JPH0999220A - 窒素酸化物除去方法 - Google Patents
窒素酸化物除去方法Info
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- JPH0999220A JPH0999220A JP8179911A JP17991196A JPH0999220A JP H0999220 A JPH0999220 A JP H0999220A JP 8179911 A JP8179911 A JP 8179911A JP 17991196 A JP17991196 A JP 17991196A JP H0999220 A JPH0999220 A JP H0999220A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス燃料を用いる燃焼機器から排出される窒
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窒
素酸化物除去方法を提供する。 【解決手段】 多孔質の無機酸化物に銀又は銀化合物を
０．５〜１５重量％（元素換算値）担持し、金属製ハニ
カムにコートしてなる触媒に前記排ガスを８０，０００
ｈｒ-1以下の空間速度で接触させることにより、窒素酸
化物と排ガス中の残留炭化水素及び／又は含酸素有機化
合物とを反応させて窒素酸化物を除去する窒素酸化物除
去方法である。
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窒
素酸化物除去方法を提供する。 【解決手段】 多孔質の無機酸化物に銀又は銀化合物を
０．５〜１５重量％（元素換算値）担持し、金属製ハニ
カムにコートしてなる触媒に前記排ガスを８０，０００
ｈｒ-1以下の空間速度で接触させることにより、窒素酸
化物と排ガス中の残留炭化水素及び／又は含酸素有機化
合物とを反応させて窒素酸化物を除去する窒素酸化物除
去方法である。
Description
【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、特に二酸化窒
素を効果的に除去することのできる方法に関する。
酸素を含む燃焼排ガスから、窒素酸化物、特に二酸化窒
素を効果的に除去することのできる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】コージ
ェネレーションシステム用ガスエンジン、ガスタービン
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（一般
にNOx と呼ばれる）が含まれている。ここで、窒素酸化
物とは一般に、一酸化窒素及び／又は二酸化窒素を指
し、また、「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。
ェネレーションシステム用ガスエンジン、ガスタービン
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（一般
にNOx と呼ばれる）が含まれている。ここで、窒素酸化
物とは一般に、一酸化窒素及び／又は二酸化窒素を指
し、また、「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。
【０００３】このような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、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。例えば、無機酸化
物に触媒活性種を担持した触媒を用いて、排ガス中の酸
素との理論反応量以下の炭化水素、含酸素有機化合物等
を還元剤として添加して窒素酸化物を除去する方法が提
案された。
つとされ、環境上の大きな問題となっている。そのた
め、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。例えば、無機酸化
物に触媒活性種を担持した触媒を用いて、排ガス中の酸
素との理論反応量以下の炭化水素、含酸素有機化合物等
を還元剤として添加して窒素酸化物を除去する方法が提
案された。
【０００４】しかしながら、排ガス中の残留炭化水素及
び／又は含酸素有機化合物を含む部分燃焼成分を還元剤
として用いる除去方法がまだ確立していない。また、ガ
スエンジン及びガスタービンの特有の問題として、窒素
酸化物除去装置による排ガスの圧損が大きいと、エンジ
ン自体の出力が大きく影響され、燃焼効率が低下してし
