JPH0356779B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0356779B2 JPH0356779B2 JP57195273A JP19527382A JPH0356779B2 JP H0356779 B2 JPH0356779 B2 JP H0356779B2 JP 57195273 A JP57195273 A JP 57195273A JP 19527382 A JP19527382 A JP 19527382A JP H0356779 B2 JPH0356779 B2 JP H0356779B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- present
- reaction
- oxide
- denitrification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は二酸化窒素（NO2）の接触熱分解用
触媒に関し、特に排ガス中に含有されるNO2を
高酸素濃度下で一酸化窒素（NO）と酸素に熱分
解するための触媒に関する。
触媒に関し、特に排ガス中に含有されるNO2を
高酸素濃度下で一酸化窒素（NO）と酸素に熱分
解するための触媒に関する。
排ガス中に含有される窒素化合物（NOx）に
触媒を用いてアンモニアを反応させて無害な窒素
と水にする、いわゆるアンモニア接触還元法は、
その装置の構造が簡単である等多くの長所を有し
ており、ボイラの排煙脱硝などに広く実用化され
ている。
触媒を用いてアンモニアを反応させて無害な窒素
と水にする、いわゆるアンモニア接触還元法は、
その装置の構造が簡単である等多くの長所を有し
ており、ボイラの排煙脱硝などに広く実用化され
ている。
しかしながら、このアンモニア接触還元法を例
えば硝酸プラント排ガス、金属の酸洗工場排ガ
ス、核燃料再処理工程における核燃料の硝酸溶解
排ガス等の排ガス処理に適用した場合には、多量
の亜酸化窒素（N2O）が発生するという問題が
ある。これはボイラ等の排煙中に含まれるNOx
の大部分がNOであるのに対して前記排ガスの場
合にはNOxの大部分がNO2であることに起因す
る。即ちアンモニア接触還元法においては、
NO2とNH3との反応は次式に示す三つの素反応
から成り立つているため、NO2をNH3で接触還
元する際には、最高で入口NOx濃度の50％の
N2Oが生成し、N2Oの発生を避けることは極め
て困難になる。
えば硝酸プラント排ガス、金属の酸洗工場排ガ
ス、核燃料再処理工程における核燃料の硝酸溶解
排ガス等の排ガス処理に適用した場合には、多量
の亜酸化窒素（N2O）が発生するという問題が
ある。これはボイラ等の排煙中に含まれるNOx
の大部分がNOであるのに対して前記排ガスの場
合にはNOxの大部分がNO2であることに起因す
る。即ちアンモニア接触還元法においては、
NO2とNH3との反応は次式に示す三つの素反応
から成り立つているため、NO2をNH3で接触還
元する際には、最高で入口NOx濃度の50％の
N2Oが生成し、N2Oの発生を避けることは極め
て困難になる。
(1) 2NH3＋NO2→2NH2※＋NO＋H2O
(2) NH2※＋NO→N2＋H2O
(3) NH2※＋NO2→N2O＋H2O
NH2※：NH3の活性中間体
このため、本発明者らはアンモニア接触還元法
における反応時のN2Oの発生を抑制する方法に
ついて種々検討した結果、前記(1)式のNH3活性
化反応にNO2が消費された後、NO2が残存しな
い条件、即ちNH3と反応するときのNOx組成が
NOの多い条件（NO濃度）NO2濃度であれば、
N2Oを副生しないことを見出した。
における反応時のN2Oの発生を抑制する方法に
ついて種々検討した結果、前記(1)式のNH3活性
化反応にNO2が消費された後、NO2が残存しな
い条件、即ちNH3と反応するときのNOx組成が
NOの多い条件（NO濃度）NO2濃度であれば、
N2Oを副生しないことを見出した。
これに基ずき、本発明者らは、アンモニア接触
還元反応を行なう前に、NO2をNOに転換する工
程を設けた脱硝方法を提案したが、この方法を実
用化するには、NO2をNOい効率よく転換する方
法の開発が、不可欠であることが分つた。このよ
うな用途に適用可能なNO2−NO転換方式として
は、(1)還元剤によるNO2の還元、(2)熱分解
（NO2−→NO＋１／2O2）、および(3)触媒を用い
た接触熱分解等が考えられる。これらのうち、(1)
の方法は還元剤を使用するため運転経費が高くな
り、また末反応還元剤の流出という問題も生じ
る。(2)の熱分解は反応速度が遅く実用的でない問
題がある。これらのことから(3)の接触熱分解方式
が最も有望なものと判断されたが、従来、NO2
の熱分解反応を促進する触媒は末だ知られておら
ず、その開発が望まれていた。
還元反応を行なう前に、NO2をNOに転換する工
程を設けた脱硝方法を提案したが、この方法を実
用化するには、NO2をNOい効率よく転換する方
法の開発が、不可欠であることが分つた。このよ
うな用途に適用可能なNO2−NO転換方式として
は、(1)還元剤によるNO2の還元、(2)熱分解
