JPH1199335A - 脱硝触媒 - Google Patents
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼルエンジンなどの移動発生源から排
出される排気ガス中に含まれるNOxを、炭化水素を還
元剤に用いて還元除去するのに使用される脱硝触媒であ
って、ガス温度、ガス量などの条件変動にも対応して十
分に高い活性を示す触媒の提供。 【解決手段】 炭化水素を還元剤として移動発生源から
の排気ガス中の窒素酸化物を還元除去する脱硝触媒であ
って、活性金属成分を担持したゼオライトを50重量%
以上含有する一体物ハニカム構造体からなる脱硝触媒。
出される排気ガス中に含まれるNOxを、炭化水素を還
元剤に用いて還元除去するのに使用される脱硝触媒であ
って、ガス温度、ガス量などの条件変動にも対応して十
分に高い活性を示す触媒の提供。 【解決手段】 炭化水素を還元剤として移動発生源から
の排気ガス中の窒素酸化物を還元除去する脱硝触媒であ
って、活性金属成分を担持したゼオライトを50重量%
以上含有する一体物ハニカム構造体からなる脱硝触媒。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素を還元剤
として移動発生源からの排気ガス中の窒素酸化物を還元
除去する脱硝触媒に関し、更に詳しくは、ゼオライトの
一体物ハニカム構造体からなる脱硝触媒に関する。
として移動発生源からの排気ガス中の窒素酸化物を還元
除去する脱硝触媒に関し、更に詳しくは、ゼオライトの
一体物ハニカム構造体からなる脱硝触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、固定発生源(例えば発電所ボイラ
ー)から排出される窒素酸化物(以下NOxという)の
浄化はアンモニア選択還元法により実効をあげている。
アンモニア選択還元法は、酸素が存在する雰囲気でNO
xを還元除去出来るという特色をもつが、一方では還元
剤であるアンモニアの取り扱いなどの点から移動発生源
(主として自動車)から排出されるNOxの浄化への利
用は難しいとされている。移動発生源から排出されるN
Oxは、現状では、まだその浄化が不十分であり環境を
汚染しているNOxの主発生源になっている。
ー)から排出される窒素酸化物(以下NOxという)の
浄化はアンモニア選択還元法により実効をあげている。
アンモニア選択還元法は、酸素が存在する雰囲気でNO
xを還元除去出来るという特色をもつが、一方では還元
剤であるアンモニアの取り扱いなどの点から移動発生源
(主として自動車)から排出されるNOxの浄化への利
用は難しいとされている。移動発生源から排出されるN
Oxは、現状では、まだその浄化が不十分であり環境を
汚染しているNOxの主発生源になっている。
【0003】移動発生源のうちガソリンエンジンからの
排気ガス浄化の場合は、三元触媒が実用化されている。
しかし、ガソリンエンジンにおいても燃料効率の向上の
ために空燃比の高い希釈燃焼方式に移行しつつあり、こ
の場合には排気ガス中の酸素濃度が高くなるため従来の
三元触媒ではNOx除去効率を高めることは期待できな
い。
排気ガス浄化の場合は、三元触媒が実用化されている。
しかし、ガソリンエンジンにおいても燃料効率の向上の
ために空燃比の高い希釈燃焼方式に移行しつつあり、こ
の場合には排気ガス中の酸素濃度が高くなるため従来の
三元触媒ではNOx除去効率を高めることは期待できな
い。
【0004】そこで、酸素濃度の高い排気ガス中のNO
x除去に対しては取り扱いに難のあるアンモニア以外の
還元剤として炭化水素を用い、NOx還元触媒として金
属を担持したゼオライト触媒が研究開発されいる。ま
た、自動車のディーゼルエンジンなどの移動発生源から
排出される排気ガス中のNOx除去の場合、ガス温度、
ガス組成、ガス量などが大きく変動し、また、多くのス
ス微粒子の発生による触媒層の圧力損失の上昇が起きる
ため、ハニカム形状触媒が研究されている。
x除去に対しては取り扱いに難のあるアンモニア以外の
還元剤として炭化水素を用い、NOx還元触媒として金
属を担持したゼオライト触媒が研究開発されいる。ま
た、自動車のディーゼルエンジンなどの移動発生源から
排出される排気ガス中のNOx除去の場合、ガス温度、
ガス組成、ガス量などが大きく変動し、また、多くのス
ス微粒子の発生による触媒層の圧力損失の上昇が起きる
ため、ハニカム形状触媒が研究されている。
【0005】ゼオライトをハニカム形状に成型する方法
としては、例えば、特開平7−112133号公報にハ
ニカム体の製造方法が開示されている。しかし、ゼオラ
イト含有量が多く、壁厚が薄く、貫通孔の小さい、孔数
の多いハニカム体は、成型が困難であるため、ハニカム
