JPH115035A - 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 - Google Patents
排ガス浄化材及び排ガス浄化方法Info
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Abstract
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。 【解決手段】 (a) 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
合物を担持してなる第一の触媒と、(b) 多孔質の無機酸
化物にPt、Pd、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選ばれ
た少なくとも一種の貴金属元素とを担持してなる第二の
触媒とからなり、前記第一の触媒層が前記第二の触媒の
上面を覆うように形成されている排ガス浄化材である。
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
担持してなる排ガス浄化材を用い、排ガス中にアルコー
ルを還元剤として添加し、窒素酸化物を除去する方法が
提案された(特開平6-327974号)。また、排ガス流入側
に銀触媒層、流出側に銅系触媒層をそれぞれ設けた排ガ
ス浄化材が開示され(特開平6-190280号) 、排ガス400
℃前後において高い窒素酸化物除去性能を示している。
しかしながら、広い排ガス温度範囲、特に低温領域にお
ける窒素酸化物除去率がまだ十分ではない。
その上面にさらに銀系触媒層を設けてなる二層構造の排
気ガス用浄化触媒(特開平6-262075号)、或いは白金
層、Ce層、Rh層、銀層の四層からなる排ガス浄化用
触媒(特開平9-925 号) が提案された。これら層状触媒
を用いることにより、排ガス400 ℃前後において高い窒
素酸化物除去性能を示している。しかしながら、窒素酸
化物濃度が500ppm以下の排ガスに対して除去性能
が著しく低下する問題がある。また、低温領域における
窒素酸化物の除去性能が十分ではない。
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。
の結果、本発明者は、排ガスが銀触媒より先に白金触媒
に接触すると、排ガス中に添加した還元剤が酸化されて
しまうことを突き止め、白金等の貴金属系触媒上に特定
の割合の銀触媒層を設けることにより、還元剤の酸化を
最小限に押さえ、広い温度領域、特に400 ℃未満の低温
領域での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。
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、(a) 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、(b) 多孔質の無機酸化物にPt、Pd、Ru、
Rh、Ir及びAuからなる群より選ばれた少なくとも一種の
貴金属元素0.001〜5重量%(金属元素換算値)と
を担持してなる第二の触媒とからなり、前記第一の触媒
層が前記第二の触媒の上面を覆うように形成されている
ことを特徴とする。
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、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炭化水素と含酸素有機化合物とから
なる群より選ばれた一種以上を還元剤として添加した排
ガスを、150〜650℃において前記浄化材に接触さ
せ、もって前記還元剤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。
媒とからなる。第一の触媒である銀系触媒が第二の触媒
である貴金属系触媒の上面を覆うように層状に形成され
ている。貴金属系触媒を銀触媒で覆うことにより、排ガ
ス中に添加した還元剤がまず銀触媒に接触して還元剤と
して作用するので、酸素過剰な燃焼排ガスでも効果的な
窒素酸化物除去を行うことができる。
い形態は、第一の触媒である銀系触媒が第二の触媒であ
る貴金属系触媒を覆うように形成し、かつ上記第一及び
第二の触媒を浄化材基体にコートしてなる浄化材であ
る。具体的には、まず第二の触媒を浄化材の基体に公知
の方法でコートした後、前記第二の触媒を覆うように第
一の触媒を公知の方法でコートする。
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。
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第二の触媒、第一の触媒の順でコー
トし、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。
い形態は、上記第二の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あと、第一
の触媒を第二の触媒の上面にコートしてなる浄化材であ
る。
材の設置位置より上流側で還元剤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。
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。
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。
酸銀、炭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還元剤の酸化が起きやすく、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。
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。
t、Pd、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選ばれた少な
くとも一種の貴金属元素を担持してなる。低い排ガス温
度では、貴金属元素系触媒が存在すると、排ガス中の窒
素酸化物が二酸化窒素に変換され、銀系触媒によって窒
素ガスに還元できるので、低温領域での窒素酸化物除去
