JPH0810574A - 窒素酸化物浄化方法 - Google Patents
窒素酸化物浄化方法Info
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- JPH0810574A JPH0810574A JP6173212A JP17321294A JPH0810574A JP H0810574 A JPH0810574 A JP H0810574A JP 6173212 A JP6173212 A JP 6173212A JP 17321294 A JP17321294 A JP 17321294A JP H0810574 A JPH0810574 A JP H0810574A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸素過剰雰囲気下、排ガス中に共存する水素
の作用により排ガス中のＮＯX を低温領域で高い浄化率
で浄化できる窒素酸化物還元方法の提供を目的とする。 【構成】 排ガス中の酸素濃度が該排ガス中の被酸化成
分を酸化するのに必要な化学量論比以上である酸素過剰
の排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元する窒素酸化物
還元方法であって、前記酸素過剰の排ガス中に水素が共
存する排ガスを、多孔質担体と、該多孔質担体に担持し
た貴金属元素およびモリブデンとを含んで構成される窒
素酸化物還元触媒と接触させることを特徴とする。
の作用により排ガス中のＮＯX を低温領域で高い浄化率
で浄化できる窒素酸化物還元方法の提供を目的とする。 【構成】 排ガス中の酸素濃度が該排ガス中の被酸化成
分を酸化するのに必要な化学量論比以上である酸素過剰
の排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元する窒素酸化物
還元方法であって、前記酸素過剰の排ガス中に水素が共
存する排ガスを、多孔質担体と、該多孔質担体に担持し
た貴金属元素およびモリブデンとを含んで構成される窒
素酸化物還元触媒と接触させることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラ、ディーゼルエ
ンジン等から排出される排ガス中の酸素濃度が、該排ガ
ス中に含まれる被酸化成分を酸化するのに必要な化学量
論比以上である酸素過剰の排ガス中（酸素過剰雰囲気）
に含まれる窒素酸化物（ＮＯX ）を浄化できる窒素酸化
物浄化方法に関する。
ンジン等から排出される排ガス中の酸素濃度が、該排ガ
ス中に含まれる被酸化成分を酸化するのに必要な化学量
論比以上である酸素過剰の排ガス中（酸素過剰雰囲気）
に含まれる窒素酸化物（ＮＯX ）を浄化できる窒素酸化
物浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境保護の観点から、ボイ
ラ、ディーゼルエンジン等から排出される排ガス中の窒
素酸化物が問題とされ、その解決策が種々検討されてい
る。しかし、該排ガス中の窒素酸化物は、排ガスが酸素
過剰であるために、該酸素過剰雰囲気下で窒素（Ｎ2 ）
にまで還元浄化することは、通常極めて困難である。こ
うした中、過剰に存在する酸素（Ｏ2 ）と反応せず、窒
素酸化物と選択的に反応する触媒の研究・開発が活発に
行われている。
ラ、ディーゼルエンジン等から排出される排ガス中の窒
素酸化物が問題とされ、その解決策が種々検討されてい
る。しかし、該排ガス中の窒素酸化物は、排ガスが酸素
過剰であるために、該酸素過剰雰囲気下で窒素（Ｎ2 ）
にまで還元浄化することは、通常極めて困難である。こ
うした中、過剰に存在する酸素（Ｏ2 ）と反応せず、窒
素酸化物と選択的に反応する触媒の研究・開発が活発に
行われている。
【０００３】特開昭６３−１００９１９号公報（Ａ）で
は、アルミナ等の金属酸化物からなる担体と、該担体に
担持させた銅等の触媒金属からなる触媒に、還元剤とし
て炭化水素（ＨＣ）を用い、該触媒に前記炭化水素を含
んだ排ガスを接触させて、酸素過剰雰囲気において窒素
酸化物を還元・浄化する技術が開示されている。
は、アルミナ等の金属酸化物からなる担体と、該担体に
担持させた銅等の触媒金属からなる触媒に、還元剤とし
て炭化水素（ＨＣ）を用い、該触媒に前記炭化水素を含
んだ排ガスを接触させて、酸素過剰雰囲気において窒素
酸化物を還元・浄化する技術が開示されている。
【０００４】また、工場等大規模なプラントから発生す
る酸素を過剰に含んだ窒素酸化物の浄化に対しては、バ
ナジウム／チタニアからなる触媒に、還元剤としてアン
モニア（ＮＨ3 ）を用い、該触媒に前記アンモニアを含
んだ排ガスを接触させて、窒素酸化物を還元する技術が
通常用いられている（Ｂ）。
る酸素を過剰に含んだ窒素酸化物の浄化に対しては、バ
ナジウム／チタニアからなる触媒に、還元剤としてアン
モニア（ＮＨ3 ）を用い、該触媒に前記アンモニアを含
