JPH09155185A - Nox absorbent, manufacture thereof and device using nox absorbent - Google Patents

Nox absorbent, manufacture thereof and device using nox absorbent

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JPH09155185A
JPH09155185A JP7319017A JP31901795A JPH09155185A JP H09155185 A JPH09155185 A JP H09155185A JP 7319017 A JP7319017 A JP 7319017A JP 31901795 A JP31901795 A JP 31901795A JP H09155185 A JPH09155185 A JP H09155185A
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JP
Japan
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nox
absorber
oxide
concentration
porous alumina
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JP7319017A
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Japanese (ja)
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Yasushi Tateishi
康 立石
Shuji Furuno
修治 古野
Motohiro Okazaki
素弘 岡崎
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Toray Industries Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an NOx absorbent capable of efficiently absorbing/removing a low concentration of NOx contained in a combustion exhaust gas by adding the oxide of one type of element selected from among iron, nickel, manganese, copper, cobalt, chromium and zinc to a porous alumina as a main component. SOLUTION: A lowly concentrated NOx absorbent is formed of a porous alumina as a main component and the oxide of element selected from iron, nickel, manganese and cobalt borne by the porous alumina. In this case, the average pore diameter or/and the peak pore diameter of the porous alumina are 0.2-10nm and the pore volume is 0.03cc/g. Further, this lowly concentrated NOx absorbent is caused to release the once absorbed NOx by heating the absorbent at 300-600 deg.C. Besides, the NOx absorbent is capable of maintaining the NOx removing rate at 80% or more in the air at a space velocity of 10.324h<-1> and a linear velocity of 39cm/s and under other atmospheric conditions such as NOx concentration of 3.0ppm, moisture concentration of 1.5% and temperature of 25 deg.C. This NOx removing rate should persist for 10 hours or more.

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、燃焼排ガスや混合気体
中に含まれる低濃度のNOxを選択的に吸収し、除去す
るアルミナ系多孔質体を用いた粒状、粉末状、膜状また
はハニカム状構造体からなるNOx除去装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a granular, powdery, filmy or honeycomb structure using an alumina-based porous body which selectively absorbs and removes low-concentration NOx contained in combustion exhaust gas and mixed gas. The present invention relates to a NOx removal device including a structural body.

【0002】[0002]

【従来の技術】これまで、NOx吸着剤として、チタニ
ア、ゼオライトなどとともに、活性アルミナの存在が知
られている。これらはいずれも比表面積が極めて大き
く、微細孔を有しており、このため主として物理的吸着
力によって、水、NOx、SOxなど吸着性の高い物質
が同時に細孔表面に吸着される現象を利用したものであ
る。したがって、燃焼排ガス中のNOxおよびSOx吸
着剤として用いられるが、NOx吸着の選択性や吸着量
は極めて低かった。
2. Description of the Related Art Up to now, the presence of activated alumina along with titania, zeolite, etc. has been known as a NOx adsorbent. Each of them has a very large specific surface area and has fine pores. Therefore, it utilizes the phenomenon that water, NOx, SOx and other highly adsorptive substances are simultaneously adsorbed on the pore surface by physical adsorption force. It was done. Therefore, it is used as an adsorbent for NOx and SOx in combustion exhaust gas, but the selectivity and the amount of adsorption of NOx are extremely low.

【0003】一方、最近は新たなNOx吸収体として、
イットリウム−ストロンチウム−コバルト系複合酸化物
などペロブスカイト型複合酸化物が知られるようになっ
た。これらの特徴としては極めて高い選択性のNOx吸
収性を有し、かつ、吸収量も総じて吸収体化合物1モル
当り0.1モル以上と著しく大きい。しかしながら、こ
れらの複合酸化物は、NOxを大量に吸収するが、同時
に吸収する水蒸気と反応し、亜硝酸基または硝酸基を形
成してペロブスカイト構造を破壊してしまうため、簡単
に再生できず、再使用できない欠点を有していた。
On the other hand, recently, as a new NOx absorber,
Perovskite-type composite oxides such as yttrium-strontium-cobalt composite oxides have become known. These characteristics have a very high selectivity for NOx absorption, and the amount of absorption is generally as large as 0.1 mol or more per mol of the absorber compound. However, these composite oxides absorb a large amount of NOx, but simultaneously react with the water vapor to be absorbed, and form nitrite or nitrate groups to destroy the perovskite structure. It had the disadvantage that it could not be reused.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような問題点を解決するために、優れたNOx吸収体
およびその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an excellent NOx absorber and a method for producing the same, in order to solve the above problems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、下記の構成を有する。
In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution.

