WO2018047378A1 - 脱硝触媒、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
アンモニアを還元剤とする選択的触媒還元反応の際、比較的低温での脱硝効率が良いと共に、SO2の酸化が伴わない触媒を提供する。 基盤に触媒成分をコーティングしてなる脱硝触媒であって、前記触媒成分には、五酸化バナジウムが43wt%以上存在し、前記触媒成分のBET比表面積が30m2/g以上であり、200℃以下での脱硝に用いられる脱硝触媒である。
Description
本発明は、脱硝触媒、及びその製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、燃料が燃焼することによって発生する排ガスを浄化する際に用いる脱硝触媒、及びその製造方法に関する。
燃料の燃焼により大気中に排出される汚染物質の一つとして、窒素酸化物(NO,NO2,NO3,N2O,N2O3,N2O4,N2O5)が挙げられる。窒素酸化物は、酸性雨、オゾン層破壊、光化学スモッグなどを引き起こし、環境や人体に深刻な影響を与えるため、その処理が重要な課題となっている。
上記の窒素酸化物を取り除く技術として、アンモニア(NH3)を還元剤とする選択的触媒還元反応(NH3-SCR)が知られている。特許文献1に記載のように、選択的触媒還元反応に用いられる触媒としては、酸化チタンを担体とし、酸化バナジウムを担持した触媒が広く使用されている。酸化チタンは硫黄酸化物に対して活性が低く、また安定性が高いため最も良い担体とされている。
一方で、酸化バナジウムはNH3-SCRにおいて主要な役割を果たすが、SO2をSO3に酸化するので酸化バナジウムを1wt%程度以上担持できない。そのため、担体に対し1wt%以下で使用されるのが一般的である。それと共に、現在のNH3-SCRでは、酸化チタン担体に酸化バナジウム(及び、場合によっては、酸化タングステン)を担持させた触媒が低温ではほとんど反応しないので,350-400℃でという高温で使用せざるを得ない。
しかしながら、NH3-SCRを実施する装置や設備の設計の自由度を高め、効率化するためには、低温でも高い窒素酸化物還元率活性を示す触媒の開発が求められている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、アンモニアを還元剤とする選択的触媒還元反応の際、低温での脱硝効率が良いと共に、SO2の酸化が伴わない触媒を提供することを目的とする。
本発明は、基盤に触媒成分をコーティングしてなる脱硝触媒であって、前記触媒成分には、五酸化バナジウムが43wt%以上存在し、前記触媒成分のBET比表面積が30m2/g以上であり、200℃以下での脱硝に用いられる脱硝触媒に関する。
また、前記触媒成分は、NH3-TPD(TPD:昇温脱離プログラム)によるNH3脱離量が、10.0μmol/g以上であることが好ましい。
また、本発明は、前記基盤を、五酸化バナジウムを溶解したキレート化合物溶液に含浸させた後、焼成する工程を有する、前記脱硝触媒を製造する製造方法に関する。
また、本発明は、前記基盤に、五酸化バナジウムを溶解したキレート化合物溶液を噴霧した後、焼成する工程を有する、前記脱硝触媒を製造する製造方法に関する。
本発明に係る脱硝触媒は、とりわけ200℃以下での脱硝効率が良く、NOをN2に無害化することが可能である。また、本発明に係る脱硝触媒を用いた選択的触媒還元反応は、200℃以下での実施が可能であるため、SO2の酸化は伴わない。
以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明の脱硝触媒は、基盤に触媒成分をコーティングしてなる脱硝触媒であって、前記触媒成分には、五酸化バナジウムが43wt%以上存在し、前記触媒成分のBET比表面積が30m2/g以上であり、200℃以下での脱硝に用いられる。このような脱硝触媒は、従来用いられているバナジウム/チタン触媒等の脱硝触媒に比べて、低温環境下でも高い脱硝効果を発揮できる。
具体的には、酸化バナジウムが五酸化バナジウム換算で3.3wt%以上存在する脱硝触媒を用いた、アンモニアを還元剤とする選択的触媒還元反応(NH3-SCR)においては、概ね、反応温度120℃の場合で約35%以上、反応温度150℃の場合で約60%以上のNO転化率を示す。反応温度100℃の場合においてすら、20%を超えるNO転化率を示す。一方で、脱硝触媒中に酸化バナジウムが五酸化バナジウム換算で3.3wt%未満しか存在しない場合は、反応温度120℃の場合でも反応温度150℃の場合でも、20%未満のNO転化率しか示されない。
上記のように、本発明に係る脱硝触媒にコーティングされる触媒成分においては、酸化バナジウムが五酸化バナジウム換算で43wt%以上存在するが、その他の含有物として、酸化バナジウム以外に、酸化チタンを含んでもよい。その他、貴金属および卑金属、典型金属を含んでも良い。好ましくは酸化タングステン、酸化クロム、酸化モリブデン等を含むことも可能である。
また、上述の記載では、触媒成分中に、五酸化バナジウムが43wt%以上存在することが好ましいとしたが、なお好ましくは、触媒成分中に、酸化バナジウムが五酸化バナジウム換算で80wt%以上存在してもよい。更に好ましくは、触媒成分中100%が、酸化バナジウムであってもよい。
上記の酸化バナジウムは、酸化バナジウム(II)(VO)、三酸化バナジウム(III)(V2O3)、二酸化バナジウム(IV)(V2O4)、五酸化バナジウム(V)(V2O5)を含み、脱硝反応中、五酸化バナジウム(V2O5)のV元素は、5価、4価、3価、2価の形態を取ってもよい。
また、触媒成分のBET比表面積に関して、例えば、五酸化バナジウムを含み、BET比表面積が13.5m2g-1の脱硝触媒を用いた、反応温度120℃のNH3-SCRでは、NO転化率が20%を超える。また、五酸化バナジウムを含み、BET比表面積が16.6m2g-1の脱硝触媒を用いた、反応温度120℃のNH3-SCRでも、NO転化率が20%を超える。一方、BET比表面積が10m2/gに満たない脱硝触媒として、例えばBET比表面積4.68m2/gの脱硝触媒を用いた、反応温度120℃のNH3-SCRでは、NO転化率が20%を下回る。
また、触媒成分のBET比表面積は、30m2/g以上であるが、好ましくは、触媒成分のBET比表面積が40m2/g以上であってもよい。更に好ましくは、触媒成分のBET比表面積が50m2/g以上であってもよい。更に好ましくは、触媒成分のBET比表面積が60m2/g以上であってもよい。