率が向上する。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。
白金などの貴金属系成分の担持量は0.001〜5重量
%(金属元素換算値)であり、好ましい担持量は0.0
1〜4重量%(金属元素換算値)であり、より好ましい
担持量は0.1〜3重量%(金属元素換算値)である。
触媒活性種の量が前記無機酸化物に対して0.001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、5重量%を超す触媒担持量
とすると炭化水素等の還元剤の酸化燃焼のみが進み、窒
素酸化物の低減特性は低下することになる。
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。
合、まず基体へ第二の触媒をウォッシュコート法、ゾル
−ゲル法、粉末法等の公知の方法でコートし、そして5
0〜150℃、特に70℃で乾燥後、100〜600℃
で段階的に昇温して焼成する。次に、この第二の触媒を
コートした基体に第一の触媒を公知の方法でコートし、
50〜150℃、特に70℃で乾燥後、100〜600
℃で段階的に昇温して焼成し、排ガス浄化材を得る。
態とする場合、上記第二の触媒を公知の方法でハニカム
構造型、フォーム型、板状、ペレット状又は顆粒状に成
形し、50〜150℃、特に70℃で乾燥後、100〜
600℃で段階的に昇温して焼成する。次に、第二の触
媒を包むように第一の触媒を公知の方法でコートし、5
0〜150℃、特に70℃で乾燥後、100〜600℃
で段階的に昇温して焼成し、排ガス浄化材を得る。
質無機酸化物と触媒活性種との合計重量の比)は、2:
1〜500:1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5:1〜200:1であ
り、特に好ましい重量比は5:1〜100:1である。
第一の触媒と第二の触媒との重量比が2:1未満である
と、第一の触媒層の量が十分ではないため、還元剤が第
二の触媒層に直接接触する可能性が大きくなり、窒素酸
化物の除去率の低下につながる。一方、第一の触媒と第
二の触媒との重量比が500:1を超えると、排ガスが
第二の触媒に届きにくくなり、第二の触媒の効果が得ら
れない。なお、第一の触媒と第二の触媒との触媒活性種
の重量比(触媒活性種の合計重量の比)は8:1〜50
0:1とするのが好ましく、10:1〜200:1であ
るのがより好ましく、12:1〜150:1であるのが
特に好ましい。第一の触媒と第二の触媒との触媒活性種
の重量比が8:1未満であると、貴金属元素が過剰とな
り、排ガス中に添加した還元剤が酸化されやすくなる。
一方、触媒活性種の重量比が500:1を超えると、貴
金属元素が不足になり、貴金属元素の触媒効果が得られ
ない。
は、一般に、基体材と、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第一の触
媒、第二の触媒の厚さをそれぞれ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。
触媒と第二の触媒との合計量は、浄化材基体の20〜3
00g/リットルとするのが好ましい。触媒の量が20
g/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300g/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触媒の合計重量を
浄化材基体の50〜250g/リットルとする。
〜650℃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。
ス浄化材を排ガス導管の途中に設置する。
ン、プロピレン等及び含酸素有機化合物がある程度は含
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、外部から炭化水素と含酸素有機化合物
とからなる群より選ばれた一種以上を還元剤として排ガ
ス中に導入する。実用では、還元剤を水、又は軽油、灯
油、ガソリン等の燃料に分散して、排ガスに添加するの
が好ましい。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。
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。
プロパノール等のアルコール類、ケトン類、アルデヒド
類を用いるのが好ましい。
(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。
元除去を効率的に進行させるために、排ガス浄化材に対
する排ガスの空間速度は 150,000h-1以下、好ましくは
100,000h-1以下とする。第一の触媒に対する排ガスの
空間速度は 150,000h-1以下が好ましく、第二の触媒に
対する排ガスの空間速度は500,000 h-1以下とするのが
好ましい。
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150〜650℃に保つ。排ガスの温度が150
℃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、650℃を超す温度とすると還元剤自身の燃焼が始
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200〜600℃であり、より好ましくは30
0〜500℃である。
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2.0重量%(金属元素換算値)
の銀を担持し、80℃で3時間乾燥後、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。
溶液を用いて0.3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。
後、市販のコージェライト製ハニカム状成形体(直径2
0mm、長さ16.6mm、200セル/インチ2 )に
コートし、乾燥後600℃まで段階的に焼成した後、ス
ラリー化した第一の触媒1.20gをコートし、乾燥後
600℃まで段階的に焼成した後、排ガス浄化材(第一
の触媒層および第二の触媒層の二層をコートした浄化
材)を調製した。なお、第一の触媒と第二の触媒との重
量比は12:1であり、銀元素とロジウム元素との重量
比は80:1である。
