JPH0478444A - 排ガス浄化用触媒及びその使用方法 - Google Patents
排ガス浄化用触媒及びその使用方法Info
- Publication number
- JPH0478444A JPH0478444A JP2193063A JP19306390A JPH0478444A JP H0478444 A JPH0478444 A JP H0478444A JP 2193063 A JP2193063 A JP 2193063A JP 19306390 A JP19306390 A JP 19306390A JP H0478444 A JPH0478444 A JP H0478444A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- exhaust gas
- zeolite
- ion exchange
- molar ratio
- 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.)
- Pending
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
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。
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、ボイラー 自動車エンジン等から排出される
窒素酸化物を含有する排ガスを処理するための触媒及び
その使用方法に関し、更に詳細には、耐久性の非常に優
れた排ガス浄化用触媒及びその使用方法に関するもので
ある。
窒素酸化物を含有する排ガスを処理するための触媒及び
その使用方法に関し、更に詳細には、耐久性の非常に優
れた排ガス浄化用触媒及びその使用方法に関するもので
ある。
(従来の技術)
ボイラー 自動車エンジン等から排出される排ガス中の
窒素酸化物を除去する方法として、触媒の存在下でアン
モニアを用いる選択的接触還元法、また、排ガスを触媒
に通し、未燃焼の一酸化炭素及び炭化水素により還元す
る非選択的接触還元法等が実用化されている。
窒素酸化物を除去する方法として、触媒の存在下でアン
モニアを用いる選択的接触還元法、また、排ガスを触媒
に通し、未燃焼の一酸化炭素及び炭化水素により還元す
る非選択的接触還元法等が実用化されている。
特開昭60−125250号公報には、還元剤非共存下
で窒素酸化物を直接接触分解できる触媒として銅イオン
交換したゼオライトが提案されている。
で窒素酸化物を直接接触分解できる触媒として銅イオン
交換したゼオライトが提案されている。
また、ディーゼルエンジン、低燃費化を目的とした希薄
燃焼エンジンの排ガス浄化用に、酸素過剰下でも、未燃
焼の一酸化炭素、炭化水素等の還元成分により窒素酸化
物を選択的に還元できる触媒として、卑金属をゼオライ
ト等に含有させた触媒が提案されている(特開昭63− 100119)。
燃焼エンジンの排ガス浄化用に、酸素過剰下でも、未燃
焼の一酸化炭素、炭化水素等の還元成分により窒素酸化
物を選択的に還元できる触媒として、卑金属をゼオライ
ト等に含有させた触媒が提案されている(特開昭63− 100119)。
しかしながら、これらの提案されている触媒は、特に高
温での耐久性に問題があり、実用化されるに至っていな
い。
温での耐久性に問題があり、実用化されるに至っていな
い。
(発明が解決しようとする課題)
本発明の目的は、アンモニア等の還元剤を使用すること
なく、自動車等の内燃機関から排出される、特に酸素過
剰の排ガスを、効率良く浄化し、且つ、水蒸気の存在す
る高温での耐久性に優れる排ガス浄化用触媒を提供する
ものである。
なく、自動車等の内燃機関から排出される、特に酸素過
剰の排ガスを、効率良く浄化し、且つ、水蒸気の存在す
る高温での耐久性に優れる排ガス浄化用触媒を提供する
ものである。
(課題を解決する為の手段)
本発明者等は、上記課題について鋭意検討した結果、本
発明を完成するに至った。
発明を完成するに至った。
即ち本発明は、S l 02 / AI 203モル比
が少なくとも10のゼオライトにカリウム及び遷移金属
を含有させたことを特徴とする排ガス浄化用触媒、及び
該触媒に窒素酸化物を含む燃焼排ガスを接触させること
を特徴とする排ガスの処理方法を提供するものである。
が少なくとも10のゼオライトにカリウム及び遷移金属
を含有させたことを特徴とする排ガス浄化用触媒、及び
該触媒に窒素酸化物を含む燃焼排ガスを接触させること
を特徴とする排ガスの処理方法を提供するものである。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明にかかる排ガス浄化用触媒は、カリウム及び遷移
金属を含有させたS i 02 /A47203モル比
が少なくとも10であるゼオライトである。
金属を含有させたS i 02 /A47203モル比
が少なくとも10であるゼオライトである。
本発明において用いられるゼオライトとしては、S i
02 / AF 203モル比が10以上であること
を必須とする。S I 02 / All 20aモル
比はその上限が限定されるものではない。5iO7/A
lI2O3モル比が10未満であると、十分な耐久性が
得られない。
02 / AF 203モル比が10以上であること
を必須とする。S I 02 / All 20aモル
比はその上限が限定されるものではない。5iO7/A
lI2O3モル比が10未満であると、十分な耐久性が
得られない。
本発明で用いられるゼオライトの種類は特に限定されな
いか、例えば、モルデナイト、フェリエライト、ZSM
−5、ZSM−3、ZSM−11、ZSM−12)ZS
M−20,ZSM−35等のゼオライトが使用でき、そ
の中でもZSM−5が好適に用いられる。またこれらの
ゼオライトの製造方法は限定されるものではない。また