【0006】「アルコキシド法を用いて作製した多孔質
アルミナであり、かつ鉄、ニッケル、マンガン、銅、コ
バルト、クロム、亜鉛からなる群より選ばれた少なくと
も一種の元素の酸化物を担持されていることを特徴とす
る低濃度NOx(x=1〜2)吸収体。」さて、NOx
吸収量をより大きくするためには、多孔質アルミナの適
度な細孔径分布とNOx吸収に活性を示す金属の担持が
必要である。先に多孔質アルミナの平均細孔径および細
孔ピーク径は0.5〜10nmと記したが、NOxが効
率良く吸収されるためには、適度な細孔径の範囲に調整
されることが必要である。細孔径が0.5nm以下で
は、通常NOx分子はいくつか集合してクラスターを形
成するために、細孔内に侵入しにくく、10nm以上で
は、細孔が広くなり過ぎて効率良く吸収されにくい。上
記理由により、細孔径は0.5〜10nmとするのが好
ましい。また、細孔容積については大きいほど好ましい
が、少なくとも0.03cc/g以上、好ましくは0.
1cc/g以上、さらに好ましくは0.25cc/g以
上がよい。この範囲で制御されたアルコキシド法アルミ
ナはNOxは実用的に効率良く吸収/放出される。さら
に細孔内にNOx吸収に活性な金属を担持することによ
り、吸着速度の向上が起こる。以上のように、条件の最
適化を進めることによって、厳しい評価条件下において
も高性能を有するNOx吸収体の作製が可能となる。
"A porous alumina produced by the alkoxide method, which carries an oxide of at least one element selected from the group consisting of iron, nickel, manganese, copper, cobalt, chromium, and zinc. A low concentration NOx (x = 1 to 2) absorber characterized by the above. ”Now, NOx
In order to increase the absorption amount, it is necessary to support an appropriate pore size distribution of porous alumina and a metal that is active in NOx absorption. Although the average pore diameter and the pore peak diameter of the porous alumina have been described as 0.5 to 10 nm, it is necessary to adjust the pore diameter to an appropriate range in order to efficiently absorb NOx. is there. When the pore diameter is 0.5 nm or less, usually some NOx molecules aggregate to form clusters, and thus it is difficult for the NOx molecules to enter the pores. When the pore diameter is 10 nm or more, the pores become too wide and are not efficiently absorbed. For the above reason, the pore size is preferably 0.5 to 10 nm. Further, the larger the pore volume, the more preferable, but at least 0.03 cc / g or more, preferably 0.
It is preferably 1 cc / g or more, more preferably 0.25 cc / g or more. In the alkoxide method alumina controlled in this range, NOx is practically efficiently absorbed / released. Further, by supporting a metal active in NOx absorption in the pores, the adsorption rate is improved. As described above, by advancing the optimization of the conditions, it becomes possible to produce a NOx absorber having high performance even under severe evaluation conditions.

【0007】係る金属としては鉄、ニッケル、マンガ
ン、銅、コバルト、マンガンが好ましい。また、これら
の中では、マンガンがもっとも好ましく、ついで、ニッ
ケル、その次に銅である。もちろん、これらの金属を複
数混合されていても良いし、若しくはこれら以外の金属
を含んでいても良い。
The metal is preferably iron, nickel, manganese, copper, cobalt or manganese. Of these, manganese is the most preferred, followed by nickel and then copper. Of course, a plurality of these metals may be mixed, or a metal other than these may be contained.

【0008】また、金属の担持形態は特に限定されるも
のではなく、本発明の吸収体の実質内部まで含有されて
いても良いし、該吸収体の粉末あるいは成形体(ペレッ
ト体等)の表面、あるいは、細孔内空腔表面に担持され
ていて、内部には含まれていないか、表面より含有量が
少ないといった分布を有していても良い。しかし、少な
い金属含有量でより効果的に性能を発揮させるために
は、表面に局在している方が好ましい。
The form of metal supported is not particularly limited, and may be contained up to substantially the inside of the absorbent body of the present invention, or the surface of the powder or molded body (pellet body etc.) of the absorbent body. Alternatively, it may have a distribution such that it is supported on the cavity surface in the pores and is not contained inside, or the content is smaller than the surface. However, in order to exert the performance more effectively with a small metal content, it is preferable that the metal is localized on the surface.

【0009】金属酸化物の含有量は、特に粉末体に担持
するの場合、好ましくは0.1〜90wt%、より好ま
しくは1〜30wt%である。しかし、表面に局在して
いる場合は、好ましくは0.1〜0.5wt%、より好
ましくは0.2〜0.4wt%である。
The content of the metal oxide is preferably 0.1 to 90% by weight, more preferably 1 to 30% by weight, particularly when it is supported on the powder. However, when localized on the surface, it is preferably 0.1 to 0.5 wt%, more preferably 0.2 to 0.4 wt%.

【0010】さらに、吸収されたNOxは300〜60
0℃で加熱して放出されるが、エネルギー的な効率から
見て、500℃までで少なくとも90%以上のNOxが
放出するようなものが好ましい。また、放出過程では、
NOx分圧が低い雰囲気中であることが好ましく、例え
ば、減圧するか、キャリアガスを流す等の方法が挙げら
れる。
Further, the absorbed NOx is 300-60.
It is released by heating at 0 ° C., but it is preferable that at least 90% or more of NOx is released up to 500 ° C. in view of energy efficiency. In the release process,
It is preferable to be in an atmosphere having a low NOx partial pressure, and examples thereof include a method of reducing the pressure or flowing a carrier gas.