表1に示す組成のガス(一酸化窒素、酸素、エタノー
ル、窒素及び水分)を毎分1.74リットル(標準状
態)の流量で流して(浄化材の見かけ空間速度は約2
0,000h-1である。)、反応管内の排ガス温度を3
00〜500℃の範囲に保ち、エタノールと窒素酸化物
とを反応させた。
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。結果を図1に示す。
ム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2.0重
量%(銀元素換算値)の塩化銀を担持し、80℃で3時
間乾燥後、空気中で100〜600℃まで段階的に昇温
し、最後に600℃で3時間焼成して、、第一の触媒を
作製した。
後、市販のコージェライト製ハニカム状成形体(直径2
0mm、長さ16.6mm、200セル/インチ2 )に
12g/リットル(乾燥ベース、以下同様)の量でコー
トし、乾燥後600℃まで段階的に焼成した後、スラリ
ー化した第一の触媒を150g/リットルの量でコート
し、乾燥後600℃まで段階的に焼成した後、排ガス浄
化材(第一の触媒層および第二の触媒層の二層をコート
した浄化材)を調製した。なお、第一の触媒と第二の触
媒との重量比は12.5:1であり、銀元素とロジウム
元素との重量比は約83:1である。
表1に示す組成のガス(一酸化窒素、酸素、エタノー
ル、窒素及び水分)を毎分1.74リットル(標準状
態)の流量で流して(浄化材の見かけ空間速度は約2
0,000h-1である。)、反応管内の排ガス温度を3
00〜500℃の範囲に保ち、エタノールと窒素酸化物
とを反応させた。
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。結果を図1に示す。
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1.74リットル(標準状態)の流量
で流して(浄化材の見かけ空間速度は約20,000h
-1である。)、反応管内の排ガス温度を300〜500
℃の範囲に保ち、プロピレンと窒素酸化物とを反応させ
た。
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。結果を図2に示す。
て0.3重量%(Pd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。
ージェライト製ハニカム状成形体(直径20mm、長さ
16.6mm、200セル/インチ2 )に12g/リッ
トルの量でコートし、乾燥後600℃まで段階的に焼成
した後、スラリー化した実施例1の第一の触媒を180
g/リットルの量でコートし、乾燥後600℃まで段階
的に焼成した後、排ガス浄化材(第一の触媒層および第
二の触媒層の二層をコートした浄化材)を調製した。な
お、第一の触媒と第二の触媒との重量比は15:1であ
り、銀元素とパラジウム元素との重量比は100:1で
ある。
表1に示す組成のガス(一酸化窒素、酸素、エタノー
ル、窒素及び水分)を毎分1.74リットル(標準状
態)の流量で流して(浄化材の見かけ空間速度は約2
0,000h-1である。)、反応管内の排ガス温度を3
00〜500℃の範囲に保ち、エタノールと窒素酸化物
とを反応させた。
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。結果を図1に示す。
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1.74リットル(標準状態)の流量
で流して(浄化材の見かけ空間速度は約20,000h
-1である。)、反応管内の排ガス温度を300〜500
℃の範囲に保ち、プロピレンと窒素酸化物とを反応させ
た。
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。結果を図2に示す。
0重量%(Pd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。
ージェライト製ハニカム状成形体(直径20mm、長さ
16.6mm、200セル/インチ2 )に15g/リッ
トルの量でコートし、乾燥後600℃まで段階的に焼成
した後、スラリー化した実施例1の第一の触媒を190
g/リットルの量でコートし、乾燥後600℃まで段階
的に焼成した後、排ガス浄化材(第一の触媒層および第
二の触媒層の二層をコートした浄化材)を調製した。な
お、第一の触媒と第二の触媒との重量比は12.7:1
であり、銀元素と白金元素との重量比は12.7:1で
ある。
表1に示す組成のガス(一酸化窒素、酸素、エタノー
ル、窒素及び水分)を毎分1.74リットル(標準状
態)の流量で流して(浄化材の見かけ空間速度は約2
0,000h-1である。)、反応管内の排ガス温度を3
00〜500℃の範囲に保ち、エタノールと窒素酸化物
とを反応させた。
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。結果を図1に示す。
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1.74リットル(標準状態)の流量
で流して(浄化材の見かけ空間速度は約20,000h
-1である。)、反応管内の排ガス温度を300〜500
℃の範囲に保ち、プロピレンと窒素酸化物とを反応させ
た。
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。結果を図2に示す。
ー化し、実施例1と同様のコージェライト製ハニカム状
成形体にコートして、乾燥後600℃まで段階的に焼成
した後、排ガス浄化材を調製した。
し、実施例1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約2
0,000h-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。結果を図1に示す。
1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約20,000
h-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。結果を図2に示す。
硝酸ロジウム水溶液を用いて0.3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。
