JPS62193648A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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。
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、ディーゼルエンジン排ガスあるいは可燃性炭
素微粒子を含有する産業排ガス等の浄化用触媒に関する
ものである。
素微粒子を含有する産業排ガス等の浄化用触媒に関する
ものである。
近年とくにディーゼルエンジン排ガス中の微粒子状物質
(主として固体状炭素微粒子、硫酸塩などの硫黄系微粒
子、そして、液状ないし固体状の高分子量炭化水素微粒
子などよりなる)が環境衛生上問題となっている。これ
ら微粒子はその粒子径がほとんど1ミクロン以下であり
、大気中に浮遊しやすく呼吸により人体内に取り込まれ
やすいためである。
(主として固体状炭素微粒子、硫酸塩などの硫黄系微粒
子、そして、液状ないし固体状の高分子量炭化水素微粒
子などよりなる)が環境衛生上問題となっている。これ
ら微粒子はその粒子径がほとんど1ミクロン以下であり
、大気中に浮遊しやすく呼吸により人体内に取り込まれ
やすいためである。
したがってこれら微粒子のディーゼルエンジンからの排
出規制を厳しくしていく方向で検討が進められている。
出規制を厳しくしていく方向で検討が進められている。
ところで、これら微粒子の除去方法としては、大別して
以下の2つの方法がある。1つは耐熱性ガスフィルター
(セラミックフオーム、ワイヤーメッシコ、金属発泡体
、目封じタイプのセラミックハニカムなど)を用いて排
ガスを濾過して、微粒子を捕捉し、圧損が上昇すればバ
ーナーなどで蓄積した微粒子を燃焼せしめて、フィルタ
ーを再生する方法であり、他方はこの耐熱性ガスフィル
ター構造を持つ担体に触媒物質を担持させ濾過操作とと
もに燃焼操作も行なわせて上記燃焼再生の頻度を少なく
するとか、再生の必要のないほどに触媒の燃焼活性を高
める方法である。
以下の2つの方法がある。1つは耐熱性ガスフィルター
(セラミックフオーム、ワイヤーメッシコ、金属発泡体
、目封じタイプのセラミックハニカムなど)を用いて排
ガスを濾過して、微粒子を捕捉し、圧損が上昇すればバ
ーナーなどで蓄積した微粒子を燃焼せしめて、フィルタ
ーを再生する方法であり、他方はこの耐熱性ガスフィル
ター構造を持つ担体に触媒物質を担持させ濾過操作とと
もに燃焼操作も行なわせて上記燃焼再生の頻度を少なく
するとか、再生の必要のないほどに触媒の燃焼活性を高
める方法である。
前者の場合、微粒子の除去効果を高めれば高めるほど圧
損上昇が早く、再生頻度も多くなり、炉頂であり、経済
的にも著しく不利となるであろう。
損上昇が早く、再生頻度も多くなり、炉頂であり、経済
的にも著しく不利となるであろう。
それにくらべ後者の方法は、ディーゼルエンジン排気ガ
スの排出条件(ガス組成および温度)において触媒活性
を有効に維持しうる触媒物質が採用されるならばはるか
に優れた方法と考えられる。
スの排出条件(ガス組成および温度)において触媒活性
を有効に維持しうる触媒物質が採用されるならばはるか
に優れた方法と考えられる。
しかしながら、ディーゼルエンジンの排気ガス温度はガ
ソリンエンジンの場合と比較して、格段に低く、しかも
燃料として軽油を用いるために該排ガス中には硫黄の酸
化物、主として二酸化硫黄(SO2)itも多い。した
がってサルフェート(802がさらに酸化されてSO3
や硫酸ミストとなったもの)生成能がほとんどなく、か
つ通常のエンジンの走行条件下でえられる瀾度内で蓄積
した微粒子を良好に着火燃焼させる性能の触媒が要求さ
れるにもかかわらず、今迄この条件に十分に適合する触
媒は提案されていないのが現状である。
ソリンエンジンの場合と比較して、格段に低く、しかも
燃料として軽油を用いるために該排ガス中には硫黄の酸
化物、主として二酸化硫黄(SO2)itも多い。した
がってサルフェート(802がさらに酸化されてSO3
や硫酸ミストとなったもの)生成能がほとんどなく、か
つ通常のエンジンの走行条件下でえられる瀾度内で蓄積
した微粒子を良好に着火燃焼させる性能の触媒が要求さ
れるにもかかわらず、今迄この条件に十分に適合する触
媒は提案されていないのが現状である。
たとえば、特開昭58−174236号公報にはバナジ
ウムまたはバナジウム化合物にアンチモン、アルカリ金
属、モリブデン、白金、ランタンなどを組合せたパーテ
ィキュレート浄化用触媒が開示されているが、バナジウ
ムの使用量が白金の使用量に対して極端に少なく、その
ため白金によるパーティキュレート燃焼性能を高める程
度にしか作用せず、本発明が課題とするサルフェート生
成能を抑制しうる作用を呈するまでには至らないことが
指摘できる。また特開昭59−82944号公報には銅
または銅化合物にモリブデンまたはバナジウムを組合せ
さらに白金、ロジウムなどを組合せてなるパーティキュ
レート浄化用触媒が開示されている。しかし、この報告
にもパーティキュレート燃焼活性を増大させることのみ
が成果として示されており、サルフェート生成能の抑制
に関してはなんら開示されてはいない。事実、銅成分は
本発明においてはその性能を向上せしめえないことが知
見されている。そしてこのCu−M。
ウムまたはバナジウム化合物にアンチモン、アルカリ金
属、モリブデン、白金、ランタンなどを組合せたパーテ
ィキュレート浄化用触媒が開示されているが、バナジウ
ムの使用量が白金の使用量に対して極端に少なく、その
ため白金によるパーティキュレート燃焼性能を高める程
度にしか作用せず、本発明が課題とするサルフェート生
成能を抑制しうる作用を呈するまでには至らないことが
指摘できる。また特開昭59−82944号公報には銅
または銅化合物にモリブデンまたはバナジウムを組合せ