なお、触媒成分のBET比表面積は、JIS Z8830:2013に規定された条件に準拠して測定することが好ましい。具体的には、以下の実施例記載の方法により、BET比表面積を測定することが可能である。
本発明の脱硝触媒は、200℃以下での脱硝に用いられる。好ましくは160℃以上200℃以下での脱硝に用いられる。これにより、NH3-SCR反応時には、SO2のSO3への酸化が伴わない。
NH3-TPD(TPD:昇温脱離プログラム)によるNH3脱離量に関して、NH3脱離量が10.0μmol/gを超える脱硝触媒は、反応温度120℃でのNH3-SCRにおけるNO転化率が、20%以上の値を示す。一方で、NH3脱離量が10.0μmol/gを下回る脱硝触媒は、反応温度120℃でのNH3-SCRにおけるNO転化率が、20%を下回る。
本発明の触媒成分は、NH3-TPD(TPD:昇温脱離プログラム)によるNH3脱離量が、10.0μmol/g以上であるが、好ましくは、NH3-TPDによるNH3脱離量が、20.0μmol/g以上であってもよい。更に好ましくは、NH3-TPDによるNH3脱離量が、50.0μmol/g以上であってもよい。更に好ましくは、NH3-TPDによるNH3脱離量が、70.0μmol/g以上であってもよい。
五酸化バナジウムが43wt%以上存在し、BET比表面積が30m2/g以上である脱硝触媒の触媒成分は、熱分解法、ゾルゲル法、及び含浸法のいずれかによって作製できる。以下、熱分解法、ゾルゲル法、及び含浸法により、五酸化バナジウムが3.3wt%以上存在し、BET比表面積が10m2/g以上である脱硝触媒を作製する方法を示す。
熱分解法は、バナジン酸塩を熱分解する工程を備える。バナジン酸塩としては、例えば、バナジン酸アンモニウム、バナジン酸マグネシウム、バナジン酸ストロンチウム、バナジン酸バリウム、バナジン酸亜鉛、バナジン酸鉛、バナジン酸リチウム等を用いてもよい。
なお、上記の熱分解法は、バナジン酸塩を300℃~400℃で熱分解することが好ましい。
ゾルゲル法は、バナジン酸塩をキレート化合物に溶解して乾燥した後に焼成する工程を備える。キレート化合物としては、例えば、シュウ酸やクエン酸などの複数のカルボキシル基を有するもの、アセチルアセトナート、エチレンジアミンなどの複数のアミノ基を有するもの、エチレングリコールなどの複数のヒドロキシル基を有するもの等を用いてもよい。
なお、上記のゾルゲル法は、キレート化合物によるが、例えば、バナジウムとキレート化合物のモル比が1:1~1:5となるように、バナジン酸塩をキレート化合物に溶解する工程を備えることが好ましい。なお好ましくは、バナジン酸塩とキレート化合物のモル比が1:2~1:4であってもよい。
含浸法は、バナジン酸塩をキレート化合物に溶解した後、担体を加えてから乾燥した後に焼成する工程を備える。担体としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、シリカ等を用いてもよい。上記と同様に、キレート化合物としては、例えば、シュウ酸やクエン酸などの複数のカルボキシル基を有するもの、アセチルアセトナート、エチレンジアミンなどの複数のアミノ基を有するもの、エチレングリコールなどの複数のヒドロキシル基を有するもの等を用いてもよい。
なお、上記の含浸法においては、例えば、バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に溶解し、更に、担体である酸化チタン(TiO2)を加えた後、乾燥した後、焼成することにより、本発明の実施形態に係る脱硝触媒として、xwt%V2O5/TiO2(x≧43)を得てもよい。
このようにして調製される脱硝触媒においては、通常、五酸化バナジウムが3.3wt%以上含まれ、比表面積が10m2/g以上である。
また、上記の脱硝触媒は基本的に粉末状であるが、例えば、特開2005-199108号公報で開示されるように、火力発電所に設置される排煙脱硝装置においては、ハニカム形状の基盤に触媒成分をコーティングしたハニカムタイプの触媒が用いられることがある。本発明においても、基盤に対して、上記の脱硝触媒を触媒成分としてコーティングすることが可能である。
具体的には、基盤を、五酸化バナジウムを溶解したキレート化合物溶液に浸漬させ、乾燥後、焼成することにより、五酸化バナジウムが基盤にコーティングされた触媒を製造することが可能である。あるいは、基盤に対して、五酸化バナジウムを溶解したキレート化合物溶液を噴霧し、乾燥後、焼成することにより、五酸化バナジウムが基盤にコーティングされた触媒を製造することが可能である。ここで、上記と同様に、キレート化合物としては、例えば、シュウ酸やクエン酸などの複数のカルボキシル基を有するもの、アセチルアセトナート、エチレンジアミンなどの複数のアミノ基を有するもの、エチレングリコールなどの複数のヒドロキシル基を有するもの等を用いてもよい。
また、五酸化バナジウムとキレート化合物とのモル比は、1:1~1:5となることが好ましい。なお好ましくは、五酸化バナジウムとキレート化合物とのモル比は、1:2~1:4であってもよい。また、焼成の温度は、例えば、300℃前後であることが好ましい。
また、上記の基盤としては、200℃以上の温度で変形等がなければ、任意の基盤を用いる事が可能である。例えば、基盤として、セラミック、陶器、チタン等の金属を用いてもよい。あるいは、新品の触媒や使用済みの触媒上に、更に本発明の触媒成分をコーティングしてもよい。また、基盤は任意の形状とすることが可能であり、例えば、板状、ペレット状、流体状、円柱型、星型状、リング状、押出し型、球状、フレーク状、パスティル状、リブ押出し型、リブリング状のいずれかとすることが可能である。
上記実施形態に係る脱硝触媒によれば、以下の効果が奏される。
(1)上記のように、上記実施形態に係る脱硝触媒においては、基盤に触媒成分をコーティングしてなる脱硝触媒であって、前記触媒成分には、五酸化バナジウムが43wt%以上存在し、前記触媒成分のBET比表面積が30m2/g以上であり、200℃以下での脱硝に用いられるとした。
この脱硝触媒を用いることにより、200℃以下での選択的触媒還元反応でも高い脱硝効果を発揮できる。
また、上記実施形態に係る脱硝触媒を用いた選択的触媒還元反応において、SO2を酸化させることなく、高い脱硝効果がもたらされる。
この脱硝触媒を用いることにより、200℃以下での選択的触媒還元反応でも高い脱硝効果を発揮できる。