担体基材にゼオライトをコーティングしたゼオライト系
ハニカム形状触媒が一般に使用されている。
としては、例えば、特開平7−112133号公報にハ
ニカム体の製造方法が開示されている。しかし、ゼオラ
イト含有量が多く、壁厚が薄く、貫通孔の小さい、孔数
の多いハニカム体は、成型が困難であるため、ハニカム
担体基材にゼオライトをコーティングしたゼオライト系
ハニカム形状触媒が一般に使用されている。
【0006】例えば、特開平7−96200号公報には
モノリス担体の表面にSiO2/Al2O3比が50〜
150の高シリカゼオライトが被着され、この高シリカ
ゼオライトにCuが担持された排ガス浄化用触媒、及び
その製造方法が記載されおり、また、特開平9−385
02号公報には銀及びパラジウムを担持したゼオライト
の一種であるモルデナイトを混合した粉末を主成分とす
る無機物をハニカム担体にコーティングしたことを特徴
とする窒素酸化物除去触媒および窒素酸化物除去方法が
開示されている。しかし、これら従来の触媒は、ハニカ
ム担体基材表面にゼオライト成分を被覆した触媒である
ため、担体基材を含む触媒基準でのゼオライト成分は多
量に含有させることができず、移動発生源から排出され
る排気ガス中のNOx除去特有のガス温度、ガス量など
の条件変動に触媒活性が十分に対応できないという問題
があった。
モノリス担体の表面にSiO2/Al2O3比が50〜
150の高シリカゼオライトが被着され、この高シリカ
ゼオライトにCuが担持された排ガス浄化用触媒、及び
その製造方法が記載されおり、また、特開平9−385
02号公報には銀及びパラジウムを担持したゼオライト
の一種であるモルデナイトを混合した粉末を主成分とす
る無機物をハニカム担体にコーティングしたことを特徴
とする窒素酸化物除去触媒および窒素酸化物除去方法が
開示されている。しかし、これら従来の触媒は、ハニカ
ム担体基材表面にゼオライト成分を被覆した触媒である
ため、担体基材を含む触媒基準でのゼオライト成分は多
量に含有させることができず、移動発生源から排出され
る排気ガス中のNOx除去特有のガス温度、ガス量など
の条件変動に触媒活性が十分に対応できないという問題
があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、移動
発生源から排出される排気ガス中に含まれるNOxを除
去するに際し、ガス温度、ガス量などの条件変動にも十
分に対応して、低温から高温までの広い温度範囲および
高いガス空間速度で高い触媒活性を示す脱硝触媒を提供
する点にある。
発生源から排出される排気ガス中に含まれるNOxを除
去するに際し、ガス温度、ガス量などの条件変動にも十
分に対応して、低温から高温までの広い温度範囲および
高いガス空間速度で高い触媒活性を示す脱硝触媒を提供
する点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ゼオライ
ト系触媒について種々検討した結果、反応条件の変化に
対して触媒の形状構造により脱硝活性が大きく影響する
ことを見いだし本発明を完成した。
ト系触媒について種々検討した結果、反応条件の変化に
対して触媒の形状構造により脱硝活性が大きく影響する
ことを見いだし本発明を完成した。
【0009】すなわち、 本発明は、炭化水素を還元剤
として移動発生源からの排気ガス中の窒素酸化物を還元
除去する脱硝触媒であって、活性金属成分を担持したゼ
オライトを50重量%以上含有する一体物ハニカム構造
体からなる脱硝触媒に関するものである。
として移動発生源からの排気ガス中の窒素酸化物を還元
除去する脱硝触媒であって、活性金属成分を担持したゼ
オライトを50重量%以上含有する一体物ハニカム構造
体からなる脱硝触媒に関するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明は、自動車などの移動発生源
から排出される排気ガス中に含まれるNOxを還元除去
するに際し、還元剤として炭化水素を使用する脱硝触媒
である、また、該触媒は活性金属成分を担持したゼオラ
イトを50重量%以上含有する一体物ハニカム構造体か
らなる。
て詳細に説明する。本発明は、自動車などの移動発生源
から排出される排気ガス中に含まれるNOxを還元除去
するに際し、還元剤として炭化水素を使用する脱硝触媒
である、また、該触媒は活性金属成分を担持したゼオラ
イトを50重量%以上含有する一体物ハニカム構造体か
らなる。
【0011】本発明での一体物ハニカム構造体とは、活
性金属成分が担持されたゼオライトから実質的に構成さ
れるハニカム構造体を意味する。即ち、一体物ハニカム
構造体は該ゼオライトがハニカム構造体のどの部分にお
いても均一であることに特徴を有する。
性金属成分が担持されたゼオライトから実質的に構成さ
