JPH1043591A - 脱硝触媒 - Google Patents

脱硝触媒

Info

Publication number
JPH1043591A
JPH1043591A JP8201718A JP20171896A JPH1043591A JP H1043591 A JPH1043591 A JP H1043591A JP 8201718 A JP8201718 A JP 8201718A JP 20171896 A JP20171896 A JP 20171896A JP H1043591 A JPH1043591 A JP H1043591A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
denitration
oxide
denitration catalyst
noble metal
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
JP8201718A
Other languages
English (en)
Inventor
Takatoshi Nakahira
貴年 中平
Katsutoshi Nakayama
勝利 中山
Taketoku Hirano
竹徳 平野
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.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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 Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP8201718A priority Critical patent/JPH1043591A/ja
Publication of JPH1043591A publication Critical patent/JPH1043591A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼機器の形態、排ガスの成分等に影響され
にくく、かつ、高い脱硝機能を発揮する脱硝触媒を提供
すること。 【解決手段】 酸化マンガンもしくは炭酸マンガン、及
び、アルカリ土類金属酸化物、及び、担体に担持させて
ある貴金属を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、脱硝触媒に関し、
例えば、燃焼機器の排ガスのうち、経時的に酸化雰囲気
と還元雰囲気とが交互に切り替わるようなものに含まれ
る窒素酸化物を除去する(脱硝する)脱硝触媒に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の脱硝触媒としては、担体
に酸化バリウム・酸化セリウム・貴金属を担持させた脱
硝触媒が知られており、このような脱硝触媒は、例えば
リーンバーンガソリンエンジンの排ガスの脱硝ように用
いられている。ところで、このような脱硝触媒は、脱硝
すべき排ガスの性質が、酸化雰囲気である場合には、そ
の排ガス中の窒素酸化物ガス(NOx)を吸蔵するとと
もに、排ガスの性質が還元雰囲気にある場合には、排ガ
ス中の還元性ガスを利用して、その排ガス中のNOx及
び吸蔵しているNOxを還元して窒素ガス、炭酸ガス、
水を生成し、無害化する性質を有するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の脱硝触
媒によれば、たとえば上述のリーンバーンガソリンエン
ジンのように、ストイキ燃焼によって排ガス中に還元力
の高い不飽和炭化水素(例えばエチレンやプロピレン)
を排出するような系では、脱硝触媒を比較的低温環境に
保つことによってNOxの吸蔵、還元共に高く維持する
ことができるものの、例えば天然ガスを燃料とする燃焼
機器の排ガスを脱硝しようとする場合、燃焼排ガス中に
は不飽和炭化水素のような還元力の高いガス成分が排出
されにくく、排ガスの中の還元力を発揮するガスは、主
に未燃メタンであり、メタンの還元力はあまり高くない
ので、前記脱硝触媒を低温に保った状態では、高いNO
x還元力を発揮させる事ができず、そのためには、前記
脱硝触媒を高温に保つ必要がある。ところが、前記脱硝
触媒をNOx還元力を発揮する高温に保持しておくと、
酸化還元雰囲気下で前記脱硝触媒にNOxを吸蔵させる
ことが困難になり、やはり、脱硝作用を発揮しにくくな
ってしまうという問題点があった。そのため、上述の脱
硝触媒は、燃焼制御により排ガスを酸化雰囲気・還元雰
囲気に切り換え可能な燃焼機器の排ガスの脱硝にしか用
いられておらず、たとえば、排ガスの温度が高い燃焼機