Y型ゼオライト、L型ゼオライト等のゼオライトを脱ア
ルミニウムしたものであっても良い。
いか、例えば、モルデナイト、フェリエライト、ZSM
−5、ZSM−3、ZSM−11、ZSM−12)ZS
M−20,ZSM−35等のゼオライトが使用でき、そ
の中でもZSM−5が好適に用いられる。またこれらの
ゼオライトの製造方法は限定されるものではない。また
Y型ゼオライト、L型ゼオライト等のゼオライトを脱ア
ルミニウムしたものであっても良い。
また、本発明で用いられるゼオライトの結晶径は特に限
定されないが、1a以上であることが望ましい。結晶径
が1μ未満であると結晶自体の耐熱性が悪くなり、触媒
の耐久性が低くなる恐れがある。
定されないが、1a以上であることが望ましい。結晶径
が1μ未満であると結晶自体の耐熱性が悪くなり、触媒
の耐久性が低くなる恐れがある。
本発明の排ガス浄化用触媒は、カリウム及び遷移金属を
含有することが必須である。カリウム及び遷移金属の含
有量は特に限定されないが、カリウムをに20/Al2
O3モル比で表わして0.2〜1.0、遷移金属をM2
.・、0/Al2O5モル比(nは遷移金属Mの原子価
)で表わして1.5以下含有することが好ましい。カリ
ウムが0.2未満であると十分な耐久性が得られない恐
れがあり、また、カリウムが1.0を越えるかあるいは
遷移金属が1.5を越えると、カリウムあるいは遷移金
属が酸化物等でゼオライト表面に存在し易くなり、耐久
性が低くなる恐れがアル。マタ、(Kz O+M、7a
O)/AfI20aモル比が2.0を越えると、カリ
ウムあるいは遷移金属が酸化物等としてゼオライト表面
に存在し昌くなり、耐久性が低くなる恐れがある。
含有することが必須である。カリウム及び遷移金属の含
有量は特に限定されないが、カリウムをに20/Al2
O3モル比で表わして0.2〜1.0、遷移金属をM2
.・、0/Al2O5モル比(nは遷移金属Mの原子価
)で表わして1.5以下含有することが好ましい。カリ
ウムが0.2未満であると十分な耐久性が得られない恐
れがあり、また、カリウムが1.0を越えるかあるいは
遷移金属が1.5を越えると、カリウムあるいは遷移金
属が酸化物等でゼオライト表面に存在し易くなり、耐久
性が低くなる恐れがアル。マタ、(Kz O+M、7a
O)/AfI20aモル比が2.0を越えると、カリ
ウムあるいは遷移金属が酸化物等としてゼオライト表面
に存在し昌くなり、耐久性が低くなる恐れがある。
また、本発明の排ガス浄化用触媒の原料ゼオライト中の
ナトリウム等の含有量としては特に限定されないが、N
!L20/An 20aモル比で表わして0.01以下
であることが好ましい。
ナトリウム等の含有量としては特に限定されないが、N
!L20/An 20aモル比で表わして0.01以下
であることが好ましい。
0.01を越えると、耐久性に悪影響を及ぼす恐れがあ
る。
る。
遷移金属としては、特に限定されないが、例えばFe、
Cu、Co、Ni、Cr、Mn等が使用できる。
Cu、Co、Ni、Cr、Mn等が使用できる。
本発明の排ガス浄化用触媒は、SiO2/Al201モ
ル比が少なくとも10以上であるゼオライトに、カリウ
ム及び遷移金属を含有させて製造される。
ル比が少なくとも10以上であるゼオライトに、カリウ
ム及び遷移金属を含有させて製造される。
カリウム及び遷移金属は、担持あるいはイオン交換等で
含有されるが、カリウムの中性塩を用いたイオン交換処
理、及び、遷移金属の中性塩を用いたイオン交換処理す
ることが好ましい。
含有されるが、カリウムの中性塩を用いたイオン交換処
理、及び、遷移金属の中性塩を用いたイオン交換処理す
ることが好ましい。
原料ゼオライトは合成品あるいはそのが廃品等が用いら
れるが、ゼオライトの耐熱性に悪影響を及ぼす原料ゼオ
ライト中のナトリウム等のイオンをアンモニア処理等で
除去してから用いることが望ましい。
れるが、ゼオライトの耐熱性に悪影響を及ぼす原料ゼオ
ライト中のナトリウム等のイオンをアンモニア処理等で
除去してから用いることが望ましい。
アンモニア処理は、アンモニアを含む水溶液に原料ゼオ
ライトを混合、攪拌し、洗浄して行われる。アンモニア
としては塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、アンモニア水等が用いられる。アンモニア
処理条件は、原料ゼオライトのイオン交換サイトに存在
するナトリウム等のイオンをNa2O/AΩ203モル
比で表わして0,01以下にする条件を選定することか
望ましい。Na等のイオンが0,01を越えると、耐久
性が低くなる恐れがある。
ライトを混合、攪拌し、洗浄して行われる。アンモニア
としては塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、アンモニア水等が用いられる。アンモニア
処理条件は、原料ゼオライトのイオン交換サイトに存在
するナトリウム等のイオンをNa2O/AΩ203モル
比で表わして0,01以下にする条件を選定することか
望ましい。Na等のイオンが0,01を越えると、耐久
性が低くなる恐れがある。
アンモニアの添加量としては、ゼオライト中のアルミニ
ウムに対し2〜10倍当量か望ましい。
ウムに対し2〜10倍当量か望ましい。
2倍当量未満ではNa等のイオンがNa2O/Aρ20
3モル比で表わして0.01以下にならない恐れがあり
、]0倍を越えてもそれに見合うだけの効果が得られな
い。アンモニア処理のスラリー濃度は、通常行われる5
%〜5090が好ましい。
3モル比で表わして0.01以下にならない恐れがあり
、]0倍を越えてもそれに見合うだけの効果が得られな
い。アンモニア処理のスラリー濃度は、通常行われる5
%〜5090が好ましい。
また、処理条件は、通常行われる室温〜100℃の温度
、1時間〜3日の時間であることが望ましい。室温未満
の温度、1時間未満の時間では、ナトリウム等のイオン
がN a 20 / AΩ201モル比て表わして0.
