酸銀、
更に好ましくは銀の酸化物又は塩化銀である。
The following two catalysts are formed on the purifying material of the present invention. (1) First Catalyst The first catalyst is formed by supporting silver and / or a silver compound or a mixture thereof on a porous inorganic oxide, and is formed on the exhaust gas inflow side. The silver compound is at least one selected from the group consisting of oxides of silver, silver chloride, silver sulfate, silver phosphate, and the like, preferably silver oxides, silver chloride or silver sulfate,
More preferably, silver oxide or silver chloride is used.

【0018】多孔質の無機酸化物としては、多孔質のシ
リカ、チタニア、ジルコニアからなる群より選ばれた少
なくとも一種以上の酸化物と、アルミナとからなるアル
ミナ複合酸化物等を使用することができるが、好ましく
はアルミナとシリカからなる複合酸化物を用いる。アル
ミナ複合酸化物、特にアルミナ・シリカ複合酸化物を用
いることにより、硫黄酸化物の存在下で、700℃のよ
うな高い排ガス温度でも、浄化材の表面積低下や、触媒
活性種のシンダリングが起こりにくくなり、浄化材の耐
熱性、耐久性が向上する。
As the porous inorganic oxide, an alumina composite oxide comprising alumina and at least one oxide selected from the group consisting of porous silica, titania and zirconia, and the like can be used. However, a composite oxide composed of alumina and silica is preferably used. By using an alumina composite oxide, particularly an alumina-silica composite oxide, even in a high exhaust gas temperature such as 700 ° C. in the presence of a sulfur oxide, a reduction in the surface area of the purifying material and the sintering of the catalytically active species hardly occur. As a result, the heat resistance and durability of the purification material are improved.

【0019】アルミナ複合酸化物はアルミナ・シリカ複
合酸化物などの市販品、又はアルミナにシリカゾルなど
の無機酸化物ゾルを混合して複合化させたものや、ゾル
−ゲル法によって調製して得られるものを用いる。アル
ミナ複合酸化物におけるアルミナ以外の成分の含有量は
50重量%以下であり、好ましくは0.1〜40重量%
である。アルミナ以外の成分の含有量が0.1重量%未
満では、硫黄酸化物の存在下で長時間反応させると窒素
酸化物の除去率が低下し、50重量%を越えると、反応
初期から全温度範囲における窒素酸化物の除去率が低下
する。
The alumina composite oxide is a commercially available product such as an alumina-silica composite oxide, a composite obtained by mixing alumina with an inorganic oxide sol such as a silica sol, or prepared by a sol-gel method. Use something. The content of components other than alumina in the alumina composite oxide is 50% by weight or less, and preferably 0.1 to 40% by weight.
It is. When the content of components other than alumina is less than 0.1% by weight, the removal rate of nitrogen oxides is reduced when the reaction is carried out for a long time in the presence of sulfur oxides. The nitrogen oxide removal rate in the range is reduced.

【0020】多孔質の無機酸化物の比表面積は10m2
/g以上であるのが好ましい。比表面積が10m2 /g
未満であると、排ガスと無機酸化物(及びこれに担持し
た銀成分)との接触面積が小さくなり、良好な窒素酸化
物の除去が行えない。
The specific surface area of the porous inorganic oxide is 10 m 2.
/ G or more. Specific surface area is 10m 2 / g
If it is less than 3, the contact area between the exhaust gas and the inorganic oxide (and the silver component carried on the exhaust gas) becomes small, and good removal of nitrogen oxides cannot be performed.

【0021】上記したアルミナ複合無機酸化物に活性種
として担持する銀成分の担持量は、無機酸化物100重
量%に対して0.2〜15重量%(元素換算値)とす
る。0.2重量%未満では窒素酸化物の除去率が低下す
る。また、15重量%を超す量の銀を担持すると炭化水
素及び/又は含酸素有機化合物自身の燃焼が起きやす
く、窒素酸化物の除去率はかえって低下する。好ましい
銀成分の担持量は0.5〜10重量%である。
The amount of the silver component supported as an active species on the alumina composite inorganic oxide is set to 0.2 to 15% by weight (in terms of element) with respect to 100% by weight of the inorganic oxide. If the amount is less than 0.2% by weight, the removal rate of nitrogen oxides decreases. In addition, when silver in an amount exceeding 15% by weight is supported, combustion of the hydrocarbon and / or the oxygen-containing organic compound itself tends to occur, and the nitrogen oxide removal rate is rather lowered. The preferable loading amount of the silver component is 0.5 to 10% by weight.

【0022】多孔質無機酸化物に担持された銀成分は粒
状を呈しているが、本発明の浄化材では、銀成分の粒子
の平均直径が10〜1000nmとする。一般的には、
銀成分の粒子径が小さいほど、反応特性が高いが、平均
粒径が10nm未満であると、還元剤である炭化水素及
び/又は含酸素有機化合物の酸化反応のみが進み、窒素
酸化物の除去率が低下する。一方、平均粒径が1000
nmを越えると、銀成分の反応特性が低減し、窒素酸化
物の除去率が下がる。好ましい平均粒径は10〜500
nm、更に好ましくは10〜200nmとする。なお、
ここで言う平均とは算術平均のことを意味する。
The silver component carried on the porous inorganic oxide is granular, but in the purifying material of the present invention, the silver component particles have an average diameter of 10 to 1000 nm. In general,
The smaller the particle diameter of the silver component, the higher the reaction characteristics. However, if the average particle diameter is less than 10 nm, only the oxidation reaction of the hydrocarbon and / or the oxygen-containing organic compound as the reducing agent proceeds to remove nitrogen oxides. The rate drops. On the other hand, when the average particle size is 1000
If it exceeds nm, the reaction characteristics of the silver component are reduced, and the nitrogen oxide removal rate is reduced. Preferred average particle size is 10 to 500
nm, more preferably 10 to 200 nm. In addition,
The average here means an arithmetic average.

