JPH0891825A - 無機系成形助剤およびそれを用いる窒素酸化物除去用触媒の製造方法 - Google Patents
無機系成形助剤およびそれを用いる窒素酸化物除去用触媒の製造方法Info
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- JPH0891825A JPH0891825A JP6221967A JP22196794A JPH0891825A JP H0891825 A JPH0891825 A JP H0891825A JP 6221967 A JP6221967 A JP 6221967A JP 22196794 A JP22196794 A JP 22196794A JP H0891825 A JPH0891825 A JP H0891825A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒成形時の流動性を改善し、乾燥時の収縮
が小さく多孔質で強度の高い脱硝触媒およびその成形に
用いる成形助剤を提供する。 【構成】 チタニアゾルやジルコニアゾル等の無機膠質
剤にスメクタイト系膨潤性粘度鉱物を添加したのち、剪
断力をかけながら混練して調製した成形助剤、およびこ
れにチタンのほかにバナジウム、モリブデン、タングス
テンのうちの一種以上を含む脱硝触媒成分を添加して混
練した後、所定形状に成形する。
が小さく多孔質で強度の高い脱硝触媒およびその成形に
用いる成形助剤を提供する。 【構成】 チタニアゾルやジルコニアゾル等の無機膠質
剤にスメクタイト系膨潤性粘度鉱物を添加したのち、剪
断力をかけながら混練して調製した成形助剤、およびこ
れにチタンのほかにバナジウム、モリブデン、タングス
テンのうちの一種以上を含む脱硝触媒成分を添加して混
練した後、所定形状に成形する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無機系成形助剤および
それを用いる窒素酸化物除去用触媒の製造方法に係り、
特に乾燥時の収縮を防いで強度の高い触媒を得るのに適
した無機系の成形助剤およびこの成形助剤を用いる窒素
酸化物除去用触媒の製造方法に関する。
それを用いる窒素酸化物除去用触媒の製造方法に係り、
特に乾燥時の収縮を防いで強度の高い触媒を得るのに適
した無機系の成形助剤およびこの成形助剤を用いる窒素
酸化物除去用触媒の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】窒素酸化物の除去法の１つであるアンモ
ニアを用いた乾式還元法としては、アンモニアを注入し
た排ガスを、酸化チタンを主成分とする板状またはハニ
カム状の触媒上で反応させることにより、ＮＯｘ（窒素
酸化物）をＮ2 に還元するものが広く採用されている。
この方法は、触媒を用いた比較的簡便なシステムで、効
率よく排ガスの処理ができるため、主に火力発電所等か
ら出される大量のボイラ排ガスの処理に適用されてい
る。
ニアを用いた乾式還元法としては、アンモニアを注入し
た排ガスを、酸化チタンを主成分とする板状またはハニ
カム状の触媒上で反応させることにより、ＮＯｘ（窒素
酸化物）をＮ2 に還元するものが広く採用されている。
この方法は、触媒を用いた比較的簡便なシステムで、効
率よく排ガスの処理ができるため、主に火力発電所等か
ら出される大量のボイラ排ガスの処理に適用されてい
る。
【０００３】上記方法では、窒素酸化物の除去率は触媒
の物性や形状、反応器の操作条件と密接に関係してい
る。中でも反応温度が３５０〜４００℃の通常の実機運
転においては、触媒細孔内への反応ガスの拡散が反応律
速となることから、触媒の細孔容積の大小が除去率に深
くかかわっている。したがって、触媒側に要求される項
目の１つに細孔容積が大きいことが挙げられ、触媒製造
の段階でいかに多孔質化するかがきわめて重要な課題で
ある。
の物性や形状、反応器の操作条件と密接に関係してい
る。中でも反応温度が３５０〜４００℃の通常の実機運
転においては、触媒細孔内への反応ガスの拡散が反応律
速となることから、触媒の細孔容積の大小が除去率に深
くかかわっている。したがって、触媒側に要求される項
目の１つに細孔容積が大きいことが挙げられ、触媒製造
の段階でいかに多孔質化するかがきわめて重要な課題で
ある。
【０００４】一般に、窒素酸化物除去用の触媒は、主成
分である酸化チタン粒子と活性成分である重金属成分を