01以下とならない恐れがあり、100℃を越える温度
、3日を越える時間では、それに見合うだけの効果が得
られない。
、1時間〜3日の時間であることが望ましい。室温未満
の温度、1時間未満の時間では、ナトリウム等のイオン
がN a 20 / AΩ201モル比て表わして0.
01以下とならない恐れがあり、100℃を越える温度
、3日を越える時間では、それに見合うだけの効果が得
られない。
また、ナトリウム等のイオンを除去する方法として、鉱
酸で処理する方法も用いることかできる。
酸で処理する方法も用いることかできる。
原料ゼオライトは、カリウム及び遷移金属でイオン交換
される。イオン交換の順序は、カリウムイオン交換した
後遷移金属イオン交換することが望ましい。また、カリ
ウムイオン及び遷移金属イオンの共存下で同時にイオン
交換しても良い。遷移金属イオン交換した後カリウムイ
オン交換すると、イオン交換された遷移金属イオンかカ
リウム交換時に交換サイトから脱離し、酸化物等でゼオ
ライト表面に多く存在するようになるため、耐久性が低
くなる恐れがある。
される。イオン交換の順序は、カリウムイオン交換した
後遷移金属イオン交換することが望ましい。また、カリ
ウムイオン及び遷移金属イオンの共存下で同時にイオン
交換しても良い。遷移金属イオン交換した後カリウムイ
オン交換すると、イオン交換された遷移金属イオンかカ
リウム交換時に交換サイトから脱離し、酸化物等でゼオ
ライト表面に多く存在するようになるため、耐久性が低
くなる恐れがある。
カリウムイオン交換は、原料ゼオライトをカリウムの中
性塩を含む水溶液に混合し、攪拌、洗浄して行われる。
性塩を含む水溶液に混合し、攪拌、洗浄して行われる。
カリウムの中性塩としては、カリウムの塩化物、硝酸塩
、硫酸塩、酢酸塩等の中性塩が好適に用いられる。
、硫酸塩、酢酸塩等の中性塩が好適に用いられる。
カリウム・イオンの添加量は、ゼオライト中のアルミニ
ウムに対し1〜30倍当量か望ましい。1倍当量未満で
はカリウムイオンが十分に交換されず、K 20 /
AΩ201モル比で表わして0,2未満になる恐れがあ
り、また、30倍を越えてもそれに見合うだけの効果が
得られない。イオン交換のスラリー濃度は、通常行われ
る5%〜50°6が好ましい。
ウムに対し1〜30倍当量か望ましい。1倍当量未満で
はカリウムイオンが十分に交換されず、K 20 /
AΩ201モル比で表わして0,2未満になる恐れがあ
り、また、30倍を越えてもそれに見合うだけの効果が
得られない。イオン交換のスラリー濃度は、通常行われ
る5%〜50°6が好ましい。
また、処理条件は通常行われる室温〜100℃の温度、
1時間〜3日の時間であることが望ましい。室温未満の
温度、1時間未満の時間では、カリウムイオンが十分に
交換されず、320/AN 20qモル比で表わして0
.2未満になる恐れがあり、100℃を越える温度、3
日を越える時間では、それに見合うだけの効果が得られ
ない。
1時間〜3日の時間であることが望ましい。室温未満の
温度、1時間未満の時間では、カリウムイオンが十分に
交換されず、320/AN 20qモル比で表わして0
.2未満になる恐れがあり、100℃を越える温度、3
日を越える時間では、それに見合うだけの効果が得られ
ない。
また、必要に応じて、イオン交換操作を繰返し行うこと
もできる。
もできる。
遷移金属イオン交換は、カリウムイオン交換したゼオラ
イトを遷移金属の中性塩を含む水溶液に混合し、攪拌、
洗浄して行われる。
イトを遷移金属の中性塩を含む水溶液に混合し、攪拌、
洗浄して行われる。
遷移金属の中性塩としては、遷移金属の塩化物、硝酸塩
、硫酸塩、酢酸塩等の中性塩か好適に用いられる。
、硫酸塩、酢酸塩等の中性塩か好適に用いられる。
遷移金属イオンの添加量は、ゼオライト中のアルミニウ
ムに対し20倍当量以下が望ましい。
ムに対し20倍当量以下が望ましい。
20倍を越えるとM2.・−0/AN203モル比で表
わして1.5を越える恐れかある。イオン交換のスラリ
ー濃度は、通常行われる5%〜50%が好ましい。
わして1.5を越える恐れかある。イオン交換のスラリ
ー濃度は、通常行われる5%〜50%が好ましい。
また、処理条件は通常行われる室温〜100℃の温度、
3日以下の時間であることが望ましい。
3日以下の時間であることが望ましい。
100℃を越える温度、3日を越える時間では、M2.
