JPH0647254A - 排ガス浄化触媒 - Google Patents
排ガス浄化触媒Info
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- JPH0647254A JPH0647254A JP4224719A JP22471992A JPH0647254A JP H0647254 A JPH0647254 A JP H0647254A JP 4224719 A JP4224719 A JP 4224719A JP 22471992 A JP22471992 A JP 22471992A JP H0647254 A JPH0647254 A JP H0647254A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低い温度範囲で高いＮＯx 除去能を有し、ま
た、低い温度範囲で水あるいは水蒸気の共存下において
も高いＮＯx 除去能および耐久性を有し、そして、各種
発生源の排ガスに含まれるＮＯx を低減して環境汚染を
抑制する。 【構成】 白金、ルテニウム、パラジウム、および、ロ
ジウムから選択される金属が、ゼオライトおよびモルデ
ナイトから選択される。担体に担持されるところであ
る。
た、低い温度範囲で水あるいは水蒸気の共存下において
も高いＮＯx 除去能および耐久性を有し、そして、各種
発生源の排ガスに含まれるＮＯx を低減して環境汚染を
抑制する。 【構成】 白金、ルテニウム、パラジウム、および、ロ
ジウムから選択される金属が、ゼオライトおよびモルデ
ナイトから選択される。担体に担持されるところであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼル・エンジ
ン、ガソリン・エンジンなどの移動発生源、また工場、
暖房装置、発電所などの固定発生源から排出されるＮＯ
X を処理するために使用される排ガス浄化触媒に関す
る。
ン、ガソリン・エンジンなどの移動発生源、また工場、
暖房装置、発電所などの固定発生源から排出されるＮＯ
X を処理するために使用される排ガス浄化触媒に関す
る。
【０００２】
【背景技術】近年、それら発生源の排ガスに含まれるＮ
Ｏx を除去し、また、低減する各種の触媒が開発されて
きた。ところが、その開発された触媒によるＮＯx の処
理条件は、反応温度範囲に限定され、例えば、そのＮＯ
x 処理のために開発された代表的な銅イオン交換ゼオラ
イト、所謂、銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）で
は、ＮＯx 除去能は、図１において、窒素への転化率２
で示されたように、反応温度が２００〜４５０℃で高い
が、反応温度が２００℃以下になると、極端に低くなる
か、または、ＮＯx 除去能を示さなくなるのに加えて、
その排ガスに水あるいは水蒸気が共存すると、触媒活性
は、図４に示されたように、著しく低下され、そして、
劣化されるので、実用化を難しくしているのが現状であ
る。
Ｏx を除去し、また、低減する各種の触媒が開発されて
きた。ところが、その開発された触媒によるＮＯx の処
理条件は、反応温度範囲に限定され、例えば、そのＮＯ
x 処理のために開発された代表的な銅イオン交換ゼオラ
イト、所謂、銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）で
は、ＮＯx 除去能は、図１において、窒素への転化率２
で示されたように、反応温度が２００〜４５０℃で高い
が、反応温度が２００℃以下になると、極端に低くなる
か、または、ＮＯx 除去能を示さなくなるのに加えて、
その排ガスに水あるいは水蒸気が共存すると、触媒活性
は、図４に示されたように、著しく低下され、そして、
劣化されるので、実用化を難しくしているのが現状であ
る。
【０００３】
【発明の課題】この発明の課題は、低い温度範囲で高い
ＮＯx 除去能を有し、また、低い温度範囲で水あるいは
水蒸気の共存下においても高いＮＯx 除去能および耐久
性を有し、そして、各種発生源の排ガスに含まれるＮＯ
x を低減して環境汚染を抑制するところの排ガス浄化触
媒の提供にある。
ＮＯx 除去能を有し、また、低い温度範囲で水あるいは
水蒸気の共存下においても高いＮＯx 除去能および耐久
性を有し、そして、各種発生源の排ガスに含まれるＮＯ
x を低減して環境汚染を抑制するところの排ガス浄化触
媒の提供にある。
【０００４】
【課題に相応する手段およびそれの作用】この発明は、
白金、ルテニウム、パラジウム、および、ロジウムから
選択される金属が、ゼオライトおよびモルデナイトから
選択される担体に担持され、低い温度範囲で高いＮＯx
除去能を得て、また、低い温度範囲で水あるいは水蒸気
の共存下においても高いＮＯx 除去能および耐久性を得
て各種発生源の排ガスに含まれるＮＯx を触媒処理可能
にするところである。
白金、ルテニウム、パラジウム、および、ロジウムから
選択される金属が、ゼオライトおよびモルデナイトから
選択される担体に担持され、低い温度範囲で高いＮＯx
除去能を得て、また、低い温度範囲で水あるいは水蒸気
の共存下においても高いＮＯx 除去能および耐久性を得
て各種発生源の排ガスに含まれるＮＯx を触媒処理可能
にするところである。
【０００５】
【具体例の説明】以下、この発明の排ガス浄化触媒の特
定された具体例について説明する。その排ガス浄化触媒
は、白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）であり、そ
の白金−ゼオライトは、白金を含有するＺＳＭ−５型ゼ