んだ排ガスを接触させて、窒素酸化物を還元する技術が
通常用いられている（Ｂ）。
【０００５】また、本発明者らは先に、窒素酸化物、酸
素ガスを含む排ガスに、固体電解質または水蒸気の電気
分解により生成した水素を導入し、アルミナ、シリカ、
ゼオライト等の担体に白金を担持した触媒により窒素酸
化物を還元浄化する技術を開示した（特開平５−１６８
８５６号公報（Ｃ））。
素ガスを含む排ガスに、固体電解質または水蒸気の電気
分解により生成した水素を導入し、アルミナ、シリカ、
ゼオライト等の担体に白金を担持した触媒により窒素酸
化物を還元浄化する技術を開示した（特開平５−１６８
８５６号公報（Ｃ））。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（Ａ）の方法では、還元剤として炭化水素を使用してい
るために窒素酸化物還元・浄化の際の化学反応速度が遅
く、このため大容量の触媒が必要とされ、例えば自動車
等の移動体から発生する窒素酸化物の浄化に対してこれ
を搭載して使用するには適していない。
（Ａ）の方法では、還元剤として炭化水素を使用してい
るために窒素酸化物還元・浄化の際の化学反応速度が遅
く、このため大容量の触媒が必要とされ、例えば自動車
等の移動体から発生する窒素酸化物の浄化に対してこれ
を搭載して使用するには適していない。
【０００７】また、前記（Ｂ）の方法では、還元物質は
有害なアンモニアであって、小規模な施設ではアンモニ
アの入手・保管が困難である。
有害なアンモニアであって、小規模な施設ではアンモニ
アの入手・保管が困難である。
【０００８】また、前記（Ｃ）の方法では、還元剤とし
て水素を用い、触媒としては、前記アルミナ、シリカ、
ゼオライト等の担体に白金を担持した触媒が提示されて
いる。しかし、この触媒では窒素酸化物を効率良く浄化
できる温度範囲が６０〜１３０℃と狭いとういう問題点
があった。
て水素を用い、触媒としては、前記アルミナ、シリカ、
ゼオライト等の担体に白金を担持した触媒が提示されて
いる。しかし、この触媒では窒素酸化物を効率良く浄化
できる温度範囲が６０〜１３０℃と狭いとういう問題点
があった。
【０００９】本発明者らは、還元剤として水素を利用す
る際の好適な触媒について鋭意研究し、各種の系統的実
験を行った結果、本発明を成すに至ったものである。
る際の好適な触媒について鋭意研究し、各種の系統的実
験を行った結果、本発明を成すに至ったものである。
【００１０】本発明は、水素を還元剤として作用させる
ことにより、９０〜２５０℃という広い温度範囲で高い
浄化活性を示す窒素酸化物浄化方法の提供を目的とす
る。
ことにより、９０〜２５０℃という広い温度範囲で高い
浄化活性を示す窒素酸化物浄化方法の提供を目的とす
る。
【００１１】
（第１発明）上記目的を達成するため、本第１発明の窒
素酸化物浄化方法は、排ガス中の酸素濃度が該排ガス中
の被酸化成分を酸化するのに必要な化学量論比以上であ
る酸素過剰の排ガス中に含まれる窒素酸化物を浄化する
窒素酸化物浄化方法であって、前記酸素過剰の排ガス中
に水素が共存する排ガスを、多孔質担体と、該多孔質担
体に担持した貴金属元素およびモリブデンと、を含んで
構成される窒素酸化物浄化触媒と接触させて該排ガス中
の窒素酸化物を浄化することを特徴とする。
素酸化物浄化方法は、排ガス中の酸素濃度が該排ガス中
の被酸化成分を酸化するのに必要な化学量論比以上であ
る酸素過剰の排ガス中に含まれる窒素酸化物を浄化する
窒素酸化物浄化方法であって、前記酸素過剰の排ガス中
に水素が共存する排ガスを、多孔質担体と、該多孔質担
体に担持した貴金属元素およびモリブデンと、を含んで
構成される窒素酸化物浄化触媒と接触させて該排ガス中
の窒素酸化物を浄化することを特徴とする。
【００１２】（第２発明）本第２発明の窒素酸化物浄化
方法は、本第１発明において、窒素酸化物浄化触媒は、
モリブデンの担持量が貴金属元素の担持量１に対しモル
比で０．１以上であることを特徴とする。
方法は、本第１発明において、窒素酸化物浄化触媒は、
モリブデンの担持量が貴金属元素の担持量１に対しモル
比で０．１以上であることを特徴とする。
【００１３】（第３発明）本第３発明の窒素酸化物浄化
方法は、本第１発明または本第２発明において、窒素酸
化物浄化用触媒は、アルカリ金属、アルカリ土類金属か
らなる群から選ばれる少なくとも１種の金属をさらに含
んで構成されることを特徴とする。
方法は、本第１発明または本第２発明において、窒素酸
化物浄化用触媒は、アルカリ金属、アルカリ土類金属か
らなる群から選ばれる少なくとも１種の金属をさらに含
んで構成されることを特徴とする。
【００１４】（第４発明）本第４発明の窒素酸化物浄化
方法は、本第１発明〜本第３発明のいずれか一発明にお
いて、酸素過剰の排ガス中に共存する水素は、該排ガス
中の窒素酸化物に対してモル比で１．２以上であること
を特徴とする。
方法は、本第１発明〜本第３発明のいずれか一発明にお