また、上記実施形態に係る脱硝触媒を用いた選択的触媒還元反応において、SO2を酸化させることなく、高い脱硝効果がもたらされる。
(2)上記のように、上記実施形態に係る脱硝触媒の触媒成分は、NH3-TPD(TPD:昇温脱離プログラム)によるNH3脱離量が、10.0μmol/g以上であることが好ましい。
これにより、反応温度が120℃でのNH3-SCRに、この脱硝触媒を用いると、20%を超えるNO転化率を示す。
これにより、反応温度が120℃でのNH3-SCRに、この脱硝触媒を用いると、20%を超えるNO転化率を示す。
(3)上記のように、上記実施形態に係る脱硝触媒の製造方法は、前記基盤を、五酸化バナジウムを溶解したキレート化合物溶液に含浸させた後、焼成する工程を有することが好ましい。
これにより、上記実施形態に係る脱硝触媒の比表面積は大きくなり、上記実施形態に係る脱硝触媒を用いた選択的触媒還元反応における脱硝効果が向上する。
これにより、上記実施形態に係る脱硝触媒の比表面積は大きくなり、上記実施形態に係る脱硝触媒を用いた選択的触媒還元反応における脱硝効果が向上する。
(4)上記のように、上記実施形態に係る脱硝触媒の製造方法は、前記基盤に、五酸化バナジウムを溶解したキレート化合物溶液を噴霧した後、焼成する工程を有することが好ましい。
これにより、上記実施形態に係る脱硝触媒の比表面積は大きくなり、上記実施形態に係る脱硝触媒を用いた選択的触媒還元反応における脱硝効果が向上する。
これにより、上記実施形態に係る脱硝触媒の比表面積は大きくなり、上記実施形態に係る脱硝触媒を用いた選択的触媒還元反応における脱硝効果が向上する。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
以下、本発明の触媒成分の実施例を、参考例及び比較例と共に、具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。
1.酸化バナジウム含有量及び比表面積とNH 3 -SCR活性との関係
1.1 各実施例と比較例
[参考例1]
バナジン酸アンモニウム(NH4VO3)を、空気中において300℃で4時間熱分解することにより得られた五酸化バナジウム(V2O5)を、参考例1の脱硝触媒とした。なお、この参考例1の脱硝触媒のサンプル名を、“V2O5_300”とした。
1.1 各実施例と比較例
[参考例1]
バナジン酸アンモニウム(NH4VO3)を、空気中において300℃で4時間熱分解することにより得られた五酸化バナジウム(V2O5)を、参考例1の脱硝触媒とした。なお、この参考例1の脱硝触媒のサンプル名を、“V2O5_300”とした。
[参考例2]
バナジン酸アンモニウムを、空気中において400℃で4時間熱分解することにより得られた五酸化バナジウムを、参考例2の脱硝触媒とした。なお、この参考例2の脱硝触媒のサンプル名を、“V2O5_400”とした。
バナジン酸アンモニウムを、空気中において400℃で4時間熱分解することにより得られた五酸化バナジウムを、参考例2の脱硝触媒とした。なお、この参考例2の脱硝触媒のサンプル名を、“V2O5_400”とした。
[比較例1]
バナジン酸アンモニウムを、空気中において500℃で4時間熱分解することにより得られた五酸化バナジウムを、比較例1の脱硝触媒とした。なお、この比較例1の脱硝触媒のサンプル名を、“V2O5_500”とした。
バナジン酸アンモニウムを、空気中において500℃で4時間熱分解することにより得られた五酸化バナジウムを、比較例1の脱硝触媒とした。なお、この比較例1の脱硝触媒のサンプル名を、“V2O5_500”とした。
[実施例1]
バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に溶解させた(バナジウム:シュウ酸のモル比=1:3)。全て溶かしきった後、ホットスターラー上で溶液中の水分を蒸発させ、乾燥機中において、120℃で一晩乾燥させた。その後、乾燥後の粉末を空気中において300℃で4時間焼成した。焼成後の五酸化バナジウムを、実施例1の脱硝触媒とした。なお、このゾルゲル法によって得られた実施例1の脱硝触媒のサンプル名を、“V2O5_SG_300”とした。また、バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に溶解する際の、バナジウムとシュウ酸のモル比が異なる脱硝触媒については、後述する。
バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に溶解させた(バナジウム:シュウ酸のモル比=1:3)。全て溶かしきった後、ホットスターラー上で溶液中の水分を蒸発させ、乾燥機中において、120℃で一晩乾燥させた。その後、乾燥後の粉末を空気中において300℃で4時間焼成した。焼成後の五酸化バナジウムを、実施例1の脱硝触媒とした。なお、このゾルゲル法によって得られた実施例1の脱硝触媒のサンプル名を、“V2O5_SG_300”とした。また、バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に溶解する際の、バナジウムとシュウ酸のモル比が異なる脱硝触媒については、後述する。
[比較例2]
バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に加え、10分間撹拌し、担体である酸化チタンをゆっくりと加えた。その後、ホットスターラー上で溶液中の水分を蒸発させ、乾燥機中において、120℃で一晩乾燥させた。その後、乾燥後の粉末を空気中において300℃で4時間焼成した。その結果として、五酸化バナジウムの質量パーセントが、0.3wt%となった焼成後の脱硝触媒を、比較例2の脱硝触媒とした。なお、この比較例2の脱硝触媒のサンプル名を、“0.3wt%V2O5/TiO2”とした。
バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に加え、10分間撹拌し、担体である酸化チタンをゆっくりと加えた。その後、ホットスターラー上で溶液中の水分を蒸発させ、乾燥機中において、120℃で一晩乾燥させた。その後、乾燥後の粉末を空気中において300℃で4時間焼成した。その結果として、五酸化バナジウムの質量パーセントが、0.3wt%となった焼成後の脱硝触媒を、比較例2の脱硝触媒とした。なお、この比較例2の脱硝触媒のサンプル名を、“0.3wt%V2O5/TiO2”とした。
[比較例3]
