JPH0686914A - 窒素酸化物の処理方法及び処理装置 - Google Patents
窒素酸化物の処理方法及び処理装置Info
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- JPH0686914A JPH0686914A JP4239155A JP23915592A JPH0686914A JP H0686914 A JPH0686914 A JP H0686914A JP 4239155 A JP4239155 A JP 4239155A JP 23915592 A JP23915592 A JP 23915592A JP H0686914 A JPH0686914 A JP H0686914A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 有毒ガスであるアンモニアを使用する必要が
なく、系の構成が比較的簡単で、管理も容易な窒素酸化
物の処理方法およびその装置を得る。 【構成】 サマリウム、鉛、鉄、マンガン、いずれかの
酸化物から選択される少なくとも一種を主成分とする第
一還元触媒に、窒素酸化物を接触させて、窒素酸化物を
酸化二窒素に還元する第一還元工程と、生成される酸化
二窒素を、バナジウム、ルテニウム、スズ、マンガン、
コバルト、クロム、アルミニウム、ニッケル、イリジウ
ム、ロジウム、いずれかの酸化物から選択される少なく
とも一種を主成分とする第二還元触媒に接触させて、窒
素と酸素とに還元する第二還元工程とを備えて、窒素酸
化物の処理方法を構成し、各還元触媒が工程順に備えら
れる還元触媒室と各室を好適な温度とする加熱手段を備
えるとともに、還元ガス供給手段を備えて装置を構成す
る。
なく、系の構成が比較的簡単で、管理も容易な窒素酸化
物の処理方法およびその装置を得る。 【構成】 サマリウム、鉛、鉄、マンガン、いずれかの
酸化物から選択される少なくとも一種を主成分とする第
一還元触媒に、窒素酸化物を接触させて、窒素酸化物を
酸化二窒素に還元する第一還元工程と、生成される酸化
二窒素を、バナジウム、ルテニウム、スズ、マンガン、
コバルト、クロム、アルミニウム、ニッケル、イリジウ
ム、ロジウム、いずれかの酸化物から選択される少なく
とも一種を主成分とする第二還元触媒に接触させて、窒
素と酸素とに還元する第二還元工程とを備えて、窒素酸
化物の処理方法を構成し、各還元触媒が工程順に備えら
れる還元触媒室と各室を好適な温度とする加熱手段を備
えるとともに、還元ガス供給手段を備えて装置を構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン、ボイラ、タ
ービン等の燃焼機器の排ガス中等に含有される酸化窒素
成分を無害化する窒素酸化物の処理方法およびその装置
に関する。
ービン等の燃焼機器の排ガス中等に含有される酸化窒素
成分を無害化する窒素酸化物の処理方法およびその装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の窒素酸化物の処理方法と
しては、窒素酸化物を還元剤としてのアンモニアととも
にアルミナ、卑金属触媒等の触媒に接触させて、選択還
元により処理する方法が実用化されている。
しては、窒素酸化物を還元剤としてのアンモニアととも
にアルミナ、卑金属触媒等の触媒に接触させて、選択還
元により処理する方法が実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アンモ
ニアを還元剤として用いる場合は、処理系にアンモニア
を保存するボンベ等が必要となり、使い難く、高圧ガス
取締法の対象になり、細心の管理が必要となる。またア
ンモニアを供給する装置、排気側へアンモニアが洩出し
て排出されるのを防止する装置等が必要で、処理系全体
が高価なものになる。
ニアを還元剤として用いる場合は、処理系にアンモニア
を保存するボンベ等が必要となり、使い難く、高圧ガス
取締法の対象になり、細心の管理が必要となる。またア
ンモニアを供給する装置、排気側へアンモニアが洩出し
て排出されるのを防止する装置等が必要で、処理系全体
が高価なものになる。
【０００４】そこで本発明の目的は、有毒ガスであるア
ンモニアを使用する必要がなく、系の構成が比較的簡単
で、管理も容易であり、このシステムより安価な窒素酸
化物の処理方法およびその装置を得ることにある。
ンモニアを使用する必要がなく、系の構成が比較的簡単
で、管理も容易であり、このシステムより安価な窒素酸
化物の処理方法およびその装置を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による窒素酸化物の処理方法の特徴手段は、サ
マリウム（Ｓｍ）、鉛（Ｐｂ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン
