WO2016103364A1 - 排ガス用触媒、排ガス処理装置および排ガス処理方法 - Google Patents

排ガス用触媒、排ガス処理装置および排ガス処理方法 Download PDF

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WO2016103364A1
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cos
catalyst
hcn
titanium oxide
iron
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PCT/JP2014/084135
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紘志 吉岡
澤田　明宏
田中　幸男
米村　将直
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三菱重工業株式会社
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    • 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
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts 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
    • B01J23/78—Catalysts 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 alkali- or alkaline earth metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts 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
    • B01J23/84—Catalysts 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
    • B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88—Molybdenum
    • B01J23/887—Molybdenum containing in addition other metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas catalyst, an exhaust gas treatment apparatus, and an exhaust gas treatment method.
  • the exhaust gas discharged contains carbonyl sulfide (COS) which is hardly soluble in the absorbing solution.
  • COS carbonyl sulfide
  • the COS is converted to H 2 S by a hydrolysis reaction represented by the following formula (1) or a hydrogenation reaction represented by the formula (2) by a COS conversion catalyst provided in the COS processing apparatus. Then, H 2 S is removed by absorbing H 2 S in the downstream absorption tower.
  • a COS conversion catalyst for example, a catalyst containing titania (for example, Patent Document 1, Patent Document 2), a catalyst containing alumina, a Group IV metal and barium, a catalyst containing an alkali metal, chromium oxide and alumina, etc. are known. (Patent Document 3).
  • an O 2 removal catalyst a catalyst having a chromium and barium supported titanium oxide as a carrier (hereinafter sometimes referred to as a “Cr / Ba / TiO 2 catalyst”) or a nickel and barium supported titanium oxide as a carrier And the like (hereinafter sometimes referred to as "Ni / Ba / TiO 2 catalyst”) and the like.
  • Patent No. 1463827 gazette Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-80760 JP 2000-248286 A
  • An object of the present invention is to provide an exhaust gas catalyst, an exhaust gas treatment apparatus, and an exhaust gas treatment method which are alternatives to the Cr / Ba / TiO 2 catalyst and which can comply with environmental regulations.
  • a first embodiment according to the present invention is an O 2 removing catalyst for removing O 2 in a gas containing at least O 2 , H 2 S and CO, which comprises nickel oxide, nickel sulfide, oxide It is a catalyst which uses as a carrier a titanium oxide based carrier carrying at least one of iron, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • a second form according to the present invention is a COS conversion catalyst for converting COS of a gas containing at least COS and at least one of H 2 O or H 2 , which comprises iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide It is a catalyst which uses as a support the titanium oxide type support
  • a third aspect of the present invention is an HCN decomposition catalyst for decomposing HCN of a gas containing at least HCN and at least one of H 2 O or H 2 , which comprises iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide It is a catalyst which uses as a support the titanium oxide type support
  • the fourth aspect according to the present invention is to remove CO 2 in a gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2 and convert COS as well.
  • a catalyst for decomposing HCN wherein the catalyst is a titanium oxide based carrier that carries at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a carrier.
  • COS, H 2 S, CO, at least one of O 2 and H 2 O or H 2 a COS processing apparatus including at least gas, and O 2 removal catalyst
  • the apparatus is provided with a COS conversion catalyst that converts the COS of the gas after O 2 removal, and the O 2 removal catalyst supports at least one of nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, iron sulfide, or iron oxyhydroxide.
  • This is a COS processing device which is a catalyst using a titanium oxide based carrier as a carrier.
  • COS carbon dioxide
  • H 2 S carbon dioxide
  • CO carbon dioxide
  • a COS processing apparatus including at least gas, and O 2 removal catalyst
  • a COS conversion catalyst for converting COS of the gas after O 2 removal wherein the COS conversion catalyst comprises a titanium oxide based carrier carrying at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a carrier
  • the COS conversion catalyst comprises a titanium oxide based carrier carrying at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a carrier
  • It is a COS processing device which is a catalyst to
  • a seventh aspect according to the present invention is an HCN decomposition apparatus for gas containing at least HCN and at least one of H 2 O or H 2 , wherein at least any one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide is used. It is a HCN decomposition apparatus provided with the HCN decomposition catalyst which makes a carrier the titanium oxide type support
  • An eighth aspect according to the present invention is a COS treatment and HCN decomposition apparatus for gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2 , wherein O (2) A removal catalyst, a COS conversion catalyst for converting the COS of the gas after removal of O 2 , and an HCN decomposition catalyst for degrading HCN, the O 2 removal catalyst comprising nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, iron sulfide Or, it is a COS treatment and HCN decomposing apparatus which is a catalyst using a titanium oxide based support carrying at least one of iron oxyhydroxides as a support.
  • a ninth form according to the present invention is a COS treatment and HCN decomposition apparatus for gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2 , wherein O (2) A removal catalyst, a COS conversion catalyst for converting the COS of the gas after O 2 removal, and an HCN decomposition catalyst for decomposing HCN, the COS conversion catalyst comprising iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide
  • COS treatment and a HCN decomposition device which are catalysts supported on a titanium oxide-based carrier carrying at least one of the foregoing.
  • a tenth mode according to the present invention is a COS treatment and HCN decomposition apparatus for gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2 , wherein O (2) A removal catalyst, a COS conversion catalyst for converting COS of the gas after removal of O 2 , and an HCN decomposition catalyst for decomposing HCN, wherein the HCN decomposition catalyst is iron oxide, iron sulfide or oxyhydroxide of iron These are a COS treatment and a HCN decomposition device which are catalysts supported on a titanium oxide-based carrier carrying at least one of the foregoing.
  • the O 2 removal catalyst is a catalyst using a titanium oxide-based carrier that supports at least one of nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, iron sulfide, or iron oxyhydroxide as a carrier.
  • the COS conversion catalyst is a catalyst in which a titanium oxide based carrier carrying at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide is used as a carrier.
  • a thirteenth aspect of the present invention is a method for HCN decomposition of a gas containing at least HCN and at least one of H 2 O or H 2 , wherein HCN decomposition step of HCN decomposition is performed using an HCN decomposition catalyst.
  • the HCN decomposition catalyst is a catalyst having as a carrier a titanium oxide-based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide, and iron oxyhydroxide.
  • a fourteenth aspect according to the present invention is a method for COS treatment and HCN decomposition of a gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2 , wherein O (2) An O 2 removal step of removing O 2 by reaction with H 2 S and CO using a removal catalyst, and COS of said gas after removal of O 2 to H 2 S using a COS conversion catalyst a COS conversion processes, using HCN decomposition catalyst comprises HCN decomposition step of decomposing the HCN, the O 2 removal catalyst is nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, any at least oxyhydroxide iron sulfide or iron It is a COS treatment and a HCN decomposition method which is a catalyst which uses a titanium oxide type carrier carrying a carbon as a carrier.
  • An O 2 removal step of removing O 2 by reaction with H 2 S and CO using a removal catalyst, and COS of said gas after removal of O 2 to H 2 S using a COS conversion catalyst A titanium oxide system comprising a COS conversion step and an HCN decomposition step of decomposing HCN using an HCN decomposition catalyst, wherein the COS conversion catalyst supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide It is a COS treatment and HCN decomposition method which is a catalyst using a carrier as a carrier.
  • a method for COS treatment and HCN decomposition of a gas comprising at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2.
  • An O 2 removal step of removing O 2 by reaction with H 2 S and CO using a removal catalyst, and COS of said gas after removal of O 2 to H 2 S using a COS conversion catalyst A titanium oxide system comprising a COS conversion step and an HCN decomposition step for decomposing HCN using an HCN decomposition catalyst, wherein the HCN decomposition catalyst carries at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide It is a COS treatment and HCN decomposition method which is a catalyst using a carrier as a carrier.
  • the exhaust gas processing apparatus and the exhaust gas processing method of the present invention environmental regulations can be satisfied while maintaining a predetermined exhaust gas processing performance. Furthermore, the exhaust gas catalyst of the present invention has durability against poisoned substances such as hydrogen sulfide and hydrogen chloride.
  • the figure which shows the apparatus structure of exhaust gas processing apparatus The figure which shows the apparatus structure of the waste gas processing apparatus of this invention of the aspect different from FIG. It shows the results of evaluation of the O 2 removal performance of the catalyst of the present invention.
  • the figure which shows the result of having evaluated the COS conversion performance of the catalyst of this invention The figure which shows the result of having evaluated the COS conversion performance of the catalyst of this invention by evaluation different from FIG.
