JPS63248442A - 担体付き触媒及びその製造方法 - Google Patents
担体付き触媒及びその製造方法Info
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- JPS63248442A JPS63248442A JP62321155A JP32115587A JPS63248442A JP S63248442 A JPS63248442 A JP S63248442A JP 62321155 A JP62321155 A JP 62321155A JP 32115587 A JP32115587 A JP 32115587A JP S63248442 A JPS63248442 A JP S63248442A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
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- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
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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】
本発明は酸化窒素還元用の担体付き触媒、その製造方法
および燃焼排気ガス中の酸化窒素の還元へのその使用に
関する。
および燃焼排気ガス中の酸化窒素の還元へのその使用に
関する。
環境への警戒が強化された結果として、あらゆる種類の
排気ガスの脱窒用触媒がますます重要視されている。現
在、例えば発電所のような大きな燃焼プラントの排気ガ
スからの酸化窒素除去の化学工学的解決法に関して研究
がなされている。
排気ガスの脱窒用触媒がますます重要視されている。現
在、例えば発電所のような大きな燃焼プラントの排気ガ
スからの酸化窒素除去の化学工学的解決法に関して研究
がなされている。
現在、最も開発されている方法はいわゆる5CR(選択
的接触還元)方法であり、この方法では酸化窒素を含む
排気ガス流に測定した量のアンモニアを加し、適当な触
媒の存在下で酸化窒素と反応させて、窒素と水とを形成
する。これに関連して、大ていの利用可能な方法は例え
ば酸化タングステンまたは酸化バナジウムのような重金
属の酸化物と混合した二酸化チタンから成る触媒を用い
る;例えば、西ドイツ公害第2,458.888*公報
参照。
的接触還元)方法であり、この方法では酸化窒素を含む
排気ガス流に測定した量のアンモニアを加し、適当な触
媒の存在下で酸化窒素と反応させて、窒素と水とを形成
する。これに関連して、大ていの利用可能な方法は例え
ば酸化タングステンまたは酸化バナジウムのような重金
属の酸化物と混合した二酸化チタンから成る触媒を用い
る;例えば、西ドイツ公害第2,458.888*公報
参照。
これらの触媒の欠点は、セラミック塩基性物質の機械的
腐食性がかなり不充分であること(耐用寿命1〜3年間
)、高価な触媒活性物質をかなり多重に消費することお
よび重金属重量が高いために、対応して廃棄物処理問題
が生ずることである。
腐食性がかなり不充分であること(耐用寿命1〜3年間
)、高価な触媒活性物質をかなり多重に消費することお
よび重金属重量が高いために、対応して廃棄物処理問題
が生ずることである。
前記欠点を有さない、または軽度に有する改良脱窒触媒
の開発に関する広範囲な研究の範囲内で、発明者は担体
付き触媒の全体積の一部をなす触媒活性被膜で被覆した
、低コストの多孔質セラミック担体材料の使用を考えて
いる。これに関連して、担体材料が充分な多孔度と、こ
れに対応して、充分な反応率を保証するために用いられ
る大きな比面積を有することが、1つの必要条件である
。次に、触媒活性成分の塩溶液をセラミック担体材料に
単純に含浸させると、乾燥過程中に発生する水分によっ
て活性成分が担体付き触媒の表面に移動するので、非常
に緩和な結果を生ずるにすぎないことが明らかになった
。この方法では、充分に大きい活性表面を得ることがで
きない。
の開発に関する広範囲な研究の範囲内で、発明者は担体
付き触媒の全体積の一部をなす触媒活性被膜で被覆した
、低コストの多孔質セラミック担体材料の使用を考えて
いる。これに関連して、担体材料が充分な多孔度と、こ
れに対応して、充分な反応率を保証するために用いられ
る大きな比面積を有することが、1つの必要条件である
。次に、触媒活性成分の塩溶液をセラミック担体材料に
単純に含浸させると、乾燥過程中に発生する水分によっ
て活性成分が担体付き触媒の表面に移動するので、非常
に緩和な結果を生ずるにすぎないことが明らかになった
。この方法では、充分に大きい活性表面を得ることがで
きない。
今回、いわゆるゾル−ゲル方決を用いると、それ自体が
ある一定の多孔度を有し、触媒反応に利用できる表面の
拡大に寄与する活性触媒被膜を固体多孔質担体材料の孔
の中に形成できることが意外にも判明した。ゾル−ゲル
法によって多孔質担体中に形成された活性被膜が本質的
に非品質であるが例外的に大きい触媒活性を有すること
は、全く意外であった。今まで、例えば西ドイツ公害第
2.458.888*公報に述べられているような、金
属酸化物触媒の触媒活性は触媒組成物中のある一定の結
晶相(アナタース型TtO□、結晶two3等)の存在
に関係づけられていた。
ある一定の多孔度を有し、触媒反応に利用できる表面の
拡大に寄与する活性触媒被膜を固体多孔質担体材料の孔
の中に形成できることが意外にも判明した。ゾル−ゲル
