JPH08155307A - ＮＯｘ含有排ガスの浄化用触媒及び浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】酢酸アンモニウム還元剤を使用する鉄含有モル
デナイトからなるＮＯｘ含有排ガス浄化用触媒であっ
て、該鉄含有モルデナイトをモノリス体としてなること
を特徴とするＮＯｘ含有排ガス浄化用触媒及びこのモノ
リス体触媒によりＮＯｘ含有排ガスを酢酸アンモニウム
還元剤の存在下で処理することを特徴とするＮＯｘ含有
排ガスの浄化方法。 【効果】本発明のモノリス触媒は幅広い温度範囲で有効
なＮＯｘ浄化能を有し、特にガスエンジンからの排気ガ
スの排出温度及びその付近でＮＯｘを有効に浄化できる
ため、排ガス及び／又は触媒床の温度制御が不要とな
り、脱硝システム全体を簡素化できる等優れた効果を得
られる。またこの触媒は長期にわたりＮＯｘ浄化能が低
下することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酢酸アンモニウムを還
元剤とするＮＯｘ含有排ガス浄化用触媒であって、鉄含
有モルデナイトをモノリス体としてなるＮＯｘ含有排ガ
ス浄化用触媒及びこのモノリス触媒を使用するＮＯｘ含
有排ガスの浄化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物、都市ゴミ等の焼却時におい
ては、それら廃棄物の由来、種類、組成等にもよるが、
ＮＯｘやＣＯ、或いはＳＯｘ、塩化水素、臭気等が生成
する。このためこれらを含む排ガスに対して種々の対策
が採られ、さらに研究、開発が進められており、この点
自動車や火力発電、またガスエンジン等を使用するコ−
ジェネレ−ションシステム等から排出される排ガスにつ
いても同様である。

【０００３】各種排ガス中のそれら有害成分のうちで
も、特にＮＯｘ（窒素酸化物）の処理については、いわ
ゆる排煙脱硝技術として例えば無触媒還元法、接触分解
法、非選択又は選択接触還元法、吸着法、電子線照射
法、溶融塩吸収法、還元吸収法その他種々の方法が知ら
れているが、これらのうちその処理に当たり触媒を使用
して浄化する接触還元法は、通常、ＮＯｘを最終的にＮ
₂ に変え、無害とするものであるため特に注目される。
この接触還元法に使用する触媒としては、これまでＰ
ｔ、Ｒｈ、Ｐｄ等の貴金属、ＴｉＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、Ｃｒ₂Ｏ
₃、Ｆｅ₂Ｏ₃ 等の金属酸化物、希土類酸化物、硫化物、
その他各種のものがあるが、その一種としてゼオライト
系のものが知られている。

【０００４】ゼオライトは、触媒自体としては勿論、そ
れら各種触媒用の担体としても有効に使用されるが、そ
の組成上はアルミノケイ酸塩からなり、結晶性で３次元
網目構造を有し、またイオン交換性の大きい陽イオンを
含む等の特徴を備えているものである。ゼオライトに
は、これを構成するアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）成分とシリカ
（ＳｉＯ₂ ）成分の組成割合、その結晶構造等の如何に
より、数多くの種類があり、例えばその代表例としては
アナルサイム、チャバサイト、モルデナイト、ホ−ジャ
サイト、クリノプチロライト等が挙げられる。

【０００５】また、ゼオライトは、天然のものだけでは
なく、水熱合成等による合成ゼオライトも製造され市販
されているが、例えば紙の充填材、吸湿剤、イオン交換
体、モレキュラ−シ−ブ、各種反応用の触媒や触媒用担
体等として広範な用途に供されており、その用途、反応
等に応じてその変成、改質その他の改良も逐次なされて
きている。このうちＮＯｘ含有排ガスの浄化用触媒に係
る一つの系統として、ゼオライトに銅や鉄等の金属を担
持させることによりそのＮＯｘ浄化効率等の改善をする
提案がなされている。