  • To evaluate the durability of the hydrogen sulfide of the catalyst in Example 1 shows the results of evaluation of the O 2 removal performance.
  • an O 2 removal catalyst is a catalyst for removing O 2 in a gas containing at least O 2 , H 2 S and CO.
  • the O 2 removal catalyst is a catalyst supported on a titanium oxide based carrier that supports at least one of nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, iron sulfide, and iron oxyhydroxide.
  • the support can be loaded with any one of nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a main component.
  • the carrier can be supported as a main component by combining a plurality of nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide-based support may further support barium as a main component.
  • carrier can also carry
  • the loading amount of the main component can be 0.1 to 25% by mass with respect to the total mass of the O 2 removal catalyst. More preferably, it can be 1 to 10% by mass.
  • a titanium oxide-based carrier as a carrier is capable of reliably immobilizing the above-mentioned main component, and because it is chemically stable under the conditions of catalyst use, it may inhibit the action of the catalyst. It is because there is not. It is more preferable to use titanium oxide of anatase type crystal structure having a large specific surface area as the titanium oxide-based carrier, since the amount of the active component supported is increased and the catalytic activity is improved.
  • a titanium oxide-based composite oxide can be used as the titanium oxide-based carrier.
  • the titanium oxide-based composite oxide includes at least one selected from the group consisting of a composite oxide of titanium oxide and silicon oxide, a composite oxide of titanium oxide and aluminum oxide, and a composite oxide of titanium oxide and zirconium oxide Be
  • the complex ratio of titanium oxide to the metal oxide to be complexed is preferably 1:99 to 99: 1, and more preferably 50:50 to 95: 5. This is because the specific surface area, which is a place to support the active ingredient, can be increased.
  • the O 2 removal catalyst can be of any shape suitable for use, such as spherical, pelleted, and honeycombed. For example, by forming into a honeycomb shape, clogging and pressure loss of the catalyst and the titanium oxide based composition can be prevented even in a situation where dust etc. coexist, and the catalyst can be maintained in a highly active state.
  • the O 2 removal catalyst is prepared, for example, by adding the above-mentioned main component to titanium oxide powder, adding a binder and a plasticizer and kneading, appropriately forming into spherical, pellet, and honeycomb shapes, and drying and calcining. be able to.
  • the support is a titanium oxide composite oxide
  • the preparation of the complex oxide is carried out, for example, by dropping an alkaline solution such as ammonia into an aqueous solution of a metal salt such as titanium, silicon, aluminum, and metal nitrates, chlorides, and sulfates of zirconium to form a complex hydroxide. It can be done by washing, drying and baking.
  • the COS conversion catalyst according to the second aspect of the present invention is a catalyst that converts COS of a gas containing at least COS and at least one of H 2 O or H 2 .
  • the catalyst converts COS into H 2 S by a hydrolysis reaction shown in Formula (1) or a hydrogenation reaction shown in Formula (2).
  • the COS conversion catalyst is a catalyst supported on a titanium oxide based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide and iron oxyhydroxide.
  • the carrier can be loaded with any one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a main component.
  • the carrier may be supported as a main component by combining a plurality of iron oxides, iron sulfides or iron oxyhydroxides.
  • the titanium oxide-based support may further support barium as a main component.
  • carrier can also carry
  • the loading amount of the main component may be 0.1 to 25% by mass with respect to the total mass of the COS conversion catalyst. More preferably, it can be 1 to 10% by mass.
  • a titanium oxide-based carrier as a carrier is capable of reliably immobilizing the above-mentioned main component, and because it is chemically stable under the conditions of catalyst use, it may inhibit the action of the catalyst. It is because there is not. It is more preferable to use titanium oxide of anatase type crystal structure having a large specific surface area as the titanium oxide-based carrier, since the amount of the active component supported is increased and the catalytic activity is improved.
  • a titanium oxide-based composite oxide can be used as the titanium oxide-based carrier.
  • the titanium oxide-based composite oxide includes at least one selected from the group consisting of a composite oxide of titanium oxide and silicon oxide, a composite oxide of titanium oxide and aluminum oxide, and a composite oxide of titanium oxide and zirconium oxide Be
  • the complex ratio of titanium oxide to the metal oxide to be complexed is preferably 1:99 to 99: 1, and more preferably 50:50 to 95: 5. This is because the specific surface area, which is a place to support the active ingredient, can be increased.
  • the COS conversion catalyst can be in any shape suitable for use, such as spherical, pellet and honeycomb shapes. For example, by forming into a honeycomb shape, clogging and pressure loss of the catalyst and the titanium oxide based composition can be prevented even in a situation where dust etc. coexist, and the catalyst can be maintained in a highly active state.
  • the COS conversion catalyst is produced, for example, by adding the above-mentioned main component to titanium oxide powder, adding a binder and a plasticizer and kneading, appropriately forming into a spherical shape, a pellet shape, and a honeycomb shape, drying and firing.
  • the support is a titanium oxide composite oxide
  • the preparation of the complex oxide is carried out, for example, by dropping an alkaline solution such as ammonia into an aqueous solution of a metal salt such as titanium, silicon, aluminum, and metal nitrates, chlorides, and sulfates of zirconium to form a complex hydroxide. It can be done by washing, drying and baking.
  • HCN decomposition catalyst of the third embodiment according to the present invention is a catalyst for decomposing HCN of at least comprises a gas.
  • the said catalyst decomposes
  • the HCN decomposition catalyst is a catalyst supported on a titanium oxide based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • the carrier can be loaded with any one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a main component.
  • the carrier can also be supported as a main component by combining iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can also carry barium as a main component.
  • the titanium oxide-based support can further support molybdenum as a main component. With these main components, high HCN decomposition performance can be satisfied.
  • the loading amount of the main component can be 0.1 to 25% by mass with respect to the total mass of the HCN decomposition catalyst. More preferably, it can be 1 to 10% by mass.
  • a titanium oxide-based carrier as a carrier is capable of reliably immobilizing the above-mentioned main component, and because it is chemically stable under the conditions of catalyst use, it may inhibit the action of the catalyst. It is because there is not. It is more preferable to use titanium oxide of anatase type crystal structure having a large specific surface area as the titanium oxide-based carrier, since the amount of the active component supported is increased and the catalytic activity is improved.
  • a titanium oxide-based composite oxide can be used as the titanium oxide-based carrier.
  • the titanium oxide-based composite oxide includes at least one selected from the group consisting of a composite oxide of titanium oxide and silicon oxide, a composite oxide of titanium oxide and aluminum oxide, and a composite oxide of titanium oxide and zirconium oxide Be
  • the complex ratio of titanium oxide to the metal oxide to be complexed is preferably 1:99 to 99: 1, and more preferably 50:50 to 95: 5. This is because the specific surface area, which is a place to support the active ingredient, can be increased.
  • the HCN cracking catalyst can be of any shape suitable for use, such as spherical, pellet and honeycomb shapes. For example, by forming into a honeycomb shape, clogging and pressure loss of the catalyst and the titanium oxide based composition can be prevented even in a situation where dust etc. coexist, and the catalyst can be maintained in a highly active state.
  • the HCN decomposition catalyst is produced, for example, by adding the above-mentioned main component to titanium oxide powder, adding a binder and a plasticizer and kneading, appropriately forming into spherical, pellet or honeycomb shape, and drying and calcining.
  • the support is a titanium oxide composite oxide
  • the preparation of the complex oxide is carried out, for example, by dropping an alkaline solution such as ammonia into an aqueous solution of a metal salt such as titanium, silicon, aluminum, and metal nitrates, chlorides, and sulfates of zirconium to form a complex hydroxide. It can be done by washing, drying and baking.
  • the catalyst according to the present invention for removing the fourth form of O 2 and converting the COS and decomposing the HCN comprises at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and H 2 O or H 2 .
  • the catalyst is a catalyst that converts CO and converts HCN while removing O 2 in a gas containing at least either.
  • the carrier can be loaded with any one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a main component.
  • the carrier can also be supported as a main component by combining iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide-based support can further support molybdenum as a main component. With these main components, high O 2 removal performance, COS conversion performance, and HCN decomposition performance can be satisfied.
  • the loading amount of the main component can be 0.1 to 25% by mass with respect to the total mass of the catalyst. More preferably, it can be 1 to 10% by mass.
  • a titanium oxide-based carrier as a carrier is capable of reliably immobilizing the above-mentioned main component, and because it is chemically stable under the conditions of catalyst use, it may inhibit the action of the catalyst. It is because there is not. It is more preferable to use titanium oxide of anatase type crystal structure having a large specific surface area as the titanium oxide-based carrier, since the amount of the active component supported is increased and the catalytic activity is improved.
