JPH09267029A - Exhaust gas purifying material and method for purifying exhaust gas - Google Patents
Exhaust gas purifying material and method for purifying exhaust gasInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は窒素酸化物と過剰の
酸素を含む燃焼排ガスから、窒素酸化物を効果的に還元
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。The present invention relates to an exhaust gas purifying material capable of effectively reducing and removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and excess oxygen, 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等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 emitted 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、チタニア、アルミナなどの金属酸
化物と希土類酸化物とRu、Rh、Pd、銀、Ptの内
の少なくとも一種とからなる炭化水素による窒素酸化物
接触還元用触媒が提案された(特開平4-27431 号) 。し
かしながら、本発明者等の実験結果によると、この触媒
では高い空間速度における窒素酸化物除去率が低く、特
に排ガス温度の低い領域では窒素酸化物の除去が低い。
また、水分を含むような排ガスでは、窒素酸化物の除去
率が著しく低下する。Therefore, a catalyst for catalytic reduction of nitrogen oxides by a hydrocarbon comprising a metal oxide such as titania or alumina, a rare earth oxide and at least one of Ru, Rh, Pd, silver and Pt has been proposed ( JP-A-4-27431). However, according to the experimental results of the present inventors, this catalyst has a low nitrogen oxide removal rate at a high space velocity, and particularly in a region where the exhaust gas temperature is low, the nitrogen oxide removal is low.
Further, in an exhaust gas containing water, the removal rate of nitrogen oxides is significantly reduced.
【0008】したがって、本発明の目的は、固定燃焼装
置及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を含有し、水分を含有する燃焼
排ガスから、効率良く窒素酸化物を還元除去することが
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. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying material and an exhaust gas purifying method which can efficiently reduce and remove nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing oxygen at a theoretical reaction amount or more with respect to an unburned portion and containing water.
【0009】[0009]
【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、銀成分と白金系成分とを別々に担
体に担持してから混合することにより、各触媒成分が干
渉することなく酸化・還元反応を促進できることを発見
したとともに、白金成分のうちPtとRhとを同時に用
いると広い温度領域で窒素酸化物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 by separately supporting a silver component and a platinum-based component on a carrier and then mixing the components, the catalyst components interfere with each other. Completed the present invention by discovering that oxidation and reduction reactions can be promoted without using Pt and Rh among the platinum components at the same time can effectively remove nitrogen oxides over a wide temperature range. did.
【0010】すなわち、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還元除去する本発明の第一の排ガス
浄化材は、多孔質の無機酸化物に銀及び銀化合物からな
る群より選ばれる一種以上の元素及び/又は化合物0.
2〜15重量%(金属元素換算値)を担持してなる第一
の触媒と、多孔質の無機酸化物にPt0.001〜0.
5重量%(金属元素換算値)と、Rh0.001〜0.
05重量%(金属元素換算値)とを担持してなる第二の
触媒とを混合してなることを特徴とする。That is, the first exhaust gas purifying material of the present invention for reducing and removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and oxygen in an amount larger than the theoretical reaction amount for coexisting unburned components is a porous inorganic material. One or more elements and / or compounds selected from the group consisting of silver and silver compounds in the oxide;
A first catalyst supporting 2 to 15% by weight (in terms of a metal element) and a porous inorganic oxide having Pt of 0.001 to 0.
5% by weight (in terms of metal element) and Rh 0.001 to 0.
It is characterized in that it is mixed with a second catalyst that carries 0.05% by weight (in terms of a metal element).
【0011】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
ら窒素酸化物を還元除去する本発明の第二の排ガス浄化
材は、多孔質の無機酸化物に銀及び銀化合物からなる群
より選ばれる一種以上の元素及び/又は化合物0.2〜
15重量%(金属元素換算値)を担持してなる第一の触
媒と、多孔質の無機酸化物にPt0.001〜0.5重
量%(金属元素換算値)と、Rh0.001〜0.05
重量%(金属元素換算値)と、希土類元素からなる群よ
り選ばれた少なくとも1種の元素2重量%以下とを担持
してなる第二の触媒とを混合してなることを特徴とす
る。A second exhaust gas purifying material of the present invention for reducing and removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and oxygen in an amount larger than the theoretical reaction amount of coexisting unburned components is a porous inorganic material. One or more elements and / or compounds selected from the group consisting of silver and silver compounds in the oxide;
15% by weight (converted to a metal element), a first catalyst, and 0.001 to 0.5% by weight of Pt in a porous inorganic oxide (converted to a metal element); 05
% By weight (in terms of a metal element) and a second catalyst supporting 2% by weight or less of at least one element selected from the group consisting of rare earth elements.
【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
ら窒素酸化物を還元除去する本発明の排ガス浄化方法
は、上記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ガス状
炭化水素と、灯油、軽油、ガソリンを含む液状炭化水素
とからなる群より選ばれた一種以上を添加した排ガス
を、300〜550℃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との反応により前記窒素
酸化物を除去することを特徴とする。Further, the exhaust gas purifying method of the present invention for reducing and removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and oxygen in excess of the theoretical reaction amount for coexisting unburned components uses the above exhaust gas purifying material. The exhaust gas purifying material was installed in the middle of an exhaust gas conduit, and at least one selected from the group consisting of gaseous hydrocarbons, kerosene, light oil, and liquid hydrocarbons including gasoline was added upstream of the purifying material. Contacting the exhaust gas with the purifying material at 300 to 550 ° C;
Thus, the nitrogen oxides are removed by a reaction with hydrocarbons in the exhaust gas.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 [1]排ガス浄化材 本発明の排ガス浄化材は、後述の第一の触媒と第二の触
媒とを混合した混合触媒からなる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. [1] Exhaust gas purifying material The exhaust gas purifying material of the present invention comprises a mixed catalyst obtained by mixing a first catalyst and a second catalyst described later.
【0014】本発明では、上記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炭化水素を添加
した排ガスをこの浄化材に接触させて、排ガス中の窒素
酸化物を還元除去する。In the present invention, the above-mentioned purifying material is installed in an exhaust gas conduit, and the exhaust gas to which hydrocarbons are added at the upstream side of the installation position of the purifying material is brought into contact with the purifying material to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas. Remove.
