JPH08168640A - 窒素酸化物除去用触媒およびその製造方法 - Google Patents
窒素酸化物除去用触媒およびその製造方法Info
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- JPH08168640A JPH08168640A JP6317015A JP31701594A JPH08168640A JP H08168640 A JPH08168640 A JP H08168640A JP 6317015 A JP6317015 A JP 6317015A JP 31701594 A JP31701594 A JP 31701594A JP H08168640 A JPH08168640 A JP H08168640A
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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
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 活性が高く、かつ触媒調製時または使用時の
シンタリングによる活性低下の小さいチタンバナジウム
系窒素酸化物除去用触媒を提供する。 【構成】 チタン酸化物または水和酸化物とスメクタイ
ト系粘度鉱物からなるペースト状混合物を乾燥固化させ
た後、粉砕して触媒担体とし、これにバナジウム化合物
を湿式法により担持させるか、またはチタン酸化物もし
くは水和酸化物とスメクタイト系粘度鉱物とバナジウム
化合物とのペースト状混合物を乾燥固化させた後、粉砕
して窒素酸化物除去用触媒を製造する。
シンタリングによる活性低下の小さいチタンバナジウム
系窒素酸化物除去用触媒を提供する。 【構成】 チタン酸化物または水和酸化物とスメクタイ
ト系粘度鉱物からなるペースト状混合物を乾燥固化させ
た後、粉砕して触媒担体とし、これにバナジウム化合物
を湿式法により担持させるか、またはチタン酸化物もし
くは水和酸化物とスメクタイト系粘度鉱物とバナジウム
化合物とのペースト状混合物を乾燥固化させた後、粉砕
して窒素酸化物除去用触媒を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒素酸化物除去用の触
媒およびその製造方法に係り、特に熱的に安定な構造を
有し、かつＮＯX （窒素酸化物）除去率の高い窒素酸化
物除去用触媒およびその製造方法に関する。
媒およびその製造方法に係り、特に熱的に安定な構造を
有し、かつＮＯX （窒素酸化物）除去率の高い窒素酸化
物除去用触媒およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大気汚染が地球的な規模で進行
し、人体への影響、森林の破壊等の環境問題への関心が
一段と高まってきている。汚染物質である窒素酸化物や
硫黄酸化物の大気中濃度を抑えるため、これらの物質の
発生源の排出規制が年々厳しくなりつつある。
し、人体への影響、森林の破壊等の環境問題への関心が
一段と高まってきている。汚染物質である窒素酸化物や
硫黄酸化物の大気中濃度を抑えるため、これらの物質の
発生源の排出規制が年々厳しくなりつつある。
【０００３】窒素酸化物の除去法の一つであるアンモニ
アを用いた乾式還元法は、アンモニアを注入した排ガス
を、酸化チタンを主成分とする板状またはハニカム状の
触媒上で反応させることにより、ＮＯX （窒素酸化物）
をＮ2 に還元するものである。この方法は、触媒を用い
た比較的簡便なシステムで、効率よく排ガスの処理がで