【0023】アルミナ複合酸化物に銀成分を担持する方
法としては、公知の含浸法や、混練法等を用いることが
できる。担持後の浄化材の調整は、50〜150℃程度
で乾燥後、100〜600℃で段階的に昇温して焼成す
るのが好ましい。焼成は、空気中又は窒素流通下、ある
いは水素ガス流通下、もしくは真空排気しながら行うの
が好ましい。酸化雰囲気下、600℃で一時間以上焼成
することにより、担持された銀成分の粒子径を所望の大
きさにすることができる。焼成温度を600℃以上にす
るときには、焼成時間を短くするのが好ましい。例え
ば、700℃で焼成する場合、焼成時間を3時間以内と
する。この時、窒素酸化物が存在すれば、より効果的に
焼成できる。なお、窒素ガスまたは水素ガス流通下で焼
成した浄化材は、最後に700℃以下で酸化処理を行う
ことが好ましい。
As a method for supporting the silver component on the alumina composite oxide, a known impregnation method, a kneading method, or the like can be used. The adjustment of the purification material after the support is preferably performed by drying at about 50 to 150 ° C., and then gradually increasing the temperature at 100 to 600 ° C. and firing. The calcination is preferably performed in the air or under a flow of nitrogen, under a flow of hydrogen gas, or while evacuating. By baking at 600 ° C. for one hour or more in an oxidizing atmosphere, the particle size of the supported silver component can be adjusted to a desired size. When the firing temperature is set to 600 ° C. or higher, it is preferable to shorten the firing time. For example, when firing at 700 ° C., the firing time is set within 3 hours. At this time, if nitrogen oxides are present, firing can be performed more effectively. It is preferable that the purifying material fired under the flow of nitrogen gas or hydrogen gas is finally subjected to an oxidation treatment at 700 ° C. or lower.

【0024】なお、上記浄化材の第一の好ましい形態で
は、浄化材基体上に設ける第一の触媒の厚さは、一般
に、基体材と、この触媒との熱膨張特性の違いから制限
される場合が多い。浄化材基体上に設ける触媒の厚さを
300μm以下とするのがよい。このような厚さとすれ
ば、使用中に熱衝撃等で浄化材が破損することを防ぐこ
とができる。浄化材基体の表面に触媒を形成する方法は
公知のウォシュコート法、ゾルーゲル法、粉末法等によ
って行われる。
In the first preferred embodiment of the purifying material, the thickness of the first catalyst provided on the purifying material base is generally limited by the difference in thermal expansion characteristics between the base material and this catalyst. Often. The thickness of the catalyst provided on the purifying material base is preferably 300 μm or less. With such a thickness, it is possible to prevent the purifying material from being damaged by thermal shock or the like during use. A method for forming a catalyst on the surface of the purification material substrate is performed by a known washcoat method, a sol-gel method, a powder method, or the like.

【0025】また、浄化材基体の表面上に設ける第一触
媒の量は、浄化材基体の20〜300g/lとするのが
好ましい。触媒の量が20g/l未満では良好なNOx の
除去が行えない。一方、触媒の量が3000g/lを超
えると除去特性はそれほど上がらず、圧力損失が大きく
なる。より好ましくは、浄化材基体の表面上に設ける第
一の触媒を浄化材基体の50〜250g/lとする。
Further, the amount of the first catalyst provided on the surface of the purifying material base is preferably 20 to 300 g / l of the purifying material base. If the amount of the catalyst is less than 20 g / l, good NOx removal cannot be performed. On the other hand, when the amount of the catalyst exceeds 3000 g / l, the removal characteristics do not increase so much and the pressure loss increases. More preferably, the first catalyst provided on the surface of the purifying material base is 50 to 250 g / l of the purifying material base.

【0026】(2)第二の触媒 第二の触媒は、多孔質無機酸化物に触媒活性種を担持し
てなり、排ガスの流出側に形成される。多孔質無機酸化
物としては、γ−アルミナ及びその酸化物(γ−アルミ
ナ−チタニア、γ−アルミナ−シリカ、γ−アルミナ−
ジルコニア等)、ジルコニア、チタニア−ジルコニアな
どの多孔質で表面積の大きい耐熱性のセラミックスが挙
げられる。好ましくはγ−アルミナ、チタニア、ジルコ
ニア及びそれらを含む複合酸化物、特に好ましくはチタ
ニア又はアルミナ・チタニア複合酸化物を用いる。第一
の触媒と同様に、多孔質の無機酸化物の比表面積は10
2 /g以上であることが好ましい。
(2) Second Catalyst The second catalyst comprises a porous inorganic oxide carrying a catalytically active species and is formed on the exhaust gas outflow side. As the porous inorganic oxide, γ-alumina and its oxides (γ-alumina-titania, γ-alumina-silica, γ-alumina-
And heat-resistant ceramics having a large surface area, such as zirconia), zirconia, and titania-zirconia. Preferably, γ-alumina, titania, zirconia and a composite oxide containing them, particularly preferably, titania or alumina-titania composite oxide are used. As in the first catalyst, the specific surface area of the porous inorganic oxide is 10
It is preferably at least m 2 / g.