【0015】本発明の排ガス浄化材の第一の好ましい形
態は、上記混合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、アルミナ、ジルコニア、チタニア−ジルコニア
等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 the mixed catalyst on a purifying material base. Examples of the ceramic material forming the base of the purifying material include heat-resistant ceramics having a large surface area such as alumina, zirconia, and titania-zirconia. 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.
【0016】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。またその構造としては、
ハニカム構造型、フォーム型、繊維状耐火物からなる三
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。ウォッシュコート法、ゾル−ゲル法、粉末法等
を用いて上記基体に混合触媒をコートした後、焼結する
ことにより排ガス浄化材を製造することができる。The shape and size of the substrate of the exhaust gas purifying material
Various changes can be made according to the purpose. Also, as its structure,
Examples include a honeycomb structure type, a foam type, a three-dimensional network structure type made of a fibrous refractory, a granular form, a pellet form, and the like. An exhaust gas purifying material can be manufactured by coating the above-mentioned substrate with the mixed catalyst using a wash coat method, a sol-gel method, a powder method or the like, and then sintering.
【0017】本発明の排ガス浄化材の第二の好ましい形
態は、上記混合触媒をハニカム構造型、フォーム型、板
状、ペレット状又は顆粒状に成形したものを焼結した
後、所望形状のケーシングに充填してなる浄化材であ
る。In a second preferred embodiment of the exhaust gas purifying material of the present invention, the mixed catalyst is formed into a honeycomb structure, a foam, a plate, a pellet, or a granule, and then sintered to obtain a casing having a desired shape. Purifying material filled in
【0018】本発明の浄化材には以下の触媒が形成され
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銀化合物から
なる群より選ばれる一種以上の元素及び/又は化合物を
担持してなり、広い温度領域での窒素酸化物除去に作用
する。多孔質の無機酸化物としては、アルミナ単独、又
はチタニア、シリカ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化錫、
酸化マグネシウム、ゼオライトのいずれかとアルミナと
の複合又は混合酸化物を用いることができる。アルミナ
含有複合又は混合酸化物を用いる場合、アルミナの含有
率を50重量%以上とするのが好ましい。アルミナ又は
アルミナの複合又は混合酸化物を用いることにより、触
媒の耐熱性及び耐久性が向上する。なお、本発明でいう
酸化錫は各種酸化状態の錫の酸化物を含み、例えば酸化
第一錫、酸化第二錫等が挙げられる。The following catalyst is formed on the purification material of the present invention. (1) First catalyst The first catalyst comprises a porous inorganic oxide carrying one or more elements and / or compounds selected from the group consisting of silver and silver compounds, and performs nitrogen oxidation in a wide temperature range. Acts on object removal. As the porous inorganic oxide, alumina alone, or titania, silica, zirconia, zinc oxide, tin oxide,
A composite or mixed oxide of either magnesium oxide or zeolite and alumina can be used. When an alumina-containing composite or mixed oxide is used, the alumina content is preferably 50% by weight or more. The use of alumina or a composite or mixed oxide of alumina improves the heat resistance and durability of the catalyst. The tin oxide referred to in the present invention includes tin oxide in various oxidation states, such as stannous oxide and stannic oxide.
【0019】第一の触媒で用いるアルミナ等の多孔質無
機酸化物の粒径が0.1mm以下であるのが好ましい。
粒径が0.1mmを越えると、触媒と排ガスの接触面積
が低くなり、触媒活性種の効果が十分に発揮できない。
第一の触媒で用いるアルミナ等の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、銀成分の分散が低下
し、良好な窒素酸化物の除去が行えない。より好ましい
多孔質無機酸化物の比表面積は30m2 /g以上であ
る。The particle size of the porous inorganic oxide such as alumina used for the first catalyst is preferably 0.1 mm or less.
When the particle size exceeds 0.1 mm, the contact area between the catalyst and the exhaust gas is reduced, and the effect of the catalytically active species cannot be sufficiently exhibited.
The specific surface area of the porous inorganic oxide such as alumina used for the first catalyst is preferably 10 m 2 / g or more. If the specific surface area is less than 10 m 2 / g, the dispersion of the silver component is reduced, and good removal of nitrogen oxides cannot be performed. More preferred specific surface area of the porous inorganic oxide is 30 m 2 / g or more.
【0020】銀化合物は銀の酸化物、ハロゲン化銀、硫
酸銀及び燐酸銀等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、塩化銀及び硫酸銀の
いずれか一種以上であり、更に好ましくは銀の酸化物及
び/又は塩化銀である。銀成分の担持量は、多孔質無機
酸化物100重量%に対して0.2〜15重量%(銀元
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%を超す量の銀成分
を担持すると炭化水素が起きやすく、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.
5〜12重量%である。The silver compound is at least one selected from the group consisting of silver oxide, silver halide, silver sulfate, silver phosphate and the like, and preferably at least one of silver oxide, silver chloride and silver sulfate. And more preferably silver oxide and / or silver chloride. The supported amount of the silver component is 0.2 to 15% by weight (in terms of silver element) based on 100% by weight of the porous inorganic oxide. If the amount is less than 0.2% by weight, the removal rate of nitrogen oxides decreases. When the silver component is carried in an amount exceeding 15% by weight, hydrocarbons are easily generated, and the nitrogen oxide removal rate is rather lowered. The preferred amount of the silver component is 0.1.
5 to 12% by weight.