法によって多孔質担体中に形成された活性被膜が本質的
に非品質であるが例外的に大きい触媒活性を有すること
は、全く意外であった。今まで、例えば西ドイツ公害第
2.458.888*公報に述べられているような、金
属酸化物触媒の触媒活性は触媒組成物中のある一定の結
晶相(アナタース型TtO□、結晶two3等)の存在
に関係づけられていた。
それ故、本発明の対象は固体多孔質担体の上部と内部に
、ゾル−ゲル法によって形成される、金属酸化物含有活
性触媒被膜を有する酸化窒素還元用担体付き触媒である
。
、ゾル−ゲル法によって形成される、金属酸化物含有活
性触媒被膜を有する酸化窒素還元用担体付き触媒である
。
本発明の対象は更に、次の工程:
(a)(A)Al、SiおよびTiから成る群から選択
した少なくとも1種類の元素; (B)V、Mm、Fe5CoおよびNiから成る群から
選択した少なくとも1 種類の元素; (C)Cr、Mo、WおよびSmから成る群から選択し
た少なくとも1種類の 元素; (D)Mg、Cu、Zn、La、CeおよびCdから成
る群から選択した任意 の少なくとも1種類の元素 の溶解性かつ加水分解可能な化合物成分から、前記成分
の割合が、元素の原子%として表現して、(A)50〜
98%、(B)1〜50%、(C)0.5〜20%、(
D)0〜5%および原子%の合計が100%であるよう
に形成した溶液を、任意に酸性触媒または塩基性触媒の
存在下の有機溶媒中で、化合物の完全な加水分解に要す
る化学量論量より少ない量の水と反応させる; (b)
生成した予備縮合物を任意に酸性触媒または塩基性触媒
の存在下で、残りの加水分解可能な成分の加水分解に要
する水の量と任意にさらに縮合させる;(C)固体の多
孔質触媒担体を工程(a)からの予備縮合物の溶液また
は工程(b)からのさらに縮合した生成物の溶液で被覆
し、最初に挙げた場合の予備縮合物は被覆担体上でさら
に縮合する;および(d)被覆担体を乾燥させ、熱処理
するから成る前記担体付き触媒の製造方法である。
した少なくとも1種類の元素; (B)V、Mm、Fe5CoおよびNiから成る群から
選択した少なくとも1 種類の元素; (C)Cr、Mo、WおよびSmから成る群から選択し
た少なくとも1種類の 元素; (D)Mg、Cu、Zn、La、CeおよびCdから成
る群から選択した任意 の少なくとも1種類の元素 の溶解性かつ加水分解可能な化合物成分から、前記成分
の割合が、元素の原子%として表現して、(A)50〜
98%、(B)1〜50%、(C)0.5〜20%、(
D)0〜5%および原子%の合計が100%であるよう
に形成した溶液を、任意に酸性触媒または塩基性触媒の
存在下の有機溶媒中で、化合物の完全な加水分解に要す
る化学量論量より少ない量の水と反応させる; (b)
生成した予備縮合物を任意に酸性触媒または塩基性触媒
の存在下で、残りの加水分解可能な成分の加水分解に要
する水の量と任意にさらに縮合させる;(C)固体の多
孔質触媒担体を工程(a)からの予備縮合物の溶液また
は工程(b)からのさらに縮合した生成物の溶液で被覆
し、最初に挙げた場合の予備縮合物は被覆担体上でさら
に縮合する;および(d)被覆担体を乾燥させ、熱処理
するから成る前記担体付き触媒の製造方法である。
最後に、本発明の対象は酸化窒素の還元、特に燃焼排気
ガスの脱窒への前記担体付き触媒の利用である。
ガスの脱窒への前記担体付き触媒の利用である。
本発明による担体付き触媒のための適当な担体は特に、
例えばコージェライト、ムライト、石器、酸化アルミニ
ウムおよび/またはチタン酸アルミニウムから成る多孔
質セラミック担体材料である。
例えばコージェライト、ムライト、石器、酸化アルミニ
ウムおよび/またはチタン酸アルミニウムから成る多孔
質セラミック担体材料である。
西ドイツ公開第3.632,321.7号明細書と公開
第3,632,322.5号明細書に述べられている;
少なくとも80%の自由(開放)断面積を有するハニカ
ム構造の焼成セラミック体から成る担体が特に好ましい
。セラミック体は最大限に低い自然の多孔度を有するが
、1種類以上のいわゆる開放性物質にようて形成された
二次孔を含む。二次孔の目的は表面積を高め、縦チャン
ネルから貫流によって直接接近するができ、触媒活性被
膜が沈着することのできる容積を形成することである。
第3,632,322.5号明細書に述べられている;
少なくとも80%の自由(開放)断面積を有するハニカ
ム構造の焼成セラミック体から成る担体が特に好ましい
。セラミック体は最大限に低い自然の多孔度を有するが
、1種類以上のいわゆる開放性物質にようて形成された
二次孔を含む。二次孔の目的は表面積を高め、縦チャン
ネルから貫流によって直接接近するができ、触媒活性被
膜が沈着することのできる容積を形成することである。
自然の多孔度による孔は通常10〜3000 nm直径
を有するが、二次孔の孔径は4000〜60000nm
の範囲内である。セル壁の1次孔と2次孔による残量隙
率は30〜70%であることが好ましい。成形後の押出
成形担体の剛性を強化するために、担体のセラミック混
合物原料に任意に鉱物繊維を加えることができる。この
ためには、例えばガラス繊維、ロックウール繊維、ムラ
イト繊維または酸化アルミニウム繊維が適している。
を有するが、二次孔の孔径は4000〜60000nm
の範囲内である。セル壁の1次孔と2次孔による残量隙
率は30〜70%であることが好ましい。成形後の押出
成形担体の剛性を強化するために、担体のセラミック混
合物原料に任意に鉱物繊維を加えることができる。この
ためには、例えばガラス繊維、ロックウール繊維、ムラ