さらに白金、ロジウムなどを組合せてなるパーティキュ
レート浄化用触媒が開示されている。しかし、この報告
にもパーティキュレート燃焼活性を増大させることのみ
が成果として示されており、サルフェート生成能の抑制
に関してはなんら開示されてはいない。事実、銅成分は
本発明においてはその性能を向上せしめえないことが知
見されている。そしてこのCu−M。
/V−Pt系にアルカリ金属を添加した触媒が、特開昭
59−1l2818号公報に開示されているが、この触
媒はさらにサルフェートを生成するの 傾向の大きなもIと判断されるところである。
59−1l2818号公報に開示されているが、この触
媒はさらにサルフェートを生成するの 傾向の大きなもIと判断されるところである。
一般に白金族元素を用いた場合、パーティキュレートの
燃焼性能は低温活性が良好で好ましいが、当然のことな
がらSO2のSO3への酸化能も高く、生成するサルフ
エー)−(SO3ミスト)のため、パーティキュレート
の浄化率は短時間で極端に悪くなる。従って、白金族元
素を該目的で用いる場合、ザルフェートの生成を抑制し
、パーティキュレートの燃焼性能を失活しないように、
白金族元素に選択性を持たせることが必須である。白金
族元素を用いて、かつ選択性を持たせる手法としては、
特開昭59−36543号公報に示されるように白金を
担持し、700〜1ooo’cで熱処理する方法、特開
昭59−80330号公報に示されるようにパラジウム
とロジウム、ルテニウム、ニッケル、亜鉛およびチタニ
ウムの少くとも1種を組合せることにより白金族元素に
選択性を持たせようとするものである。
燃焼性能は低温活性が良好で好ましいが、当然のことな
がらSO2のSO3への酸化能も高く、生成するサルフ
エー)−(SO3ミスト)のため、パーティキュレート
の浄化率は短時間で極端に悪くなる。従って、白金族元
素を該目的で用いる場合、ザルフェートの生成を抑制し
、パーティキュレートの燃焼性能を失活しないように、
白金族元素に選択性を持たせることが必須である。白金
族元素を用いて、かつ選択性を持たせる手法としては、
特開昭59−36543号公報に示されるように白金を
担持し、700〜1ooo’cで熱処理する方法、特開
昭59−80330号公報に示されるようにパラジウム
とロジウム、ルテニウム、ニッケル、亜鉛およびチタニ
ウムの少くとも1種を組合せることにより白金族元素に
選択性を持たせようとするものである。
しかしながら、前者に示されるように単に白金を熱処理
しただけではサルフェートの生成を充分に抑制すること
は困難であり、逆にサルフェートの生成を充分に抑制す
るほどに熱処理すると、パーティキュレートの着火性能
が悪くなり、選択性を有する触媒にはならない。
しただけではサルフェートの生成を充分に抑制すること
は困難であり、逆にサルフェートの生成を充分に抑制す
るほどに熱処理すると、パーティキュレートの着火性能
が悪くなり、選択性を有する触媒にはならない。
また後者の場合、パラジウムとロジウム、ルテニウム、
ニッケル、亜鉛およびチタニウムの少くとも1種の組合
せだけに言及しているものであり、本発明の如く貴金属
とバナジウムを組合せることによりパーティキュレート
の燃焼性能が良好であり、かつサルフェートの生成を抑
制した、選択性ある触媒については開示していない。
ニッケル、亜鉛およびチタニウムの少くとも1種の組合
せだけに言及しているものであり、本発明の如く貴金属
とバナジウムを組合せることによりパーティキュレート
の燃焼性能が良好であり、かつサルフェートの生成を抑
制した、選択性ある触媒については開示していない。
本発明は、この要求を満足せしめる触媒を提供すること
を目的とする。具体的には、通常の布中走行時にえられ
るディーゼルエンジン排気ガス温度範囲で微粒子の燃焼
挙動が良く圧損上昇がゆるやかでかつ所定の排ガス温度
に達したら、すみやかに燃焼再生が起るディーゼルエン
ジン排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。他
の目的は、可燃性炭素微粒子を含有する産業排ガスを浄
化するための触媒を提供することにある。
を目的とする。具体的には、通常の布中走行時にえられ
るディーゼルエンジン排気ガス温度範囲で微粒子の燃焼
挙動が良く圧損上昇がゆるやかでかつ所定の排ガス温度
に達したら、すみやかに燃焼再生が起るディーゼルエン
ジン排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。他
の目的は、可燃性炭素微粒子を含有する産業排ガスを浄
化するための触媒を提供することにある。
すなわち、本発明によれば、触媒活性物質としてバナジ
ウム酸化物を耐火性無機質担体1j!あたり少くとも2
0(J含有し、かつ白金、パラジウムおよびロジウムよ
りなる群の少くとも1種を含有してなることを特徴とす
る排ガス中の炭素系微粒子燃焼用触媒、並びに、耐火性
無機質担体1J!あたり、触媒活性物質としてバナジウ
ム酸化物を少くとも20a含有し、かつ白金、パラジウ
ムおよびロジウムよりなる群の少くとも1種を0.1〜
4、Oa含有し、かつこれら触媒活性物質と共に燐化合
物で処理された耐火性金属酸化物を該耐火性−履■ 本発明者の排ガス浄化用触媒は、特にディーゼルエンジ
ン排ガス中に含まれる炭素系微粒子をより低温から燃焼
させることができ、サルフェートの生成が少なく、かつ
耐久性にも優れた触媒である。
ウム酸化物を耐火性無機質担体1j!あたり少くとも2
0(J含有し、かつ白金、パラジウムおよびロジウムよ
りなる群の少くとも1種を含有してなることを特徴とす
る排ガス中の炭素系微粒子燃焼用触媒、並びに、耐火性
無機質担体1J!あたり、触媒活性物質としてバナジウ
ム酸化物を少くとも20a含有し、かつ白金、パラジウ
ムおよびロジウムよりなる群の少くとも1種を0.1〜