【0021】アルミナ等の無機酸化物に銀を担持する方
法としては、公知の含浸法、沈澱法等を用いることがで
きる。含浸法を用いる際、銀の硝酸塩、塩化物、硫酸
塩、炭酸塩等の水溶液又はアンモニア性水溶液に多孔質
無機酸化物を浸漬する。又は硝酸銀水溶液に多孔質無機
酸化物を浸漬し、乾燥後、塩化アンモニウム又は硫酸ア
ンモニウムの水溶液に再び浸漬する。沈澱法でハロゲン
化銀を調製するには硝酸銀とハロゲン化アンモニウムと
を反応させて、ハロゲン化銀として多孔質無機酸化物上
に沈澱させる。これを50〜150℃、特に70℃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、酸素を含む窒素気流
下や水素ガス気流下で行うのが好ましい。水素ガス気流
下で行う場合には、最後に300〜650℃で酸化処理
するのが好ましい。アルミナ、アルミナ系混合又は複合
酸化物への銀の担持では、ベーマイト等のアルミナ水和
物を出発物質として利用すると効果的である。As a method for supporting silver on an inorganic oxide such as alumina, a known impregnation method, precipitation method, or the like can be used. When using the impregnation method, the porous inorganic oxide is immersed in an aqueous solution of silver nitrate, chloride, sulfate, carbonate, or the like, or an aqueous ammonia solution. Alternatively, the porous inorganic oxide is immersed in an aqueous solution of silver nitrate, dried, and then immersed again in an aqueous solution of ammonium chloride or ammonium sulfate. To prepare silver halide by the precipitation method, silver nitrate and ammonium halide are reacted to precipitate silver halide on the porous inorganic oxide. After drying at 50 to 150 ° C., particularly at about 70 ° C., it is preferable to raise the temperature stepwise at 100 to 600 ° C. for firing. The calcination is preferably performed in air, under a stream of nitrogen containing oxygen or under a stream of hydrogen gas. When the treatment is performed under a hydrogen gas stream, it is preferable to perform the oxidation treatment at 300 to 650 ° C. at last. In carrying silver on alumina, an alumina-based mixed or composite oxide, it is effective to use alumina hydrate such as boehmite as a starting material.
【0022】(2)第二の触媒 本発明の第一の浄化材では、第二の触媒は、多孔質無機
酸化物に触媒活性種としてPtと、Rhとを担持してな
る。本発明の第二の浄化材では、第二の触媒は、多孔質
無機酸化物に触媒活性種としてPtと、Rhと、希土類
元素からなる群より選ばれた少なくとも1種の元素とを
担持してなる。多孔質無機酸化物としては、アルミナ、
チタニア、ゼオライト、シリカ、ジルコニア、亜鉛酸化
物、錫酸化物、マグネシウム酸化物からなる群より選ば
れた一種又は二種以上の複合又は混合酸化物を用いる。
第一の触媒と同様に、多孔質の無機酸化物の比表面積は
10m2 /g以上であることが好ましい。(2) Second Catalyst In the first purifying material of the present invention, the second catalyst comprises a porous inorganic oxide carrying Pt and Rh as catalytically active species. In the second purification material of the present invention, the second catalyst supports Pt, Rh, and at least one element selected from the group consisting of rare earth elements as catalytically active species on the porous inorganic oxide. It becomes. As the porous inorganic oxide, alumina,
One or more composite or mixed oxides selected from the group consisting of titania, zeolite, silica, zirconia, zinc oxide, tin oxide, and magnesium oxide are used.
Similar to the first catalyst, the specific surface area of the porous inorganic oxide is preferably 10 m 2 / g or more.
【0023】多孔質無機酸化物を100重量%として、
Pt成分の担持量は0.001〜0.5重量%(金属元
素換算値)であり、Rh成分の担持量は0.001〜
0.05重量%(金属元素換算値)である。Pt成分の
好ましい担持量は0.01〜0.4重量%(金属元素換
算値)であり、Rh成分の好ましい担持量は0.005
〜0.04重量%(金属元素換算値)である。With the porous inorganic oxide as 100% by weight,
The supported amount of the Pt component is 0.001 to 0.5% by weight (in terms of the metal element), and the supported amount of the Rh component is 0.001 to 0.5% by weight.
It is 0.05% by weight (value in terms of metal element). The preferred loading of the Pt component is 0.01 to 0.4% by weight (in terms of metal element), and the preferred loading of the Rh component is 0.005%.
0.04% by weight (in terms of metal element).
【0024】本発明の第一の排ガス浄化材では、第二の
触媒に希土類元素を担持することにより、浄化材の耐久
性が向上する。希土類元素としては、ランタン、セリウ
ム、ネオジウムを用いるのが好ましいが、希土類の混合
物であるミッシュメタルを用いることもできる。多孔質
無機酸化物を100重量%として、希土類元素の担持量
を2重量%以下(希土類元素換算値)とするのが好まし
い。希土類元素の担持量が2重量%を越えると、窒素酸
化物の除去率が低下する。好ましい希土類元素の担持量
は0.1〜1.5重量%である。In the first exhaust gas purifying material of the present invention, the durability of the purifying material is improved by supporting the rare earth element on the second catalyst. As the rare earth element, lanthanum, cerium, and neodymium are preferably used, but misch metal, which is a mixture of rare earth elements, can also be used. It is preferable that the supporting amount of the rare earth element be 2% by weight or less (converted value of the rare earth element) with the porous inorganic oxide being 100% by weight. If the amount of the supported rare earth element exceeds 2% by weight, the removal rate of nitrogen oxides decreases. The preferable loading amount of the rare earth element is 0.1 to 1.5% by weight.
【0025】第二の触媒における活性種担持量の合計
は、上述の多孔質の無機酸化物を基準(100重量%) とし
て0.05〜2.5重量%とし、好ましくは0.1〜
2.0重量%とする。触媒活性種の量が前記無機酸化物
に対して0.05重量%未満では触媒を担持した効果が
顕著ではなく、NOx 低減特性は低下する。一方、2.5
重量%を超す触媒担持量とすると炭化水素の酸化燃焼の
み進み、窒素酸化物の低減特性は低下することになる。The total amount of active species carried in the second catalyst is 0.05 to 2.5% by weight, preferably 0.1 to 2.5% by weight (100% by weight) based on the above-mentioned porous inorganic oxide.
2.0% by weight. If the amount of the catalytically active species is less than 0.05% by weight with respect to the inorganic oxide, the effect of supporting the catalyst is not remarkable, and the NOx reduction characteristics deteriorate. On the other hand, 2.5
When the amount of the catalyst carried is more than the weight%, only the oxidizing combustion of the hydrocarbon proceeds, and the characteristic of reducing nitrogen oxides is reduced.