【０００６】例えば、特開平２−１９４８１９号公報に
は、窒素酸化物含有排ガスにアンモニアを混合し、これ
をＣｕおよび／またはＦｅを含有する耐酸性ゼオライト
触媒上に導くことにより、酸素含有排ガス中に存在する
窒素酸化物をアンモニアを用いて還元する方法が紹介さ
れている。ここでのそれら金属の含有のさせ方としては
「イオン交換ないしは含浸または沈澱ならびに酸化物ま
たは金属塩をゼオライトと混合し、引き続き酸化性また
は還元性雰囲気中ないしは形成アンモニア含有雰囲気中
で燬焼することが数えられる。」と説明されているとお
り、これは既成のゼオライトに対して別途Ｆｅを含有さ
せるもので、ゼオライト自体の合成過程で含有させるも
のではない。

【０００７】また特開平２−４４５３号公報では、遷移
金属を担持したゼオライトを用い、排煙中の窒素酸化物
を、アンモニアの存在下、接触還元する脱硝触媒の製造
方法が提案されている。ここではそのゼオライト触媒を
Ａｌ、Ｓｉ、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合
物及び遷移金属の塩を原料とし、その原料成分のモル比
を所定割合とするとともに、有効アルカリ濃度が調整さ
れたゲル溶液を水熱処理することにより製造するという
ものであり、その原料遷移金属としては、具体的にはＣ
ｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＶが、またここで得られるゼ
オライトとしてはモルデナイトとペンタシル型ゼオライ
トとが示されている。

【０００８】ところで、前述ＮＯｘ含有排ガス中のＮＯ
ｘを触媒を用いて浄化する接触還元脱硝法では、その触
媒のほか、別途還元剤が必要不可欠である。この還元剤
としてはアンモニア、水素、メタンその他の炭化水素、
一酸化炭素等が使用可能であるが、このうち特にアンモ
ニアは、ＮＯに対する選択反応性に優れていること等か
ら、実用脱硝法として現に採用されてきており、上掲特
開平２−１９４８１９号公報及び特開平２−４４５３号
公報では、何れもその前提としてこのアンモニア還元剤
を用いることを必要不可欠としている。

【０００９】この点、特開平２−２０３９２３号公報に
よれば、上記技術の場合と同様、アンモニアをその還元
剤として使用する場合の問題点を指摘し、これに代わる
ものとしてアンモニウム塩又はアミン化合物を使用する
ことが提案されている。ここでのそのアンモニウム塩と
しては炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、蟻酸
アンモニウム、酢酸アンモニウムが示され、また上記ア
ミノ化合物としては尿素が例示されており、一方その触
媒としては、担体担持型、非担持型、ラネ−型など公知
のものが使用できるとし、とりわけアナタ−ゼ型のチタ
ニアにＶ₂Ｏ₅のような金属酸化物を担持させたものが優
れた脱硝性能を示すとしているが、そこにゼオライト系
触媒に関する記載はなく、具体的にはこのＶ₂Ｏ₅触媒の
みが記載されているだけである。

【００１０】そしてこの提案では、その実施例として、
ＮＯを１００ｐｐｍ含有する試験用調製排ガスに対し、
「アナタ−ゼ型のチタニアにＶ₂Ｏ₅を担持させたもの
（バナジウムの担持率４重量％）」を触媒とし、反応温
度２００〜４５０℃の範囲で、反応管に上記例示の還元
剤の水溶液を注入した場合におけるその反応率が示され
ている。これによれば、例えば還元剤として酢酸アンモ
ニウムを使用した場合には、そこに比較例として記載さ
れたアンモニアの場合とほぼ同等の効果が得られてい
る。

【００１１】本発明者等は、これら従来技術では得られ
なかった、新規且つ有用な接触還元脱硝法ないしは接触
還元用触媒として、（Ａ）ＮＯｘ及びＣＯ含有排ガスの
浄化方法において、ゼオライト系触媒に、還元剤として
酢酸アンモニウムを使用するＮＯｘ及びＣＯ含有排ガス
の浄化方法（特願平６−４２０００号）、（Ｂ）ＮＯｘ
及びＣＯ含有排ガス浄化用の「鉄処理モルデナイト触
媒」（特願平６−１９４７９９号）及び（Ｃ）その合成
時において鉄を含有する原料を用いることにより、その
構造中に鉄を含有させた合成モルデナイトからなるＮＯ
ｘ含有排ガス浄化用触媒（特願平６−２７６００９号）
を先に開発し、提案している。