4、Oa含有し、かつこれら触媒活性物質と共に燐化合
物で処理された耐火性金属酸化物を該耐火性−履■ 本発明者の排ガス浄化用触媒は、特にディーゼルエンジ
ン排ガス中に含まれる炭素系微粒子をより低温から燃焼
させることができ、サルフェートの生成が少なく、かつ
耐久性にも優れた触媒である。
すなわち、通常ディーゼルエンジンからの排ガス温度は
、ガソリン車の場合と比べて格段に低(、市中走行時排
ガス温度はマニホールド出口付近でさえも450℃に達
しないが、本発明の排ガス浄化用触媒は、例えば350
℃以下の低温でも炭素系微粒子の燃焼挙動が良く、圧平
衡温度(微粒子の蓄積による圧力上昇と微粒子の燃焼に
よる圧力降下とが等しくなる温度)が300〜320℃
と低く、蓄積微粒子が340℃以下で燃焼開始して圧損
が急激に下がる触媒であり、さらにサルフェートの生成
(802からS03への転化率)が450℃でもほとん
ど0%と非常に少なく、しかも耐久性を有するすぐれた
特性を有する触媒である。
、ガソリン車の場合と比べて格段に低(、市中走行時排
ガス温度はマニホールド出口付近でさえも450℃に達
しないが、本発明の排ガス浄化用触媒は、例えば350
℃以下の低温でも炭素系微粒子の燃焼挙動が良く、圧平
衡温度(微粒子の蓄積による圧力上昇と微粒子の燃焼に
よる圧力降下とが等しくなる温度)が300〜320℃
と低く、蓄積微粒子が340℃以下で燃焼開始して圧損
が急激に下がる触媒であり、さらにサルフェートの生成
(802からS03への転化率)が450℃でもほとん
ど0%と非常に少なく、しかも耐久性を有するすぐれた
特性を有する触媒である。
通常、卑金属だけを用いた排ガス浄化用触媒における炭
素系微粒子の燃焼挙動は、所定の温度に達するまでは圧
損上昇が早く、また通常の走行条件下で該再生温度に達
しない場合は、外部からの強制再生を頻度高く行なう必
要があり実用性に欠けている。
素系微粒子の燃焼挙動は、所定の温度に達するまでは圧
損上昇が早く、また通常の走行条件下で該再生温度に達
しない場合は、外部からの強制再生を頻度高く行なう必
要があり実用性に欠けている。
一方、従来の貴金属元素を添加した炭素系微粒子の燃焼
の選択性を有しない触媒の場合には、−酸化炭素(CO
)、ガス状炭化水素類(HC)の酸化性能は具備してい
るものの、同時にS02の酸化も起り、サルフェートが
生成し好ましくない。
の選択性を有しない触媒の場合には、−酸化炭素(CO
)、ガス状炭化水素類(HC)の酸化性能は具備してい
るものの、同時にS02の酸化も起り、サルフェートが
生成し好ましくない。
しかし、低温領域でも微粒子中の燃え易い成分が一部燃
えるため、圧損上昇はゆるやかであり、圧平衡温度も卑
金属だけを用いた場合よりも低いという利点を有する。
えるため、圧損上昇はゆるやかであり、圧平衡温度も卑
金属だけを用いた場合よりも低いという利点を有する。
本発明はこの貴金属元素のもつ炭素系微粒子中の比較的
燃焼し易い成分いわゆるS OF (5oluble
Organic Fraction )と呼ばれる
易燃性成分の燃焼性能を最大限利用し、しかも、サルフ
ェートを生成しない炭素系微粒子の燃焼活性の高い、バ
ナジウム酸化物を耐火性無機質担体1lあたり少くとも
20o用いることによりあるいはこれら触媒活性物質を
、燐化合物で処理された耐火性金属酸化物と共に併用し
た触媒が、例えばディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒
に用いた場合耐久性にも優れた実用性の高い性能を有す
るという知見に基づくものである。
燃焼し易い成分いわゆるS OF (5oluble
Organic Fraction )と呼ばれる
易燃性成分の燃焼性能を最大限利用し、しかも、サルフ
ェートを生成しない炭素系微粒子の燃焼活性の高い、バ
ナジウム酸化物を耐火性無機質担体1lあたり少くとも
20o用いることによりあるいはこれら触媒活性物質を
、燐化合物で処理された耐火性金属酸化物と共に併用し
た触媒が、例えばディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒
に用いた場合耐久性にも優れた実用性の高い性能を有す
るという知見に基づくものである。
上記触媒成分において、バナジウム酸化物の代表的な五
酸化バナジウムは融点が690℃であり、蓄積した炭素
系微粒子が燃焼する際、この温度以上に触媒表面温度が
上昇し五酸化バナジウムは溶融した状態となる。排ガス
の流れによりガス入口部に担持されたバナジウム酸化物
は徐々にガス出口部に向って移動し、その結果最も炭素
系微粒子の蓄積の多いガス入口部のバナジウム酸化物の
濃度が低くなることが判明し、長時間の使用により活性
が低下することが確認された。この点に鑑み本発明者ら
はバナジウム酸化物の担持量が耐火性無機質担体の1l
あたり20q以上となるように用いることによりガス入
口部のバナジウム酸化物の移動が多少起っても活性が維
持されることを見い出したのである。
酸化バナジウムは融点が690℃であり、蓄積した炭素
系微粒子が燃焼する際、この温度以上に触媒表面温度が
上昇し五酸化バナジウムは溶融した状態となる。排ガス
の流れによりガス入口部に担持されたバナジウム酸化物
は徐々にガス出口部に向って移動し、その結果最も炭素
系微粒子の蓄積の多いガス入口部のバナジウム酸化物の
濃度が低くなることが判明し、長時間の使用により活性
が低下することが確認された。この点に鑑み本発明者ら
はバナジウム酸化物の担持量が耐火性無機質担体の1l
あたり20q以上となるように用いることによりガス入
口部のバナジウム酸化物の移動が多少起っても活性が維
持されることを見い出したのである。
更に好ましくは、燐化合物で処理された耐火性金属酸化
物と上記触媒活性物質を組合せることにより硫黄被毒に
強い耐久性ある触媒が得られる。
物と上記触媒活性物質を組合せることにより硫黄被毒に