【0026】活性種の担持は、公知の含浸法、沈殿法、
イオン交換法等を用いることができる。まず、触媒活性
種を担持し、そして50〜150℃、特に70℃で乾燥
後、100〜600℃で段階的に昇温して焼成すること
によって行われる。焼成は、空気中、酸素を含む窒素気
流下や水素ガス気流下で行うのが好ましい。水素ガス気
流下で行う場合には、最後に300〜650℃で酸化処
理するのが好ましい。含浸法を用いる際、触媒活性種元
素の炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩等の水溶液に多孔
質無機酸化物を浸漬する。無機酸化物にゼオライトを用
いる場合、含浸法や既知のイオン交換法などで担持する
のが効果的である。このように調製した第二の触媒上で
は、触媒活性種はそれぞれ元素又はそれらの酸化物、ハ
ロゲン化物、硫酸塩のいずれか一種以上の形で存在す
る。The active species can be supported by a known impregnation method, precipitation method,
An ion exchange method or the like can be used. First, it is carried out by supporting a catalytically active species, drying at 50 to 150 ° C., particularly 70 ° C., and then gradually increasing the temperature at 100 to 600 ° C. and calcining. The calcination is preferably performed in air, under a stream of nitrogen containing oxygen or under a stream of hydrogen gas. When the treatment is performed under a hydrogen gas stream, it is preferable to perform the oxidation treatment at 300 to 650 ° C. at last. When using the impregnation method, the porous inorganic oxide is immersed in an aqueous solution of a carbonate, nitrate, acetate, sulfate or the like of the catalytically active species element. When zeolite is used as the inorganic oxide, it is effective to carry the zeolite by an impregnation method or a known ion exchange method. On the second catalyst thus prepared, each of the catalytically active species exists in the form of an element or any one or more of oxides, halides and sulfates thereof.
【0027】本発明では、第一の触媒と第二の触媒とを
混合した混合触媒を用いる。第一の触媒と第二の触媒と
の重量比(多孔質無機酸化物と触媒活性種との合計重量
の比)は、1:1〜200:1とするのが好ましい。よ
り好ましい第一触媒と第二の触媒との重量比は5:1〜
150:1である。In the present invention, a mixed catalyst obtained by mixing the first catalyst and the second catalyst is used. The weight ratio of the first catalyst to the second catalyst (the ratio of the total weight of the porous inorganic oxide and the catalytically active species) is preferably 1: 1 to 200: 1. A more preferred weight ratio of the first catalyst to the second catalyst is 5: 1 to 1
150: 1.
【0028】なお、浄化材の形態を上述した第一の好ま
しい形態とする場合、浄化材基体上に設ける混合触媒の
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混合触媒
を形成する方法は公知のウォッシュコート法等によって
行われる。In the case where the form of the purifying material is the first preferred embodiment described above, the thickness of the mixed catalyst provided on the purifying material base is generally determined by the difference in thermal expansion characteristics between the base material and this catalyst. Often restricted. 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. The method of forming the mixed catalyst on the surface of the purification material base is performed by a known wash coat method or the like.
【0029】また、浄化材基体の表面上に設ける混合触
媒の量は、浄化材基体の20〜300g/リットルとす
るのが好ましい。触媒の量が20g/リットル未満では
良好なNOx の除去が行えない。一方、触媒の量が300
g/リットル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
表面上に設ける混合触媒を浄化材基体の50〜200g
/リットルとする。The amount of the mixed catalyst provided on the surface of the purifying material base is preferably 20 to 300 g / liter of the purifying material base. If the amount of the catalyst is less than 20 g / liter, good NOx removal cannot be performed. On the other hand, when the amount of the catalyst is 300
When the amount exceeds g / liter, the removal characteristics do not increase so much.
Pressure loss increases. More preferably, the mixed catalyst provided on the surface of the purification material substrate is 50 to 200 g of the purification material substrate.
/ Liter.
【0030】上述した構成の浄化材を用いれば、300
〜550℃の広い温度領域において、水分10%程度を
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。If the purifying material having the above configuration is used, 300
In a wide temperature range of up to 550 ° C., good removal of nitrogen oxides can be performed even with exhaust gas containing about 10% of water.
【0031】[2]排ガス浄化方法 次に、本発明の方法について説明する。まず、上記第一
の触媒と第二の触媒との混合触媒からなる排ガス浄化材
を排ガス導管の途中に設置する。[2] Exhaust gas purification method Next, the method of the present invention will be described. First, an exhaust gas purifying material comprising a mixed catalyst of the first catalyst and the second catalyst is provided in the middle of an exhaust gas conduit.
【0032】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
から炭化水素を還元剤として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 some extent as residual hydrocarbons. However, since the amount is generally not enough to reduce NOx in the exhaust gas, the exhaust gas contains hydrocarbons as a reducing agent from the outside. To be introduced. The position where the reducing agent is introduced is upstream of the position where the purifying material is installed.
【0033】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、ガソリン等の炭化水素が挙げられる。
その中でも、沸点50〜350℃の炭化水素が特に好ま
しい。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,
Examples include hydrocarbons such as heptane, kerosene, gasoline and the like.
Among them, hydrocarbons having a boiling point of 50 to 350 ° C are particularly preferable.
【0034】外部から導入する炭化水素の量は、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 hydrocarbons introduced from the outside is preferably such that the weight ratio (weight of reducing agent to be added / weight of nitrogen oxides in exhaust gas) is 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.
【0035】本発明では、炭化水素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、第一の触媒と第
二の触媒との混合触媒の空間速度は 200,000h-1以下、
好ましくは 150,000h-1以下とする。In the present invention, the space velocity of the mixed catalyst of the first catalyst and the second catalyst is 200,000 h -1 or less in order to efficiently promote the reduction and removal of nitrogen oxides by hydrocarbons.
Preferably it is 150,000 h -1 or less.