z40 / AN 203モル比で表わして1.5を越
える恐れがある。また、必要に応じて、イオン交換操作
を繰返し行うこともできる。
z40 / AN 203モル比で表わして1.5を越
える恐れがある。また、必要に応じて、イオン交換操作
を繰返し行うこともできる。
本発明の排ガス浄化用触媒の5io2/Alx0*モル
比は、使用したゼオライト基材のS i 02 /AD
20sモル比と実質的に変わらない。また、排ガス浄
化用触媒の結晶構造もイオン交換前後で本質的に異なる
ものではない。
比は、使用したゼオライト基材のS i 02 /AD
20sモル比と実質的に変わらない。また、排ガス浄
化用触媒の結晶構造もイオン交換前後で本質的に異なる
ものではない。
本発明の排ガス浄化用触媒は、粘土鉱物等のバインダー
と混合し成形して使用することもできる。
と混合し成形して使用することもできる。
また、予めゼオライトを成形し、その成形体にカリウム
及び遷移金属を含有させることもできる。
及び遷移金属を含有させることもできる。
ゼオライトを成形する際に用いられるバインダーとして
は、カオリン、アタパルガイド、モンモリロナイト、ベ
ントナイト、アロフェン、セビオライト等の粘土鉱物で
ある。あるいは、バインダーを用いずに成形体を直接合
成したバインダレスゼオライト成形体であっても良い。
は、カオリン、アタパルガイド、モンモリロナイト、ベ
ントナイト、アロフェン、セビオライト等の粘土鉱物で
ある。あるいは、バインダーを用いずに成形体を直接合
成したバインダレスゼオライト成形体であっても良い。
また、ニージェライト製あるいは金属製のハニカム状基
材に本発明の排ガス浄化用触媒をウォッシュコツトして
用いることもできる。
材に本発明の排ガス浄化用触媒をウォッシュコツトして
用いることもできる。
窒素酸化物を含む燃焼排ガスの処理は、本発明の排ガス
浄化用触媒と該排ガスを接触させることにより行う。本
発明で用いられる排ガスは、窒素酸化物を含むことが必
須であるが、酸素、−酸化炭素、炭化水素、水素8アン
モニア等が含まれている場合に特に有効である。好まし
くは、窒素酸化物1−酸化炭素、炭化水素を含む酸素過
剰の排ガスである。酸素過剰の排ガスとは、排ガス中に
含まれる一酸化炭素、炭化水素、水素を完全に酸化する
のに必要な酸素量よりも過剰な酸素が含まれていること
を示す。例えば、自動車等の内燃機関から排出される排
ガスの場合には、空燃管が大きい状態(リーン領域)で
ある。
浄化用触媒と該排ガスを接触させることにより行う。本
発明で用いられる排ガスは、窒素酸化物を含むことが必
須であるが、酸素、−酸化炭素、炭化水素、水素8アン
モニア等が含まれている場合に特に有効である。好まし
くは、窒素酸化物1−酸化炭素、炭化水素を含む酸素過
剰の排ガスである。酸素過剰の排ガスとは、排ガス中に
含まれる一酸化炭素、炭化水素、水素を完全に酸化する
のに必要な酸素量よりも過剰な酸素が含まれていること
を示す。例えば、自動車等の内燃機関から排出される排
ガスの場合には、空燃管が大きい状態(リーン領域)で
ある。
(作用)
本発明の排ガス浄化用触媒は、耐久性か非常に高く、水
蒸気を含む高温の排ガスで処理しても劣化はほとんどな
い。本発明の排ガス浄化用触媒が高耐久性を示す理由に
ついては詳しくは分らないか、カリウムを共存させるこ
とにより、脱アルミニウムを起こしにくくなりゼオライ
ト自体の耐久性が向上すること、また、活性種である遷
移金属の凝集による活性劣化を防ぐことが考えられる。
蒸気を含む高温の排ガスで処理しても劣化はほとんどな
い。本発明の排ガス浄化用触媒が高耐久性を示す理由に
ついては詳しくは分らないか、カリウムを共存させるこ
とにより、脱アルミニウムを起こしにくくなりゼオライ
ト自体の耐久性が向上すること、また、活性種である遷
移金属の凝集による活性劣化を防ぐことが考えられる。
(発明の効果)
本発明の排ガス浄化用触媒は、窒素酸化物を含む燃焼排
ガスを効率良く除去することができ、また、耐熱・耐久
性に非常に優れた性能を示す。
ガスを効率良く除去することができ、また、耐熱・耐久
性に非常に優れた性能を示す。
(実施例)
以下、実施例において本発明を更に詳細に説明する。し
かし、本発明はこれら実施例のみに限定されるものでは
ない。
かし、本発明はこれら実施例のみに限定されるものでは
ない。
実施例1
攪拌状態にある実容積2gのオーバーフロータイプの反
応槽に、珪酸ソーダ水溶液(SiO2;250g/N
、Na2O; 82g/fl。
応槽に、珪酸ソーダ水溶液(SiO2;250g/N
、Na2O; 82g/fl。
Aff 203 : 2.8g/I )と、硫酸アルミ
ニウム水溶液CAN 203 ; 8.8g/l 。
ニウム水溶液CAN 203 ; 8.8g/l 。
H2SO4; 370g/l’ )とをそれぞれ31/
h r、 lj! /h rの速度で連続的に供給し
た。反応温度は30〜32℃、排出されるスラリーのp
Hは6.7〜7.0であった。
h r、 lj! /h rの速度で連続的に供給し
た。反応温度は30〜32℃、排出されるスラリーのp
Hは6.7〜7.0であった。
排出スラリーを固液分離し十分水洗した後、NJ!20
:0.75wt%、 All 203;0.77wt%
、5i02 ;36.1wt%。
:0.75wt%、 All 203;0.77wt%
、5i02 ;36.1wt%。
H,0; 62.5wt%の粒状無定形アルミノ珪酸塩
均一化合物を得た。該均一化合物2,860gと3.2
w t%のNaOH水溶液6,15C1gとをオート
クレーブに仕込み、160”Cで72時間攪拌下で結晶
化した。生成物を固液分離、水洗、乾燥してZSM−5
類似ゼオライトTs21を得た。TSZIの結晶径は2
〜3μであり、また、化学分析の結果、その組成は無水
ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組成を有