【0011】一方、アルコキシド法アルミナの製造方法
については、一般式 Al(−OR1 x (−OH)y (A) x+y=3 x≧1 R1 はC数1〜6の置換または非置換の脂肪族または脂
環族基を含有する低級脂肪族アルコール溶液を加水分解
する工程、焼成する工程、および請求孔1記載の酸化物
の元素を有する物質を担持させるを含むことを特徴とす
る。式(A)において、x=3であることが好ましい。
またC数は2であることが好ましい。より好ましくはx
=3かつC数が2の場合である。
On the other hand, regarding the method for producing the alkoxide method alumina, the general formula Al (-OR 1 ) x (-OH) y (A) x + y = 3 x ≧ 1 R 1 is a C 1-6 substituted or unsubstituted Of the lower aliphatic alcohol solution containing an aliphatic or alicyclic group, the step of calcination, the step of calcination, and the supporting of the substance having the oxide element of claim 1 are carried out. In the formula (A), it is preferable that x = 3.
The C number is preferably 2. More preferably x
= 3 and the C number is 2.

【0012】次に金属酸化物の担持方法について説明す
る。上述のようにして作製されたアルコキシド法アルミ
ナに、目的とする金属酸化物の金属を有する物質を担持
させる。金属酸化物の金属を有する物質とは、当該金属
酸化物以外には、焼成工程により該金属酸化物となり得
る物質を指す。金属酸化物や金属状態の金属元素の形態
で担持させてもよいが、実際の工程としては、金属塩等
の形で担持させる方が扱いやすく好ましい。係る金属塩
等の担持方法としては、金属塩溶液を作成して用いるこ
とが好ましく、より好ましくは該溶液にアルミナを浸漬
することである。金属塩溶液に浸漬した後、乾燥、焼成
を行う。金属塩としては硝酸、硫酸などの無機酸の塩、
あるいは酢酸、シュウ酸などの有機酸の塩が挙げられ
る。かかる塩の相違によっても、後述の実施例に示され
たように発明の効果に影響を及ぼす。また、前記浸漬の
ために調製される金属塩の溶液の溶媒としては、水、ま
たはメタノール、エタノールなどのアルコール等、特に
限定されるものではない。また、アルミナの形状として
は粉末、ペレット等の粒体、ハニカムのいずれであって
も良く、特に形状は問わない。そこで、該吸収体を粉末
の状態で浸漬法などにより金属を担持させても良いし、
あるいは該吸収体を焼結していったん所望の形態に成形
(ペレット、ハニカムなど)してから担持させても良
い。
Next, a method for supporting the metal oxide will be described. The substance having a target metal oxide metal is supported on the alkoxide-method alumina produced as described above. The substance having a metal of a metal oxide refers to a substance other than the metal oxide, which can become the metal oxide by a firing step. It may be supported in the form of a metal oxide or a metal element in a metal state, but in the actual process, it is preferable to support in the form of a metal salt or the like because it is easy to handle. As a method of supporting the metal salt or the like, it is preferable to prepare and use a metal salt solution, and it is more preferable to immerse alumina in the solution. After soaking in the metal salt solution, drying and firing are performed. As the metal salt, salts of inorganic acids such as nitric acid and sulfuric acid,
Alternatively, salts of organic acids such as acetic acid and oxalic acid can be mentioned. The difference in the salt also affects the effect of the invention, as shown in Examples described later. The solvent of the metal salt solution prepared for the immersion is not particularly limited, and may be water or alcohol such as methanol or ethanol. The shape of alumina may be any of powder, granules such as pellets, and honeycomb, and the shape is not particularly limited. Therefore, the absorber may be supported with a metal in a powder state by a dipping method or the like,
Alternatively, the absorber may be sintered and once formed into a desired shape (pellet, honeycomb, etc.) and then supported.