水とともに混合して成形ペーストを作り、このペースト
を所定の形状に成形した後乾燥し、場合によっては焼成
を施して製造されている。このプロセスによると、細孔
は粒子同士の間に形成されるため、より細孔の発達した
多孔質体を得るには、成形ペーストの調製の際、添加す
る水分の量を多くして粒子間の距離を広げ、その後の乾
燥段階での収縮を小さくすることが有効である。
分である酸化チタン粒子と活性成分である重金属成分を
水とともに混合して成形ペーストを作り、このペースト
を所定の形状に成形した後乾燥し、場合によっては焼成
を施して製造されている。このプロセスによると、細孔
は粒子同士の間に形成されるため、より細孔の発達した
多孔質体を得るには、成形ペーストの調製の際、添加す
る水分の量を多くして粒子間の距離を広げ、その後の乾
燥段階での収縮を小さくすることが有効である。
【０００５】しかしながら、成形ペーストは水分が多い
ほど流動性のコントロールが難しく所定の形状に成形し
にくいこと、成形体の乾燥収縮は水分量が多いほど大き
くなること、成形体の強度は細孔が多いほど弱くなるこ
と等、目的とする多孔質体を得るにはこれらの問題を防
止する何らかの対策が必要である。成形ペーストへの成
形助剤の添加は、一般に成形ペーストの流動性を改善す
るととにも、成形体の乾燥収縮を抑制したり、粒子間の
結合力を高めることに効果があり、上記問題の解決策の
１つである。
ほど流動性のコントロールが難しく所定の形状に成形し
にくいこと、成形体の乾燥収縮は水分量が多いほど大き
くなること、成形体の強度は細孔が多いほど弱くなるこ
と等、目的とする多孔質体を得るにはこれらの問題を防
止する何らかの対策が必要である。成形ペーストへの成
形助剤の添加は、一般に成形ペーストの流動性を改善す
るととにも、成形体の乾燥収縮を抑制したり、粒子間の
結合力を高めることに効果があり、上記問題の解決策の
１つである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】通常使用されている成
形助剤としては、有機系の高分子バインダ、無機形の膠
質剤や粘土鉱物等が挙げられ、用途や調製条件等に応じ
て用いる種類や添加量が決められている。このうち、有
機系のものは成形ペーストの流動性改善に比較的良好な
効果が認められるものの、乾燥時または焼成時に有機成
分が除去される際、成形体にひずみができて破損した
り、有機排ガスの処理が面倒等の問題がある。特に窒素
酸化物除去用触媒にこの成形助剤を適用した場合、触媒
成分により酸化反応が起こって発熱し、成形体が破損し
たり、有機物を完全に除去しようとすれば高温焼成の必
要があり、触媒がシンタリングして性能が低下するおそ
れがある。
形助剤としては、有機系の高分子バインダ、無機形の膠
質剤や粘土鉱物等が挙げられ、用途や調製条件等に応じ
て用いる種類や添加量が決められている。このうち、有
機系のものは成形ペーストの流動性改善に比較的良好な
効果が認められるものの、乾燥時または焼成時に有機成
分が除去される際、成形体にひずみができて破損した
り、有機排ガスの処理が面倒等の問題がある。特に窒素
酸化物除去用触媒にこの成形助剤を適用した場合、触媒
成分により酸化反応が起こって発熱し、成形体が破損し
たり、有機物を完全に除去しようとすれば高温焼成の必
要があり、触媒がシンタリングして性能が低下するおそ
れがある。
【０００７】一方、無機系に関しては、ＳｉＯ2 ゾルの
ような膠質性微粒子を用いた場合、主成分粒子の周りに
付着して、粒子同士の結合力を向上させることは可能で
あるが、乾燥収縮が大きく割れのない多孔質体を作るの
は容易ではない。粘土鉱物を成形助剤とする場合、モン
モリロナイトが一般によく用いられる。モンモリロナイ
トは膨潤性があり、かつ板状に近い粒子形状の特徴を有
しており、成形ペースト中によく分散できれば、成形時
に成形方向に配向する等して、成形ペーストの流動性を
高めることができる。しかし、成形ペースト中で膨潤し
た粘土鉱物は、乾燥時に水分の蒸発とともにその層間を
閉じて収縮するため、成形体にひびが入る恐れがある。
また粘土鉱物自体は他の粒子を結合させる力が弱く、粘
土鉱物の添加により強度の高い多孔質体を製造すること
は難しい。
ような膠質性微粒子を用いた場合、主成分粒子の周りに
付着して、粒子同士の結合力を向上させることは可能で
あるが、乾燥収縮が大きく割れのない多孔質体を作るの
は容易ではない。粘土鉱物を成形助剤とする場合、モン