【0036】また、本発明では、炭化水素と窒素酸化物
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300〜550℃に保つ。排ガスの温度が30
0℃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、550℃を超す温度とすると炭化水素自身の燃焼が
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300〜500℃であり、より好ましくは3
50〜500℃である。Further, in the present invention, the temperature of the exhaust gas is maintained at 300 to 550 ° C. at the purification material installation site where hydrocarbons and nitrogen oxides react. Exhaust gas temperature is 30
When the temperature is lower than 0 ° C., the reaction between the reducing agent and the nitrogen oxide does not proceed, and good removal of the nitrogen oxide cannot be performed. On the other hand, if the temperature exceeds 550 ° C., the combustion of the hydrocarbon itself starts, and the reduction and removal of nitrogen oxides cannot be performed. The preferred exhaust gas temperature is 300 to 500 ° C, more preferably 3 to 500 ° C.
50-500 ° C.
【0037】[0037]
【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γ−アルミナ粉末(比表面積200m2 /g)に
硝酸銀水溶液を用いて3.0重量%(金属元素換算値)
の銀を担持し、乾燥後、空気中で段階的に600℃まで
焼成して、第一の触媒を調製した。The present invention will be described in more detail with reference to the following specific examples. Example 1 A commercially available γ-alumina powder (specific surface area: 200 m 2 / g) using an aqueous solution of silver nitrate was 3.0% by weight (in terms of a metal element).
After drying, the mixture was dried and calcined in air stepwise to 600 ° C. to prepare a first catalyst.
【0038】同様なγ−アルミナ粉末に塩化白金酸水溶
液、塩化ロジウム水溶液を用いて0.1重量%(金属元
素換算値)のPtと0.01重量%(Rh元素換算値)
を担持し、乾燥後、空気中で段階的に600℃まで焼成
して、第二の触媒を調製した。Using the same γ-alumina powder and an aqueous solution of chloroplatinic acid and an aqueous solution of rhodium chloride, 0.1% by weight (converted to metal element) of Pt and 0.01% by weight (converted to Rh element).
After drying, the mixture was dried and calcined in air stepwise to 600 ° C. to prepare a second catalyst.
【0039】第一触媒と第二の触媒とを10:1の重量
比で混合して、バインダー(アルミナゾルバインダー)
を加えて混練し、乾燥させた後空気中で600℃まで段
階的に焼成した後、粉砕し、平均粒径3mmのペレット
に成形し、排ガス浄化材を調製した。The first catalyst and the second catalyst are mixed at a weight ratio of 10: 1, and a binder (alumina sol binder)
Was added, kneaded, dried, and fired stepwise in the air to 600 ° C., pulverized, and formed into pellets having an average particle size of 3 mm to prepare an exhaust gas purifying material.
【0040】反応管内に上記排ガス浄化材1.5gをセ
ットし、表1に示す組成のガス(一酸化窒素、酸素、プ
ロピレン、窒素及び水分)を毎分1.8リットル(標準
状態)の流量で流して(浄化材の接触時間は0.05g
・sec/mlであり、見かけ空間速度は約30,00
0h-1である。)、反応管内の排ガス温度を300〜5
00℃の範囲に保ち、プロピレンと窒素酸化物とを反応
させた。1.5 g of the above exhaust gas purifying material was set in a reaction tube, and a gas (nitrogen monoxide, oxygen, propylene, nitrogen and water) having a composition shown in Table 1 was flowed at a rate of 1.8 liters per minute (standard state). (The contact time of the purification material is 0.05g
· Sec / ml, apparent space velocity is about 30,00
0h -1 . ), The temperature of the exhaust gas in the reaction tube is 300 to 5
Keeping in the range of 00 ° C., propylene and nitrogen oxides were reacted.
【0041】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
除去率を求めた。結果を表3に示す。The concentration of nitrogen oxides in the gas after passing through the reaction tube was measured with a chemiluminescent nitrogen oxide analyzer to determine the nitrogen oxide removal rate. Table 3 shows the results.
【0042】 表1 成分 濃度 一酸化窒素 800 ppm 酸素 10 容量% プロピレン 1714 ppm (窒素酸化物の質量の3倍) 窒素 残部 水分 10 容量%(上記成分の総体積に対して)Table 1 Ingredient concentration Nitric oxide 800 ppm Oxygen 10% by volume Propylene 1714 ppm (3 times the mass of nitrogen oxide) Nitrogen Residual moisture 10% by volume (based on the total volume of the above components)
【0043】実施例2 実施例1と同じ方法で、硝酸銀水溶液を用いて粉末状γ
−アルミナ・シリカ(シリカ含有率5重量%、比表面積
350m2 /g)に4重量%(金属元素換算値)の銀を
担持し、実施例1と同じ方法で焼成して、第一の触媒を
作製した。 Example 2 In the same manner as in Example 1, powdery γ was prepared using an aqueous silver nitrate solution.
4% by weight (in terms of metal element) of silver was supported on alumina / silica (silica content: 5% by weight, specific surface area: 350 m 2 / g), and calcined in the same manner as in Example 1 to obtain a first catalyst Was prepared.
【0044】次に同じ方法に粉末状γ−アルミナに0.
1重量%(金属元素換算値)のPtと、0.01重量%
(金属元素換算値)のRhとを担持し、さらに硝酸セリ
ウム水溶液を用いて1重量%(元素換算値)のCeを担
持し、実施例1と同じ方法で焼成して、第二の触媒を作
製した。Next, in the same manner, 0.1 g of powdery γ-alumina was added.
1 wt% (converted to metal element) Pt and 0.01 wt%
Rh (metal equivalent) and 1% by weight (element equivalent) of Ce using an aqueous cerium nitrate solution, and calcined in the same manner as in Example 1 to obtain a second catalyst. Produced.
【0045】第一触媒と第二の触媒とを50:1の重量
比で混合して、バインダー(アルミナゾルバインダー)
を加えて混練し、乾燥させた後空気中で600℃まで段
階的に焼成した後、粉砕し、平均粒径3mmのペレット
に成形し、排ガス浄化材を調製した。The first catalyst and the second catalyst are mixed at a weight ratio of 50: 1, and a binder (alumina sol binder)
Was added, kneaded, dried, and fired stepwise in the air to 600 ° C., pulverized, and formed into pellets having an average particle size of 3 mm to prepare an exhaust gas purifying material.