イト繊維または酸化アルミニウム繊維が適している。
活性触媒被膜を形成するためには、出発成分(A)、(
B)、(C)および任意に(D)を有機溶媒に可溶な加
水分解可能な(すなわち、水によって分解して酸化物ま
たは水酸化物になる)化合物の形で用いる。このために
適した化合物は、例えばハロゲン化物(例えば、塩素化
物)、硝酸塩、硫酸塩、カルボン酸塩(例えば、酢酸塩
)、アセチルアセトネートおよびアルコラード(例えば
、メチラート、エチラート、イソプロピラードおよびn
−ブチラード)である。
B)、(C)および任意に(D)を有機溶媒に可溶な加
水分解可能な(すなわち、水によって分解して酸化物ま
たは水酸化物になる)化合物の形で用いる。このために
適した化合物は、例えばハロゲン化物(例えば、塩素化
物)、硝酸塩、硫酸塩、カルボン酸塩(例えば、酢酸塩
)、アセチルアセトネートおよびアルコラード(例えば
、メチラート、エチラート、イソプロピラードおよびn
−ブチラード)である。
適当な溶媒は非水有機溶媒であり、例えばメタノール、
エタノール、n−プロパツール、イソプロパツールまた
はn−ブタノールのようなアルコール、ジメトキシエタ
ンのようなエーテル、ジメチルグリコールアセテートの
ようなエステル、アセトンまたはチメルエチルケトンの
ようなチトンである。
エタノール、n−プロパツール、イソプロパツールまた
はn−ブタノールのようなアルコール、ジメトキシエタ
ンのようなエーテル、ジメチルグリコールアセテートの
ようなエステル、アセトンまたはチメルエチルケトンの
ようなチトンである。
予備縮合物を製造するには、出発成分を化合物の完全な
加水分解に要する化学量論量よりも少ない量の水と、好
ましい混合比で反応させる。
加水分解に要する化学量論量よりも少ない量の水と、好
ましい混合比で反応させる。
予備縮合は触媒の存在下で実施するのが好ましい。適当
な触媒はプロトンまたはヒドロキシルイオンを分離する
化合物およびアミンである。使用可能な触媒の特定の例
は、塩酸、硫酸、リン酸、ギ酸または酢酸のような、有
機酸および無機酸、ならびにアンモニア、例えばナトリ
ウム、カリウムもしくはカルシウムの水酸化物のような
、アルカリ金属もしくはアルカリ土金属の水酸化物およ
び例えば低級アルキルアミンもしくはアルカノールアミ
ンのような反応媒質に可溶なアミンのような有機塩基ま
たは無機塩基である。これに関連して、揮発性酸および
塩基、特に塩酸、アンモニアおよびトリエチルアミンが
特に好ましい。全触媒濃度は例えば3moj2/41!
までである。
な触媒はプロトンまたはヒドロキシルイオンを分離する
化合物およびアミンである。使用可能な触媒の特定の例
は、塩酸、硫酸、リン酸、ギ酸または酢酸のような、有
機酸および無機酸、ならびにアンモニア、例えばナトリ
ウム、カリウムもしくはカルシウムの水酸化物のような
、アルカリ金属もしくはアルカリ土金属の水酸化物およ
び例えば低級アルキルアミンもしくはアルカノールアミ
ンのような反応媒質に可溶なアミンのような有機塩基ま
たは無機塩基である。これに関連して、揮発性酸および
塩基、特に塩酸、アンモニアおよびトリエチルアミンが
特に好ましい。全触媒濃度は例えば3moj2/41!
までである。
予備縮合は室温から使用有機溶媒の沸点までの温度にお
いて、通常のように実施されるが、室温において実施す
るのが好ましい。
いて、通常のように実施されるが、室温において実施す
るのが好ましい。
予備縮合は生成した予備縮合物の溶液がまだ薄いコンシ
スチンシーを有する程度にまで進行させ得られた予備縮
合物溶液は触媒担体にそのものとして塗布することがで
き、その後、例えば水蒸気を含む雰囲気中で加水分解と
縮合プロセスを完成させる。
スチンシーを有する程度にまで進行させ得られた予備縮
合物溶液は触媒担体にそのものとして塗布することがで
き、その後、例えば水蒸気を含む雰囲気中で加水分解と
縮合プロセスを完成させる。
この代りに、少なくとも残りの加水分解可能な成分の加
水分解に要する量の水、一般には化学量論量の水を加え
ることによって、加水分解と縮合が予備縮合物溶液中で
直ちに継続する。
水分解に要する量の水、一般には化学量論量の水を加え
ることによって、加水分解と縮合が予備縮合物溶液中で
直ちに継続する。
上記触媒の1種類の存在下で縮合が任意にさらに実施さ
れる。全触媒濃度は例えば5 m o f / 1まで
である。
れる。全触媒濃度は例えば5 m o f / 1まで
である。
室温から使用溶媒の沸点までの温度において、特に触媒
担体への塗布をまだ可能にするような溶液の粘度が得ら
れるまでに、さらに縮合を行わせる。
担体への塗布をまだ可能にするような溶液の粘度が得ら
れるまでに、さらに縮合を行わせる。
予備縮合物溶液またはさらに縮合した生成物の溶液によ
る担体の被膜は、例えば浸せき、含浸または吹付けのよ
うな、慣習的な方法によって実施することができる。被
覆は空気中または不活性ガス下で大気圧、減圧または過
圧において実施することができる。
る担体の被膜は、例えば浸せき、含浸または吹付けのよ
うな、慣習的な方法によって実施することができる。被
覆は空気中または不活性ガス下で大気圧、減圧または過
圧において実施することができる。
次に溶媒を蒸発させるために、被覆担体を好ましくは5
0〜200℃において1〜24時間乾燥させる。次に被
覆した担体付き触媒を好ましくは200〜500℃の温
度において、特に300℃において1〜24時間熱処理
する。
0〜200℃において1〜24時間乾燥させる。次に被
覆した担体付き触媒を好ましくは200〜500℃の温
