JPH09248427A - 窒素酸化物の除去方法 - Google Patents

窒素酸化物の除去方法

Info

Publication number
JPH09248427A
JPH09248427A JP8057933A JP5793396A JPH09248427A JP H09248427 A JPH09248427 A JP H09248427A JP 8057933 A JP8057933 A JP 8057933A JP 5793396 A JP5793396 A JP 5793396A JP H09248427 A JPH09248427 A JP H09248427A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
catalyst
iridium
zeolite
palladium
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
JP8057933A
Other languages
English (en)
Inventor
Wataru Kobayashi
渉 小林
Yoshiaki Kawai
良昭 河合
Takuya Kawaguchi
卓也 川口
Masao Nakano
雅雄 中野
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.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh 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 Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP8057933A priority Critical patent/JPH09248427A/ja
Publication of JPH09248427A publication Critical patent/JPH09248427A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 窒素酸化物および炭化水素、特にメタン
を主成分とする炭化水素を含有する酸素過剰の排気ガス
中の窒素酸化物を、より高い窒素酸化物浄化能をもつ触
媒を用いて、除去する方法を提供するものである。 【解決手段】 パラジウムおよびイリジウムを含有す
る、ZSM−5などのゼオライト触媒を、窒素酸化物お
よび炭化水素を含む酸素過剰な排気ガスと接触させて、
排ガス中の窒素酸化物を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、燃焼機器から排出
される排気ガスを浄化する触媒および方法に関し、特に
酸素過剰の排気ガス中の窒素酸化物を除去する方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、環境問題の深刻化から窒素酸化
物、一酸化炭素、炭化水素等の浄化が重要視されてい
る。窒素酸化物は自動車のガソリンエンジン等の内燃機
関を代表とする各種移動発生源、および工場プラントの
ボイラー、コージェネレーションシステムのガスエンジ
ン、ガスタービン等の内燃機関を代表とする固定発生源
などの燃焼機器から、排気ガスの成分として多量に排出
されており、その浄化は緊急かつ重大な社会的課題であ
る。
【0003】現在、内燃機関から排出される排気ガスの
浄化触媒としてPt、Rh、Pd等を担体上に担持させ
た三元触媒が用いられているが、三元触媒は酸素過剰排
ガス中の窒素酸化物を浄化することができないので、空
気と燃料の比(所謂、空燃比)を制御するシステムと併
用されている。
【0004】一方、低燃費化や排出炭酸ガスの低減等の
目的で希薄燃焼方式が開発されているが、希薄燃焼の排
気ガスは酸素過剰となるため、上記三元触媒では窒素酸
化物を除去することができない。
【0005】酸素過剰排ガスの窒素酸化物除去方法とし
ては、アンモニア添加による還元脱硝が行われている
が、装置の大型化、アンモニアの危険性からその利用範
囲が限定される。
【0006】最近、アンモニア等の特別な還元剤を添加
しなくても、酸素過剰な排気ガス中の窒素酸化物を浄化
できるゼオライト系触媒が提案されているが、ガスエン
ジン、ガスタービン等の気体燃料を使用した燃焼機器の
排気ガス中に含まれる微量炭化水素は主成分が炭素数1
のメタンであり、従来提案されているゼオライト系触媒
では窒素酸化物の浄化性能が特に低かった。
