JPS63319049A - 脱硝触媒 - Google Patents

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２５０℃以下の比較的低温において、高活性を
有する脱硝触媒に関し、石炭又は重油焚き伊ガスの脱硝
、排ガスの同時脱硫脱硝及び排ガス脱硫後の脱硝に有利
に適用しうる同触媒に関する。

〔従来の技術〕

石炭焚きボイラをはじめとして、重油焚きボイラ、各徨
化学装置に付設する燃焼炉から排出される排ガス中の窒
素酸化物（以下ＮＯｘと略す）を除去する方法として脱
硝触媒を用いたアンモニアを還元剤とする選択的接触還
元法が最も経済的でかつ効果的な方法として広く工業化
されている。

この方法を第１図によって説明する０第１図において、
ボイラ１からの排ガスはエコノマイザ−出口２から煙道
３に到り、脱硝反応器５にに導かれる。煙道３に設けら
れたアンモニア注入口４から脱硝反応に必要なアンモニ
アガスが注入される。排ガス中のＮＯｘは脱硝反応器５
内のガス並行流型触媒層６を通過する間に、窒素と水に
分解される。次に排ガスは、エアヒータ７、電気集塵器
８、排ガスブロワ９′！！−通り、煙突１０から大気中
に放出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

現在実プラントにおいて、稼動している脱硝装置は排ガ
ス温度が３００〜４００℃の範囲になるような位置に設
けられておシ、その温度域において高性能を発揮する触
媒が開発されて用いられている。しかしながら第１図に
示すような脱硝システムにおいては排ガス中に触媒毒と
して作用する物質、例えばアルカリ金属、アルカリ土類
金属、砒素化合物が多量に含まれている場合、それらが
触媒中に蓄積し、触媒寿命を短時間に縮まらせることと
なる。現在それらの触媒毒を触媒層に到達する前の段階
で除去し得る決定的な策がないのが実状である。従って
触媒寿命があまりにも短時間で経済的に脱硝装置の設置
が成り立たない場合、脱硫装置以降の煙道に脱硝装置を
設置するいわゆる脱硫後脱硝が考えられる。その際排ガ
スを再加熱するコストをできるだけ抑えるためＫはいか
に低温で高活性を発揮する触［を開発するかが大きなポ
イントとなる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは低温域で高活性を発揮する触媒について鋭
意検討を重ね、アナターゼＷ　Ｔｉｅ曹に対して％Ｐｔ
　、　Ｍｎ０１　、　Ｖｌｏｍのうち少なくとも２成分
を含有させ、その含有ｔはＴｌＯ２に対して、Ｐｔが最
高１％、Ｍｎ０１が最高１０％、■、○Ｓが最高５％有
する触媒が２５０℃以下のガス温度において高活性を有
することを見い出し本発明を完成した。

すなわち、不発８Ａはアンモニアを還元剤として窒素酸
化物を接触還元除去する方法に適用する触媒において、
アナターゼ型ＴｉＯ２に対して、Ｐｔ　、　Ｍｎ０１　
、　ＶｚｏＢのうち少なくとも２成分を含有させ、その
含有量はＴｌＯ２に対しそ、ｐｔが最高１重量％、Ｍｎ
Ｏ２が最高１０重量％、Ｖ、Ｏｓが最高５重量−である
ことを特徴とする脱硝触媒である。

本発明において、アナターゼ型Ｔｉ０ｚ　ｔ”用いるの
は脱硝活性をもたらすに必要な細孔容積、比表面積を有
しているからであり、ルチル型ＴｌＯ２は用いられない
。

アナターゼ型ＴｌＯ２に担持させるＰｔ　、　ＭｎＯ雪
。

ＶｘＯｓＯ量は、アナターゼ型Ｔｉｅ、１００重量部に
対し、夫々１０５重量部≦ｐｔ≦１．０重を部、１重量
部≦ＭｎＯ２≦１０重量部、１１重量部≦Ｖ、Ｏ。

≦５重量部であり、夫々の下限値以下では脱硝性能に及
ぼす効果は期待できす、逆に上限値以上でも性能が悪く
なる。

本発明者らは本発明触媒を開発する段階において、　Ｔ
ｉｅ、と触媒活性を示す個々の成分について、脱硝活性
の温度特性を把握し、次にその中で有望な成分を組み合
わせて、それらの担持量の影響、ガス温度の影響などの
脱硝活性との関係について試験した。

ｖ、ｏｌ活性体は２５０℃以上の温度域において比較的
高活性を示すために、ボイラー排ガス用脱硝触媒の成分
として広く用いられている。ｐｔを活性体とすれば２０
０〜２５０℃域において、ピークを示す山なりの脱硝特
性を示す。一方Ｍｎ０１は低温域において、かなり高活
性を示すもののその＠度によっては高温域において、逆
に活性が低下する現象を示すなど、活性体の種類によっ
て特徴ある脱硝特性を示す。このような特性を生かし、
２５０℃以下の低温域において、単独成分よりも、より
高活性を発揮する成分の組み合わせならびにその担持量
について検討を重ねた結果、本発明に到達したものであ
る。

本発明の有効性については以下、実施例によって説明す
る。

〔実施例〕

実施例１ セルピッチ７鱈、壁厚ｔ２ｍ、外径１５０■Ｘ　１５０
　ｗａ　ｓ軸方向長さ５００Ｍの形状を有するアナター
ゼ型ＴｌＯ２成形体をＭｎ（ＮＯ３）１　・（ＳＨ！Ｏ
の水溶液に５分間浸漬後１１０℃で２４時間乾燥した。