きるため、主に火力発電所等の固定排出源から出される
大量の排ガスの処理に適用されている。
アを用いた乾式還元法は、アンモニアを注入した排ガス
を、酸化チタンを主成分とする板状またはハニカム状の
触媒上で反応させることにより、ＮＯX （窒素酸化物）
をＮ2 に還元するものである。この方法は、触媒を用い
た比較的簡便なシステムで、効率よく排ガスの処理がで
きるため、主に火力発電所等の固定排出源から出される
大量の排ガスの処理に適用されている。
【０００４】上記方法では、窒素酸化物の除去率（以
下、単に活性と呼ぶ）は触媒の物性や形状、反応器の操
作条件と密接に関係している。なかでも、触媒物性にか
かわる触媒の組成の選定や調製法は、活性に大きく影響
するため、この技術の基本となる重要なものである。現
在、活性の高いチタニア−バナジウム系の組成をベース
にした触媒が主流になっている。通常、この触媒はチタ
ニア粒子の表面に、バナジウムを数％〜十数％担持した
形のものが使用されている（例えば、特公昭５３−２８
１４８号公報、特公昭５５−２３０８６号公報）。
下、単に活性と呼ぶ）は触媒の物性や形状、反応器の操
作条件と密接に関係している。なかでも、触媒物性にか
かわる触媒の組成の選定や調製法は、活性に大きく影響
するため、この技術の基本となる重要なものである。現
在、活性の高いチタニア−バナジウム系の組成をベース
にした触媒が主流になっている。通常、この触媒はチタ
ニア粒子の表面に、バナジウムを数％〜十数％担持した
形のものが使用されている（例えば、特公昭５３−２８
１４８号公報、特公昭５５−２３０８６号公報）。
【０００５】チタニア−バナジウム系の触媒の活性は、
チタニアの表面積と担持したバナジウムの量に大きく左
右され、高比表面積のチタニアに十分な量のバナジウム
を担持すれば、性能の高い触媒が得られる。しかしなが
ら、もともと耐熱性の低いチタニアにバナジウムを担持
すると、よりシンタリングが促進されるため、触媒調製
時のバナジウム原料の熱分解過程、または実機使用時
に、バナジウムの担持量の多いチタニアは比表面積の低
下が著しく、担持量に見合っただけの活性が得られない
のが現状である。したがって、活性を向上するには、チ
タニアのシンタリングを防止する技術の確立がなにより
も重要となる。
チタニアの表面積と担持したバナジウムの量に大きく左
右され、高比表面積のチタニアに十分な量のバナジウム
を担持すれば、性能の高い触媒が得られる。しかしなが
ら、もともと耐熱性の低いチタニアにバナジウムを担持
すると、よりシンタリングが促進されるため、触媒調製
時のバナジウム原料の熱分解過程、または実機使用時
に、バナジウムの担持量の多いチタニアは比表面積の低
下が著しく、担持量に見合っただけの活性が得られない
のが現状である。したがって、活性を向上するには、チ
タニアのシンタリングを防止する技術の確立がなにより
も重要となる。
【０００６】チタニアのシンタリングを防止する技術
は、これまでにいろいろ検討されており、本発明者ら
も、粘土鉱物を遮蔽材として使う方法を検討してきた。
この方法は、スメクタイト系粘土鉱物とチタニアゾルを
せん断をかけながら混練し、チタニア粒子同士の接触を
粘土層が遮蔽した、多孔質担体を調製し、そこにバナジ
ウムを担持して触媒化するものである。
は、これまでにいろいろ検討されており、本発明者ら
も、粘土鉱物を遮蔽材として使う方法を検討してきた。
この方法は、スメクタイト系粘土鉱物とチタニアゾルを
せん断をかけながら混練し、チタニア粒子同士の接触を
粘土層が遮蔽した、多孔質担体を調製し、そこにバナジ