  • a titanium oxide-based composite oxide can be used as the titanium oxide-based carrier.
  • the titanium oxide-based composite oxide includes at least one selected from the group consisting of a composite oxide of titanium oxide and silicon oxide, a composite oxide of titanium oxide and aluminum oxide, and a composite oxide of titanium oxide and zirconium oxide Be
  • the complex ratio of titanium oxide to the metal oxide to be complexed is preferably 1:99 to 99: 1, and more preferably 50:50 to 95: 5. This is because the specific surface area, which is a place to support the active ingredient, can be increased.
  • the catalyst that removes the O 2 , converts the COS, and decomposes the HCN can be in any shape suitable for use, such as spherical, pellet, and honeycomb shapes. For example, by forming into a honeycomb shape, clogging and pressure loss of the catalyst and the titanium oxide based composition can be prevented even in a situation where dust etc. coexist, and the catalyst can be maintained in a highly active state.
  • the catalyst may be produced, for example, by adding the main component to a powder of titanium oxide, adding a binder and a plasticizer, kneading as appropriate, forming into a spherical shape, a pellet shape, and a honeycomb shape, drying and calcining. it can.
  • the support is a titanium oxide composite oxide
  • the preparation of the complex oxide is carried out, for example, by dropping an alkaline solution such as ammonia into an aqueous solution of a metal salt such as titanium, silicon, aluminum, and metal nitrates, chlorides, and sulfates of zirconium to form a complex hydroxide. It can be done by washing, drying and baking.
  • a COS processing apparatus is an apparatus for processing COS of a gas containing at least COS, H 2 S, CO, O 2 and at least one of H 2 O or H 2 .
  • the gas of interest includes COS, as long as it is intended to convert it.
  • gas in which low-grade fuel such as coal and heavy oil is gasified by gasifying agent such as oxygen, air or air enriched with oxygen can be mentioned.
  • the COS processor comprises an O 2 removal catalyst and a COS conversion catalyst that converts the COS of the gas after O 2 removal. As shown in the formula (3), although COS is generated from O 2 , H 2 S and CO by the COS formation reaction, removal of O 2 can prevent the formation of COS.
  • the O 2 removal catalyst is nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, a catalyst of titanium oxide-based carrier carrying at least one of an oxyhydroxide of iron sulfide or iron and a carrier.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • the COS conversion catalyst can be a catalyst supported on a titanium oxide based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • the catalyst support for fixed catalyst bed for filling the catalyst in the main body of the COS processing apparatus, the catalyst bed, the body of the COS processor
  • a gas supply pipe and a gas discharge pipe connected to the top and bottom of the valve, and a valve for controlling supply and discharge of gas can be provided.
  • a COS processing apparatus is an apparatus for processing COS of a gas containing at least COS, H 2 S, CO, O 2 and at least one of H 2 O or H 2 .
  • the COS processor comprises an O 2 removal catalyst and a COS conversion catalyst that converts the COS of the gas after O 2 removal.
  • the said COS conversion catalyst is a catalyst which makes a support the titanium oxide type support
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component. In addition, the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • HCN decomposition apparatus of the seventh embodiment according to the present invention at least one of HCN and H 2 O or H 2, a device for decomposing the HCN gas containing at least.
  • the gas of interest is a gas of interest including HCN, and it may be one for the purpose of decomposing it.
  • gas in which low-grade fuel such as coal and heavy oil is gasified by gasifying agent such as oxygen, air or air enriched with oxygen can be mentioned.
  • the HCN cracking unit comprises a HCN cracking catalyst.
  • HCN is decomposed by a hydrolysis reaction or a hydrogenation reaction shown in Formula (5).
  • the HCN decomposition catalyst is a catalyst supported on a titanium oxide based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • the HCN decomposition unit also includes a catalyst bed for loading the catalyst inside the body of the HCN decomposition unit, a catalyst support for fixing the catalyst bed, and the top and bottom of the body of the HCN decomposition unit.
  • a gas supply pipe and a gas discharge pipe connected as well as a valve for controlling supply and discharge of gas can be provided.
  • An eighth form COS treatment and HCN decomposition apparatus treats COS of a gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2. And an apparatus for decomposing HCN.
  • the COS processing and HCN decomposition apparatus comprises an O 2 removal catalyst, a COS conversion catalyst that converts the COS of the gas after O 2 removal, and an HCN decomposition catalyst that decomposes HCN.
  • the O 2 removal catalyst is nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, a catalyst of titanium oxide-based carrier carrying at least one of an oxyhydroxide of iron sulfide or iron and a carrier.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • the COS conversion catalyst can be a catalyst supported on a titanium oxide based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the COS conversion catalyst can further support molybdenum as a main component.
  • the HCN decomposition catalyst can be a catalyst that uses a titanium oxide based support that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a support.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • the COS treatment and the HCN decomposition device fix the catalyst bed for loading the catalyst inside the main body of the COS treatment and the HCN decomposition device, in addition to the O 2 removal catalyst, the COS conversion catalyst and the HCN decomposition catalyst
  • the catalyst support, the gas supply pipe and the gas discharge pipe connected to the top and bottom of the body of the COS treatment and the HCN decomposition apparatus, and a valve for controlling the supply and discharge of gas can be provided.
  • a ninth aspect of the present invention is a COS processing and HCN decomposing apparatus that processes COS of a gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2. And an apparatus for decomposing HCN.
  • the COS processing and HCN decomposition apparatus comprises an O 2 removal catalyst, a COS conversion catalyst that converts the COS of the gas after O 2 removal, and an HCN decomposition catalyst that decomposes HCN.
  • the COS conversion catalyst is a catalyst supported on a titanium oxide-based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide and iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • a tenth form of the present invention is a COS processing and HCN decomposing apparatus for treating COS of a gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2. And an apparatus for decomposing HCN.
  • the COS processing and HCN decomposition apparatus comprises an O 2 removal catalyst, a COS conversion catalyst that converts the COS of the gas after O 2 removal, and an HCN decomposition catalyst that decomposes HCN.
  • the HCN decomposition catalyst is a catalyst that uses a titanium oxide based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a carrier.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • An eleventh form of the present invention is a method of treating COS of a gas containing at least COS, H 2 S, CO, O 2 and at least one of H 2 O or H 2 .
  • the gas of interest includes COS, as long as it is intended to convert it.
  • gas in which low-grade fuel such as coal and heavy oil is gasified by gasifying agent such as oxygen, air or air enriched with oxygen can be mentioned.
  • the COS treatment method includes an O 2 removal step and a COS conversion step.
  • the O 2 removal step is a step of removing O 2 by reaction with H 2 S and CO using an O 2 removal catalyst.
  • the COS conversion step is a step of converting COS of the gas after O 2 removal into H 2 S using a COS conversion catalyst. As shown in the formula (3), although COS is generated from O 2 , H 2 S and CO by the COS formation reaction, removal of O 2 can prevent the formation of COS.
  • the O 2 removal catalyst is nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, a catalyst of titanium oxide-based carrier carrying at least one of an oxyhydroxide of iron sulfide or iron and a carrier.
  • the titanium oxide-based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide-based support can further support molybdenum as a main component.
  • the COS conversion catalyst can be a catalyst supported on a titanium oxide based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • COS treatment method can include the O 2 removal step and COS conversion step.
  • the twelfth form COS processing method is a method of processing COS of a gas containing at least COS, H 2 S, CO, O 2 and at least one of H 2 O or H 2 .
  • the COS treatment method includes an O 2 removal step and a COS conversion step.
  • the O 2 removal step is a step of removing O 2 by reaction with H 2 S and CO using an O 2 removal catalyst.
  • the COS conversion step is a step of converting COS of the gas after O 2 removal into H 2 S using a COS conversion catalyst.
  • the COS conversion catalyst is a catalyst supported on a titanium oxide-based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide and iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • HCN decomposition method of the thirteenth embodiment according to the present invention at least one of HCN and H 2 O or H 2, a method of degrading HCN of at least including gas.
  • the gas of interest includes HCN and may be one for the purpose of decomposing it.
  • gas in which low-grade fuel such as coal and heavy oil is gasified by gasifying agent such as oxygen, air or air enriched with oxygen can be mentioned.
  • the HCN decomposition method comprises an HCN decomposition step of decomposing HCN using an HCN decomposition catalyst.
  • HCN is decomposed by a hydrolysis reaction or a hydrogenation reaction shown in Formula (5).
  • the HCN decomposition catalyst is a catalyst supported on a titanium oxide based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • the HCN decomposition method can include the above HCN decomposition step and the like.
  • a fourteenth aspect of the present invention relates to a COS treatment and HCN decomposition method for treating COS of a gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2.