モリロナイトが一般によく用いられる。モンモリロナイ
トは膨潤性があり、かつ板状に近い粒子形状の特徴を有
しており、成形ペースト中によく分散できれば、成形時
に成形方向に配向する等して、成形ペーストの流動性を
高めることができる。しかし、成形ペースト中で膨潤し
た粘土鉱物は、乾燥時に水分の蒸発とともにその層間を
閉じて収縮するため、成形体にひびが入る恐れがある。
また粘土鉱物自体は他の粒子を結合させる力が弱く、粘
土鉱物の添加により強度の高い多孔質体を製造すること
は難しい。
【０００８】本発明の目的は、従来技術の有するかかる
問題点をなくし、成形ペーストの流動性改善に効果があ
り、かつ乾燥収縮しにくい粒子結合性の強い無機系成形
助剤およびこの成形助剤を用いた多孔質の窒素酸化物除
去用触媒の製造方法を提案するものである。
問題点をなくし、成形ペーストの流動性改善に効果があ
り、かつ乾燥収縮しにくい粒子結合性の強い無機系成形
助剤およびこの成形助剤を用いた多孔質の窒素酸化物除
去用触媒の製造方法を提案するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願で特許請求される発明は以下のとおりである。 （１）スメクタイト系膨潤性粘土鉱物に、チタニアゾル
やジルコニアゾル等の無機膠質剤を添加して剪断をかけ
ながら混練して形成されたことを特徴とする無機系成形
助剤。
本願で特許請求される発明は以下のとおりである。 （１）スメクタイト系膨潤性粘土鉱物に、チタニアゾル
やジルコニアゾル等の無機膠質剤を添加して剪断をかけ
ながら混練して形成されたことを特徴とする無機系成形
助剤。
【００１０】（２）チタニアゾルやジルコニアゾル等の
無機膠質剤にスメクタイト系膨潤性粘土鉱物を添加した
のち、剪断をかけながら混練して成形助剤を調製し、こ
れにチタンのほかにバナジウム、モリブデン、タングス
テンのうちの１種以上を含む脱硝触媒成分を添加して混
練したのち、所定形状に成形することを特徴とする窒素
酸化物除去用触媒の製造方法。
無機膠質剤にスメクタイト系膨潤性粘土鉱物を添加した
のち、剪断をかけながら混練して成形助剤を調製し、こ
れにチタンのほかにバナジウム、モリブデン、タングス
テンのうちの１種以上を含む脱硝触媒成分を添加して混
練したのち、所定形状に成形することを特徴とする窒素
酸化物除去用触媒の製造方法。
【００１１】（３）（２）において、前記脱硝触媒成分
がチタン／タングステン／バナジウムもしくはチタン／
モリブデン／バナジウムから構成されることを特徴とす
る窒素酸化物除去用触媒の製造方法。
がチタン／タングステン／バナジウムもしくはチタン／
モリブデン／バナジウムから構成されることを特徴とす
る窒素酸化物除去用触媒の製造方法。
【００１２】
【作用】無機膠質剤に粘土鉱物を添加して混練を進めて
いくと、膨潤性の粘土の層間に水と無機膠質剤中の微粒
子が取り込まれ、剪断力がかかって次第に粘土層が剥が
れていき、あたかも水中に粘土粒子と微粒子がランダム
に分散した状態が得られる。
いくと、膨潤性の粘土の層間に水と無機膠質剤中の微粒
子が取り込まれ、剪断力がかかって次第に粘土層が剥が
れていき、あたかも水中に粘土粒子と微粒子がランダム
に分散した状態が得られる。
【００１３】微粒子と粘土粒子は親水性であり、しかも
この状態ては両者の表面積はきわめて大きいため水を引
きつける力が強く、多水分で粘性の高いペーストが得ら
れる。一般に水分の高いペーストは、成型時等に外圧が
かかると水分離を起こすことが多いが、この成形助剤は
そのような問題はない。この成形助剤をそのまま乾燥し
ても、粘土粒子同士の間に無機膠質剤中の微粒子が存在
して粘土粒子が移動することを防ぐため、粘土単独に較
べて乾燥収縮が小さく、かつ無機膠質剤中の微粒子の結
合作用により強固な多孔質体が得られる。図１は各種成
形助剤に水を加えて乾燥時の収縮率を調べたもので、本
発明のＴｉＯ2 ／モンモリロナイト系成形助剤は、他の
成形助剤と較べて乾燥収縮が小さく割れにくいことが明
らかである。
この状態ては両者の表面積はきわめて大きいため水を引
きつける力が強く、多水分で粘性の高いペーストが得ら
れる。一般に水分の高いペーストは、成型時等に外圧が
かかると水分離を起こすことが多いが、この成形助剤は
そのような問題はない。この成形助剤をそのまま乾燥し
ても、粘土粒子同士の間に無機膠質剤中の微粒子が存在
して粘土粒子が移動することを防ぐため、粘土単独に較