オライトをイオン交換法で調製して作られた。勿論、そ
れは、含浸法で調製されてもよい。そして、その白金−
ゼオライトは、粉状、顆粒状、ハニカム状などの形状に
成形されて触媒として使用され、また、その白金の含有
率は０．０１％から５０％までの任意の割合で選択され
るのであるが、経済性、触媒性能などを考慮すると、そ
の白金の含有率は、０．５〜１０％の範囲が望ましい。
サンプル評価試験は、固定床流通型反応装置を用いてＮ
Ｏx を含むディーゼル・エンジンの排ガスに相当するモ
デル・ガスＡおよびＢを接触させて実施した。そして、
そのモデル・ガスＡの組成は、ＮＯ：１０００ｐｐｍ、
Ｃ2 Ｈ4 ：１０００ｐｐｍ、Ｏ2 ：２％であり、そのモ
デル・ガスＢの組成は、ＮＯ：１０００ｐｐｍ、Ｃ2 Ｈ
4 ：２５０ｐｐｍ、Ｏ2 ：２％である。後述する触媒活
性は、全て窒素（Ｎ2 ）への転化率で評価した。
定された具体例について説明する。その排ガス浄化触媒
は、白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）であり、そ
の白金−ゼオライトは、白金を含有するＺＳＭ−５型ゼ
オライトをイオン交換法で調製して作られた。勿論、そ
れは、含浸法で調製されてもよい。そして、その白金−
ゼオライトは、粉状、顆粒状、ハニカム状などの形状に
成形されて触媒として使用され、また、その白金の含有
率は０．０１％から５０％までの任意の割合で選択され
るのであるが、経済性、触媒性能などを考慮すると、そ
の白金の含有率は、０．５〜１０％の範囲が望ましい。
サンプル評価試験は、固定床流通型反応装置を用いてＮ
Ｏx を含むディーゼル・エンジンの排ガスに相当するモ
デル・ガスＡおよびＢを接触させて実施した。そして、
そのモデル・ガスＡの組成は、ＮＯ：１０００ｐｐｍ、
Ｃ2 Ｈ4 ：１０００ｐｐｍ、Ｏ2 ：２％であり、そのモ
デル・ガスＢの組成は、ＮＯ：１０００ｐｐｍ、Ｃ2 Ｈ
4 ：２５０ｐｐｍ、Ｏ2 ：２％である。後述する触媒活
性は、全て窒素（Ｎ2 ）への転化率で評価した。
【０００６】そのように調製されたその白金−ゼオライ
ト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）を使ってそのモデル・ガスＡに
含まれているＮＯを除去処理したところ、図１に示され
たＮＯ選択還元活性の反応温度依存性が得られた。その
白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）の窒素への転化
率１と銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）の窒素への
転化率２とを比較して、その白金−ゼオライト（Ｐｔ−
ＺＳＭ−５）は、２１２℃で最高触媒活性の窒素への転
化率２０％を示し、その銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ
−５）と比較して約１００℃低温域で動作可能であるこ
とがわかる。そして、最高触媒活性を示す温度が２００
℃近傍であることから、排ガスを従来の方法で余熱する
必要がなくその余熱に必要なエネルギを低くおさえるこ
とができ、経済的に非常に有効であることがわかる。ま
た、そのモデル・ガスＡに未燃焼ガス成分として加えた
Ｃ2 Ｈ4 は、約２００℃でＣＯ2 に転化されていること
から、自動車の排ガス浄化触媒としても十分使用可能で
ある。
ト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）を使ってそのモデル・ガスＡに
含まれているＮＯを除去処理したところ、図１に示され
たＮＯ選択還元活性の反応温度依存性が得られた。その
白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）の窒素への転化
率１と銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）の窒素への
転化率２とを比較して、その白金−ゼオライト（Ｐｔ−
ＺＳＭ−５）は、２１２℃で最高触媒活性の窒素への転
化率２０％を示し、その銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ
−５）と比較して約１００℃低温域で動作可能であるこ
とがわかる。そして、最高触媒活性を示す温度が２００
℃近傍であることから、排ガスを従来の方法で余熱する
必要がなくその余熱に必要なエネルギを低くおさえるこ
とができ、経済的に非常に有効であることがわかる。ま
た、そのモデル・ガスＡに未燃焼ガス成分として加えた
Ｃ2 Ｈ4 は、約２００℃でＣＯ2 に転化されていること
から、自動車の排ガス浄化触媒としても十分使用可能で
ある。
【０００７】また、水または水蒸気に対するその白金−
ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）の耐久性について検討
した。そのモデル・ガスＡに水（Ｈ2 Ｏ：８．６％）を
共存させたところの結果は、図２に示されたように、Ｎ
2 生成量に変化が認められず一定であり、高い耐水性を
持っていることを示している。一方、銅−ゼオライト
（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）では、図４に示したように、触媒
活性が大きく低下され、著しい触媒、活性の低下が認め
られる。その結果、その白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳ
Ｍ−５）が持つ高い耐水性は、従来の触媒に認められな
