JPH0283036A - 脱硝触媒の製造方法 - Google Patents

脱硝触媒の製造方法

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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］ 本発明は脱硝触媒の製造方法に係り、特に排ガス中の窒
素酸化物をアンモニアで接触還元するのに好適な脱硝触
媒の製造方法に関する。
［従来の技術〕 各種ボイラ等から排出される排ガス中の窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）は、硫黄酸化物（ＳＯｘ）とともに公害発生の原
因となる大気汚染物質である。
このＮＯｘの除去方法としては、種々の方法があるが、
触媒を用いて排ガス中に添加したアンモニアで選択的に
還元する方法が主に用いられている。この触媒として、
酸化チタンをベースにした各種の触媒が提案されており
（特開昭５０−１２８６８１号公報、特開昭５３−２８
１４．８号公報）、現在広く実用化されている。
ＬＰＧ燃焼排ガスなどのダストを含まない排ガスを処理
する場合には、高活性で経済性に優れた触媒が必要であ
るため、触媒をハニカム状や球状に成形するだけでなく
、セラミックスハニカムや金属基板上にコーティングし
て触媒使用量を低減したものが提案されている。しかし
、金属基板にコーティングした触媒は、経済性に優れて
いるが、触媒強度が低く、また触媒担持量が少ないため
、活性を高く維持することが難しいという問題点がある
。
この問題点を解決するため、各種バインダーの添加によ
る触媒強度の向上（特開昭４９−５８０９３号公報）、
金属表面の粗面化によって触媒担持量を増大させて高活
性化する方法（特開昭５１１１６１６８号公報）等が提
案されている。しかし、バインダーを添加して触媒強度
を向上させると活性が低くなり、また金属表面の粗面化
によって触媒担持量を増加すると触媒の剥離量が大きく
なる問題があった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、金属
基板上の触媒の担持量が少ない場合でも、活性および耐
剥離性に優れた触媒を得ることができる脱硝触媒の製造
方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の脱硝触媒の製造方法は、酸化チタンおよび酸化
モリブデン、または酸化チタン、酸化モリブデンおよび
酸化バナジウムからなる触媒に水を添加してスラリ状と
し、これを金属基板上に塗布することを特徴とする。
本発明に用いられる触媒は、酸化チタンおよび酸化モリ
ブデン、または酸化チタン、酸化モリブデンおよび酸化
バナジウムからなり、その使用割合は、原子比でＴ　ｉ
　／　Ｍ　ｏ　／　Ｖ　＝　９７〜６５／３〜２０１０
〜１５となるように用いるのが好ましい。モリブデンの
使用量が原子比で３未満では剥離性が劣る場合があり、
また２０を超えると剥離性の効果がそれ以上向上しない
場合がある。またバナジウムの添加によってさらに高活
性な触媒を得ることができるが、その使用割合が原子比
で１５を超えるとそれ以上の効果が得られない場合があ
る。
前記触媒は、あらかじめ焼成して用いると、担持後の触
媒収縮が少なくなり、また粒度の小さい触媒粉末が得ら
れ、触媒の強度が向上するため好ましい。さらに触媒粉
末中に微粒子が存在すると、スラリを調製する際、添加
剤なしで、高濃度で高安定性のスラリを得ることができ
るので好ましい。
焼成温度は５００°Ｃ以上であることが好ましい。
本発明に用いられる金属基板としては特に制限はなく、
ステンレス鋼、軟鋼等いずれでも使用することができ、
またその形状も平板、網状、エキスバンドメタル等いず
れでも使用可能である。該金属表面をアルミニウム等で
金属溶射処理して粗面を形成させた金属基板は、金属表
面と触媒との接触が強化され、また触媒表面積が増加し
、活性が向上するため好ましい。
本発明になる脱硝触媒は、前記触媒粉末に水を添加して
スラリ状とし、これを前記金属基板上に塗布し、好まし
くは焼成して得られる。この際のスラリの濃度は基板上
に塗布できる程度であればよく、特に限定されない。該
スラリを基板に塗布する方法も、特に限定されないが、
例えばスラリ液に基板を浸漬させ、遠心分離機、吹き飛
ばし、吸引、衝撃等の手段によって余分な液を除いた後
、乾燥する方法で行うことができる。通常、スラリを焼
成する場合は、５００″Ｃ程度で行われる。
〔作用〕
モリブデンはチタンに吸着されやすいため、添加すると
チタン上に高分散する。さらにこれを焼成すると酸化チ
タン粒子上に微粒子の酸化モリブデンが存在することに
なり、触媒は微粒子になりやすくなる。該高分散された
微粒子の触媒を金属基板上に担持させることによって高
活性でかつ高強度の触媒を得ることができる。また触媒
を担持させた後、焼成すると、蒸気圧の高い酸化モリブ
デンの移動が起こり、金属基板との相互作用などによっ
て触媒と基板間との結合力が高まる効果が得られる。