【0046】反応管内に上記排ガス浄化材1.5gをセ
ットした。実施例1と同様の反応条件(流速1.8リッ
トル/分、浄化材の見かけ空間速度は約30,000h
-1である)で、表1に示す組成のガスを用いて評価を行
った。結果を表3に示す。1.5 g of the above exhaust gas purifying material was set in the reaction tube. The same reaction conditions as in Example 1 (flow rate 1.8 l / min, apparent space velocity of the purification material was about 30,000 h)
-1 ) was evaluated using a gas having the composition shown in Table 1. Table 3 shows the results.
【0047】実施例3 実施例1と同じ方法で、硝酸銀水溶液と塩化アンモニウ
ム水溶液を用いて粉末状γ−アルミナ(比表面積200
m2 /g)に3重量%(金属元素換算値)の塩化銀を担
持し、実施例1と同じ方法で焼成して、第一の触媒を作
製した。 Example 3 In the same manner as in Example 1, a powdery γ-alumina (specific surface area: 200
m 2 / g), 3% by weight (in terms of metal element) of silver chloride was carried thereon, and calcined in the same manner as in Example 1 to produce a first catalyst.
【0048】次に同じ方法に粉末状γ−アルミナに0.
1重量%(金属元素換算値)のPtと、0.01重量%
(金属元素換算値)のRhとを担持し、さらに硝酸ラン
タン水溶液を用いて1重量%(元素換算値)のLaを担
持し、実施例1と同じ方法で焼成して、第二の触媒を作
製した。Next, in the same manner, 0.1 g of powdery γ-alumina was added.
1 wt% (converted to metal element) Pt and 0.01 wt%
Rh (metal equivalent) and 1% by weight (element equivalent) La using an aqueous lanthanum nitrate solution, and calcined in the same manner as in Example 1 to obtain a second catalyst. Produced.
【0049】第一の触媒と第二の触媒とを50:1の重
量比で混合した。混合触媒1gをスラリー化した後、市
販のコージェライト製ハニカム状成形体(直径30m
m、長さ12.6mm、400セル/インチ2 )にコー
トし、乾燥後600℃まで段階的に焼成し、排ガス浄化
材(混合触媒をコートした浄化材)を調製した。The first catalyst and the second catalyst were mixed at a weight ratio of 50: 1. After slurrying 1 g of the mixed catalyst, a commercially available cordierite honeycomb-shaped formed body (30 m in diameter)
m, length 12.6 mm, 400 cells / inch 2 ), dried and fired stepwise to 600 ° C to prepare an exhaust gas purifying material (a purifying material coated with a mixed catalyst).
【0050】反応管内に排ガス浄化材をセットした。実
施例1と同様の反応条件(流速4.4リットル/分、浄
化材の見かけ空間速度は約30,000h-1である)
で、表1に示す組成のガスを用いて評価を行った。結果
を表3に示す。An exhaust gas purifying material was set in the reaction tube. Reaction conditions similar to Example 1 (flow rate 4.4 liter / min, apparent space velocity of purifying material is about 30,000 h -1 )
The evaluation was performed using a gas having a composition shown in Table 1. Table 3 shows the results.
【0051】実施例4 実施例1と同じ方法で、硝酸銀水溶液を用いて粉末状γ
−アルミナ・シリカ(シリカ含有率5重量%、比表面積
350m2 /g)に5重量%(金属元素換算値)の銀を
担持し、実施例1と同じ方法で焼成して、第一の触媒を
作製した。 Example 4 In the same manner as in Example 1, powdery γ was prepared using an aqueous solution of silver nitrate.
-Alumina / silica (silica content: 5% by weight, specific surface area: 350 m 2 / g) loaded with 5% by weight (in terms of metal element) of silver and calcined in the same manner as in Example 1 to obtain a first catalyst Was prepared.
【0052】次に同じ方法に粉末状γ−アルミナに0.
05重量%(金属元素換算値)のPtと、0.01重量
%(金属元素換算値)のRhとを担持し、実施例1と同
じ方法で焼成して、第二の触媒を作製した。Next, in the same manner, 0.1 g of powdery γ-alumina was added.
A second catalyst was prepared by carrying 05% by weight (converted to metal element) of Pt and 0.01% by weight (converted to metal element) of Rh and calcining the same as in Example 1.
【0053】第一の触媒と第二の触媒とを100:1の
重量比で混合した。混合触媒1gをスラリー化した後、
市販のコージェライト製ハニカム状成形体(直径30m
m、長さ12.6mm、400セル/インチ2 )にコー
トし、乾燥後600℃まで段階的に焼成し、排ガス浄化
材(混合触媒をコートした浄化材)を調製した。The first catalyst and the second catalyst were mixed at a weight ratio of 100: 1. After slurrying 1 g of the mixed catalyst,
A commercially available cordierite honeycomb-shaped molded product (30 m in diameter)
m, length 12.6 mm, 400 cells / inch 2 ), dried and fired stepwise to 600 ° C to prepare an exhaust gas purifying material (a purifying material coated with a mixed catalyst).
【0054】排ガス浄化材を反応管内にセットし、実施
例3と同様の反応条件(流速4.4リットル/分、浄化
材の見かけ空間速度は約30,000h-1である)で、
表2に示す組成のガスを用いて評価を行った。結果を表
3に示す。The exhaust gas purifying material was set in the reaction tube, and under the same reaction conditions as in Example 3 (flow rate 4.4 liter / min, apparent space velocity of the purifying material was about 30,000 h -1 ),
Evaluation was performed using a gas having a composition shown in Table 2. Table 3 shows the results.
【0055】 表2 成分 濃度 一酸化窒素 800 ppm 酸素 10容量% 軽油 窒素酸化物の質量の3倍 窒素 残部 水分 10容量%(上記成分の総体積に対して)Table 2 Component concentration Nitric oxide 800 ppm Oxygen 10% by volume Light oil 3 times the mass of nitrogen oxides Nitrogen Residual water 10% by volume (based on the total volume of the above components)
【0056】実施例5 実施例1と同じ方法で、硝酸銀水溶液を用いて粉末状酸
化第二錫(比表面積71m2 /g)に3重量%(金属元
素換算値)の銀を担持し、実施例1と同じ方法で焼成し
て、第一の触媒を作製した。 Example 5 In the same manner as in Example 1, 3% by weight (in terms of metal element) of silver was supported on powdered stannic oxide (specific surface area: 71 m 2 / g) using an aqueous silver nitrate solution. By calcination in the same manner as in Example 1, a first catalyst was prepared.