べて乾燥収縮が小さく、かつ無機膠質剤中の微粒子の結
合作用により強固な多孔質体が得られる。図１は各種成
形助剤に水を加えて乾燥時の収縮率を調べたもので、本
発明のＴｉＯ2 ／モンモリロナイト系成形助剤は、他の
成形助剤と較べて乾燥収縮が小さく割れにくいことが明
らかである。
【００１４】この粘土粒子と微粒子の混合物を成形助剤
として、主成分（触媒）の原料粉末と混合しても上記作
用が維持されるため、多水分の成形ペーストが得られ、
乾燥収縮が小さく強度の高い多孔質体を得ることが可能
である。成形ペースト調製の際重要なことは、あらかじ
め粘土鉱物と無機膠質剤を混合して成形助剤を調製した
ところに、主成分の原料粉末を添加することである。粘
土鉱物のみを主成分粒子に直接添加して混練した場合、
粘土の層間に粒径の大きい主成分粒子が入り込めないた
め、粘土層が剥がれることは少なく、粘土鉱物の比表面
積を有効に使ったり、乾燥収縮を低減することはできな
い。これとは別に、主成分粒子、無機膠質剤および粘土
鉱物の三者を同時に混練しても、無機膠質剤中の微粒子
が粘土の層間に侵入することを主成分粒子が妨害するた
め、本発明のような効果は得られない。いずれの比較例
の場合にしても、粘土層が剥がれるように混練時間を長
くすると、水分の蒸発や粒子同士の密着性が上がり、ペ
ーストの緻密化が進んでくるため、細孔の小さな成形体
となるおそれがある。
として、主成分（触媒）の原料粉末と混合しても上記作
用が維持されるため、多水分の成形ペーストが得られ、
乾燥収縮が小さく強度の高い多孔質体を得ることが可能
である。成形ペースト調製の際重要なことは、あらかじ
め粘土鉱物と無機膠質剤を混合して成形助剤を調製した
ところに、主成分の原料粉末を添加することである。粘
土鉱物のみを主成分粒子に直接添加して混練した場合、
粘土の層間に粒径の大きい主成分粒子が入り込めないた
め、粘土層が剥がれることは少なく、粘土鉱物の比表面
積を有効に使ったり、乾燥収縮を低減することはできな
い。これとは別に、主成分粒子、無機膠質剤および粘土
鉱物の三者を同時に混練しても、無機膠質剤中の微粒子
が粘土の層間に侵入することを主成分粒子が妨害するた
め、本発明のような効果は得られない。いずれの比較例
の場合にしても、粘土層が剥がれるように混練時間を長
くすると、水分の蒸発や粒子同士の密着性が上がり、ペ
ーストの緻密化が進んでくるため、細孔の小さな成形体
となるおそれがある。
【００１５】この他、窒素酸化物除去用触媒に本成形助
剤を適用した場合の特有の効果として次のことが挙げら
れる。多くの成形助剤は活性を示さないため、細孔を無
視すれば添加量にほぼ比例して活性は低下する。ところ
が、本発明において無機膠質剤にＴｉＯ2 ゾルを用いて
粘土鉱物と混合して成形助剤とすれば、ＴｉＯ2 が活性
の一部を担うため、粘土鉱物単独で用いた場合と較べ
て、成形助剤の添加による触媒成分の目減りを少なくし
て、多孔質の高活性触媒を得ることが可能となる。Ｔｉ
Ｏ2 と粘土鉱物の配合比は特に制限されるものではない
が、成形助剤としての効果と活性への影響を考えると、
粘土／ＴｉＯ2 ＝５／９５〜７０／３０（重量比）が適
当である。
剤を適用した場合の特有の効果として次のことが挙げら
れる。多くの成形助剤は活性を示さないため、細孔を無
視すれば添加量にほぼ比例して活性は低下する。ところ
が、本発明において無機膠質剤にＴｉＯ2 ゾルを用いて
粘土鉱物と混合して成形助剤とすれば、ＴｉＯ2 が活性
の一部を担うため、粘土鉱物単独で用いた場合と較べ
て、成形助剤の添加による触媒成分の目減りを少なくし
て、多孔質の高活性触媒を得ることが可能となる。Ｔｉ
Ｏ2 と粘土鉱物の配合比は特に制限されるものではない
が、成形助剤としての効果と活性への影響を考えると、
粘土／ＴｉＯ2 ＝５／９５〜７０／３０（重量比）が適
当である。
【００１６】このようにあらかじめ粘土鉱物と無機膠質
剤を望ましくは粘土／ＴｉＯ2 ＝５／９５〜７０／３０
（重量比）で混合して成形助剤とし、そこに酸化チタン
を主成分とする触媒粉末原料と水を加えて成形ペースト
を調製し、その後板状やハニカム状の形状に成形した
後、乾燥することにより、従来の無機膠質剤や粘土鉱物
をそれぞれ単独に成形助剤として用いた場合と較べて、
容易に歩留まりのよい多孔質体を得ることができる。
剤を望ましくは粘土／ＴｉＯ2 ＝５／９５〜７０／３０
（重量比）で混合して成形助剤とし、そこに酸化チタン
を主成分とする触媒粉末原料と水を加えて成形ペースト