（NO2−→NO＋１／2O2）、および(3)触媒を用い
た接触熱分解等が考えられる。これらのうち、(1)
の方法は還元剤を使用するため運転経費が高くな
り、また末反応還元剤の流出という問題も生じ
る。(2)の熱分解は反応速度が遅く実用的でない問
題がある。これらのことから(3)の接触熱分解方式
が最も有望なものと判断されたが、従来、NO2
の熱分解反応を促進する触媒は末だ知られておら
ず、その開発が望まれていた。
本発明の目的は、N2Oの副生を抑制するアン
モニア接触還元脱硝方法に適用可能で高活性を有
するNO2接触分解反応触媒を提供することにあ
る。
モニア接触還元脱硝方法に適用可能で高活性を有
するNO2接触分解反応触媒を提供することにあ
る。
本発明は、マンガン（Mn）、コバルト（Co）、
クロム（Cr）および銅（Cu）からなる群より選
ばれた１種以上の金属元素の酸化物、または該酸
化物を担体に担持させたものからなる、NO2の
接触熱分解反応用触媒である。
クロム（Cr）および銅（Cu）からなる群より選
ばれた１種以上の金属元素の酸化物、または該酸
化物を担体に担持させたものからなる、NO2の
接触熱分解反応用触媒である。
本発明の触媒は、例えばMn、Co、Crおよび
Cuからなる群より選ばれた１種以上の金属元素
の酸化物の粉末を、乾式または湿式で混合したの
ち、乾燥、成形および焼成処理することにより得
られる。乾燥以後の処理は、実用に耐え得る触媒
成形体を得るためのものであり、省略することが
できる。
Cuからなる群より選ばれた１種以上の金属元素
の酸化物の粉末を、乾式または湿式で混合したの
ち、乾燥、成形および焼成処理することにより得
られる。乾燥以後の処理は、実用に耐え得る触媒
成形体を得るためのものであり、省略することが
できる。
本発明の触媒の調整に用いられるMn、Co、Cr
およびCu出発物質は前記の酸化物の他、どのよ
うな化学形態のものでもよく、例えばこれらの金
属元素の硝酸塩、塩酸塩、炭酸塩、酢酸塩、水酸
化塩、錯塩等の１種または２種以上の混合物が用
いられる。本発明の触媒はこれらの原料の化学形
態に適合した調整方法により調整される。
およびCu出発物質は前記の酸化物の他、どのよ
うな化学形態のものでもよく、例えばこれらの金
属元素の硝酸塩、塩酸塩、炭酸塩、酢酸塩、水酸
化塩、錯塩等の１種または２種以上の混合物が用
いられる。本発明の触媒はこれらの原料の化学形
態に適合した調整方法により調整される。
触媒は触媒成分だけで構成してもよいが、これ
を担体、例えば、アルミナ、チタニア、ジルコニ
ア等に担持させてもよい。この場合、前記酸化物
が担体の表面に分散されるため、少ない量で高い
性能と優れた耐久性を得ることができる。
を担体、例えば、アルミナ、チタニア、ジルコニ
ア等に担持させてもよい。この場合、前記酸化物
が担体の表面に分散されるため、少ない量で高い
性能と優れた耐久性を得ることができる。
触媒の乾燥、焼成その他の条件は特に限定され
ず、通常の条件でよい。また担体での担持法も各
金属酸化物溶液を担体に含浸させた後、乾燥、焼
成する等の通常の条件でよい。
ず、通常の条件でよい。また担体での担持法も各
金属酸化物溶液を担体に含浸させた後、乾燥、焼
成する等の通常の条件でよい。
上述のようにして得られたNO2接触熱分解用
触媒は、アンモニア触媒還元装置の上流側に設け
られた気固接触装置（乾燥器）に充填され、好適
に使用される。第１図は、本発明の触媒を用いた
アンモニア接触還元脱硝プロセスの一例を示すも
のであるが、NOx含有ガス１は加熱器５で予熱
された後、本発明の触媒を用いたNO2−NO転換
器６に導入され、ここでガス中のNO2ガスが熱
分解してNOに転換され、さらにライン３を通る
間にアンモニアを注入された後、脱硝反応器８に
入り、ここで脱硝触媒９と接触反応して、ガス中
のNOがN2に還元され、清浄ガス４となつて系外
に排出される。
触媒は、アンモニア触媒還元装置の上流側に設け
られた気固接触装置（乾燥器）に充填され、好適
に使用される。第１図は、本発明の触媒を用いた
アンモニア接触還元脱硝プロセスの一例を示すも
のであるが、NOx含有ガス１は加熱器５で予熱
された後、本発明の触媒を用いたNO2−NO転換
器６に導入され、ここでガス中のNO2ガスが熱
分解してNOに転換され、さらにライン３を通る
間にアンモニアを注入された後、脱硝反応器８に
入り、ここで脱硝触媒９と接触反応して、ガス中
のNOがN2に還元され、清浄ガス４となつて系外
に排出される。
以下、本発明の触媒の製造例および実施例を示
す。
す。
実施例 １〜４
二酸化マンガン（MnO2）、酸化コバルト
（Co2O3）、酸化クロム（Cr2O3）、酸化銅（CuO）
の各粉末に、それぞれグラフアイトを3wt％ずつ
添加後、打錠成形機を用いて直径５mm、長さ５mm
のタブレツトに成形した。次いでこれらを電気炉
内で空気雰囲気下に500℃で２時間焼成し、本発
明の触媒Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを得た。
（Co2O3）、酸化クロム（Cr2O3）、酸化銅（CuO）
の各粉末に、それぞれグラフアイトを3wt％ずつ
添加後、打錠成形機を用いて直径５mm、長さ５mm