いこの白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）特有の性
質である。
ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）の耐久性について検討
した。そのモデル・ガスＡに水（Ｈ2 Ｏ：８．６％）を
共存させたところの結果は、図２に示されたように、Ｎ
2 生成量に変化が認められず一定であり、高い耐水性を
持っていることを示している。一方、銅−ゼオライト
（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）では、図４に示したように、触媒
活性が大きく低下され、著しい触媒、活性の低下が認め
られる。その結果、その白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳ
Ｍ−５）が持つ高い耐水性は、従来の触媒に認められな
いこの白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）特有の性
質である。
【０００８】さらに、その白金−ゼオライト（Ｐｔ−Ｚ
ＳＭ−５）を使ってそのモデル・ガスＢに含まれている
ＮＯを除去処理したところ、図３に示されたＮＯ選択還
元活性の反応温度依存性が得られた。その白金−ゼオラ
イト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）の窒素への転化率３と銅−ゼ
オライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）の窒素への転化率４とを
比較して、その白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）
は、最大触媒活性がその銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ
−５）のそれよりも低いが、２００℃以下の低温域で
は、触媒活性がその銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−
５）のそれよりも高かった。また、共存Ｈ2 Ｏの影響を
検討したところ、Ｈ2 Ｏの共存（Ｈ2 Ｏ：１．５％）で
は、図３において、印●および▲で示したように、その
白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）では、触媒活性
の低下は認められなかったが、その銅−ゼオライト（Ｃ
ｕ−ＺＳＭ−５）には、触媒活性が大きく低下した。そ
の結果、その白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）
は、２００℃以下の低温において、ＮＯ選択還元に有効
な触媒であることがわかった。
ＳＭ−５）を使ってそのモデル・ガスＢに含まれている
ＮＯを除去処理したところ、図３に示されたＮＯ選択還
元活性の反応温度依存性が得られた。その白金−ゼオラ
イト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）の窒素への転化率３と銅−ゼ
オライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）の窒素への転化率４とを
比較して、その白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）
は、最大触媒活性がその銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ
−５）のそれよりも低いが、２００℃以下の低温域で
は、触媒活性がその銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−
５）のそれよりも高かった。また、共存Ｈ2 Ｏの影響を
検討したところ、Ｈ2 Ｏの共存（Ｈ2 Ｏ：１．５％）で
は、図３において、印●および▲で示したように、その
白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）では、触媒活性
の低下は認められなかったが、その銅−ゼオライト（Ｃ
ｕ−ＺＳＭ−５）には、触媒活性が大きく低下した。そ
の結果、その白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）
は、２００℃以下の低温において、ＮＯ選択還元に有効
な触媒であることがわかった。
【０００９】前述されたその排ガス浄化触媒では、その
白金がそのゼオライトに担持されたところで説明された
が、金属には、ルテニウム、パラジウム、および、ロジ
ウムが用いられ、一方、担体には、モルデナイトが用い
られ、そして、それらは互いに選択的に組み合わせて使
用され、それら組み合わせの場合にも、その白金−ゼオ
ライトと同様のＮＯ選択還元活性の反応温度依存性およ
びＨ2 Ｏの共存効果によるＮＯ選択還元活性の反応温度
依存性が得られた。
白金がそのゼオライトに担持されたところで説明された
が、金属には、ルテニウム、パラジウム、および、ロジ
ウムが用いられ、一方、担体には、モルデナイトが用い
られ、そして、それらは互いに選択的に組み合わせて使
用され、それら組み合わせの場合にも、その白金−ゼオ
ライトと同様のＮＯ選択還元活性の反応温度依存性およ
びＨ2 Ｏの共存効果によるＮＯ選択還元活性の反応温度
依存性が得られた。
【００１０】先のように、図面を参照して説明されたこ
の発明の具体例から明らかであるように、この発明の属
する技術の分野における通常の知識を有する者にとっ
て、この発明の内容は、その発明の課題を成し遂げるた