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、0.9wt%である焼成後の脱硝触媒を、比較例3の脱硝触媒とした。なお、この比較例3の脱硝触媒のサンプル名を、“0.9wt%V2O5/TiO2”とした。
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、0.9wt%である焼成後の脱硝触媒を、比較例3の脱硝触媒とした。なお、この比較例3の脱硝触媒のサンプル名を、“0.9wt%V2O5/TiO2”とした。
[参考例3]
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、3.3wt%である焼成後の脱硝触媒を、参考例3の脱硝触媒とした。なお、この参考例3の脱硝触媒のサンプル名を、“3.3wt%V2O5/TiO2”とした。
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、3.3wt%である焼成後の脱硝触媒を、参考例3の脱硝触媒とした。なお、この参考例3の脱硝触媒のサンプル名を、“3.3wt%V2O5/TiO2”とした。
[参考例4]
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、9wt%である焼成後の脱硝触媒を、参考例4の脱硝触媒とした。なお、この参考例4の脱硝触媒のサンプル名を、“9wt%V2O5/TiO2”とした。
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、9wt%である焼成後の脱硝触媒を、参考例4の脱硝触媒とした。なお、この参考例4の脱硝触媒のサンプル名を、“9wt%V2O5/TiO2”とした。
[参考例5]
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、20wt%である焼成後の脱硝触媒を、参考例5の脱硝触媒とした。なお、この参考例5の脱硝触媒のサンプル名を、“20wt%V2O5/TiO2”とした。
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、20wt%である焼成後の脱硝触媒を、参考例5の脱硝触媒とした。なお、この参考例5の脱硝触媒のサンプル名を、“20wt%V2O5/TiO2”とした。
[参考例6]
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、33wt%である焼成後の脱硝触媒を、参考例6の脱硝触媒とした。なお、この参考例6の脱硝触媒のサンプル名を、“33wt%V2O5/TiO2”とした。
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、33wt%である焼成後の脱硝触媒を、参考例6の脱硝触媒とした。なお、この参考例6の脱硝触媒のサンプル名を、“33wt%V2O5/TiO2”とした。
[実施例2]
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、43wt%である焼成後の脱硝触媒を、実施例2の脱硝触媒とした。なお、この実施例2の脱硝触媒のサンプル名を、“43wt%V2O5/TiO2”とした。
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、43wt%である焼成後の脱硝触媒を、実施例2の脱硝触媒とした。なお、この実施例2の脱硝触媒のサンプル名を、“43wt%V2O5/TiO2”とした。
[実施例3]
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、80wt%である焼成後の脱硝触媒を、実施例3の脱硝触媒とした。なお、この実施例3の脱硝触媒のサンプル名を、“80wt%V2O5/TiO2”とした。
比較例2と同様の手法によって得られると共に、五酸化バナジウムの質量パーセントが、80wt%である焼成後の脱硝触媒を、実施例3の脱硝触媒とした。なお、この実施例3の脱硝触媒のサンプル名を、“80wt%V2O5/TiO2”とした。
[比較例4]
既存触媒を比較例4とした。なお、既存触媒とは、酸化チタン(TiO2)(含有率:79.67wt%)に、酸化タングステン(WO3)(含有率:10.72wt%)及びシリカ(SiO2)(含有率:6.25wt%)等が担持され、バナジウムが0.5%前後含まれた触媒である。
既存触媒を比較例4とした。なお、既存触媒とは、酸化チタン(TiO2)(含有率:79.67wt%)に、酸化タングステン(WO3)(含有率:10.72wt%)及びシリカ(SiO2)(含有率:6.25wt%)等が担持され、バナジウムが0.5%前後含まれた触媒である。
1.2 評価
1.2.1 粉末X線回折
(回折方法)
粉末X線回折としては、Rigaku smart labにより、Cu-Kaを用いて測定を行った。
1.2.1 粉末X線回折
(回折方法)
粉末X線回折としては、Rigaku smart labにより、Cu-Kaを用いて測定を行った。
(回折結果)
実施例1(V2O5_SG_300),参考例1(V2O5_300),参考例2(V2O5_400),及び比較例1(V2O5_500)の粉末XRDパターンを図1に、実施例1(V2O5_SG_300),実施例2、参考例3~6,及び比較例2~3(xwt%V2O5/TiO2)の粉末XRDパターンを図2に示す。実施例1(V2O5_SG_300),参考例1(V2O5_300),参考例2(V2O5_400),比較例1(V2O5_500)の粉末XRDパターンでは、熱分解温度、調製法に関わらず、V2O5のみのピークが観察された。実施例2,参考例3~6,及び比較例2~3(xwt%V2O5/TiO2)の粉末XRDパターンに関しては、9wt%までV2O5ピークが見られず、TiO2に高分散していると考えられる。V2O5担持量が20wt%まで増加すると、22.2°、27.4°にV2O5のピークが観察されるようになり、担持量が増すごとにV2O5ピーク強度が大きくなっていった。一方、TiO2ピークは減少していく傾向にあった。