まう。
び／又は含酸素有機化合物を含む部分燃焼成分を還元剤
として用いる除去方法がまだ確立していない。また、ガ
スエンジン及びガスタービンの特有の問題として、窒素
酸化物除去装置による排ガスの圧損が大きいと、エンジ
ン自体の出力が大きく影響され、燃焼効率が低下してし
まう。
【０００５】したがって、本発明の目的は、ガス燃料燃
焼機器からの燃焼排ガスで、窒素酸化物及び一酸化炭
素、炭化水素等の未燃焼、部分燃焼分に対する理論反応
量以上の酸素を含有する燃焼排ガスから、排ガス中の残
留炭化水素及び／又は含酸素有機化合物を還元剤として
効率良く窒素酸化物を除去することができる方法を提供
することである。
焼機器からの燃焼排ガスで、窒素酸化物及び一酸化炭
素、炭化水素等の未燃焼、部分燃焼分に対する理論反応
量以上の酸素を含有する燃焼排ガスから、排ガス中の残
留炭化水素及び／又は含酸素有機化合物を還元剤として
効率良く窒素酸化物を除去することができる方法を提供
することである。
【０００６】
【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、多孔質の無機酸化物に銀又は銀化
合物を担持し、金属製ハニカムにコートしてなる触媒
に、液化石油ガス、都市ガス、液化天然ガス等を燃料と
する燃焼機器の排ガスを所定の条件で接触させてやれ
ば、排ガス中の残留炭化水素及び／又は含酸素有機化合
物を還元剤として窒素酸化物を効果的に除去できること
を発見し、本発明を完成した。
の結果、本発明者は、多孔質の無機酸化物に銀又は銀化
合物を担持し、金属製ハニカムにコートしてなる触媒
に、液化石油ガス、都市ガス、液化天然ガス等を燃料と
する燃焼機器の排ガスを所定の条件で接触させてやれ
ば、排ガス中の残留炭化水素及び／又は含酸素有機化合
物を還元剤として窒素酸化物を効果的に除去できること
を発見し、本発明を完成した。
【０００７】すなわち、ガス燃料を用いる希薄燃焼機器
から排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物を除去す
る本発明の方法は、多孔質の無機酸化物に銀又は銀化合
物を０．５〜１５重量％（元素換算値）担持し、金属製
ハニカムにコートしてなる触媒に前記排ガスを８０，０
００ｈｒ-1以下の空間速度で接触させることにより、前
記窒素酸化物と排ガス中の残留炭化水素及び／又は含酸
素有機化合物とを反応させて前記窒素酸化物を除去する
ことを特徴とする。
から排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物を除去す
る本発明の方法は、多孔質の無機酸化物に銀又は銀化合
物を０．５〜１５重量％（元素換算値）担持し、金属製
ハニカムにコートしてなる触媒に前記排ガスを８０，０
００ｈｒ-1以下の空間速度で接触させることにより、前
記窒素酸化物と排ガス中の残留炭化水素及び／又は含酸
素有機化合物とを反応させて前記窒素酸化物を除去する
ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明では、液化石油ガス、都市ガス、液化天然ガスの
いずれかを燃料とする燃焼機器からの排ガスを多孔質の
無機酸化物に銀又は銀化合物を担持してなる触媒に接触
させ、排ガス中に残留炭化水素及び／又は含酸素有機化
合物と排ガス中の窒素酸化物とを反応させて窒素酸化物
を除去する。窒素酸化物のうち、特に二酸化窒素を選択
的に除去する。なお、前記燃焼機器は希薄燃焼方式ガス
エンジン又はガスタービンのいずれかである。
本発明では、液化石油ガス、都市ガス、液化天然ガスの
いずれかを燃料とする燃焼機器からの排ガスを多孔質の
無機酸化物に銀又は銀化合物を担持してなる触媒に接触
させ、排ガス中に残留炭化水素及び／又は含酸素有機化
合物と排ガス中の窒素酸化物とを反応させて窒素酸化物
を除去する。窒素酸化物のうち、特に二酸化窒素を選択
的に除去する。なお、前記燃焼機器は希薄燃焼方式ガス
エンジン又はガスタービンのいずれかである。
【０００９】まず、排ガス中の残留炭化水素及び／又は
含酸素有機化合物と排ガス中の窒素酸化物との反応サイ
トとなる触媒としては、多孔質の無機酸化物に銀又は銀
化合物を担持してなるものを用いる。多孔質の無機酸化
物としては、多孔質のアルミナ、チタニア、ジルコニ
ア、及びそれらの複合酸化物等を使用することができる
が、好ましくはγ−アルミナ、又はアルミナ系複合酸化
物を用いる。多孔質の無機酸化物の比表面積は１０ｍ2
／ｇ以上であるのが好ましい。比表面積が１０ｍ2 ／ｇ