していた。
均一化合物を得た。該均一化合物2,860gと3.2
w t%のNaOH水溶液6,15C1gとをオート
クレーブに仕込み、160”Cで72時間攪拌下で結晶
化した。生成物を固液分離、水洗、乾燥してZSM−5
類似ゼオライトTs21を得た。TSZIの結晶径は2
〜3μであり、また、化学分析の結果、その組成は無水
ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組成を有
していた。
1.4Na20.A!! 203.41.lSiO2こ
のゼオライト100gを、NH,CIl 。
のゼオライト100gを、NH,CIl 。
20.0gを含む水溶液1000ccに添加し、60℃
にて20時間攪拌した後、洗浄、乾燥し、てNH,型T
SZIを得た。得られたNH4型TSZ1のNa含有量
はNa20/Ai!20gモル比で表わして0,01以
下であった。
にて20時間攪拌した後、洗浄、乾燥し、てNH,型T
SZIを得た。得られたNH4型TSZ1のNa含有量
はNa20/Ai!20gモル比で表わして0,01以
下であった。
:のNH4型TSZI ; 50gを、KCfI。
14゜5gを含む水溶液500ccに添加し、60℃に
て20時間攪拌した後、洗浄し、Kイオン交換操作を行
った。この操作を2回繰返した後、乾燥してに型TSZ
Iを得た。
て20時間攪拌した後、洗浄し、Kイオン交換操作を行
った。この操作を2回繰返した後、乾燥してに型TSZ
Iを得た。
得られたに型TSZI;20gを0.1mol、77g
酢酸銅水溶液76c cに添加し、室温で20時間攪拌
した後、洗浄し、Cuイオン交換操作を行った。この操
作を2回繰返した後、乾燥して(Cυ→−K)型TSZ
1(触媒1)を得た。化学分析の結果、その組成は無水
ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組成を有
していた。
酢酸銅水溶液76c cに添加し、室温で20時間攪拌
した後、洗浄し、Cuイオン交換操作を行った。この操
作を2回繰返した後、乾燥して(Cυ→−K)型TSZ
1(触媒1)を得た。化学分析の結果、その組成は無水
ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組成を有
していた。
(’I1.68に20,0.63CuO,Ajj 20
3 。
3 。
41.2SiO2
実施例2
攪拌状態にある実容積2gのオーバーフロータイプの反
応槽に、珪酸ソーダ水溶液(Sin2 ;153g/N
、Na2O; 50g/l)、。
応槽に、珪酸ソーダ水溶液(Sin2 ;153g/N
、Na2O; 50g/l)、。
八N 20* : 0.8g/l )と、硫酸アルミ
ニウム水溶液(AN 20v ; 38.4 g/I
I 。
ニウム水溶液(AN 20v ; 38.4 g/I
I 。
H2S04 ; 275g/F )とをそれぞれ3,
2g/h r、0.8N /h rの速度で連続的に供
給した。反応温度は30〜32℃、排出されるスラリー
のpHは6.4〜6.6であった。
2g/h r、0.8N /h rの速度で連続的に供
給した。反応温度は30〜32℃、排出されるスラリー
のpHは6.4〜6.6であった。
排出スラリーを固液分離し十分水洗した後、Na、
0 ; 1. 72wt %、AN 20i2
.53wt %、 Sin 2 ;39. 3wt
%、H20; 56.4w t 96の粒状無定形
アルミノ珪酸塩均一化合物を得た。該均一化合物2,8
40gと1.39wt%のNaOH水溶液5,160g
とをオートクレーブに仕込み、160℃で72時間攪拌
下で結晶化した。生成物を固液分離、水洗、乾燥してZ
SM−5類似ゼオライトTS22を得た。TSZ2の結
晶径は0.1〜0.5μであり、また、化学分析の結果
、その組成は無水ベースにおける酸化物のモル比で表わ
して次の組成を有していた。
0 ; 1. 72wt %、AN 20i2
.53wt %、 Sin 2 ;39. 3wt
%、H20; 56.4w t 96の粒状無定形
アルミノ珪酸塩均一化合物を得た。該均一化合物2,8
40gと1.39wt%のNaOH水溶液5,160g
とをオートクレーブに仕込み、160℃で72時間攪拌
下で結晶化した。生成物を固液分離、水洗、乾燥してZ
SM−5類似ゼオライトTS22を得た。TSZ2の結
晶径は0.1〜0.5μであり、また、化学分析の結果
、その組成は無水ベースにおける酸化物のモル比で表わ
して次の組成を有していた。
1、INa、、o、Ajj 203.23.3S io
2このゼオライト100gを、NH4Cl1 ;34、
Ogを含む水溶液1000ccに添加し、60℃にて2
0時間攪拌した後、洗浄、乾燥してNH,型TSZ2を
得た。得られたNH4型TSZ2のNa含有量はNa2
0/AIJ20sモル比で表わして0.01以下であっ
た。
2このゼオライト100gを、NH4Cl1 ;34、
Ogを含む水溶液1000ccに添加し、60℃にて2
0時間攪拌した後、洗浄、乾燥してNH,型TSZ2を
得た。得られたNH4型TSZ2のNa含有量はNa2
0/AIJ20sモル比で表わして0.01以下であっ
た。
このNH4型TSZ2 ; 50gを、KCI ;24
.8gを含む水溶液500ccに添加し、60℃にて2
0時間攪拌した後、洗浄し、Kイオン交換操作を行った
。この操作を2回繰返した後、乾燥してに型TSZ2を
得た。
.8gを含む水溶液500ccに添加し、60℃にて2
0時間攪拌した後、洗浄し、Kイオン交換操作を行った
。この操作を2回繰返した後、乾燥してに型TSZ2を
得た。
得られたに型TSZ2 ; 20gを0.1mol/g
酢酸銅水溶液120ccに添加し、室温で20時間攪拌
した後、洗浄し、Cuイオン交換操作を行った。この操
作を2回繰返した後、乾燥して(Cu+K)型TSZ2
