JPH02122831A - 窒素酸化物除去用触媒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分解 本発明は、排ガス中に含まれる窒素酸化物を除去する方
法に関する。

従来Ｑ技術 従来排ガス中に含まれる窒素酸化物は、■窒素酸化物を
酸化しアルカリ吸収させる方法、■窒素酸化物をＮＨ，
、Ｎ２、ＣＯ等の還元剤により、Ｎ２とする方法などに
より除去されてきた。これらの方法は■の場合排水処理
が必要となり、■の場合ＮＨ３等の還元剤が必要である
ため処理コストが高く、特にＮＨ３を還元剤とする場合
ＳＯｘとの反応による塩類生成による活性低下があるな
どの問題を有してきた。またＣＯを還元剤とする場合上
記問題点を有しないが、酸素の共存下ではＣＯが０２と
反応し、効率的に還元反応が起こらないという問題点が
あった。

発器が解決旦孟ｊ上す名利照点 本発明は、上記の欠点を解決し、還元剤ＣＯを添加し窒
素酸化物を高効率に還元分解することができる触媒にか
かるものである。

１０　　六　′　　　　１　の二 本発明にかかる触媒は、排ガス中に含有する窒素酸化物
を （ａ）アルカリ金属及びもしくはアルカリ土類金属酸化
物 （ｂ）Ｃｏ３０ａ、Ｃｕ２Ｏ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｍｎ２Ｏ３
、Ｎｉ０１ＰｂＯ，Ｂｉ２Ｏ３、ＭｏＯ２から選択され
る１種以上の金属酸化物及び（Ｃ）Ｒｕ％Ｒｈ、Ｐｄ、
Ａｇ５ＰｔＳＡｕから選択される１種以上の金属もしく
は、金属酸化物とからなる触媒とＣＯの共存下で接触さ
せ、窒素酸化物をＮ２とＣＯ２に還元分解することがで
きる触媒である。

本触媒は（ａ）（ｂ）と（Ｃ）から選択される触媒成分
もしくはそれらの前駆体を用いて、公知の方法により調
整することができる。

例えば （１）アルカリ土類金属酸化物（マグネシア、カルシア
、酸化ストロンチウムなど）と（ｂ）群から選択される
酸化物を予め混合し、任意の成形方法（押出成形、打錠
成形、球状成形など）により成形しその後３００℃〜８
００℃の温度条件で焼成し、これを（Ｃ）群から選択さ
れる金属及びもしくはアルカリ金属塩水溶液に浸漬し、
乾燥後３００℃〜８００℃の温度条件で焼成する。さら
に必要に応じて還元雰囲気中で焼成する。

（２）アルカリ土類金属塩と（ｂ）群から選択される金
属の塩を水などに溶解しこれにアルカリ（アンモニア、
水酸化ナトリウムなど）など沈澱剤を加え沈澱を生成し
、これを乾燥し、その後３００℃〜８００℃の温度条件
で焼成し粉砕し、任意の成形方法（押出成形、打錠成形
、球状成形など）により成形し、さらに必要に応じて３
００℃〜８００℃の温度条件で焼成し、これを（Ｃ）群
から選択される金属及びもしくはアルカリ金属塩水溶液
に浸漬し、乾燥後３００℃〜８００℃の温度条件で焼成
する。さらに必要に応じて還元雰囲気中で焼成する。

（３）アルカリ金属塩、（ｂ）群から選択される金属塩
及び（Ｃ）群から選択される金属塩を水などに溶解し、
これにアルカリ（アンモニア、水酸化ナトリウムなど）
など沈澱剤を加え、沈澱を生成し、これを乾燥し、その
後３００℃〜８００℃の温度条件で焼成する。これを粉
砕し任意の成形方法（押出成形、打錠成形、球状成形な
ど）により成形し、さらに必要に応じて３００℃〜８０
０℃の温度条件で焼成する。さらに場合によってはこれ
を還元雰囲気中で焼成してもよい。

これらの方法は本発明触媒の調整方法を例示したもので
あり、これに特定されるものではなく、触媒成分が同じ
ものであれば同等の効果が得られる。

本発明に用いることができる（ａ）群の金属酸化物は酸
化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム
であり、（ａ）群の前駆体は水酸化マグネシウム、水酸
化カルシラＪい水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム
などの水酸化物、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、
硝酸ストロンチウム、硝酸バリウムなど水溶性塩などで
ある。なおこれらの沈澱剤としては炭酸塩あるいは水酸
化ナトリウムなどのアルカリが好ましい。