未満であると、排ガスと無機酸化物（及びこれに担持し
た銀成分）との接触面積が小さくなり、良好な窒素酸化
物の除去が行えない。
含酸素有機化合物と排ガス中の窒素酸化物との反応サイ
トとなる触媒としては、多孔質の無機酸化物に銀又は銀
化合物を担持してなるものを用いる。多孔質の無機酸化
物としては、多孔質のアルミナ、チタニア、ジルコニ
ア、及びそれらの複合酸化物等を使用することができる
が、好ましくはγ−アルミナ、又はアルミナ系複合酸化
物を用いる。多孔質の無機酸化物の比表面積は１０ｍ2
／ｇ以上であるのが好ましい。比表面積が１０ｍ2 ／ｇ
未満であると、排ガスと無機酸化物（及びこれに担持し
た銀成分）との接触面積が小さくなり、良好な窒素酸化
物の除去が行えない。
【００１０】銀化合物としてハロゲン化銀、燐酸銀、硫
酸銀、酸化銀を用いることができる。銀又は銀化合物の
担持量は、無機酸化物の重量の０．５〜１５重量％（元
素換算値）とするのがよい。銀又は銀化合物の担持量が
上記範囲の下限値未満では、銀の担持による窒素酸化物
の除去効果が顕著とはならず、また、上限値を超す量の
銀を担持すると炭化水素類のみの酸化が優先的になり、
窒素酸化物の除去率が低下する。より好ましくは、銀又
は銀化合物の担持量を無機酸化物の重量の０．５〜１２
重量％とし、特に好ましくは１〜１０重量％とする。
酸銀、酸化銀を用いることができる。銀又は銀化合物の
担持量は、無機酸化物の重量の０．５〜１５重量％（元
素換算値）とするのがよい。銀又は銀化合物の担持量が
上記範囲の下限値未満では、銀の担持による窒素酸化物
の除去効果が顕著とはならず、また、上限値を超す量の
銀を担持すると炭化水素類のみの酸化が優先的になり、
窒素酸化物の除去率が低下する。より好ましくは、銀又
は銀化合物の担持量を無機酸化物の重量の０．５〜１２
重量％とし、特に好ましくは１〜１０重量％とする。
【００１１】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、共沈法、粉末法等を用いる
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７
０℃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。
法としては、公知の含浸法、共沈法、粉末法等を用いる
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７
０℃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。
【００１２】本発明では、上記触媒は金属製ハニカム状
基体表面にコートして用いる。従来使われているコージ
ェライト等のセラミックス製ハニカムに比べ、金属性ハ
ニカムは隔壁を薄くすることができるため、接触面積を
減少させずに開口率を大きくでき、窒素酸化物除去装置
の圧損を低下させることができる。また、振動、衝撃に
対する機械的強度が強く、寿命が長いという特徴があ
る。さらに、長期使用による触媒活性の低下がコージェ
ライトに比べて、金属製ハニカムの方が少ないという予
想外の特徴がある。その理由は隔壁を薄くしたことによ
り、オイルアッシュ分の堆積量、堆積速度が減少したた
めと考えられる。
基体表面にコートして用いる。従来使われているコージ
ェライト等のセラミックス製ハニカムに比べ、金属性ハ
ニカムは隔壁を薄くすることができるため、接触面積を
減少させずに開口率を大きくでき、窒素酸化物除去装置
の圧損を低下させることができる。また、振動、衝撃に
対する機械的強度が強く、寿命が長いという特徴があ
る。さらに、長期使用による触媒活性の低下がコージェ
ライトに比べて、金属製ハニカムの方が少ないという予
想外の特徴がある。その理由は隔壁を薄くしたことによ
り、オイルアッシュ分の堆積量、堆積速度が減少したた
めと考えられる。
【００１３】金属製ハニカムに触媒をコートする方法と
して、金属製ハニカム状基体表面に粉末状の触媒（銀又
は銀化合物を担持した粉末状の無機酸化物）を公知の方
法（たとえばウォッシュコート法等）によりコートする
方法が挙げられる。また無機酸化物を基体にコートした
後、銀又は銀化合物を担持することもできる。基体の体
積に対する触媒のコート量（多孔質無機酸化物と銀成分
の合計重量）は５０〜２００ｇ／リットルであるのが好
ましい。コート量が５０ｇ／リットル未満では、窒素酸
化物の除去が不十分であり、またコート量が２００ｇ／
リットルを越えても、窒素酸化物の除去率の向上が見ら
れない。