【0027】上記の第二触媒の活性種としては、Pt、P
d、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選ばれた少なくと
も1種の元素を用いる。特に、PtとRh;PdとR
h;Pt、PdとRhの組み合わせは効果的である。第
二の触媒で無機酸化物に担持する活性種の合計は、上述
の多孔質の無機酸化物を基準(100重量%) として0.1
〜5重量%とする。触媒活性種の量が前記基体に対し
て、5重量%を超す触媒担持量とすると、炭化水素及び
/又は含酸素有機化合物の酸化燃焼のみが進み、窒素酸
化物の低減特性は低下することになる。また、0.1重
量%未満では効果が十分に現れない。
The active species of the second catalyst include Pt, P
At least one element selected from the group consisting of d, Ru, Rh, Ir and Au is used. In particular, Pt and Rh; Pd and R
h; the combination of Pt, Pd and Rh is effective. The total of active species supported on the inorganic oxide by the second catalyst was 0.1% based on the above-mentioned porous inorganic oxide (100% by weight).
To 5% by weight. When the amount of the catalytically active species is more than 5% by weight based on the substrate, only the oxidative combustion of the hydrocarbon and / or the oxygen-containing organic compound proceeds, and the nitrogen oxide reduction characteristic is reduced. Become. If the amount is less than 0.1% by weight, the effect is not sufficiently exhibited.

【0028】また、第二の触媒の活性種として、さら
に、La、Ce等の希土類元素から選ばれた少なくとも一つ
以上の元素を10重量%以下担持することが好ましい。
希土類元素を担持することにより、白金系の触媒の耐熱
性を向上させることができる。
Further, as the active species of the second catalyst, it is preferable that at least one element selected from the group consisting of rare earth elements such as La and Ce is supported in an amount of 10% by weight or less.
By supporting the rare earth element, the heat resistance of the platinum-based catalyst can be improved.

【0029】第二の触媒における活性種の担持には、公
知の含浸法、沈澱法、ゾルーゲル法等を用いることがで
きる。含浸法を用いる際、触媒活性種元素の炭酸塩、塩
化物、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物等の水溶液に多孔質無
機酸化物を浸漬し、70℃で乾燥後、100〜700℃
で段階的に昇温して焼成することによって行われる。な
お、担持成分は金属元素として表示しているが、通常の
浄化材の使用温度条件では担持成分は金属と酸化物の状
態で存在する。
For supporting the active species on the second catalyst, a known impregnation method, precipitation method, sol-gel method or the like can be used. When using the impregnation method, the porous inorganic oxide is immersed in an aqueous solution of a carbonate, chloride, nitrate, acetate, hydroxide, or the like of a catalytically active species element, dried at 70 ° C, and then heated to 100 to 700 ° C.
This is carried out by raising the temperature stepwise and firing. Although the supported components are shown as metal elements, the supported components exist in the form of metal and oxide under the usual operating temperature conditions of the purifying material.

【0030】なお、上記浄化材の第一の好ましい形態で
は、浄化材基体上に設ける第二の触媒の厚さを300μ
m以下とするのがよい。また、浄化材基体の表面上に設
ける第二の触媒の量は、浄化材基体の20〜300g/
lとするのが好ましい。第二の触媒を浄化材基体にコー
トする方法は既述した第一の触媒の方法と同じである。
In the first preferred embodiment of the purifying material, the thickness of the second catalyst provided on the purifying material base is 300 μm.
m or less. The amount of the second catalyst provided on the surface of the purifying material base is 20 to 300 g / p of the purifying material base.
It is preferably 1. The method of coating the purification material substrate with the second catalyst is the same as the method of the first catalyst described above.

【0031】本発明においては、第一の触媒と、第二の
触媒との重量比は、10:1〜1:5とするのが好まし
い。比率が1:5未満である(第一の触媒が少ない)
と、250〜600℃の広い温度範囲で全体的に窒素酸
化物の浄化率が低下する。一方、比率が10:1を超え
る(第一の触媒が多い)と、炭化水素及び一酸化炭素の
浄化能が大きくならない。すなわち、比較的低温での還
元剤と窒素酸化物との反応が十分に進行しない。より好
ましい第一触媒と第二触媒の重量比は5:1〜1:4で
ある。
In the present invention, the weight ratio of the first catalyst to the second catalyst is preferably from 10: 1 to 1: 5. The ratio is less than 1: 5 (less first catalyst)
As a result, the overall nitrogen oxide purification rate is reduced in a wide temperature range of 250 to 600 ° C. On the other hand, if the ratio exceeds 10: 1 (the amount of the first catalyst is large), the ability to purify hydrocarbons and carbon monoxide does not increase. That is, the reaction between the reducing agent and the nitrogen oxide at a relatively low temperature does not sufficiently proceed. A more preferred weight ratio of the first catalyst to the second catalyst is 5: 1 to 1: 4.

【0032】上述した構成の浄化材を用いれば、150
〜600℃の広い温度領域において、硫黄酸化物を含む
排ガスでも、良好な窒素酸化物の除去を行うことができ
る。また、添加した還元剤と浄化材との反応で生じたア
セトアルデヒド、炭化水素、一酸化炭素なども効果的に
酸化除去することができる。
If the purifying material having the above structure is used, 150
In a wide temperature range of up to 600 ° C., good removal of nitrogen oxides can be performed even with exhaust gas containing sulfur oxides. Further, acetaldehyde, hydrocarbons, carbon monoxide, and the like generated by the reaction between the added reducing agent and the purifying material can be effectively oxidized and removed.

【0033】次に、本発明の方法について説明する。ま
ず、排ガス浄化材を排ガス導管の途中に設置する。好ま
しくは、第一の触媒が排ガスの入口に面し、第二の触媒
が排ガスの出口に面するように配置する。
Next, the method of the present invention will be described. First, an exhaust gas purifying material is installed in the middle of an exhaust gas conduit. Preferably, the first catalyst is arranged to face the exhaust gas inlet and the second catalyst is arranged to face the exhaust gas outlet.