れるハニカム構造体を意味する。即ち、一体物ハニカム
構造体は該ゼオライトがハニカム構造体のどの部分にお
いても均一であることに特徴を有する。
【0012】本発明での一体構造ハニカム体は、活性金
属成分を担持したゼオライトを50重量%以上含有する
ことを特徴とする。該ゼオライトの含有量が50重量%
より少ない場合には、ガス温度、ガス量などの条件変動
にも十分に対応して、低温から高温までの広い温度範囲
および高いガス空間速度で高い触媒活性が得られない。
該ゼオライトの含有量は、好ましくは65重量%以上、
更に好ましくは70〜100重量%の範囲が望ましい。
属成分を担持したゼオライトを50重量%以上含有する
ことを特徴とする。該ゼオライトの含有量が50重量%
より少ない場合には、ガス温度、ガス量などの条件変動
にも十分に対応して、低温から高温までの広い温度範囲
および高いガス空間速度で高い触媒活性が得られない。
該ゼオライトの含有量は、好ましくは65重量%以上、
更に好ましくは70〜100重量%の範囲が望ましい。
【0013】本発明でのゼオライトとしては、通常ディ
ーゼル脱硝触媒に使用されるゼオライトが使用可能で、
例えば、ホージャサイト型ゼオライト、A−型ゼオライ
ト、モルデナイト、ペンタシル型ゼオライト、β−ゼオ
ライト、オフレタイト、エリオナイト、チャバサイト、
MFI型ゼオライトなどが例示される。特に、モルデナ
イト、ZSM−5などのペンタシル型ゼオライト、β−
ゼオライトが好ましい。
ーゼル脱硝触媒に使用されるゼオライトが使用可能で、
例えば、ホージャサイト型ゼオライト、A−型ゼオライ
ト、モルデナイト、ペンタシル型ゼオライト、β−ゼオ
ライト、オフレタイト、エリオナイト、チャバサイト、
MFI型ゼオライトなどが例示される。特に、モルデナ
イト、ZSM−5などのペンタシル型ゼオライト、β−
ゼオライトが好ましい。
【0014】また、活性金属成分としては、通常ディー
ゼル脱硝触媒に使用される活性金属成分が使用可能で、
例えば、Cu、Ce、Co、Ni、Fe、Mn、Cr、
RE(希土類)、W、Mo、Pt、Pd、Rh、などが
例示される。特に、Cu、Ceは好適である。これら活
性金属成分は、前述のゼオライトにイオン交換法、含浸
法などの周知の方法により担持することが出来る。活性
金属成分の担持量は、通常ディーゼル脱硝触媒に使用さ
れる量が採用される。活性金属成分の担持量は、金属成
分によっても異なるが、Cu、Ceの場合には酸化物と
して2〜14重量%の範囲であることが望ましい。
ゼル脱硝触媒に使用される活性金属成分が使用可能で、
例えば、Cu、Ce、Co、Ni、Fe、Mn、Cr、
RE(希土類)、W、Mo、Pt、Pd、Rh、などが
例示される。特に、Cu、Ceは好適である。これら活
性金属成分は、前述のゼオライトにイオン交換法、含浸
法などの周知の方法により担持することが出来る。活性
金属成分の担持量は、通常ディーゼル脱硝触媒に使用さ
れる量が採用される。活性金属成分の担持量は、金属成
分によっても異なるが、Cu、Ceの場合には酸化物と
して2〜14重量%の範囲であることが望ましい。
【0015】本発明での一体物ハニカム構造体は、壁厚
さが2.0〜0.1mmの範囲で、且つ、貫通孔の数が
4〜64個/cm2の範囲であることが望ましい。該ハ
ニカム構造体の壁厚さが2.0mmよりも大きく、ま
た、貫通孔の数が4個/cm2より少ない場合には、触
媒の外部表面積が小さくなり触媒活性が小さくなること
がある。また、ハニカム構造体の壁厚さが0.1よりも
小さく、貫通孔の数が64個/cm2より大きい場合に
は一体物ハニカム構造体の成型が困難になり、製造コス
トが非常に高くなるので経済的でない。該ハニカム構造
体の好ましい壁厚さは1.0〜0.2mmの範囲であ
り、好ましい貫通孔の数は10〜40個/cm2の範囲
であることが望ましい。なお、貫通孔の形状は、四角
形、六角形などの通常の形状のものが採用される。
さが2.0〜0.1mmの範囲で、且つ、貫通孔の数が
4〜64個/cm2の範囲であることが望ましい。該ハ
ニカム構造体の壁厚さが2.0mmよりも大きく、ま
た、貫通孔の数が4個/cm2より少ない場合には、触
媒の外部表面積が小さくなり触媒活性が小さくなること
がある。また、ハニカム構造体の壁厚さが0.1よりも
小さく、貫通孔の数が64個/cm2より大きい場合に
は一体物ハニカム構造体の成型が困難になり、製造コス
トが非常に高くなるので経済的でない。該ハニカム構造
体の好ましい壁厚さは1.0〜0.2mmの範囲であ
り、好ましい貫通孔の数は10〜40個/cm2の範囲
であることが望ましい。なお、貫通孔の形状は、四角
形、六角形などの通常の形状のものが採用される。
【0016】本発明の触媒は、例えば、前述の活性金属
成分担持ゼオライトと結合剤を混合捏和し、ハニカム構