して、金属製ハニカム状基体表面に粉末状の触媒（銀又
は銀化合物を担持した粉末状の無機酸化物）を公知の方
法（たとえばウォッシュコート法等）によりコートする
方法が挙げられる。また無機酸化物を基体にコートした
後、銀又は銀化合物を担持することもできる。基体の体
積に対する触媒のコート量（多孔質無機酸化物と銀成分
の合計重量）は５０〜２００ｇ／リットルであるのが好
ましい。コート量が５０ｇ／リットル未満では、窒素酸
化物の除去が不十分であり、またコート量が２００ｇ／
リットルを越えても、窒素酸化物の除去率の向上が見ら
れない。
【００１４】また、金属製ハニカムのセル数は、１００
〜４００セル／平方インチであるのが好ましい。金属製
ハニカムのセル数が１００セル／平方インチ未満では、
接触面積が十分ではなく、窒素酸化物の除去率が十分で
ない。一方セル数が４００セル／平方インチを越える
と、除去装置の圧損が大きくなり、ガスエンジン、ガス
タービンの燃焼が影響される。
〜４００セル／平方インチであるのが好ましい。金属製
ハニカムのセル数が１００セル／平方インチ未満では、
接触面積が十分ではなく、窒素酸化物の除去率が十分で
ない。一方セル数が４００セル／平方インチを越える
と、除去装置の圧損が大きくなり、ガスエンジン、ガス
タービンの燃焼が影響される。
【００１５】本発明では、残留炭化水素及び／又は含酸
素有機化合物による窒素酸化物の還元除去を効率的に進
行させるために排ガスと触媒との空間速度は80,000ｈ-1
以下、好ましくは 70,000 ｈ-1以下とする。空間速度が
80,000 ｈ-1を越えると、窒素酸化物の還元反応が十分
に起こらず、窒素酸化物の除去率が低下する。なお、こ
こでいう含酸素有機化合物はガス燃料が燃焼機器で部分
燃焼して生成した酸素を含有する有機化合物の混合物を
意味する。
素有機化合物による窒素酸化物の還元除去を効率的に進
行させるために排ガスと触媒との空間速度は80,000ｈ-1
以下、好ましくは 70,000 ｈ-1以下とする。空間速度が
80,000 ｈ-1を越えると、窒素酸化物の還元反応が十分
に起こらず、窒素酸化物の除去率が低下する。なお、こ
こでいう含酸素有機化合物はガス燃料が燃焼機器で部分
燃焼して生成した酸素を含有する有機化合物の混合物を
意味する。
【００１６】
【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。実施例１ 市販の粉末状γ−アルミナ（比表面積２２０ｍ2 ／ｇ）
を硝酸銀水溶液に浸漬し、７０℃で乾燥後、１５０℃〜
６００℃まで段階的に焼成し、γ−アルミナに対して１
０重量％の銀（元素換算値）を担持した。この触媒０．
８ｇを市販のメタルハニカム型成形体（２００セル／平
方インチ、直径３０ｍｍ×長さ１６ｍｍ）にコートし、
乾燥後６５０℃まで段階的に焼成し、浄化材を得た。
細に説明する。実施例１ 市販の粉末状γ−アルミナ（比表面積２２０ｍ2 ／ｇ）
を硝酸銀水溶液に浸漬し、７０℃で乾燥後、１５０℃〜
６００℃まで段階的に焼成し、γ−アルミナに対して１
０重量％の銀（元素換算値）を担持した。この触媒０．
８ｇを市販のメタルハニカム型成形体（２００セル／平
方インチ、直径３０ｍｍ×長さ１６ｍｍ）にコートし、
乾燥後６５０℃まで段階的に焼成し、浄化材を得た。
【００１７】この浄化材１個（合計体積０．１１リット
ル）を充填した窒素酸化物除去装置を用い、ガスエンジ
ンからの排ガス中の窒素酸化物の除去を行った。ガスエ
ンジンは３００ＫＷの希薄燃焼方式ガスエンジンであ
り、浄化材に対する排ガスの空間速度は３０，０００ｈ
-1である（ただし、排ガスを分岐し、浄化材出口側でポ
ンプで吸引して調整した）。浄化材入口の窒素酸化物濃
度は１９０ｐｐｍ（酸素濃度０％換算）であり、そのう
ち二酸化窒素の含有率は５９容量％である。また、エン
ジンの運転は１００％負荷で行い、浄化材入口での排ガ
ス温度は３７８℃であった。なお、上記窒素酸化物濃度
は下式で計算した： 窒素酸化物換算濃度＝Ｃｓ×（２１−Ｏｎ）／（２１−
Ｏｓ） ただし、Ｃｓは排ガス中の窒素酸化物の濃度であり、Ｏ
ｎは換算酸素濃度（ここでは０％）であり、Ｏｓは排ガ
ス中の酸素濃度である。
ル）を充填した窒素酸化物除去装置を用い、ガスエンジ
ンからの排ガス中の窒素酸化物の除去を行った。ガスエ
ンジンは３００ＫＷの希薄燃焼方式ガスエンジンであ
り、浄化材に対する排ガスの空間速度は３０，０００ｈ
-1である（ただし、排ガスを分岐し、浄化材出口側でポ
ンプで吸引して調整した）。浄化材入口の窒素酸化物濃