【0034】排ガス中には、残留炭化水素としてエチレ
ン、プロピレン等がある程度は含まれるが、一般に排ガ
ス中のNOx を還元するのに十分な量ではないので、外部
から炭化水素及び/又は含酸素有機化合物からなる還元
剤を排ガス中に導入する。還元剤の導入位置は、浄化材
を設置した位置より上流側である。
The exhaust gas contains ethylene, propylene, etc. to a certain extent as residual hydrocarbons. However, since the amount is generally not sufficient to reduce NOx in the exhaust gas, hydrocarbons and / or oxygen-containing organic substances are supplied from outside. A reducing agent comprising a compound is introduced into the exhaust gas. The position where the reducing agent is introduced is upstream of the position where the purifying material is installed.

【0035】外部から導入する炭化水素としては、標準
状態でガス状又は液体状のアルカン、アルケン及び/又
はアルキンを用いることができる。特にアルカン又はア
ルケンの場合では炭素数2以上が好ましい。標準状態で
液体状の炭化水素としては、具体的に、軽油、セタン、
ヘプタン、灯油等の炭化水素が挙げられる。
As the hydrocarbons introduced from the outside, gaseous or liquid alkanes, alkenes and / or alkynes can be used under standard conditions. In particular, in the case of an alkane or alkene, it preferably has 2 or more carbon atoms. Specific examples of hydrocarbons that are liquid in the standard state include gas oil, cetane,
And hydrocarbons such as heptane and kerosene.

【0036】排ガスが液化石油ガス、都市ガス、液化天
然ガスのいずれかからなる混合炭化水素を燃料とするエ
ンジンからの燃焼排ガスである場合、混合炭化水素又は
炭化水素化合物を添加する。炭化水素化合物としては、
アルカン、アルケン、アルキン等を用いる。好ましく
は、メタン、エタン、プロパン、ブタン等を用いる。混
合炭化水素としては、液化石油ガス、都市ガス、液化天
然ガスのいずれかを用いる。また、それ以外の混合炭化
水素を用いてもよい。これらの混合炭化水素を用いるこ
とにより、高温領域における窒素酸化物除去性能が高く
なる。混合炭化水素を用いる場合、炭素数の小さい飽和
炭化水素が主成分になっていると、低温での窒素酸化物
除去特性が低下するため、炭素数の大きい炭化水素を添
加して用いるのが好ましい。
When the exhaust gas is a combustion exhaust gas from an engine using a mixed hydrocarbon of any of liquefied petroleum gas, city gas and liquefied natural gas as a fuel, a mixed hydrocarbon or a hydrocarbon compound is added. As hydrocarbon compounds,
Alkanes, alkenes, alkynes and the like are used. Preferably, methane, ethane, propane, butane and the like are used. As the mixed hydrocarbon, any one of liquefied petroleum gas, city gas, and liquefied natural gas is used. Further, other mixed hydrocarbons may be used. By using these mixed hydrocarbons, the performance of removing nitrogen oxides in a high-temperature region is improved. In the case of using a mixed hydrocarbon, when a saturated hydrocarbon having a small number of carbon atoms is the main component, the nitrogen oxide removal characteristics at a low temperature is reduced. Therefore, it is preferable to add a hydrocarbon having a large number of carbon atoms and use it. .

【0037】外部から導入する含酸素有機化合物として
は、アルコール類が挙げられる。特に炭素数2以上のア
ルコール類が好ましい。具体的に、エタノール、ブタノ
ール等の含酸素有機化合物が挙げられる。
Examples of the oxygen-containing organic compound introduced from the outside include alcohols. Particularly, alcohols having 2 or more carbon atoms are preferable. Specific examples include oxygen-containing organic compounds such as ethanol and butanol.

【0038】外部から導入する炭化水素及び/又は含酸
素有機化合物の量は、重量比(添加する還元剤の重量/
排ガス中の窒素酸化物の重量)が0.1〜5となるよう
にするのが好ましい。この重量比が0.1未満である
と、窒素酸化物の除去率が大きくならない。一方、5を
超えると、燃費悪化につながる。
The amount of the hydrocarbon and / or oxygen-containing organic compound introduced from the outside is determined by the weight ratio (weight of the reducing agent to be added / weight).
(Weight of nitrogen oxides in the exhaust gas) is preferably 0.1 to 5. If the weight ratio is less than 0.1, the removal rate of nitrogen oxides does not increase. On the other hand, if it exceeds 5, fuel efficiency will be degraded.

【0039】本発明では、含酸素有機化合物等による窒
素酸化物の還元除去を効率的に進行させるために、第一
の触媒の空間速度は150,000h-1以下、第二の触
媒の空間速度は200,000h-1以下とする。空間速
度が上記範囲を越えると、窒素酸化物の還元反応が十分
に起こらず、窒素酸化物の除去率が低下する。好ましい
第一の触媒の空間速度は100,000h-1以下、好ま
しい第二の触媒の空間速度は150,000h-1以下と
する。
In the present invention, the space velocity of the first catalyst is 150,000 h -1 or less, and the space velocity of the second catalyst is less than 150,000 h -1 in order to efficiently reduce and remove nitrogen oxides by an oxygen-containing organic compound. Is 200,000h -1 or less. When the space velocity exceeds the above range, the reduction reaction of nitrogen oxides does not sufficiently occur, and the nitrogen oxide removal rate decreases. The preferred space velocity of the first catalyst is 100,000 h -1 or less, and the preferred space velocity of the second catalyst is 150,000 h -1 or less.