【0013】この方法によって、燃焼排ガスまたは混合
ガス中の低濃度NOxを選択的に効率良く簡単に吸収/
放出して再利用可能となるNOx吸収体が提供される。
NOx濃度3.0ppm、水分濃度1.5%、温度25
℃、空間速度10,324h-1、線速度39cm/sの
空気中で除去率80%以上を10時間以上継続するNO
x吸収体であることが好ましい。なお、かかるNOx濃
度、水分濃度、温度、空間速度、線速度、継続時間等は
測定条件を指しているだけであり、この条件でしか本発
明を実施することができないわけではない。好ましく
は、NOx濃度3.0〜10.0ppmの範囲でも除去
率80%以上、より好ましくは出口NOx濃度0.3p
pm以下である。あるいは空間速度として、好ましくは
6000〜20000h-1 、より好ましくは8000
〜11000h-1 である。また、線速度として、好ま
しくは5〜100cm/sec 、より好ましくは20
〜50cm/secである従来の公知例に対する本発明
の効果の高さが顕著に現れる。
By this method, low-concentration NOx in combustion exhaust gas or mixed gas is selectively and efficiently absorbed and easily
Provided is a NOx absorber that can be released and reused.
NOx concentration 3.0ppm, water concentration 1.5%, temperature 25
NO that keeps a removal rate of 80% or more for 10 hours or more in air at a temperature of ℃, space velocity of 10,324 h -1 , and linear velocity of 39 cm / s
It is preferably an x absorber. The NOx concentration, the water concentration, the temperature, the space velocity, the linear velocity, the duration, and the like only indicate the measurement conditions, and the present invention cannot be implemented only under these conditions. Preferably, the removal rate is 80% or more even in the NOx concentration range of 3.0 to 10.0 ppm, and more preferably the outlet NOx concentration is 0.3 p.
pm or less. Alternatively, the space velocity is preferably 6000 to 20000 h -1 , more preferably 8000.
˜11000 h −1 . The linear velocity is preferably 5 to 100 cm / sec, more preferably 20.
The effect of the present invention is remarkably high with respect to the conventionally known example of ˜50 cm / sec.

【0014】以下に本発明のNOx吸収体について製造
方法の詳細を記す。
The details of the method for producing the NOx absorber of the present invention will be described below.

【0015】(製造方法)前記の一般式(A)で示され
る化合物を、不活性ガス雰囲気下にて昇温し、完全に溶
解した後、低級脂肪族アルコールを用いて好ましくは
0.01〜2.0モル/リットルの濃度の溶液となるよ
うに調製する。低級脂肪族アルコールとしては、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、ブタノールが挙げら
れるが、特に好ましくはプロパノールである。
(Production Method) The compound represented by the general formula (A) is heated in an inert gas atmosphere to completely dissolve it, and then a lower aliphatic alcohol is preferably used to obtain 0.01 to A solution having a concentration of 2.0 mol / liter is prepared. Examples of the lower aliphatic alcohol include methanol, ethanol, propanol, and butanol, with propanol being particularly preferred.

【0016】粉末を作製する場合には、上記調製したア
ルミニウムアルコキシド溶液を容器に入れ、簡便な一方
法として、調湿した大気中に放置する。放置後、大気中
の水分で加水分解が進行し、1〜数日でゲル化が完了す
る。ゲルを乾燥器内で見掛け上揮発成分がなくなるまで
乾燥した後、400〜1000℃の温度範囲で10分〜
3時間程度焼成を行う。焼成は、酸化性雰囲気中で行
い、好ましくは大気中で焼成される。
When a powder is prepared, the above-prepared aluminum alkoxide solution is put in a container and left in a conditioned atmosphere as a simple method. After standing, hydrolysis proceeds due to moisture in the air, and gelation is completed within 1 to several days. After drying the gel in a dryer until it is apparently free of volatile components, the gel is dried in the temperature range of 400 to 1000 ° C. for 10 minutes to
Bake for about 3 hours. The firing is performed in an oxidizing atmosphere, preferably in the air.

【0017】ペレットを作製する場合には、上記で得ら
れた粉末を圧縮して作製あるいはバインダーを添加し焼
成して作成する方法が考えられるが、どちらの方法でも
良いが、好ましくはバインダー添加により作製する方法
である。
In the case of producing pellets, a method of producing by compressing the powder obtained above or by producing by adding a binder and firing can be considered, but either method may be used, but it is preferable to add a binder. It is a method of making.

【0018】さらに、このアルミナに金属酸化物の担持
を行う。上述のようにして作製されたアルミナを酸化物
として所定の重量%になるように計算された金属塩の水
溶液に浸漬し1分〜数日間放置する。その後、100〜
600℃の温度範囲で焼成を行い細孔内あるいは表面上
に金属酸化物が担持されたアルミナを得る。
Further, a metal oxide is supported on this alumina. The alumina produced as described above is immersed as an oxide in an aqueous solution of a metal salt calculated to have a predetermined weight% and left for 1 minute to several days. After that, 100 ~
Firing is performed in the temperature range of 600 ° C. to obtain alumina having metal oxides supported in the pores or on the surface thereof.

【0019】このNOx吸収体を利用して、種々の目的
に応じたNOx吸収体、NOx除去装置を設計すること
が可能となる。すなわち、粒状または粉体状のNOx吸
収体を充填したNOx吸着筒、基材表面に当該吸着剤を
膜状に積層または塗布した中空糸膜状、平膜状およびハ
ニカム状構造体を作製し、燃焼排ガス用NOx除去装
置、脱硝装置として用いることが可能である。
By utilizing this NOx absorber, it becomes possible to design the NOx absorber and the NOx removing device for various purposes. That is, a NOx adsorption cylinder filled with a granular or powdery NOx absorber, a hollow fiber membrane-shaped, flat membrane-shaped, and honeycomb-shaped structure in which the adsorbent is laminated or applied in a film on the surface of a base material, It can be used as a NOx removing device for combustion exhaust gas and a denitration device.