【００１２】まず、（Ａ）では、その触媒としてゼオラ
イト系触媒を使用し、併わせてその還元剤として酢酸ア
ンモニウムを使用することにより、スリップアンモニア
を伴うことなく、排ガス中のＮＯｘ（ＮＯ）及びＣＯを
ともに有効に除去するとともに、その酢酸アンモニウム
独特の特性により、ＮＯｘ量に対して本来の当量以上の
除去効果を得ることができ、また（Ｂ）「鉄処理モルデ
ナイト触媒」では、（Ａ）の場合と同じく、その還元剤
として酢酸アンモニウムを用いることを必要不可欠とす
る、（１）鉄をイオン交換担持させたモルデナイト触媒
又は（２）鉄で変成処理をしたモルデナイト触媒によ
り、スリップアンモニアを伴うことなく、排ガス中のＮ
Ｏｘ（ＮＯ）をきわめて有効に除去するものである。

【００１３】さらに、前記（Ｃ）は、同じくその還元剤
として酢酸アンモニウムを使用することを必要不可欠と
するもので、その合成時に鉄を含有する原料を用いて、
その構造中に鉄を含有させた合成モルデナイトからなる
ＮＯｘ含有排ガス浄化用触媒及びこの触媒によるＮＯｘ
含有排ガスの浄化方法である。この触媒及び浄化方法に
より、例えば空間速度（ＳＶ）２２００００ｈ^-1にも及
ぶ瞬時の、苛酷な浄化処理条件下においても、処理温度
３００〜３２５℃という比較的低い温度でＮＯｘ除去率
６０〜７８％というきわめて優れた浄化効果を得ること
ができる。

【００１４】ところで、排ガスを固体触媒を用いて処理
する場合、その触媒は、粒子状として流動床形式又は
固定床形式で、ペレット状として固定床形式で、或
いはモノリス担体に担持したモノリス形式で実施され、
これらのうち何れの形式を適用するかはＮＯｘ含有排ガ
スの由来や種類その他の諸要件如何により適宜選定され
るのが通常である。しかし、その形式如何によりその触
媒性能が左右されることはあり得ず、これまで上記モ
ノリス形式が、上記又はの形式の場合に比べて、そ
の性能が向上した例はみられない。

【００１５】しかし、本発明者は、酢酸アンモニウムを
還元剤として使用し、脱硝触媒として鉄含有モルデナイ
トを用いる場合〔前述（Ｂ）及び（Ｃ）の場合〕におけ
る、その使用形態について各種実験を重ね、検討を続け
ているうち、その触媒をモノリス体としたモノリス形式
で使用したところ、還元剤が均一に触媒層に吸着し易く
なる等の効果により、同じ触媒を粒子状やペレット状と
して使用した場合に比べて広い温度範囲（３２５〜４５
０℃）で高いＮＯｘ浄化能を示し、長期にわたり優れた
ＮＯｘ除去率を維持することを見い出し、本発明に到達
するに至ったものである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明は、
酢酸アンモニウムを還元剤として使用し、脱硝触媒とし
て鉄含有モルデナイトを用いる場合における、その触媒
の使用形態として、その触媒をモノリス体としたモノリ
ス形式として用いることにより、粒子状やペレット状と
して使用する場合に比べて格段に優れたＮＯｘ浄化能を
示すＮＯｘ含有排ガス浄化用触媒を提供することを目的
とし、また酢酸アンモニウム還元剤の存在下、このモノ
リス触媒を使用するＮＯｘ含有排ガスの浄化方法を提供
することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、酢酸アンモニ
ウムを還元剤とする鉄含有モルデナイトからなるＮＯｘ
含有排ガス浄化用触媒であって、該鉄含有モルデナイト
をモノリス体として構成してなることを特徴とするＮＯ
ｘ含有排ガス浄化用触媒を提供し、またＮＯｘ含有排ガ
スを、酢酸アンモニウム還元剤の存在下、鉄含有モルデ
ナイトをモノリス体として構成してなるＮＯｘ含有排ガ
ス浄化用モノリス触媒により処理することを特徴とする
ＮＯｘ含有排ガスの浄化方法を提供する。

【００１８】ここで、上記「鉄含有モルデナイトをモノ
リス体として構成」するその態様としては、（１）鉄含
有モルデナイトを珪酸塩（水ガラス等）やリン酸塩等の
バインダ−を用いてモノリス形状に成形するか、または
（２）予め形成したモノリス担体に鉄含有モルデナイト
を担持させることにより得ることができる。このモノリ
ス体の形態としては、断面がハニカム状のもの、もしく
はモノリス担体として従来知られた形状のものであれば
何れも使用できるが、図１（ａ）及び（ｂ）は本発明で
使用され得るその一、二の例の拡大断面を示すものであ
る。