を調製し、その後板状やハニカム状の形状に成形した
後、乾燥することにより、従来の無機膠質剤や粘土鉱物
をそれぞれ単独に成形助剤として用いた場合と較べて、
容易に歩留まりのよい多孔質体を得ることができる。
【００１７】あらかじめ、ＴｉＯ2 ゾルやＺｉＯ2 ゾル
等の無機膠質剤とスメクタイト系の膨潤性の粘土鉱物
を、剪断をかけながらよく混練し成形助剤とし、主成分
の原料粉末を添加した後混練して成形用ペーストとな
し、これを用いて成形体を製造することにより、本発明
の目的を達成することができる。本発明の効果を得るに
は、特に上記の製造法に限定されるものではないが、無
機膠質剤と膨潤性粘土鉱物をあらかじめ混合したところ
に主成分の原料粉末を添加することが重要であり、無機
膠質剤または粘土鉱物をそれぞれ単独に用いて添加した
製造法、無機膠質剤、粘土鉱物および主成分の原料粉末
の三者を同時に混合した製造法では、本発明のような効
果がほとんどなく、本発明の請求範囲には含まれない。
等の無機膠質剤とスメクタイト系の膨潤性の粘土鉱物
を、剪断をかけながらよく混練し成形助剤とし、主成分
の原料粉末を添加した後混練して成形用ペーストとな
し、これを用いて成形体を製造することにより、本発明
の目的を達成することができる。本発明の効果を得るに
は、特に上記の製造法に限定されるものではないが、無
機膠質剤と膨潤性粘土鉱物をあらかじめ混合したところ
に主成分の原料粉末を添加することが重要であり、無機
膠質剤または粘土鉱物をそれぞれ単独に用いて添加した
製造法、無機膠質剤、粘土鉱物および主成分の原料粉末
の三者を同時に混合した製造法では、本発明のような効
果がほとんどなく、本発明の請求範囲には含まれない。
【００１８】無機系膠質剤はＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 やＺ
ｒＯ2 のゾルがごく一般的であり、これらに準じる数百
Å以下のゾルに近い粒子径を持つ微粒子であれば、本発
明の効果は得られる。粘土鉱物としてはモンモリロナイ
ト、バイデライト、ベントナイト等のスメクタイト系粘
土鉱物が挙げられるが、層状構造を持つものであればこ
の他何でもよい。
ｒＯ2 のゾルがごく一般的であり、これらに準じる数百
Å以下のゾルに近い粒子径を持つ微粒子であれば、本発
明の効果は得られる。粘土鉱物としてはモンモリロナイ
ト、バイデライト、ベントナイト等のスメクタイト系粘
土鉱物が挙げられるが、層状構造を持つものであればこ
の他何でもよい。
【００１９】
実施例１ 塩酸解膠したＴｉＯ2 ゾル（固形分濃度２９ｗｔ％）７
００ｇに水分１４．２ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏ：０．２ｗｔ％
を含むモンモリロナイト：２３７ｇを加えた後、混練機
で２０分剪断をかけながら混練し成形助剤を調製した。
この成形助剤にＴｉ／Ｍｏ／Ｖ＝９１／５／４の組成の
触媒粉末１６２４ｇを添加して１５分混練した後、この
混練ペーストを板状に成形し風乾した後１５０℃でゲル
化させ、最終的に５５０℃で２ｈ焼成し、本実施例１の
触媒を得た。 実施例２ モンモリロナイトの添加量を９５ｇ、ＴｉＯ2 ゾルの添
加量を１１２０ｇとしたこと以外は実施例１と同様にし
て本実施例２の触媒を調製した。 実施例３ 触媒粉末としてＴｉ／Ｗ／Ｖ＝９１／５／４の組成のも
のを用いたほかは、実施例１と同様にして本実施例３の
触媒を調製した。 比較例１ 実施例１で用いた触媒粉末に水を加えて、あとは何も添
加しないで混練したこと以外は、実施例１と同様にして
比較例１の触媒を調製した。 比較例２ 実施例１のモンモリロナイト４７３ｇを単独で成形助剤
に用いて触媒粉末とともに約１時間混練したこと以外
は、実施例１と同様にして比較例２の触媒を調製した。 比較例３ 実施例１で用いたＴｉＯ2 ゾル１４００ｇを単独で成形
助剤に用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例
３の触媒を調製した。 比較例４ 実施例１においてＴｉＯ2 ゾル、モンモリロナイト、お
よび触媒粉末の三者を同時に混ぜて約１時間混練したこ
と以外は、実施例１と同様にして比較例４の触媒を調製
した。
００ｇに水分１４．２ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏ：０．２ｗｔ％
を含むモンモリロナイト：２３７ｇを加えた後、混練機