実施例1(V2O5_SG_300),参考例1(V2O5_300),参考例2(V2O5_400),及び比較例1(V2O5_500)の粉末XRDパターンを図1に、実施例1(V2O5_SG_300),実施例2、参考例3~6,及び比較例2~3(xwt%V2O5/TiO2)の粉末XRDパターンを図2に示す。実施例1(V2O5_SG_300),参考例1(V2O5_300),参考例2(V2O5_400),比較例1(V2O5_500)の粉末XRDパターンでは、熱分解温度、調製法に関わらず、V2O5のみのピークが観察された。実施例2,参考例3~6,及び比較例2~3(xwt%V2O5/TiO2)の粉末XRDパターンに関しては、9wt%までV2O5ピークが見られず、TiO2に高分散していると考えられる。V2O5担持量が20wt%まで増加すると、22.2°、27.4°にV2O5のピークが観察されるようになり、担持量が増すごとにV2O5ピーク強度が大きくなっていった。一方、TiO2ピークは減少していく傾向にあった。
1.2.2 BET比表面積測定
(測定方法)
BET比表面積の測定には、MicrotracBEL BELSORP-maxを用いた。Ar雰囲気下、200℃で2時間前処理をした後、196℃で測定した。
(測定方法)
BET比表面積の測定には、MicrotracBEL BELSORP-maxを用いた。Ar雰囲気下、200℃で2時間前処理をした後、196℃で測定した。
参考例1(V2O5_300),参考例2(V2O5_400),比較例1(V2O5_500),実施例1(V2O5_SG_300)と、比較例2~3、参考例3~6、及び実施例2~3(xwt%V2O5/TiO2触媒)、及び比較例4(既存触媒)のBET比表面積を表1に示す。バナジン酸アンモニウムを熱分解することにより調製した五酸化バナジウム触媒は、熱分解温度の上昇に伴い、BET比表面積は減少した。すなわち、最大のBET比表面積を示す五酸化バナジウムは、300℃で熱分解した参考例1(V2O5_300)の五酸化バナジウムにおいて、最大のBET比表面積16.6m2g-1が示された。また、ゾルゲル法を用い、300℃で調整した五酸化バナジウムのBET比表面積は更に大きく、62.9m2g-1であった。
参考例3~6、及び実施例2~3、及び比較例2~3(xwt%V2O5/TiO2)に関しては、五酸化バナジウムの担持量が増加するにつれ、TiO2の細孔が埋められていき、BET比表面積が低下していった。
参考例3~6、及び実施例2~3、及び比較例2~3(xwt%V2O5/TiO2)に関しては、五酸化バナジウムの担持量が増加するにつれ、TiO2の細孔が埋められていき、BET比表面積が低下していった。
1.2.3 触媒活性測定
(測定方法)
以下の表2の条件の下、固定床流通式触媒反応装置を用いてNH3-SCR反応を行った。触媒層を通過したガスのうち、NO、NH3、NO2、N2OをJasco FT-IR-4700で分析した。
(測定方法)
以下の表2の条件の下、固定床流通式触媒反応装置を用いてNH3-SCR反応を行った。触媒層を通過したガスのうち、NO、NH3、NO2、N2OをJasco FT-IR-4700で分析した。
また、NO転化率、N2選択率を、下記の式により算出した。なお、NOinは反応管入口のNO濃度、NOoutは反応管出口のNO濃度、N2outは反応管出口のN2濃度、NH3inは反応管入口のNH3濃度、NH3outは反応管出口のNH3濃度である。
(測定結果)
図3に五酸化バナジウム触媒のNH3-SCR活性を示す。バナジン酸アンモニウムを熱分解して得られた触媒の場合、熱分解温度が低くなるにつれてNO転化率は大きくなっていき、熱分解温度300℃の触媒である参考例1(V2O5_300℃)で最も高い活性を示した。また、反応温度200℃においては、参考例1(V2O5_300℃)、参考例2(V2O5_400℃)、実施例1(V2O5_SG_300℃)のいずれかを触媒として用いた場合、80%以上のNO転化率があった。更に、いずれの実施例も、比較例1及び比較例4に比較して高いNO転化率を示した。
図3に五酸化バナジウム触媒のNH3-SCR活性を示す。バナジン酸アンモニウムを熱分解して得られた触媒の場合、熱分解温度が低くなるにつれてNO転化率は大きくなっていき、熱分解温度300℃の触媒である参考例1(V2O5_300℃)で最も高い活性を示した。また、反応温度200℃においては、参考例1(V2O5_300℃)、参考例2(V2O5_400℃)、実施例1(V2O5_SG_300℃)のいずれかを触媒として用いた場合、80%以上のNO転化率があった。更に、いずれの実施例も、比較例1及び比較例4に比較して高いNO転化率を示した。
熱分解温度が低いほど、五酸化バナジウムの比表面積が大きくなっていることから、バルクの五酸化バナジウム触媒を使用した低温NH3-SCR活性にはBET比表面積の大きさが起因していると考えられる。そのため、上記のように、実施例1として、BET比表面積を大きくするためにシュウ酸を用いたゾルゲル法により五酸化バナジウムを調製した次第である。この方法で調整した五酸化バナジウムのBET比表面積は、表1に記載のように62.9m2g-1であり、熱分解法で調整した五酸化バナジウムの約4倍近い大きさを有している。実施例1(V2O5_SG_300℃)のNO転化率は、熱分解法で調製した五酸化バナジウムに比べて、100-150℃間で80-200%上昇した。
なお、いずれの温度においてもN2選択率は、ほぼ100%であった。図4に、例として、参考例1(V2O5_300℃)と比較例1(V2O5_500℃)のN2選択率を示す。
(空間速度依存性)
以下の表3の条件の下、選択的触媒還元反応を行うことにより、参考例1(V2O5_300℃)を触媒として用いた場合の、空間速度(ガス処理用)依存性を測定した。測定結果を、図5に示す。図5(a)は、反応温度120℃におけるNO転化率を示し、図5(b)は、反応温度100℃におけるNO転化率を示す。
80%のNO無害化達成は、120℃において約15Lh-1gcat -1であり、100℃において約11Lh-1gcat -1であった。
空間速度を変化させた実験においても、N2への選択率は、ほぼ100%であった。
以下の表3の条件の下、選択的触媒還元反応を行うことにより、参考例1(V2O5_300℃)を触媒として用いた場合の、空間速度(ガス処理用)依存性を測定した。測定結果を、図5に示す。図5(a)は、反応温度120℃におけるNO転化率を示し、図5(b)は、反応温度100℃におけるNO転化率を示す。
80%のNO無害化達成は、120℃において約15Lh-1gcat -1であり、100℃において約11Lh-1gcat -1であった。
空間速度を変化させた実験においても、N2への選択率は、ほぼ100%であった。
(水分共存下における反応)