いて、酸素過剰の排ガス中に共存する水素は、該排ガス
中の窒素酸化物に対してモル比で１．２以上であること
を特徴とする。
【００１５】（第５発明）本第５発明の窒素酸化物浄化
方法は、本第１発明〜本第４発明のいずれか一発明にお
いて、水素が共存する酸素過剰の排ガスを前記窒素酸化
物浄化触媒に接触させるときの該窒素酸化物浄化触媒お
よび／または前記酸素過剰の排ガスの温度（以下、単に
窒素酸化物浄化触媒の使用温度とも称する）は９０〜２
５０℃であることを特徴とする。
方法は、本第１発明〜本第４発明のいずれか一発明にお
いて、水素が共存する酸素過剰の排ガスを前記窒素酸化
物浄化触媒に接触させるときの該窒素酸化物浄化触媒お
よび／または前記酸素過剰の排ガスの温度（以下、単に
窒素酸化物浄化触媒の使用温度とも称する）は９０〜２
５０℃であることを特徴とする。
【００１６】
（本第１発明の作用）本第１発明の窒素酸化物浄化方法
により、排ガス中の窒素酸化物が還元浄化できる作用は
明らかではないが、次に記述する如くであると推定され
る。触媒上での水素による窒素酸化物選択還元除去反応
は、触媒金属である貴金属元素上での水素、窒素酸化物
の吸着・活性化を重要なステップとして進行すると推定
される。とくに酸素の活性化が抑制される１５０℃未満
の温度域では、効率よく窒素酸化物の還元が行われる。
一方、１５０℃以上である酸素の活性化速度が速い温度
域では、水素（Ｈ2 ）の水（Ｈ2 Ｏ）への酸化、ＮＯの
ＮＯ2 への酸化をひきおこすため、窒素酸化物（Ｎ
ＯX ）還元反応は起こりにくくなる。ここにおいて、貴
金属元素、モリブデンの相互作用により貴金属元素上で
の酸素の活性化が抑制されるために窒素酸化物の水素に
よる還元浄化が可能になるものと推定される。
により、排ガス中の窒素酸化物が還元浄化できる作用は
明らかではないが、次に記述する如くであると推定され
る。触媒上での水素による窒素酸化物選択還元除去反応
は、触媒金属である貴金属元素上での水素、窒素酸化物
の吸着・活性化を重要なステップとして進行すると推定
される。とくに酸素の活性化が抑制される１５０℃未満
の温度域では、効率よく窒素酸化物の還元が行われる。
一方、１５０℃以上である酸素の活性化速度が速い温度
域では、水素（Ｈ2 ）の水（Ｈ2 Ｏ）への酸化、ＮＯの
ＮＯ2 への酸化をひきおこすため、窒素酸化物（Ｎ
ＯX ）還元反応は起こりにくくなる。ここにおいて、貴
金属元素、モリブデンの相互作用により貴金属元素上で
の酸素の活性化が抑制されるために窒素酸化物の水素に
よる還元浄化が可能になるものと推定される。
【００１７】（第２発明の作用）本第２発明において、
モリブデンの担持量が貴金属元素に対しモル比で０．１
以上のときは、触媒表面に貴金属元素−モリブデンの相
互作用サイトがとくに多量に存在するためさらに優れた
窒素酸化物浄化活性を示す。モリブデンの担持量が貴金
属元素に対しモル比で０．１未満のときは、貴金属元
素、モリブデン間の相互作用が弱く、このため９０℃以
上の高温域における浄化活性が低下するので好ましくな
い。モリブデンの担持量は、貴金属元素に対してモル比
で５０以上でも効果はあるが、効果の増大はほとんどな
い。
モリブデンの担持量が貴金属元素に対しモル比で０．１
以上のときは、触媒表面に貴金属元素−モリブデンの相
互作用サイトがとくに多量に存在するためさらに優れた
窒素酸化物浄化活性を示す。モリブデンの担持量が貴金
属元素に対しモル比で０．１未満のときは、貴金属元
素、モリブデン間の相互作用が弱く、このため９０℃以
上の高温域における浄化活性が低下するので好ましくな
い。モリブデンの担持量は、貴金属元素に対してモル比
で５０以上でも効果はあるが、効果の増大はほとんどな
い。
【００１８】（第３発明の作用）本第３発明において、
窒素酸化物浄化用触媒にアルカリ金属、アルカリ土類金
属からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属がさら
に含まれる場合には、該アルカリ金属および／またはア
ルカリ土類金属と、貴金属元素、モリブデンとの相互作
用により貴金属元素上での酸素の活性化がさらに抑制さ
れる。このため、とくに酸素の活性速度が速い温度域に
おいて、窒素酸化物の水素による浄化率がさらに高めら
れるものと推定される。
窒素酸化物浄化用触媒にアルカリ金属、アルカリ土類金
属からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属がさら
に含まれる場合には、該アルカリ金属および／またはア
ルカリ土類金属と、貴金属元素、モリブデンとの相互作
用により貴金属元素上での酸素の活性化がさらに抑制さ
れる。このため、とくに酸素の活性速度が速い温度域に
おいて、窒素酸化物の水素による浄化率がさらに高めら
れるものと推定される。
【００１９】（第４発明の作用）本第４発明において、
還元剤である水素の量が窒素酸化物に対してモル比で
１．２以上の場合には、該水素による窒素酸化物浄化活