で２０分剪断をかけながら混練し成形助剤を調製した。
この成形助剤にＴｉ／Ｍｏ／Ｖ＝９１／５／４の組成の
触媒粉末１６２４ｇを添加して１５分混練した後、この
混練ペーストを板状に成形し風乾した後１５０℃でゲル
化させ、最終的に５５０℃で２ｈ焼成し、本実施例１の
触媒を得た。 実施例２ モンモリロナイトの添加量を９５ｇ、ＴｉＯ2 ゾルの添
加量を１１２０ｇとしたこと以外は実施例１と同様にし
て本実施例２の触媒を調製した。 実施例３ 触媒粉末としてＴｉ／Ｗ／Ｖ＝９１／５／４の組成のも
のを用いたほかは、実施例１と同様にして本実施例３の
触媒を調製した。 比較例１ 実施例１で用いた触媒粉末に水を加えて、あとは何も添
加しないで混練したこと以外は、実施例１と同様にして
比較例１の触媒を調製した。 比較例２ 実施例１のモンモリロナイト４７３ｇを単独で成形助剤
に用いて触媒粉末とともに約１時間混練したこと以外
は、実施例１と同様にして比較例２の触媒を調製した。 比較例３ 実施例１で用いたＴｉＯ2 ゾル１４００ｇを単独で成形
助剤に用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例
３の触媒を調製した。 比較例４ 実施例１においてＴｉＯ2 ゾル、モンモリロナイト、お
よび触媒粉末の三者を同時に混ぜて約１時間混練したこ
と以外は、実施例１と同様にして比較例４の触媒を調製
した。
【００２０】本発明の実施例１〜３および比較例１〜４
の性能を図２に示す。ここで成形体の強度は、乾燥体を
２０mm×３０mmの大きさに切り出し、曲げ方向に荷重を
加え、次式に従って求めた。
の性能を図２に示す。ここで成形体の強度は、乾燥体を
２０mm×３０mmの大きさに切り出し、曲げ方向に荷重を
加え、次式に従って求めた。
【００２１】
【数１】
【００２２】また、ＮＯｘ除去率（以下、活性と称す）
は、ＮＨ3 ／ＮＯ＝１．２、反応温度３５０℃の条件で
測定を行い、下式に従って求めた。なお、縦軸の数値は
比較例１の値を基準とし、それぞれの触媒活性を基準に
対する比で表わしたものである。
は、ＮＨ3 ／ＮＯ＝１．２、反応温度３５０℃の条件で
測定を行い、下式に従って求めた。なお、縦軸の数値は
比較例１の値を基準とし、それぞれの触媒活性を基準に
対する比で表わしたものである。
【００２３】
【数２】
【００２４】図２により、本発明の実施例触媒は、比較
例触媒と較べて多水分のペーストが得られ、乾燥収縮に
よって割れたりしないため、強度が高く細孔容積の大き
い触媒が得られていることがわかる。実施例１と２は成
形助剤中のＴｉＯ2 ／モンモリロナイトの配合比を変え
たもので、この範囲であれば性能にほとんど差がない。
実施例３は触媒組成を変えたもので、実施例１と同様に
高性能が得られており、酸化チタンをベースにした触媒
粉末であれば、いずれの組成のものを使用してもほぼ同
様の効果が得られる。
例触媒と較べて多水分のペーストが得られ、乾燥収縮に
よって割れたりしないため、強度が高く細孔容積の大き
い触媒が得られていることがわかる。実施例１と２は成
形助剤中のＴｉＯ2 ／モンモリロナイトの配合比を変え
たもので、この範囲であれば性能にほとんど差がない。
実施例３は触媒組成を変えたもので、実施例１と同様に
高性能が得られており、酸化チタンをベースにした触媒
粉末であれば、いずれの組成のものを使用してもほぼ同
様の効果が得られる。
【００２５】比較例２は粘土鉱物のみを成形助剤として
添加したもので、細孔容積はわずかに増えるが、成形助
剤の添加量のほうが活性に与える影響が大きく、成形助
剤を加えない比較例１より活性は低い。比較例３はＴｉ
Ｏ2 ゾルを添加したもので、乾燥時に割れてしまい強度
に問題がある。比較例４はＴｉＯ2 、モンモリロナイ
ト、触媒粉末を同時に混ぜたもので、この方法では混練
時間が長くなり、結果として細孔容積の小さい、活性も
成形助剤を添加したものとほとんど変わらない触媒しか
得られない。
添加したもので、細孔容積はわずかに増えるが、成形助
剤の添加量のほうが活性に与える影響が大きく、成形助
剤を加えない比較例１より活性は低い。比較例３はＴｉ
Ｏ2 ゾルを添加したもので、乾燥時に割れてしまい強度
に問題がある。比較例４はＴｉＯ2 、モンモリロナイ
ト、触媒粉末を同時に混ぜたもので、この方法では混練
時間が長くなり、結果として細孔容積の小さい、活性も
成形助剤を添加したものとほとんど変わらない触媒しか
得られない。