強い耐久性ある触媒が得られる。
本発明において、耐火性無機質担体としては、排ガス中
の微粒子を捕択する効果を有するものであればよく、セ
ラミックフオーム、ウォールフロータイプのハニカムモ
ノリス、金属発泡体、ワイヤーメツシュおよびペレット
等が好適に用いられる。該ウォールフロータイプのハニ
カムモノリスとは、多数の流通管を有していてそれぞれ
の流通管はガス入口側端面あるいはガス出口側端面のい
ずれか一方の端面で交互に閉塞され、従って排ガスは流
通管を形成している多孔質の壁を通過するように形成さ
れてなるハニカム構造体を意味する。
の微粒子を捕択する効果を有するものであればよく、セ
ラミックフオーム、ウォールフロータイプのハニカムモ
ノリス、金属発泡体、ワイヤーメツシュおよびペレット
等が好適に用いられる。該ウォールフロータイプのハニ
カムモノリスとは、多数の流通管を有していてそれぞれ
の流通管はガス入口側端面あるいはガス出口側端面のい
ずれか一方の端面で交互に閉塞され、従って排ガスは流
通管を形成している多孔質の壁を通過するように形成さ
れてなるハニカム構造体を意味する。
また耐火性金属酸化物としては、アルミニウム、チタニ
ウム、ジルコニウム、硅素、マグネシウム、カルシウム
、バリウム、銅、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ッケル、亜鉛、タングステン、錫、鉛、ビスマス、ラン
タン、セリウムの少くとも1種からなる酸化物が好適に
用いられこれらの混合酸化物あるいは複合酸化物でも良
い。
ウム、ジルコニウム、硅素、マグネシウム、カルシウム
、バリウム、銅、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ッケル、亜鉛、タングステン、錫、鉛、ビスマス、ラン
タン、セリウムの少くとも1種からなる酸化物が好適に
用いられこれらの混合酸化物あるいは複合酸化物でも良
い。
また、各担持成分の担持量は、耐火性無機質担体の1l
あたり、バナジウム酸化物が20gJJ上、好ましくは
25〜150g、貴金属元素が0.1〜4.0g、好ま
しくは0.3〜3.C1、耐火性金属酸化物は10〜2
00Q、好ましくは15〜150qの範囲で好適に用い
られる。
あたり、バナジウム酸化物が20gJJ上、好ましくは
25〜150g、貴金属元素が0.1〜4.0g、好ま
しくは0.3〜3.C1、耐火性金属酸化物は10〜2
00Q、好ましくは15〜150qの範囲で好適に用い
られる。
本発明においてバナジウム酸化物を形成する原料として
は、ハロゲン化物、オキシハロゲン化物、硫酸塩、オキ
シ硫酸塩、有機酸塩等が挙げられる。
は、ハロゲン化物、オキシハロゲン化物、硫酸塩、オキ
シ硫酸塩、有機酸塩等が挙げられる。
また、耐火性金属酸化物を処理する燐化合物としてはオ
ル[・リン酸、メタリン酸、亜リン酸、リン酸アンモニ
ウム、リン酸カリウム、リン酸水素アンモニウムナトリ
ウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素ナトリウ
ム、リン酸水素バリウム等を挙げられる。
ル[・リン酸、メタリン酸、亜リン酸、リン酸アンモニ
ウム、リン酸カリウム、リン酸水素アンモニウムナトリ
ウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素ナトリウ
ム、リン酸水素バリウム等を挙げられる。
耐火性金属酸化物に対する燐化合物の存在量は、好適に
はP2O5で換算してO,OO1〜20重量%の範囲で
十分である。
はP2O5で換算してO,OO1〜20重量%の範囲で
十分である。
本発明触媒は上記特定以外、常法で調製されるが、好適
な製法としては以下のとおりである。
な製法としては以下のとおりである。
例えばアルミナ粉体(あるいはリン酸で処理したもの)
を湿式ミルでスラリー化して、例えばコージェライト発
泡体にウォッシュコートし、乾燥、焼成後、貴金属元素
の水溶性溶液中に浸漬して、イオン吸着的に貴金属元素
を吸着担持させる。
を湿式ミルでスラリー化して、例えばコージェライト発
泡体にウォッシュコートし、乾燥、焼成後、貴金属元素
の水溶性溶液中に浸漬して、イオン吸着的に貴金属元素
を吸着担持させる。
乾燥、焼成後、メタバナジン酸アンモニウムをシュウ酸
で溶解した溶液に該発泡体を浸漬し、引上げ、余分な溶
液を振り切って所定量のバナジウム成分を担持し、乾燥
し300〜800℃で1〜5時間焼成する。
で溶解した溶液に該発泡体を浸漬し、引上げ、余分な溶
液を振り切って所定量のバナジウム成分を担持し、乾燥
し300〜800℃で1〜5時間焼成する。
なお、上記工程中、あらかじめ焼成されたアルミナ粉体
(あるいはリン酸で処理したもの)に貴金属元素とバナ
ジウム成分とを所定但均−に担持させ、これを300〜
800℃の範囲の温度で1〜5時間焼成し、えられる粉
体を水性スラリー化して、三次元構造体にウォッシュコ
ートし、乾燥あるいは焼成せしめることにより本発明の
触媒としてもよい。
(あるいはリン酸で処理したもの)に貴金属元素とバナ
ジウム成分とを所定但均−に担持させ、これを300〜
800℃の範囲の温度で1〜5時間焼成し、えられる粉
体を水性スラリー化して、三次元構造体にウォッシュコ
ートし、乾燥あるいは焼成せしめることにより本発明の
触媒としてもよい。
ただし、これらの方法に限定されるものではなく、本発
明の触媒はその主旨に反しない限り種々の調製法で調製
することが出来る。
明の触媒はその主旨に反しない限り種々の調製法で調製
することが出来る。
本発明はバナジウム酸化物を耐火性無機質担体の1lあ
たり20CI以上用いることにより、貴金属元素の有す
るサルフェート生成能を抑制しかつ耐久性の優れた触媒
作用を有する排ガス浄化用触媒を提供するものである。
たり20CI以上用いることにより、貴金属元素の有す