性がとくに効果的に行われる。
還元剤である水素の量が窒素酸化物に対してモル比で
１．２以上の場合には、該水素による窒素酸化物浄化活
性がとくに効果的に行われる。
【００２０】（第５発明の作用）本第５発明において、
窒素酸化物浄化用触媒の使用温度が９０℃未満のとき
は、反応により生じた水が凝集し、触媒上に触媒上に蓄
積されるため窒素酸化物の浄化効率が低下する。また、
２５０℃を越えると水素が酸素と直接反応し、窒素酸化
物を還元できなくなるので好ましくない。
窒素酸化物浄化用触媒の使用温度が９０℃未満のとき
は、反応により生じた水が凝集し、触媒上に触媒上に蓄
積されるため窒素酸化物の浄化効率が低下する。また、
２５０℃を越えると水素が酸素と直接反応し、窒素酸化
物を還元できなくなるので好ましくない。
【００２１】窒素酸化物浄化触媒の使用温度が９０〜２
５０℃の場合には、水素は十分に実用的な速度で窒素酸
化物と反応し、かつ、共存する酸素は反応に関与しない
という状態が実現する。従ってこの状態では、水素を還
元剤として窒素酸化物の浄化反応が効率よく進行する。
また、この温度範囲では、窒素酸化物が窒素以外の亜酸
化窒素、アンモニア、二酸化窒素になるという好ましく
ない副反応がほとんど進行しないのでとくに好ましい。
５０℃の場合には、水素は十分に実用的な速度で窒素酸
化物と反応し、かつ、共存する酸素は反応に関与しない
という状態が実現する。従ってこの状態では、水素を還
元剤として窒素酸化物の浄化反応が効率よく進行する。
また、この温度範囲では、窒素酸化物が窒素以外の亜酸
化窒素、アンモニア、二酸化窒素になるという好ましく
ない副反応がほとんど進行しないのでとくに好ましい。
【００２２】
（第１発明〜第５発明の効果）本第１発明〜第５発明に
よれば、水素を還元剤として作用させることにより、広
い温度範囲で高い浄化活性をもつ窒素酸化物浄化方法を
提供することができる。
よれば、水素を還元剤として作用させることにより、広
い温度範囲で高い浄化活性をもつ窒素酸化物浄化方法を
提供することができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、
本発明の技術思想は本実施例に限定されるものではな
い。
本発明の技術思想は本実施例に限定されるものではな
い。
【００２４】（発明の具体例）本第１発明において、化
学量論比以上の酸素濃度を有する酸素過剰の排ガスと
は、少なくとも、一酸化炭素および不飽和炭化水素がそ
れぞれ約１００ｐｐｍより少なく、かつ、窒素酸化物の
ほかに酸素が０．１％以上含まれている排ガスをいう。
ここで、排ガス中に、水蒸気、炭酸ガス等がさらに含ま
れていてもよい。
学量論比以上の酸素濃度を有する酸素過剰の排ガスと
は、少なくとも、一酸化炭素および不飽和炭化水素がそ
れぞれ約１００ｐｐｍより少なく、かつ、窒素酸化物の
ほかに酸素が０．１％以上含まれている排ガスをいう。
ここで、排ガス中に、水蒸気、炭酸ガス等がさらに含ま
れていてもよい。
【００２５】本第１発明の窒素酸化物浄化方法により、
排ガス中の窒素酸化物を浄化するに際し、該排ガス中に
一酸化炭素（ＣＯ）、不飽和炭化水素成分（ＨＣ）が含
まれる場合には、酸素過剰の排ガスを前記窒素酸化物浄
化触媒に接触させる前に、予め前記それぞれの成分の量
を約１００ｐｐｍ以下に抑えておくことが好ましい。そ
の理由は、前記成分が排ガス中１００ｐｐｍを越えてに
含まれる場合には、該成分が前記窒素酸化物の浄化能力
を低下させるからである。
排ガス中の窒素酸化物を浄化するに際し、該排ガス中に
一酸化炭素（ＣＯ）、不飽和炭化水素成分（ＨＣ）が含
まれる場合には、酸素過剰の排ガスを前記窒素酸化物浄
化触媒に接触させる前に、予め前記それぞれの成分の量
を約１００ｐｐｍ以下に抑えておくことが好ましい。そ
の理由は、前記成分が排ガス中１００ｐｐｍを越えてに
含まれる場合には、該成分が前記窒素酸化物の浄化能力
を低下させるからである。
【００２６】排ガス中の一酸化炭素、不飽和炭化水素成
分を予め抑えるには、前記窒素酸化物浄化触媒の排ガス
流路前段に通常の酸化触媒、例えば、アルミナからなる
担体にパラジウムを担持した触媒を設け、該触媒によ
り、前記成分を酸化する等の方法により行うことができ
る。
分を予め抑えるには、前記窒素酸化物浄化触媒の排ガス
流路前段に通常の酸化触媒、例えば、アルミナからなる
担体にパラジウムを担持した触媒を設け、該触媒によ
り、前記成分を酸化する等の方法により行うことができ
る。
【００２７】排ガス中に共存する水素は、燃料を水蒸気
改質または一酸化炭素の水性ガスシフト反応等の方法に
より改質して生成されたもの、または、たとえば水の電
気分解から得られる水素を利用する水素供給手段を新た
に設けてこれから供給するものなどいずれかの方法で共
存させ得るものであればよい。
改質または一酸化炭素の水性ガスシフト反応等の方法に
より改質して生成されたもの、または、たとえば水の電