（Ｍｎ）、いずれかの酸化物から選択される少なくとも
一種を主成分とする第一還元触媒に、窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）を接触させて、窒素酸化物（ＮＯｘ）を酸化二窒素
（Ｎ2Ｏ）に還元する第一還元工程と、第一還元工程に
より生成される酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）を、バナジウム
（Ｖ）、ルテニウム（Ｒｕ）、スズ（Ｓｎ）、マンガン
（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミ
ニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉ
ｒ）、ロジウム（Ｒｈ）のいずれか、もしくはいずれか
の酸化物から選択される少なくとも一種を主成分とする
第二還元触媒に接触させて、窒素（Ｎ2）と酸素（Ｏ2）
とに還元する第二還元工程とを備えたことにある。
の本発明による窒素酸化物の処理方法の特徴手段は、サ
マリウム（Ｓｍ）、鉛（Ｐｂ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン
（Ｍｎ）、いずれかの酸化物から選択される少なくとも
一種を主成分とする第一還元触媒に、窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）を接触させて、窒素酸化物（ＮＯｘ）を酸化二窒素
（Ｎ2Ｏ）に還元する第一還元工程と、第一還元工程に
より生成される酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）を、バナジウム
（Ｖ）、ルテニウム（Ｒｕ）、スズ（Ｓｎ）、マンガン
（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミ
ニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉ
ｒ）、ロジウム（Ｒｈ）のいずれか、もしくはいずれか
の酸化物から選択される少なくとも一種を主成分とする
第二還元触媒に接触させて、窒素（Ｎ2）と酸素（Ｏ2）
とに還元する第二還元工程とを備えたことにある。
【０００６】さらに、この目的を達成するための本発明
による窒素酸化物の処理装置の特徴構成は、サマリウム
（Ｓｍ）、鉛（Ｐｂ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍ
ｎ）、いずれかの酸化物から選択される少なくとも一種
を主成分とする第一還元触媒が配設される第一還元触媒
室と、バナジウム（Ｖ）、ルテニウム（Ｒｕ）、スズ
（Ｓｎ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、クロ
ム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）のいずれ
か、もしくはいずれかの酸化物から選択される少なくと
も一種を主成分とする第二還元触媒が配設される第二還
元触媒室とを、酸化窒素ガス（ＮＯｘ）が導入・導出さ
れる酸化窒素処理経路中に記載順に備え、第一、第二還
元触媒室を常温より高い還元温度に設定する加熱手段を
備えたことにある。そして、その作用・効果は次の通り
である。
による窒素酸化物の処理装置の特徴構成は、サマリウム
（Ｓｍ）、鉛（Ｐｂ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍ
ｎ）、いずれかの酸化物から選択される少なくとも一種
を主成分とする第一還元触媒が配設される第一還元触媒
室と、バナジウム（Ｖ）、ルテニウム（Ｒｕ）、スズ
（Ｓｎ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、クロ
ム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）のいずれ
か、もしくはいずれかの酸化物から選択される少なくと
も一種を主成分とする第二還元触媒が配設される第二還
元触媒室とを、酸化窒素ガス（ＮＯｘ）が導入・導出さ
れる酸化窒素処理経路中に記載順に備え、第一、第二還
元触媒室を常温より高い還元温度に設定する加熱手段を
備えたことにある。そして、その作用・効果は次の通り
である。
【０００７】
【作用】つまり、本願の処理は、第一、第二還元工程か
ら構成され、夫々の還元工程に適した触媒、反応状態が
選択されて、窒素酸化物（ＮＯｘ）の窒素（Ｎ2）及び
酸素（Ｏ2）への分解が行われる。第一還元工程におい
て採用される触媒は、実質上一酸化窒素（ＮＯ）を酸化
二窒素（Ｎ2Ｏ）に還元する役割を果たすが、より酸素