また本発明に用いることができる（ｂ）群の金属酸化物
はＣｏ３Ｏ４、Ｃｕ２Ｏ、Ｃｒ２Ｏ３Ｍｎ２Ｏ３、Ｎｉ
０％ＰｂＯ１Ｂｉ２０３、ＭｏＯ２であり、好ましい原
料である（ｂ）群の前駆体としては硝酸第１銅、硝酸第
１クロム、硝酸コバルト、硝酸マンガン、硝酸ニッケル
、硝酸鉛、硝酸ビスマス、モリブデン酸アンモニウムな
どの水溶性塩を挙げることができる。さらに（Ｃ）群の
金属もしくは金属酸化物としては、前駆体を用いること
が好ましく塩化ルテニウム、硝酸ロジウム、塩化パラジ
ウム、硝酸銀、塩化白金酸、塩化金酸などの水溶性塩を
挙げることができる。またこれらの成分以外にチタニア
、アルミナ、シリカなどの公知の担体成分、粘土などの
成形助剤成分、ガラスセンイなどの補強剤を添加しても
よい。しかしこれらの成分の総量は触媒成分中の５０％
以下とすることが好ましい。

本発明にかかる触媒は、（ａ）群、（ｂ）群及び（Ｃ）
群とからなるがこれらの好ましい組成比は原子比で（ａ
）群：（ｂ）群：（Ｃ）群が９０〜５０：５〜５０：０
．０１〜１０あり、より好ましくは９０〜７５：１０〜
２５：０．１〜５である。本発明者らはＮＯｘのＣＯに
よる還元分解の素反応が ２ＮＯ＋２ｅ　　＋　　　２ＮＯ（１）２ＮＯ→　　Ｎ
、＋２０　　　　（２）２０＋２ＣＯ−＋　　　Ｃｏ２
＋２ｅ　　　（３）Ｃ０２→　　Ｃ０２↑　　　　（４
） からなり、（ａ）群は（１）　（２）の反応に、（ｂ）
群は（３）の反応に、（Ｃ）群は（４）の反応に関与し
ていると考えている。これらのそれぞれの反応速度への
寄与は定かではないが、これらの原子比において、最も
還元分解活性を示す結果となった。

本発明の触媒が高い還元分解活性を示す温度は３００℃
〜８００℃である。また好ましい温度４００〜６００℃
である。この温度において本発明触媒は、５Ｖ＝５００
〜５００００において使用することができる。

発器の効果 以上の様に本発明によれば（ａ）群（ｂ）群及び（Ｃ）
群より選ばれた触媒成分を含有する触媒を用いることに
よって、排ガス温度が３００℃〜８００℃の温度域にお
いて窒素酸化物を還元剤ＣＯを添加し、還元分解除去す
ることが可能となったのである。

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れらの実施例により何ら限定されるものではない。

実施例１゜ 硝酸マグネシウム、硝酸コバルトを各々酸化物基準で９
０ｇ、９ｇ秤量しこれを１見のイオン交換水中に溶解し
た。この水溶液中に充分な撹拌を行ないながら、炭酸ソ
ーダ水溶液をｐＨ７，０となるまで添加し、中和反応を
終了した。（中和時間１時間）その後３０分熟成後ろ過
水洗を行ない１００℃で１８時間乾燥後５００℃３時間
焼成した。この焼成物をスクリーンが０．５ｍｍφであ
るサンプルミルにて粉砕した。この粉砕物を５０ｇ、水
２００ｍＵ中に投入し充分撹拌を行なったスラリー中に
空隙率８１％、ピッチ４ｍｍのセラミックファイバー製
コルゲート状ハニカムを浸漬し、ＭｇＯ−Ｃｏ３Ｏ４を
該ハニカムに担持した。その担持率は１５９％であった
。

これを常温通風乾燥後１００℃１８時間乾燥した。この
乾燥物を塩化金酸水溶液（Ａｕとして３３ｇ／見）中に
浸漬し、常温通風乾燥後１００℃１８時間乾燥し、５０
０℃３時間焼成した。