【0007】例えば、特開平6−254352号公報に
おいては、窒素酸化物およびメタンを含む酸素過剰な排
気ガスから窒素酸化物を除去する触媒として、H型ZS
M−5にPdを担持した触媒が開示されているが、実施
例に示してある評価ガスは水を含まない混合ガスであ
り、実際の水を含む排気ガスに対する窒素酸化物除去性
能については不明であり、また、特開平4−36314
4号公報には、Pd含有ZSM−5触媒の400℃およ
び500℃における窒素酸化物の浄化率が示されている
が、400℃以下での性能については不明である。
【0008】一方、例えば、特開平7−24324号公
報および特開平8−1006号公報には、イリジウムを
含有した結晶性シリケートおよびイリジウムを担持した
ゼオライトを触媒として用いた窒素酸化物の処理方法が
開示されているが、実施例に記載されている排気ガス中
の微量炭化水素はプロピレンであり、炭化水素がメタン
の場合の窒素酸化物処理性能については触れられていな
い。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、窒素
酸化物および炭化水素を含有する酸素過剰の排気ガス中
の窒素酸化物を除去する方法において、より高い窒素酸
化物浄化能をもつ触媒を用いて、窒素酸化物を除去する
方法を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するため鋭意検討した結果、パラジウムおよびイリ
ジウムを含有するゼオライトを触媒として使用すること
により、窒素酸化物および炭化水素を含有する酸素過剰
の排気ガスから、窒素酸化物を効率良く除去できること
を見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】即ち本発明は、窒素酸化物および炭化水素
を含む酸素過剰な排気ガスから、窒素酸化物を除去する
にあたり、パラジウムおよびイリジウムを含有するゼオ
ライトを触媒として用いることを特徴とする窒素酸化物
除去方法を提供するものである。
【0012】以下、本発明を詳細に説明する。
【0013】本発明に用いられる排気ガス浄化触媒は、
パラジウムおよびイリジウムを含有するゼオライトから
なる。
【0014】ゼオライトは一般に M2/nO・Al23・ySiO2・zH2O (但し、nは陽イオンMの原子価、yは2以上の数、z
は0以上の数である)の組成を有する結晶性アルミノシ
リケ−トであり、天然品および合成品として多くの種類
が知られている。本発明に用いられるゼオライトの種類
は特に限定はされないが、高い耐久性を得るためにはS
iO2/Al23モル比が10以上であることが望まし
い。代表的には、フェリエライト、Y、モルデナイト、
ZSM−5、ZSM−11等を挙げることができ、なか
でもZSM−5が好ましい。
【0015】また、これらのゼオライトはそのまま用い
ても良いが、これをNH4Cl、NH4NO3,(NH4
2SO4等でイオン交換したNH4型あるいはこれを焼成
あるいは鉱酸等でプロトンにイオン交換し、H型として
用いても一向に差し支えない。また、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属等の陽イオンを含んでいても一向に差し
支えない。
【0016】本発明の排気ガス浄化触媒は、パラジウム
およびイリジウムを含有することを特徴とする。
【0017】ゼオライトにパラジウムを含有させる方法
は特に限定されず、イオン交換法、含浸担持法等により
行えばよい。ゼオライトにパラジウムをイオン交換する
場合、アンモニアとパラジウムイオンを含む溶液にゼオ
ライトを投入し、20〜100℃で5分〜100時間撹
拌して行えばよい。使用するパラジウム塩としては酢酸
塩、硝酸塩、アンミン錯塩、塩化物等が挙げられる。
【0018】ゼオライトにイリジウムを含有させる方法
は特に限定されず、イオン交換法、含浸担持法等で行え
ばよい。ゼオライトにイリジウムをイオン交換する場
合、アンモニアとイリジウムイオンを含む溶液にゼオラ
イトを投入し、20〜100℃で5分〜100時間撹拌
して行えばよい。使用するイリジウム塩としては酢酸
塩、硝酸塩、アンミン錯塩、塩化物等が挙げられる。
【0019】パラジウムおよびイリジウムの含有量は特
に限定されないが、高い触媒性能を得るためには、パラ
ジウムの含有量はPdO/Al23モル比で表して0.
01〜1.0が好ましく、0.03〜0.8が更に好ま
しい。イリジウムの含有量はIrO2/Al23モル比
で表して0.01〜1.0が好ましく、0.05〜0.