器、あるいは、燃焼制御の困難な燃焼機器、あるいは、
排ガス中に還元能力の高いガス成分が排出されにくい燃
焼機器の排ガス脱硝には適用しにくいという現状があっ
た。
【0004】従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑
み、燃焼機器の形態、排ガスの成分等に影響されにく
く、かつ、高い脱硝機能を発揮する脱硝触媒を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の脱硝触媒の特徴構成は、担体に酸化マンガン
もしくは炭酸マンガン、及び、アルカリ土類金属酸化
物、及び、貴金属を担持させてあることにあり、前記貴
金属が白金、パラジウム、ロジウムから選ばれる少なく
とも一種の金属を含むもの、前記アルカリ土類金属酸化
物がバリウム、カルシウムの酸化物から選ばれる少なく
とも一種の金属を含むものであればよく、前記酸化マン
ガンと、貴金属との混合比が3:2〜1:1であること
が望ましく、前記貴金属が担体に対して0.5〜2%担
持させてあることが望ましく、前記アルカリ土類金属酸
化物と、貴金属を担持した担体との混合比が3:2〜
5:2であることが望ましい。
【0006】〔作用効果〕本発明者らは、脱硝触媒の組
成を種々検討した結果、酸化マンガンもしくは炭酸マン
ガン、及び、アルカリ土類金属酸化物、及び、例えば、
アルミナ、シリカ、ゼオライト等の担体に担持させた貴
金属を含む脱硝触媒は、350℃〜400℃の条件下で
極めて高い脱硝能力を発揮することが分かり、この温度
でNOxを良好に吸蔵するとともに、例えばメタンガス
を主成分とする還元性ガスを用いたとしても吸蔵したN
Oxを還元する作用を発揮するという新知見を得た。そ
のため、例えば、機器の構造上の制約や、定常運転され
るという使用形態上の特性などから、メタンを主成分と
する都市ガスを排ガス中に還元性ガスとして供給せざる
を得ないような、都市ガス用ガス燃焼機器の排ガス脱硝
に、このような脱硝触媒を用いたとしても、十分な脱硝
能力を発揮させられるようになって、排ガスを浄化する
ことができるようになった。尚、ここで、前記貴金属と
は、化学的に安定な稀少金属を指すものであるが、白
金、パラジウム、ロジウムから選ばれる少なくとも一種
の金属を含むものが一般的に用いられ、貴金属としては
比較的安価で、かつ、高い活性を発揮しやすい。このよ
うな貴金属は前記担体に対して0.5wt%〜2wt%
担持させてあれば良く、このような範囲であれば、比較
的安価で且つ何れの貴金属を用いたとしても高い触媒活
性を示す。また、前記アルカリ土類金属酸化物がバリウ
ム、カルシウムの酸化物から選ばれる少なくとも一種の
金属酸化物を含むものが、安価かつ汎用性に富むという
点で好ましい。また、さらに詳細に検討を加えた結果、
前記酸化マンガンと、貴金属を担持した担体との混合比
が3:2〜1:1、あるいは、前記アルカリ土類金属酸
化物と、貴金属を担持した担体との混合比が3:2〜
5:2でることが望ましく、このような割合で各成分を
担持させておくと、従来の脱硝触媒を用いたときに20
%程度の脱硝効率しか得られなかったような使用条件で
あっても、40%以上の高い脱硝効率を得られることが
分かり、特に効率のよい排ガス浄化が可能になる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、燃焼機器の一例であるガ
スエンジンの排ガス脱硝に本発明の排ガス脱硝装置を用
いる例を示し、本発明の実施の形態を説明する。図1に
示すように、本発明の脱硝装置はガスエンジンの燃焼・
排気系1に用いられ、ガスエンジンのエンジン2は、燃
料ガス供給系3及び、空気供給系4よりそれぞれ燃料ガ
スpと燃焼用空気aが供給される。そして、エンジン2
内の燃焼によって発生する窒素酸化物を含有する排ガス
gが排気系(排ガス路)5へ放出される。この排気系5
には、ペレット状に成型された脱硝触媒を配設してなる
脱硝部6を設けてある。また、使用に際して前記脱硝部
6を適温に保つ為の保温手段として保温装置8が前記脱
硝部6の周囲に設置してある。尚、前記保温装置は、前
記排ガスの温度が十分高い場合には必要なく、先の脱硝
触媒として、酸化マンガン、酸化バリウム、アルミナ担
体に貴金属(白金、パラジウム、ロジウム等)を担持さ
せたものを3:2:2の割合で混合したものを利用した
場合には、触媒の温度をほぼ400℃に保温するように
制御される。一方、エンジン2をバイパスして燃料ガス
pを還元ガスとして燃料ガス供給系3から直接排気系5
の前記脱硝部6よりも上流側の還元ガス導入部に導くバ
イパス系9を設けてある。このバイパス系には開閉弁を
開閉操作して前記バイパス系9から前記排気系5に還元
ガスを流通させるためのガス供給装置10を設けてあ