【００１９】また、上記態様のうち（２）予め形成した
モノリス担体に鉄含有モルデナイトを担持させる場合、
そのモノリス担体の材質としては特に制限はないが、好
ましくはセラミック又は金属が使用され、このうちセラ
ミックとしては、好ましくはコ−ジェライト等を、また
メタルとしては、好ましくは鉄−アルミニウム−クロム
系合金やステンレス鋼等を用いることができる。

【００２０】上記その担持法の一態様としては、触媒粉
末を水及び例えばアルミナゾル等のバインダ−と混合、
攪拌し、この水性懸濁液中にモノリス担体を含浸させた
後（すなわちウォッシュコ−トした後）、エア−ガンそ
の他の適宜の手段により過剰付着物スラリ−を除去し、
乾燥させ、次いで焼成することによりモノリス担持触媒
とすることができる。なお必要があれば、その焼成後エ
ア−ガン等により過剰付着物を除去する。

【００２１】また、本発明における上記「鉄含有モルデ
ナイト触媒」としては、前記（Ｂ）（１）の鉄をイオン
交換担持させたモルデナイト触媒（以下「Ｆｅ／モルデ
ナイト触媒」という）、前記（Ｂ）（２）の鉄で変成処
理をしたモルデナイト触媒（以下「Ｆｅ変成処理モルデ
ナイト触媒」という）及び前記（Ｃ）（以下、（３）と
する）のその合成時に構造中に鉄を含有させた合成モル
デナイト触媒の何れも使用することができる。

【００２２】このうち、上記（１）「Ｆｅ／モルデナイ
ト触媒」については、天然又は合成モルデナイトを鉄塩
水溶液によりイオン交換処理をし、Ｆｅ成分を担持させ
ることにより得ることができるが、その鉄塩の例として
は硝酸塩、塩化物、酢酸塩等を挙げることができる。ま
たそのイオン型としては、特に限定はなく、Ｋ型、Ｎａ
型等のアルカリ金属型、Ｍｇ型、Ｃａ型等のアルカリ土
類金属型、Ｈ型、ＮＨ₄ ⁺型、或いはこれら各型の２種を
含む複合イオン型等各種イオン型のものを使用すること
ができる。

【００２３】次に、上記（２）「Ｆｅ変成処理モルデナ
イト触媒」は、モルデナイトを強酸性の鉄塩水溶液によ
り処理して変成し、その後必要に応じて焼成して得られ
る。この場合、上記強酸性の鉄塩水溶液としては、特に
硝酸鉄水溶液及び塩化鉄水溶液が有利に使用することが
できる。これら両水溶液はｐＨ値が約１程度以下、特に
０．８程度以下の水溶液として使用することにより、そ
の変成処理をより有効に実施することができる。

【００２４】またこの処理に際して、その溶液を加温し
ながら実施することにより、その変成処理をさらに有効
に行うことができる。また、モルデナイト原料としては
天然のもの、合成によるものを問わず使用することがで
き、そのイオン型としては特に限定はなく、Ｋ型、Ｎａ
型等のアルカリ金属型、Ｍｇ型、Ｃａ型等のアルカリ土
類金属型、Ｈ型、ＮＨ₄ ⁺型或いはこれらの２種を含む複
合イオン型等、各種イオン型として適用することができ
る。

【００２５】さらに、前記（３）その合成時に構造中に
鉄を含有させた合成モルデナイト触媒は、水熱合成によ
りモルデナイト自体を製造するに際し、その合成原料成
分としてのアルミン酸ナトリウム等のアルミナ原料、非
晶質シリカ等のシリカ原料及びカ性ソ−ダ等のアルカリ
金属化合物又はアルカリ土類金属化合物に加えて、その
原料成分そのものとして硝酸鉄等の鉄を含む原料を存在
させ、この水溶液をオ−トクレ−ブ中で水熱反応をさせ
ることにより製造される。本発明に係るモノリス触媒
は、これら（１）〜（３）の鉄含有モルデナイト触媒
を、前述のとおり、モノリス体として成形するか又は適
宜の手法によりモノリス担体に担持させることにより得
られるものである。