【0020】上述したように、本発明の方法では、何ら
複雑な処理を施すことなく、アルコキシド溶液から乾燥
後、焼成するといった簡単な操作だけで、粒状、粉末
状、膜状、ペレット状またはハニカム状の多孔質アルミ
ナを得ることができ、それに金属酸化物の担持を行うこ
とができる。
As described above, according to the method of the present invention, a granular, powdery, filmy, pelletized or honeycomb structure can be obtained by a simple operation such as drying from an alkoxide solution and then firing, without any complicated treatment. -Like porous alumina can be obtained, and a metal oxide can be supported on it.

【0021】(評価方法)本発明により得られたNOx
吸収体を使用することによって、高温、高圧力領域での
気体の分離や、液体の分離を長期間安定して行うことが
可能となる。
(Evaluation method) NOx obtained by the present invention
By using the absorber, it becomes possible to stably separate gas and liquid in a high temperature and high pressure region for a long period of time.

【0022】得られた無機膜構造体の細孔径評価は、ガ
ス吸着法あるいは示差走査熱量分析法によって行う。
The pore size of the obtained inorganic membrane structure is evaluated by a gas adsorption method or a differential scanning calorimetry method.

【0023】ガス吸着法の場合は、予め試料の水分、N
Oxを充分放出した後、2nm以上のメソポアを測定す
る場合は、窒素ガスを吸着させ、Dollimore−
Heal法により細孔径を求める。2nm以下のミクロ
ポアを測定する場合は、アルゴンガスを吸着させ、Ho
rvath−Kawazoe法により細孔径分布および
細孔容積を求める。
In the case of the gas adsorption method, the water content of the sample and N
When measuring mesopores of 2 nm or more after sufficiently releasing Ox, nitrogen gas is adsorbed, and the Dolimore-
The pore size is determined by the Heal method. When measuring micropores of 2 nm or less, adsorb argon gas and
The pore size distribution and the pore volume are determined by the rvath-Kawazoe method.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

実施例1、比較例1 アルミニウムエトキシド(Al(OC2 5 3 )不活
性ガス雰囲気下にて昇温し、完全に溶解後、イソプロピ
ルアルコールを用いて1.0モル/リットルの濃度の溶
液となるように調製した。
Example 1 and Comparative Example 1 Aluminum ethoxide (Al (OC 2 H 5 ) 3 ) was heated in an inert gas atmosphere to completely dissolve it, and isopropyl alcohol was used to adjust the concentration to 1.0 mol / liter. Prepared to be a solution.

【0025】調製したアルミニウムイソプロポキシド溶
液をガラスシャーレに入れ、相対湿度60%に調湿した
大気中に24時間放置する。放置後、大気中の水分で加
水分解が進行し、ゲル化が完了する。ゲルを60℃に設
定した乾燥器内で見掛け上水分がなくなるまで乾燥した
後、800℃で2時間、大気中で焼成を行った。
The prepared aluminum isopropoxide solution is put in a glass petri dish and left in an atmosphere whose relative humidity is adjusted to 60% for 24 hours. After standing, hydrolysis proceeds with moisture in the atmosphere, and gelation is completed. The gel was dried in a dryer set at 60 ° C. until apparently free of water, and then baked at 800 ° C. for 2 hours in the atmosphere.

【0026】得られた無機膜構造体の細孔径評価をガス
吸着法によって行った。窒素ガスを吸着させ、D―H法
により細孔径を求めると、細孔ピーク径は6.2nmで
あった。また、全細孔容積は0.584cc/gであっ
た。(比較例1) このようにして作製したアルミナ4.5gを酸化物とし
て10wt%となるように調製したマンガンの硝酸塩の
水溶液10mlに浸漬し、一日放置した。その後、取り
出し400℃で5時間焼成を行った。焼成後の試料をN
Ox濃度3.0ppm、水分濃度1.5%、温度25
℃、空間速度10,324h-1、 線速度39cm/sの
空気中で評価を行った(各試料はいずれも粉末体)。
The pore size of the obtained inorganic membrane structure was evaluated by the gas adsorption method. When nitrogen gas was adsorbed and the pore diameter was determined by the DH method, the pore peak diameter was 6.2 nm. The total pore volume was 0.584 cc / g. (Comparative Example 1) 4.5 g of the alumina thus produced was immersed in 10 ml of an aqueous solution of manganese nitrate prepared as an oxide so as to be 10 wt%, and left for one day. Then, it was taken out and baked at 400 ° C. for 5 hours. The sample after firing is N
Ox concentration 3.0ppm, water concentration 1.5%, temperature 25
Evaluation was carried out in air at a temperature of 10 ° C., a space velocity of 10,324 h −1, and a linear velocity of 39 cm / s (each sample is a powder).

