JPH11300213A - 脱硝触媒 - Google Patents

脱硝触媒

Info

Publication number
JPH11300213A
JPH11300213A JP10112082A JP11208298A JPH11300213A JP H11300213 A JPH11300213 A JP H11300213A JP 10112082 A JP10112082 A JP 10112082A JP 11208298 A JP11208298 A JP 11208298A JP H11300213 A JPH11300213 A JP H11300213A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
denitration
denitration catalyst
oxide
composite oxide
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.)
Withdrawn
Application number
JP10112082A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Nojima
野島  繁
Kozo Iida
耕三 飯田
Kazuki Nishizawa
和樹 西沢
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries 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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP10112082A priority Critical patent/JPH11300213A/ja
Publication of JPH11300213A publication Critical patent/JPH11300213A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 250℃以下の低温域でも高性能な脱硝が可
能で、しかもSO2 酸化率の低い脱硝触媒を提供するこ
と。 【解決手段】 排ガス中の窒素酸化物をアンモニアの作
用により接触還元除去する触媒であって、Si、Al、
Zr、P及びBからなる群から選ばれる1種以上とTi
との複合酸化物の少なくとも1種からなる担体と、V、
W又はMoの酸化物の少なくとも1種からなる活性金属
とで構成され、150℃におけるピリジン吸着量が0.
2mmol/g以上であることを特徴とする脱硝触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ等から排出さ
れる排ガス中の窒素酸化物(以下、NOxと称する)を
除去するための脱硝触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】大気汚染防止の観点から各種ボイラや燃
焼炉から発生する排ガス中のNOxを除去する方法とし
ては、排ガス中にアンモニアを添加し、脱硝触媒の作用
により選択的にNOxを無害な窒素に還元分解する方法
がある。しかし、現在広く使用されている脱硝触媒(V
2 5 /TiO2 系触媒)では、排ガス温度が250℃
以上あることを必要とし、さらに排ガス中に含まれるS
2 が脱硝触媒によりSO3 に酸化されてしまうため、
酸性硫安の生成による後流機器の腐食や触媒の劣化等の
問題を抱えている。そこで幅広い分野において窒素酸化
物の排出規制が厳しくなる昨今、250℃以下でも高性
能な脱硝が可能でSO2 酸化率の低い脱硝触媒の開発が
待ち望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術の水準に鑑み、250℃以下の低温域でも高性能
な脱硝が可能で、しかもSO2 酸化率の低い脱硝触媒を
提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】一般に、触媒上における