8が更に好ましい。
【0020】ゼオライトにパラジウムおよびイリジウム
を含有させる順序は特に限定されず、最終的にパラジウ
ムおよびイリジウムをゼオライトに含有させればよい。
【0021】パラジウムおよびイリジウムを含有させた
ゼオライトは、触媒として用いるに際して、乾燥や焼成
等の前処理を行ってから用いてもよい。
【0022】本発明に係わるパラジウムおよびイリジウ
ムを含有したゼオライト触媒は、粉状体、ペレット状
体、ハニカム状体等の形状、構造等は問わない。さら
に、金属元素の導入は成型後に行うこともできる。
【0023】本発明の排気ガス浄化触媒は、アルミナゾ
ルやシリカゾルや粘土等のバインダーを加えて所定の形
状に成型したり、水を加えてスラリー状とし、ハニカム
等の形状のアルミナ、マグネシア、コージエライト等の
耐火性基材上に塗布してから使用してもよい。
【0024】本発明の触媒が対象とする排気ガスは、窒
素酸化物を含む酸素過剰な排気ガスである。酸素過剰な
排気ガスとは、排気ガスに含まれる一酸化炭素や炭化水
素等の還元成分を完全に酸化するのに必要な酸素量より
も過剰に酸素を含む排気ガスを示す。また、排気ガスに
含まれる炭化水素は、特に制限はないが、本発明の触媒
は炭化水素の主成分が炭素数1のメタンである排気ガス
に対しても、効率良く排気ガスを浄化することができ
る。
【0025】一般的に、自動車等の液体燃料を使用する
エンジンから排出された排気ガスに含まれる炭化水素の
ほとんどは炭素数2以上の炭化水素である。一方、ガス
エンジン等の気体燃料を使用するエンジンから排出され
る排気ガスに含まれる炭化水素の主成分はメタンであ
る。通常、炭化水素の反応性は炭素数が多くなるほど高
くなる傾向があり、炭素数1であるメタンの場合、特に
反応性が低い。ここで、炭化水素の主成分がメタンの排
気ガスとは、排気ガス中に含まれる炭化水素の80vo
l.%以上がメタンである排気ガスのことを示す。この
ような排気ガスとしては例えば、都市ガスを燃料とした
希薄燃焼式のガスエンジンから排出される排気ガスをあ
げることができる。
【0026】また、本発明の触媒を用いる場合、上記排
ガスに炭化水素を添加してもよい。添加する炭化水素と
しては、特に制限はないが、本発明の触媒は、炭化水素
がメタンあるいはメタンを主成分とする炭化水素の混合
ガスであっても効率良く排気ガスを浄化することができ
る。メタンを主成分とする炭化水素の混合ガスとは、混
合ガス中の炭化水素の80vol.%以上がメタンであ
る混合ガスのことを示す。添加する炭化水素の濃度は、
特に制限はなく、50ppm〜1%程度であれば、経済
性の低下や炭化水素浄化率を招くことがないので好まし
い。また、排気ガス中の炭化水素濃度が十分に高い場合
は、炭化水素を添加しなくても良い。
【0027】窒素酸化物を除去する際の空間速度、温度
等は特に限定されないが、空間速度100〜50000
0hr-1、温度200〜800℃であることが好まし
い。以下、実施例において本発明をさらに詳細に説明す
るが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものでは
ない。
【0028】
【実施例】
実施例1<触媒1の調製> シリカ/アルミナ比が23.8のNH4−ZSM−5、
10gを、純水90mlに添加した。その後、7%アン
モニア水を添加して、pHを10.0に調整し、ゼオラ
イト中のアルミナのモル数に対して0.1倍の[Pd
(NH34]Cl2・H2Oおよびゼオライト中のアルミ
ナのモル数に対して0.2倍の[Ir(NH36](O
H)3を添加し、30℃にて2時間撹拌し、パラジウム
およびイリジウムイオン交換を行った。スラリ−を固液
分離後、1lの純水で洗浄し、110℃で20時間乾燥
し、パラジウムおよびイリジウム含有ZSM−5を得、
触媒1とした。
【0029】元素分析の結果、パラジウムはアルミナの
0.1倍、イリジウムはアルミナの0.2倍であった。
【0030】比較例1<比較触媒1の調製> [Ir(NH36](OH)3を添加しなかったこと以
外は実施例1と同様にし、パラジウム含有ZSM−5を
得、比較触媒1とした。
【0031】元素分析の結果、パラジウムはアルミナの
0.1倍であった。
【0032】比較例2<比較触媒2の調製> [Pd(NH34]Cl2・H2Oを添加しなかったこと
以外は実施例1と同様にし、イリジウム含有ZSM−5
を得、比較触媒2とした。
【0033】元素分析の結果、イリジウムはアルミナの
0.2倍であった。
【0034】実施例2<性能評価1> 触媒1および比較触媒1〜2を打錠成形後破砕し、12
〜20メッシュに整粒し、そのうち2ccを常圧固定床
反応装置に充填した。空気流通下、500℃で1時間前
処理を施した後、350℃で表1に示す組成のガスを5
00ml/分で流通させ触媒活性を測定した。350℃
で定常に達した時のNOx浄化率を表2に示した。な
お、NOx浄化率は次式から求めた値である。
【0035】NOx浄化率(%)=(NOxin−NOx
out)×100/NOxin 但し、 NOxin : 反応管入口NOx濃度 NOxout : 反応管出口NOx濃度
【0036】
【表1】
【0037】
【表2】
【0038】実施例3<性能評価2> 触媒1および比較触媒1〜2を打錠成形後破砕し、12