度は１９０ｐｐｍ（酸素濃度０％換算）であり、そのう
ち二酸化窒素の含有率は５９容量％である。また、エン
ジンの運転は１００％負荷で行い、浄化材入口での排ガ
ス温度は３７８℃であった。なお、上記窒素酸化物濃度
は下式で計算した： 窒素酸化物換算濃度＝Ｃｓ×（２１−Ｏｎ）／（２１−
Ｏｓ） ただし、Ｃｓは排ガス中の窒素酸化物の濃度であり、Ｏ
ｎは換算酸素濃度（ここでは０％）であり、Ｏｓは排ガ
ス中の酸素濃度である。
【００１８】除去装置通過後のガス中の窒素酸化物の濃
度を化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸
化物の除去率を求めた。結果を表１及び図１に示す。
度を化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸
化物の除去率を求めた。結果を表１及び図１に示す。
【００１９】実施例２ 実施例１と同じ方法で、市販の粉末状γ−アルミナ（比
表面積２２０ｍ2 ／ｇ）に５重量％の銀（元素換算値）
を担持した。この触媒０．８ｇを市販のメタルハニカム
型成形体（２００セル／平方インチ、直径３０ｍｍ×長
さ１６ｍｍ）にコートし、乾燥後６５０℃まで段階的に
焼成し、浄化材を得た。
表面積２２０ｍ2 ／ｇ）に５重量％の銀（元素換算値）
を担持した。この触媒０．８ｇを市販のメタルハニカム
型成形体（２００セル／平方インチ、直径３０ｍｍ×長
さ１６ｍｍ）にコートし、乾燥後６５０℃まで段階的に
焼成し、浄化材を得た。
【００２０】実施例１と同じように窒素酸化物除去装置
にこの浄化材を充填し、実施例１と同じガスエンジンか
らの排ガス中の窒素酸化物の除去を行った。浄化材に対
する排ガスの空間速度は７０，０００ｈ-1である。浄化
材入口の窒素酸化物濃度は１９３ｐｐｍ（酸素濃度０％
換算）であり、そのうち二酸化窒素の含有率は６１容量
％である。また、エンジンの運転は１００％負荷で行
い、浄化材入口での排ガス温度は３７６℃であった。
にこの浄化材を充填し、実施例１と同じガスエンジンか
らの排ガス中の窒素酸化物の除去を行った。浄化材に対
する排ガスの空間速度は７０，０００ｈ-1である。浄化
材入口の窒素酸化物濃度は１９３ｐｐｍ（酸素濃度０％
換算）であり、そのうち二酸化窒素の含有率は６１容量
％である。また、エンジンの運転は１００％負荷で行
い、浄化材入口での排ガス温度は３７６℃であった。
【００２１】除去装置通過後のガス中の窒素酸化物の濃
度を化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸
化物の除去率を求めた。結果を表１及び図２に示す。
度を化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸
化物の除去率を求めた。結果を表１及び図２に示す。
【００２２】比較例１ 市販の粉末状γ−アルミナ（比表面積２００ｍ2 ／ｇ）
を硝酸銀水溶液に浸漬し、７０℃で乾燥後、１５０℃〜
６００℃まで段階的に焼成し、γ−アルミナに対して
０．０１重量％の銀（元素換算値）を担持した。この触
媒０．８ｇを市販のコージェライト製ハニカム型成形体
（２００セル／平方インチ、直径３０ｍｍ×長さ１６ｍ
ｍ）にコートし、乾燥後６５０℃まで段階的に焼成し、
浄化材を得た。
を硝酸銀水溶液に浸漬し、７０℃で乾燥後、１５０℃〜
６００℃まで段階的に焼成し、γ−アルミナに対して
０．０１重量％の銀（元素換算値）を担持した。この触
媒０．８ｇを市販のコージェライト製ハニカム型成形体
（２００セル／平方インチ、直径３０ｍｍ×長さ１６ｍ
ｍ）にコートし、乾燥後６５０℃まで段階的に焼成し、
浄化材を得た。
【００２３】この浄化材を充填した窒素酸化物除去装置
を用い、実施例１と同じガスエンジンからの排ガス中の
窒素酸化物の除去を行った。浄化材に対する排ガスの空
間速度は５０，０００ｈ-1である（ただし、浄化材出口
側でポンプで吸引して調製した）。浄化材入口の窒素酸
化物濃度は１９０ｐｐｍ（酸素濃度０％換算）であり、
そのうち二酸化窒素の含有率は５９容量％である。ま
た、エンジンの運転は１００％負荷で行い、浄化材入口
での排ガス温度は３７８℃であった。
を用い、実施例１と同じガスエンジンからの排ガス中の
窒素酸化物の除去を行った。浄化材に対する排ガスの空
間速度は５０，０００ｈ-1である（ただし、浄化材出口
側でポンプで吸引して調製した）。浄化材入口の窒素酸
化物濃度は１９０ｐｐｍ（酸素濃度０％換算）であり、
そのうち二酸化窒素の含有率は５９容量％である。ま
た、エンジンの運転は１００％負荷で行い、浄化材入口