ウムを担持して触媒化するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】粘土鉱物とチタニアゾ
ルを混練すると、鱗片状に近い形状の粘土層が結合の弱
い層間部分から剥離し、チタニアゾル中に分散する。こ
の状態で乾燥すると、粘土層が微粒のチタニア粒子の回
りを覆ったような構造になる。ここまでの状態を模式的
に示したのが、図１の粘土鉱物とチタニアゾルを混練し
た後、乾燥・焼成する工程までの部分である。前記先行
発明の触媒をマクロ的に見ると、表面は粘土層で占めら
れ、その中にチタニアの微粒子が取り込まれた格好にな
っていると推測できる。このような構造の触媒では、窒
素酸化物を含む反応ガスを通した際、粘土層により反応
ガスの拡散が阻害されるおそれがある。
ルを混練すると、鱗片状に近い形状の粘土層が結合の弱
い層間部分から剥離し、チタニアゾル中に分散する。こ
の状態で乾燥すると、粘土層が微粒のチタニア粒子の回
りを覆ったような構造になる。ここまでの状態を模式的
に示したのが、図１の粘土鉱物とチタニアゾルを混練し
た後、乾燥・焼成する工程までの部分である。前記先行
発明の触媒をマクロ的に見ると、表面は粘土層で占めら
れ、その中にチタニアの微粒子が取り込まれた格好にな
っていると推測できる。このような構造の触媒では、窒
素酸化物を含む反応ガスを通した際、粘土層により反応
ガスの拡散が阻害されるおそれがある。
【０００８】本発明者らの実験結果によると、粘土鉱物
にバナジウムを担持しても、活性は極めて低いことが分
かっており、上記多孔質担体のようにチタニアと粘土鉱
物の混合系では、バナジウムが担持されたチタニアの部
分が活性を担っていると推定される。したがって、反応
時に反応ガスの拡散が阻害されると、担体内部のバナジ
ウムを担持したチタニアが有効に使われなくなるため、
比表面積の割に活性が低くなることが考えられる。特
に、通常、ボイラ排ガスを処理する際の反応温度は３５
０〜４００℃であり、この条件下では、触媒細孔内での
反応ガスの拡散が、脱硝反応の律速段階となるため、こ
のような粘土鉱物の遮蔽は、いっそう活性を低下させる
原因となる。
にバナジウムを担持しても、活性は極めて低いことが分
かっており、上記多孔質担体のようにチタニアと粘土鉱
物の混合系では、バナジウムが担持されたチタニアの部
分が活性を担っていると推定される。したがって、反応
時に反応ガスの拡散が阻害されると、担体内部のバナジ
ウムを担持したチタニアが有効に使われなくなるため、
比表面積の割に活性が低くなることが考えられる。特
に、通常、ボイラ排ガスを処理する際の反応温度は３５
０〜４００℃であり、この条件下では、触媒細孔内での
反応ガスの拡散が、脱硝反応の律速段階となるため、こ
のような粘土鉱物の遮蔽は、いっそう活性を低下させる
原因となる。
【０００９】本発明の目的は、前記先行技術の有するか
かる問題点をなくし、耐熱性に優れたチタニア／粘土鉱
物系の多孔質担体にバナジウムを担持した触媒におい
て、反応ガスの拡散を容易にした構造により、高活性な
窒素酸化物除去用触媒およびその製造法を提案すること
にある。
かる問題点をなくし、耐熱性に優れたチタニア／粘土鉱
物系の多孔質担体にバナジウムを担持した触媒におい
て、反応ガスの拡散を容易にした構造により、高活性な
窒素酸化物除去用触媒およびその製造法を提案すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）チタン酸化物にバナジウム化合物を担持したアン
モニア還元による窒素酸化物除去用触媒において、鱗片
状の粘土層間にチタン酸化物粒子が挟まれて介在し、か
つ前記鱗片状の粘土層が破壊されて細分化しているとと