るサルフェート生成能を抑制しかつ耐久性の優れた触媒
作用を有する排ガス浄化用触媒を提供するものである。
バナジウム酸化物の担持量が耐火性無機質担体1lあた
り20Gより少ない場合は、実ガスでの高温耐久試験後
の活性劣化が見られ好ましくない。
り20Gより少ない場合は、実ガスでの高温耐久試験後
の活性劣化が見られ好ましくない。
また燐化合物で処理した耐火性金属酸化物を用いること
により硫黄の経時的な蓄積量が処理していないものに比
べて非常に少なく硫黄による触媒被毒を受けにくいこと
が知見された。
により硫黄の経時的な蓄積量が処理していないものに比
べて非常に少なく硫黄による触媒被毒を受けにくいこと
が知見された。
以下実施例および比較例を示し本発明をさらに詳しく説
明する。
明する。
実施例 1
市販のコージェライト発泡体(高密10.350/cr
d 、空孔率87.5%、容積1.7jりにアルミナ粉
末1 Kgを湿式ミルを用いてスラリー化して担持し余
分なスラリーを振り切って150℃で3時間乾燥後、5
00℃で2時間焼成してアルミナコート層を有するコー
ジェライト発泡体をえた。
d 、空孔率87.5%、容積1.7jりにアルミナ粉
末1 Kgを湿式ミルを用いてスラリー化して担持し余
分なスラリーを振り切って150℃で3時間乾燥後、5
00℃で2時間焼成してアルミナコート層を有するコー
ジェライト発泡体をえた。
次に白金(Pt)として12.86 gを含有するジニ
トロジアンミン白金の硝酸溶液と、ロジウム(Rh)と
して1.2860を含有する硝酸ロジウム水溶液の混合
溶液21に該発泡体を浸漬し、余分な溶液を振り切って
150℃で3時間乾燥後、500℃で2時間焼成し、白
金−ロジウムを含有するアルミナコート層を有するコー
ジェライト発泡体をえた。
トロジアンミン白金の硝酸溶液と、ロジウム(Rh)と
して1.2860を含有する硝酸ロジウム水溶液の混合
溶液21に該発泡体を浸漬し、余分な溶液を振り切って
150℃で3時間乾燥後、500℃で2時間焼成し、白
金−ロジウムを含有するアルミナコート層を有するコー
ジェライト発泡体をえた。
次にメタバナジン酸アンモニウム552gを水に投入し
、撹拌しながらシュウ酸662qを徐々に添加し溶解さ
せ、水を加えて溶液を2j!に合わせた。
、撹拌しながらシュウ酸662qを徐々に添加し溶解さ
せ、水を加えて溶液を2j!に合わせた。
該溶液にPt、Rhを含む上記アルミナコート発泡体を
浸漬し、余分な水溶液を振り切って150℃で3時間乾
燥後、600℃で2時間焼成した。
浸漬し、余分な水溶液を振り切って150℃で3時間乾
燥後、600℃で2時間焼成した。
えられた触媒のptlRhの担持量はそれぞれ0.90
o#−担体、0.09a/a−担体であり、バナジウム
酸化物の担持量は30q−V205 / i−担体であ
った。またアルミナは100(1#−担体であった。
o#−担体、0.09a/a−担体であり、バナジウム
酸化物の担持量は30q−V205 / i−担体であ
った。またアルミナは100(1#−担体であった。
出来上りのコート層の組成はアルミナ分76.3重量%
、V205分2269重1l%、Pt+Rh(Pt/R
h=10/1 )が0.76重量%であった。ここでV
205 / (Pt+Rh)のモル比は30.0であっ
た。
、V205分2269重1l%、Pt+Rh(Pt/R
h=10/1 )が0.76重量%であった。ここでV
205 / (Pt+Rh)のモル比は30.0であっ
た。
17 一
実施例 2
市販のアルミナ粉体I Kflをリン酸(H3PO4,
85%含有品)180.5(lを溶解した500cc水
溶液に投入して充分かきまぜる。150℃で3時間乾燥
後、500℃で2時間焼成し、燐処理したアルミナ粉体
(P20s含量10重量%)をえた。
85%含有品)180.5(lを溶解した500cc水
溶液に投入して充分かきまぜる。150℃で3時間乾燥
後、500℃で2時間焼成し、燐処理したアルミナ粉体
(P20s含量10重量%)をえた。
該粉体I Kgと湿式ミルを用いてスラリー化して担持
し余分なスラリーを振り切って150℃で3時間乾燥後
、500℃で2時間焼成して燐で処理したアルミナコー
ト層を有するコージェライト発泡体をえた。
し余分なスラリーを振り切って150℃で3時間乾燥後
、500℃で2時間焼成して燐で処理したアルミナコー
ト層を有するコージェライト発泡体をえた。
次に白金(Pt)として12.860を含有するジニト
ロジアンミン白金の硝酸溶液と、ロジウム(Rh)とし
て1.2860を含有する硝酸ロジウム水溶液の混合溶
液21に該発泡体を浸漬し、余分な溶液を振り切って1
50℃で3時間乾燥後、500℃で2時間焼成し、白金
−ロジウムを含有する燐で処理したアルミナコート層を
有するコージェライト発泡体をえた。
ロジアンミン白金の硝酸溶液と、ロジウム(Rh)とし
て1.2860を含有する硝酸ロジウム水溶液の混合溶
液21に該発泡体を浸漬し、余分な溶液を振り切って1
50℃で3時間乾燥後、500℃で2時間焼成し、白金
−ロジウムを含有する燐で処理したアルミナコート層を
有するコージェライト発泡体をえた。
次にメタバナジン酸アンモニウム552qを水に投入し
、撹拌しながらシュウl!?662qを徐々に添加し溶
解させ、水を加えて溶液を21に合わせた。
、撹拌しながらシュウl!?662qを徐々に添加し溶
解させ、水を加えて溶液を21に合わせた。
該溶液にPt、Rhを含む上記リン処理したアルミナコ
ート発泡体を浸漬し、余分な水溶液を振り切って150
℃で3時間乾燥後、600’Cで2時間焼成した。
ート発泡体を浸漬し、余分な水溶液を振り切って150
℃で3時間乾燥後、600’Cで2時間焼成した。
えられた触媒のPt、Rhの担持量はそれぞれ0、90
a#−担体、0.09o/*−担体であり、バナジウ
ム酸化物の担持量は30g−V205 / p−担体で