(触媒2)を得た。化学分析の結果、その組成は無水
ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組成を有
していた。
酢酸銅水溶液120ccに添加し、室温で20時間攪拌
した後、洗浄し、Cuイオン交換操作を行った。この操
作を2回繰返した後、乾燥して(Cu+K)型TSZ2
(触媒2)を得た。化学分析の結果、その組成は無水
ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組成を有
していた。
0.54に20,0.58Cuo、AN 20s 。
23.3SiO□
実施例3
特開昭56−45,819号公報実施例6に従ってZS
M−5型ゼオライトであるTSZ3を合成した。TS2
3の結晶径は3〜5μであり、また、化学分析の結果、
その組成は無水ベースにおける酸化物のモル比で表わし
て次の組成を有していた。
M−5型ゼオライトであるTSZ3を合成した。TS2
3の結晶径は3〜5μであり、また、化学分析の結果、
その組成は無水ベースにおける酸化物のモル比で表わし
て次の組成を有していた。
0.4Na20.Al120..73.2S i 0゜
530℃で5時間か焼したTSZ3 ; 100gを、
NH4CD ; 12.Ogを含む水溶液1000cc
に添加し、60℃にて20時間攪拌した後、洗浄、乾燥
してNH4型TSZ3を得た。
530℃で5時間か焼したTSZ3 ; 100gを、
NH4CD ; 12.Ogを含む水溶液1000cc
に添加し、60℃にて20時間攪拌した後、洗浄、乾燥
してNH4型TSZ3を得た。
得られたNH,型TSZ3のNa含有量はN a 20
/ AD 20gモル比で表わして0.01以下であっ
た。
/ AD 20gモル比で表わして0.01以下であっ
た。
このNH4型TSZ3 ; 50gを、KCl1゜8.
3gを含む水溶液500ccに添加し、60℃にて20
時間攪拌した後、洗浄し、Kイオン交換操作を行った。
3gを含む水溶液500ccに添加し、60℃にて20
時間攪拌した後、洗浄し、Kイオン交換操作を行った。
この操作を2回繰返した後、乾燥してに型TSZ3を得
た。
た。
得られたに型TSZ3 ; 20gを0,05mol/
i!酢酸銅水溶液90ccに添加し、室温で20時間攪
拌した後、洗浄し、Cuイオン交換操作を行った。この
操作を2回繰返した後、乾燥して(Cu+K)型TSZ
3 (触媒3)を得た。
i!酢酸銅水溶液90ccに添加し、室温で20時間攪
拌した後、洗浄し、Cuイオン交換操作を行った。この
操作を2回繰返した後、乾燥して(Cu+K)型TSZ
3 (触媒3)を得た。
化学分析の結果、その組成は無水ベースにおける酸化物
のモル比で表わして次の組成を有していた。
のモル比で表わして次の組成を有していた。
0.57に20,0.49CuO,A1!203 。
72.9SiO。
実施例4
実施例1で得られたに型TSZI ;20gを、酢酸コ
バルト(■)4水和物10.1gを含む水溶液200c
cに添加し、60℃で20時間攪拌した後、洗浄し、C
oイオン交換操作を行った。
バルト(■)4水和物10.1gを含む水溶液200c
cに添加し、60℃で20時間攪拌した後、洗浄し、C
oイオン交換操作を行った。
この操作を2回繰返した後、乾燥して(Co+K)型T
SZI (触媒4)を得た。化学分析の結果、その組成
は無水ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組
成を有していた。
SZI (触媒4)を得た。化学分析の結果、その組成
は無水ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組
成を有していた。
0、 36に20,1.23Co0.41)20s、4
]、、05i02 実施例5 実施例2で得られたに型TSZ2 ; 20gを、酢酸
コバルト(■)4永和物1.5.7gを含む水溶液20
0CCに添加し、60℃で20時間攪拌した後、洗浄し
、Coイオン交換操作を行った。
]、、05i02 実施例5 実施例2で得られたに型TSZ2 ; 20gを、酢酸
コバルト(■)4永和物1.5.7gを含む水溶液20
0CCに添加し、60℃で20時間攪拌した後、洗浄し
、Coイオン交換操作を行った。
この操作を2回繰返した後、乾燥して(Co+K)型T
SZ2 (触媒5)を得た。化学分析の結果、その組成
は無水ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組
成を有していた。
SZ2 (触媒5)を得た。化学分析の結果、その組成
は無水ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組
成を有していた。
0.40に2 O,1,14COO,A、Q 203
。
。
23.2SiO。
実施例6
実施例3で得られたに型TSZ3 ; 20gを、酢酸
コバルト(■)4永和物5.9gを含む水溶液200c
cに添加し、60℃で20時間攪拌]また後、洗浄し、
Coイオン交換操作を行った。この操作を2回繰返した
後、乾燥して(Co+K)型TSZ3 (触媒6)を得
た。化学分析の結果、その組成は無水ベースにおける酸
化物のモル比で表わして次の組成を有していた。
コバルト(■)4永和物5.9gを含む水溶液200c
cに添加し、60℃で20時間攪拌]また後、洗浄し、
Coイオン交換操作を行った。この操作を2回繰返した
後、乾燥して(Co+K)型TSZ3 (触媒6)を得
た。化学分析の結果、その組成は無水ベースにおける酸
化物のモル比で表わして次の組成を有していた。
0.41に20.1.18COO,Ag2O,。
73、 3 S i 02
実施例7
実施例1で得られたに型TSZ1.;20gを、酢酸ニ
ッケル(■)4水和物10.2gを含む水溶液200c