気分解から得られる水素を利用する水素供給手段を新た
に設けてこれから供給するものなどいずれかの方法で共
存させ得るものであればよい。
【００２８】また、水素の供給方法としては、例えば、
窒素酸化物還元触媒あるいは排ガス流路に水素を連続的
に供給する方法、間欠的に供給する方法、あるいは、エ
ンジンの運転時間・運転条件や排ガスの状態に合わせ
て、水素濃度を変化させて供給する方法等が例示され、
これらの方法を用いることができる。
窒素酸化物還元触媒あるいは排ガス流路に水素を連続的
に供給する方法、間欠的に供給する方法、あるいは、エ
ンジンの運転時間・運転条件や排ガスの状態に合わせ
て、水素濃度を変化させて供給する方法等が例示され、
これらの方法を用いることができる。
【００２９】また、窒素酸化物浄化触媒を構成する多孔
質担体の種類はとくに限定しないが、担体として用いら
れる金属酸化物のうちとくに珪素を含んだ多孔質担体、
酸化珪素（シリカ；ＳｉＯ2 ）、ゼオライト等を用いる
のが好適である。
質担体の種類はとくに限定しないが、担体として用いら
れる金属酸化物のうちとくに珪素を含んだ多孔質担体、
酸化珪素（シリカ；ＳｉＯ2 ）、ゼオライト等を用いる
のが好適である。
【００３０】また、前記多孔質担体に担持する貴金属元
素としては、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジ
ウム（Ｐｄ）などを単独で、または組み合わせて用いる
ことができる。前記貴金属元素のうち、窒素酸化物の浄
化に対しては、白金が優れており、白金を用いるのが好
ましい。
素としては、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジ
ウム（Ｐｄ）などを単独で、または組み合わせて用いる
ことができる。前記貴金属元素のうち、窒素酸化物の浄
化に対しては、白金が優れており、白金を用いるのが好
ましい。
【００３１】また、前記多孔質担体に担持する貴金属元
素の担持量はとくに限定しないが、実用上、担体に対し
０．１〜２０重量％の範囲が好適である。
素の担持量はとくに限定しないが、実用上、担体に対し
０．１〜２０重量％の範囲が好適である。
【００３２】本第３発明において、担持されるアルカリ
金属としては、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌ
ｉ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）、およびルビ
ジウム（Ｒｂ）などを用いることができ、また、アルカ
リ土類金属としては、バリウム（Ｂａ）、カルシウム
（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、およびマグネシウ
ム（Ｍｇ）などを用いることができる。
金属としては、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌ
ｉ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）、およびルビ
ジウム（Ｒｂ）などを用いることができ、また、アルカ
リ土類金属としては、バリウム（Ｂａ）、カルシウム
（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、およびマグネシウ
ム（Ｍｇ）などを用いることができる。
【００３３】前記アルカリ金属、アルカリ土類金属の量
は、貴金属元素の担持量１に対し、モル比で０．００１
〜１５が好ましい。該金属の担持量がこの範囲のとき、
前記貴金属元素−モリブデンの相互作用がとくに効果的
に行われる。アルカリ金属の担持量が１５を越えると、
該アルカリ金属により担体の構造が破壊され、比表面積
が低下すると推定されるため好ましくない。
は、貴金属元素の担持量１に対し、モル比で０．００１
〜１５が好ましい。該金属の担持量がこの範囲のとき、
前記貴金属元素−モリブデンの相互作用がとくに効果的
に行われる。アルカリ金属の担持量が１５を越えると、
該アルカリ金属により担体の構造が破壊され、比表面積
が低下すると推定されるため好ましくない。
【００３４】本第５発明において、窒素酸化物浄化用触
媒の使用温度は、好ましくは、１００〜２００℃、さら
に好ましくは、１２０〜１８０℃がよい。その理由は、
使用温度範囲が前記範囲では、窒素酸化物の浄化率がと
くに上昇するためである。
媒の使用温度は、好ましくは、１００〜２００℃、さら
に好ましくは、１２０〜１８０℃がよい。その理由は、
使用温度範囲が前記範囲では、窒素酸化物の浄化率がと
くに上昇するためである。
【００３５】（本実施例の触媒の調製）表１に示すアル
カリ金属またはアルカリ土類金属担持量が得られるよう
に調製した所定濃度のアルカリ金属またはアルカリ土類
金属（酢酸ナトリウム、硝酸リチウム、硝酸カリウム、
硝酸カルシウム、酢酸マグネシウム）水溶液を酸化珪素