  • it is a method of decomposing HCN.
  • the COS treatment and HCN decomposition methods include an O 2 removal step, a COS conversion step, and an HCN decomposition step.
  • the O 2 removal step is a step of removing O 2 by reaction with H 2 S and CO using an O 2 removal catalyst.
  • the COS conversion step is a step of converting COS of the gas after O 2 removal into H 2 S using a COS conversion catalyst.
  • the HCN decomposition step is a step of decomposing HCN using an HCN decomposition catalyst.
  • the O 2 removal catalyst is nickel oxide, nickel sulfide, iron oxide, a catalyst of titanium oxide-based carrier carrying at least one of an oxyhydroxide of iron sulfide or iron and a carrier.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide-based support can further support molybdenum as a main component.
  • the COS conversion catalyst can be a catalyst supported on a titanium oxide based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • the HCN decomposition catalyst can be a catalyst that uses a titanium oxide based support that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a support.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • COS processing and HCN decomposition method can include the O 2 removing step, COS conversion processes, the HCN decomposition step.
  • a fifteenth form of the COS treatment and HCN decomposition method according to the present invention treats COS of a gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2. In addition, it is a method of decomposing HCN.
  • the COS treatment and HCN decomposition methods include an O 2 removal step, a COS conversion step, and an HCN decomposition step.
  • the O 2 removal step is a step of removing O 2 by reaction with H 2 S and CO using an O 2 removal catalyst.
  • the COS conversion step is a step of converting COS of the gas after O 2 removal into H 2 S using a COS conversion catalyst.
  • the HCN decomposition step is a step of decomposing HCN using an HCN decomposition catalyst.
  • the COS conversion catalyst is a catalyst supported on a titanium oxide-based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide and iron oxyhydroxide.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • a sixteenth aspect of the present invention relates to a method for treating COS and treating HCN, which comprises treating COS of a gas containing at least O 2 , COS, HCN, H 2 S, CO and at least one of H 2 O or H 2. In addition, it is a method of decomposing HCN.
  • the COS treatment and HCN decomposition methods include an O 2 removal step, a COS conversion step, and an HCN decomposition step.
  • the O 2 removal step is a step of removing O 2 by reaction with H 2 S and CO using an O 2 removal catalyst.
  • the COS conversion step is a step of converting COS of the gas after O 2 removal into H 2 S using a COS conversion catalyst.
  • the HCN decomposition step is a step of decomposing HCN using an HCN decomposition catalyst.
  • the HCN decomposition catalyst is a catalyst that uses a titanium oxide based carrier that supports at least one of iron oxide, iron sulfide or iron oxyhydroxide as a carrier.
  • the titanium oxide based support can further support barium as a main component.
  • the titanium oxide based support can further support molybdenum as a main component.
  • FIG. 1 is a view showing an apparatus configuration of the exhaust gas processing apparatus.
  • the exhaust gas processing apparatus 1 includes an O 2 removal catalyst 3 and a COS conversion catalyst 4 inside the apparatus body 2. These catalysts are fixed inside the apparatus body 2 by a catalyst bed (not shown) for loading the catalyst and a catalyst support (not shown) for fixing the catalyst bed.
  • the apparatus body 2 is provided with a gas supply pipe 5 for supplying the exhaust gas A to the inside of the apparatus body 2.
  • the device body 2 includes a gas discharge pipe 6 that discharges the exhaust gas from the inside of the device body 2.
  • the exhaust gas is introduced into the inside of the apparatus main body 2 from the gas supply pipe 5, passes through the O 2 removal catalyst 3 and the COS conversion catalyst 4, and is discharged from the gas exhaust pipe 6 to the outside.
  • the exhaust gas processing device 1 can be equipped with either the O 2 removal catalyst of the present invention and the COS conversion catalyst of the present invention, or both of them.
  • FIG. 2 is a view showing a device configuration of an exhaust gas processing device of an aspect different from that of FIG.
  • the exhaust gas processing apparatus 10 includes an exhaust gas catalyst 13 inside the apparatus body 12.
  • the exhaust gas catalyst 13 is fixed inside the apparatus body 12 by a catalyst bed (not shown) for loading the catalyst and a catalyst support (not shown) for fixing the catalyst bed.
  • the apparatus body 12 is provided with a gas supply pipe 15 for supplying the exhaust gas A to the inside of the apparatus body 12.
  • the device body 12 includes a gas discharge pipe 16 that discharges the exhaust gas from the inside of the device body 12.
  • the exhaust gas is introduced into the inside of the apparatus main body 12 from the gas supply pipe 15, passes through the exhaust gas catalyst 13, and is discharged to the outside from the gas discharge pipe 16.
  • the exhaust gas processing device 10 can include either the COS conversion catalyst of the present invention, the HCN decomposition catalyst of the present invention, or both of them. Then, as the COS conversion catalyst of the present invention and the HCN decomposition catalyst of the present invention, a catalyst exhibiting an effect as an O 2 removal catalyst can be used.
  • Example 1 Add barium carbonate (Hayashi Pure Chemical Co., Ltd. special grade reagent) to 100 mass parts of anatase type titanium oxide powder (CSP-003 manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) so that the content of barium is 3.0 mass%, 5 parts by mass of 10% ammonia water was added and kneading was performed for 60 minutes. Next, 3 parts by mass of glass fiber as a binder, 5 parts by mass of kaolin as a binder, 5 parts by mass of cellulose acetate as an organic plasticizer and 5 parts by mass of 10% aqueous ammonia as an organic plasticizer were added and kneaded.
  • barium carbonate Hyashi Pure Chemical Co., Ltd. special grade reagent
  • CSP-003 anatase type titanium oxide powder
  • the kneaded product was extruded to obtain an integral honeycomb molded article having a 5.0 mm pitch and a wall thickness of 1.0 mm.
  • the molded product was dried at room temperature until the water content reached 10%, and fired at 500 ° C. for 5 hours to remove the organic plasticizer, to obtain a honeycomb catalyst carrier.
  • the obtained honeycomb catalyst carrier was immersed in a 30% aqueous iron nitrate solution, and iron was supported by a liquid water absorption impregnation method so that the content of iron oxide was 5.5% by mass. After drying the support on which the iron oxide is supported at 110 ° C. until the moisture content reaches 10%, the temperature is raised from room temperature to 500 ° C. at a heating rate of 100 ° C./hour, followed by 3 hours at 500 ° C. I baked it. Thus, a honeycomb catalyst of Example 1 was obtained.
  • Example 2 The honeycomb catalyst carrier as in Example 1 is immersed in a mixed solution of a 30% aqueous iron nitrate solution and a 10% aqueous ammonium molybdate solution, and the content of iron oxide is 5.5% by mass, oxidation by a liquid water absorption impregnation method Iron oxide and molybdenum oxide were supported such that the content of molybdenum was 5.5% by mass. Subsequent drying and baking were performed under the same conditions as in Example 1. Thus, a honeycomb catalyst of Example 2 was obtained.
  • Example 3 The same honeycomb catalyst carrier as in Example 1 was immersed in a 20% aqueous solution of nickel nitrate, and nickel oxide was supported by a liquid water absorption impregnation method so that the content of nickel oxide was 5.5% by mass. Subsequent drying and baking were performed under the same conditions as in Example 1. Thereby, a honeycomb catalyst of Example 3 was obtained.
  • Example 4 The honeycomb catalyst carrier as in Example 1 is immersed in a mixed solution of 20% aqueous nickel nitrate solution and 10% aqueous ammonium molybdate solution, and the content of nickel oxide is 5.5% by mass, oxidation by a liquid water absorption impregnation method. Nickel oxide and molybdenum oxide were supported such that the content of molybdenum was 5.5% by mass. Subsequent drying and baking were performed under the same conditions as in Example 1. Thereby, a honeycomb catalyst of Example 4 was obtained.
  • Example 1 The same honeycomb catalyst carrier as in Example 1 was immersed in a 30% aqueous solution of chromium nitrate to carry chromium oxide by a liquid water absorption impregnation method so that the content of chromium oxide was 5.5% by mass. Subsequent drying and baking were performed under the same conditions as in Example 1. Thus, the honeycomb catalyst of Conventional Example 1 was obtained.
  • Comparative Example 1 The same honeycomb catalyst carrier as in Example 1 was used as a honeycomb catalyst.
  • Table 1 shows the catalyst species, the contents of iron, nickel, chromium, barium and molybdenum, and the type of support of the honeycomb catalysts of Examples, Conventional Examples, and Comparative Examples prepared as described above.
  • the O 2 removal rate of the catalyst of Example 1 is shown in FIG. 6, and the COS conversion rate is shown in FIG. These figures compare the catalyst in which H 2 S was passed with the untreated catalyst. From these results, it was revealed that the catalyst of Example 1 hardly shows deterioration of the catalyst due to flowing hydrogen sulfide, and there is no problem in durability to hydrogen sulfide.
  • the O 2 removal rate of the catalyst of Example 1 is shown in FIG. This figure compares the HCl flowed catalyst with the untreated catalyst. From these results, it was found that the catalyst of Example 1 hardly shows deterioration of the catalyst due to flowing hydrogen chloride, and there is no problem in durability to hydrogen chloride.
  • the iron state analysis result of the catalyst of Example 1 is shown in FIG. From these results, it was revealed from the peak position of ESCA that the iron state of the catalyst of Example 1 is iron oxide, iron sulfide, iron sulfate or oxyhydroxide of iron.
  • the exhaust gas catalyst, the exhaust gas treatment apparatus and the exhaust gas treatment method of the present invention are industrially useful because environmental regulations can be satisfied while maintaining a predetermined exhaust gas treatment performance.