造体に押出成型した後、乾燥、焼成する方法などにより
製造される。結合剤としては、アルミナゲルまたはゾ
ル、シリカゲルまたはゾル、シリカアルミナゲルまたは
ゾル、チタニアゲルまたはゾル、ジルコニアゲルまたは
ゾルなどの合成化合物、あるいは、活性白土、酸性白
土、ドイツ粘土、カオリン、ベントナイト、木節粘土な
どの天然化合物などが使用可能である。これら結合剤の
量は50重量%未満であることが必要で、結合剤の量が
50%以上になると該ゼオライトの量が少なくなるので
所望の効果が得られない。なお、活性金属成分はゼオラ
イトをハニカム構造体に成型した後に担持してもよい。
成分担持ゼオライトと結合剤を混合捏和し、ハニカム構
造体に押出成型した後、乾燥、焼成する方法などにより
製造される。結合剤としては、アルミナゲルまたはゾ
ル、シリカゲルまたはゾル、シリカアルミナゲルまたは
ゾル、チタニアゲルまたはゾル、ジルコニアゲルまたは
ゾルなどの合成化合物、あるいは、活性白土、酸性白
土、ドイツ粘土、カオリン、ベントナイト、木節粘土な
どの天然化合物などが使用可能である。これら結合剤の
量は50重量%未満であることが必要で、結合剤の量が
50%以上になると該ゼオライトの量が少なくなるので
所望の効果が得られない。なお、活性金属成分はゼオラ
イトをハニカム構造体に成型した後に担持してもよい。
【0017】本発明の脱硝触媒の使用は、通常、移動発
生源から排出されるNOxの除去に使用される条件が採
用可能であり、例えば、150〜800℃、好ましくは
200〜600℃の排気ガス温度、空間速度5、000
〜300、000hr−1などの条件が採用される。
生源から排出されるNOxの除去に使用される条件が採
用可能であり、例えば、150〜800℃、好ましくは
200〜600℃の排気ガス温度、空間速度5、000
〜300、000hr−1などの条件が採用される。
【0018】本発明の脱硝触媒は、ハニカム担体基材表
面にゼオライト成分を被覆したハニカム構造体触媒に比
較して低温領域での脱硝率が大幅に向上し、高温領域に
おいても脱硝率はわずかに向上し、低温から高温までの
広い温度範囲において高活性を示す。この理由について
は必ずしも明らかではないが、高温領域でのNOxの除
去反応は主として触媒表面で起こるが、低温領域ではN
Oxの除去反応は触媒全体で起こるため、一体物構造で
ある触媒が低温領域で高活性を示すものと推定される。
面にゼオライト成分を被覆したハニカム構造体触媒に比
較して低温領域での脱硝率が大幅に向上し、高温領域に
おいても脱硝率はわずかに向上し、低温から高温までの
広い温度範囲において高活性を示す。この理由について
は必ずしも明らかではないが、高温領域でのNOxの除
去反応は主として触媒表面で起こるが、低温領域ではN
Oxの除去反応は触媒全体で起こるため、一体物構造で
ある触媒が低温領域で高活性を示すものと推定される。
【0019】以下に実施例を示し本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれにより限定されるものでは
ない。
に説明するが、本発明はこれにより限定されるものでは
ない。
【0020】実施例1 [Cu−βゼオライトの調製]ポリ容器にアルミン酸ソ
ーダ水溶液(Al2O3濃度10.2wt%)1.21
kg,カ性ソーダ水溶液(濃度48wt%)0.179
kg、TEAOH(Tetraethyl Ammon
ium Hydrooxide TEA2O濃度20w
t%)6.45kgと純水1.22kgを混合し、良く
攪拌した。この混合液にシリカゾル(触媒化成工業
(株)製、SiO2濃度30wt%)16.8kgを攪
拌しながら徐々に加えた後、さらに30分間攪拌した。
ーダ水溶液(Al2O3濃度10.2wt%)1.21
kg,カ性ソーダ水溶液(濃度48wt%)0.179
kg、TEAOH(Tetraethyl Ammon
ium Hydrooxide TEA2O濃度20w
t%)6.45kgと純水1.22kgを混合し、良く
攪拌した。この混合液にシリカゾル(触媒化成工業
(株)製、SiO2濃度30wt%)16.8kgを攪
拌しながら徐々に加えた後、さらに30分間攪拌した。
【0021】次いで、この混合液をオートクレーブに移
し、160℃で160時間かけて結晶化を行った。その
後、オートクレーブより結晶物を取り出し、濾過、洗
浄、乾燥を行った。さらにNa2Oをアンモニウムイオ
ン交換した後、600℃で2時間焼成して水素型β−ゼ
オライト5.0kgを得た。このβ−ゼオライトのケイ
バン比は29.3であった。
し、160℃で160時間かけて結晶化を行った。その
後、オートクレーブより結晶物を取り出し、濾過、洗
浄、乾燥を行った。さらにNa2Oをアンモニウムイオ
ン交換した後、600℃で2時間焼成して水素型β−ゼ
