JPH02187131A - 窒素酸化物除去方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は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ＮＨ３
、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、効率的に遣元反応が起こらないという問題点が
あった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の欠点を解決し、還元剤ＣＯを添加し、
酸素の共存下で窒素酸化物を高効率に還元分解すること
ができる方法に係るものである。

（問題を解決するための手段） 本発明に係る方法は、ガス中に含有する窒素酸化物を有
する触媒 例えば、 （１）（ａ）Ａ１．０３，５ｉｎ２．Ｚｒ０９゜Ｆｅ２
Ｏ３，ｗｏ３．ＭｏＯ３，Ｓｎ ０２１　Ｂ　’　２０３　＊　Ｚ　ｎ　Ｏ２、Ｔ　ｉ　
０２、Ｎｂ２Ｏ，から選択される１種以 上の金属酸化物と （ｂ）Ｃｕｂ、Ｎｉｐ、Ｃｒ２０ａ＋　Ａｇ２Ｏ、Ｃｏ
３Ｏ４，ＭｎＯ２，Ｒｕ。

Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕから選択され る金属酸化物もしくは、金属とからな ることを特徴とする触媒 （２）（ａ）Ｃ０３０４、Ｃｕ２Ｏ、Ｃｒ２Ｏ３Ｍｎ−
２０３、Ｎｉ０１ｐｂｏ、Ｂ１゜０３、ＭｏＯ２から選
択される１種以 上の金属酸化物及び （ｂ）Ｒｕ、Ｒｈ、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 る触媒 （３）その主たる成分を、組成式Ｆ（Ａ（Ｍｌ）Ｂ（Ｎ
２）。Ｃ（ＡＩＯ□）Ｘ・（Ｓ　ｔ　Ｏ２）　Ｙ］−２
Ｈ２０（ここでＭ、、Ｎ２は金属、ｎ１ｎ２はそれぞれ
の価数。Ａ＋ｎ　Ｉ　Ｂ＋ｎ　２　Ｃ＝Ｘ）であられせ
るゼオライトとし、 （ａ）Ｍｔをアルカリ金属及びもしくは、アルカリ土類
金属 （ｂ）Ｎ２をＲｕ、Ｒｈ、ＰｄＳＡｇ５ＰｔＡｕ、Ｃｏ
、Ｃｕ１Ｃｒ、Ｎｉから選択される金属からなることを
特徴とする触媒。

（４）（ａ）組成式ＨＡＭＢ［（ＡｌＯ２）Ｘ（Ｓｉ０
２）、］　・２Ｈ２０（ここでＭは金属、ｎはそれの価
数。Ａ＋ｎＢ ＝Ｘ）であられされ、Ｍがアルカリ金 属、及びもしくはアルカリ土類金属で あることを特徴とするゼオライト（モ ルデナイトも含む）。

（ｂ）Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｏ５Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｎｉから選択 される金属もしくは金属酸化物とから なることを特徴とする触媒。

（５）　Ｌ　ａ　ｂｘＳ　ｒ　ＸＢ　Ｏ３Ｌａ２．Ｘ、
ＡＸ、Ｃｕ１−ｙ、Ｂ↓０４ＹＢａ２Ｃｕ３０．、で表
されるベロアスカイト化合物からなることを特徴とする
触媒。

ただしＢはＣｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎ、Ｃｕ、Ｚｒ、ＡＩか
ら選択される１種以上の元素であり、ＡはＳｒ、Ｃｅ、
Ｂ’はＺｒ、Ａｌから選択される１種以上の元素であり
、０≦Ｘ≦０．６．０≦ｘｌ≦０゜２、Ｏ≦ｙ’≦０゜
２である。

（６）ＺＳＭ−５中のアルカリ金属をＣｕ＋２により置
換した触媒に還元剤としてＣＯを添加し二酸化硫黄の共
存下で接触させることにより高効率に窒素酸化物をＮ２
と０２に還元分解することができる方法である。

窒素酸化物のＣＯによる還元分解反応が二酸化硫黄の共
存下で促進される理由については定かではないが本発明
者らは、以下の様に考えている。

ＮＯｘのＣＯによる還元分解の反応は、ＮＯ＋ＣＯ→Ｎ
２＋ＣＯ，の反応に用いられるＣＯが、酸素の共存下に
おいては ｃ　ｏ　＋”ｏ□→ＣＯＱの反応によって消費されＮＯ
の還元反応に有効に利用されていなかったが、二酸化硫
黄が酸素の触媒吸着サイトに吸着するため、ＣＯ＋ＨＯ
２→ＣＯ９の反応を限外抑制するため、ＮＯ＋ＣＯ→Ｎ
２＋Ｃ０２が選択的に反応するためと考えられる。

本発明反応に好ましい反応温度は触媒により異なるが１
００℃〜８００℃である。またより好ましい反応温度は
（１）〜（５）の触媒の場合２００°Ｃ〜６００℃、（
６）の触媒の場合４００℃〜６００℃である。