【００２６】以上のようにあらかじめスメクタイト系粘
土鉱物とＴｉＯ2 ゾルをよく混練して両者を分散した成
形助剤を作ることが重要であり、この成形助剤に触媒粉
末を混ぜて成形体を調製することにより、多孔質であり
かつ強度の高い触媒が、容易にして歩留まりよく得られ
る。 実施例４ ＴｉＯ2 ゾルの代わりに固形分濃度３０ｗｔ％のＺｉＯ
2 ゾル６７７ｇを用い、あとは実施例１と同様にして実
施例４の触媒を調製した。 比較例５ 実施例４のＺｉＯ2 ゾル１３５３ｇを単独で成形助剤と
したこと以外は、実施例１と同様にして比較例５の触媒
を調製した。
土鉱物とＴｉＯ2 ゾルをよく混練して両者を分散した成
形助剤を作ることが重要であり、この成形助剤に触媒粉
末を混ぜて成形体を調製することにより、多孔質であり
かつ強度の高い触媒が、容易にして歩留まりよく得られ
る。 実施例４ ＴｉＯ2 ゾルの代わりに固形分濃度３０ｗｔ％のＺｉＯ
2 ゾル６７７ｇを用い、あとは実施例１と同様にして実
施例４の触媒を調製した。 比較例５ 実施例４のＺｉＯ2 ゾル１３５３ｇを単独で成形助剤と
したこと以外は、実施例１と同様にして比較例５の触媒
を調製した。
【００２７】上記触媒の性能を表１に示す。
【表１】 実施例４の触媒は実施例１〜３に較べると活性は低い
が、細孔や強度はほぼ同等である。活性が低いのはＺｉ
Ｏ2 がＴｉＯ2 に較べて活性への寄与が小さいためであ
る。しかし、ＺｉＯ2 を単独で添加している比較例５と
較べると実施例４の触媒は活性が高く、乾燥時の割れの
問題を回避して細孔容積の大きい触媒にすることができ
るので、多孔質な構造を作るという本発明の目的は達成
することができる。
が、細孔や強度はほぼ同等である。活性が低いのはＺｉ
Ｏ2 がＴｉＯ2 に較べて活性への寄与が小さいためであ
る。しかし、ＺｉＯ2 を単独で添加している比較例５と
較べると実施例４の触媒は活性が高く、乾燥時の割れの
問題を回避して細孔容積の大きい触媒にすることができ
るので、多孔質な構造を作るという本発明の目的は達成
することができる。
【００２８】以上、窒素酸化物除去用触媒の多孔質化に
関して本発明の説明をしたが、本発明の成形助剤の適用
はこれに限定されるものではなく、多孔質材料一般にも
充分使えるものである。用途に応じて成形助剤中の無機
膠質剤の種類を選定すれば、より一層効果的である。ま
た、上記説明では脱硝触媒成分としてチタン／タングス
テン／バナジウムおよびチタン／モリブデン／バナジウ
ムの例を挙げたが、これらのほかにチタン／バナジウ
ム、チタン／モリブデン、チタン／タングステンも実施
例として同じ効果を奏する。
関して本発明の説明をしたが、本発明の成形助剤の適用
はこれに限定されるものではなく、多孔質材料一般にも
充分使えるものである。用途に応じて成形助剤中の無機
膠質剤の種類を選定すれば、より一層効果的である。ま
た、上記説明では脱硝触媒成分としてチタン／タングス
テン／バナジウムおよびチタン／モリブデン／バナジウ
ムの例を挙げたが、これらのほかにチタン／バナジウ
ム、チタン／モリブデン、チタン／タングステンも実施
例として同じ効果を奏する。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、スメクタイト系膨潤性
粘度鉱物に、無機膠質剤を添加して剪断をかけながら混
練して形成された無機系成形助剤に触媒成分を添加して
混練したのち、成形して脱硝触媒をしたことにより触媒
成形時のペーストの流動性を改善し、成形体の乾燥収縮
を抑制して割れの発生を防ぎ、粒子間の結合を高め多孔
質高性能の触媒が得られる。
粘度鉱物に、無機膠質剤を添加して剪断をかけながら混
練して形成された無機系成形助剤に触媒成分を添加して
混練したのち、成形して脱硝触媒をしたことにより触媒
成形時のペーストの流動性を改善し、成形体の乾燥収縮
を抑制して割れの発生を防ぎ、粒子間の結合を高め多孔
質高性能の触媒が得られる。
【図１】各種成形助剤を水に分散させたペーストの乾燥
収縮を比較した図。
収縮を比較した図。
【図２】本実施例触媒および比較例触媒の性能をまとめ
た図。
た図。
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/16 ＺＡＢ Ｚ 23/22 ＺＡＢ Ｚ 23/28 ＺＡＢ Ａ 23/30 ＺＡＢ Ｚ 37/00 ＺＡＢ Ｈ
Claims (3)
- 【請求項１】 スメクタイト系膨潤性粘土鉱物に、チタ