実施例２゜ 実施例１の方法において、硝酸マグネシウム、硝酸コバ
ルトを酸化物基準で各々７５ｇと２４ｇ（実施例２−１
）　、５０：４９　（実施例２−２）とした。

実施例３゜ 実施例１の方法において、塩化金酸水溶液濃度をＡｕと
して１６５ｇ／込とした。

実施例４゜ 実施例１の方法において、塩化金酸水溶ｉαに替えて塩
化白金酸水溶液（Ｐｔとして３３ｇ／免）を用いた。

実施例５゜ 実施例１の方法において、塩化金酸水溶液に替えて塩化
ルテニウム水ｉｔ＆　（Ｒｕとして３３ｇ／免）を用い
た。

実施例６゜ 実施例１の方法において塩化白金酸水溶液に替えて硝酸
銀水溶液（Ａ　ｇ　２０として７１ｇ／免）を用いた。

実施例７゜ 実施例１の方法において硝酸コバルトに替えて塩化第１
銅塩酸水溶液＜ｒａ化物として９ｇ）を中和剤としてア
ンモニアに替えてＮａＯＨを用い、また中和ｐＨを３．
０とした。

実施例８゜ 実施例１の方法において硝酸コバルトに替えて硝酸第１
クロム水溶液（酸化物として９ｇ）を用いｐ）（を５．
５とした。

実施例肌 実施例４の方法において硝酸コバルトに替えて硝酸マン
ガンを用い、中和時に空気酸化を行ない中和ｐＨを８．
５とした。

実施例１０゜ 実施例４の方法において硝酸コバルトに替えて硝酸ニッ
ケルを用いた。

実施例１１゜ 実施例４の方法において硝酸コバルトに替えて硝酸鉛を
用いた。

実施例１２゜ 実施例４の方法において硝酸コバルト水溶液に替えて硝
酸ビスマス硝酸水溶液を用いた。

実施例１３゜ 実施例４の方法において硝酸コバルトに替えて臭化モリ
ブデンを用いた。

実施例１４゜ 実施例７の方法において塩化金酸水溶液に替えて硝酸ロ
ジウム水溶液を用いた。

実施例１５゜ 実施例７の方法において塩化金酸水溶液に替えて塩化パ
セジウム水溶液を用いた。

実施例１６゜ 実施例４の方法において塩化白金酸水溶液濃度を１６ｇ
／見（実施例１６−１）、６６３／見（実施例１６−２
）とした。

実施例１７゜ 実施例４の方法において硝酸コバルトに替えて硝酸コバ
ルトと硝酸クロムを酸化物基準で４５ｇと４５ｇとした
。

実施例１８゜ 実施例１の方法において塩化金酸水溶液に替えてＮａを
含有する塩化金酸水溶液（Ａｕとして３３ｇ／見、Ｎａ
として３ｇ／見）を用いた。

実施例１９゜ 実施例４によって得た触媒をＮ２−Ｎ２（１：ｌ）の還
元性ガスで４００℃１時間処理した。

実施例２０゜ 実施例１の方法において硝酸マグネシウムに替えて硝酸
カルシウム（実施例２Ｏ−１）硝酸ストロンチウム（実
施例２Ｏ−２）硝酸バノウム（実施例２Ｏ−３）を用い
た。

実施例１〜１９、参考例１により得られた触媒を用いて
以下の試験条件にて試験を行なった。

（１）ガス組成 Ｎｏ　　　　　　２００ｐｐｍ Ｃｏ　　　　　　２００ｐｐｍ ０２　　　　　　２　％ Ｈ２０ｌｏ　　％ Ｎ２　　　　　　バランス （２）　　ＳＶ　　　　１０００ （３）反応温度　　３００．４００．５００℃試験結果
を第１表に示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 窒素酸化物を含有するガスをＣＯの共存下で接触して、
   窒素酸化物を還元分解除去する触媒において （ａ）アルカリ金属及びもしくはアルカリ土類金属酸化
   物 （ｂ）Ｃｏ＿３Ｏ＿４、Ｃｕ＿２Ｏ、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、
   Ｍｎ＿２Ｏ＿３、ＮｉＯ、ＰｂＯ、Ｂｉ＿２Ｏ＿３、Ｍ
   ｏＯ＿２から選択される１種以上の金属酸化物及び （Ｃ）Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕから選択さ
   れる１種以上の金属もしくは、金属酸化物とからなるこ
   とを特徴とするＣｏによる窒素酸化物還元分解触媒