【0040】また、本発明では、炭化水素及び/又は含
酸素有機化合物と窒素酸化物とが反応する部位である浄
化材設置部位における排ガスの温度を150〜600℃
に保つ。排ガスの温度が150℃未満であると還元剤と
窒素酸化物との反応が進行せず、良好な窒素酸化物の除
去を行うことができない。一方、600℃を超す温度と
すると炭化水素及び/又は含酸素有機化合物自身の燃焼
が始まり、窒素酸化物の還元除去が行えない。好ましい
排ガス温度は、200〜550℃であり、より好ましく
は300〜550℃である。
Further, in the present invention, the temperature of the exhaust gas at the purification material installation site where the hydrocarbon and / or the oxygen-containing organic compound reacts with the nitrogen oxide is set to 150 to 600 ° C.
To keep. If the temperature of the exhaust gas is lower than 150 ° C., the reaction between the reducing agent and the nitrogen oxide does not proceed, and it is not possible to remove the nitrogen oxide satisfactorily. On the other hand, if the temperature exceeds 600 ° C., the combustion of the hydrocarbon and / or the oxygen-containing organic compound itself starts, and the reduction and removal of nitrogen oxides cannot be performed. The preferred exhaust gas temperature is 200 to 550 ° C, more preferably 300 to 550 ° C.

【0041】[0041]

【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。実施例1 市販の粉末状シリカ・アルミナ複合酸化物(シリカ含有
量5重量%、比表面積350m2 /g)10gを硝酸銀
水溶液を用いて、シリカ・アルミナに対して4重量%
(銀元素換算値)の銀を担持し、乾燥後、空気中で段階
的に600℃まで焼成し、これを直径1.5mm、長さ
2〜3mmのペレットに成形して、銀系触媒を調製し
た。次に、アルミナ・チタニア混合酸化物(チタニア含
有量75重量%)2gに塩化白金酸水溶液を用いて、Pt
を0.5重量%担持し、乾燥後、700℃まで焼成し、
白金系触媒を調製した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following specific examples. Example 1 10 g of a commercially available powdered silica-alumina composite oxide (silica content: 5% by weight, specific surface area: 350 m 2 / g) was mixed with silica-alumina in an amount of 4% by weight using an aqueous silver nitrate solution.
After carrying silver (in terms of silver element value) and drying, it is baked in air in a stepwise manner to 600 ° C. and formed into pellets having a diameter of 1.5 mm and a length of 2 to 3 mm. Prepared. Next, an aqueous solution of chloroplatinic acid was added to 2 g of the mixed oxide of alumina and titania (titania content: 75% by weight) to obtain Pt.
0.5% by weight, dried, and fired to 700 ° C.
A platinum-based catalyst was prepared.

【0042】浄化材を、排ガスの流入側に銀系触媒3.
6g、流出側にPt系触媒1.8gになるように、反応管
内にセットした。次に、表1に示す組成のガス(一酸化
窒素、一酸化炭素、酸素、エタノール、炭化水素(プロ
ピレン)、二酸化硫黄、窒素及び水分)を毎分4.4リ
ットル(標準状態)の流量で、450℃、100時間流
した後(銀系触媒の空間速度約30,000h-1、白金
系触媒の空間速度は約100,000h-1)、反応管内
の排ガス温度を150〜650℃の範囲に保ち、排ガス
浄化材の除去特性を測定した。
A purifying material is provided on the inflow side of the exhaust gas by a silver-based catalyst.
It was set in the reaction tube so that 6 g of the Pt-based catalyst was 1.8 g on the outlet side. Next, a gas (nitrogen monoxide, carbon monoxide, oxygen, ethanol, hydrocarbon (propylene), sulfur dioxide, nitrogen and moisture) having a composition shown in Table 1 was flowed at a flow rate of 4.4 liters per minute (standard state). After flowing at 450 ° C. for 100 hours (space velocity of the silver-based catalyst is about 30,000 h −1 and space velocity of the platinum-based catalyst is about 100,000 h −1 ), the temperature of the exhaust gas in the reaction tube is in the range of 150 to 650 ° C. , And the removal characteristics of the exhaust gas purifying material were measured.

【0043】反応管通過後のガスの窒素酸化物の濃度を
化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸化物
の除去率を求めた。一酸化炭素及び炭化水素の濃度はそ
れぞれCO計、HC計により測定し、排ガス中にエタノ
ールを添加しない条件で一酸化炭素及び炭化水素の除去
率を求めた。結果を表2に示す。
The concentration of nitrogen oxides in the gas after passing through the reaction tube was measured by a chemiluminescent nitrogen oxide analyzer to determine the nitrogen oxide removal rate. The concentrations of carbon monoxide and hydrocarbons were measured by a CO meter and a HC meter, respectively, and the removal rates of carbon monoxide and hydrocarbons were determined under the condition that ethanol was not added to the exhaust gas. Table 2 shows the results.

