JPS61192344A - 排気ガス中の窒素酸化物の選択還元用解媒とその製造および使用方法 - Google Patents

排気ガス中の窒素酸化物の選択還元用解媒とその製造および使用方法

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JPS61192344A
JPS61192344A JP61032076A JP3207686A JPS61192344A JP S61192344 A JPS61192344 A JP S61192344A JP 61032076 A JP61032076 A JP 61032076A JP 3207686 A JP3207686 A JP 3207686A JP S61192344 A JPS61192344 A JP S61192344A
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デイートリヒ・ヴアーゲネル
カルル・ハインリヒ・ラウエ
エグマール・ヴンデルリヒ
テーオ・ザンデル
クラウス・フロツケンハウス
エーリヒ・ハツクレル
ブラゴジエ・レフコフ
ダニエル・グリム
ハルトムート・カイネル
ヘルマン・シユタイン
ハンス‐オイゲン・ビユーレル
ホルスト・カルフア
ヨハン・ヤンセン
ヴエルネル・シユテンデル
アルノルト・マツクス
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Didier Engineering GmbH
Didier Werke AG
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Didier Engineering GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04Mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • B01D53/8628Processes characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/86Chromium
    • B01J23/862Iron and chromium

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アンモニアによる排気ガス中の窒素酸化物の
選択還元用触媒に関する。
〔従来の技術〕
このような触媒は公知であり、すなわち例えばPe20
3 / Cr2O3含有またはV2O5/ TiO/ 
WO3含有触媒であるが、これらの作用はよくない。
〔発明が解決しようとする間倣点〕
本発朗の課題は、最初にあげた扉類の触媒をその作用に
ついて改善することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この課題は、窒素酸化物反応に関する高い活性および選
択性でアンモニアに関する高い収着能力と二酸化硫黄、
アンモニア等に関する低い酸化能力をもつ物質混合物に
より、大体におい″ て解決される。
〔発明の効果〕
こうして触媒は、高い活性および選択性のほかに、非常
に良好な制御特性と経済的な使用可能性を得る。すなわ
ち良好な制御特性は、アンモニアに関する比較的高い収
着能力によって決定されるので、浄化すべき排気ガス中
の窒素酸化物が著しく変動しても、アンモニア漏出の危
険を回避できるが、これができないと後続の装置におけ
る障害を生ずる。本発明による触媒の低い酸化能力のた
め、浄化すべき排気ガス中に存在する二酸化硫黄、アン
モニア等が酸化するのを回避できる。そうしないと二酸
化硫黄の酸化の際生ずる三酸化硫黄は、排気ガス流のア
ンモニアと反応して硫酸塩になってしまう。触媒の低い
酸化能力のため、還元用に添加されるアンモニアが酸化
されて水と窒素とになるのを回避され、これにより使用
物質量が減少するので、本発明による触媒で行なわれる
浄化処理を経済的に行なうことができる。
〔実施態様〕
触媒の大抵の使用目的に対して、本発明の特別な実施態
様では、200mg/iまでの窒素酸化物変動にもかか
わらず約280ないし450℃の温度範囲でほば一定の
アンモニア供給において、排気ガス中にアンモニア漏出
が生じない高さに、アンモニアに関する収着能力が設定
されていると、特に有利である。
さらに本発明の別の構成では、窒素酸化物反応に関する
活性および選択性が、約280ないし450’Cの温度
範囲でほば一定であり、酸化能力が無視できるのがよい
本発明の別の特徴によれば、触媒が0.5ないb50p
mの気孔をもっている。
前述した本発明の特徴は、例えば次の基本物質Aおよび
Bをもつ物質混合物によって実現される。すなわち基本