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Abstract

所定の排ガス処理性能を維持しつつ、環境規制にも対応することのできる排ガス用触媒、排ガス処理装置および排ガス処理方法を提供する。Ｏ２、Ｈ２ＳおよびＣＯを少なくとも含むガスのＯ２を除去するＯ２除去触媒であって、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒。

Description

排ガス用触媒、排ガス処理装置および排ガス処理方法
　本発明は、排ガス用触媒、排ガス処理装置および排ガス処理方法に関する。
　近年では、良質な化石燃料だけではなく、低質な化石燃料をも積極的に用いるという多様化の観点から、石炭や重質油といった低質な燃料の有効利用が求められている。火力発電の分野では、発電効率向上の観点から、ガス燃料を用いるガスタービンとスチームタービンを併用した石炭ガス化複合発電（ＩＧＣＣ）や、炭化水素ガスを燃料電池に導入する発電も普及しつつある。そこで、低質な燃料をガス化してこれらの発電に利用する研究開発が行われている。
　石炭ガス化複合発電において、排出される排ガス中には、吸収液に溶けにくい硫化カルボニル（ＣＯＳ）が含まれている。このＣＯＳは、ＣＯＳ処理装置に備えられたＣＯＳ転換触媒により、下記式（１）に示す加水分解反応や式（２）に示す水素化反応によってＨ２Ｓに転換する。そして、後流の吸収塔にてＨ２Ｓを吸収することで、Ｈ２Ｓを除去している。ＣＯＳ転換触媒としては、例えば、チタニアを含む触媒（例えば特許文献１、特許文献２）、アルミナとＩＶ族金属とバリウムを含む触媒、およびアルカリ金属と酸化クロムとアルミナを含む触媒等が知られている（特許文献３）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  
　しかしながら、ＣＯＳ処理装置に流入するガス中に酸素が含まれる場合、下記式（３）に示すＣＯＳ生成反応によりＣＯＳが生成してしまう。その結果、ＣＯＳ転換触媒により転換したＨ２ＳがＣＯＳに変化してしまうため、ＣＯＳ転換触媒の性能が見かけ上低下することとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  
　そこで、ＣＯＳ転換触媒の性能低下を防止するべく、Ｏ２除去触媒を用いて、ガス中の酸素を予め除去する手段が採用されている。Ｏ２除去触媒としては、クロムおよびバリウムを担持した酸化チタンを担体とする触媒（以下、「Ｃｒ／Ｂａ／ＴｉＯ２触媒」とする場合がある。）やニッケルおよびバリウムを担持した酸化チタンを担体とする触媒（以下、「Ｎｉ／Ｂａ／ＴｉＯ２触媒」とする場合がある。）等が挙げられる。
特許第１４６３８２７号公報 特開平１１－８０７６０号公報 特開２０００－２４８２８６号公報
　近年は、国際的に環境規制が強化される傾向にある。特に、６価クロムは規制が進んでおり、将来的には３価クロムの規制も予想されている。そのため、今後はＣｒ／Ｂａ／ＴｉＯ２触媒の製造、調達、および輸出等が困難になることが予想される。また、環境に配慮した触媒として、クロムフリーの触媒の需要が、今後、高まることが予想される。
　本発明は、Ｃｒ／Ｂａ／ＴｉＯ２触媒に代わる触媒であって、環境規制にも対応することのできる排ガス用触媒、排ガス処理装置および排ガス処理方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明に係る第１の形態は、Ｏ２、Ｈ２ＳおよびＣＯを少なくとも含むガスのＯ２を除去するＯ２除去触媒であって、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。
　本発明に係る第２の形態は、ＣＯＳおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒であって、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。
　本発明に係る第３の形態は、ＨＣＮおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒であって、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。
　本発明に係る第４の形態は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＯ２を除去すると共に、ＣＯＳを転換し、かつＨＣＮを分解する触媒であって、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。
　本発明に係る第５の形態は、ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理装置であって、Ｏ２除去触媒と、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒を備え、前記Ｏ２除去触媒が、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理装置である。
　本発明に係る第６の形態は、ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理装置であって、Ｏ２除去触媒と、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒を備え、前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理装置である。
　本発明に係る第７の形態は、ＨＣＮおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＨＣＮ分解装置であって、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とするＨＣＮ分解触媒を備えるＨＣＮ分解装置である。
　本発明に係る第８の形態は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置であって、Ｏ２除去触媒と、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒と、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒を備え、前記Ｏ２除去触媒が、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置である。
　本発明に係る第９の形態は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置であって、Ｏ２除去触媒と、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒と、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒を備え、前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置である。
　本発明に係る第１０の形態は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置であって、Ｏ２除去触媒と、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒と、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒を備え、前記ＨＣＮ分解触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置である。
　本発明に係る第１１の形態は、ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理方法であって、Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去するＯ２除去工程と、ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換するＣＯＳ転換工程を備え、前記Ｏ２除去触媒が、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理方法である。
　本発明に係る第１２の形態は、ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理方法であって、Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去するＯ２除去工程と、ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換するＣＯＳ転換工程を備え、前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理方法である。
　本発明に係る第１３の形態は、ＨＣＮおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＨＣＮ分解方法であって、ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解工程を備え、前記ＨＣＮ分解触媒が，酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＨＣＮ分解方法である。
　本発明に係る第１４の形態は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法であって、Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去するＯ２除去工程と、ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換するＣＯＳ転換工程と、ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解工程を備え、前記Ｏ２除去触媒が、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法である。
　本発明に係る第１５の形態は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法であって、Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去するＯ２除去工程と、ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換するＣＯＳ転換工程と、ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解工程を備え、前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法である。
　本発明に係る第１６の形態は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法であって、Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去するＯ２除去工程と、ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換するＣＯＳ転換工程と、ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解工程を備え、前記ＨＣＮ分解触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法である。
　本発明の排ガス用触媒、排ガス処理装置および排ガス処理方法によれば、所定の排ガス処理性能を維持しつつ、環境規制にも対応することができる。更に、本発明の排ガス用触媒は、硫化水素や塩化水素等の被毒物質に対する耐久性を有する。
排ガス処理装置の装置構成を示す図。 図１とは異なる態様の本発明の排ガス処理装置の装置構成を示す図。 本発明の触媒のＯ２除去性能を評価した結果を示す図。 本発明の触媒のＣＯＳ変換性能を評価した結果を示す図。 図４とは異なる評価により本発明の触媒のＣＯＳ変換性能を評価した結果を示す図。 実施例１の触媒の硫化水素への耐久性を評価するために、Ｏ２除去性能を評価した結果を示す図。 実施例１の触媒の硫化水素への耐久性を評価するために、ＣＯＳ変換性能を評価した結果を示す図。 実施例１の触媒の塩化水素への耐久性を評価するために、Ｏ２除去性能を評価した結果を示す図。 実施例１の触媒の鉄をＥＳＣＡにより分析した結果を示す図。
　以下、本発明の触媒、排ガス用触媒、排ガス処理装置および排ガス処理方法について、詳細に説明する。
　まず、本発明にかかる第１の形態のＯ２除去触媒は、Ｏ２、Ｈ２ＳおよびＣＯを少なくとも含むガスのＯ２を除去する触媒である。式（３）に示すように、ＣＯＳ生成反応によって、Ｏ２、Ｈ２ＳおよびＣＯからＣＯＳが生成するところ、Ｏ２を除去すれば、ＣＯＳの生成を防止することができる。Ｏ２除去触媒は、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。
　担体は、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物のうちのいずれか１つを主成分として担持することができる。また、担体は、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物のうちの複数を組み合わせて、主成分として担持することができる。前記酸化チタン系担体は、バリウムをさらに主成分として担持することもできる。また、前記酸化チタン系担体は、モリブデンをさらに主成分として担持することもできる。これらの主成分であれば、高いＯ２除去性能を満足することができる。
　上記主成分の担持量は、Ｏ２除去触媒の総質量に対して０．１～２５質量％とすることができる。より好ましくは１～１０質量％とすることができる。
　酸化チタン系担体を担体とするのは、上記主成分を確実に固定化することが可能であり、また、触媒使用条件下において化学的に安定しているため、触媒の働きを阻害することがないからである。酸化チタン系担体としては、比表面積の大きいアナターゼ型の結晶構造の酸化チタンを用いれば、活性成分の担持量も多くなり、触媒活性が向上するため、より好ましい。
　酸化チタン系担体としては、酸化チタンの他にも、酸化チタン系複合酸化物を用いることができる。酸化チタンを複合金属酸化物化することにより、比表面積が増大し、耐熱性も向上することとなる。酸化チタン系複合酸化物としては、酸化チタンと酸化ケイ素の複合酸化物、酸化チタンと酸化アルミニウムの複合酸化物、酸化チタンと酸化ジルコニウムの複合酸化物からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。酸化チタンと複合する金属酸化物との複合割合は、１：９９～９９：１であること好ましく，特に５０：５０～９５：５の範囲が好ましい。活性成分を担持する場である比表面積が大きく出来る範囲だからである。