もに、前記チタン酸化物粒子にバナジウム化合物が担持
されていることを特徴とする窒素酸化物除去用触媒。 （２）チタン酸化物にバナジウム化合物を担持したアン
モニア還元による窒素酸化物除去用触媒の製造方法にお
いて、チタン酸化物または水和酸化物とスメクタイト系
粘土鉱物からなるペースト状混合物を乾燥固化させた
後、粉砕処理を行なって触媒担体とし、これにバナジウ
ム化合物を湿式法により担持させることを特徴とする窒
素酸化物除去用触媒の製造方法。 （３）チタン酸化物にバナジウム化合物を担持したアン
モニア還元による窒素酸化物除去用触媒の製造方法にお
いて、チタン酸化物または水和酸化物とスメクタイト系
粘土鉱物とバナジウム化合物とのペースト状混合物を乾
燥、焼成したのち、粉砕することを特徴とする窒素酸化
物除去用触媒の製造方法。
本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）チタン酸化物にバナジウム化合物を担持したアン
モニア還元による窒素酸化物除去用触媒において、鱗片
状の粘土層間にチタン酸化物粒子が挟まれて介在し、か
つ前記鱗片状の粘土層が破壊されて細分化しているとと
もに、前記チタン酸化物粒子にバナジウム化合物が担持
されていることを特徴とする窒素酸化物除去用触媒。 （２）チタン酸化物にバナジウム化合物を担持したアン
モニア還元による窒素酸化物除去用触媒の製造方法にお
いて、チタン酸化物または水和酸化物とスメクタイト系
粘土鉱物からなるペースト状混合物を乾燥固化させた
後、粉砕処理を行なって触媒担体とし、これにバナジウ
ム化合物を湿式法により担持させることを特徴とする窒
素酸化物除去用触媒の製造方法。 （３）チタン酸化物にバナジウム化合物を担持したアン
モニア還元による窒素酸化物除去用触媒の製造方法にお
いて、チタン酸化物または水和酸化物とスメクタイト系
粘土鉱物とバナジウム化合物とのペースト状混合物を乾
燥、焼成したのち、粉砕することを特徴とする窒素酸化
物除去用触媒の製造方法。
【００１１】
【作用】本発明のように粘土鉱物とチタニア原料を湿式
で混練した後、一旦乾燥すると、脆性材料のように衝撃
に対して比較的脆い構造となり、これを粉砕処理するこ
とにより、混練時に層間部分より剥がれた鱗片状の粘土
層が、さらに層内でも破壊されて細分化する。この様子
を模式的に示したのが図１の本発明の触媒の部分であ
る。
で混練した後、一旦乾燥すると、脆性材料のように衝撃
に対して比較的脆い構造となり、これを粉砕処理するこ
とにより、混練時に層間部分より剥がれた鱗片状の粘土
層が、さらに層内でも破壊されて細分化する。この様子
を模式的に示したのが図１の本発明の触媒の部分であ
る。
【００１２】粉砕により、反応ガスが触媒内部に入る通
路が増えるとともに、チタニア上に担持されているバナ
ジウムが表面に露出し、反応ガスに触れやすくなり、活
性が向上する。その他、チタニア上に担持されていない
バナジウムが、粉砕過程でチタニアと接触し、新たな活
性点を形成して活性向上に寄与することも期待できる。
路が増えるとともに、チタニア上に担持されているバナ
ジウムが表面に露出し、反応ガスに触れやすくなり、活
性が向上する。その他、チタニア上に担持されていない
バナジウムが、粉砕過程でチタニアと接触し、新たな活
性点を形成して活性向上に寄与することも期待できる。
【００１３】先行技術のように、粘土鉱物とチタニア原
料を湿式で混練しただけでは、層間の結合力が弱い部分
から粘土層が剥がれていく程度であり、乾燥体の構造は
鱗片状の粘土層同士の間にチタニア粒子が挟まれた格好
となり、この状態では活性測定時に反応ガスの拡散は容