度において、特に300℃において1〜24時間熱処理
する。
このようにして得られた担体付き触媒では、活性触媒被
膜による担体の負荷量は被覆しない担体を基準として好
ましくは0.1〜30重量%、特に10〜20重量%で
ある。活性被膜はX−非品質であり、通常50〜500
rrf/g、好ましくは150〜350m/gの比表面
積を有する。
膜による担体の負荷量は被覆しない担体を基準として好
ましくは0.1〜30重量%、特に10〜20重量%で
ある。活性被膜はX−非品質であり、通常50〜500
rrf/g、好ましくは150〜350m/gの比表面
積を有する。
本発明による担体付き触媒は酸化窒素の接触還元、特に
燃焼排気ガスの脱窒に用いることができる。この触媒に
よって処理したガス混合物は一般に、窒素、酸素、−酸
化炭素、二酸化炭素、酸化窒素およびおそらくは一酸化
硫黄をも含有する。
燃焼排気ガスの脱窒に用いることができる。この触媒に
よって処理したガス混合物は一般に、窒素、酸素、−酸
化炭素、二酸化炭素、酸化窒素およびおそらくは一酸化
硫黄をも含有する。
例えば窒素のような無害なガスに転化すべき酸化窒素は
例えばNo5N20ff、No□、N 20 aおよび
N20.を含む。
例えばNo5N20ff、No□、N 20 aおよび
N20.を含む。
酸化窒素の還元は好ましくはアンモニアの存在下で実施
するのが好ましく、アンモニアの量は被処理ガス混合物
中の酸化窒素の含量に依存する。
するのが好ましく、アンモニアの量は被処理ガス混合物
中の酸化窒素の含量に依存する。
通常、酸化窒素1モルにつきアンモニア0.5〜5モル
が用いられる。
が用いられる。
酸素の存在はアンモニア存在下での一酸化窒素(No)
の還元を容易にする。NOより高い酸化窒素の場合には
、酸素の存在が必ずしも必要ではない。
の還元を容易にする。NOより高い酸化窒素の場合には
、酸素の存在が必ずしも必要ではない。
酸化窒素還元は過剰圧力の大気圧下で、例えば100〜
450℃の温度において実施することができる。
450℃の温度において実施することができる。
本発明による担体付き触媒は慣習的な固体触媒と担体付
き触媒を凌駕する次の利点を特に有する:1、担体は高
度に多孔質、耐摩耗性のセラミックであり、比重が低く
(焼<400kg/ボ)、自由断面積が大きい(少なく
とも80%)、その結果として流れ抵抗が低(、これに
伴ってガス輸送時のエネルギーが節約される;2、触媒
活性物質は溶解状態で塗布されるので、この大部分の量
は担体の孔の中に埋込まれるが、公知の酸化金属担体の
場合には、金属酸化物分散系による表面的な被覆のみが
行われるにすぎない。
き触媒を凌駕する次の利点を特に有する:1、担体は高
度に多孔質、耐摩耗性のセラミックであり、比重が低く
(焼<400kg/ボ)、自由断面積が大きい(少なく
とも80%)、その結果として流れ抵抗が低(、これに
伴ってガス輸送時のエネルギーが節約される;2、触媒
活性物質は溶解状態で塗布されるので、この大部分の量
は担体の孔の中に埋込まれるが、公知の酸化金属担体の
場合には、金属酸化物分散系による表面的な被覆のみが
行われるにすぎない。
3、単なる表面被覆とは対照的に、担体中に沈着した触
媒活性物質は機械的摩耗を阻止する;4、少量の触媒物
質によって、高い触媒作用が生ずる; 5、ごく少ない絶対量の触媒活性物質が担体上部および
内部に導入されるにすぎないので、重金属消費量もごく
少量である; 6、担体中の重金属含量が低いため、全触媒体をリサイ
クルして、新しい担体の製造に用いることができる; 7、セラミック担体が安定である結果として、摩耗され
ない触媒体を洗浄して、再被覆することができる; 8、担体付き触媒の耐摩耗性が高い結果として、環境を
汚染する汚染物質ダストをごく少量発生するにすぎない
。
媒活性物質は機械的摩耗を阻止する;4、少量の触媒物
質によって、高い触媒作用が生ずる; 5、ごく少ない絶対量の触媒活性物質が担体上部および
内部に導入されるにすぎないので、重金属消費量もごく
少量である; 6、担体中の重金属含量が低いため、全触媒体をリサイ
クルして、新しい担体の製造に用いることができる; 7、セラミック担体が安定である結果として、摩耗され
ない触媒体を洗浄して、再被覆することができる; 8、担体付き触媒の耐摩耗性が高い結果として、環境を
汚染する汚染物質ダストをごく少量発生するにすぎない
。
次の実施例によって、本発明をさらに説明する。
実旅±上
担体付き触媒の製造
T f (QC2Hs)4(T i 60原子%)4
2.6g、VO(OC4H−)3(V 31.6重量
%)28.4gおよびWCjl!、(W 8.4原子
%)10.4gをメタノール25Omf中に溶解し、そ
の後0.01M塩酸水溶液1.35mff1を加え、溶
液を室温において2時間撹拌する。水の添加は成分の完
全な加水分解に化学量論的に必要な水量の1/16に等
しい。
2.6g、VO(OC4H−)3(V 31.6重量
%)28.4gおよびWCjl!、(W 8.4原子
%)10.4gをメタノール25Omf中に溶解し、そ
の後0.01M塩酸水溶液1.35mff1を加え、溶
液を室温において2時間撹拌する。水の添加は成分の完
全な加水分解に化学量論的に必要な水量の1/16に等
しい。
予めメタノールで湿らせたコージェライトのハニカム体
(約35cffl)を生成した上記の溶液中に1時間浸
せきしてから取り出し、相対湿度30〜50%の雰囲気
中に室温において貯蔵した。得られた担体付き触媒を1
20℃において1時間乾燥させ、次に300℃において
5時間熱処理した。
(約35cffl)を生成した上記の溶液中に1時間浸