cに添加し、60℃で20時間攪拌した後、洗浄し5、
Niイオン交換操作を行った。
ッケル(■)4水和物10.2gを含む水溶液200c
cに添加し、60℃で20時間攪拌した後、洗浄し5、
Niイオン交換操作を行った。
この操作を2回繰返した後、乾燥して(N i 十K)
型TSZI (触媒7)を得た。化学分析の結果、その
組成は無水ベースにおける酸化物のモル比で表わして次
の組成を有していた。
型TSZI (触媒7)を得た。化学分析の結果、その
組成は無水ベースにおける酸化物のモル比で表わして次
の組成を有していた。
0.38に20,1.17NiO,A、C’ 203
。
。
41.08iO。
4 1、 OS 1 02
実施例9
実施例1において、Kイオン交換操作とCuイオン交換
操作の順序を逆にしまた以外は実施例1と同様ニして(
K+Cu)型TSZI (触媒9)を得た。化学分析の
結果、その組成は無水ベースにおける酸化物のモル比で
表わして次の組成を有していた。
操作の順序を逆にしまた以外は実施例1と同様ニして(
K+Cu)型TSZI (触媒9)を得た。化学分析の
結果、その組成は無水ベースにおける酸化物のモル比で
表わして次の組成を有していた。
0.72CuO,0,92に20.AN 203 。
41、 2S l 02
実施例8
実施例1において、アンモニア処理を行わなかったこと
以外は実施例1と同様にして(Cu+に+Na)型TS
ZI (触媒8)を得た。化学分析の結果、その組成は
無水ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組成
を有していた。
以外は実施例1と同様にして(Cu+に+Na)型TS
ZI (触媒8)を得た。化学分析の結果、その組成は
無水ベースにおける酸化物のモル比で表わして次の組成
を有していた。
0、44 K20. 0. 57 Cu O。
0.04Na20、Al2O2゜
実施例10
実施例1〜9で得られた触媒1〜9を用いて耐久性評価
を行った。
を行った。
各触媒をプレス成形した後粉砕して42〜80メツシユ
に整粒した。その2ccを常圧固定床流通式反応管に充
填し、リーンバーンエンジンの排ガスを模擬したガス(
第1表)を空間速度30.000/hrで流した。50
0℃で30分の前処理を行なった後、400℃での定常
浄化活性を測定した。定常浄化活性は、400℃で1時
間保持した後のNOx浄化率とした。
に整粒した。その2ccを常圧固定床流通式反応管に充
填し、リーンバーンエンジンの排ガスを模擬したガス(
第1表)を空間速度30.000/hrで流した。50
0℃で30分の前処理を行なった後、400℃での定常
浄化活性を測定した。定常浄化活性は、400℃で1時
間保持した後のNOx浄化率とした。
また、各触媒について、第1表の組成のガスを空間速度
30,000/hrで流しながら800℃で15時間耐
久処理した。その後、上記と同様の方法で定常浄化活性
を測定し耐久性の試験を行なった。
30,000/hrで流しながら800℃で15時間耐
久処理した。その後、上記と同様の方法で定常浄化活性
を測定し耐久性の試験を行なった。
得られた結果を第2表に示す。
第1表
第2表
久処理後の結晶化度の比で表わした。得られた結果を第
3表に示す。
3表に示す。
第3表
また、耐久処理前後の結晶化度をX線回折によって評価
し、ゼオライト結晶の耐久性を求めた。
し、ゼオライト結晶の耐久性を求めた。
結晶耐久性は、耐久処理前の結晶化度に対する耐比較例
1 実施例1.4及び7において、Kイオン交換操作を行わ
なかったこと以外は実施例15,4及び7と同様にして
、Cu型TSZI、Co型TSZI及びNi型TSZI
を得た。化学分析の結果、その組成は無水ベースにおけ
る酸化物のモル比で表わして次の組成を有していた。
1 実施例1.4及び7において、Kイオン交換操作を行わ
なかったこと以外は実施例15,4及び7と同様にして
、Cu型TSZI、Co型TSZI及びNi型TSZI
を得た。化学分析の結果、その組成は無水ベースにおけ
る酸化物のモル比で表わして次の組成を有していた。
Cu型TSZ1.(比較触媒1)
0、82 Cu O,An 203
40.9SiO。
Co型TSZI (比較触媒2)
1.35COO,AN 203
41.08iOz
Ni型TSZI (比較触媒3)
1.41NiO,AN 203 。
40.8Si02
無水ベースにおける酸化物のモル比で表わし5て次の組
成を有していた。
成を有していた。
2.5CoO,0,87に20、Ag2O,。
41.2Si02
比較例3
比較例1及び2て得られた比較触媒1〜4を用いて、実
施例10と同様にして排ガス浄化性能及び耐久性を評価
した。
施例10と同様にして排ガス浄化性能及び耐久性を評価
した。
得られた結果を第4,5表に示す。
比較例2
実施例1で得られたに型TSZI;20gを、酢酸コバ
ルト(■)4水和物5.0gを含む水溶液100eeに
混合し、90℃で蒸発乾固を行い比較触媒4を得た。化
学分析の結果、その組成は第4表 実施例及び比較例より明らかなように、本発明の排ガス
浄化用触媒は、排ガス浄化能が高く、かつ、水蒸気の存
在する高温の排ガスにさらされてもゼオライトの結晶性
の低下が少なく、耐久性の非常に優れた性能を示した。
ルト(■)4水和物5.0gを含む水溶液100eeに
混合し、90℃で蒸発乾固を行い比較触媒4を得た。化
学分析の結果、その組成は第4表 実施例及び比較例より明らかなように、本発明の排ガス
浄化用触媒は、排ガス浄化能が高く、かつ、水蒸気の存
在する高温の排ガスにさらされてもゼオライトの結晶性
の低下が少なく、耐久性の非常に優れた性能を示した。
Claims (2)
- (1)SiO_2/Al_2O_3モル比が少なくとも
10のゼオライトにカリウム及び遷移金属を含有させた
ことを特徴とする排ガス浄化用触媒。 - (2)特許請求の範囲第1項に記載の触媒に、窒素酸化