易ではなく、比表面積の割に活性も高くならない。した
がって、本発明のように、担体または触媒を一度乾燥し
てから粉砕することが、活性向上に効果的である。
料を湿式で混練しただけでは、層間の結合力が弱い部分
から粘土層が剥がれていく程度であり、乾燥体の構造は
鱗片状の粘土層同士の間にチタニア粒子が挟まれた格好
となり、この状態では活性測定時に反応ガスの拡散は容
易ではなく、比表面積の割に活性も高くならない。した
がって、本発明のように、担体または触媒を一度乾燥し
てから粉砕することが、活性向上に効果的である。
【００１４】このようにチタニアと粘土鉱物からなる担
体、またはバナジウムを担持した触媒を、一旦乾燥固化
してから粉砕処理を行なうことにより、高比表面積の特
徴を生かした高活性な触媒が得られる。水に分散したチ
タンの酸化物または水和酸化物とスメクタイト系粘土鉱
物（水をふくむと体積が膨張する膨潤性のある粘土の総
称）を、必要に応じて硝酸・塩酸などの鉱酸または有機
酸と混合して粘性ペーストとし、せん断をかけながら混
練した後乾燥固化し、必要により水洗処理を行ない、適
当な温度で焼成して、まず多孔質担体を作る。次にこの
多孔質担体と、水に溶解させたメタバナジン酸のごとき
水溶性バナジウム原料を混合した後、乾燥固化して一旦
粉砕し、その後適当な温度で焼成することにより本発明
の触媒が得られる。
体、またはバナジウムを担持した触媒を、一旦乾燥固化
してから粉砕処理を行なうことにより、高比表面積の特
徴を生かした高活性な触媒が得られる。水に分散したチ
タンの酸化物または水和酸化物とスメクタイト系粘土鉱
物（水をふくむと体積が膨張する膨潤性のある粘土の総
称）を、必要に応じて硝酸・塩酸などの鉱酸または有機
酸と混合して粘性ペーストとし、せん断をかけながら混
練した後乾燥固化し、必要により水洗処理を行ない、適
当な温度で焼成して、まず多孔質担体を作る。次にこの
多孔質担体と、水に溶解させたメタバナジン酸のごとき
水溶性バナジウム原料を混合した後、乾燥固化して一旦
粉砕し、その後適当な温度で焼成することにより本発明
の触媒が得られる。
【００１５】この他、上記チタニア原料と粘土鉱物を混
練する際、同時にバナジウムを添加し、一度乾燥してか
ら粉砕したり、または上記多孔質担体を粉砕してから、
バナジウムを担持する方法でも構わない。要は、本発明
で重要なことは、粘土鉱物とチタニア原料を湿式で混練
した後、一度乾燥操作を入れて、その後粉砕処理を行な
うことである。
練する際、同時にバナジウムを添加し、一度乾燥してか
ら粉砕したり、または上記多孔質担体を粉砕してから、
バナジウムを担持する方法でも構わない。要は、本発明
で重要なことは、粘土鉱物とチタニア原料を湿式で混練
した後、一度乾燥操作を入れて、その後粉砕処理を行な
うことである。
【００１６】バナジウム原料としては、工業的な原料で
あるメタバナジン酸アンモンを使用すればよく、硫酸バ
ナジル等を用いても差し支えない。この場合、できるだ
け多孔質体の内部にバナジウムが侵入したほうが望まし
いので、粉末原料よりは水溶性原料を使用したほうがよ
い。粉砕処理は、湿式、乾式法のいずれを利用してもよ
く、装置や方法に特に制限を受けるものではない。
あるメタバナジン酸アンモンを使用すればよく、硫酸バ
ナジル等を用いても差し支えない。この場合、できるだ
け多孔質体の内部にバナジウムが侵入したほうが望まし
いので、粉末原料よりは水溶性原料を使用したほうがよ
い。粉砕処理は、湿式、乾式法のいずれを利用してもよ
く、装置や方法に特に制限を受けるものではない。
【００１７】
【実施例】以下具体的実施例により本発明を詳細に説明