（ＳｉＯ2 ）粉末に含浸させ、蒸発乾固させた後、５０
０℃で５時間焼成し、表１中Ｎｏ．２〜Ｎｏ．９に示す
ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム
（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）担
持量を有する触媒を得た。次に前記触媒に、表１に示す
モリブデン（Ｍｏ）担持量が得られるように調製した所
定濃度のモリブデン酸アンモニウム水溶液を含浸させ、
蒸発乾固させた後、７００℃で３時間焼成し、表１中Ｎ
ｏ．２〜Ｎｏ．９に示すモリブデン担持量を有する触媒
を得た。また、表１中Ｎｏ．１に示すモリブデン担持量
が得られるように調製した所定濃度のモリブデン酸アン
モニウム水溶液を酸化珪素粉末に含浸させ、蒸発乾固さ
せた後、７００℃で３時間焼成し、表１中Ｎｏ．１に示
すモリブデン担持量を有する触媒を得た。
カリ金属またはアルカリ土類金属担持量が得られるよう
に調製した所定濃度のアルカリ金属またはアルカリ土類
金属（酢酸ナトリウム、硝酸リチウム、硝酸カリウム、
硝酸カルシウム、酢酸マグネシウム）水溶液を酸化珪素
（ＳｉＯ2 ）粉末に含浸させ、蒸発乾固させた後、５０
０℃で５時間焼成し、表１中Ｎｏ．２〜Ｎｏ．９に示す
ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム
（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）担
持量を有する触媒を得た。次に前記触媒に、表１に示す
モリブデン（Ｍｏ）担持量が得られるように調製した所
定濃度のモリブデン酸アンモニウム水溶液を含浸させ、
蒸発乾固させた後、７００℃で３時間焼成し、表１中Ｎ
ｏ．２〜Ｎｏ．９に示すモリブデン担持量を有する触媒
を得た。また、表１中Ｎｏ．１に示すモリブデン担持量
が得られるように調製した所定濃度のモリブデン酸アン
モニウム水溶液を酸化珪素粉末に含浸させ、蒸発乾固さ
せた後、７００℃で３時間焼成し、表１中Ｎｏ．１に示
すモリブデン担持量を有する触媒を得た。
【００３６】
【表１】
【００３７】次に、前記Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９に示すモリ
ブデン担持量を有する触媒に、１．７重量％の白金が得
られるように調製した所定濃度のジニトロジアミノ白金
水溶液を含浸させ、蒸発乾固させた後、５００℃で５時
間焼成し、本実施例の触媒Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９を調製し
た。
ブデン担持量を有する触媒に、１．７重量％の白金が得
られるように調製した所定濃度のジニトロジアミノ白金
水溶液を含浸させ、蒸発乾固させた後、５００℃で５時
間焼成し、本実施例の触媒Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９を調製し
た。
【００３８】（比較例の触媒の調製）担体をアルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）に変え、該アルミナ担体にアルカリ金
属、アルカリ土類金属、モリブデンを担持させなかった
こと以外は前記本実施例の触媒Ｎｏ．２と同様の操作に
より、比較例の触媒Ｎｏ．１０を得た。
（Ａｌ2 Ｏ3 ）に変え、該アルミナ担体にアルカリ金
属、アルカリ土類金属、モリブデンを担持させなかった
こと以外は前記本実施例の触媒Ｎｏ．２と同様の操作に
より、比較例の触媒Ｎｏ．１０を得た。
【００３９】（性能評価試験）表１に示すＮｏ．１〜Ｎ
ｏ．１０の触媒を圧粉成形により直径が３００〜７００
μｍのペレット状に成形し、このペレット状の触媒０．
５ｇを石英製の反応管に詰めた。この反応管に表２に示
すガス成分を有する希薄燃焼排気のモデルガスを流通さ
せて、触媒活性（ＮＯ転化率）評価を排ガス分析計によ
り行った。このとき、水素濃度は、０．２％一定とし
た。
ｏ．１０の触媒を圧粉成形により直径が３００〜７００
μｍのペレット状に成形し、このペレット状の触媒０．
５ｇを石英製の反応管に詰めた。この反応管に表２に示
すガス成分を有する希薄燃焼排気のモデルガスを流通さ
せて、触媒活性（ＮＯ転化率）評価を排ガス分析計によ
り行った。このとき、水素濃度は、０．２％一定とし
た。
【００４０】
【表２】
【００４１】次に、上記本実施例の触媒Ｎｏ．２（ペレ
ット状、０．５ｇ）を用いて、モデルガス中の水素量を
０〜０．２％（Ｈ2 ／ＮＯ比：０〜１０）に変化させた
ときの触媒活性（ＮＯ転化率）の変化を排ガス分析計に
より測定した。
ット状、０．５ｇ）を用いて、モデルガス中の水素量を
０〜０．２％（Ｈ2 ／ＮＯ比：０〜１０）に変化させた
ときの触媒活性（ＮＯ転化率）の変化を排ガス分析計に
より測定した。
【００４２】（性能評価試験結果）図１〜図４に、本実