次にこの成型体を硝酸白金の水溶液に５分間浸漬し１１
０℃で２４時間空気雰囲気で乾燥後馬濃度４％の雰囲気
で４５０℃で３時間還元処理し、アナターゼＷ　ＴｉＯ
２に対してＭｎＯ２５重量％、ｐｔＩｌｓ重量％の触媒
を得た。

この触媒から外径５０　ｖｍ　Ｘ　５０■、長さ４５０
■のサンプルを４木取り出し、その脱硝性能を表１の条
件で測定した。結果を表２に示した。

なお脱硝性能は触媒の入口側と出口側の排ガス中ＮＯｘ
濃度をケミルミ式ＮｏＩ連続分析計にて分析し、（１）
式にて求めた。

・・＠（１） （実施例２） 実施例１で用いたのと同様にアナターゼ型で１０３成型
体をメタバナジン酸水溶液に５分間浸漬し、１１０℃で
２４時間乾燥した。さらに硝酸白金の水溶液に５分間浸
漬し、１１０℃で２４時間乾燥後４５０℃で３時間、Ｈ
８気流中で還元処理を施した。このようにして得られた
アナターゼ型ＴｉＯ，ｒｃＶ！０．５重量％、Ｐｔ［Ｌ
１重量％担持した触媒を実施例１に記載の方法・条件で
活性を測定した。結果全表２ＶＣ併せて示した。

（実施例５〕 実施例２の中間段階で得られ九アナターゼ型ＴｉＯ雪−
Ｖ鵞０謬触媒の乾燥品を硝酸マンガン水溶液に浸漬後１
１０℃で２４時間乾燥した０次に空気雰囲気で４５０℃
、３時間焼成してアナターゼ型で１０３に対して、Ｍｎ
０１１０重量−１Ｖ、Ｏｌ　５重ｔ％を含有する触媒を
得た。この触媒を実施例１と同様の方法、条件で活性を
測定した。結果を表２に併せて示した。

（実施例４〕 実施例２の中間段階で得られたアナターゼ型ＴｉＯ！−
Ｖ２０Ｂ触媒の乾燥品を硝酸マンガン水浴液に浸漬後１
１０℃で２４時間乾燥した。

さらに硝酸白金の水溶液に５分間浸漬し、１１０℃で２
４時間乾燥後４５０℃で３時間、Ｈ，気流中で還元処理
を施した。このようにして得られたアナターゼ型Ｔ１０
３に−Ｖ、ＯＫ３重量％、Ｍｎ０３１０重量％、ｐｔ　
［１１重量％を担持した触媒を実施例１に記載の方法、
条件で活性を測定した。その結果を表２に併せて示した
。

〔比較例１〕 実施例１〜５で用いたアナターゼ型Ｔｉｅ、成型体にＭ
ｎ（ＮＯ３）翼・６Ｈ２０の水溶’ａを含浸させ、その
後１１０℃で２４時間乾燥次に４５０℃で３時間焼成し
、アナターゼ型ＴｉＯ２に対してＭｎ０１を５重ｉｉ′
％含む触媒を得た。この触媒を表１の条件で脱硝性能を
測定した。結果を表２に併せて示した。

〔比較例２〕 Ｖ！Ｏ，活性体の原料として、メタバナジン酸水溶液を
用いＶ、Ｏ，を３重量％含むアナターゼ型Ｔｉｅ、　−
Ｖ、Ｏ，触媒を得、この触媒を表１の条件で脱硝性能を
測定した。結果を表２に併せて示した０ 〔比較例３〕 アナターゼ型で１０２成型体に硝酸白金の水溶液を含浸
させ、そのｖｋｌｌ　０℃で２４時間乾燥後４５０℃で
５時間、Ｈ霊気流中で還元処理し、アナターゼ型Ｔｉｅ
、基材にｐｔをα１重量慢含む触媒を得た０この触媒を
表１の条件で脱硝性能を測定した。結果を表２に併せて
示し良。

表２　脱硝率測定結果 単位：チ なお、本発明触媒が２５０℃以下の比較的低温下におい
て高活性を示すため、前記表１のガス温度を２７０℃、
２９０℃、３１０℃、３３０Ｃ，３５０℃とする以外は
表１と同じ条件下で、前記各触媒の活性を測定した。そ
の結果を表３に示す。

表　　３ 以上の結果から本発明触媒の活性は排ガス温度２５０℃
をピークとすることが立証される。

〔発明の効果〕

本発明の触媒は従来触媒にはない低温域にて高活性を示
す特性を有するために例えば脱硫後の脱硝システムに適
用する場合、排ガスの再加熱コストが低く抑えられ、工
業的効果が顕著である。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アンモニアを還元剤として窒素酸化物を接触還元除去す
   る方法に適用する触媒において、アナターゼ型ＴｉＯ＿
   ２に対して、Ｐｔ、ＭｎＯ＿２、Ｖ＿２Ｏ＿５のうち少
   なくとも２成分を含有させ、その含有量はＴｉＯ＿２に
   対して、Ｐｔが最高１重量％、ＭｎＯ＿２が最高１０重
   量％、Ｖ＿２Ｏ＿５が最高５重量％であることを特徴と
   する脱硝触媒。