せきしてから取り出し、相対湿度30〜50%の雰囲気
中に室温において貯蔵した。得られた担体付き触媒を1
20℃において1時間乾燥させ、次に300℃において
5時間熱処理した。
燃焼排気ガスの脱窒
被覆ハニカム体を電気加熱可能なフローリアクターに導
入し、このリアクターに次の純粋なガス:窒素、酸素、
−酸化窒素、アンモニア、二酸化硫黄から成るガス混合
物を供給する。これを行うために、純粋なガスを鋼製圧
力シリンダーから得、測定量を混合セクションに導入し
、上流予熱帯を通して触媒に供給した。
入し、このリアクターに次の純粋なガス:窒素、酸素、
−酸化窒素、アンモニア、二酸化硫黄から成るガス混合
物を供給する。これを行うために、純粋なガスを鋼製圧
力シリンダーから得、測定量を混合セクションに導入し
、上流予熱帯を通して触媒に供給した。
触媒量に対するガス流!(室間速度)比は1500*1
である。測定は酸素の測定量を加えてまたは加えないで
、200〜360 ’Cの温度において実施する。
である。測定は酸素の測定量を加えてまたは加えないで
、200〜360 ’Cの温度において実施する。
NO還元率(%)は分析計(例えば化学発売、化学的セ
ンサー)を用いて、または湿式化学的手段を用いて、リ
アクターのガス供給量またはガス放出量を基準にして算
出する。結果は下記の第1表に示す: 第1表 (”C) (ppm) (%) C%)240
1000 − 0.6538 240 − 1 52.6 280 − 0.65 5
1.5320 − 0.65
48.1320 − 1
77.4360、 −0.
65 51.8360 −
1 75.2240 1000 3.1
0.65 53.7240 3
.1 1 81.6280
3.2 0.65 52280
3.2 1 B9.5320
2.9 0.65 49320
3 1 87.7360
3.1 0.65 52.33
60 3.1 1 80゜実
旅±呈二互 2 728.419.6 51.1 10,
4 17.6 22.63 7620 4
.0 54.0 24.8 3.6
24.9Ti (OCzHs)4、VO(○C
−HJ3およびWCX、をメタノール250m1中に溶
解する。
ンサー)を用いて、または湿式化学的手段を用いて、リ
アクターのガス供給量またはガス放出量を基準にして算
出する。結果は下記の第1表に示す: 第1表 (”C) (ppm) (%) C%)240
1000 − 0.6538 240 − 1 52.6 280 − 0.65 5
1.5320 − 0.65
48.1320 − 1
77.4360、 −0.
65 51.8360 −
1 75.2240 1000 3.1
0.65 53.7240 3
.1 1 81.6280
3.2 0.65 52280
3.2 1 B9.5320
2.9 0.65 49320
3 1 87.7360
3.1 0.65 52.33
60 3.1 1 80゜実
旅±呈二互 2 728.419.6 51.1 10,
4 17.6 22.63 7620 4
.0 54.0 24.8 3.6
24.9Ti (OCzHs)4、VO(○C
−HJ3およびWCX、をメタノール250m1中に溶
解する。
0、OIMHCj2の記載量の1/16を加え、室温に
おいて二時間撹拌した。水添加量は出発化合物の完全な
加水分解に化学量論的に必要な水量の1/16に等しい
。
おいて二時間撹拌した。水添加量は出発化合物の完全な
加水分解に化学量論的に必要な水量の1/16に等しい
。
コージェライトハニカム体を被覆するには、HCfの残
量を被覆溶液に加え、その後混合物をメタノール750
rrlで希釈し、30分間撹拌する。得られた溶液を担
体の浸せき被覆に用いる。
量を被覆溶液に加え、その後混合物をメタノール750
rrlで希釈し、30分間撹拌する。得られた溶液を担
体の浸せき被覆に用いる。
湿った雰囲気中での室温における中間貯蔵は省略するこ
とができる。担体に触媒を充分に負荷させるために、1
20℃における短時間(2時間)の中間乾燥後に浸せき
過程を任意に数回くり返す(秤量によってチェックする
)。温度条件は実施例10条件に相当する。
とができる。担体に触媒を充分に負荷させるために、1
20℃における短時間(2時間)の中間乾燥後に浸せき
過程を任意に数回くり返す(秤量によってチェックする
)。温度条件は実施例10条件に相当する。
触媒活性の測定は実施例1の条件下で実施する。
第■表に示したデータは実施例2の触媒組成物8.9重
量%で被覆した担体に関して得られたものである。
量%で被覆した担体に関して得られたものである。
第■表
触媒温度 No投入量 0□含量 NI+3:NONo
還元率(”C) (ppm) (%)
(%)160 1000 3 3
3.6200 49、
1240 65.62
80 86.8320
91.5320
0.96 92.5360
0.66 91.5400
96、2第■表に示した測定
データは、実施例3からの触媒組成物7.3重量%によ
って被覆した担体に関して測定したものである。
還元率(”C) (ppm) (%)
(%)160 1000 3 3
3.6200 49、
1240 65.62
80 86.8320
91.5320
0.96 92.5360
0.66 91.5400
96、2第■表に示した測定
データは、実施例3からの触媒組成物7.3重量%によ
って被覆した担体に関して測定したものである。
第■表
触媒温度 No投入量 02含量 Nib:NONo還
元率(”C) (ppm) (%)
(%)160 600 0 0.66 3
2.5i80 44.