　Ｏ２除去触媒は、球状、ペレット状、およびハニカム形状等、使用に適した任意の形状とすることができる。例えば、ハニカム形状とすることにより、ダスト等が共存する状況下においても、触媒や酸化チタン系組成物の目詰まりや圧力損失を防ぐことができ、触媒を高活性な状態に維持することができる
　Ｏ２除去触媒は、例えば酸化チタンの粉末に前記主成分を添加し、さらにバインダや可塑剤を加えて混練し、適宜球状やペレット状、ハニカム状に成形化し、乾燥・焼成を行って製造することができる。また、担体が酸化チタン系複合酸化物である場合には、当該複合酸化物を予め調製することが必要となる。複合酸化物の調製は、例えばチタンやケイ素、アルミニウム、ジルコニウムの金属硝酸塩、塩化物、硫酸塩等の金属塩水溶液にアンモニア等のアルカリ溶液を滴下して、共沈させて複合水酸化物を形成させたうえで、洗浄、乾燥、焼成によって行うことができる。
　本発明にかかる第２の形態のＣＯＳ転換触媒は、ＣＯＳおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを転換する触媒である。当該触媒は、式（１）に示す加水分解反応や式（２）に示す水素化反応によって、ＣＯＳをＨ２Ｓに転換する。ＣＯＳ転換触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。
　担体は、酸化鉄，硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物のうちのいずれか１つを主成分として担持することができる。担体は、酸化鉄，硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物のうちの複数を組み合わせて、主成分として担持することもできる。前記酸化チタン系担体は、バリウムをさらに主成分として担持することもできる。また、前記酸化チタン系担体は、モリブデンをさらに主成分として担持することもできる。これらの主成分であれば、高いＣＯＳ転換性能を満足することができる。
　上記主成分の担持量は、ＣＯＳ転換触媒の総質量に対して０．１～２５質量％とすることができる。より好ましくは１～１０質量％とすることができる。
　酸化チタン系担体を担体とするのは、上記主成分を確実に固定化することが可能であり、また、触媒使用条件下において化学的に安定しているため、触媒の働きを阻害することがないからである。酸化チタン系担体としては、比表面積の大きいアナターゼ型の結晶構造の酸化チタンを用いれば、活性成分の担持量も多くなり、触媒活性が向上するため、より好ましい。
　酸化チタン系担体としては、酸化チタンの他にも、酸化チタン系複合酸化物を用いることができる。酸化チタンを複合金属酸化物化することにより、比表面積が増大し、耐熱性も向上することとなる。酸化チタン系複合酸化物としては、酸化チタンと酸化ケイ素の複合酸化物、酸化チタンと酸化アルミニウムの複合酸化物、酸化チタンと酸化ジルコニウムの複合酸化物からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。酸化チタンと複合する金属酸化物との複合割合は、１：９９～９９：１であること好ましく，特に５０：５０～９５：５の範囲が好ましい。活性成分を担持する場である比表面積が大きく出来る範囲だからである。
　ＣＯＳ転換触媒は、球状、ペレット状、およびハニカム形状等、使用に適した任意の形状とすることができる。例えば、ハニカム形状とすることにより、ダスト等が共存する状況下においても、触媒や酸化チタン系組成物の目詰まりや圧力損失を防ぐことができ、触媒を高活性な状態に維持することができる
　ＣＯＳ転換触媒は、例えば酸化チタンの粉末に前記主成分を添加し、さらにバインダや可塑剤を加えて混練し、適宜球状やペレット状、ハニカム状に成形化し、乾燥・焼成を行って製造することができる。また、担体が酸化チタン系複合酸化物である場合には、当該複合酸化物を予め調製することが必要となる。複合酸化物の調製は、例えばチタンやケイ素、アルミニウム、ジルコニウムの金属硝酸塩、塩化物、硫酸塩等の金属塩水溶液にアンモニア等のアルカリ溶液を滴下して、共沈させて複合水酸化物を形成させたうえで、洗浄、乾燥、焼成によって行うことができる。
　本発明にかかる第３の形態のＨＣＮ分解触媒は、ＨＣＮおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＨＣＮを分解する触媒である。当該触媒は、下記式（４）に示す加水分解反応または式（５）に示す水素化反応によって、ＨＣＮを分解する。ＨＣＮ分解触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。
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　担体は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物のうちのいずれか１つを主成分として担持することができる。また、担体は、酸化鉄，硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物を組み合わせて、主成分として担持することもできる。酸化チタン系担体は、バリウムをさらに主成分として担持することもできる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンをさらに主成分として担持することもできる。これらの主成分であれば、高いＨＣＮ分解性能を満足することができる。
　上記主成分の担持量は、ＨＣＮ分解触媒の総質量に対して０．１～２５質量％とすることができる。より好ましくは１～１０質量％とすることができる。
　酸化チタン系担体を担体とするのは、上記主成分を確実に固定化することが可能であり、また、触媒使用条件下において化学的に安定しているため、触媒の働きを阻害することがないからである。酸化チタン系担体としては、比表面積の大きいアナターゼ型の結晶構造の酸化チタンを用いれば、活性成分の担持量も多くなり、触媒活性が向上するため、より好ましい。
　酸化チタン系担体としては、酸化チタンの他にも、酸化チタン系複合酸化物を用いることができる。酸化チタンを複合金属酸化物化することにより、比表面積が増大し、耐熱性も向上することとなる。酸化チタン系複合酸化物としては、酸化チタンと酸化ケイ素の複合酸化物、酸化チタンと酸化アルミニウムの複合酸化物、酸化チタンと酸化ジルコニウムの複合酸化物からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。酸化チタンと複合する金属酸化物との複合割合は、１：９９～９９：１であること好ましく，特に５０：５０～９５：５の範囲が好ましい。活性成分を担持する場である比表面積が大きく出来る範囲だからである。
　ＨＣＮ分解触媒は、球状、ペレット状、およびハニカム形状等、使用に適した任意の形状とすることができる。例えば、ハニカム形状とすることにより、ダスト等が共存する状況下においても、触媒や酸化チタン系組成物の目詰まりや圧力損失を防ぐことができ、触媒を高活性な状態に維持することができる
　ＨＣＮ分解触媒は、例えば酸化チタンの粉末に前記主成分を添加し、さらにバインダや可塑剤を加えて混練し、適宜球状やペレット状、ハニカム状に成形化し、乾燥・焼成を行って製造することができる。また、担体が酸化チタン系複合酸化物である場合には、当該複合酸化物を予め調製することが必要となる。複合酸化物の調製は、例えばチタンやケイ素、アルミニウム、ジルコニウムの金属硝酸塩、塩化物、硫酸塩等の金属塩水溶液にアンモニア等のアルカリ溶液を滴下して、共沈させて複合水酸化物を形成させたうえで、洗浄、乾燥、焼成によって行うことができる。
　本発明にかかる第４の形態のＯ２を除去すると共に、ＣＯＳを転換し、かつＨＣＮを分解する触媒は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＯ２を除去すると共に、ＣＯＳを転換し、かつＨＣＮを分解する触媒である。当該触媒は、Ｏ２除去、ＣＯＳ転換およびＨＣＮ分解のいずれの機能をも発揮する触媒である。酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。
　担体は、酸化鉄，硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物のうちのいずれか１つを主成分として担持することができる。また、担体は、酸化鉄，硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物を組み合わせて、主成分として担持することもできる。酸化チタン系担体は、バリウムをさらに主成分として担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンをさらに主成分として担持することもできる。これらの主成分であれば、高いＯ２除去性能、ＣＯＳ転換性能、およびＨＣＮ分解性能を満足することができる。
　上記主成分の担持量は、当該触媒の総質量に対して０．１～２５質量％とすることができる。より好ましくは１～１０質量％とすることができる。
　酸化チタン系担体を担体とするのは、上記主成分を確実に固定化することが可能であり、また、触媒使用条件下において化学的に安定しているため、触媒の働きを阻害することがないからである。酸化チタン系担体としては、比表面積の大きいアナターゼ型の結晶構造の酸化チタンを用いれば、活性成分の担持量も多くなり、触媒活性が向上するため、より好ましい。
　酸化チタン系担体としては、酸化チタンの他にも、酸化チタン系複合酸化物を用いることができる。酸化チタンを複合金属酸化物化することにより、比表面積が増大し、耐熱性も向上することとなる。酸化チタン系複合酸化物としては、酸化チタンと酸化ケイ素の複合酸化物、酸化チタンと酸化アルミニウムの複合酸化物、酸化チタンと酸化ジルコニウムの複合酸化物からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。酸化チタンと複合する金属酸化物との複合割合は、１：９９～９９：１であること好ましく，特に５０：５０～９５：５の範囲が好ましい。活性成分を担持する場である比表面積が大きく出来る範囲だからである。
　Ｏ２を除去すると共に、ＣＯＳを転換し、かつＨＣＮを分解する触媒は、球状、ペレット状、およびハニカム形状等、使用に適した任意の形状とすることができる。例えば、ハニカム形状とすることにより、ダスト等が共存する状況下においても、触媒や酸化チタン系組成物の目詰まりや圧力損失を防ぐことができ、触媒を高活性な状態に維持することができる
　当該触媒は、例えば酸化チタンの粉末に前記主成分を添加し、さらにバインダや可塑剤を加えて混練し、適宜球状やペレット状、ハニカム状に成形化し、乾燥・焼成を行って製造することができる。また、担体が酸化チタン系複合酸化物である場合には、当該複合酸化物を予め調製することが必要となる。複合酸化物の調製は、例えばチタンやケイ素、アルミニウム、ジルコニウムの金属硝酸塩、塩化物、硫酸塩等の金属塩水溶液にアンモニア等のアルカリ溶液を滴下して、共沈させて複合水酸化物を形成させたうえで、洗浄、乾燥、焼成によって行うことができる。
　本発明にかかる第５の形態のＣＯＳ処理装置は、ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを処理する装置である。対象となるガスは、ＣＯＳを含み、これを転換する目的のものであればよい。例えば、石炭や重質油等の低質燃料が酸素、空気または酸素富化された空気等のガス化剤によりガス化したガスが挙げられる。
　ＣＯＳ処理装置は、Ｏ２除去触媒と、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒を備える。式（３）に示すように、ＣＯＳ生成反応によって、Ｏ２、Ｈ２ＳおよびＣＯからＣＯＳが生成するところ、Ｏ２を除去すれば、ＣＯＳの生成を防止することができる。
　前記Ｏ２除去触媒は、酸化ニッケル、硫化ニッケル，酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　前記ＣＯＳ転換触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒とすることができる。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　ＣＯＳ処理装置は、上記Ｏ２除去触媒とＣＯＳ転換触媒の他、ＣＯＳ処理装置の本体の内部に触媒を充填するための触媒床、前記触媒床を固定するための触媒サポート、ＣＯＳ処理装置の本体の頂部および底部に接続されたガス供給管とガス排出管、およびガスの供給や排出を制御するためのバルブ等を備えることができる。
　本発明にかかる第６の形態のＣＯＳ処理装置は、ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを処理する装置である。ＣＯＳ処理装置は、Ｏ２除去触媒と、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒を備える。前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　本発明にかかる第７の形態のＨＣＮ分解装置は、ＨＣＮおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＨＣＮを分解する装置である。対象となるガスは、対象となるガスは、ＨＣＮを含み、これを分解する目的のものであればよい。例えば、石炭や重質油等の低質燃料が酸素、空気または酸素富化された空気等のガス化剤によりガス化したガスが挙げられる。
　ＨＣＮ分解装置は、ＨＣＮ分解触媒を備える。式（４）に示すように、加水分解反応または式（５）に示す水素化反応によって、ＨＣＮを分解する。ＨＣＮ分解触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　ＨＣＮ分解装置は、上記ＨＣＮ分解触媒の他、ＨＣＮ分解装置の本体の内部に触媒を充填するための触媒床、前記触媒床を固定するための触媒サポート、ＨＣＮ分解装置の本体の頂部および底部に接続されたガス供給管とガス排出管、およびガスの供給や排出を制御するためのバルブ等を備えることができる。
　本発明にかかる第８の形態のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを処理すると共に、ＨＣＮを分解する装置である。
　ＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置は、Ｏ２除去触媒と、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒と、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒を備える。