参考例1(V2O5_300℃)を触媒とし、以下の表4の条件の下、反応温度150℃、空間速度20Lh-1gcat -1にてNH3-SCR反応の実験を行った際の、時間経過に伴うNO転化率を、図6に示す。反応開始1.5h経過後に、2.3%H2Oを添加した所、NO転化率は64%から50%へと低下した。H2Oを添加してもN2への選択性は変化がなく、100%であった。反応開始から3.5h経過後に水の導入を止めた所、NO転化率は増加し、67%となった。
参考例1(V2O5_300℃)を触媒とし、以下の表4の条件の下、反応温度150℃、空間速度20Lh-1gcat -1にてNH3-SCR反応の実験を行った際の、時間経過に伴うNO転化率を、図6に示す。反応開始1.5h経過後に、2.3%H2Oを添加した所、NO転化率は64%から50%へと低下した。H2Oを添加してもN2への選択性は変化がなく、100%であった。反応開始から3.5h経過後に水の導入を止めた所、NO転化率は増加し、67%となった。
(S分共存下における反応)
上記の水分共存下における反応に係る実験と同様の条件下で、SO2100ppmを反応ガスに流通させた。実験結果を、図7に示す。NOの触媒活性には変化がなく、150℃までの温度上昇完了後から、常にH2OとO2が存在するものの、SO2の濃度が下がることはなく、SO2は反応しなかった。したがって、実施例の脱硝触媒は、耐S性も有することが分かった。
上記の水分共存下における反応に係る実験と同様の条件下で、SO2100ppmを反応ガスに流通させた。実験結果を、図7に示す。NOの触媒活性には変化がなく、150℃までの温度上昇完了後から、常にH2OとO2が存在するものの、SO2の濃度が下がることはなく、SO2は反応しなかった。したがって、実施例の脱硝触媒は、耐S性も有することが分かった。
(五酸化バナジウム担持量とNO転化率との関係)
図8に、反応温度毎の、五酸化バナジウム担持量とNO転化率との関係を示す。図8(a)は、反応温度120℃における五酸化バナジウム担持量とNO転化率の関係を示す。同様に、図8(b)は、反応温度150℃、図8(c)は、反応温度100℃における五酸化バナジウム担持量とNO転化率の関係を示す。なお、各グラフにおいて、五酸化バナジウム担持量が100wt%となっている触媒は、上記の実施例1により調製された脱硝触媒V2O5_SG_300である。四角を用いてプロットされた点は、比較例4である既存触媒のNO転化率を示す。
全てのグラフにおいて、概ね、五酸化バナジウム担持量が増えるほど、NO転化率が高くなることが示された。ただし、いずれのグラフにおいても、五酸化バナジウム担持量が3.3wt%の触媒が、五酸化バナジウム担持量が9.0wt%の触媒よりも高いNO転化率を示した。
具体的には、図8(a)に見られるように、反応温度120℃のNH3-SCR反応においては、五酸化バナジウム担持量が80wt%となった段階で、NO転化率が80%となった。また、図8(b)に見られるように、反応温度150℃のNH3-SCR反応においては、五酸化バナジウム担持量が3.3wt%となった段階で、NO転化率は大きく上昇することが示された。更に、図8(c)に見られるように、反応温度100℃の選択的触媒還元反応においては、五酸化バナジウム担持量が43wt%までの脱硝触媒に比較して、五酸化バナジウム担持量が80wt%の脱硝触媒で、NO転化率が大きく上昇することが示された。
図8に、反応温度毎の、五酸化バナジウム担持量とNO転化率との関係を示す。図8(a)は、反応温度120℃における五酸化バナジウム担持量とNO転化率の関係を示す。同様に、図8(b)は、反応温度150℃、図8(c)は、反応温度100℃における五酸化バナジウム担持量とNO転化率の関係を示す。なお、各グラフにおいて、五酸化バナジウム担持量が100wt%となっている触媒は、上記の実施例1により調製された脱硝触媒V2O5_SG_300である。四角を用いてプロットされた点は、比較例4である既存触媒のNO転化率を示す。
全てのグラフにおいて、概ね、五酸化バナジウム担持量が増えるほど、NO転化率が高くなることが示された。ただし、いずれのグラフにおいても、五酸化バナジウム担持量が3.3wt%の触媒が、五酸化バナジウム担持量が9.0wt%の触媒よりも高いNO転化率を示した。
具体的には、図8(a)に見られるように、反応温度120℃のNH3-SCR反応においては、五酸化バナジウム担持量が80wt%となった段階で、NO転化率が80%となった。また、図8(b)に見られるように、反応温度150℃のNH3-SCR反応においては、五酸化バナジウム担持量が3.3wt%となった段階で、NO転化率は大きく上昇することが示された。更に、図8(c)に見られるように、反応温度100℃の選択的触媒還元反応においては、五酸化バナジウム担持量が43wt%までの脱硝触媒に比較して、五酸化バナジウム担持量が80wt%の脱硝触媒で、NO転化率が大きく上昇することが示された。
(BET比表面積とNO転化率との関係)
図9(a)に、五酸化バナジウムを酸化チタンに担持させた脱硝触媒における、BET比表面積とNO転化率との関係を示す。五酸化バナジウムを酸化チタンに担持させた脱硝触媒においては、担持量を増やしていくと、概して、BET比表面積は減る一方で、活性は上がっていくことが示された。
また、図9(b)に、五酸化バナジウムを酸化チタンに担持させた脱硝触媒と、酸化チタンに担持させない脱硝触媒双方の、BET比表面積とNO転化率の関係を示す。五酸化バナジウムを酸化チタンに担持させない触媒においては、BET比表面積を増やすほど、活性が上がっていくことが示された。
図9(a)に、五酸化バナジウムを酸化チタンに担持させた脱硝触媒における、BET比表面積とNO転化率との関係を示す。五酸化バナジウムを酸化チタンに担持させた脱硝触媒においては、担持量を増やしていくと、概して、BET比表面積は減る一方で、活性は上がっていくことが示された。
また、図9(b)に、五酸化バナジウムを酸化チタンに担持させた脱硝触媒と、酸化チタンに担持させない脱硝触媒双方の、BET比表面積とNO転化率の関係を示す。五酸化バナジウムを酸化チタンに担持させない触媒においては、BET比表面積を増やすほど、活性が上がっていくことが示された。
2.ゾルゲル法を用いて製造したV 2 O 5 触媒
2.1 各実施例(実施例4~6、参考例7~8)
上記の「1.1 各実施例と比較例」においては、「実施例1」として、バナジウムとシュウ酸のモル比が1:3となるように、バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に溶解させた後、水分を蒸発させ、乾燥させ、乾燥粉末を焼成した脱硝触媒を作製した。このバナジウムとシュウ酸のモル比を、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5とした脱硝触媒を、参考例7、実施例4~6、参考例8とする。