オライト5.0kgを得た。このβ−ゼオライトのケイ
バン比は29.3であった。
【0022】次いで、硝酸銅[関東化学(株)製、Cu
(NO3)3H2O、試薬1級]1180gを秤量し、
純水3.5kgに溶解した。この硝酸銅水溶液に前述の
水素型β−ゼオライト5.0kgを加えて含浸イオン交
換した。この含浸品を120℃で一晩乾燥し、600℃
で2時間焼成してCuOを7.2wt%含有する銅担持
β−ゼオライト(Cu−β)を調製した。
(NO3)3H2O、試薬1級]1180gを秤量し、
純水3.5kgに溶解した。この硝酸銅水溶液に前述の
水素型β−ゼオライト5.0kgを加えて含浸イオン交
換した。この含浸品を120℃で一晩乾燥し、600℃
で2時間焼成してCuOを7.2wt%含有する銅担持
β−ゼオライト(Cu−β)を調製した。
【0023】[Cu−βゼオライトハニカムの調製]前
述のCu−βゼオライトを4.2kgをとり、活性白土
1.8kgと10Lのニーダに入れ、さらに水14kg
を加えてニーダで良く練った後、可塑剤としてCMCを
全体に対し2.5%、アルコックスを2.0%添加し、
さらに30分間混練して捏和物を得た。
述のCu−βゼオライトを4.2kgをとり、活性白土
1.8kgと10Lのニーダに入れ、さらに水14kg
を加えてニーダで良く練った後、可塑剤としてCMCを
全体に対し2.5%、アルコックスを2.0%添加し、
さらに30分間混練して捏和物を得た。
【0024】該捏和物を30mm角のダイスを用いてハ
ニカム状に押し出し成型した。成型物は常温で70時間
放置した後、さらに120℃で乾燥し、600℃で3時
間焼成して一体物ハニカム構造体の触媒を得た。該ハニ
カム構造体は壁厚さが0.53mmで、貫通孔の数が2
7.3個/cm2であった。
ニカム状に押し出し成型した。成型物は常温で70時間
放置した後、さらに120℃で乾燥し、600℃で3時
間焼成して一体物ハニカム構造体の触媒を得た。該ハニ
カム構造体は壁厚さが0.53mmで、貫通孔の数が2
7.3個/cm2であった。
【0025】実施例2〜5 実施例1と同様にして、Cu−ZSM−5ゼオライト、
Ce−モルデナイト、Ce−チタニアモルデナイトとC
u−βゼオライトの1対1の混合品、およびCu−βゼ
オライトの含有量を多くしたもののそれぞれを、一体物
ハニカム構造体に成型し触媒を調製した。触媒の性状を
表1に示す。
Ce−モルデナイト、Ce−チタニアモルデナイトとC
u−βゼオライトの1対1の混合品、およびCu−βゼ
オライトの含有量を多くしたもののそれぞれを、一体物
ハニカム構造体に成型し触媒を調製した。触媒の性状を
表1に示す。
【0026】比較例1 実施例1の銅担持β−ゼオライト(Cu−β)を、水を
加えながらマルメライザーでもって球状粒子(ビード)
に成型した後、乾燥し、600℃で3時間焼成して直径
が5.1mmφのビードを得た。触媒の性状を表1に示
す。
加えながらマルメライザーでもって球状粒子(ビード)
に成型した後、乾燥し、600℃で3時間焼成して直径
が5.1mmφのビードを得た。触媒の性状を表1に示
す。
【0027】比較例2 比較例1と同様の方法で、Ce−モルデナイトのビード
状触媒を調製した。触媒の性状を表1に示す。
状触媒を調製した。触媒の性状を表1に示す。
【0028】比較例3〜5 外径が30mm角で、壁厚さが0.40mmで、貫通孔
の数が27.3個/cm2のコージライトからなるハニ
カム担体基材の表面に、実施例1の銅担持β−ゼオライ
ト(Cu−β)をそれそれ表1に示す量で被覆して、乾
燥し、600℃で3時間焼成て触媒を調製した。
の数が27.3個/cm2のコージライトからなるハニ
カム担体基材の表面に、実施例1の銅担持β−ゼオライ
ト(Cu−β)をそれそれ表1に示す量で被覆して、乾
燥し、600℃で3時間焼成て触媒を調製した。
【0029】実施例6 実施例1〜5および比較例1〜5の触媒を用いてNOx
転化率を評価した。評価試験は、通常の流通式反応管、
自動制御式電気炉およびガス混合装置より構成される活
性試験装置を用いた。それぞれの触媒をハニカム構造体
の場合には15mm×15mm×50mmの大きさのも
のを、またビードの場合には11ccを反応管に充填
し、反応供給ガス組成としては、NO=800ppm,
C6H14=800ppm,O2=10%,H2O=5
%,N2=バランス、とした。反応ガス空間速度(S
V)=15000hr−1の条件で、反応温度を25
0、300、400、500℃とかえてNOx転化率を
求めた。反応結果を表2に示す。表2から分かるように
本発明の触媒は反応温度が25℃から500℃の広範囲
において高いNOx転化率を示す。
転化率を評価した。評価試験は、通常の流通式反応管、
自動制御式電気炉およびガス混合装置より構成される活