数の多い窒素酸化物が、一酸化窒素（ＮＯ）の上記反応
による減少に伴って、酸素数の少ないものへ相平衡状態
で移行してくるため、結果的に窒素酸化物の酸化二窒素
（Ｎ2Ｏ）への移行がおこる。さらに、第二還元工程に
おいては、上記の工程で得られた酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）
が、還元分解される。
ら構成され、夫々の還元工程に適した触媒、反応状態が
選択されて、窒素酸化物（ＮＯｘ）の窒素（Ｎ2）及び
酸素（Ｏ2）への分解が行われる。第一還元工程におい
て採用される触媒は、実質上一酸化窒素（ＮＯ）を酸化
二窒素（Ｎ2Ｏ）に還元する役割を果たすが、より酸素
数の多い窒素酸化物が、一酸化窒素（ＮＯ）の上記反応
による減少に伴って、酸素数の少ないものへ相平衡状態
で移行してくるため、結果的に窒素酸化物の酸化二窒素
（Ｎ2Ｏ）への移行がおこる。さらに、第二還元工程に
おいては、上記の工程で得られた酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）
が、還元分解される。
【０００８】
【発明の効果】従って、本願の方法および装置において
は、従来、比較的選択還元性の高いアンモニアを還元性
ガスとし、一工程で、一種の触媒を採用して、分解をお
こなっていたのにたいして、工程を分離するとともに、
各反応に適した触媒を採用して、アンモニア等の有毒ガ
スを還元ガスとして採用することなく、ＮＯｘの処理を
おこなえるようになった。さらに、前述の還元工程の双
方もしくはいずれか一方に、還元性ガスとしての炭化水
素を供給する場合は、触媒の表面の性質により還元性ガ
スを加えたほうが、触媒表面の酸素の脱離が速やかに進
行し、反応を加速できて好ましい。この場合は、使用勝
手のよいメタン等も採用できる。即ち、メタンを主成分
とする都市ガスを燃料とした燃焼器において、燃料及び
還元ガスとしてメタンを利用すると、他にアンモニア供
給装置、プロパンボンベ等を準備する必要がないため、
省スペースであり、安全性の高い排ガス浄化システムを
提供できる。
は、従来、比較的選択還元性の高いアンモニアを還元性
ガスとし、一工程で、一種の触媒を採用して、分解をお
こなっていたのにたいして、工程を分離するとともに、
各反応に適した触媒を採用して、アンモニア等の有毒ガ
スを還元ガスとして採用することなく、ＮＯｘの処理を
おこなえるようになった。さらに、前述の還元工程の双
方もしくはいずれか一方に、還元性ガスとしての炭化水
素を供給する場合は、触媒の表面の性質により還元性ガ
スを加えたほうが、触媒表面の酸素の脱離が速やかに進
行し、反応を加速できて好ましい。この場合は、使用勝
手のよいメタン等も採用できる。即ち、メタンを主成分
とする都市ガスを燃料とした燃焼器において、燃料及び
還元ガスとしてメタンを利用すると、他にアンモニア供
給装置、プロパンボンベ等を準備する必要がないため、
省スペースであり、安全性の高い排ガス浄化システムを
提供できる。
【０００９】
【実施例】本願の実施例を図面に基づいて説明する。図
１には本願の発明をガスエンジンヒートポンプに適応す
る場合の窒素酸化物の処理装置１が示されている。この
ガスエンジンヒートポンプのガスエンジン２は燃料ガス
供給路３及び燃焼空気供給路４よりそれぞれ燃料ガス
（１３Ａ）ｐと燃焼用空気ａが供給される。そして、ガ
スエンジン２内の燃焼により発生する酸化窒素を含有す
る排気ガスｇが酸化窒素処理路５（これは事実上排ガス
路である）へ放出される。この酸化窒素処理路５には、
ぺレット状に成型された酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）を
主成分とする酸化物が配設されている第一還元触媒室６
ａと、同様にぺレット状に成型された酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3）を主成分とする酸化物が配設されている第
二還元触媒室６ｂとが記載順に介装されている。また使
用に際して、この第一、第二還元触媒室６ａ，６ｂを、
夫々反応に適した温度に維持する保温手段としての保温
装置８ａ，８ｂが、第一、第二還元触媒室６ａ，６ｂの
周部に独立に設置されている。従って、各還元触媒室６
ａ，６ｂは排ガスｇの保有する熱と、各保温装置８ａ，
８ｂにより反応に適当な温度に保たれる（ここで、ガス
エンジンによる排気ガスの温度が充分に高い場合は、こ
の保温装置８ａ，８ｂは必要とされることはない。）。
一方、図示するようにガスエンジン２をバイパスして還
元ガスである燃料ガス（１３Ａ；炭化水素ガスの一種）
ｐを燃料ガス供給路３から直接酸化窒素処理路５へ導く
バイパス路９が設けられている。このバイパス路９には
マスフローコントローラといった流量制御器１０が配設