【００２６】また本発明において、そのモノリス触媒を
用いてＮＯｘ含有排ガスを浄化するに際しては、そのモ
ノリス触媒を、反応管中そのモノリス開口が排ガスの流
通方向に面するように配置し、このモノリス触媒にＮＯ
ｘ含有排ガスを通すことにより実施される。また還元剤
としての酢酸アンモニウムを添加する手法としては、モ
ノリス触媒の直前又はその上流で、排ガス流中に、噴霧
その他の手法で注入することにより行われる。この場
合、モノリス触媒に酢酸アンモニウムを予め含浸、担持
させておけば、起動時すなわち浄化操作の当初から排ガ
ス中のＮＯｘを有効に浄化することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
がこの実施例に限定されるものではないことは勿論であ
る。

【００２８】《実施例１及び比較例》本実施例１及び比
較例では、順次、鉄含有合成モルデナイト触媒の製造例
（その製造過程でその構造中に鉄を含有させた合成モル
デナイト触媒の製造例）、この触媒をモノリス担体に担
持させたモノリス担持触媒及び比較例としての破砕粒子
触媒の調製例、これらを用いて実施したＮＯｘ含有排ガ
スの浄化試験例を述べる。

【００２９】〈鉄含有合成モルデナイト触媒の製造例〉
まず、製造原料として市販のアルミン酸ナトリウム、水
酸化ナトリウム及びニップシルＶＮ３（日本シリカ工業
社製、商品名、非晶質シリカ）を用意し、また鉄原料と
しての硝酸鉄９水和物〔Ｆｅ（ＮＯ₃）₃・９Ｈ₂Ｏ〕 を
準備した。このうちアルミン酸ナトリウム２３．４６ｇ
と水酸化ナトリウム９．０７ｇをビ−カ−（容量：１０
００ｍｌ）中の蒸留水４４０ｇに入れて攪拌、溶解し、
これに非晶質シリカ８１．８０ｇを投入してＡ液とする
一方、硝酸鉄９水和物１２．１２ｇをビ−カ−（容量：
５００ｍｌ）中の蒸留水１００ｇに溶解してＢ液とし
た。

【００３０】次に、Ａ液の全量に対してＢ液を徐々に滴
下しながらその全量を加え、攪拌して均一な混合溶液と
し、これを回転式攪拌機付きの、内側にテフロン容器
（内容積：１０００ｍｌ）を備えたステンレス製オ−ト
クレ−ブに移して封入した後、水熱合成を実施した。こ
の合成条件としては、温度１８０℃に維持しながら、攪
拌下（３００ｒｐｍ）で実施し、この処理状態を３昼夜
（７２時間）継続させた後、加熱を止めて放置し、自然
冷却により常温まで冷却させた。引き続き、その生成物
をろ過し、スラリ−のｐＨが１０以下になるまで水洗し
た後、温度８０℃で１晩乾燥し、粉末状の生成物を得
た。生成物のＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃ （モル比）＝１３．
３、Ｆｅ含量は１．５ｗｔ％であった。

【００３１】次いで、そのＮａ型のＦｅ含有モルデナイ
トに０．５ｍｏｌ／ｌ（８１ｇ／１０００ｍｌ）の硝酸
アンモニウム水溶液を加え（Ｎａの約５倍当量＝５００
ｍｌ／Ｎａ型Ｆｅモルデナイト２０ｇ）、この混合液を
温度６０℃で、１時間攪拌した後、ろ過、水洗し、この
処理を再度繰り返した後、温度１１０℃で約５時間乾燥
させた。さらに温度５００℃で２時間焼成し、Ｈ型のＦ
ｅ含有モルデナイトを得た。

【００３２】〈モノリス担持触媒の調製例〉上記《製造
例》で得た鉄含有モルデナイト粉末をモノリス担体に対
し、次のとおりにして担持させた。この担体は、図１
（ａ）に示す断面形状を有するものを円柱形に切り出し
たコ−ジェライト製ハニカム型担体で、直径２０ｍｍφ
（半径ｒ＝１０ｍｍ＝１ｃｍ）、長さＬ＝２３ｍｍ、セ
ル数２００個／インチ角のものを使用した。このハニカ
ムは体積７．２ｍｌ（πｒ²Ｌ＝３．１４×１²×２．３
＝７．２ｃｍ³ ）であり、反応器にセットして使用する
時、排ガスが接触する全表面積が１．５９×１０^-2ｍ²
のものである。