脱硝反応とSO2 酸化反応は次の脱硝反応モデル(A)
及びSO2 酸化反応モデル(B)のように進むと言われ
ている。
【化1】
【化2】
【0005】すなわち脱硝反応(A)では、まず触媒上
にアンモニアが吸着し(モデルI→II)、次にNOが
配位して活性中間体を形成し(モデルII→III)、
さらに反応が進行してH2 OとN2 が脱離し(モデルI
II→IV)、最後に気相中のO2 との反応で元の触媒
状態に戻る(モデルIV→I)メカニズムである。一
方、副反応であるSO2 酸化反応(B)は、まず触媒上
にSO2 とH2 Oが吸着し(モデルI→II)、次に酸
化反応が進行し(モデルII→III)、さらにSO3
の脱離と気相中のO2 との反応で元の触媒状態に戻る
(モデルIII→I)メカニズムである。これらのメカ
ニズムにより、脱硝反応では固体酸点と活性金属(=
V)が近接に配位した状態で進行し、一方、SO2 酸化
反応は活性金属(=V)どうしが近接に配位した状態で
進行すると考えられる。このことより、本発明者らは、
脱硝活性の向上とSO2 酸化活性の低減を促進するため
には、触媒の固体酸点の増大が必要であると考えた。
【0006】そこで本発明者らは触媒の固体酸点を増大
させる方法について鋭意検討の結果、TiO2 担体の複
合酸化物化が有効であることを見出し、本発明を完成し
た。すなわち、本発明は排ガス中の窒素酸化物をアンモ
ニアの作用により接触還元除去する触媒であって、S
i、Al、Zr、P及びBからなる群から選ばれる1種
以上とTiとの複合酸化物の少なくとも1種からなる担
体と、V、W又はMoの酸化物の少なくとも1種からな
る活性金属とで構成され、150℃におけるピリジン吸
着量が0.2mmol/g以上であることを特徴とする
脱硝触媒である。本発明の触媒の好ましい態様として、
触媒の比表面積が100m2 /g以上である前記脱硝触
媒がある。
【0007】複合酸化物化による固体酸点の発現は、例
えば次の触媒表面モデルに示すように、TiO2 担体に
電荷や原子径等の異なるSiO2 等を配位させることに
より、電荷補償として酸点が発現するのである。Si、
Al、Zr、P及びBからなる群から選ばれる1種以上
とTiとの複合酸化物は、いずれも硫酸塩を形成し難い
ものであり、各種排ガス中に曝しても安定な構造を維持
することができる。さらに、いずれも固体酸点の増大に
伴い、比表面積の増大も図ることができるので、多量の
活性金属を均一に担持させることが可能となる。
【0008】前記複合酸化物を形成させる場合の原料と
しては塩化物、硝酸塩、硫酸塩等のいずれの金属塩でも
使用でき、水溶液にした状態でアンモニアや炭酸ナトリ
ウム等のアルカリ水溶液を滴下して複合水酸化物の形で
共沈させる。また、金属のアルコキシド原料を使用して
加水分解等により複合水酸化物を得ることもできる。共
沈や加水分解で得られた複合水酸化物は洗浄後、乾燥さ
せた上で、200〜600℃の範囲で焼成することによ
り複合酸化物を得ることができる。
【0009】本発明の触媒は、前記複合酸化物を担体と
してV、W又はMoの酸化物を活性金属として含浸法等
により担持させたものである。低温域における脱硝性能
向上のためには、前記活性成分の中で特にVの存在が望
ましく、高比表面積化した前記複合酸化物担体上に均一
に担持させる。
【0010】活性金属を担持した触媒の固体酸量は一般
にピリジン吸着昇温脱離法により測定される。この方法
は触媒学会によりほぼ測定法が規定されているもので
(触媒学会第7回参照触媒討論会資料,25頁,198
4)、本発明の触媒は150℃におけるピリジン吸着量
は0.2mmol/g以上であり、比表面積は100m
2 /g以上である。触媒の形状は特に制限はないが、中
でもハニカム形状が好ましい。その理由はダスト等の不
純物が存在する場合、触媒の目詰まり、劣化やあ知力損
失が懸念されるためである。また、バグフィルタに触媒
成分を含有させ、除塵と脱硝の両方を機能を有するバグ