具体的には、上記の繰り返しとなるが、バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に溶解させた(バナジウム:シュウ酸のモル比=1:1~1:5)。全て溶かしきった後、ホットスターラー上で溶液中の水分を蒸発させ、乾燥機中において、120℃で一晩乾燥させた。その後、乾燥後の粉末を空気中において300℃で4時間焼成した。
それらのサンプル名を、各々、“V2O5_SG_1:1”(参考例7),“V2O5_SG_1:2”(実施例4),“V2O5_SG_1:3”(実施例5),“V2O5_SG_1:4”(実施例6),“V2O5_SG_1:5”(参考例8)とした。
なお、「1.1 各実施例と比較例」における「実施例1」である、“V2O5_SG_300”と、実施例5の“V2O5_SG_1:3”とは、実質的に同一物であるが、説明の便宜上、ここでは、サンプル名が“V2O5_SG_1:3”の「実施例5」とした。
なお、BET比表面積を高めるため、シュウ酸溶液に界面活性剤を加えてもよい。界面活性剤としては、例えば、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム(CTAB)、ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)、ヘキサデシルアミン等の陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤が例示できる。
2.1 各実施例(実施例4~6、参考例7~8)
上記の「1.1 各実施例と比較例」においては、「実施例1」として、バナジウムとシュウ酸のモル比が1:3となるように、バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に溶解させた後、水分を蒸発させ、乾燥させ、乾燥粉末を焼成した脱硝触媒を作製した。このバナジウムとシュウ酸のモル比を、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5とした脱硝触媒を、参考例7、実施例4~6、参考例8とする。
具体的には、上記の繰り返しとなるが、バナジン酸アンモニウムをシュウ酸溶液に溶解させた(バナジウム:シュウ酸のモル比=1:1~1:5)。全て溶かしきった後、ホットスターラー上で溶液中の水分を蒸発させ、乾燥機中において、120℃で一晩乾燥させた。その後、乾燥後の粉末を空気中において300℃で4時間焼成した。
それらのサンプル名を、各々、“V2O5_SG_1:1”(参考例7),“V2O5_SG_1:2”(実施例4),“V2O5_SG_1:3”(実施例5),“V2O5_SG_1:4”(実施例6),“V2O5_SG_1:5”(参考例8)とした。
なお、「1.1 各実施例と比較例」における「実施例1」である、“V2O5_SG_300”と、実施例5の“V2O5_SG_1:3”とは、実質的に同一物であるが、説明の便宜上、ここでは、サンプル名が“V2O5_SG_1:3”の「実施例5」とした。
なお、BET比表面積を高めるため、シュウ酸溶液に界面活性剤を加えてもよい。界面活性剤としては、例えば、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム(CTAB)、ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)、ヘキサデシルアミン等の陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤が例示できる。
2.2 評価
2.2.1 粉末X線回折
(回折方法)
上記の1.2.1と同様、粉末X線回折は、Rigaku smart labにより、Cu-Kaを用いて測定を行った。
2.2.1 粉末X線回折
(回折方法)
上記の1.2.1と同様、粉末X線回折は、Rigaku smart labにより、Cu-Kaを用いて測定を行った。
(回折結果)
参考例7、実施例4~6、参考例8(V2O5_SG)の粉末XRDパターンを、図10に示す。バナジウム:シュウ酸比が1:1,1:2,1:5となる溶液を用いて作製した五酸化バナジウム(参考例7、7、及び10)は、斜包晶V2O5ピークのみ検出されたが、バナジウム:シュウ酸比が1:3,1:4となる溶液を用いて作製した五酸化バナジウム(実施例5及び6)では、斜包晶V2O5ピークの他に、11°に未確認ピークが検出された。しかしながら、現時点で同定はできていない。
参考例7、実施例4~6、参考例8(V2O5_SG)の粉末XRDパターンを、図10に示す。バナジウム:シュウ酸比が1:1,1:2,1:5となる溶液を用いて作製した五酸化バナジウム(参考例7、7、及び10)は、斜包晶V2O5ピークのみ検出されたが、バナジウム:シュウ酸比が1:3,1:4となる溶液を用いて作製した五酸化バナジウム(実施例5及び6)では、斜包晶V2O5ピークの他に、11°に未確認ピークが検出された。しかしながら、現時点で同定はできていない。
2.2.2 BET比表面積測定
(測定方法)
上記の1.2.3と同様、BET比表面積の測定には、MicrotracBEL BELSORP-maxを用いた。Ar雰囲気下、200℃で2時間前処理をした後、196℃で測定した。
(測定方法)
上記の1.2.3と同様、BET比表面積の測定には、MicrotracBEL BELSORP-maxを用いた。Ar雰囲気下、200℃で2時間前処理をした後、196℃で測定した。
参考例7(V2O5_SG_1:1),実施例4(V2O5_SG_1:2),実施例5(V2O5_SG_1:3),実施例6(V2O5_SG_1:4),参考例8(V2O5_SG_1:5)のBET比表面積を表5に示す。シュウ酸の比率が高まるに従って、バナジウム:シュウ酸比が1:3まで比表面積が増加し、それ以上では減少した。また、以下の触媒活性試験後の実施例5(V2O5_SG_1:3)の比表面積は、触媒活性試験前に比較して大きく減少し、43.4m2g-1であった。
2.2.3 触媒活性測定
(測定方法)
上記の1.2.4と同一の測定方法で、各V2O5_SG触媒のNH3-SCR活性を測定し、NO転化率を算出した。
(測定方法)