されており、バイパス路９より排ガスｇに供給される還
元ガス（燃料ガス）の量（排ガスに対する還元ガスの
量）が制御される。
１には本願の発明をガスエンジンヒートポンプに適応す
る場合の窒素酸化物の処理装置１が示されている。この
ガスエンジンヒートポンプのガスエンジン２は燃料ガス
供給路３及び燃焼空気供給路４よりそれぞれ燃料ガス
（１３Ａ）ｐと燃焼用空気ａが供給される。そして、ガ
スエンジン２内の燃焼により発生する酸化窒素を含有す
る排気ガスｇが酸化窒素処理路５（これは事実上排ガス
路である）へ放出される。この酸化窒素処理路５には、
ぺレット状に成型された酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）を
主成分とする酸化物が配設されている第一還元触媒室６
ａと、同様にぺレット状に成型された酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3）を主成分とする酸化物が配設されている第
二還元触媒室６ｂとが記載順に介装されている。また使
用に際して、この第一、第二還元触媒室６ａ，６ｂを、
夫々反応に適した温度に維持する保温手段としての保温
装置８ａ，８ｂが、第一、第二還元触媒室６ａ，６ｂの
周部に独立に設置されている。従って、各還元触媒室６
ａ，６ｂは排ガスｇの保有する熱と、各保温装置８ａ，
８ｂにより反応に適当な温度に保たれる（ここで、ガス
エンジンによる排気ガスの温度が充分に高い場合は、こ
の保温装置８ａ，８ｂは必要とされることはない。）。
一方、図示するようにガスエンジン２をバイパスして還
元ガスである燃料ガス（１３Ａ；炭化水素ガスの一種）
ｐを燃料ガス供給路３から直接酸化窒素処理路５へ導く
バイパス路９が設けられている。このバイパス路９には
マスフローコントローラといった流量制御器１０が配設
されており、バイパス路９より排ガスｇに供給される還
元ガス（燃料ガス）の量（排ガスに対する還元ガスの
量）が制御される。
【００１０】以上に説明した装置系に於ける窒素酸化物
の処理の状態と、還元触媒との関連について説明する。
第一還元触媒室６ａには酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）が
配設されているが、これは、還元ガスとしての炭化水素
ガスとの共存下において、所定の温度域（３５０℃以
上）において、一酸化窒素（ＮＯ）を酸化二窒素（Ｎ2
Ｏ）に還元する。この工程を第一還元工程と呼ぶ。さら
に、第二還元触媒室６ｂには酸化アルミニウム（Ａｌ2
Ｏ3）が配設されているが、これは、還元ガスとしての
炭化水素ガスとの共存下において所定の温度域（３５０
℃〜７００℃）において、前述の工程で生成される酸化
二窒素（Ｎ2Ｏ）を、窒素（Ｎ2）と酸素（Ｏ2）とに還
元する。この工程を第二還元工程と呼ぶ。
の処理の状態と、還元触媒との関連について説明する。
第一還元触媒室６ａには酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）が
配設されているが、これは、還元ガスとしての炭化水素
ガスとの共存下において、所定の温度域（３５０℃以
上）において、一酸化窒素（ＮＯ）を酸化二窒素（Ｎ2
Ｏ）に還元する。この工程を第一還元工程と呼ぶ。さら
に、第二還元触媒室６ｂには酸化アルミニウム（Ａｌ2
Ｏ3）が配設されているが、これは、還元ガスとしての
炭化水素ガスとの共存下において所定の温度域（３５０
℃〜７００℃）において、前述の工程で生成される酸化
二窒素（Ｎ2Ｏ）を、窒素（Ｎ2）と酸素（Ｏ2）とに還
元する。この工程を第二還元工程と呼ぶ。
【００１１】この装置系の運転においては、理論空燃比
より酸素過剰（λ＞１）で燃焼させる燃焼器２の排ガス
路５に、必要があれば燃料側３から、適量の炭化水素を
排ガス中に混入し、これを第一還元触媒（酸化サマリウ
ム（Ｓｍ2Ｏ3））、第二還元触媒（酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3））に順次に導入することによって、排ガス
中のＮＯｘが分解・除去される。
より酸素過剰（λ＞１）で燃焼させる燃焼器２の排ガス
路５に、必要があれば燃料側３から、適量の炭化水素を
排ガス中に混入し、これを第一還元触媒（酸化サマリウ
ム（Ｓｍ2Ｏ3））、第二還元触媒（酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3））に順次に導入することによって、排ガス
中のＮＯｘが分解・除去される。
【００１２】ＮＯｘ分解性能 以下、この処理系におけるＮＯｘ分解性能について説明
する。上記の実施例においては、第一還元触媒として酸
化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）を、第二還元触媒として酸化
アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を採用する例を示したが、こ
の触媒の組み合わせとともに、第一還元触媒として酸化
鉛（ＰｂＯ2）を、第二還元触媒として酸化バナジウム
（Ｖ2Ｏ5）を採用する例についても、共に説明する。
する。上記の実施例においては、第一還元触媒として酸
化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）を、第二還元触媒として酸化
アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を採用する例を示したが、こ
の触媒の組み合わせとともに、第一還元触媒として酸化
鉛（ＰｂＯ2）を、第二還元触媒として酸化バナジウム
（Ｖ2Ｏ5）を採用する例についても、共に説明する。
【００１３】第一還元工程 図２に、各触媒の一酸化窒素（ＮＯ）から酸化二窒素
（Ｎ2Ｏ）への還元性能を示した。横軸は温度、縦軸は
各ガスの濃度である。触媒によって異なるが、３００度
〜７００度でＮ2Ｏの生成がみられ、ＮＯが減少してい
る。ここで、酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）については、
最大３００ｐｐｍのＮＯの減少が、酸化鉛（ＰｂＯ2）
については２００ｐｐｍ程度の減少が確認される。
（Ｎ2Ｏ）への還元性能を示した。横軸は温度、縦軸は
各ガスの濃度である。触媒によって異なるが、３００度
〜７００度でＮ2Ｏの生成がみられ、ＮＯが減少してい
る。ここで、酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）については、
最大３００ｐｐｍのＮＯの減少が、酸化鉛（ＰｂＯ2）
については２００ｐｐｍ程度の減少が確認される。
【００１４】第二還元工程 図３に、各種触媒に、１３Ａを還元ガスとして加えたと
きのＮ2ＯからＮ2への還元性能を示した。触媒によって
異なるが、３００度〜７００度で窒素の生成がみられて
いる。ここで、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）について
は、最大３００ｐｐｍのＮ2Ｏの減少が、酸化バナジウ
ム（Ｖ2Ｏ5）についても、ほぼ同程度の濃度低下が確認
された。
きのＮ2ＯからＮ2への還元性能を示した。触媒によって
異なるが、３００度〜７００度で窒素の生成がみられて
いる。ここで、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）について
は、最大３００ｐｐｍのＮ2Ｏの減少が、酸化バナジウ
ム（Ｖ2Ｏ5）についても、ほぼ同程度の濃度低下が確認
された。
【００１５】トータルの窒素酸化物処理 図４に酸化サマリウムーアルミナ系（Ｓｍ2Ｏ3−Ａｌ2
Ｏ3）、酸化鉛ー酸化バナジウム系（ＰｂＯ2−Ｖ2Ｏ5）
でのＮＯの還元試験結果を示した。ＮＯの減少ととも
に、窒素が発生しており、ＮＯが除去されていることが
判る。ここで、特定の温度域において、第二還元工程で
処理できない酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）については、その一
部が還元未処理のまま放出されている。同図に、比較の
ために還元工程の触媒をアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）のみで構
成するとともに、還元ガスとしてメタンを採用した場合
の処理性能を一点鎖線で示している。この場合は、本願
と同様程度に分解はできるものの、その適応温度範囲が
小さいことが判る。さらに、還元ガスとしてアンモニア
を使用する場合、分解性能は得られるが、未処理のアン
モニアが３００℃〜７００℃の全ての温度範囲で排出さ
れる。
Ｏ3）、酸化鉛ー酸化バナジウム系（ＰｂＯ2−Ｖ2Ｏ5）
でのＮＯの還元試験結果を示した。ＮＯの減少ととも
に、窒素が発生しており、ＮＯが除去されていることが
判る。ここで、特定の温度域において、第二還元工程で
処理できない酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）については、その一
部が還元未処理のまま放出されている。同図に、比較の
ために還元工程の触媒をアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）のみで構
成するとともに、還元ガスとしてメタンを採用した場合
の処理性能を一点鎖線で示している。この場合は、本願
と同様程度に分解はできるものの、その適応温度範囲が
小さいことが判る。さらに、還元ガスとしてアンモニア
を使用する場合、分解性能は得られるが、未処理のアン