フィルタとしての利用も可能である。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の触媒は、火力発電所ボイ
ラ排ガスの脱硝のほか、都市ごみや各種産業廃棄物の焼
却炉排ガス等の脱硝に適用可能である。ごみ焼却炉排ガ
スの処理では、一般に除塵をまず行うために水冷等の冷
却を行い、その後脱硝のために排ガスを加熱するシステ
ムが採用されている。この場合、加熱に要するエネルギ
を低減するため、低温活性触媒が必要であり、さらに酸
性硫安の析出防止のために低SO2 酸化率触媒の出現が
待たれていた。本発明の触媒はこのような目的に適った
性能を有しており、プロセスの高効率化が可能となっ
た。なお、これまで脱硝触媒の分野においてTiO2
SiO2 等が共存する触媒もいくつか提案されている
が、これらの触媒は必ずしも複合酸化物とは言えず、バ
インダとしての添加やTiO2 原料のコストダウンを狙
って添加したものであるため150℃におけるピリジン
吸着量は0.2mmol/g未満で、固体酸量の少ない
ものである。本発明の触媒を用いて排ガスからのNOx
の除去を行う場合の一般的な処理条件は温度100〜5
00℃、GHSV1000〜40000h-1、酸素濃度
0.1〜21%の範囲である。
【0012】
〔触媒調製〕
(実施例1)硫酸チタニル(TiSO4 )水溶液とコロ
イダルシリカ水溶液をTiO2 :SiO2 =90:10
(重量比)となるように混合し、この混合水溶液を80
℃に加熱した。加熱した混合水溶液にアンモニア水溶液
をpH=7となるまで滴下して共沈物スラリを形成させ
た。このスラリを80℃で3時間攪拌・熟成し、その後
ろ過、洗浄を行いケーキ物を得た。得られたケーキ物を
110℃で乾燥し、さらに500℃で5時間焼成し、T
iO2 ・SiO2 複合酸化物を得た。この複合酸化物を
複合酸化物1とした。
【0013】100重量部の複合酸化物1に対して、パ
ラタングステン酸アンモニウムとメタバナジン酸アンモ
ニウムをそれぞれWO3 は8重量部、V2 5 は5重量
部となるようにメチルアミン水溶液に溶解させ、粉末状
の複合酸化物1上に滴下し、混練・乾燥を繰り返してW
3 とV2 5 とを担持させた。これを500℃で5時
間焼成し、粉末触媒1を得た。この粉末触媒1の100
重量部に対して、バインダとしてグラスファイバを3重
量部、カオリンを3重量部、さらに有機可塑剤として酢
酸セルロースを3重量部とアンモニア水溶液を添加して
混練した。この混練物を押出し成形し、5.0mmピッ
チ(壁厚1.0mm)の一体型ハニカム成形物を得た。
この成形物を乾燥させ、500℃で5時間焼成して有機
可塑剤を除去することにより、ハニカム触媒1を得た。
【0014】(実施例2)実施例1の調製方法におい
て、コロイダルシリカの代わりに硫酸アルミニウム又は
オキシ塩化ジルコニウムを重量比でそれぞれTiO2
Al2 3 =90:10、TiO2 :ZrO2 =90:
10の割合で添加した外は複合酸化物1の場合と同様に
して複合酸化物を得た。これらの複合酸化物をそれぞれ
複合酸化物2及び3とした。また、実施例1の方法にお
いてコロイダルシリカを添加せずに、硫酸チタニル水溶
液にアンモニア水溶液を添加して水酸化チタニウムスラ
リが得られた。このスラリを水洗、ろ過してケーキ物を
得た。このケーキ物にオルトリン酸又はホウ酸水溶液を
重量比でそれぞれTiO2 :P2 5 =95:5、Ti
2 :B2 3 =95:5の割合で添加して混練、乾燥
を行い、500℃で5時間焼成した。得られた複合酸化
物をそれぞれ複合酸化物4及び5とした。これらの複合
酸化物2、3、4及び5を用いて実施例1と同様な方法
で粉末触媒2、3、4及び5を作製し、さらに実施例1
と同様な方法でハニカム触媒2、3、4及び5を作製し
た。
【0015】(実施例3)実施例1の複合酸化物の調製
方法において、コロイダルシリカの添加量を重量比でT
iO2 :SiO2 =95:5、80:20、70:30
となるように添加し、実施例1と同様の方法により複合
酸化物6、7及び8を得た。さらに、実施例1と同様の