【0044】 表1 成分 濃度 一酸化窒素 800 ppm 一酸化炭素 100 ppm 酸素 10 容量% エタノール 一酸化窒素の重量の3倍 プロピレン 100 ppm 二酸化硫黄 80 ppm 窒素 残部 水分 10 容量%(上記成分の総体積に対して)Table 1 Component concentration Nitric oxide 800 ppm Carbon monoxide 100 ppm Oxygen 10% by volume Ethanol 3 times the weight of nitric oxide Propylene 100 ppm Sulfur dioxide 80 ppm Nitrogen Residual water 10% by volume (based on the total volume of the above components) for)

【0045】実施例2 実施例1と同様の粉末状シリカ・アルミナ(比表面積2
00m2 /g)に硝酸銀水溶液と塩化アンモニウム水溶
液を用いて塩化銀が4重量%(銀元素換算値)担持され
ている触媒作成し、この触媒約1.0gを市販のコージ
ェライト製ハニカム状成形体(直径30mm、長さ12.
5mm、400セル/平方インチ)にコートし、乾燥後、
600℃まで段階的に焼成し、銀系浄化材を調製した。
銀化合物の粒子の平均直径は50nmであった。また、
実施例1と同様に粉末状アルミナ・チタニア混合酸化物
に塩化白金酸溶液を用いてPtが0.5重量%担持したあ
とスラリー状にし、同様のハニカム状成形体(長さ4.
2mm)に0.4g(乾燥重量)コートし、乾燥後、70
0℃まで焼成し、白金系浄化材を調製した。
Example 2 The same powdery silica-alumina as in Example 1 (specific surface area 2
00m 2 / g) with an aqueous solution of ammonium chloride and an aqueous silver nitrate solution prepared catalyst silver chloride is supported 4 wt% (silver metal basis) in the catalyst of about 1.0g of commercially available cordierite honeycomb molded Body (diameter 30mm, length 12.
5 mm, 400 cells / square inch), and after drying,
It was fired stepwise to 600 ° C. to prepare a silver-based purifying material.
The average diameter of the silver compound particles was 50 nm. Also,
In the same manner as in Example 1, 0.5% by weight of Pt was supported on a powdery alumina-titania mixed oxide using a chloroplatinic acid solution, and then a slurry was formed.
2 mm), coat 0.4 g (dry weight), and after drying, 70 g
By baking to 0 ° C., a platinum-based purifying material was prepared.

【0046】排ガスの流入側に銀系浄化材、流出側に白
金系浄化材になるように、反応管内にセットした。実施
例1と同じ条件で評価した(銀系浄化材及び白金系浄化
材の空間速度はそれぞれ30,000と90,000h
-1である。)。実験結果を表2に示す。
The exhaust gas was set in a reaction tube such that a silver-based purifying material was provided on the inflow side and a platinum-based purifying material was provided on the outflow side. Evaluation was performed under the same conditions as in Example 1 (the space velocities of the silver-based purifying material and the platinum-based purifying material were 30,000 and 90,000 h, respectively).
It is -1 . ). Table 2 shows the experimental results.

【0047】実施例3 実施例2と同じ方法で粉末状チタニア(比表面積50m
2 /g)に白金を0.5重量%担持した触媒をスラリー
状にして、実施例2と同じハニカムにコートして白金系
浄化材を調製した。
Example 3 In the same manner as in Example 2, powdered titania (specific surface area 50 m
2 / g) was slurried with a catalyst carrying 0.5% by weight of platinum and coated on the same honeycomb as in Example 2 to prepare a platinum-based purifying material.

【0048】排ガスの流入側に実施例2で作成した銀系
浄化材、流出側に調製した白金系浄化材になるように、
反応管内にセットした。表1に示す組成のガス(一酸化
窒素、一酸化炭素、酸素、水分、エタノール、及び窒
素)を毎分4.4リットル(標準状態)の流量で流して
(銀系浄化材及び白金系浄化材の空間速度はそれぞれ3
0,000と90,000h-1である。)、実施例2と
同じ条件で評価した。結果を表2に示す。
The silver-based purifying material prepared in Example 2 on the inflow side of the exhaust gas and the platinum-based purifying material prepared on the outlet side of the exhaust gas were used.
It was set in the reaction tube. Gases having the composition shown in Table 1 (nitrogen monoxide, carbon monoxide, oxygen, moisture, ethanol, and nitrogen) are flowed at a flow rate of 4.4 liters per minute (standard state) (silver-based purification material and platinum-based purification). The space velocity of the material is 3
000 and 90,000 h -1 . ), And evaluated under the same conditions as in Example 2. Table 2 shows the results.

【0049】比較例1 実施例1と同様な方法で、シリカ・アルミナ複合酸化物
(シリカ含有量80重量%、比表面積490m2 /g)
10gに銀を4重量%(銀元素換算値)担持し、ペレッ
トに成形して浄化材を作成した。この浄化材3.6を反
応管にセットし、実施例1と同じ条件で表1に示す組成
のガスを用いて(空間速度は30,000h-1であ
る。)評価した。実験結果を表2に示す。
Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, a silica / alumina composite oxide (silica content: 80% by weight, specific surface area: 490 m 2 / g)
10 g of silver was supported at 4% by weight (in terms of silver element) and formed into pellets to prepare a purifying material. This purifying material 3.6 was set in a reaction tube, and evaluated under the same conditions as in Example 1 using a gas having a composition shown in Table 1 (space velocity is 30,000 h -1 ). Table 2 shows the experimental results.

【0050】比較例2 実施例1と同様な方法で、γ−アルミナ(比表面積26
0m2 /g)10gに銀を4重量%(銀元素換算値)担
持し、ペレットに成形して浄化材を作成した。この浄化
材3.6を反応管にセットし、実施例1と同じ条件で表
1に示す組成のガスを用いて(空間速度は30,000
-1である。)評価した。実験結果を表2に示す。
Comparative Example 2 In the same manner as in Example 1, γ-alumina (specific surface area 26
10 g of 0 m 2 / g) was loaded with 4% by weight of silver (converted to the value of silver element), and formed into pellets to prepare a purifying material. This purifying material 3.6 was set in a reaction tube, and a gas having a composition shown in Table 1 was used under the same conditions as in Example 1 (the space velocity was 30,000).
h -1 . )evaluated. Table 2 shows the experimental results.