　前記Ｏ２除去触媒は、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　前記ＣＯＳ転換触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒とすることができる。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、ＣＯＳ転換触媒は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　前記ＨＣＮ分解触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒とすることができる。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　ＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置は、上記Ｏ２除去触媒、ＣＯＳ転換触媒およびＨＣＮ分解触媒の他、ＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置の本体の内部に触媒を充填するための触媒床、前記触媒床を固定するための触媒サポート、ＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置の本体の頂部および底部に接続されたガス供給管とガス排出管、およびガスの供給や排出を制御するためのバルブ等を備えることができる。
　本発明にかかる第９の形態のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを処理すると共に、ＨＣＮを分解する装置である。
　ＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置は、Ｏ２除去触媒と、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒と、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒を備える。
　前記ＣＯＳ転換触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　本発明にかかる第１０の形態のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを処理すると共に、ＨＣＮを分解する装置である。
　ＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置は、Ｏ２除去触媒と、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒と、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒を備える。
　前記ＨＣＮ分解触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　本発明にかかる第１１の形態のＣＯＳ処理方法は、ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを処理する方法である。対象となるガスは、ＣＯＳを含み、これを転換する目的のものであればよい。例えば、石炭や重質油等の低質燃料が酸素、空気または酸素富化された空気等のガス化剤によりガス化したガスが挙げられる。
　ＣＯＳ処理方法は、Ｏ２除去工程とＣＯＳ転換工程を含む。Ｏ２除去工程は、Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去する工程である。また、ＣＯＳ転換工程は、ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換する工程である。式（３）に示すように、ＣＯＳ生成反応によって、Ｏ２、Ｈ２ＳおよびＣＯからＣＯＳが生成するところ、Ｏ２を除去すれば、ＣＯＳの生成を防止することができる。
　前記Ｏ２除去触媒は、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することもできる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンをさらに主成分として担持することもできる。
　前記ＣＯＳ転換触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒とすることができる。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　ＣＯＳ処理方法は、上記Ｏ２除去工程とＣＯＳ転換工程等を含むことができる。
　本発明にかかる第１２の形態のＣＯＳ処理方法は、ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを処理する方法である。ＣＯＳ処理方法は、Ｏ２除去工程とＣＯＳ転換工程を含む。Ｏ２除去工程は、Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去する工程である。また、ＣＯＳ転換工程は、ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換する工程である。
　前記ＣＯＳ転換触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　本発明にかかる第１３の形態のＨＣＮ分解方法は、ＨＣＮおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＨＣＮを分解する方法である。対象となるガスは、ＨＣＮを含み、これを分解する目的のものであればよい。例えば、石炭や重質油等の低質燃料が酸素、空気または酸素富化された空気等のガス化剤によりガス化したガスが挙げられる。
　ＨＣＮ分解方法は、ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解工程を備える。式（４）に示すように、加水分解反応または式（５）に示す水素化反応によって、ＨＣＮを分解する。ＨＣＮ分解触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　ＨＣＮ分解方法は、上記ＨＣＮ分解工程等を含むことができる。
　本発明にかかる第１４の形態のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを処理すると共に、ＨＣＮを分解する方法である。
　ＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法は、Ｏ２除去工程と、ＣＯＳ転換工程と、ＨＣＮ分解工程を含む。Ｏ２除去工程は、Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去する工程である。ＣＯＳ転換工程は、ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換する工程である。ＨＣＮ分解工程は、ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解する工程である。
　前記Ｏ２除去触媒は、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンをさらに主成分として担持することもできる。
　前記ＣＯＳ転換触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒とすることができる。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　前記ＨＣＮ分解触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒とすることができる。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　ＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法は、上記Ｏ２除去工程、ＣＯＳ転換工程、ＨＣＮ分解工程等を含むことができる。
　本発明にかかる第１５の形態のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを処理すると共に、ＨＣＮを分解する方法である。
　ＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法は、Ｏ２除去工程と、ＣＯＳ転換工程と、ＨＣＮ分解工程を含む。Ｏ２除去工程は、Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去する工程である。ＣＯＳ転換工程は、ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換する工程である。ＨＣＮ分解工程は、ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解する工程である。
　前記ＣＯＳ転換触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　本発明にかかる第１６の形態のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法は、Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを処理すると共に、ＨＣＮを分解する方法である。
　ＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法は、Ｏ２除去工程と、ＣＯＳ転換工程と、ＨＣＮ分解工程を含む。Ｏ２除去工程は、Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去する工程である。ＣＯＳ転換工程は、ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換する工程である。ＨＣＮ分解工程は、ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解する工程である。
　前記ＨＣＮ分解触媒は、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である。酸化チタン系担体は、バリウムを主成分としてさらに担持することができる。また、酸化チタン系担体は、モリブデンを主成分としてさらに担持することもできる。
　以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。この場合において、本発明は図面の実施形態に限定されるものではない。
　図１は、排ガス処理装置の装置構成を示す図である。排ガス処理装置１は、装置本体２の内部に、Ｏ２除去触媒３、ＣＯＳ転換触媒４を備える。これらの触媒は、触媒を充填するための触媒床（図示せず）および前記触媒床を固定する触媒サポート（図示せず）によって、装置本体２の内部に固定されている。装置本体２には、装置本体２の内部に排ガスＡを供給するガス供給管５を備える。また、装置本体２は、装置本体２の内部から排ガスを排出するガス排出管６を備える。
　排ガスは、ガス供給管５より装置本体２の内部へ導入され、Ｏ２除去触媒３、およびＣＯＳ転換触媒４を通過した後、ガス排出管６より外部へ排出される。排ガス処理装置１は、本発明のＯ２除去触媒、および本発明のＣＯＳ転換触媒のいずれか、またはこれらの両方を備えることができる。
　図２は、図１とは異なる態様の排ガス処理装置の装置構成を示す図である。排ガス処理装置１０は、装置本体１２の内部に、排ガス触媒１３を備える。排ガス触媒１３は、触媒を充填するための触媒床（図示せず）および前記触媒床を固定する触媒サポート（図示せず）によって、装置本体１２の内部に固定されている。装置本体１２には、装置本体１２の内部に排ガスＡを供給するガス供給管１５を備える。また、装置本体１２は、装置本体１２の内部から排ガスを排出するガス排出管１６を備える。
　排ガスは、ガス供給管１５より装置本体１２の内部へ導入され、排ガス触媒１３を通過した後、ガス排出管１６より外部へ排出される。排ガス処理装置１０は、本発明のＣＯＳ転換触媒、および本発明のＨＣＮ分解触媒のいずれか、またはこれらの両方を備えることができる。そして、本発明のＣＯＳ転換触媒、および本発明のＨＣＮ分解触媒として、Ｏ２除去触媒としての効果を発揮する触媒を用いることができる。
　以下、実施例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
［加水分解用触媒の製造］
［実施例１］
　アナターゼ型酸化チタン粉末（日揮触媒化成社製ＣＳＰ－００３）１００質量部に対して炭酸バリウム（林純薬製試薬特級）を、バリウムの含有量が３．０質量％となるように添加し、１０％アンモニア水５質量部を加えて６０分ニーダー混練を行った。次に、この混練物にバインダとしてグラスファイバを３質量部、カオリンを５質量部、さらに有機可塑剤として酢酸セルロース５質量部と１０％アンモニア水５質量部を添加して混練を行った。この混練物を押出し成形し、５．０ｍｍピッチ、壁厚１．０ｍｍの一体型ハニカム成形物を得た。この成形物を含水率１０％となるまで室温乾燥させた後、５００℃にて５時間焼成して有機可塑剤を除去することにより、ハニカム触媒の担体を得た。
　次に、得られたハニカム触媒の担体を３０％硝酸鉄水溶液に浸漬し、液吸水含浸法により、酸化鉄の含有量が５．５質量％となるように鉄を担持させた。酸化鉄を担持させた担体を１１０℃で含水率１０％となるまで室温乾燥させた後、昇温速度を１００℃／時間として室温から５００℃まで昇温し、続いて５００℃にて３時間焼成した。これにより、実施例１のハニカム触媒を得た。
［実施例２］
　実施例１と同様のハニカム触媒の担体を、３０％硝酸鉄水溶液及び１０％モリブデン酸アンモニウム水溶液の混合溶液に浸漬し、液吸水含浸法により、酸化鉄の含有量が５．５質量％、酸化モリブデンの含有量が５．５質量％となるように、酸化鉄および酸化モリブデンを担持させた。その後の乾燥、焼成は実施例１と同じ条件とした。これにより、実施例２のハニカム触媒を得た。
［実施例３］
　実施例１と同様のハニカム触媒の担体を、２０％硝酸ニッケル水溶液に浸漬し、液吸水含浸法により、酸化ニッケルの含有量が５．５質量％となるように、酸化ニッケルを担持させた。その後の乾燥、焼成は実施例１と同じ条件とした。これにより、実施例３のハニカム触媒を得た。
［実施例４］
　実施例１と同様のハニカム触媒の担体を、２０％硝酸ニッケル水溶液及び１０％モリブデン酸アンモニウム水溶液の混合溶液に浸漬し、液吸水含浸法により、酸化ニッケルの含有量が５．５質量％、酸化モリブデンの含有量が５．５質量％となるように、酸化ニッケルおよび酸化モリブデンを担持させた。その後の乾燥、焼成は実施例１と同じ条件とした。これにより、実施例４のハニカム触媒を得た。
［従来例１］
　実施例１と同様のハニカム触媒の担体を、３０％硝酸クロム水溶液に浸漬し、液吸
水含浸法により、酸化クロムの含有量が５．５質量％となるように、酸化クロムを担持させた。その後の乾燥、焼成は実施例１と同じ条件とした。これにより、従来例１のハニカム触媒を得た。
［比較例１］
　実施例１と同様のハニカム触媒の担体を、ハニカム触媒とした。
　表１に、上記のように調製した実施例、従来例、および比較例のハニカム触媒の触媒種、鉄、ニッケル、クロム、バリウムおよびモリブデンの含有量、および担体の種類について示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
  