モニアが３００℃〜７００℃の全ての温度範囲で排出さ
れる。
【００１６】〔別実施例〕 （イ）上述の実施例においては、第一還元触媒としての
Ｓｍ2Ｏ3やＰｂＯ2、第二還元触媒としてＡｌ2Ｏ3、Ｖ2
Ｏ5の例を示したが、本願の方法・装置においては、第
一還元工程、第二還元工程の夫々の反応に適した触媒を
適切に選択して、さらに反応温度についても最適条件を
満足しながら、窒素酸化物の処理を進めることができ
る。そして、各工程に適したものとしては、第一還元触
媒として、サマリウム（Ｓｍ）、鉛（Ｐｂ）の酸化物の
他、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）等の酸化物も選択す
ることができる。さらに、第二還元触媒として、バナジ
ウム（Ｖ）、アルミニウム（Ａｌ）の酸化物の他、ルテ
ニウム（Ｒｕ）、スズ（Ｓｎ）、マンガン（Ｍｎ）、コ
バルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、
イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）等の酸化物も選
択することができる。上記の実施例においては、還元性
ガスとしての炭化水素ガスを第一、第二還元工程ともに
供給する例を示したが、第一還元工程に関し、還元性ガ
スの供給が不必要な場合もある。このような例として
は、触媒の組み合わせとして酸化サマリウム−アルミナ
系（Ｓｍ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3）がある。この場合の還元性能
が、図５に示されている。図４の結果と比較して、やや
活性が低下している。さらに、第一、第二還元工程とも
に、還元性ガスを供給しない状態においても、分解性能
を発揮することは可能である。酸化サマリウム−アルミ
ナ系（Ｓｍ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3）において、アルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）にロジウム（Ｒｈ）を担持したもの分解性能を図
６に示した。図６に示す結果のように、触媒として採用
される酸化物に、その活性を高めるためロジウム（Ｒ
ｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、コバルト（Ｃｏ）等を担持
してもよい。又、これらの物質を担持されることなしに
金属のまま使用してもよい。さらに、還元性ガスとして
はメタンを主成分とする１３Ａが使用できるため、メタ
ンよりも炭素数の多い炭化水素も当然使用できる。
Ｓｍ2Ｏ3やＰｂＯ2、第二還元触媒としてＡｌ2Ｏ3、Ｖ2
Ｏ5の例を示したが、本願の方法・装置においては、第
一還元工程、第二還元工程の夫々の反応に適した触媒を
適切に選択して、さらに反応温度についても最適条件を
満足しながら、窒素酸化物の処理を進めることができ
る。そして、各工程に適したものとしては、第一還元触
媒として、サマリウム（Ｓｍ）、鉛（Ｐｂ）の酸化物の
他、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）等の酸化物も選択す
ることができる。さらに、第二還元触媒として、バナジ
ウム（Ｖ）、アルミニウム（Ａｌ）の酸化物の他、ルテ
ニウム（Ｒｕ）、スズ（Ｓｎ）、マンガン（Ｍｎ）、コ
バルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、
イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）等の酸化物も選
択することができる。上記の実施例においては、還元性
ガスとしての炭化水素ガスを第一、第二還元工程ともに
供給する例を示したが、第一還元工程に関し、還元性ガ
スの供給が不必要な場合もある。このような例として
は、触媒の組み合わせとして酸化サマリウム−アルミナ
系（Ｓｍ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3）がある。この場合の還元性能
が、図５に示されている。図４の結果と比較して、やや
活性が低下している。さらに、第一、第二還元工程とも
に、還元性ガスを供給しない状態においても、分解性能
を発揮することは可能である。酸化サマリウム−アルミ
ナ系（Ｓｍ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3）において、アルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）にロジウム（Ｒｈ）を担持したもの分解性能を図
６に示した。図６に示す結果のように、触媒として採用
される酸化物に、その活性を高めるためロジウム（Ｒ
ｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、コバルト（Ｃｏ）等を担持
してもよい。又、これらの物質を担持されることなしに
金属のまま使用してもよい。さらに、還元性ガスとして
はメタンを主成分とする１３Ａが使用できるため、メタ
ンよりも炭素数の多い炭化水素も当然使用できる。
【００１７】（ロ）上記の説明においては、処理対象の
物質として一酸化窒素（ＮＯ）の例を示したが、二酸化
窒素（ＮＯ2）等、さらに酸素数の多い酸化物に対して
も、一酸化窒素（ＮＯ）の除去が進むに従って、相平衡
状態で酸素数の多い酸化物からの低酸素数の酸化物への
移行が進行するため、結果的に窒素酸化物（ＮＯｘ）全
体の処理が可能となる。
物質として一酸化窒素（ＮＯ）の例を示したが、二酸化
窒素（ＮＯ2）等、さらに酸素数の多い酸化物に対して
も、一酸化窒素（ＮＯ）の除去が進むに従って、相平衡
状態で酸素数の多い酸化物からの低酸素数の酸化物への
移行が進行するため、結果的に窒素酸化物（ＮＯｘ）全
体の処理が可能となる。
【００１８】（ハ）前述の実施例においては、触媒をペ
レット状のまま酸化窒素を含むガス中に配設したが、こ
れはハニカム状等いかなる形状に成形して使用してもよ
い。
レット状のまま酸化窒素を含むガス中に配設したが、こ
れはハニカム状等いかなる形状に成形して使用してもよ
い。
【００１９】（ニ）さらに、上記の実施例においては、
ガスエンジンを備えた燃焼・排気系１に於ける酸化窒素
の処理についてその実施例を示したが、本願の方法はプ
ラントに於ける酸化窒素の処理等、いかなる場合に対し
ても使用することができる。また、実施例においても還
元ガスとガスエンジンに供給される燃料ガスが異なるも
のであってもよい。さらに、流量制御器としてはマスフ
ローコントローラの他、ニードルバルブ、キャピラリ等
も採用できる。
ガスエンジンを備えた燃焼・排気系１に於ける酸化窒素
の処理についてその実施例を示したが、本願の方法はプ
ラントに於ける酸化窒素の処理等、いかなる場合に対し
ても使用することができる。また、実施例においても還
元ガスとガスエンジンに供給される燃料ガスが異なるも
のであってもよい。さらに、流量制御器としてはマスフ
ローコントローラの他、ニードルバルブ、キャピラリ等
も採用できる。
【００２０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】酸化窒素除去装置付の燃焼装置の構成を示す図
【図２】温度と第一触媒の作用との関係を示す図
【図３】温度と第二触媒の作用との関係を示す図
【図４】温度と本願の酸化窒素処理装置のＮＯｘ除去性
能との関係を示す図
能との関係を示す図
【図５】第二還元工程にのみ還元ガスを供給する場合の
還元状況を示す図
還元状況を示す図
【図６】触媒のみによるＮＯｘ除去性能を示す図
５ 酸化窒素処理路 ６ａ 第一還元触媒室 ６ｂ 第二還元触媒室 ８ａ 加熱手段 ８ｂ 加熱手段 １０ 還元ガス供給手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/08 Ｂ 3/24 Ａ Ｌ 3/28 ３０１ Ｃ (72)発明者 中平 貴年 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 サマリウム（Ｓｍ）、鉛（Ｐｂ）、鉄
（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、いずれかの酸化物から選
択される少なくとも一種を主成分とする第一還元触媒
に、窒素酸化物（ＮＯｘ）を接触させて、前記窒素酸化
物（ＮＯｘ）を酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）に還元する第一還
元工程と、 前記第一還元工程により生成される酸化二窒素（Ｎ
2Ｏ）を、バナジウム（Ｖ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ス
ズ（Ｓｎ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ク
ロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）のいずれ
か、もしくはいずれかの酸化物から選択される少なくと
も一種を主成分とする第二還元触媒に接触させて、窒素
（Ｎ2）に還元する第二還元工程とを備えた窒素酸化物
の処理方法。 - 【請求項２】 前記第一還元工程、前記第二還元工程の
双方もしくはいずれかに、還元性ガスとしての炭化水素
ガスを供給して前記還元処理をおこなう請求項１記載の
窒素酸化物の処理方法。 - 【請求項３】 サマリウム（Ｓｍ）、鉛（Ｐｂ）、鉄