施例および比較例の触媒のＮＯ浄化率を示す。横軸は入
りガス温度、縦軸はＮＯX （ＮＯ）浄化率をそれぞれ示
す。図１は、担持するＮａの量を変化させた場合のＮＯ
X 浄化率を示す。この結果より、担持するＮａの量はゼ
ロでもよく、さらに、Ｎａ担持量が増加するにつれて、
ＮＯX 浄化率は徐々に低下している。しかし、Ｎａの担
持量が白金に対し、モル比で０〜５．６の範囲では良好
なＮＯX 浄化率を示していることがわかる（図１、図
２）。同図には、比較例の触媒Ｎｏ．８のＮＯX 浄化特
性も示す。本実施例の触媒は、比較例の触媒に比べて高
いＮＯX 浄化率を有している。
施例および比較例の触媒のＮＯ浄化率を示す。横軸は入
りガス温度、縦軸はＮＯX （ＮＯ）浄化率をそれぞれ示
す。図１は、担持するＮａの量を変化させた場合のＮＯ
X 浄化率を示す。この結果より、担持するＮａの量はゼ
ロでもよく、さらに、Ｎａ担持量が増加するにつれて、
ＮＯX 浄化率は徐々に低下している。しかし、Ｎａの担
持量が白金に対し、モル比で０〜５．６の範囲では良好
なＮＯX 浄化率を示していることがわかる（図１、図
２）。同図には、比較例の触媒Ｎｏ．８のＮＯX 浄化特
性も示す。本実施例の触媒は、比較例の触媒に比べて高
いＮＯX 浄化率を有している。
【００４３】図２は、担持するアルカリ金属を変えた場
合のＮＯX （ＮＯ）浄化率を示す。縦軸、横軸は図１と
同様である。この結果より、アルカリ金属の種類を変え
た場合でも、良好なＮＯX 浄化率を示すことがわかる。
合のＮＯX （ＮＯ）浄化率を示す。縦軸、横軸は図１と
同様である。この結果より、アルカリ金属の種類を変え
た場合でも、良好なＮＯX 浄化率を示すことがわかる。
【００４４】図３は、触媒担体を変えた場合のＮＯX 浄
化率を示す。この結果より、触媒担体が変わった場合に
もＮＯX 浄化率は高い値に保たれていることがわかる。
化率を示す。この結果より、触媒担体が変わった場合に
もＮＯX 浄化率は高い値に保たれていることがわかる。
【００４５】図４は、アルカリ土類金属を担持した場合
のＮＯx （ＮＯ）浄化率を示す。この結果より、アルカ
リ土類金属を担持した場合にも良好なＮＯx 浄化率を示
すことがわかる。
のＮＯx （ＮＯ）浄化率を示す。この結果より、アルカ
リ土類金属を担持した場合にも良好なＮＯx 浄化率を示
すことがわかる。
【００４６】図５は、モデルガス中の水素量を変化させ
たときのＮＯ浄化率の変化の測定結果を示す。用いた触
媒は、本実施例の触媒Ｎｏ．２である。横軸は水素量を
ＮＯとの比で示し、縦軸は、ＮＯX （ＮＯ）浄化率をそ
れぞれ示す。この結果より、Ｈ2 ／ＮＯ比が１．２以上
のとき良好なＮＯ浄化率を示すことがわかる。
たときのＮＯ浄化率の変化の測定結果を示す。用いた触
媒は、本実施例の触媒Ｎｏ．２である。横軸は水素量を
ＮＯとの比で示し、縦軸は、ＮＯX （ＮＯ）浄化率をそ
れぞれ示す。この結果より、Ｈ2 ／ＮＯ比が１．２以上
のとき良好なＮＯ浄化率を示すことがわかる。
【図１】本発明の実施例に係る触媒において、Ｎａの担
持量を変化させたときのＮＯx浄化率と、比較例の触媒
のＮＯx 浄化率を示す図である。
持量を変化させたときのＮＯx浄化率と、比較例の触媒
のＮＯx 浄化率を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る触媒において、担持させ
るアルカリ金属の種類を変えたときのＮＯx 浄化率を示
す図である。
るアルカリ金属の種類を変えたときのＮＯx 浄化率を示
す図である。
【図３】本発明の実施例に係る触媒において、担体の種
類を変えたときのＮＯx 浄化率を示す図である。
類を変えたときのＮＯx 浄化率を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係る触媒において、アルカリ
土類金属を担持したときのＮＯx 浄化率を示す図であ
る。
土類金属を担持したときのＮＯx 浄化率を示す図であ
る。
【図５】本発明の実施例に係る触媒において、モデルガ
ス中の水素量を変化させたときのＮＯx 浄化率の変化を
示す図である。
ス中の水素量を変化させたときのＮＯx 浄化率の変化を
示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 寿幸 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 瀧 昌弘 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 大島 雄次郎 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 松本 伸一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 排ガス中の酸素濃度が該排ガス中の被酸
化成分を酸化するのに必要な化学量論比以上である酸素
過剰の排ガス中に含まれる窒素酸化物を浄化する窒素酸