【0051】 表2 窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)の除去率 反応温度 除去成分 除去率(%) (℃) 実施例1 実施例2 実施例3 比較例1 比較例2 250 NOx 15 12 12 10 6 CO 75 70 68 14 12 HC 50 45 45 10 10 300 NOx 45 42 42 26 20 CO 87 82 83 40 35 HC 63 62 62 30 30 350 NOx 62 58 57 42 30 CO 92 90 90 60 56 HC 65 61 60 30 28 400 NOx 83 75 73 52 44 CO 98 93 91 65 60 HC 89 82 81 40 38 450 NOx 78 74 74 60 57 CO 100 100 100 70 65 HC 93 91 91 61 57 500 NOx 65 68 68 50 48 CO 100 100 100 78 75 HC 100 100 100 70 70 550 NOx 35 39 39 36 36 CO 100 100 100 89 88 HC 100 100 100 83 81 600 NOx 27 33 33 20 20 CO 100 100 100 98 98 HC 100 100 100 90 90 Table 2 Removal rate of nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO), and hydrocarbons (HC) Reaction temperature Removal component Removal rate (%) (° C.) Example 1 Example 2 Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example 2 250 NOx 15 12 12 10 6 CO 75 70 68 14 12 HC 50 45 45 10 10 300 NOx 45 42 42 26 26 20 CO 87 82 83 40 35 HC 63 62 62 30 30 350 NOx 62 58 5742 92 90 90 60 56 HC 65 61 60 30 28 400 NOx 83 75 73 52 44 CO 98 93 91 65 60 HC 89 82 81 40 38 450 NOx 78 74 74 60 57 57 CO 100 100 100 70 70 65 HC 93 91 91 91 NOx 65 68 68 504 CO 100 100 100 78 75 HC 100 100 100 70 70 550 NOx 35 39 39 36 36 CO 100 100 100 89 88 HC 100 100 100 83 81 600 NOx 27 33 33 20 20 CO 100 100 100 98 98 HC 100 100 100 90 90

【0052】以上からわかるように、実施例1〜3にお
いては、広い排ガス温度範囲で窒素酸化物の良好な除去
がみられ、低温でも高い一酸化炭素、炭化水素の除去が
みられた。一方、比較例1、2においては、窒素酸化物
除去の温度範囲が狭く、一酸化炭素及び炭化水素の除去
率も低かった。
As can be seen from the above, in Examples 1 to 3, good removal of nitrogen oxides was observed over a wide exhaust gas temperature range, and high removal of carbon monoxide and hydrocarbons was observed even at low temperatures. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the temperature range for removing nitrogen oxides was narrow, and the removal rates of carbon monoxide and hydrocarbons were low.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の排ガス浄
化材を用いれば、広い温度領域において過剰の酸素及び
硫黄酸化物を含む排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去
するとともに、一酸化炭素及び炭化水素をも除去するこ
とができる。本発明の排ガス浄化材及び浄化方法は、各
種燃焼機、自動車等の排ガス浄化に広く利用することが
できる。
As described in detail above, the use of the exhaust gas purifying material of the present invention efficiently removes nitrogen oxides in exhaust gas containing excess oxygen and sulfur oxides over a wide temperature range, Carbon and hydrocarbons can also be removed. INDUSTRIAL APPLICABILITY The exhaust gas purifying material and the purification method of the present invention can be widely used for purifying exhaust gas of various types of combustors, automobiles and the like.

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/46 301 A 311 A 23/50 ZAB A 23/52 ZAB A 27/053 ZAB A 27/10 ZAB A 27/18 ZAB A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical indication location B01J 23/46 301 A 311 A 23/50 ZAB A 23/52 ZAB A 27/053 ZAB A 27 / 10 ZAB A 27/18 ZAB A