【0027】硝酸塩の代わりに酢酸マンガンを用いる以
外は実施例1と同様な操作を行いNOx吸収体を得た
(実施例2)。
A NOx absorber was obtained by the same procedure as in Example 1 except that manganese acetate was used instead of nitrate (Example 2).

【0028】それらの結果を図1に示す。The results are shown in FIG.

【0029】実施例3〜6 硝酸マンガンの代わりに酸化物として10wt%となる
ように調製した鉄(実施例3)、銅(実施例4)、コバ
ルト(実施例5)、ニッケル(実施例6)の各硝酸塩を
用いる以外は実施例1と同様な操作を行いNOx吸収体
を得た。(各試料はいずれも粉末体)。
Examples 3 to 6 Iron (Example 3), copper (Example 4), cobalt (Example 5), nickel (Example 6) prepared in such a manner that the amount of oxide was 10 wt% instead of manganese nitrate. The same operation as in Example 1 was carried out except that each nitrate of 1) was used to obtain a NOx absorber. (Each sample is a powder body).

【0030】それらの結果を図2に示す。The results are shown in FIG.

【0031】硝酸塩では、初期の吸収力が高く、酢酸塩
では、長時間にわたる吸収力に安定性に優れていた。
The nitrate had a high initial absorbency, and the acetate had a long-term absorbency and excellent stability.

【0032】実施例7、比較例2 実施例1の方法で作製したアルミナにバインダーを添加
しペレットを作製した。そのペレットを酸化物として1
0wt%となるように調製した硝酸マンガン水溶液中に
浸漬し一日放置した。その後取り出し400℃で5時間
焼成を行った。(実施例7)また、金属硝酸塩の水溶液
に浸漬せず、金属酸化物を担持しない以外は実施例7と
同様にしてアルミナペレット体試料を作成した(比較例
2)。得られたペレット体を実施例1と同じ評価方法に
より、評価を行った。
Example 7, Comparative Example 2 A pellet was prepared by adding a binder to the alumina prepared by the method of Example 1. The pellet as oxide 1
It was immersed in an aqueous solution of manganese nitrate prepared so as to be 0 wt% and left for one day. Then, it was taken out and baked at 400 ° C. for 5 hours. (Example 7) Further, an alumina pellet sample was prepared in the same manner as in Example 7 except that the sample was not immersed in an aqueous solution of metal nitrate and did not carry a metal oxide (Comparative Example 2). The pellets obtained were evaluated by the same evaluation method as in Example 1.

【0033】それらの結果を図3に示す。The results are shown in FIG.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明は、によって、燃焼排ガスまたは
混合ガス中の低濃度NOxを選択的に効率良く吸収し、
簡単に放出して再利用可能となるNOx吸収体が提供さ
れ、充填筒や中空糸膜など様々な形状での用途展開が可
能となる。
EFFECTS OF THE INVENTION The present invention selectively and efficiently absorbs low-concentration NOx in combustion exhaust gas or mixed gas,
A NOx absorber that can be easily released and reused is provided, and it can be used in various shapes such as a filling cylinder and a hollow fiber membrane.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 比較例1、実施例1、2のNOx吸収体の評
価実験結果を示す。
FIG. 1 shows the results of evaluation experiments of NOx absorbers of Comparative Example 1 and Examples 1 and 2.

【図2】 実施例1、3〜6のNOx吸収体の評価実験
結果を示す。
FIG. 2 shows the results of evaluation experiments of NOx absorbers of Examples 1, 3 to 6.