での排ガス温度は３７８℃であった。
【００２４】除去装置通過後のガス中の窒素酸化物の濃
度を化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸
化物の除去率を求めた。結果を表１及び図３に示す。
度を化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸
化物の除去率を求めた。結果を表１及び図３に示す。
【００２５】比較例２ 実施例１と同じ窒素酸化物除去装置を用い、実施例１と
同じガスエンジンからの排ガス中の窒素酸化物の除去を
行った。浄化材に対する排ガスの空間速度は１００，０
００ｈ-1である。浄化材入口の窒素酸化物濃度は１８２
ｐｐｍ（酸素濃度０％換算）であり、そのうち二酸化窒
素の含有率は５９容量％である。また、エンジンの運転
は１００％負荷で行い、浄化材入口での排ガス温度は３
７３℃であった。
同じガスエンジンからの排ガス中の窒素酸化物の除去を
行った。浄化材に対する排ガスの空間速度は１００，０
００ｈ-1である。浄化材入口の窒素酸化物濃度は１８２
ｐｐｍ（酸素濃度０％換算）であり、そのうち二酸化窒
素の含有率は５９容量％である。また、エンジンの運転
は１００％負荷で行い、浄化材入口での排ガス温度は３
７３℃であった。
【００２６】除去装置通過後のガス中の窒素酸化物の濃
度を化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸
化物の除去率を求めた。結果を表１及び図４に示す。
度を化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸
化物の除去率を求めた。結果を表１及び図４に示す。
【００２７】 表１ 実施例１ 実施例２ 比較例１ 比較例２ 触媒中の銀含有量 10 ５ 0.01 10 （重量％、銀元素換算値） ハニカム基体材質 メタル メタル コーシ゛ェライト メタル ハニカム基体セル数 200 200 200 200 （セル／平方インチ） 空間速度（ｈ-1） 50,000 70,000 50,000 100,000 浄化材入口排ガス温度 378 ℃ 376℃ 378 ℃ 379℃ 浄化材入口濃度（ｐｐｍ） 窒素酸化物 190 193 190 182 二酸化窒素 112 120 112 107 浄化材出口濃度（ｐｐｍ） 窒素酸化物 115 121 182 158 二酸化窒素 42 50 106 85 窒素酸化物除去率（％） 39.5 37.2 4.2 13.2 二酸化窒素除去率（％） 62.5 58.3 5.4 21.0
【００２８】図１〜図４からわかるように、実施例１〜
実施例２においては、窒素酸化物、特に二酸化窒素が効
果的な除去がみられた。一方、比較例１では、窒素酸化
物の除去率は著しく小さかった。また、比較例２の空間
速度の条件では、窒素酸化物除去率が実施例１に比べて
大きく低下した。
実施例２においては、窒素酸化物、特に二酸化窒素が効
果的な除去がみられた。一方、比較例１では、窒素酸化
物の除去率は著しく小さかった。また、比較例２の空間
速度の条件では、窒素酸化物除去率が実施例１に比べて
大きく低下した。
【００２９】比較例３ 市販の粉末状γ−アルミナ（比表面積２００ｍ2 ／ｇ）
を硝酸銀水溶液に浸漬し、７０℃で乾燥後、１５０℃〜
６００℃まで段階的に焼成し、γ−アルミナに対して１
０重量％の銀（元素換算値）を担持した。この触媒０．
８ｇを市販のコージェライト製ハニカム型成形体（２０
０セル／平方インチ、直径３０ｍｍ×長さ１６ｍｍ）に
コートし、乾燥後６５０℃まで段階的に焼成し、浄化材
を得た。
を硝酸銀水溶液に浸漬し、７０℃で乾燥後、１５０℃〜
６００℃まで段階的に焼成し、γ−アルミナに対して１
０重量％の銀（元素換算値）を担持した。この触媒０．
８ｇを市販のコージェライト製ハニカム型成形体（２０
０セル／平方インチ、直径３０ｍｍ×長さ１６ｍｍ）に
コートし、乾燥後６５０℃まで段階的に焼成し、浄化材
を得た。
【００３０】この浄化材と実施例１の浄化材とを実施例
１と同じ方法で充填した窒素酸化物除去装置を用い、実
施例１と同じガスエンジンからの排ガス中の窒素酸化物
の除去をそれぞれ行い、除去装置の圧損、長期除去特性
について評価を行った。ただし、浄化材に対する排ガス
の空間速度は３０，０００ｈ-1である。浄化材入口の窒
素酸化物濃度は１９０ｐｐｍ（酸素濃度０％換算）であ
り、そのうち二酸化窒素の含有率は５９容量％である。
また、エンジンの運転は１００％負荷で行い、浄化材入