のタブレツトに成形した。次いでこれらを電気炉
内で空気雰囲気下に500℃で２時間焼成し、本発
明の触媒Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを得た。
実施例 ５〜８
Mn、Co、CrおよびCuの各硝酸塩の
0.456mol／水溶液300mlを、それぞれ酸化チタ
ン（TiO2）からなる球状担体１Kgに含浸した。
これを140℃で12時間乾燥した後、電気炉に入れ、
空気雰囲気下に500℃で２時間焼成し、本発明の
触媒Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨを得た。
0.456mol／水溶液300mlを、それぞれ酸化チタ
ン（TiO2）からなる球状担体１Kgに含浸した。
これを140℃で12時間乾燥した後、電気炉に入れ、
空気雰囲気下に500℃で２時間焼成し、本発明の
触媒Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨを得た。
比較例 １〜３
硝酸鉄（Fl（NO3）3）および硝酸ニツケル（Ni
（NO3）2）の各0.456mol／水溶液、並びにメタ
バナジン酸アンモニウム（NH4VO3）蓚酸錯体
の0.456mol／水溶液をそれぞれ用い、その他
は実施例５と同様に処理して比較例の触媒Ｉ、Ｊ
およびＫを得た。
（NO3）2）の各0.456mol／水溶液、並びにメタ
バナジン酸アンモニウム（NH4VO3）蓚酸錯体
の0.456mol／水溶液をそれぞれ用い、その他
は実施例５と同様に処理して比較例の触媒Ｉ、Ｊ
およびＫを得た。
実験例
実施例および比較例で得られた各触媒24mlを内
径30mmのガラス製反応管に充填し、下記条件下で
次式で示されるNO2のNOへの転換反応に対する
触媒性能を測定した。
径30mmのガラス製反応管に充填し、下記条件下で
次式で示されるNO2のNOへの転換反応に対する
触媒性能を測定した。
NO2→NO＋１／2O2 (4)
測定条件
空間速度：10000h-1
反応温度：300〜550℃
ガス組成： NO22500ppm
O2 30％
H2O ２％
N2 残部
その結果を第２図および第３図に示す。図中の
プロツト１０，１１，１２，１３，１４，１５，
１６，１７は、それぞれ本発明の触媒Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを用いた場合、１８，１
９，２０はそれぞれ比較例の触媒Ｉ、Ｊ、Ｋの場
合を示す。また破線で示したものは、(4)式で示さ
れる平衡反応に対する各温度の理論平衡転換率を
プロツトしたものであり、触媒を用いても、この
数値以上にはNO2の転換率を増加させることは
できない。即ち、この破線に近いものほど高活性
の触媒といえる。
プロツト１０，１１，１２，１３，１４，１５，
１６，１７は、それぞれ本発明の触媒Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを用いた場合、１８，１
９，２０はそれぞれ比較例の触媒Ｉ、Ｊ、Ｋの場
合を示す。また破線で示したものは、(4)式で示さ
れる平衡反応に対する各温度の理論平衡転換率を
プロツトしたものであり、触媒を用いても、この
数値以上にはNO2の転換率を増加させることは
できない。即ち、この破線に近いものほど高活性
の触媒といえる。
第２図および第３図から明らかなように、本発
明の触媒Ａ〜Ｈは、いずれも比較例の触媒Ｉ〜Ｋ
に比べて高いNO2転換率を示しており、本発明
の触媒が優れたものであることが判る。また、そ
の性能は10000h-1という高い空間速度で得られて
おり、実用的にも十分優れたものといえる。
明の触媒Ａ〜Ｈは、いずれも比較例の触媒Ｉ〜Ｋ
に比べて高いNO2転換率を示しており、本発明
の触媒が優れたものであることが判る。また、そ
の性能は10000h-1という高い空間速度で得られて
おり、実用的にも十分優れたものといえる。
以上、本発明によれば、アンモニア接触還元に
よる脱硝プロセスにおいて、排ガス中に含有され
るNO2を予めNOに効率よく転換することがで
き、その結果、脱硝反応におけるN2Oの副生を
抑制し、高脱硝率のNO2含有ガス用脱硝プロセ
スを実現することができ、工業的に極めて有利で
ある。
よる脱硝プロセスにおいて、排ガス中に含有され
るNO2を予めNOに効率よく転換することがで
き、その結果、脱硝反応におけるN2Oの副生を
抑制し、高脱硝率のNO2含有ガス用脱硝プロセ
スを実現することができ、工業的に極めて有利で
ある。
第１図は、本発明の触媒を用いたアンモニア接
触還元脱硝法の装置系統図、第２図は、本発明の
実施例１〜４における触媒性能を示すグラフ、第
３図は、実施例５〜８および比較例１〜３におけ
る触媒性能を示すグラフである。 １……NOX含有ガス、５……加熱器、６……
NO2−NO転換器、７……NH3注入ライン、８…
…脱硝反応器、９……脱硝触媒。
触還元脱硝法の装置系統図、第２図は、本発明の
実施例１〜４における触媒性能を示すグラフ、第
３図は、実施例５〜８および比較例１〜３におけ
る触媒性能を示すグラフである。 １……NOX含有ガス、５……加熱器、６……