あった。また燻処理したアルミナの担持量は100(I
I/乏−担体であった。
a#−担体、0.09o/*−担体であり、バナジウ
ム酸化物の担持量は30g−V205 / p−担体で
あった。また燻処理したアルミナの担持量は100(I
I/乏−担体であった。
出来上りのコート層の組成は、燻処理したアルミナ(P
205含有率10重量%)76.3重量%、V205分
22.9重量%、P t +Rh (Pt/Rh =1
0/1) 0.76重間%であった。ここでV20s
/(Pt+ Rh)のモル比30.Oであった。
205含有率10重量%)76.3重量%、V205分
22.9重量%、P t +Rh (Pt/Rh =1
0/1) 0.76重間%であった。ここでV20s
/(Pt+ Rh)のモル比30.Oであった。
実施例 3
市販のウォールフロータイプのハニカム構造体= 19
− ス(ハニカム構造体で両端面の隣接する名札を互い違い
に閉塞させ隔壁からのみガスを通過させるようにした目
封じタイプのハニカム、容1l.71.100セル/イ
ンチ平方、壁w17ミル、隔壁の平均細孔径20μm)
を用いて、実施例1と全く同じ方法で触媒を調製した。
− ス(ハニカム構造体で両端面の隣接する名札を互い違い
に閉塞させ隔壁からのみガスを通過させるようにした目
封じタイプのハニカム、容1l.71.100セル/イ
ンチ平方、壁w17ミル、隔壁の平均細孔径20μm)
を用いて、実施例1と全く同じ方法で触媒を調製した。
えられた触媒のPt、Rhの担持量はそれぞれ0、9
(]#!−担体、0.09o/*−担体、V20s −
30alp−担体、アルミナ100 a#−担体であっ
た。
(]#!−担体、0.09o/*−担体、V20s −
30alp−担体、アルミナ100 a#−担体であっ
た。
出来上りのコート層の組成は、アルミナ分76゜3重量
%、■205分22.9重量%、Pt+Rh(Pt/R
h =10/1)が0.761量%であった。V2O5
/ (Pt+Rh)のモル比30.0であった。
%、■205分22.9重量%、Pt+Rh(Pt/R
h =10/1)が0.761量%であった。V2O5
/ (Pt+Rh)のモル比30.0であった。
実施例 4
市販のアルミナベレット850g (3〜5#φ1.7
jりを量り取った。ptとして1.53 (+含有する
ジニトロジアンミン白金溶液とRhとして0゜153g
含有する硝酸ロジウムの混合溶液の80Odに該アルミ
ンベレットを含有させた。150℃で3時間乾燥後、5
00℃で5時間焼成し、Pt、Rh担持アルミナベレッ
トをえた。
jりを量り取った。ptとして1.53 (+含有する
ジニトロジアンミン白金溶液とRhとして0゜153g
含有する硝酸ロジウムの混合溶液の80Odに該アルミ
ンベレットを含有させた。150℃で3時間乾燥後、5
00℃で5時間焼成し、Pt、Rh担持アルミナベレッ
トをえた。
次にメタバナジン酸アンモニウム87.5 aをシュウ
1lf105(7を用いて溶解させ800dの溶液を調
製した。該Pt、Rh担持アルミナベレットをメタバナ
ジン酸アンモニウム溶液に浸漬し、150℃で3時間乾
燥し、500℃で2時間焼成し完成触媒をえた。
1lf105(7を用いて溶解させ800dの溶液を調
製した。該Pt、Rh担持アルミナベレットをメタバナ
ジン酸アンモニウム溶液に浸漬し、150℃で3時間乾
燥し、500℃で2時間焼成し完成触媒をえた。
えられた触媒のPt、Rhの担持量はそれぞれ0.9
g#−担体、0.09 alp−担体、V2054、O
a/b−担体であった。V205 / (Pt+Rh)
のモル比は40.0であった。
g#−担体、0.09 alp−担体、V2054、O
a/b−担体であった。V205 / (Pt+Rh)
のモル比は40.0であった。
実施例 5
市販のアルミナペレット850g (3〜5#φ1.7
jりを量り取った。リン酸二水素アンモニウム(NH4
1−12PO4)1530を溶解した800dの水溶液
を調製し該アルミナペレットを投入し、150℃で3時
間乾燥し、600℃で3時間焼成した。P205として
10重1%含有するアルミナペレットをえた。実施例4
と同じ方法によりPt、Rhおよびバリウム酸化物を担
持して完成触媒をえた。
jりを量り取った。リン酸二水素アンモニウム(NH4
1−12PO4)1530を溶解した800dの水溶液
を調製し該アルミナペレットを投入し、150℃で3時
間乾燥し、600℃で3時間焼成した。P205として
10重1%含有するアルミナペレットをえた。実施例4
と同じ方法によりPt、Rhおよびバリウム酸化物を担
持して完成触媒をえた。
えられた触媒のPt、Rhの担持量はそれぞれ0.9
a#−担体、0.09 (1#!−担体、V2O540
glb−担体、P20594.4a#−担体であツタ。
a#−担体、0.09 (1#!−担体、V2O540
glb−担体、P20594.4a#−担体であツタ。
V2O5/(Pt+ Rh)のモ/L、比は40. O
Fあった。
Fあった。
実施例 6
実施例1においてメタバナジン酸アンモニウムとシコウ
酸の使用量をそれぞれ367.5(lおよび441g用
いる以外は全て同じ方法で触媒を調製した。
酸の使用量をそれぞれ367.5(lおよび441g用
いる以外は全て同じ方法で触媒を調製した。
えられた触媒のPt、Rhの担持量はそれぞれ0、90
g/i−担体、0.09 a#−担体であり、バナジ
ウム酸化物の担持量は20<+ −V205 gill
−担体であった。
g/i−担体、0.09 a#−担体であり、バナジ
ウム酸化物の担持量は20<+ −V205 gill
−担体であった。
出来上りのコート層の組成はアルミナ分82.6重量%
、V205分16.5重量%、Pt十Rh(Pt/Rh
=10/1 )が0.83重量%であった。ここでV2
05 / (Pt+Rh)のモル比は20であった。
、V205分16.5重量%、Pt十Rh(Pt/Rh