後、市販のコージェライト製ハニカム状成形体(直径2
0mm、長さ16.6mm、200セル/インチ2 )に
コートし、乾燥後600℃まで段階的に焼成した後、ス
ラリー化した実施例1の第一の触媒1.20gをコート
し、乾燥後600℃まで段階的に焼成した後、排ガス浄
化材(第一の触媒層および第二の触媒層の二層をコート
した浄化材)を調製した。なお、第一の触媒と第二の触
媒との重量比は1:1であり、銀元素とロジウム元素と
の重量比は6.7:1である。
実施例1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約20,
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。結果を図1に示す。
1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約20,000
h-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。結果を図2に示す。
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からなる二
層排ガス浄化材を用いた実施例1〜7では広い排ガス温
度領域で、特に400℃以下の低い排ガス温度領域で窒
素酸化物の良好な除去がみられた。一方、銀元素と同量
の貴金属元素を用いた比較例3及び4では、逆に窒素酸
化物の除去率の低下が見られた。これは大量の貴金属元
素が存在することにより、添加した還元剤が酸化されて
しまった結果である。
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。
ける窒素酸化物除去率と排ガス温度との関係を示すグラ
フである。
窒素酸化物除去率と排ガス温度との関係を示すグラフで
ある。
Claims (7)
- 【請求項1】 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材において、(a) 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、
(b) 多孔質の無機酸化物にPt、Pd、Ru、Rh、Ir及びAuか
らなる群より選ばれた少なくとも一種の貴金属元素0.
001〜5重量%(金属元素換算値)とを担持してなる
第二の触媒とからなり、前記第一の触媒層が前記第二の
触媒の上面を覆うように形成されていることを特徴とす
る排ガス浄化材。 - 【請求項2】 請求項1に記載の排ガス浄化材におい
て、前記第一の触媒と前記第二の触媒との重量比が2:
1〜500 :1であることを特徴とする排ガス浄化材。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の排ガス浄化材に
おいて、前記銀化合物は銀の酸化物、ハロゲン化銀、硫
酸銀、炭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。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の排ガス
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。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の排ガス
浄化材において、前記第二の触媒がハニカム型、フォー
ム型、板状、ペレット状、顆粒状のいずれかの形状のセ
ラミックス製又は金属製の基体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。 - 【請求項6】 請求項1〜4のいずれかに記載の排ガス
浄化材において、前記第二の触媒がハニカム型、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。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の排ガス
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
の上流側で炭化水素と含酸素有機化合物とからなる群よ
り選ばれた一種以上を還元剤として添加した排ガスを、
150〜650℃において前記浄化材に接触させ、もっ
て前記還元剤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。
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JP9160497A JPH115035A (ja) | 1997-04-23 | 1997-06-03 | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 |
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JP9-120280 | 1997-04-23 | ||
JP12028097 | 1997-04-23 | ||
JP9160497A JPH115035A (ja) | 1997-04-23 | 1997-06-03 | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 |
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JPH115035A true JPH115035A (ja) | 1999-01-12 |
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JP9160497A Pending JPH115035A (ja) | 1997-04-23 | 1997-06-03 | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 |
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JP (1) | JPH115035A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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