［Ｏ２除去性能の評価］
　上記実施例１、従来例１、および比較例１の触媒を用いて、表２に示す試験条件により、Ｏ２除去性能を評価した。Ｏ２除去率は、下記式４により求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
   
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
  
　評価結果を図３に示す。図３の結果から、触媒層平均温度が３００℃の場合において、実施例１の触媒のＯ２除去率は９８．６％であり、参考例１の触媒のＯ２除去率は９７．１％であった。よって、実施例１の触媒は、従来例１の触媒と同等のＯ２除去性能を発揮したことは明らかである。
［ＣＯＳ変換性能の評価］
　上記実施例１、従来例１、および比較例１の触媒を用いて、表３に示す試験条件により、ＣＯＳの加水分解反応を行った。ＣＯＳ変換率は、下記式５により求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
   
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
  
　評価結果を図４に示す。図４の結果から、触媒層平均温度が３００℃の場合において、実施例１の触媒のＣＯＳ転換率は７５．８％であり、従来例１の触媒のＣＯＳ転換率は６７．８％であった。よって、実施例１の触媒は、従来例１の触媒と同等のＣＯＳ転換性能を発揮したことは明らかである。
　上記ＣＯＳ変換性能の評価の他、酸素濃度を４０ｐｐｍおよび３９０ｐｐｍとした場合におけるＣＯＳ変換性能を評価した。試験条件を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
  
 
　評価結果を図５に示す。図５の結果から、実施例１の触媒は、酸素濃度が高い条件であっても、優れたＣＯＳ変換性能を発揮した。結果として、実施例１の触媒は、ＣＯＳ転換触媒として使用することが可能であること、および酸素濃度に対して高いロバスト性を持つことが明らかとなった。
［硫化水素への耐久性の評価］
　実施例１の触媒について、硫化水素への耐久性を評価した。表５に示す試験条件により、実施例１の触媒へ硫化水素を流通させた。硫化水素を流通させた実施例１の触媒について、表６に示すＯ２除去率評価条件、および表７に示すＣＯＳ変換率評価条件により、Ｏ２除去性能およびＣＯＳ変換性能を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
  
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
  
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
  
 
　実施例１の触媒のＯ２除去率を図６、ＣＯＳ変換率を図７に示す。これらの図は、Ｈ２Ｓを流通させた触媒を、無処理の触媒と比較したものである。これらの結果から、実施例１の触媒は、硫化水素を流通させたことによる触媒の劣化がほとんど認められず、硫化水素への耐久性に問題がないことが明らかとなった。
［塩化水素への耐久性の評価］
　実施例１の触媒について、塩化水素への耐久性を評価した。表８に示す試験条件により、実施例１の触媒へ塩化水素を流通させた。塩化水素を流通させた実施例１の触媒について、表９に示すＯ２除去率評価条件により、Ｏ２除去性能を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
  
　実施例１の触媒のＯ２除去率を図８に示す。この図は、ＨＣｌを流通させた触媒を、無処理の触媒と比較したものである。これらの結果から、実施例１の触媒は、塩化水素を流通させたことによる触媒の劣化がほとんど認められず、塩化水素への耐久性に問題がないことが明らかとなった。
［触媒中鉄の状態評価］
　実施例１の触媒について、試験後の触媒の鉄の状態分析をＥＳＣＡにより実施した。
　実施例１の触媒の鉄の状態分析結果を図８に示す。これらの結果から、ＥＳＣＡのピーク位置より、実施例１の触媒の鉄の状態は、酸化鉄、硫化鉄、硫酸鉄、または鉄のオキシ水酸化物であることが明らかになった。
　本発明の排ガス用触媒、排ガス処理装置および排ガス処理方法によれば、所定の排ガス処理性能を維持しつつ、環境規制にも対応することができるため、産業上有用である。
　　　１　排ガス処理装置
　　　２　装置本体
　　　３　Ｏ２除去触媒
　　　４　ＣＯＳ転換触媒
　　　５　ガス供給管
　　　６　ガス排出管
　　１０　排ガス処理装置
　　１２　装置本体
　　１３　排ガス触媒
　　１５　ガス供給管
　　１６　ガス排出管
　　　Ａ　排ガス

Claims (66)

  1. 　Ｏ２、Ｈ２ＳおよびＣＯを少なくとも含むガスのＯ２を除去するＯ２除去触媒であって、
    　酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒。
  2. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項１に記載の触媒。
  3. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項１または請求項２に記載の触媒。
  4. 　ＣＯＳおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒であって、
    　酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒。
  5. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項４に記載の触媒。
  6. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項４または請求項５に記載の触媒。
  7. 　ＨＣＮおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒であって、
    　酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒。
  8. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項７に記載の触媒
  9. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項７または請求項８に記載の触媒。
  10. 　Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＯ２を除去すると共に、ＣＯＳを転換し、かつＨＣＮを分解する触媒であって、
    　酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒。
  11. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項１０に記載の触媒。
  12. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項１０または請求項１１に記載の触媒。
  13. 　ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理装置であって、
    　Ｏ２除去触媒と、
    　Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒を備え、
    　前記Ｏ２除去触媒が、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理装置。
  14. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項１３に記載のＣＯＳ処理装置。
  15. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項１３または請求項１４に記載のＣＯＳ処理装置。
  16. 　前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である請求項１３～請求項１５のいずれかに記載のＣＯＳ処理装置。
  17. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項１６に記載のＣＯＳ処理装置。
  18. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する、請求項１６または請求項１７に記載のＣＯＳ処理装置。
  19. 　ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理装置であって、
    　Ｏ２除去触媒と、
    　Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒を備え、
    　前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理装置。
  20. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項１９に記載のＣＯＳ処理装置。
  21. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する、請求項１９または請求項２０に記載のＣＯＳ処理装置。
  22. 　ＨＣＮおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＨＣＮ分解装置であって、
    　酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とするＨＣＮ分解触媒を備えるＨＣＮ分解装置。
  23. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項２２に記載のＨＣＮ分解装置。
  24. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する、請求項２２または請求項２３に記載のＨＣＮ分解装置。
  25. 　Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置であって、
    　Ｏ２除去触媒と、
    　Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒と、
    　ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒を備え、
    　前記Ｏ２除去触媒が、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  26. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項２５に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  27. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する、請求項２５または請求項２６に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  28. 　前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である請求項１７または請求項１８記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  29. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項２８に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  30. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項２８または請求項２９に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  31. 　前記ＨＣＮ分解触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である請求項２５～請求項３０のいずれかに記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  32. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項３１に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  33. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項３１または請求項３２に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  34. 　Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置であって、
    　Ｏ２除去触媒と、
    　Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒と、
    　ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒を備え、
    　前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  35. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項３４に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  36. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する、請求項３４または請求項３５に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  37. 　Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置であって、
    　Ｏ２除去触媒と、
    　Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳを転換するＣＯＳ転換触媒と、
    　ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解触媒を備え、
    　前記ＨＣＮ分解触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  38. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項３７に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  39. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項３７または請求項３８に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解装置。
  40. 　ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理方法であって、
    　Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去するＯ２除去工程と、
    　ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換するＣＯＳ転換工程を含み、
    　前記Ｏ２除去触媒が、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理方法。
  41. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項４０に記載のＣＯＳ処理方法。
  42. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項４０または請求項４１に記載のＣＯＳ処理方法。
  43. 　前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である請求項４０～請求項４２のいずれかに記載のＣＯＳ処理方法。
  44. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項４３に記載のＣＯＳ処理方法。
  45. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項４３または請求項４４に記載のＣＯＳ処理方法。
  46. 　ＣＯＳ、Ｈ２Ｓ、ＣＯ、Ｏ２およびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理方法であって、
    　Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去するＯ２除去工程と、
    　ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換するＣＯＳ転換工程を含み、
    　前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理方法。
  47. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項４６に記載のＣＯＳ処理方法。
  48. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項４６または請求項４７に記載のＣＯＳ処理方法。
  49. 　ＨＣＮおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＨＣＮ分解方法であって、
    　ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解工程を含み、
    　前記ＨＣＮ分解触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＨＣＮ分解方法。
  50. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項４９に記載のＨＣＮ分解方法。
  51. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項４９または請求項５０に記載のＨＣＮ分解方法。
  52. 　Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法であって、
    　Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去するＯ２除去工程と、
    　ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換するＣＯＳ転換工程と、
    　ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解工程を含み、
    　前記Ｏ２除去触媒が、酸化ニッケル、硫化ニッケル、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  53. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項５２に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  54. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項５２または請求項５３に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  55. 　前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である請求項５２～請求項５４のいずれかに記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  56. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項５５に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  57. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項５５または請求項５６に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  58. 　前記ＨＣＮ分解触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒である請求項５２～請求項５７のいずれかに記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  59. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項５８に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  60. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項５８または請求項５９に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  61. 　Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法であって、
    　Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去するＯ２除去工程と、
    　ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換するＣＯＳ転換工程と、
    　ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解工程を含み、
    　前記ＣＯＳ転換触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  62. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項６１に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  63. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する請求項６１または請求項６２に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  64. 　Ｏ２、ＣＯＳ、ＨＣＮ、Ｈ２Ｓ、ＣＯおよびＨ２ＯまたはＨ２の少なくともいずれか、を少なくとも含むガスのＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法であって、
    　Ｏ２除去触媒を用いて、Ｈ２ＳおよびＣＯとの反応によりＯ２を除去するＯ２除去工程と、
    　ＣＯＳ転換触媒を用いて、Ｏ２除去後の前記ガスのＣＯＳをＨ２Ｓに転換するＣＯＳ転換工程と、
    　ＨＣＮ分解触媒を用いて、ＨＣＮを分解するＨＣＮ分解工程を含み、
    　前記ＨＣＮ分解触媒が、酸化鉄、硫化鉄または鉄のオキシ水酸化物の少なくともいずれかを担持する酸化チタン系担体を担体とする触媒であるＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  65. 　前記酸化チタン系担体が、バリウムをさらに担持する請求項６４に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
  66. 　前記酸化チタン系担体が、モリブデンをさらに担持する、請求項６４または請求項６５に記載のＣＯＳ処理およびＨＣＮ分解方法。
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