ニアゾルやジルコニアゾル等の無機膠質剤を添加して剪
断をかけながら混練して形成されたことを特徴とする無
機系成形助剤。 - 【請求項２】 チタニアゾルやジルコニアゾル等の無機
膠質剤にスメクタイト系膨潤性粘土鉱物を添加したの
ち、剪断をかけながら混練して成形助剤を調製し、これ
にチタンのほかにバナジウム、モリブデン、タングステ
ンのうちの１種以上を含む脱硝触媒成分を添加して混練
したのち、所定形状に成形することを特徴とする窒素酸
化物除去用触媒の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２において、前記脱硝触媒成分が
チタン／タングステン／バナジウムまたはチタン／モリ
ブデン／バナジウムから構成されることを特徴とする窒
素酸化物除去用触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6221967A JPH0891825A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 無機系成形助剤およびそれを用いる窒素酸化物除去用触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6221967A JPH0891825A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 無機系成形助剤およびそれを用いる窒素酸化物除去用触媒の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0891825A true JPH0891825A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=16774978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6221967A Pending JPH0891825A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 無機系成形助剤およびそれを用いる窒素酸化物除去用触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0891825A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018527168A (ja) * | 2015-07-15 | 2018-09-20 | ヒュンダイ ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッドＨｙｕｎｄａｉ Ｈｅａｖｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 窒素酸化物除去用ｓｃｒ触媒及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-09-16 JP JP6221967A patent/JPH0891825A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018527168A (ja) * | 2015-07-15 | 2018-09-20 | ヒュンダイ ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッドＨｙｕｎｄａｉ Ｈｅａｖｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 窒素酸化物除去用ｓｃｒ触媒及びその製造方法 |
| US11148122B2 (en) | 2015-07-15 | 2021-10-19 | Korea Shipbuilding & Offshore Engineering Co., Ltd. | SCR catalyst for removing nitrogen oxides and method for producing same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040323 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040524 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050426 |