方法により粉末触媒6、7及び8、ハニカム触媒6、7
及び8を作製した。
【0016】(実施例4)実施例1の複合酸化物の調製
方法において、硫酸チタニルの代わりに4塩化チタン
を、コロイダルシリカの代わりに4塩化シランを用いて
TiO2 :SiO2=90:10(重量比)となるよう
に添加した外は実施例1と同様の方法により複合酸化物
9を得た。また、実施例1の複合酸化物の調製方法にお
いて、硫酸チタニルの代わりにイソプロポキシチタン
を、コロイダルシリカの代わりにエトキシシランを用い
てTiO2 :SiO2 =90:10(重量比)となるよ
うに秤量して混合した。この混合溶液を80℃に加熱
し、80℃に加熱した水の中に滴下して加水分解を行わ
せ、沈殿物スラリを得た。このスラリを2時間攪拌・熟
成し、洗浄・ろ過し、実施例1と同様な方法により複合
酸化物10を得た。これらの複合酸化物9及び10を用
いて実施例1と同様にして粉末触媒9及び10、ハニカ
ム触媒9及び10を得た。
【0017】(実施例5)実施例1のハニカム触媒の調
製方法において、複合酸化物1の100重量部に対し
て、パラタングステン酸アンモニウムの代わりにモリブ
デン酸アンモニウムを用いて、MoO3 が8重量部とな
るように添加し、他は実施例1と同様にして粉末触媒1
1及びハニカム触媒11を得た。
【0018】(比較例)実施例1の複合酸化物の調製方
法において、コロイダルシリカを添加せずに、外は実施
例1と同様な方法により比較酸化物1、比較粉末触媒1
及び比較ハニカム触媒1を得た。
【0019】〔触媒性能評価試験〕 (実施例6:触媒物性評価試験)試作したハニカム触媒
1〜11、比較ハニカム触媒1を粉砕して粉末状とし、
BET1点吸着法(窒素ガス吸着法)による比表面積と
ピリジン吸着昇温脱離法による固体酸量の測定を行っ
た。それぞれの測定条件を表1及び表2に、測定結果を
表3に示す。表3の結果から試作した複合酸化物系のハ
ニカム触媒1〜11はハニカム比較触媒に比べ大幅に比
表面積と固体酸量が増大しており、比表面積は100m
2 /g以上、固体酸量(150℃におけるピリジン吸着
量)は0.2mmol/g以上であることがわかった。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】(実施例7:脱硝活性評価試験)試作した
ハニカム触媒1〜11、比較ハニカム触媒1を使用して
表4の反応条件による脱硝試験を行った。なお、触媒前
後のNOx濃度は化学発光法を用い、SO3 濃度は湿式
分析による沈殿滴定法により分析した。試験結果として
各温度における脱硝率とSO2 酸化率を表5に示す。表
5における脱硝率とSO2 酸化率はそれぞれ次式により
算出した。表5の結果から試作したはにかむ触媒1〜1
1を用いることにより、いずれも150℃における脱硝
率は比較ハニカム触媒1に比べて大幅に向上しており、
また、SO2 酸化率は比較ハニカム触媒1に比べて大幅
に低減できることが確認された。
【数1】脱硝率(%)=〔(入口NOx−出口NOx)
/入口NOx〕×100 SO2 酸化率(%)=〔出口SO3 /入口SO2 〕×1
00
【0024】
【表4】
【0025】
【表5】
【0026】
【発明の効果】本発明の脱硝触媒は固体酸量が0.2m
mol/g以上、比表面積は100m 2 /g以上の物性
を有しており、従来の脱硝触媒に比較して低温での脱硝
性能が高く、また、副反応であるSO2 酸化反応の促進
効果が抑制された、低温脱硝用の触媒として極めて優れ
た性能を有する触媒である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガス中の窒素酸化物をアンモニアの作
    用により接触還元除去する触媒であって、Si、Al、
    Zr、P及びBからなる群から選ばれる1種以上とTi
    との複合酸化物の少なくとも1種からなる担体と、V、
    W又はMoの酸化物の少なくとも1種からなる活性金属
    とで構成され、150℃におけるピリジン吸着量が0.