化物浄化方法であって、 前記酸素過剰の排ガス中に水素が共存する排ガスを、多
孔質担体と、 該多孔質担体に担持した貴金属元素およびモリブデン
と、を含んで構成される窒素酸化物浄化触媒と接触させ
て該排ガス中の窒素酸化物を浄化することを特徴とする
窒素酸化物浄化方法。 - 【請求項２】 請求項１において、窒素酸化物浄化触媒
は、モリブデンの担持量が貴金属元素の担持量１に対し
モル比で０．１以上であることを特徴とする窒素酸化物
浄化方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、窒素
酸化物浄化用触媒は、アルカリ金属、アルカリ土類金属
からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属をさらに
含んで構成されることを特徴とする窒素酸化物浄化方
法。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれか一項にお
いて、酸素過剰の排ガス中に共存する水素は、該排ガス
中の窒素酸化物に対してモル比で１．２以上であること
を特徴とする窒素酸化物浄化方法。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれか一項にお
いて、前記水素が共存する酸素過剰の排ガスを前記窒素
酸化物浄化触媒に接触させるときの該窒素酸化物浄化触
媒および／または前記酸素過剰の排ガスの温度は９０〜
２５０℃であることを特徴とする窒素酸化物浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17321294A JP3382361B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 窒素酸化物浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17321294A JP3382361B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 窒素酸化物浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0810574A true JPH0810574A (ja) | 1996-01-16 |
| JP3382361B2 JP3382361B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=15956207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17321294A Expired - Fee Related JP3382361B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 窒素酸化物浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3382361B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1108863A2 (en) | 1999-12-15 | 2001-06-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | Catalyst system for purifying exhaust gas |
| JP2003033654A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-04 | Petroleum Energy Center | 窒素酸化物の接触還元除去触媒 |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP17321294A patent/JP3382361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1108863A2 (en) | 1999-12-15 | 2001-06-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | Catalyst system for purifying exhaust gas |
| JP2003033654A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-04 | Petroleum Energy Center | 窒素酸化物の接触還元除去触媒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3382361B2 (ja) | 2003-03-04 |
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