【図3】 実施例7、比較例2のNOx吸収体の評価実
験結果を示す。
FIG. 3 shows the results of evaluation experiments of NOx absorbers of Example 7 and Comparative Example 2.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年11月5日[Submission date] November 5, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】この方法によって、燃焼排ガスまたは混合
ガス中の低濃度NOxを選択的に効率良く簡単に吸収/
放出して再利用可能となるNOx吸収体が提供される。
NOx濃度3.0ppm、水分濃度1.5%、温度25
℃、空間速度10,324h-1、線速度39cm/sの
空気中で除去率80%以上を10時間以上継続するNO
x吸収体であることが好ましい。なお、かかるNOx濃
度、水分濃度、温度、空間速度、線速度、継続時間等は
測定条件を指しているだけであり、この条件でしか本発
明を実施することができないわけではない。好ましく
は、NOx濃度3.0〜10.0ppmの範囲でも除去
率80%以上、より好ましくは出口NOx濃度0.3p
pm以下である。あるいは空間速度として、好ましくは
6000〜20000h-1 、より好ましくは8000
〜11000h-1 である。また、線速度として、好ま
しくは5〜100cm/sec 、より好ましくは20
〜50cm/secである時に、従来の公知例に対する
本発明の効果の高さが顕著に現れる。
By this method, low-concentration NOx in combustion exhaust gas or mixed gas is selectively and efficiently absorbed and easily
Provided is a NOx absorber that can be released and reused.
NOx concentration 3.0ppm, water concentration 1.5%, temperature 25
NO that keeps a removal rate of 80% or more for 10 hours or more in air at a temperature of ℃, space velocity of 10,324 h -1 , and linear velocity of 39 cm / s
It is preferably an x absorber. The NOx concentration, the water concentration, the temperature, the space velocity, the linear velocity, the duration, and the like only indicate the measurement conditions, and the present invention cannot be implemented only under these conditions. Preferably, the removal rate is 80% or more even in the NOx concentration range of 3.0 to 10.0 ppm, and more preferably the outlet NOx concentration is 0.3 p.
pm or less. Alternatively, the space velocity is preferably 6000 to 20000 h -1 , more preferably 8000.
˜11000 h −1 . The linear velocity is preferably 5 to 100 cm / sec, more preferably 20.
When it is up to 50 cm / sec, the effect of the present invention is significantly higher than that of the conventional known examples.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Name of item to be corrected] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0025】調製したアルミニウムエトキシド溶液をガ
ラスシャーレに入れ、相対湿度60%に調湿した大気中
に24時間放置する。放置後、大気中の水分で加水分解
が進行し、ゲル化が完了する。ゲルを60℃に設定した
乾燥器内で見掛け上水分がなくなるまで乾燥した後、8
00℃で2時間、大気中で焼成を行った。
[0025] The aluminum eth Kishido solution prepared into a glass Petri dish and left for 24 hours in dampening the atmosphere adjusted to a relative humidity of 60%. After standing, hydrolysis proceeds with moisture in the atmosphere, and gelation is completed. After drying the gel in a dryer set at 60 ° C until there is no apparent water content,
Firing was performed at 00 ° C. for 2 hours in the air.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0032[Correction target item name] 0032