り、前記ガス供給装置10によるガス供給を間欠的に切
り換え制御する制御機構11を設けて、前記バイパス系
9から前記排気系5に流通させる還元ガスの量を制御可
能に構成してある。
【0008】上述のような排ガス脱硝装置を用いて都市
ガスを燃料ガスとして用いるガス燃焼装置の排ガスを脱
硝する例を示す。前記ガス燃焼装置を定常状態で燃焼運
転させるとともに、前記ガス供給装置10によるガス供
給を、例えば、ガスエンジンから排出される排ガスg
と、排ガスgに対してに対して供給すべき還元ガスの組
成を表1のように設定するとともに、流通する排ガスを
脱硝触媒に流通したところ、図2に示すようになった。
つまり、還元ガスの供給開始(図中矢印)から約2分間
でほぼNOxの全量を吸蔵することができ、その後4分
間は、排出される排ガスのNOx濃度が約二分の一に低
減し、NOxを吸蔵によって除去できていることが分か
る。また、還元ガスの流通によるの脱硝能力を調べたと
ころ図3に示すようになった。つまり、脱硝触媒がNO
xで飽和したあと、還元ガスの供給条件に切り替え(図
中矢印)、排気されるガスのNOx濃度を測定すると、
排出される排ガスのNOx濃度は低減し、吸蔵されたN
Oxについても還元ガスによって還元除去されているこ
とが分かる。
【0009】
【表1】 単位(%)
【0010】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。本発明の
脱硝触媒は、酸化マンガン、及び、酸化バリウム、及
び、白金を1wt%担持したアルミナを3:2:2の割
合で混合させて製造し、先の脱硝装置の脱硝触媒として
利用し、表1に示す組成のNOx含有ガス及び還元ガス
を用いて、還元ガスを5分間につき1分間流通させる条
件で脱硝させ、NOx減少量を前記脱硝触媒の還元活性
として測定したところ、61%の還元活性を示し、従来
の脱硝触媒(酸化バリウム、酸化セリウム、白金担持の
アルミナを用いたもの)では、脱硝効率が22%程度で
あるのに対して極めて高い性能を発揮することが分かっ
た。また、表2に示すように種々組成の脱硝触媒を調製
し、それぞれ脱硝効率を調べたところ、アルカリ土類金
属酸化物としては、酸化バリウムに替えて酸化カルシュ
ームを用いたとしても、高い脱硝効率を発揮することが
わかり、また、酸化マンガンに替えて炭酸マンガンを用
いたり、白金に替え、パラジウム、ロジウムを用いた例
についても、高い脱硝効率を発揮することが分かった。
尚、表中、触媒成分としてPt/アルミナとあるもの
は、アルミナにPtを1wt%担持させたものをさすも
のであり、他のものについても同様である。
【0011】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】ガスエンジンヒートポンプの概略図
【図2】脱硝触媒のNOx吸蔵性能を示すグラフ
【図3】脱硝触媒の脱硝性能を示すグラフ
【符号の説明】
6 脱硝部 p 燃料ガス(還元ガス)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化マンガンもしくは炭酸マンガン、及
    び、アルカリ土類金属酸化物、及び、担体に担持させて
    ある貴金属を含有している脱硝触媒。
  2. 【請求項2】 前記貴金属が白金、パラジウム、ロジウ
    ムから選ばれる少なくとも一種の金属を含むものである
    請求項1に記載の脱硝触媒。
  3. 【請求項3】 前記アルカリ土類金属酸化物がバリウ
    ム、カルシウムの酸化物から選ばれる少なくとも一種の
    金属を含むものである請求項1〜2のいずれか1項に記
    載の脱硝触媒。
  4. 【請求項4】 前記酸化マンガンと、貴金属との混合比
    が3:2〜1:1である請求項1〜3のいずれか1項に
    記載の脱硝触媒。
  5. 【請求項5】 前記貴金属が担体に対して0.5〜2w
    t%担持させてある請求項1〜4のいずれか1項に記載
    の脱硝触媒。
  6. 【請求項6】 前記アルカリ土類金属酸化物と、貴金属
    を担持した担体との混合比が3:2〜5:2である請求
    項5のいずれか1項に記載の脱硝触媒。
JP8201718A 1996-07-31 1996-07-31 脱硝触媒 Pending JPH1043591A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8201718A JPH1043591A (ja) 1996-07-31 1996-07-31 脱硝触媒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8201718A JPH1043591A (ja) 1996-07-31 1996-07-31 脱硝触媒