〔実施例］ 以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例１ 酸化チタン３０重量％を含むメタチタン酸５０ｋｇに、
モリブデン酸アンモニウム（３（ＮＩ＋４）２０？Ｍｏ
０ｚ　　・４Ｈｚ０　３．８１　ｋｇおよびメクバナジ
ン酸ア７モニ＋’７ム（Ｎｌ１４ＶＯ３）　　１．０４
ｋｇを加え、ニーダで加熱混練し、水分３５重量％のペ
ーストを得た。
このペーストを押出造粒機で造粒した後、流動層乾燥機
で乾燥し、５５０°Ｃで２時間焼成後、ハンマーミルで
１００メツシュパス９０％以上に粉砕した。得られた粉
末５．４　ｋｇに水４．６　ｋｇを加えて触媒スラリを
得た。次いでこのスラリに５ＵＳ３０４材の０．２　ｍ
ｍ厚さのエキスバンドメタル基材を浸し、液ぎりを行っ
た後、乾燥し、５００″Ｃで２時間焼成して触媒を得た
。該触媒の担持量は１５０ｇ／ボであった。
実施例２〜４ 実施例１において、モリブデン酸アンモニウムの添加量
を１．０３　ｋｇ、２．１２ｋｇおよび８．２９　ｋｇ
に代えた以外は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
比較例１ 実施例１において、モリブデン酸アンモニウムを添加し
ない以外は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
実施例５〜７ 実施例１において、ＳＵＳ材のエキスパンメタルにあら
かじめアルミニウム溶射を５０ｇ／ｒｒｒ、１００ｇ／
ｒｒｆおよび２５０ｇ／ｒｒｆ行った基板を用いた以外
は、実施例１と同様の方法で触媒を得た。
実施例８〜１１ 実施例１において、メタバナジン酸アンモニウムの添加
量をＯｌｏ、　５　ｋｇ、２．１４　ｋｇおよび４．３
９ｋｇに代えた以外は実施例１と同様の方法で触媒を得
た。
実施例１２ 実施例１において、エキスバンドメタルの代わりにＳＵ
Ｓ材の０．２　ｍｍ厚さの平板を用いた以外は実施例１
と同様の方法で触媒を得た。
〈試験例１〉 上記で得られたそれぞれの触媒の脱硝活性を確認するた
め、第１表に示す条件で脱硝率を測定した。
第　　１　　表 〈試験例２〉 触媒強度を確認するため、１００ｍｍｘ　１００ｍｍの
触媒を１ｍ高さより鉄板上に１０回落下させ、触媒の重
量減少を測定し、下記式から剥離率を求めた。
第１図は、実施例１〜４および比較例１で得られた触媒
の脱硝率および剥離率をモリブデンの添加量に対してプ
ロットした図である。この図からモリブデンを添加する
ことによって触媒の剥離率を著しく減少させることがで
きることが示され、またその添加量は３〜２０ａｔｍ％
で効果があることが示される。
第２図は、実施例１および５〜７で得られた触媒の脱硝
率および剥離率をアルミニウム溶射量に対してプロット
した図である。この図から、アルミニウム溶射を行うこ
とによってさらに触媒の剥離率を減少させることができ
、活性および強度の優れた触媒が得られることが示され
る。
第２表には、実施例８〜１２で得られた触媒の脱硝率お
よび剥離率の測定結果を示した。この表からは、バナジ
ウムを添加することによってさらに高活性な触媒が得ら
れることが示される。また基板の形状としてエキスバン
ドメタル状だけでなく、平板でも本発明の製造方法が適
用できることが示される。
第２表 比較例２ 実施例１で得られた触媒粉末１０ｋｇに水３．４　ｋｇ
とカリオン系無機繊維１．５　ｋｇを加え、ニーダで混
練して触媒ペース、トを得た。このペーストを実施例１
と同じエキスバンドメタル基板にローラを用いて加圧塗
布した。これを風乾した後、５００　’Ｃで２時間焼成
して板状触媒を得た。この触媒の担持量は８２０ｇ／ｒ
ｒｌであった。前記試験例１および２と同様にして脱硝
率および剥離率を測定したところ、それぞれ７５％、１
５％であった。
上記結果から本発明の製造方法によって得られる触媒は
、従来の製造方法による触媒の触媒担持量より１１５以
下の量で、同程度の脱硝率および剥離率を有することが
示される。
〔発明の効果〕
本発明の脱硝触媒の製造方法によれば、触媒担持量の少
ない状態で、高活性および耐剥離性の優れた触媒を得る
ことができる。従って安価な触媒の製造が可能さなり、
経済的に優れた脱硝装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、触媒の脱硝率および剥離率と、モリブデンの
添加量との関係を示す図、第２図は、触媒の脱硝率およ
び剥離率と、アルミニウム溶射量との関係を示す図であ
る。 出願人　バブコック日立株式会社 代理人　弁理士　川　北　武　長 モリブデン添加量（ａ　Ｌｍχ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）酸化チタンおよび酸化モリブデン、または酸化チ
    タン、酸化モリブデンおよび酸化バナジウムからなる触
    媒に水を添加してスラリ状とし、これを金属基板上に塗
    布することを特徴とする脱硝触媒の製造方法。
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