【００３３】一方、前記触媒粉末２０ｇを蒸留水３０ｇ
及びアルミナゾル（アルミナゾル−２００、日産化学社
製、商品名）２０ｇと混合、攪拌して水性懸濁液を得
た。この水性懸濁液中に上記コ−ジェライト製ハニカム
型担体を３０秒間含浸させてウォッシュコ−トし、その
後エア−ガンにより過剰の付着物スラリ−を除去し、温
度１１５℃に１時間保持して乾燥させた。この処理を３
回繰り返した。次いでこの乾燥物を温度１１０℃で６時
間保持し、引続き温度５００℃で２時間焼成し、さらに
エア−ガンにより過剰付着物を除去し、モノリス担持触
媒を得た。このハニカム担持触媒の触媒担持量は１１
６．０ｇ／ｌであった。

【００３４】〈粒子状触媒の調製例＝比較例〉上記〈製
造例〉で得た鉄含有モルデナイト粉末をプレス型に入れ
て圧力５００ｋｇ／ｃｍ² でプレスした後、粉砕した。
この粉砕物を、ふるいにより粒径３５５〜７１０μｍ
（平均粒径５３３μｍ）の間の破砕粒子とし、これを比
較例用供試触媒とした。この破砕粒子は、充填時のかさ
密度は０．５７６ｇ／ｍｌ、空間率を０．４とすると真
密度は０．９６ｇ／ｍｌ、よって幾何学的な表面積は
１．１７×１０^-2ｍ² ／ｇである。即ち、この破砕粒子
触媒０．５１８３ｇを反応管中に触媒床としてセットし
て使用する時、排ガスが接触する全表面積は６．０６×
１０^-3ｍ²である。

【００３５】〈浄化試験〉以上で得たモノリス担持触媒
を使用し、また上記比較例用供試触媒については０．９
ｍｌを使用して、ＮＯｘ含有排ガスの浄化試験を行っ
た。反応装置としては内径２０ｍｍの管状の固定床流通
型反応装置を用い、この反応管内に前記モノリス担持触
媒を挿入固定し、また比較例用供試触媒（破砕粒子）に
ついては、内径１０ｍｍの管状の固定床流通型反応装置
を用い、破砕粒子触媒を反応管内にガラスウ−ルにより
層状に保持した。被処理排ガスとしてはＮＯ＝４８ｐｐ
ｍ、ＣＯ＝９１０ｐｐｍ、ＣＯ₂ ＝６．８％、Ｏ₂ ＝
９．１％、水蒸気＝９．１％、Ｎ₂ ＝バランス量を含む
ガスを使用し、処理温度を２５０〜４５０℃の範囲で実
施した。また被処理排ガス量は、モノリス担持触媒の場
合は空間速度（ＳＶ）が６６０００ｈｒ^-1、比較例では
２２００００ｈｒ^-1となるように設定した。

【００３６】またこの浄化試験における、還元剤として
の酢酸アンモニウムは、これを水溶液とし、触媒床の直
前で反応管内に噴霧し、還元剤量が被処理排ガス中で３
６ｐｐｍ（Ｎ換算）となるように注入しながら、ＮＯｘ
除去率を各反応温度２５０、３００、３２５、３５０、
３７５、４００、４２５及び４５０℃毎に測定した。こ
の結果を図２に示す。ここでＮＯｘ除去率とは、処理前
のＮＯｘ濃度をＸ、処理後のＮＯｘ濃度をＹとし、下記
式（１）によって算出したものである。

【００３７】図２のとおり、比較例におけるＮＯｘ除去
率は、反応温度３００℃で７０％強というピ−クを示す
が、それより低温域及び高温域では急激に低下してい
る。これに対して、モノリス担持触媒を使用した実施例
におけるＮＯｘ除去率は、３２５℃前後で７０％程度に
達した後、反応温度４５０℃でもほぼ同じ水準を維持し
ていることが分かる。

【００３８】この点、例えばガスエンジンの排気ガス
は、通常温度３００〜５００℃程度で排出されるが、こ
の排ガスが例えば３５０℃で排出される場合、比較例触
媒を有効に作用させるためには排ガス及び／又は触媒床
の温度を３００℃前後に冷却、制御する必要があるが、
本発明に係るモノリス担持触媒は、このような冷却を必
要とせずにＮＯｘを有効に浄化し得ることが明らかであ
る。