物質Aが成分 89−92重量%のFe203 3〜4重量%のFe304 4〜5重量%の5102 1〜2重量%のAjl!203 0.01−0.2重量%のMn0 0.01−0.03重量%のCa0 O0旧〜0.02重量%のMgO 0,7〜0.001 li量%のV2O5また基本物質
Bが成分 30〜48重量%のCr203 12〜30重量%のFe203 10〜30重■%のAz2o3 10〜25重量%のM 1〜5重量%のSiO2 をもっている。驚くべきことにこのような物質混合物は
、窒素酸化物反応に関する高い活性および選択性、アン
モニアに関する高い収着能力、二酸化硫黄およびアンモ
ニアに関する低い酸化能力を、特に350ないし450
℃の温度範囲でもっている。このことは、公知のFe2
O3/ Cr2O3含有触媒がWO3を含む混合物中に
おけるV2O5とTiO2の物質組合わせと同様に比較
的高い活性および選択性をもっているが、アンモニアに
関するその収着能力が低くて、強い自然窒素酸化物変動
において悪い制御特性が生ずるので、−暦年思議である
。基本物質AおよびBから成る物質混合物の性質はV2
O5とTiO2が350ないし450℃の温度範囲にお
いて抑制剤の供給によってのみ限定できる著しい酸化促
進を示すか、またはこのような触媒は硫黄含有ガスには
使用できないので、驚くべきことである。すなわち28
0ないし350℃の温度範囲では、V2O5/ TiO
2触媒は、窒素酸化物反応に関する比較的高い活性およ
び選択性を示すが、アンモニアに関する低い収着能力を
示すので、その制御特性は悪い。
Fe2O3/ Cr2O3混合物は280ないし350
0Cの温度範囲で高い収着能力をもち、それにより良好
な制御特性が生ずるが、その活性は低い。
さらに驚くべきことに、硫酸塩化により物質混合物の活
性を著しく高めることができることがわかった。
V2O5が混合物中に微細に分布していると、同じこと
が280ないし350℃の温度範囲についてもいえる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の課題は、前述したような触媒の有利な製造方法
を提案することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による方法の特徴によれば、触媒の乾(lO) 燥した物質混合物を0.2111111以下の粒拭にし
、燐酸塩酸で結合すると1.この混合物に充分な強度と
耐水性を与えることができる。
〔実施態様〕
本発明の別の特徴によれば、硫酸またはVOSO4によ
る含浸によって触媒の活性化が行なわれる。
物質混合物の熱処理すなわちか焼は、なるべく200な
いし500″Cで行なわれ、その際なるべく500℃/
minないし”C/minの温度上昇割合が使用される
さらにガラス、セラミック、炭素および鋼の少なくとも
1つから成る繊維材料を物質混合物に混合し、物質混合
物を成形体に圧縮成形する際支持骨格としてのこの繊維
材料を使用することが提案される。
物質混合物の圧縮成形はなるべく均衡して平滑または波
うち板となるように行なわれる。
その際0.1ないし100t/cm2なるべく1ないし
5o t /crltの圧縮成形圧力を使用すると特に
有利である。
さらに約0.5ないし5mmなるべく】ないし3a+m
の厚さをもつ板となるように圧縮成形が行なわれる。
本発明の別の提案による圧縮成形の際、板の大きさが約
1ないし+o、ooocm2に設定される。
上述した種類の触媒の存利な使用は、平滑または波うち
板の形で触媒を所定の間隔でカセットへ挿入して、自由
通路触媒単位体を形成することである。板の形で設けら
れる触媒の間隔設定のため、カセットは波形の中間板を
もつことができる。この配置により無限長のスリットが
生ずる。
カセットは全反応器となるように組合わせることができ
る。
本発明による触媒、その製造方法およびその使用方法の
前述したすべての特徴は、特許請求の範囲におけるその
要約に関係なく、単独でまたは任意の組合わせで本発明
の対象をなしている。
図面の第1図は、本発明による触媒が入口窒素酸化物含
有量の変動を大幅に打消している態様をボし、第2図は
本発明による触媒でアンモニア漏出をどのように回避で
きるかを示し、第3図はアンモニアに関する高い取着能
力に基く本発明の触媒の制御特性を示している。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明による触媒の作用を示す線
図である。 特許出願人  ディディエルーヴエルヶ・アクチェンゲ
ゼルシャフト 同     ディJディ1エル・1エンジニアIJ、ン
グ・ゲゼルシャフト・ミツト・ベシュ ラー 0発  明 者  ヴエルネルーシュテン  トイデル
         セフ 0発  明 者  アルノルド・マックス  トイ@出
 願 人  デイデイエルーエンジ  トイニアリング
・ゲゼルシ  28 ヤフトΦミツト・ベシ ュレンクテル・ハフツ ング セ9