性試験装置を用いた。それぞれの触媒をハニカム構造体
の場合には15mm×15mm×50mmの大きさのも
のを、またビードの場合には11ccを反応管に充填
し、反応供給ガス組成としては、NO=800ppm,
C6H14=800ppm,O2=10%,H2O=5
%,N2=バランス、とした。反応ガス空間速度(S
V)=15000hr−1の条件で、反応温度を25
0、300、400、500℃とかえてNOx転化率を
求めた。反応結果を表2に示す。表2から分かるように
本発明の触媒は反応温度が25℃から500℃の広範囲
において高いNOx転化率を示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】本発明の触媒は、ゼオライト含有量の多
い一体物ハニカム構造体からなるため、ビード状触媒お
よびハニカム担体基材表面に被覆した触媒などに比較し
て、低温領域において高いNOx除去率を示し、かつ、
高温領域においても高いNOx除去率を示す。また、触
媒がハニカム形状であるため、スス微粒子を含有する排
気ガスの空間速度がたかくても圧力損失が生じることが
ない。
い一体物ハニカム構造体からなるため、ビード状触媒お
よびハニカム担体基材表面に被覆した触媒などに比較し
て、低温領域において高いNOx除去率を示し、かつ、
高温領域においても高いNOx除去率を示す。また、触
媒がハニカム形状であるため、スス微粒子を含有する排
気ガスの空間速度がたかくても圧力損失が生じることが
ない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01J 35/04 301 B01D 53/36 102B 102D (72)発明者 中本 士郎 福岡県北九州市若松区北湊町13−2 触媒 化成工業株式会社若松工場内
Claims (3)
- 【請求項1】 炭化水素を還元剤として移動発生源か
らの排気ガス中の窒素酸化物を還元除去する脱硝触媒で
あって、活性金属成分を担持したゼオライトを50重量
%以上含有する一体物ハニカム構造体からなる脱硝触
媒。 - 【請求項2】 前記ゼオライトは、モルデナイト、ペ
ンタシル型ゼオライト、β−ゼオライトから選ばれた1
種以上である請求項1記載の脱硝触媒。 - 【請求項3】 前記一体物ハニカム構造体は、壁厚さ
が2.0〜0.1mmの範囲で、且つ、貫通孔の数が4
〜64個/cm2の範囲である請求項1または2記載の
脱硝触媒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9299277A JPH1199335A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 脱硝触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9299277A JPH1199335A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 脱硝触媒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1199335A true JPH1199335A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17870471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9299277A Pending JPH1199335A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 脱硝触媒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1199335A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010000497A (ja) * | 2008-05-20 | 2010-01-07 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
EP2130605A3 (en) * | 2008-05-20 | 2010-03-10 | Ibiden Co., Ltd. | Exhaust gas treating apparatus |
EP2130604A3 (en) * | 2008-05-20 | 2010-03-10 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb structure |
JP2010227923A (ja) * | 2008-05-20 | 2010-10-14 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