7240 56、12
80 68.4320
75、4360
78.9400
78.9450
82、5第■表に示した測定デー
タは実施例4からの触媒組成物14.4重量%によって
被覆した担体に関して測定したものである。
元率(”C) (ppm) (%)
(%)160 600 0 0.66 3
2.5i80 44.
7240 56、12
80 68.4320
75、4360
78.9400
78.9450
82、5第■表に示した測定デー
タは実施例4からの触媒組成物14.4重量%によって
被覆した担体に関して測定したものである。
第■表
120 980 3 0,89 26.51
80 58.2260
85、4320
950 0.92 90.0320
1.01 92.632.0
980 0.9B 92.9320
990 0.97 93.9360
94.2400
94.2この担体付き触媒によっ
て、工業的パイロット試験を実施した: 触媒量 ? 11.41 空間速度 : 3000時−1 800ppmのNOを投入して、天然ガス燃焼触媒温度
: 330℃ 酸素含量 二6.2容量% NH31Na比=1 Ti83 :Cr8.4 :V8.6 (原子%)の組
成を有する触媒成分による担体付き触媒の製造。
80 58.2260
85、4320
950 0.92 90.0320
1.01 92.632.0
980 0.9B 92.9320
990 0.97 93.9360
94.2400
94.2この担体付き触媒によっ
て、工業的パイロット試験を実施した: 触媒量 ? 11.41 空間速度 : 3000時−1 800ppmのNOを投入して、天然ガス燃焼触媒温度
: 330℃ 酸素含量 二6.2容量% NH31Na比=1 Ti83 :Cr8.4 :V8.6 (原子%)の組
成を有する触媒成分による担体付き触媒の製造。
T i (OC,Hs)=(T i 83原子%)2
00gとVO(OC,H9)ff(V B、6原子%
)24.6gとを混合する。この混合物にCr C1z
CCr8.4原子%)13gを加えて、2時間還流沸と
うさせて、Cr C1,を全て溶解させる。メタノール
1000mlを加える。生成した暗色溶液を被覆溶液と
して用いる。コージェライトハニカム体の被覆を実施例
■で述べた方法によって実施する:20℃1相対湿度6
5%において2時間中間処理;120℃において30分
間中間乾燥を行い、被覆プロセスは5回くり返す。次に
400℃において5時間焼もどした後に、担体上に沈着
した触媒物質量は14.5重量%である。
00gとVO(OC,H9)ff(V B、6原子%
)24.6gとを混合する。この混合物にCr C1z
CCr8.4原子%)13gを加えて、2時間還流沸と
うさせて、Cr C1,を全て溶解させる。メタノール
1000mlを加える。生成した暗色溶液を被覆溶液と
して用いる。コージェライトハニカム体の被覆を実施例
■で述べた方法によって実施する:20℃1相対湿度6
5%において2時間中間処理;120℃において30分
間中間乾燥を行い、被覆プロセスは5回くり返す。次に
400℃において5時間焼もどした後に、担体上に沈着
した触媒物質量は14.5重量%である。
触媒活性の測定は実施例Iにおけるように実施する。こ
の場合には、第5表に述べた測定データを測定する。
の場合には、第5表に述べた測定データを測定する。
第7表
160 1000 0 0.66 5.220
0 17、7240
28、1320
58、3360
68.8400 8
2、3T i83 :Mo8.4 :V8.6 (原子
%)の組成を有する触媒成分による担体付き触媒の製造
。
0 17、7240
28、1320
58、3360
68.8400 8
2、3T i83 :Mo8.4 :V8.6 (原子
%)の組成を有する触媒成分による担体付き触媒の製造
。
T 1(OCzHsL(Ti 83原子%)189g
とV O(OC4H7)3(V 8.6原子%)24
.4gとを混合し、氷浴中で冷却する。M o Cl
s(Mo 8.4原子%)22.9gを混合物に溶解
し、混合物をメタノール1000mfで希釈する。水3
、7 m !!、を加えた後に、撹拌を80分間行い、
次にさらに水56.3 m lを撹拌しながら加える。
とV O(OC4H7)3(V 8.6原子%)24
.4gとを混合し、氷浴中で冷却する。M o Cl
s(Mo 8.4原子%)22.9gを混合物に溶解
し、混合物をメタノール1000mfで希釈する。水3
、7 m !!、を加えた後に、撹拌を80分間行い、
次にさらに水56.3 m lを撹拌しながら加える。
褐色の粘網な溶液が得られ、これを被覆溶液として用い
る。
る。
コージェライトハニカム体の被覆を実施例2〜4におけ
るように実施する。5回被覆し、焼戻しく5時間、40
0”C)した後に、担体は触媒物質15重量%を吸収し
たことになる。
るように実施する。5回被覆し、焼戻しく5時間、40
0”C)した後に、担体は触媒物質15重量%を吸収し
たことになる。
触媒活性の測定は実施例Iにおけるように実施する。こ
の場合に、第■表に示す測定データを測定する。
の場合に、第■表に示す測定データを測定する。
第■表
120 1000 0 0.7 21.316
0 42、1200
56、1240
77、8280
B 6.9320
90.0360 92、
9400 94、O3i8
3 :W8.4 : V8.6 (原子%)の組成を有
する触媒成分による担体付き触媒の製造:テトラエトキ
シシランS i (OCzHs)4(S i83原子%
)130gとvO(OC4Hq)z(V8.6原子%)
19.5gとを混合する。W+1.(W8.4原子%)
28.4gをこの混合物に溶解し、混合物をエタノール
1500mlで希釈する。
0 42、1200
56、1240
77、8280
B 6.9320
90.0360 92、
9400 94、O3i8
3 :W8.4 : V8.6 (原子%)の組成を有
する触媒成分による担体付き触媒の製造:テトラエトキ
シシランS i (OCzHs)4(S i83原子%
)130gとvO(OC4Hq)z(V8.6原子%)
19.5gとを混合する。W+1.(W8.4原子%)
28.4gをこの混合物に溶解し、混合物をエタノール
1500mlで希釈する。
水3.5 m !!を加えた後に、60分間撹拌し、さ
らに水52m2を撹拌しながら加える。生成した黄褐色
溶液を被覆溶液として用いる。
らに水52m2を撹拌しながら加える。生成した黄褐色
溶液を被覆溶液として用いる。
コージェライトハニカム体の被覆は実施例2〜4におけ
るように実施する。10回被覆し、焼戻しく5時間/4
00℃)した後に、担体は触媒物質15重量%を吸収し
たことになる。
るように実施する。10回被覆し、焼戻しく5時間/4
00℃)した後に、担体は触媒物質15重量%を吸収し
たことになる。
触媒活性の測定は実施例Iにおけるように実施する。こ
の場合に、第■表に述べた測定データを測定する。
の場合に、第■表に述べた測定データを測定する。
Claims (10)
- (1)金属酸化物を含む活性触媒被膜が沈着した固体多
孔質担体を含む酸化窒素還元用担体付き触媒であって、
活性触媒被膜が次の工程: (a)(A)Al、SiおよびTiから成る群から選択
した少なくとも1種類の元素; (B)V、Mm、Fe、CoおよびNiから成る群から
選択した少なくとも1種類の元素; (C)Cr、Mo、WおよびSmから成る群から選択し