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0032】実施例7、比較例2 実施例1の方法で作製したアルミナにバインダーを添加
しペレットを作製した。そのペレットを酸化物として1
0wt%となるように調製した硝酸マンガン水溶液中に
浸漬し一日放置した。その後取り出し400℃で5時間
焼成を行った(実施例7)。また、金属硝酸塩の水溶液
に浸漬せず、金属酸化物を担持しない以外は実施例7と
同様にしてアルミナペレット体試料を作成した(比較例
2)。得られたペレット体を実施例1と同じ評価方法に
より、評価を行った。
Example 7, Comparative Example 2 A pellet was prepared by adding a binder to the alumina prepared by the method of Example 1. The pellet as oxide 1
It was immersed in an aqueous solution of manganese nitrate prepared so as to be 0 wt% and left for one day. Then, it was taken out and baked at 400 ° C. for 5 hours (Example 7). Further, an alumina pellet sample was prepared in the same manner as in Example 7 except that the sample was not immersed in an aqueous solution of metal nitrate and did not carry a metal oxide (Comparative Example 2). The pellets obtained were evaluated by the same evaluation method as in Example 1.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルコキシド法を用いて作製した多孔質
アルミナを主成分とし、かつ鉄、ニッケル、マンガン、
銅、コバルト、クロム、亜鉛からなる群より選ばれた少
なくとも一種の元素の酸化物を含有することを特徴とす
る低濃度NOx(x=1〜2)吸収体。
1. A method comprising, as a main component, porous alumina produced by an alkoxide method and containing iron, nickel, manganese,
A low-concentration NOx (x = 1 to 2) absorber containing an oxide of at least one element selected from the group consisting of copper, cobalt, chromium, and zinc.
【請求項2】 多孔質アルミナの平均細孔径または/お
よびピーク細孔径が0.2〜10nmであり細孔容積が
少なくとも0.03cc/gであり、かつ鉄、ニッケ
ル、マンガン、銅、コバルト、クロム、亜鉛からなる群
より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物を含有する
ことを特徴とする低濃度NOx(x=1〜2)吸収体。
2. A porous alumina having an average pore size or / and a peak pore size of 0.2 to 10 nm and a pore volume of at least 0.03 cc / g, and iron, nickel, manganese, copper, cobalt, A low concentration NOx (x = 1 to 2) absorber containing an oxide of at least one element selected from the group consisting of chromium and zinc.
【請求項3】 300〜600℃に加熱することによ
り、吸収したNOxを放出することを特徴とする請求項
1記載のNOx吸収体。
3. The NOx absorber according to claim 1, wherein the absorbed NOx is released by heating at 300 to 600 ° C.
【請求項4】 昇降温により、可逆的にNOxを放出/
吸収することを特徴とする請求項1記載のNOx吸収
体。
4. NOx is reversibly released by increasing / decreasing temperature.
The NOx absorber according to claim 1, which absorbs.
【請求項5】 NOx濃度3.0ppm、水分濃度1.
5%、温度25℃、空間速度10,324h-1、線速度
39cm/sの空気中で除去率80%以上を10時間以
上継続する請求項1記載のNOx吸収体。
5. A NOx concentration of 3.0 ppm and a water concentration of 1.
The NOx absorber according to claim 1, wherein a removal rate of 80% or more is continued for 10 hours or more in air at 5%, a temperature of 25 ° C, a space velocity of 10,324 h -1 , and a linear velocity of 39 cm / s.
【請求項6】 一般式Al(−OR1 x (−OH)y (A) (但し、式中、 x+y=3 x≧1 R1 はC数1〜6の置換または非置換の脂肪族または脂
環族基である。)を含有する低級脂肪族アルコール溶液
を加水分解する工程、焼成する工程、および鉄、ニッケ
ル、マンガン、銅、コバルト、クロム、亜鉛からなる群
より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物を担持させ
ることを特徴とする低濃度NOx(x=1〜2)吸収体
の製造方法。
6. A general formula Al (—OR 1 ) x (—OH) y (A) (wherein, x + y = 3 x ≧ 1 R 1 is a substituted or unsubstituted aliphatic group having 1 to 6 C atoms). Or a step of hydrolyzing a lower aliphatic alcohol solution containing an alicyclic group), a step of firing, and at least one selected from the group consisting of iron, nickel, manganese, copper, cobalt, chromium, and zinc. 5. A method for producing a low-concentration NOx (x = 1 to 2) absorber, which comprises supporting an oxide of the element.
【請求項7】 焼成を500〜1000℃の酸化性雰囲
気中で行うことを特徴とする特許請求第6項記載のNO
x吸収体の製造方法。
7. The NO according to claim 6, wherein the firing is performed in an oxidizing atmosphere at 500 to 1000 ° C.
A method of manufacturing an x absorber.
【請求項8】 請求項1記載の金属酸化物が該多孔質ア
ルミナの表面に局在的に存在し、かつ該酸化物の含有量
が0.1〜30wt%であることを特徴とする請求項1
記載のNOx吸収体。
8. The metal oxide according to claim 1 is locally present on the surface of the porous alumina, and the content of the oxide is 0.1 to 30 wt%. Item 1
The described NOx absorber.
【請求項9】 粒状または粉体状である請求項1記載の
NOx吸収体を容器に充填してなることを特徴とするN
Ox吸収装置。
9. A container comprising the NOx absorber according to claim 1, which is in a granular or powder form.
Ox absorber.
【請求項10】 該多孔質アルミナを粒状に成形してか
ら鉄、ニッケル、マンガン、銅、コバルト、クロム、亜
鉛からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化
物を担持させることを特徴とする請求項1記載のNOx
吸収体の製造方法。
10. The porous alumina is formed into granules and then loaded with an oxide of at least one element selected from the group consisting of iron, nickel, manganese, copper, cobalt, chromium and zinc. NOx according to claim 1.
Absorber manufacturing method.
【請求項11】 基材表面に請求項1記載のNOx吸収
体を膜状に積層またはコーティングしてなることを特徴
とする中空糸膜状、平膜状またはハニカム状構造体から
なるNOx吸収装置。
11. A NOx absorber comprising a hollow fiber membrane-shaped, flat membrane-shaped or honeycomb-shaped structure, which is obtained by laminating or coating the NOx absorber according to claim 1 on the surface of a base material. .
【請求項12】 請求項9および/または請求項11記
載の燃焼排ガス用NOx吸収装置。
12. A NOx absorber for combustion exhaust gas according to claim 9 and / or 11.
【請求項13】 請求項9および/または請求項11記
載の空気浄化用NOx吸収装置。
13. The NOx absorption device for air purification according to claim 9 and / or claim 11.
【請求項14】 請求項9および/または請求項11記
載のNOx吸収装置を用いたことを特徴とする脱硝装
置。
14. A denitration device using the NOx absorption device according to claim 9 and / or 11.
【請求項15】 脱硝用触媒を担持させたことを特徴と
する請求項1記載のNOx吸収体を用いた脱硝装置。
15. A denitration device using a NOx absorber according to claim 1, wherein a denitration catalyst is supported.
【請求項16】 該多孔質アルミナを金属塩溶液に浸漬
することを特徴とする請求項1記載のNOx吸収体の製
造方法。
16. The method for producing a NOx absorber according to claim 1, wherein the porous alumina is immersed in a metal salt solution.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6455463B1 (en) 2001-03-13 2002-09-24 Delphi Technologies, Inc. Alkaline earth/transition metal lean NOx catalyst
US6576587B2 (en) 2001-03-13 2003-06-10 Delphi Technologies, Inc. High surface area lean NOx catalyst
US6624113B2 (en) 2001-03-13 2003-09-23 Delphi Technologies, Inc. Alkali metal/alkaline earth lean NOx catalyst
US6670296B2 (en) 2001-01-11 2003-12-30 Delphi Technologies, Inc. Alumina/zeolite lean NOx catalyst
US6864213B2 (en) 2001-03-13 2005-03-08 Delphi Technologies, Inc. Alkaline earth / rare earth lean NOx catalyst

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