物を含む燃焼排ガスを接触させることを特徴とする排ガ
スの処理方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2193063A JPH0478444A (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 排ガス浄化用触媒及びその使用方法 |
| CA002044893A CA2044893C (en) | 1990-06-20 | 1991-06-18 | Transition metal-containing zeolite having high hydrothermal stability, production method thereof and method of using same |
| AU79165/91A AU643294B2 (en) | 1990-06-20 | 1991-06-19 | Transition metal-ion exchange zeolite having high hydrothermal stability production method thereof and method of using same |
| DE69125420T DE69125420T2 (de) | 1990-06-20 | 1991-06-19 | Übergangsmetall enthaltender Zeolith mit einer hohen hydrothermalen Stabilität, Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren zu seiner Anwendung |
| US07/717,659 US5374409A (en) | 1990-06-20 | 1991-06-19 | Purifying gases with an alkali metal and transition metal containing zeolite |
| EP91110088A EP0462598B1 (en) | 1990-06-20 | 1991-06-19 | Transition metal-containing zeolite having high hydrothermal stability, production method thereof and method of using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2193063A JPH0478444A (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 排ガス浄化用触媒及びその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478444A true JPH0478444A (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=16301585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2193063A Pending JPH0478444A (ja) | 1990-06-20 | 1990-07-23 | 排ガス浄化用触媒及びその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0478444A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100822728B1 (ko) * | 2005-03-30 | 2008-04-17 | 주식회사 엘지화학 | 탄화수소 분해촉매 및 이의 제조방법 |
| CZ300579B6 (cs) * | 1997-12-31 | 2009-06-17 | Grande-Paroisse S.A. | Katalyzátor pro konverzi oxidu dusného, zpusob prípravy tohoto katalyzátoru, zpusob snižování obsahu oxidu dusného v plynech a použití tohoto katalyzátoru |
| JP2013095653A (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Tosoh Corp | 銅及びアルカリ金属を有するゼオライト |
-
1990
- 1990-07-23 JP JP2193063A patent/JPH0478444A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ300579B6 (cs) * | 1997-12-31 | 2009-06-17 | Grande-Paroisse S.A. | Katalyzátor pro konverzi oxidu dusného, zpusob prípravy tohoto katalyzátoru, zpusob snižování obsahu oxidu dusného v plynech a použití tohoto katalyzátoru |
| KR100822728B1 (ko) * | 2005-03-30 | 2008-04-17 | 주식회사 엘지화학 | 탄화수소 분해촉매 및 이의 제조방법 |
| JP2013095653A (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Tosoh Corp | 銅及びアルカリ金属を有するゼオライト |
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