た少なくとも1種類の元素;および (D)Mg、Cu、Zn、La、CeおよびGdから成
る群から選択した任意の少なくとも1種類の元素 の溶解性かつ加水分解可能な化合物成分から、前記成分
の割合が元素の原子%として表現して(A)50〜98
%、(B)1〜50%、(C)0.5〜20%、(D)
0〜5%および原子%の合計が100%であるように形
成した溶液を、任意に酸性触媒または塩基性触媒の存在
下の有機溶媒中で、化合物の完全な加水分解に要する化
学量論量よりも少ない量の水と反応させる;(b)生成
した予備縮合物を任意に酸性触媒または塩基性触媒の存
在下において、残りの加水分解可能な成分の加水分解に
要する水の量と任意にさらに縮合させる;(c)固体の
多孔質触媒担体を工程(a)からの予備縮合物の溶液ま
たは工程(b)からのさらに縮合した生成物の溶液で被
覆し、最初に挙げた場合の予備縮合物は被覆担体上でさ
らに縮合させる;および(d)被覆担体を乾燥させ、熱
処理するから成るゾルゲールプロセスによって得られた
ものである担体付き触媒。 - (2)活性触媒被膜がTi、VおよびWの酸化物を含む
特許請求の範囲第1項記載の担体付き触媒。 - (3)多孔質担体が少なくとも80%の自由断面積を有
するハネカム構造の焼成セラミック体である特許請求の
範囲第1項または第2項記載の担体付き触媒。 - (4)セラミック体がコージェライトおよび/またはム
ライトおよび/または石器および/または酸化アルミニ
ウムから成る特許請求の範囲第3項記載の担体付き触媒
。 - (5)活性触媒被膜による担体の負荷量が被覆しない担
体を基準にして0.1〜30重量%である特許請求の範
囲第1項〜第4項のいずれか1項に記載の担体付き触媒
。 - (6)活性触媒被膜が本質的に非品質である特許請求の
範囲第1項〜第5項のいずれか1項に記載の担体付き触
媒。 - (7)活性触媒被膜が50〜500m^2/gの比表面
積を有する特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれか1
項に記載の担体付き触媒。 - (8)次の工程: (a)(A)Al、SiおよびTiから成る群から選択
した少なくとも1種類の元素; (B)V、Mm、Fe、CoおよびNiから成る群から
選択した少なくとも1種類の元素; (C)Cr、Mo、WおよびSmから成る群から選択し
た少なくとも1種類の元素;および (D)Mg、Cu、Zn、La、CeおよびGdから成
る群から選択した任意の少なくとも1種類の元素 の溶解性かつ加水分解可能な化合物成分から、前記成分
の割合が元素の原子%として表現して、(A)50〜9
8%、(B)1〜50%、(C)0.5〜20%、(D
)0〜5%および原子%の合計が100%であるように
形成した溶液を任意に酸性触媒または塩基性触媒の存在
下の有機溶媒中で、化合物の完全な加水分解に要する化
学量論量より少ない量の水と反応させる;(b)生成し
た予備縮合物を任意に酸性触媒または塩基性触媒の存在
下において、残りの加水分解可能な成分の加水分解に要
する水の量と任意にさらに縮合させる;(c)固体の多
孔質触媒担体を工程(a)から予備縮合物の溶液または
工程(b)からのさらに縮合した生成物の溶液で被覆し
、最初に挙げた場合の予備縮合物は被覆担体上でさらに
縮合させる;および(d)被覆担体を乾燥させ、熱処理
するから成る特許請求の範囲第1項記載の担体付き触媒
の製造方法。 - (9)被覆担体の熱処理を200〜500℃において実
施する特許請求の範囲第8項記載の方法。 - (10)酸化窒素の還元、特に燃焼排気ガスの脱窒への
特許請求の範囲第1項〜第7項のいずれか1項に記載の
担体付触媒の使用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3643605.4 | 1986-12-19 | ||
DE3643605A DE3643605C1 (de) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Traegerkatalysator,Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Reduktion von Stickoxiden |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63248442A true JPS63248442A (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=6316675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62321155A Pending JPS63248442A (ja) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | 担体付き触媒及びその製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4916106A (ja) |
EP (1) | EP0271919B1 (ja) |
JP (1) | JPS63248442A (ja) |
AT (1) | ATE69968T1 (ja) |
DE (2) | DE3643605C1 (ja) |
ES (1) | ES2026515T3 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7223716B1 (en) | 1999-04-09 | 2007-05-29 | Nippon Soken, Inc. | Ceramic support capable of supporting a catalyst, a catalyst-ceramic body and processes for producing same |
US7358210B2 (en) | 2001-03-22 | 2008-04-15 | Denso Corporation | Ceramic body and ceramic catalyst body |
JP2017532189A (ja) * | 2014-08-11 | 2017-11-02 | ニューサウス・イノベーションズ・ピーティーワイ・リミテッド | 触媒アセンブリ |
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---|---|---|---|---|
DE3821480A1 (de) * | 1988-06-25 | 1989-12-28 | Basf Ag | Verfahren zur entfernung von stickoxiden aus verbrennungsabgasen |
GB2248194B (en) * | 1990-09-25 | 1994-11-09 | Riken Kk | Catalyst for cleaning exhaust gas |
DE19623425B4 (de) * | 1996-06-12 | 2005-06-16 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zur Herstellung reaktionsgebundener Mullit-haltiger Keramikformkörper und deren Verwendung |