=10/1 )が0.83重量%であった。ここでV2
05 / (Pt+Rh)のモル比は20であった。
実施例 7
各種の耐火性金属酸化物を用いて下記の表−1に示す触
媒を調製した。調製方法は、あらかじめ耐火性金属酸化
物を調製し実施例1〜3に準する方法で調製した。
媒を調製した。調製方法は、あらかじめ耐火性金属酸化
物を調製し実施例1〜3に準する方法で調製した。
比較例 1
実施例1においてメタバナジン酸アンモニウムとシュウ
酸の使用量をそれぞれ276Qおよび331g用いる以
外は全て同じ方法で触媒を調製した。
酸の使用量をそれぞれ276Qおよび331g用いる以
外は全て同じ方法で触媒を調製した。
えられた触媒のPt、Rhの担持量はそれぞれ0.90
o/z−担体、0.09 alp−担体であり、バナジ
ウム酸化物の担持量は15(+ −V205 /J−担
体であった。アルミナの担持量は100Q#−担体であ
った。
o/z−担体、0.09 alp−担体であり、バナジ
ウム酸化物の担持量は15(+ −V205 /J−担
体であった。アルミナの担持量は100Q#−担体であ
った。
出来上りのコート層の組成はアルミナ分86.2重量%
、V205分12.9重量%、pt+Rh(Pt/Rh
=10/1)が0.86重量%であった。ここでV20
5 / (Pt+Rh) (Dモ)Li比ハ15 T”
アツtC0比較例 2 実施例2においてメタバナジン酸アンモニウムとシュウ
酸の使用量をそれぞれ276gおよび331g用いる以
外は全て同じ方法で触媒を調製した。
、V205分12.9重量%、pt+Rh(Pt/Rh
=10/1)が0.86重量%であった。ここでV20
5 / (Pt+Rh) (Dモ)Li比ハ15 T”
アツtC0比較例 2 実施例2においてメタバナジン酸アンモニウムとシュウ
酸の使用量をそれぞれ276gおよび331g用いる以
外は全て同じ方法で触媒を調製した。
えられた触媒のPt、Rhの担持量はそれぞれ0.9Ω
/A−担体、0.09o#−担体であり、バナジウム酸
化物の担持量は15g−V205 /A −担体であっ
た。また燐処理したアルミナの担持量は100 a/l
x−担体であった。
/A−担体、0.09o#−担体であり、バナジウム酸
化物の担持量は15g−V205 /A −担体であっ
た。また燐処理したアルミナの担持量は100 a/l
x−担体であった。
出来上りのコート層の組成は、燐処理したアルミナ(P
205換算の含有率10重量%)86.2重量%、V2
05分12.9重量%、pt+Rh(Pt/Rh=10
/1 )が0.86重量%であった。
205換算の含有率10重量%)86.2重量%、V2
05分12.9重量%、pt+Rh(Pt/Rh=10
/1 )が0.86重量%であった。
比較例 3
実施例1においてPt5Rhを用いない以外は全て同じ
方法で触媒を調製した。
方法で触媒を調製した。
バナジウム酸化物の担持量およびアルミナの担持量はそ
れぞれ30a#−担体、100(]#!−担体であった
。
れぞれ30a#−担体、100(]#!−担体であった
。
出来上りのコート層の組成は、アルミナ分76゜9重量
%、V205分23.1重量%であった。
%、V205分23.1重量%であった。
26 一
実施例 8
実施例1〜7、比較例1〜3でえられた触媒について、
排気量2300cc、4気筒デイーゼルエンジンを用い
て、触媒の評価試験を行なった。エンジン回転数250
0rpm、トルク4.0 Kg−m (D条件で微粒子
の捕捉約2時間を行ない、次いでトルクを0.5 Ky
・m間隔で5分毎に上昇させて、触媒層の圧損変化を連
続的に記録し、微粒子が触媒上で排ガス温度上昇に伴な
い、微粒子の蓄積による圧力上昇と微粒子の燃焼による
圧力降下とが等しくなる温度(Te)と着火燃焼し、圧
損が急激に降下する温度(T i )を求めた。また2
500rpm、トルク4.0 Ky・mで微粒子を捕捉
する場合の圧損の経時変化を1時間あたりの圧損変化量
をチャートから計算して八P (mH(1/Hr)の値
を求めた。
排気量2300cc、4気筒デイーゼルエンジンを用い
て、触媒の評価試験を行なった。エンジン回転数250
0rpm、トルク4.0 Kg−m (D条件で微粒子
の捕捉約2時間を行ない、次いでトルクを0.5 Ky
・m間隔で5分毎に上昇させて、触媒層の圧損変化を連
続的に記録し、微粒子が触媒上で排ガス温度上昇に伴な
い、微粒子の蓄積による圧力上昇と微粒子の燃焼による
圧力降下とが等しくなる温度(Te)と着火燃焼し、圧
損が急激に降下する温度(T i )を求めた。また2
500rpm、トルク4.0 Ky・mで微粒子を捕捉
する場合の圧損の経時変化を1時間あたりの圧損変化量
をチャートから計算して八P (mH(1/Hr)の値
を求めた。
又、802のSO3への転化率を排ガス温度450℃で
求めた。802の転化率は入口ガス、出口ガスの802
濃度を非分散型赤外分析計(NDIR法)で分析し、次
の算出式より802の転−27= 化率(%)を求めた。
求めた。802の転化率は入口ガス、出口ガスの802
濃度を非分散型赤外分析計(NDIR法)で分析し、次
の算出式より802の転−27= 化率(%)を求めた。
結果を次の表−2に示す。
次に、エンジン回転数250 Orl)Illの全負荷
で、触媒耐久試験を行ない、100時間、300時間後
の活性を初期の評価と同じ方法で評価し、活性劣化を測
定した。
で、触媒耐久試験を行ない、100時間、300時間後
の活性を初期の評価と同じ方法で評価し、活性劣化を測
定した。
100時間、300時間後の各触媒のTe、Ti1△P
および300時間後の硫黄蓄積量の測定結果を次の表−
3に示す。
および300時間後の硫黄蓄積量の測定結果を次の表−
3に示す。
表−2
表−3
ニーf1侶;−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)触媒活性物質としてバナジウム酸化物を耐火性無