【0057】上記第一の触媒と、実施例3の第二の触媒
とを50:1の重量比で混合した。混合触媒1gをスラ
リー化した後、市販のコージェライト製ハニカム状成形
体(直径30mm、長さ12.6mm、400セル/イ
ンチ2 )にコートし、乾燥後600℃まで段階的に焼成
し、排ガス浄化材(混合触媒をコートした浄化材)を調
製した。The first catalyst and the second catalyst of Example 3 were mixed at a weight ratio of 50: 1. After slurrying 1 g of the mixed catalyst, it was coated on a commercially available cordierite honeycomb-shaped formed body (diameter 30 mm, length 12.6 mm, 400 cells / inch 2 ), dried and calcined stepwise to 600 ° C. A purifying material (a purifying material coated with a mixed catalyst) was prepared.
【0058】反応管内に排ガス浄化材をセットした。実
施例1と同様の反応条件(流速4.4リットル/分、浄
化材の見かけ空間速度は約30,000h-1である)
で、表1に示す組成のガスを用いて評価を行った。結果
を表3に示す。An exhaust gas purifying material was set in the reaction tube. Reaction conditions similar to Example 1 (flow rate 4.4 liter / min, apparent space velocity of purifying material is about 30,000 h -1 )
The evaluation was performed using a gas having a composition shown in Table 1. Table 3 shows the results.
【0059】比較例1 実施例1の第一の触媒にバインダー(アルミナゾルバイ
ンダー)を加えて混合した後600℃まで焼成して、銀
系触媒を調製した。この銀系触媒を平均粒径3mmのペ
レットに成形し、銀系排ガス浄化材を調製した。[0059] and calcined to 600 ° C. After the binder (alumina sol binder) were added to and mixed with the first catalyst of Comparative Example 1 Example 1 to prepare a silver-based catalyst. This silver-based catalyst was formed into pellets having an average particle size of 3 mm to prepare a silver-based exhaust gas purifying material.
【0060】銀系排ガス浄化材1.5gを排ガスの導管
にセットし、実施例1と同様の反応条件(見かけ空間速
度は約30,000h-1である)で、表1に示す組成の
ガスを用いて評価を行った。結果を表3に示す。1.5 g of a silver-based exhaust gas purifying material was set in an exhaust gas conduit, and under the same reaction conditions as in Example 1 (apparent space velocity was about 30,000 h -1 ), a gas having a composition shown in Table 1 was used. The evaluation was performed using. Table 3 shows the results.
【0061】比較例2 実施例1の第一の触媒1.5gを実施例3と同じ様に、
市販のコージェライト製ハニカム状成形体(直径30m
m、長さ12.6mm、400セル/インチ2)にコー
トし、乾燥後600℃まで段階的に焼成し、排ガス浄化
材(混合触媒をコートした浄化材)を調製した。浄化材
を排ガスの導管にセットし、実施例4と同様の反応条件
(見かけ空間速度は約30,000h-1である)で、表
2に示す組成のガスを用いて評価を行った。結果を表3
に示す。 Comparative Example 2 1.5 g of the first catalyst of Example 1 was used in the same manner as in Example 3.
A commercially available cordierite honeycomb-shaped molded product (30 m in diameter)
m, length 12.6 mm, 400 cells / inch 2 ), dried and fired stepwise to 600 ° C to prepare an exhaust gas purifying material (a purifying material coated with a mixed catalyst). The purifying material was set in an exhaust gas conduit, and evaluated under the same reaction conditions as in Example 4 (apparent space velocity was about 30,000 h -1 ) using a gas having a composition shown in Table 2. Table 3 shows the results
Shown in
【0062】 表3 排ガス温度(℃) 例No. 300 350 400 450 500 実施例1 10 36 65 70 50 実施例2 8 34 55 80 75 実施例3 8 35 58 83 72 実施例4 7 30 52 78 68 実施例5 10 38 60 80 68 比較例1 2 10 40 88 80 比較例2 1 7 45 70 54 Table 3 Exhaust gas temperature (° C.) Example No. 300 350 400 450 500 Example 1 10 36 65 70 50 Example 2 8 34 55 80 75 Example 3 8 35 58 83 72 Example 4 7 30 52 78 68 Example 5 10 38 60 80 68 Comparative Example 1 2 10 40 88 80 Comparative Example 2 17 45 70 54
【0063】表3からわかるように、第一の触媒である
銀触媒のみを用いた比較例1及び比較例2に比べて、本
発明による第一の触媒と第二の触媒とを混合して用いた
実施例1〜5では広い排ガス温度領域で、特に低い温度
領域で窒素酸化物の良好な除去がみられた。As can be seen from Table 3, the first catalyst and the second catalyst according to the present invention were mixed with each other in comparison with Comparative Examples 1 and 2 using only the silver catalyst as the first catalyst. In Examples 1 to 5 used, excellent removal of nitrogen oxides was observed in a wide exhaust gas temperature range, particularly in a low temperature range.