    2mmol/g以上であることを特徴とする脱硝触媒。
  2. 【請求項2】 前記触媒の比表面積が100m2 /g以
    上であることを特徴とする請求項1に記載の脱硝触媒。
JP10112082A 1998-04-22 1998-04-22 脱硝触媒 Withdrawn JPH11300213A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10112082A JPH11300213A (ja) 1998-04-22 1998-04-22 脱硝触媒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10112082A JPH11300213A (ja) 1998-04-22 1998-04-22 脱硝触媒

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11300213A true JPH11300213A (ja) 1999-11-02

Family

ID=14577642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10112082A Withdrawn JPH11300213A (ja) 1998-04-22 1998-04-22 脱硝触媒

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11300213A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001276617A (ja) * 2000-03-31 2001-10-09 Nippon Shokubai Co Ltd 脱硝触媒および脱硝方法
JP2005081189A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高温排ガス用脱硝触媒
JP2006205091A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Takuma Co Ltd 脱硝触媒および排ガス処理方法
WO2012086413A1 (ja) * 2010-12-20 2012-06-28 三菱重工業株式会社 脱硝触媒用担体
JP2013052371A (ja) * 2011-09-06 2013-03-21 Babcock Hitachi Kk 脱硝方法
JP2014008473A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co Ltd 排ガス浄化処理用触媒
CN107952427A (zh) * 2017-12-06 2018-04-24 南京威安新材料科技有限公司 Scr催化剂的生产方法及生产设备

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001276617A (ja) * 2000-03-31 2001-10-09 Nippon Shokubai Co Ltd 脱硝触媒および脱硝方法
JP2005081189A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高温排ガス用脱硝触媒
JP2006205091A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Takuma Co Ltd 脱硝触媒および排ガス処理方法
WO2012086413A1 (ja) * 2010-12-20 2012-06-28 三菱重工業株式会社 脱硝触媒用担体
JPWO2012086413A1 (ja) * 2010-12-20 2014-05-22 三菱重工業株式会社 脱硝触媒用担体、脱硝触媒及び脱硝装置
US8758711B2 (en) 2010-12-20 2014-06-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Carrier for NOx reduction catalyst
JP5787901B2 (ja) * 2010-12-20 2015-09-30 三菱日立パワーシステムズ株式会社 脱硝触媒用担体、脱硝触媒及び脱硝装置
JP2013052371A (ja) * 2011-09-06 2013-03-21 Babcock Hitachi Kk 脱硝方法
JP2014008473A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co Ltd 排ガス浄化処理用触媒
CN107952427A (zh) * 2017-12-06 2018-04-24 南京威安新材料科技有限公司 Scr催化剂的生产方法及生产设备
CN107952427B (zh) * 2017-12-06 2022-12-20 南京威安新材料科技有限公司 Scr催化剂的生产方法及生产设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5936680B2 (ja) バナジウムを含んでいない、またはバナジウムを減少させたDeNOx触媒のための原料、およびその製造方法
CZ343796A3 (en) Catalyst for reducing amount of nitrogen oxides in flowing media and process for preparing thereof
EP0635298B1 (en) Catalyst and method for the removal of nitrogen oxides
US20230042287A1 (en) Cerium-tin-based composite oxide catalyst for catalyzing purification of nitrogen oxide, preparation method and application thereof
KR20090075694A (ko) 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 및 텅스텐 산화물을 함유하는 산성이 높은 조성물, 이의 제조 방법 및 배기 가스 처리에서의 이의 용도
WO2008023762A1 (fr) Catalyseur, procédé et appareil pour la purification d'oxyde d'azote
JP4113090B2 (ja) 排ガス処理方法
WO2013002492A1 (ko) 건식 볼 밀링을 이용한 질소산화물 제거용 촉매의 제조 방법
JPS5915022B2 (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去用触媒
CN104923213B (zh) 一种无毒的稀土型脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN107233895B (zh) 一种机动车尾气净化用氧化催化剂及其制备方法
JP4098703B2 (ja) 窒素酸化物除去用触媒および窒素酸化物除去方法
JP2008049288A (ja) 複合酸化物及びその製造方法、並びに、窒素酸化物を浄化する触媒、方法、及び装置
JPH11300213A (ja) 脱硝触媒
JPH11342334A (ja) 窒素酸化物除去用触媒、その製造方法、およびその触媒を用いた窒素酸化物除去方法
JP4798909B2 (ja) 窒素酸化物除去用触媒およびその製造方法
JP2000000464A (ja) 触媒用担体、その製造方法、脱硝触媒及び脱硝方法
JPH0256250A (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去用触媒
JP2583912B2 (ja) 窒素酸化物除去用触媒
JP4798908B2 (ja) 窒素酸化物除去用触媒およびその製造方法
JPH11267459A (ja) 排ガス中の窒素酸化物及びso3 の還元処理方法
CN110833827B (zh) 高氮气选择性钒基氧化物催化剂及其制备方法
JPH09155190A (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去用触媒、その製造方法およびこれを用いた排ガス中の窒素酸化物除去方法
JP3749078B2 (ja) 脱硝触媒および脱硝方法
JP3984122B2 (ja) 脱硝触媒、脱硝方法および脱硝触媒の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050705