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 窒素酸化物反応に関する高い活性および選択性でア
    ンモニアに関する高い収着能力と二酸化硫黄、アンモニ
    ア等に関する低い酸化能力をもつ物質混合物から成るこ
    とを特徴とする、アンモニアにより排気ガス中の窒素酸
    化物を選択還元する触媒。 2 200mg/m^3までの窒素酸化物変動にもかか
    わらず約280ないし450℃の温度範囲でほぼ一定の
    アンモニア供給において、排気ガス中にアンモニア漏出
    が生じない高さに、アンモニアに関する収着能力が設定
    されていることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に
    記載の触媒。 3 窒素酸化物反応に関する活性および選択性が、約2
    80ないし450℃の温度範囲でほぼ一定であり、酸化
    能力が無視できることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項に記載の触媒。 4 0.5ないし50μmの気孔をもつていることを特
    徴とする、特許請求の範囲第1項ないし第3項の1つに
    記載の触媒。 5 物質混合物が基本物質AおよびBをもち、基本物質
    Aが成分 89〜92重量%のFe_2O_3 3〜4重量%のFe_3O_4 4〜5重量%のSiO_2 1〜2重量%のAl_2O_3 0.01〜0.2重量%のMnO 0.01〜0.03重量%のCaO 0.01〜0.02重量%のMgO 0.7〜0.001重量%のV_2O_5 また基本物質Bが成分 30〜48重量%のCr_2O_3 12〜30重量%のFe_2O_3 10〜30重量%のAl_2O_3 10〜25重量%のMgO 1〜5重量%のSiO_2 をもつていることを特徴とする、特許請求の範囲第1項
    ないし第4項の1つに記載の触媒。 6 物質混合物が硫酸化されていることを特徴とする、
    特許請求の範囲第1項ないし第5項の1つに記載の触媒
    。 7 物質混合物中のV_2O_5が微細に分布している
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第5項に記載の触媒
    。 8 窒素酸化物反応に関する高い活性および選択性でア
    ンモニアに関する高い収着能力と二酸化硫黄、アンモニ
    ア等に関する低い酸化能力をもつ物質混合物から成る触
    媒の製造方法において、物質混合物を約0.2mm以下
    の粒状にし、燐酸塩酸で結合することを特徴とする、ア
    ンモニアによる排気ガス中の窒素酸化物の選択還元用触
    媒の製造方法。 9 物質混合物を硫酸およびVOSO_4の少なくとも
    1つにより含浸することを特徴とする、特許請求の範囲
    第8項に記載の方法。 10 物質混合物を200ないし500℃で熱処理する
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第8項または第9項
    に記載の方法。 11 500℃/minないし1℃/minの温度上昇
    割合で熱処理を行なうことを特徴とする、特許請求の範
    囲第10項に記載の方法。 12 ガラス、セラミック、炭素および鋼の少なくとも
    1つから成る繊維材料を物質混合物に混合することを特
    徴とする、特許請求の範囲第8項に記載の方法。 13 物質混合物を平滑または波うち板となるように均
    衡して圧縮成形することを特徴とする、特許請求の範囲
    第8項ないし第12項の1つに記載の方法。 14 0.1ないし100t/cm^2なるべく1ない
    し50t/cm^2の圧縮成形圧力を加えることを特徴
    とする、特許請求の範囲第13項に記載の方法。 15 約0.5ないし5mmなるべく約1ないし3mm
    の厚さをもつ板に圧縮成形することを特徴とする、特許
    請求の範囲第13項または第14項に記載の方法。 16 約1ないし10,000cm^2の大きさをもつ
    板に圧縮成形することを特徴とする、特許請求の範囲第
    13項ないし第15項の1つに記載の方法。 17 窒素酸化物反応に関する高い活性および選択性で
    アンモニアに関する高い収着能力と二酸化硫黄、アンモ
    ニア等に関する低い酸化能力をもつ物質混合物から成る
    触媒を、平滑または波うち板の形で所定の間隔をおいて
    カセットへ挿入することを特徴とする、触媒の使用方法
    。 18 板状触媒の間隔設定のため波形の中間板をカセッ
    トに設けることを特徴とする、特許請求の範囲第17項
    に記載の使用方法。 19 カセットを組合わせて全反応器にすることを特徴
    とする、特許請求の範囲第17項または第18項に記載
    の使用方法。
JP61032076A 1985-02-19 1986-02-18 排気ガス中の窒素酸化物の選択還元用解媒とその製造および使用方法 Pending JPS61192344A (ja)

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DE3505648.7 1985-02-19

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