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多孔質の無機酸化物に銀及び/又は銀化
合物、又はそれらの混合物0.2〜15重量%(銀元素
換算値)を担持してなる第一の触媒と、多孔質の無機酸
化物に活性種であるPt、Pd、Ru、Rh、Ir及びAuからなる
群より選ばれた少なくとも1種の元素0.1〜5重量%
(元素換算値)を担持してなる第二の触媒とからなる排
ガス浄化材において、前記第一の触媒の多孔質無機酸化
物はアルミナのほかにシリカ、チタニア、ジルコニアか
らなる群より選ばれた一種以上の酸化物を50重量%以
下含有するアルミナ複合酸化物であり、前記第二の触媒
の多孔質無機酸化物はアルミナ、チタニア、ジルコニア
のいずれか又はその内の二つ以上からなる複合酸化物で
あり、よって硫黄酸化物が存在する排ガスでも、窒素酸
化物、一酸化炭素及び炭化水素を除去できることを特徴
とする排ガス浄化材。
1. A first catalyst comprising a porous inorganic oxide carrying silver and / or a silver compound or a mixture thereof in an amount of 0.2 to 15% by weight (in terms of an elemental silver); 0.1 to 5% by weight of at least one element selected from the group consisting of Pt, Pd, Ru, Rh, Ir and Au which are active species in the inorganic oxide
In the exhaust gas purifying material comprising the second catalyst carrying (element conversion value), the porous inorganic oxide of the first catalyst is selected from the group consisting of silica, titania, and zirconia in addition to alumina. An alumina composite oxide containing 50% by weight or less of one or more oxides, wherein the porous inorganic oxide of the second catalyst is alumina, titania, zirconia, or a composite oxide of two or more thereof. An exhaust gas purifying material characterized in that nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons can be removed even from exhaust gas containing sulfur oxides.
【請求項2】 請求項1に記載の排ガス浄化材におい
て、前記浄化材の排ガス流入側に前記第一の触媒を有
し、排ガス流出側に前記第二の触媒を有することを特徴
とする排ガス浄化材。
2. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the purifying material has the first catalyst on an exhaust gas inflow side and the second catalyst on an exhaust gas outflow side. Purifying material.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の排ガス浄化材に
おいて、前記浄化材は前記第一及び第二の触媒をセラミ
ックス製又は金属製の3次元構造体の表面にコートして
なることを特徴とする排ガス浄化材。
3. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the purifying material is formed by coating the first and second catalysts on a surface of a ceramic or metal three-dimensional structure. Exhaust gas purifying material.
【請求項4】 請求項1又は2に記載の排ガス浄化材に
おいて、前記第一及び第二の触媒の多孔質無機酸化物は
それぞれペレット状又は顆粒状であることを特徴とする
排ガス浄化材。
4. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the porous inorganic oxides of the first and second catalysts are each in the form of pellets or granules.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の排ガス
浄化材において、前記銀化合物は銀の酸化物、塩化銀、
硫酸銀及び燐酸銀からなる群より選ばれた少なくとも一
種であることを特徴とする排ガス浄化材。
5. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the silver compound is silver oxide, silver chloride,
An exhaust gas purifying material, which is at least one selected from the group consisting of silver sulfate and silver phosphate.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の排ガス
浄化材において、前記第一の触媒の多孔質無機酸化物は
アルミナとシリカからなるアルミナ複合酸化物であるこ
とを特徴とする排ガス浄化材。
6. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the porous inorganic oxide of the first catalyst is an alumina composite oxide comprising alumina and silica. Purifying material.
【請求項7】 窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対
する理論反応量より多い酸素と、硫黄酸化物とを含む燃
焼排ガスから窒素酸化物を除去する排ガス浄化方法にお
いて、請求項1〜6のいすれかに記載の排ガス浄化材を
用い、前記排ガス浄化材を排ガス導管の途中に設置し、
前記浄化材の上流側で炭化水素及び/又は炭素数2以上
の含酸素有機化合物を添加した排ガスを、150〜60
0℃において前記浄化材に接触させ、もって前記排ガス
中の炭化水素及び/又は含酸素有機化合物との反応によ
り前記窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を除去する
ことを特徴とする排ガス浄化方法。
7. An exhaust gas purifying method for removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides, oxygen in excess of a theoretical reaction amount for coexisting unburned components, and sulfur oxides, according to claim 1, wherein Using the exhaust gas purifying material according to any of the above, the exhaust gas purifying material is installed in the middle of the exhaust gas conduit,
Exhaust gas to which hydrocarbons and / or oxygen-containing organic compounds having 2 or more carbon atoms are added on the upstream side of the purifying material,
An exhaust gas purification method comprising: contacting the purification material at 0 ° C. to remove the nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons by reacting with the hydrocarbons and / or oxygen-containing organic compounds in the exhaust gas. .
JP6209240A 1994-04-20 1994-08-10 Exhaust gas purifying material and method Pending JPH0852326A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6209240A JPH0852326A (en) 1994-08-10 1994-08-10 Exhaust gas purifying material and method
EP95302636A EP0682975A1 (en) 1994-04-20 1995-04-20 Device and method for cleaning exhaust gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6209240A JPH0852326A (en) 1994-08-10 1994-08-10 Exhaust gas purifying material and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0852326A true JPH0852326A (en) 1996-02-27

Family

ID=16569686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6209240A Pending JPH0852326A (en) 1994-04-20 1994-08-10 Exhaust gas purifying material and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0852326A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100392875B1 (en) * 2000-04-26 2003-07-28 주식회사 제너럴시스템 Catalytic system for reducing nitrogen oxide in exhaust gas and manufacturing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100392875B1 (en) * 2000-04-26 2003-07-28 주식회사 제너럴시스템 Catalytic system for reducing nitrogen oxide in exhaust gas and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3626999B2 (en) Exhaust gas purification material and exhaust gas purification method
JPH0824583A (en) Exhaust gas purifying material and method for purifying exhaust gas
JP2700386B2 (en) Exhaust gas purifying material and exhaust gas purifying method
JPH0852326A (en) Exhaust gas purifying material and method
JP2587000B2 (en) Exhaust gas purifying material and exhaust gas purifying method
JPH06142523A (en) Waste gas purifying material and waste gas purifying method
JPH09262439A (en) Nitrogen oxide removing material and removing method of nitrogen oxide
JPH0824654A (en) Matreial and method for pufitying exhaust gas
JPH09248459A (en) Material and method for exhaust gas-purifying
JP2649217B2 (en) Exhaust gas purifying material and exhaust gas purifying method
JPH0824653A (en) Material and method for purifying exhaust gas
JPH08168650A (en) Material and method for purifying exhaust gas
JPH06198195A (en) Purifying material for exhaust gas and purifying method thereof
JP3854325B2 (en) Exhaust gas purification material and exhaust gas purification method
JPH0857263A (en) Exhaust gas purifying material and method therefor
JPH06319998A (en) Material and method for decontaminating exhaust gas
JPH08141371A (en) Exhaust gas purification material and purifying method for exhaust gas
JPH0852327A (en) Exhaust gas purifying material and method
JP3509152B2 (en) Exhaust gas purification material and exhaust gas purification method
JPH06238166A (en) Cleaning material for exhaust gas and cleaning method for exhaust gas
JPH0788377A (en) Waste gas purifying material and method for purifying waste gas
JPH0824646A (en) Material and method for purifying exhaust gas
JPH09313892A (en) Cleaning method of exhaust gas
JPH0985057A (en) Exhaust gas purifying material and method for purifying exhaust gas
JPH08168651A (en) Material and method for purifying exhaust gas

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050309

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050803