JPH10180110A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-07 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
US8833062B1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-16 | Daimier Ag | Catalytic reduction of NOx |
GB9802504D0 (en) | 1998-02-06 | 1998-04-01 | Johnson Matthey Plc | Improvements in emission control |
KR20000072217A (ko) * | 2000-08-18 | 2000-12-05 | 김철홍 | 코디어라이트 촉매시스템 |
JP4628676B2 (ja) * | 2002-02-15 | 2011-02-09 | 株式会社アイシーティー | 内燃機関排ガス浄化用触媒、その製法および内燃機関排ガスの浄化方法 |
JP4225735B2 (ja) * | 2002-03-01 | 2009-02-18 | バブコック日立株式会社 | 窒素酸化物除去用触媒、その製造方法および窒素酸化物の除去方法 |
DE10254661A1 (de) * | 2002-11-22 | 2004-06-09 | Umicore Ag & Co.Kg | Verfahren zur Beschichtung eines Katalysatorträgers enthaltend zwei unterschiedliche Teilstrukturen mit einer katalytisch aktiven Beschichtung und dadurch erhaltener Katalysator |
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US20120282564A1 (en) * | 2011-05-03 | 2012-11-08 | Electric Power Research Institute, Inc. | METHODS FOR REDUCING NOx IN SCR FOSSIL-FUEL FIRED BOILERS |
US8850802B1 (en) | 2013-03-15 | 2014-10-07 | Daimler Ag | Catalytic reduction of NOx |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS5523086B2 (ja) * | 1973-03-26 | 1980-06-20 | ||
US4085193A (en) * | 1973-12-12 | 1978-04-18 | Mitsubishi Petrochemical Co. Ltd. | Catalytic process for reducing nitrogen oxides to nitrogen |
JPS5820303B2 (ja) * | 1975-04-24 | 1983-04-22 | 三菱油化株式会社 | チツソサンカブツノカンゲンヨウシヨクバイソセイブツ |
JPS52122293A (en) * | 1976-04-08 | 1977-10-14 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Catalyst for purifying nox |
JPS55165132A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-23 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | Removing method for nitrogen oxide |
-
1986
- 1986-12-19 DE DE3643605A patent/DE3643605C1/de not_active Expired
-
1987
- 1987-12-18 US US07/135,080 patent/US4916106A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-18 DE DE8787118831T patent/DE3775019D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-18 AT AT87118831T patent/ATE69968T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-12-18 JP JP62321155A patent/JPS63248442A/ja active Pending
- 1987-12-18 ES ES198787118831T patent/ES2026515T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-18 EP EP87118831A patent/EP0271919B1/de not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7223716B1 (en) | 1999-04-09 | 2007-05-29 | Nippon Soken, Inc. | Ceramic support capable of supporting a catalyst, a catalyst-ceramic body and processes for producing same |
US7723263B2 (en) | 1999-04-09 | 2010-05-25 | Nippon Soken, Inc. | Ceramic support capable of supporting a catalyst, a catalyst-ceramic body and processes for producing same |
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JP2017532189A (ja) * | 2014-08-11 | 2017-11-02 | ニューサウス・イノベーションズ・ピーティーワイ・リミテッド | 触媒アセンブリ |
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Publication number | Publication date |
---|---|
ES2026515T3 (es) | 1992-05-01 |
EP0271919A2 (de) | 1988-06-22 |
ATE69968T1 (de) | 1991-12-15 |
DE3643605C1 (de) | 1988-07-14 |
DE3775019D1 (de) | 1992-01-16 |
US4916106A (en) | 1990-04-10 |
EP0271919A3 (en) | 1989-03-15 |
EP0271919B1 (de) | 1991-12-04 |
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