口での排ガス温度は３７８℃であった。結果を表２に示
す。
１と同じ方法で充填した窒素酸化物除去装置を用い、実
施例１と同じガスエンジンからの排ガス中の窒素酸化物
の除去をそれぞれ行い、除去装置の圧損、長期除去特性
について評価を行った。ただし、浄化材に対する排ガス
の空間速度は３０，０００ｈ-1である。浄化材入口の窒
素酸化物濃度は１９０ｐｐｍ（酸素濃度０％換算）であ
り、そのうち二酸化窒素の含有率は５９容量％である。
また、エンジンの運転は１００％負荷で行い、浄化材入
口での排ガス温度は３７８℃であった。結果を表２に示
す。
【００３１】 ただし、圧損が150 ｍｍＨ2 Ｏ以下は○とし、150 ｍｍ
Ｈ2 Ｏを超えると×とした。また、2500時間後の窒素酸
化物除去率が30％以上の場合では長期除去性能が○で、
30％満たない場合では×とした。
Ｈ2 Ｏを超えると×とした。また、2500時間後の窒素酸
化物除去率が30％以上の場合では長期除去性能が○で、
30％満たない場合では×とした。
【００３２】表２からわかるように、基体としてコージ
ェライトハニカムを用いた比較例３では、実施例１に比
べて、圧損が高く、長期除去性能が低かった。
ェライトハニカムを用いた比較例３では、実施例１に比
べて、圧損が高く、長期除去性能が低かった。
【００３３】比較例４ 実施例１と同じ窒素酸化物除去装置を用い、ディーゼル
エンジン（排気量６リットル）からの排ガス中の窒素酸
化物の除去を行った。浄化材に対する排ガスの空間速度
は５０，０００ｈ-1である。浄化材入口の窒素酸化物濃
度は２０８３ｐｐｍ（酸素濃度０％換算）であり、その
うち二酸化窒素の含有率は９０容量％である。また、エ
ンジンの運転は１００％負荷で行い、浄化材入口での排
ガス温度は３７３℃であった。
エンジン（排気量６リットル）からの排ガス中の窒素酸
化物の除去を行った。浄化材に対する排ガスの空間速度
は５０，０００ｈ-1である。浄化材入口の窒素酸化物濃
度は２０８３ｐｐｍ（酸素濃度０％換算）であり、その
うち二酸化窒素の含有率は９０容量％である。また、エ
ンジンの運転は１００％負荷で行い、浄化材入口での排
ガス温度は３７３℃であった。
【００３４】除去装置通過後のガス中の窒素酸化物の濃
度を化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸
化物の除去率を求めた。結果を表３及び図５に示す。
度を化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸
化物の除去率を求めた。結果を表３及び図５に示す。
【００３５】表３比較例４ 触媒中の銀含有量 10 （重量％、銀元素換算値） ハニカム基体材質 メタル ハニカム基体セル数 200 （セル／平方インチ） 空間速度（ｈ-1） 50,000 浄化材入口排ガス温度 373 ℃浄化材入口濃度（ｐｐｍ） 窒素酸化物 2083 二酸化窒素 90浄化材出口濃度（ｐｐｍ） 窒素酸化物 2062 二酸化窒素 54 窒素酸化物除去率（％） 1.0 二酸化窒素除去率（％） 39.5
【００３６】表３からわかるように、ディーゼルエンジ
ンの排ガスに対して、本発明による実施例１の窒素酸化
物除去方法では、窒素酸化物の除去率が十分ではない。
これは、ディーゼルエンジンの排ガス中に高分子の残留
炭化水素等を含有し、銀のみの触媒に対してこれらの高
分子炭化水素の還元作用が小さいだけでなく、残留炭化
水素と排気中の窒素酸化物との重量比がガスエンジンに
比べて小さく、低温領域で触媒上に高分子残留炭化水素
が付着して窒素酸化物の除去を阻害していることによる
ものと考えられている。
ンの排ガスに対して、本発明による実施例１の窒素酸化
物除去方法では、窒素酸化物の除去率が十分ではない。
これは、ディーゼルエンジンの排ガス中に高分子の残留
炭化水素等を含有し、銀のみの触媒に対してこれらの高
分子炭化水素の還元作用が小さいだけでなく、残留炭化
水素と排気中の窒素酸化物との重量比がガスエンジンに
比べて小さく、低温領域で触媒上に高分子残留炭化水素
が付着して窒素酸化物の除去を阻害していることによる
ものと考えられている。
【００３７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の方法によ
れば、４００℃以下の排ガス温度領域で排ガス中の窒素
酸化物を効率良く除去することができる。本発明の窒素
酸化物除去方法は、ガスエンジン、ガスタービン、希薄
燃焼方式のガスエンジン等の排ガスに含まれる窒素酸化
物の除去に広く利用することができる。