機質担体1lあたり少くとも20g含有し、かつ白金、
パラジウムおよびロジウムよりなる群の少くとも1種を
含有してなることを特徴とする排ガス中の炭素系微粒子
燃焼用触媒。 (2)耐火性無機質担体がセラミックフォーム、ウォー
ルフロータイプのハニカムモノリス、金属発泡体、ワイ
ヤーメッシュまたはペレットであることを特徴とする特
許請求の範囲 (1)記載の触媒。 (3)耐火性無機質担体1lあたり、触媒活性物質とし
てバナジウム酸化物を少くとも20g含有し、かつ白金
、パラジウムおよびロジウムよりなる群の少くとも1種
を0.1〜4.0g含有し、更にこれら触媒活性物質と
共に燐化合物で処理された耐火性金属酸化物を該耐火性
無機質担体に担持せしめてなることを特徴とする排ガス
中の炭素系微粒子燃焼用触媒。 (4)耐火性無機質担体がセラミックフォーム、ウォー
ルフロータイプのハニカムモノリス、金属発泡体、ワイ
ヤーメッシュまたはペレットであることを特徴とする特
許請求の範囲 (3)記載の触媒。 (5)耐火性金属酸化物がアルミニウム、チタニウム、
ジルコニウム、硅素、マグネシウム、カルシウム、バリ
ウム、銅、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル
、亜鉛、タングステン、錫、鉛、ビスマス、ランタン、
セリウムの少くとも1種からなる酸化物であることを特
徴とする特許請求の範囲(3)記載の触媒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61034972A JPS62193648A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61034972A JPS62193648A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62193648A true JPS62193648A (ja) | 1987-08-25 |
JPH0578385B2 JPH0578385B2 (ja) | 1993-10-28 |
Family
ID=12429053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61034972A Granted JPS62193648A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62193648A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100932295B1 (ko) | 2006-07-25 | 2009-12-16 | 오덱(주) | 디젤 차량용 산화촉매의 제조방법 |
JP2015131283A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | トヨタ自動車株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
CN107427772A (zh) * | 2015-03-20 | 2017-12-01 | 托普索公司 | 催化的陶瓷烛式过滤器和清洁工艺尾气或废气的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0232934A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-02-02 | Toyo Glass Co Ltd | 製品ラベル等の貼着方法 |
JPH0462779A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-27 | Mitsumi Electric Co Ltd | コネクタ |
-
1986
- 1986-02-21 JP JP61034972A patent/JPS62193648A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0232934A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-02-02 | Toyo Glass Co Ltd | 製品ラベル等の貼着方法 |
JPH0462779A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-27 | Mitsumi Electric Co Ltd | コネクタ |
Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
KR100932295B1 (ko) | 2006-07-25 | 2009-12-16 | 오덱(주) | 디젤 차량용 산화촉매의 제조방법 |
JP2015131283A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | トヨタ自動車株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
CN107427772A (zh) * | 2015-03-20 | 2017-12-01 | 托普索公司 | 催化的陶瓷烛式过滤器和清洁工艺尾气或废气的方法 |
CN107427772B (zh) * | 2015-03-20 | 2021-02-05 | 托普索公司 | 催化的陶瓷烛式过滤器和清洁工艺尾气或废气的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0578385B2 (ja) | 1993-10-28 |
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