〜20メッシュに整粒し、そのうち5.0gを常圧固定
床反応装置に充填した。空気流通下、500℃で1時間
前処理を施した後、350℃で表3に示す組成のガスを
500ml/分で流通させ触媒活性を測定した。350
℃で定常に達した時のNOx浄化率を表4に示した。N
Ox浄化率は実施例2と同様にして求めた値である。
【0039】
【表3】
【0040】
【表4】
【0041】
【発明の効果】表2および表4の結果より、本発明のパ
ラジウムおよびイリジウムを含有するゼオライトを触媒
として用いることにより、窒素酸化物および炭化水素を
含有する酸素過剰の排気ガスにから、窒素酸化物を効率
よく除去できることは明らかである。従って本発明は、
環境保全上極めて有意義である。
【0042】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒素酸化物および炭化水素を含む酸素過
    剰な排気ガスから、窒素酸化物を除去するにあたり、パ
    ラジウムおよびイリジウムを含有するゼオライトを触媒
    として用いることを特徴とする窒素酸化物の除去方法。
  2. 【請求項2】排気ガスに含まれる炭化水素の主成分がメ
    タンである請求項1に記載の窒素酸化物除去方法。
JP8057933A 1996-03-14 1996-03-14 窒素酸化物の除去方法 Pending JPH09248427A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8057933A JPH09248427A (ja) 1996-03-14 1996-03-14 窒素酸化物の除去方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8057933A JPH09248427A (ja) 1996-03-14 1996-03-14 窒素酸化物の除去方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09248427A true JPH09248427A (ja) 1997-09-22

Family

ID=13069828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8057933A Pending JPH09248427A (ja) 1996-03-14 1996-03-14 窒素酸化物の除去方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09248427A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11123330A (ja) * 1997-08-20 1999-05-11 Hino Motors Ltd 排ガス浄化触媒及びその製法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11123330A (ja) * 1997-08-20 1999-05-11 Hino Motors Ltd 排ガス浄化触媒及びその製法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5526410B2 (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去方法
EP0664149B1 (en) Method of purifying exhaust gas
JPH0938464A (ja) 排ガス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法
JP2851444B2 (ja) 排気ガス浄化方法
JP2006026635A (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去方法
JP3143936B2 (ja) 排気ガス浄化触媒および排気ガス浄化方法
JP3298133B2 (ja) コバルト及びパラジウム含有ゼオライトの製造方法並びに排ガス浄化方法
JPH09248427A (ja) 窒素酸化物の除去方法
JP2506598B2 (ja) 窒素酸化物の除去方法
JP3087321B2 (ja) 排ガス浄化触媒および排ガス浄化方法
JP2605956B2 (ja) 排気ガス浄化触媒
JP3579745B2 (ja) 排気ガス浄化方法
JPH0751542A (ja) 排気ガス浄化方法
JPH0655076A (ja) 排気ガス浄化触媒および方法
JP3482662B2 (ja) 排気ガス浄化方法
JP3087320B2 (ja) 排気ガス浄化方法
JPH07116474A (ja) 排気ガス浄化方法
JPH06154602A (ja) 窒素酸化物浄化用触媒
JP2601018B2 (ja) 排気ガス浄化触媒
JPH06198191A (ja) 排気ガス浄化触媒
JPH0751541A (ja) 排気ガス浄化方法
JPH06198188A (ja) 排気ガス浄化触媒
JPH07155546A (ja) 排気ガス浄化方法
JPH07241442A (ja) 窒素酸化物の除去方法
JPH08141368A (ja) 窒素酸化物の除去方法