上記の1.2.4と同一の測定方法で、各V2O5_SG触媒のNH3-SCR活性を測定し、NO転化率を算出した。
(測定結果)
図11に、V2O5_SG触媒のNH3-SCR活性を示す。図11(a)は、各触媒を用いたNH3-SCR反応における、反応温度毎のNO転化率を示す。また、図11(b)は、反応温度120℃におけるバナジウム:シュウ酸の比率とNO転化率の関係を示す。バナジウム:シュウ酸の比率が1:3の触媒である実施例5(V2O5_SG_1:3)において、NO転化率が最も高くなり、それ以上シュウ酸を加えると、NO転化率は減少した。実施例6(V2O5_SG_1:4)は、実施例4(V2O5_SG_1:2)よりも比表面積が大きいにもかかわらず、NO転化率が低かった。
図11に、V2O5_SG触媒のNH3-SCR活性を示す。図11(a)は、各触媒を用いたNH3-SCR反応における、反応温度毎のNO転化率を示す。また、図11(b)は、反応温度120℃におけるバナジウム:シュウ酸の比率とNO転化率の関係を示す。バナジウム:シュウ酸の比率が1:3の触媒である実施例5(V2O5_SG_1:3)において、NO転化率が最も高くなり、それ以上シュウ酸を加えると、NO転化率は減少した。実施例6(V2O5_SG_1:4)は、実施例4(V2O5_SG_1:2)よりも比表面積が大きいにもかかわらず、NO転化率が低かった。
(比表面積とNO転化率との関係)
図12に、実施例4~6、参考例7の各V2O5_SG、及び、上記の参考例1(V2O5_300),参考例2(V2O5_400),比較例1(V2O5_500)における、BET比表面積とNO転化率との関係を示す。なお、四角の点で示されるプロットは、実施例5(V2O5_SG_1:3)の、選択的触媒還元反応後におけるBET比表面積とNO転化率との関係を示す。上記の繰り返しとなるが、バナジウム:シュウ酸の比率が1:3の触媒である実施例5(V2O5_SG_1:3)において、NO転化率が最も高くなることが示された。
図12に、実施例4~6、参考例7の各V2O5_SG、及び、上記の参考例1(V2O5_300),参考例2(V2O5_400),比較例1(V2O5_500)における、BET比表面積とNO転化率との関係を示す。なお、四角の点で示されるプロットは、実施例5(V2O5_SG_1:3)の、選択的触媒還元反応後におけるBET比表面積とNO転化率との関係を示す。上記の繰り返しとなるが、バナジウム:シュウ酸の比率が1:3の触媒である実施例5(V2O5_SG_1:3)において、NO転化率が最も高くなることが示された。
2.2.4 NH 3 -TPDによるキャラクタリゼーション
(測定方法)
NH3-TPD(TPD:昇温脱離プログラム)により、触媒表面の酸点の量を見積もることが出来る。そこで、マイクロトラックベル社製のベルキャットを用い、装置中で、参考例1(V2O5_300)、参考例2(V2O5_400)、比較例1(V2O5_500)、実施例4(V2O5_SG_1:2)、実施例5(V2O5_SG_1:3)の各触媒0.1gを、He(50ml/min)流通下300℃にて1時間前処理した。その後、100℃に下げ、5%アンモニア/He(50ml/min)を30分流通させ、アンモニアを吸着した。流通ガスをHe(50ml/min)に切り替え、30分の安定化の後、10℃/minで昇温し、質量数16のアンモニアを質量分析計にてモニターした。
(測定方法)
NH3-TPD(TPD:昇温脱離プログラム)により、触媒表面の酸点の量を見積もることが出来る。そこで、マイクロトラックベル社製のベルキャットを用い、装置中で、参考例1(V2O5_300)、参考例2(V2O5_400)、比較例1(V2O5_500)、実施例4(V2O5_SG_1:2)、実施例5(V2O5_SG_1:3)の各触媒0.1gを、He(50ml/min)流通下300℃にて1時間前処理した。その後、100℃に下げ、5%アンモニア/He(50ml/min)を30分流通させ、アンモニアを吸着した。流通ガスをHe(50ml/min)に切り替え、30分の安定化の後、10℃/minで昇温し、質量数16のアンモニアを質量分析計にてモニターした。
参考例1(V2O5_300)、参考例2(V2O5_400)、比較例1(V2O5_500)、実施例4(V2O5_SG_1:2)、実施例5(V2O5_SG_1:3)各々を用いた場合の、NH3脱離量の測定結果を表6に示す。
これらのNH3脱離量の値と、各々の触媒のBET比表面積とをプロットすると、図13のグラフが得られる。この図13のグラフからも分かるように、V2O5のBET比表面積にほぼ比例して、NH3脱離量が大きくなることが示された。また、各触媒のNH3脱離量とNO転化率との対応関係をプロットすると、図14のグラフが得られた。すなわち、NH3脱離量=触媒表面の酸点の量が大きい触媒ほど、NO転化率が高くなることが示された。
これらのNH3脱離量の値と、各々の触媒のBET比表面積とをプロットすると、図13のグラフが得られる。この図13のグラフからも分かるように、V2O5のBET比表面積にほぼ比例して、NH3脱離量が大きくなることが示された。また、各触媒のNH3脱離量とNO転化率との対応関係をプロットすると、図14のグラフが得られた。すなわち、NH3脱離量=触媒表面の酸点の量が大きい触媒ほど、NO転化率が高くなることが示された。
以上のように、酸化バナジウムが五酸化バナジウム換算で3.3wt%以上存在し、比表面積が10m2/g以上である本発明の脱硝触媒を用いた、アンモニアを還元剤とする選択的触媒還元反応においては、200℃以下の低温での脱硝効率が高い。一方で、SO2の酸化は認められない。
Claims (4)
- 基盤に触媒成分をコーティングしてなる脱硝触媒であって、前記触媒成分には、五酸化バナジウムが43wt%以上存在し、前記触媒成分のBET比表面積が30m2/g以上であり、200℃以下での脱硝に用いられる脱硝触媒。
- 前記触媒成分は、NH3-TPD(TPD:昇温脱離プログラム)によるNH3脱離量が、10.0μmol/g以上である、請求項1に記載の脱硝触媒。
- 前記基盤を、五酸化バナジウムを溶解したキレート化合物溶液に含浸させた後、焼成する工程を有する、請求項1又は2に記載の脱硝触媒の製造方法。
- 前記基盤に、五酸化バナジウムを溶解したキレート化合物溶液を噴霧した後、焼成する工程を有する、請求項1又は2に記載の脱硝触媒の製造方法。
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