れば、４００℃以下の排ガス温度領域で排ガス中の窒素
酸化物を効率良く除去することができる。本発明の窒素
酸化物除去方法は、ガスエンジン、ガスタービン、希薄
燃焼方式のガスエンジン等の排ガスに含まれる窒素酸化
物の除去に広く利用することができる。
【図１】実施例１における浄化材入口と浄化材出口の窒
素酸化物の濃度を示すグラフである。
素酸化物の濃度を示すグラフである。
【図２】実施例２における浄化材入口と浄化材出口の窒
素酸化物の濃度を示すグラフである。
素酸化物の濃度を示すグラフである。
【図３】比較例１における浄化材入口と浄化材出口の窒
素酸化物の濃度を示すグラフである。
素酸化物の濃度を示すグラフである。
【図４】比較例２における浄化材入口と浄化材出口の窒
素酸化物の濃度を示すグラフである。
素酸化物の濃度を示すグラフである。
【図５】比較例４における浄化材入口と浄化材出口の窒
素酸化物の濃度を示すグラフである。
素酸化物の濃度を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大柴 文雄 千葉県流山市三輪野山570番49号 (72)発明者 矢作 正博 東京都豊島区巣鴨一丁目28番２号306 (72)発明者 里川 重夫 東京都大田区東雪谷二丁目17番10号103 (72)発明者 山関 憲一 東京都三鷹市牟礼一丁目６番３号
Claims (4)
- 【請求項１】 ガス燃料を用いる希薄燃焼機器から排出
される排ガス中に含まれる窒素酸化物を除去する方法に
おいて、多孔質の無機酸化物に銀又は銀化合物を０．５
〜１５重量％（元素換算値）担持し、金属製ハニカムに
コートしてなる触媒に前記排ガスを８０，０００ｈｒ-1
以下の空間速度で接触させることにより、前記窒素酸化
物と排ガス中の残留炭化水素及び／又は含酸素有機化合
物とを反応させて前記窒素酸化物を除去することを特徴
とする窒素酸化物除去方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記排
ガス中に含まれる窒素酸化物のうち、二酸化窒素を選択
的に除去することを特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の方法において、
前記ガス燃料は液化石油ガス、都市ガス、液化天然ガス
のいずれかであることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の方法に
おいて、前記燃焼機器はガスエンジン又はガスタービン
のいずれかであることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17991196A JP4246274B2 (ja) | 1995-06-22 | 1996-06-20 | 窒素酸化物除去方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-179513 | 1995-06-22 | ||
| JP17951395 | 1995-06-22 | ||
| JP17991196A JP4246274B2 (ja) | 1995-06-22 | 1996-06-20 | 窒素酸化物除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0999220A true JPH0999220A (ja) | 1997-04-15 |
| JP4246274B2 JP4246274B2 (ja) | 2009-04-02 |
Family
ID=26499342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17991196A Expired - Fee Related JP4246274B2 (ja) | 1995-06-22 | 1996-06-20 | 窒素酸化物除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4246274B2 (ja) |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP17991196A patent/JP4246274B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4246274B2 (ja) | 2009-04-02 |
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