（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、いずれかの酸化物から選
択される少なくとも一種を主成分とする第一還元触媒が
配設される第一還元触媒室（６ａ）と、バナジウム
（Ｖ）、ルテニウム（Ｒｕ）、スズ（Ｓｎ）、マンガン
（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミ
ニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉ
ｒ）、ロジウム（Ｒｈ）のいずれか、もしくはいずれか
の酸化物から選択される少なくとも一種を主成分とする
第二還元触媒が配設される第二還元触媒室（６ｂ）と
を、酸化窒素ガス（ＮＯｘ）が導入・導出される酸化窒
素処理路（５）中に記載順に備え、前記第一、第二還元
触媒室（６ａ),（６ｂ）を常温より高い還元温度に設定
する加熱手段（８ａ),（８ｂ）を備えた窒素酸化物の処
理装置。 - 【請求項４】 前記第一及び第二還元触媒室（６ａ),
（６ｂ）の双方もしくはいずれかに、還元性ガスとして
の炭化水素ガス（ｐ）を供給する還元ガス供給手段（１
０）を備えた請求項３記載の窒素酸化物の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4239155A JPH0686914A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 窒素酸化物の処理方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4239155A JPH0686914A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 窒素酸化物の処理方法及び処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0686914A true JPH0686914A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17040570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4239155A Pending JPH0686914A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 窒素酸化物の処理方法及び処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686914A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1464831A1 (de) * | 2003-03-31 | 2004-10-06 | Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company | Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine |
| JP2015158182A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 株式会社デンソー | 排ガス処理装置 |
| CN109821547A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-05-31 | 江苏新沃催化剂有限公司 | 一种钐铁钛复合氧化物脱硝催化剂及其制备方法 |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP4239155A patent/JPH0686914A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1464831A1 (de) * | 2003-03-31 | 2004-10-06 | Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company | Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine |
| JP2015158182A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 株式会社デンソー | 排ガス処理装置 |
| CN109821547A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-05-31 | 江苏新沃催化剂有限公司 | 一种钐铁钛复合氧化物脱硝催化剂及其制备方法 |
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