本発明における二酸化硫黄の役割については上述した通
りであるが、本発明において共存させる二酸化硫黄の温
度は、二酸化硫黄が排ガス中に共存する酸素の触媒上へ
の吸着を阻外し、ＮＯとｃｏとの反応を酸素の共存下に
おいても選択的に反応させるとともにＮ。

がｓｏ２と反応し、ＮＯ＋ＳＯ２−＋ＨＮ　２　＋ＳＯ
０によりＮＯをＮ２に１部転換するので酸素の高濃度条
件下において、ＮＯのＮ２への転換率を高めるためには
高濃度であることが好ましい。しかし、ＳＯ９濃度を排
ガス中に多量に添加するのは有害性から好ましくなく、
１１００００ｐｐ以下好ましくは１０００ｐｐｍ以下と
する。

以下に実施例とともに比較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。

（触媒の調製） 実施例１ 硝酸鋼と硝酸亜鉛を酸化物換算で各々６．４ｇ、３０．
６ｇ含有する水溶液（溶液量２５０ｍｋ）に充分撹拌を
行いながら、アンモニアガスをＰＨが７．５となるまで
吹き込み、中和沈殿反応を行った。この後退・水洗・リ
パルプを３回行い充分に遊離塩類の除去を行った。これ
を１００℃、１８時間乾燥後６００℃、３時間焼成した
。この焼成物をサンプルミルにて粉砕し、この粉砕物を
３０ｇ秤量し、これに水を１００鑓加え充分撹拌した。

この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、Ｃｕ
Ｏ−ＺｎＯ触媒を担持した。この時担持率は１４５％で
あった。これを常温通風乾燥後１００℃、１８時間乾燥
後、空気雰囲気中で５００℃、３時間焼成し触媒を得た
。

実施例２ 日本化学製モルデナイト（ＮＭ−１００Ｐ）を９０℃、
５Ｎ−ＨＣｌの条件で２０時間酸処理した。この後ろ過
・水洗・リパルプを３回行い充分に遊離塩類の除去を行
い、酸型モルデナイトを得た。これを３０ｇｆｉＰ量し
、これに水をｆｏｏｄ加え充分撹拌した。このスラリー
中に実施例１に用いたハニカムを浸漬し、モルデナイト
担持担体を得た。この時の担持率は１５８％であった。

これを塩化白金酸水溶液（１２，５ｇ／ｇＬ）に浸漬し
常温乾燥後１００℃、１８時間乾燥した後５００℃、３
時間焼成した。

実施例３ 比表面積が９８ｄ／ｇであるアナタース型酸化チタンを
４０ｇ、塩化ルテニウムをＲｕＯ２として２．０ｇ秤量
し、これに水を加え、蒸気乾固した後、空気中５００°
Ｃ１３時間焼成した。これをサンプルミルにて粉砕し、
この粉砕物を３０ｇ秤量し、以下実施例１と同様にして
触媒を得た。この時担持率は１１６％であった。

実施例４ 硝酸鉄と硝酸ニッケルを酸化物換算で各々５゜４ｇ、３
０．６ｇ含有する水溶液（溶液量５０〇−）を用いて実
施例１と同様にして触媒を得た。

この時担持率は１４４％であった。

実施例５ 硝酸コバルトをＣｏ３Ｏ４として５．４ｇ秤量し、これ
に水を５０Ｊ加え溶液を得た。またモリブデン酸アンモ
ニウムをＭｏＯ２として３０．６ｇ１？Ｐｆｉｋシ、こ
れにアンモニア水１００ｍｆｔを加え、溶液を得た。硝
酸コバルト溶液中にモリブデン酸アンモニウムｌ′ａ液
を加え、沈殿を生成させた。以下実施例１と同様にして
触媒を得た。この時担持率波１５３％であった。

実施例６ 塩化ルテニウムと塩化金酸を各々０．６３ｇ秤量し、こ
れをエチルアルコール２００ｍＬ水を８００＋ａＫ含有
する溶液中に溶解し、この溶液を撹拌しつつ実施例３で
用いた酸化チタンを投入し充分に分散させた。このスラ
リーに波長３５０ｎｍの紫外線を２０時間常温にて照射
し、ＴｉＯ□上にＲｕ−Ａｕを析出させた。このスラリ
ーをろ過・水洗・リパルプし遊離塩類を除去し、１００
℃、１８時間乾燥後５００℃、３時間焼成し以下実施例
１と同様にして触媒を得た。

た。

（１）ガス組成 Ｎｏ　　　　２００ｐｐｍ ０２　　　１０％ Ｃｏ　　　　２００ｐｐｍ ＳＯ２■Ｏｐｐｍ　　■１１００ｐｐ　　■２５０ｐｐ
ｍ　　■１０００ｐｐｍ Ｎ２　　　バランス （２）ＳＶ　　　１０００　　Ｈｒ’ （３）反応温度　　３００℃、４００℃、６００℃、６
００℃ 試験結果を第１表に示した。

なお第１表中の値はＮ２への転換率を示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガス中の窒素酸化物をＣＯにより還元分解する方法にお
   いて排ガス中に二酸化硫黄を共存させ反応させることを
   特徴とする窒素酸化物除去方法