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1043591A true JPH1043591A (ja) 1998-02-17

Family

ID=16445788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8201718A Pending JPH1043591A (ja) 1996-07-31 1996-07-31 脱硝触媒

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1043591A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000035564A1 (fr) * 1998-12-11 2000-06-22 Hitachi, Ltd. Systeme de regulation de gaz d'echappement pour moteurs a combustion interne, procede de regulation de gaz d'echappement et catalyseur de regulation de gaz d'echappement
JP2015223560A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 株式会社豊田中央研究所 NOx吸蔵還元型触媒及びその製造方法
US10035134B2 (en) * 2014-09-10 2018-07-31 Umicore Ag & Co. Kg Coating suspension

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000035564A1 (fr) * 1998-12-11 2000-06-22 Hitachi, Ltd. Systeme de regulation de gaz d'echappement pour moteurs a combustion interne, procede de regulation de gaz d'echappement et catalyseur de regulation de gaz d'echappement
KR100370486B1 (ko) * 1998-12-11 2003-02-11 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 내연기관의 배기가스 정화장치, 배기가스정화방법 및배기가스정화촉매
US6630115B1 (en) 1998-12-11 2003-10-07 Hitachi, Ltd. Exhaust emission control process for internal combustion engines
US6841511B2 (en) 1998-12-11 2005-01-11 Hitachi, Ltd. Internal combustion engine exhaust gas purification apparatus, exhaust gas purification process and exhaust gas purification catalyst
JP2015223560A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 株式会社豊田中央研究所 NOx吸蔵還元型触媒及びその製造方法
US10035134B2 (en) * 2014-09-10 2018-07-31 Umicore Ag & Co. Kg Coating suspension

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3981915B2 (ja) 排気ガス浄化システム
EP2098699B1 (en) Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
JP2009165904A (ja) 排ガス浄化装置
JP2016522739A (ja) Nox吸蔵触媒の脱硫
JP2004351243A (ja) 排気ガス浄化システム
JP3685463B2 (ja) 排ガス浄化用触媒
JP2008163877A (ja) 内燃機関の排気ガス浄化装置
JP2008163871A (ja) 内燃機関の排気ガス浄化装置
JP2007146784A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JPH1043591A (ja) 脱硝触媒
JP3283350B2 (ja) 酸化窒素還元触媒と酸化窒素の処理装置
JP4054933B2 (ja) メタン含有排ガス浄化方法およびメタン含有排ガス浄化装置
JP5094199B2 (ja) 排ガス浄化装置
JP4371241B2 (ja) 排気ガス浄化システム
JP3417702B2 (ja) 窒素酸化物吸蔵組成物及び排気ガス浄化方法
JP3560147B2 (ja) 排気ガス浄化システム
JP2007113497A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4371242B2 (ja) 排気ガス浄化システム
JP2005090400A (ja) 排気浄化装置
JP2005185966A (ja) 自動車排ガス浄化触媒
JP2002070538A (ja) NOx浄化方法
JP3302384B2 (ja) 酸化窒素の処理方法及び処理装置
JP3258345B2 (ja) 酸化窒素の処理方法及び処理装置
JP2000310111A (ja) 排ガス中のNOxを浄化するための触媒装置
JP2001276622A (ja) 窒素酸化物吸蔵還元触媒