【００３９】なお、上記実施例１と比較例とでは空間速
度が異なるが、上記各数値により、両触媒の「接触面積
当りの排ガス通過速度」として換算すると下記のとおり
となる。このように両者は、ほぼ同一の条件で実施され
たものである。 （１） 実施例１におけるガス通過速度：Ｖｈ（ｍ／
ｈ）＝６６０００×７．２×１０^-6／１．５９×１０^-2
＝２９．９（ｍ／ｈ） （２） 比較例におけるガス通過速度：Ｖｐ（ｍ／ｈ）
＝２２００００×０．９×１０^-6／６．０６×１０^-3＝
３２．６（ｍ／ｈ）

【００４０】

【実施例２】実施例１の場合と同じ手法で作ったハニカ
ム担持触媒を使用し、これを実施例１と同じ固定床流通
型反応装置にセットしてＮＯｘ含有排ガス浄化処理の耐
久試験を実施した。被処理排ガスとしてはＮＯ＝９０ｐ
ｐｍ、ＣＯ＝９１０ｐｐｍ、ＣＯ₂ ＝６．８％、Ｏ₂ ＝
９．１％、水蒸気＝９．１％、Ｎ₂ ＝バランス量を含む
ガスを使用し、処理温度３７５℃で実施した。また還元
剤としての酢酸アンモニウムは、これを水溶液として触
媒層の直前で反応管に噴霧し、還元剤量が被処理排ガス
中で６８ｐｐｍ（Ｎ換算）となるように注入しながら実
施した。

【００４１】図３は、被処理排ガスの空間速度（ＳＶ）
を６６０００ｈｒ^-1として実施した場合におけるその結
果である。図３のとおり本発明に係るハニカム担持触媒
は、当初から７０％弱のＮＯｘ除去率を示し、１５０時
間経過後でもＮＯｘ除去率に変化はなく、高いＮＯｘ除
去能を持続していることが分かる。

【００４２】

【発明の効果】以上のとおり、本発明に係るモノリス触
媒は、幅広い温度範囲で有効なＮＯｘ浄化能を有し、し
かも長期にわたり有効に使用することができる。この
点、特にガスエンジンからの排気ガスの排出温度及びそ
の付近でＮＯｘが有効に除去できるため、排ガス及び／
又は触媒床の温度制御が不要となり、脱硝システム全体
を簡素化できる等優れた効果を得ることができる。

【００４３】また、本発明に係るモノリス触媒は、排ガ
ス中のＮＯｘ濃度がきわめて低い場合にも、優れたＮＯ
ｘ浄化能を有しており、このためガスエンジン等からの
排ガス中の微量ＮＯｘについても有効に還元し、浄化す
ることができる。さらには還元剤として酢酸アンモニウ
ムを使用するものであるため、還元剤としてアンモニ
ア、尿素を使用する場合におけるようなスリップアンモ
ニアがない等優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で適用するモノリス触媒の例を示す図
（断面図）。

【図２】モノリス担持触媒及び破砕粒子触媒を使用した
場合の処理温度とＮＯｘ除去率の変化を示す図。

【図３】モノリス担持触媒による処理時間の経過に伴う
ＮＯｘ除去率の変化を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 37/16 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２ Ｈ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酢酸アンモニウムを還元剤とする、鉄含有
   モルデナイトからなるＮＯｘ含有排ガス浄化用触媒であ
   って、該鉄含有モルデナイトをモノリス体として構成し
   てなることを特徴とするＮＯｘ含有排ガス浄化用触媒。
2. 【請求項２】上記モノリス体が、鉄含有モルデナイトを
   モノリス担体に担持してなるモノリス体である請求項１
   記載のＮＯｘ含有排ガス浄化用触媒。
3. 【請求項３】上記モノリス担体が、セラミックス製又は
   金属製である請求項２記載のＮＯｘ含有排ガス浄化用触
   媒。
4. 【請求項４】ＮＯｘ含有排ガスを、酢酸アンモニウム還
   元剤の存在下、鉄含有モルデナイトをモノリス体として
   構成したＮＯｘ含有排ガス浄化用触媒により処理するこ
   とを特徴とするＮＯｘ含有排ガスの浄化方法。