めにその発明の成立に必須であってその発明の性質であ
るところのその発明の技術的本質に由来し、そして、そ
れを内在させると客観的に認められる態様に容易に具体
化される。
の発明の具体例から明らかであるように、この発明の属
する技術の分野における通常の知識を有する者にとっ
て、この発明の内容は、その発明の課題を成し遂げるた
めにその発明の成立に必須であってその発明の性質であ
るところのその発明の技術的本質に由来し、そして、そ
れを内在させると客観的に認められる態様に容易に具体
化される。
【００１１】上述から理解されるように、この発明の排
ガス浄化触媒は、白金、ルテニウム、パラジウム、およ
び、ロジウムから選択される金属が、ゼオライトおよび
モルデナイトから選択される担体に担持されるので、こ
の発明の排ガス浄化触媒では、低い温度範囲で高いＮＯ
x 除去能が得られ、また、低い温度範囲で水あるいは水
蒸気の共存下においても高いＮＯx 除去能および耐久性
が得られ、ディーゼル・エンジン、ガソリン・エンジン
などの移動発生源にも、また、工場、暖房装置、発電所
などの固定発生源にも適用可能になってＮＯx による環
境汚染が抑制され、その結果、広い分野において非常に
有用で実用的である。
ガス浄化触媒は、白金、ルテニウム、パラジウム、およ
び、ロジウムから選択される金属が、ゼオライトおよび
モルデナイトから選択される担体に担持されるので、こ
の発明の排ガス浄化触媒では、低い温度範囲で高いＮＯ
x 除去能が得られ、また、低い温度範囲で水あるいは水
蒸気の共存下においても高いＮＯx 除去能および耐久性
が得られ、ディーゼル・エンジン、ガソリン・エンジン
などの移動発生源にも、また、工場、暖房装置、発電所
などの固定発生源にも適用可能になってＮＯx による環
境汚染が抑制され、その結果、広い分野において非常に
有用で実用的である。
【図１】モデル・ガスＡについて、白金−ゼオライト
（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）および銅−ゼオライト（Ｃｕ−Ｚ
ＳＭ−５）のＮＯ選択還元活性の反応温度依存性を示し
たグラフである。
（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）および銅−ゼオライト（Ｃｕ−Ｚ
ＳＭ−５）のＮＯ選択還元活性の反応温度依存性を示し
たグラフである。
【図２】白金−ゼオライト（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）のＨ2
Ｏの共存効果によるＮＯ選択還元活性の反応温度依存性
を示したグラフである。
Ｏの共存効果によるＮＯ選択還元活性の反応温度依存性
を示したグラフである。
【図３】モデル・ガスＢについて、白金−ゼオライト
（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）および銅−ゼオライト（Ｃｕ−Ｚ
ＳＭ−５）のＮＯ選択還元活性の反応温度依存性を示し
たグラフである。
（Ｐｔ−ＺＳＭ−５）および銅−ゼオライト（Ｃｕ−Ｚ
ＳＭ−５）のＮＯ選択還元活性の反応温度依存性を示し
たグラフである。
【図４】銅−ゼオライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）のＨ2 Ｏ
の共存効果によるＮＯ選択還元活性の反応温度依存性を
示したグラフである。
の共存効果によるＮＯ選択還元活性の反応温度依存性を
示したグラフである。
１ 白金−ゼオライトの窒素への転化率 ２ 銅−ゼオライトの窒素への転化率 ３ 白金−ゼオライトの窒素への転化率 ４ 銅−ゼオライトの窒素への転化率
Claims (1)
- 【請求項１】 白金、ルテニウム、パラジウム、およ
び、ロジウムから選択される金属が、ゼオライトおよび
モルデナイトから選択される担体に担持されるところの
排ガス浄化触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4224719A JPH0647254A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 排ガス浄化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4224719A JPH0647254A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 排ガス浄化触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0647254A true JPH0647254A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16818180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4224719A Pending JPH0647254A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 排ガス浄化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647254A (ja) |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP4224719A patent/JPH0647254A/ja active Pending
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