【0064】[0064]
【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を含
む排ガス中の窒素酸化物を効率良く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、自動車等の排ガス中の窒素酸化物除去に広く利用す
ることができる。As described above in detail, the use of the exhaust gas purifying material of the present invention makes it possible to efficiently remove nitrogen oxides in exhaust gas containing excess oxygen in a wide temperature range. INDUSTRIAL APPLICABILITY The exhaust gas purifying material and the purification method of the present invention can be widely used for removing nitrogen oxides from exhaust gas of various 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 23/60 B01J 29/068 A 23/62 B01D 53/36 ZAB 29/068 102A 102B B01J 23/56 301A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical indication location B01J 23/60 B01J 29/068 A23 / 62 B01D 53/36 ZAB 29/068 102A 102B B01J 23 / 56 301A
Claims (7)
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
素酸化物を還元除去する排ガス浄化材において、多孔質
の無機酸化物に銀及び銀化合物からなる群より選ばれる
一種以上の元素及び/又は化合物0.2〜15重量%
(金属元素換算値)を担持してなる第一の触媒と、多孔
質の無機酸化物にPt0.001〜0.5重量%(金属
元素換算値)と、Rh0.001〜0.05重量%(金
属元素換算値)とを担持してなる第二の触媒とを混合し
てなることを特徴とする排ガス浄化材。1. An exhaust gas purifying material for reducing and removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and oxygen in an amount larger than a theoretical reaction amount for coexisting unburned components, wherein silver and silver are used as porous inorganic oxides. 0.2 to 15% by weight of one or more elements selected from the group consisting of compounds and / or compounds
(A metal element equivalent), a first catalyst supporting the porous inorganic oxide, 0.001 to 0.5% by weight of Pt (metal element equivalent), and 0.001 to 0.05% by weight of Rh. An exhaust gas purifying material characterized by being mixed with a second catalyst (metal element conversion value).
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
素酸化物を還元除去する排ガス浄化材において、多孔質
の無機酸化物に銀及び銀化合物からなる群より選ばれる
一種以上の元素及び/又は化合物0.2〜15重量%
(金属元素換算値)を担持してなる第一の触媒と、多孔
質の無機酸化物にPt0.001〜0.5重量%(金属
元素換算値)と、Rh0.001〜0.05重量%(金
属元素換算値)と、希土類元素からなる群より選ばれた
少なくとも1種の元素2重量%以下とを担持してなる第
二の触媒とを混合してなることを特徴とする排ガス浄化
材。2. An exhaust gas purifying material for reducing and removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and oxygen in an amount larger than a theoretical reaction amount for coexisting unburned components, wherein silver and silver are used as porous inorganic oxides. 0.2 to 15% by weight of one or more elements selected from the group consisting of compounds and / or compounds
(A metal element equivalent), a first catalyst supporting the porous inorganic oxide, 0.001 to 0.5% by weight of Pt (metal element equivalent), and 0.001 to 0.05% by weight of Rh. An exhaust gas purifying material comprising a mixture of (a metal element conversion value) and a second catalyst supporting at least one element selected from the group consisting of rare earth elements at 2% by weight or less. .
おいて、前記銀化合物は銀の酸化物、ハロゲン化銀、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。3. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the silver compound is at least one selected from the group consisting of silver oxide, silver halide, silver sulfate, and silver phosphate. Exhaust gas purifying material.
浄化材において、前記第一の触媒の多孔質無機酸化物
は、アルミナ単独、又はチタニア、シリカ、ジルコニ
ア、酸化亜鉛、酸化錫、酸化マグネシウム、ゼオライト
のいずれかとアルミナとの複合又は混合酸化物であり、
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、シリカ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化錫、酸化マ
グネシウム、ゼオライト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。4. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the porous inorganic oxide of the first catalyst is alumina alone or titania, silica, zirconia, zinc oxide, tin oxide, Magnesium oxide, a composite or mixed oxide of either zeolite and alumina,
The exhaust gas purifying material, wherein the porous inorganic oxide of the second catalyst is at least one selected from the group consisting of alumina, titania, silica, zirconia, zinc oxide, tin oxide, magnesium oxide, and zeolite. .
浄化材において、前記第一の触媒と第二の触媒とが混合
された混合触媒がセラミックス製又は金属製の基体の表
面にコートされてい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 a mixed catalyst obtained by mixing the first catalyst and the second catalyst is coated on a surface of a ceramic or metal substrate. An exhaust gas purifying material characterized by being made.
浄化材において、前記第一の触媒と第二の触媒とが混合
された混合触媒がハニカム型、フォーム型、板状、ペレ
ット状、顆粒状のいずれかに成形されていることを特徴
とする排ガス浄化材。6. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the mixed catalyst obtained by mixing the first catalyst and the second catalyst has a honeycomb shape, a foam shape, a plate shape, and a pellet shape. An exhaust gas purifying material, which is formed into any one of granular and granular forms.
浄化材を用い、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
素酸化物を還元除去する排ガス浄化方法において、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
の上流側でガス状炭化水素と、灯油、軽油、ガソリンを
含む液状炭化水素とからなる群より選ばれた一種以上を
添加した排ガスを、300〜550℃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との反応
により前記窒素酸化物を除去することを特徴とする排ガ
ス浄化方法。7. A method for reducing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and oxygen which is larger than a theoretical reaction amount of unexisting unburned components using the exhaust gas purifying material according to claim 1. In the method for purifying exhaust gas to be removed, the exhaust gas purifying material is installed in the middle of an exhaust gas conduit, and is selected from the group consisting of gaseous hydrocarbons, kerosene, light oil, and liquid hydrocarbons including gasoline on the upstream side of the purifying material. An exhaust gas purifying method, comprising contacting an exhaust gas containing at least one of the above-mentioned ones with the purifying material at 300 to 550 ° C., thereby removing the nitrogen oxides by reacting with hydrocarbons in the exhaust gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9023217A JPH09267029A (en) | 1996-02-01 | 1997-01-22 | Exhaust gas purifying material and method for purifying exhaust gas |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-39044 | 1996-02-01 | ||
JP3904496 | 1996-02-01 | ||
JP9023217A JPH09267029A (en) | 1996-02-01 | 1997-01-22 | Exhaust gas purifying material and method for purifying exhaust gas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09267029A true JPH09267029A (en) | 1997-10-14 |
Family
ID=26360542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP9023217A Pending JPH09267029A (en) | 1996-02-01 | 1997-01-22 | Exhaust gas purifying material and method for purifying exhaust gas |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH09267029A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002370031A (en) * | 2001-06-13 | 2002-12-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Exhaust cleaning catalyst, catalyst body, exhaust- cleaning-catalyst-coated structure each using the catalyst, and exhaust cleaning method |
-
1997
- 1997-01-22 JP JP9023217A patent/JPH09267029A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002370031A (en) * | 2001-06-13 | 2002-12-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Exhaust cleaning catalyst, catalyst body, exhaust- cleaning-catalyst-coated structure each using the catalyst, and exhaust cleaning method |
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