NO2−NO転換器、７……NH3注入ライン、８…
…脱硝反応器、９……脱硝触媒。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マンガン、コバルト、クロムおよび銅からな
る群より選ばれた１種以上の金属元素の酸化物を
含むことを特徴とする二酸化窒素の接触熱分解用
触媒。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記金属元
素の酸化物を担体に担持したことを特徴とする、
二酸化窒素の接触熱分解用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195273A JPS5987044A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 二酸化窒素の接触熱分解用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195273A JPS5987044A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 二酸化窒素の接触熱分解用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987044A JPS5987044A (ja) | 1984-05-19 |
| JPH0356779B2 true JPH0356779B2 (ja) | 1991-08-29 |
Family
ID=16338411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57195273A Granted JPS5987044A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 二酸化窒素の接触熱分解用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987044A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013223851A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-31 | Nagamine Seisakusho:Kk | 窒素酸化物浄化材 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6165840A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-04 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | ジグリコ−ル酸塩の製造方法 |
| US4735930A (en) * | 1986-02-18 | 1988-04-05 | Norton Company | Catalyst for the reduction of oxides of nitrogen |
| TW412438B (en) * | 1995-01-20 | 2000-11-21 | Hitachi Shipbuilding Eng Co | Nox adsorbent |
| JP2002160910A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-04 | Daicel Chem Ind Ltd | 一酸化窒素の製造法、及び該一酸化窒素を利用した有機化合物の製造法 |
| DE102016113382A1 (de) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | Man Diesel & Turbo Se | Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben derselben |
| CN109224635A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-18 | 东南大学 | 一种复合低温脱硝和脱汞功能的pps滤料及其制备方法 |
| KR102159082B1 (ko) * | 2020-01-08 | 2020-09-23 | 주식회사 이엠코 | 화력발전소 배가스 처리방법 |
-
1982
- 1982-11-09 JP JP57195273A patent/JPS5987044A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013223851A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-31 | Nagamine Seisakusho:Kk | 窒素酸化物浄化材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5987044A (ja) | 1984-05-19 |
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