JP2010279849A (ja) * | 2008-05-20 | 2010-12-16 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
JP2011056328A (ja) * | 2008-05-20 | 2011-03-24 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
JP2011056327A (ja) * | 2008-05-20 | 2011-03-24 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
JP2011125845A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-30 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体の製造方法 |
CN110721735A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-24 | 华北电力大学(保定) | 一种静电除尘器联合脱硫脱硝催化剂及其制作工艺 |
CN114682296A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 含有机胺废气催化氧化催化剂及其制备方法和应用 |
-
1997
- 1997-09-26 JP JP9299277A patent/JPH1199335A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010000497A (ja) * | 2008-05-20 | 2010-01-07 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
EP2130605A3 (en) * | 2008-05-20 | 2010-03-10 | Ibiden Co., Ltd. | Exhaust gas treating apparatus |
EP2130604A3 (en) * | 2008-05-20 | 2010-03-10 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb structure |
JP2010227923A (ja) * | 2008-05-20 | 2010-10-14 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
JP2010279849A (ja) * | 2008-05-20 | 2010-12-16 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
JP2011056328A (ja) * | 2008-05-20 | 2011-03-24 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
JP2011056327A (ja) * | 2008-05-20 | 2011-03-24 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
US8105544B2 (en) | 2008-05-20 | 2012-01-31 | Ibiden Co., Ltd. | Exhaust gas treating apparatus |
JP2011125845A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-30 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体の製造方法 |
CN110721735A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-24 | 华北电力大学(保定) | 一种静电除尘器联合脱硫脱硝催化剂及其制作工艺 |
CN114682296A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 含有机胺废气催化氧化催化剂及其制备方法和应用 |
CN114682296B (zh) * | 2020-12-31 | 2024-02-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 含有机胺废气催化氧化催化剂及其制备方法和应用 |
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