する。 実施例１ 塩酸解膠したチタニアゾル（固形分濃度２９wt％）７０
０ｇに水分１０．５wt％、Ｎａ2 Ｏ ３wt％を含むモン
モリロナイト８７ｇを加えた後、ニーダで３０分せん断
をかけながら混練した。混練ペーストを風乾した後１５
０℃でゲル化させ、その後多量の水に浸け、よく攪拌し
た後上澄みを捨て、残った沈殿物を乾燥し、最終的に５
５０℃で２ｈ焼成し、触媒担体とした。
する。 実施例１ 塩酸解膠したチタニアゾル（固形分濃度２９wt％）７０
０ｇに水分１０．５wt％、Ｎａ2 Ｏ ３wt％を含むモン
モリロナイト８７ｇを加えた後、ニーダで３０分せん断
をかけながら混練した。混練ペーストを風乾した後１５
０℃でゲル化させ、その後多量の水に浸け、よく攪拌し
た後上澄みを捨て、残った沈殿物を乾燥し、最終的に５
５０℃で２ｈ焼成し、触媒担体とした。
【００１８】次に得られた上記触媒担体を、メタバナジ
ン酸アンモン２１．３ｇを溶かした水溶液に加え、攪拌
器で１５０℃にて加温しながら混合し、最終的に水分を
全て蒸発させた後、５５０℃で２ｈ焼成した。続いてこ
の焼成体をハンマミルで粉砕して、実施例１の触媒を得
た。 実施例２ 実施例１において、活性測定用に１０〜２０meshに整粒
した触媒を５００℃で２ｈ再焼成して実施例２の触媒を
得た。 実施例３ バナジウム原料として、固形分濃度７３．７％の硫酸バ
ナジル（ＶＯＳＯ4)４０．３ｇを用いたこと以外は、実
施例１と同様にして本実施例３の触媒を調製した。 実施例４ 実施例１において、前記触媒担体を、水に溶かしたメタ
バナジン酸アンモン２１．３ｇとともに、ニーダで３０
分よく混練しながら粉砕した後、該混合物を乾燥し、次
いで５５０℃で２ｈ焼成して本実施例４の触媒を調製し
た。 実施例５ 実施例１で用いた塩酸解膠したチタニアゾル７００ｇと
メタバナジン酸アンモン２１．３ｇを混合したところ
に、水分１４．２％、Ｎａ2 Ｏ ０．２wt％のモンモリ
ロナイト９１ｇを添加して湿式で混練した。続いて、こ
の混練物を乾燥し、５５０℃で２ｈ焼成した後、ハンマ
ミルで粉砕して、実施例５の触媒を得た。
ン酸アンモン２１．３ｇを溶かした水溶液に加え、攪拌
器で１５０℃にて加温しながら混合し、最終的に水分を
全て蒸発させた後、５５０℃で２ｈ焼成した。続いてこ
の焼成体をハンマミルで粉砕して、実施例１の触媒を得
た。 実施例２ 実施例１において、活性測定用に１０〜２０meshに整粒
した触媒を５００℃で２ｈ再焼成して実施例２の触媒を
得た。 実施例３ バナジウム原料として、固形分濃度７３．７％の硫酸バ
ナジル（ＶＯＳＯ4)４０．３ｇを用いたこと以外は、実
施例１と同様にして本実施例３の触媒を調製した。 実施例４ 実施例１において、前記触媒担体を、水に溶かしたメタ
バナジン酸アンモン２１．３ｇとともに、ニーダで３０
分よく混練しながら粉砕した後、該混合物を乾燥し、次
いで５５０℃で２ｈ焼成して本実施例４の触媒を調製し
た。 実施例５ 実施例１で用いた塩酸解膠したチタニアゾル７００ｇと
メタバナジン酸アンモン２１．３ｇを混合したところ
に、水分１４．２％、Ｎａ2 Ｏ ０．２wt％のモンモリ
ロナイト９１ｇを添加して湿式で混練した。続いて、こ
の混練物を乾燥し、５５０℃で２ｈ焼成した後、ハンマ
ミルで粉砕して、実施例５の触媒を得た。
【００１９】比較例１ 実施例１の方法で、ハンマミルによる粉砕を省略したこ
と以外は、実施例１と同様にして比較例１の触媒を調製
した。 比較例２ 比較例１において、触媒担体を調製する際、粘土鉱物と
チタニアゾルの混練時間を６０分としたこと以外は、比
較例１と同様にして比較例２の触媒を調製した。 比較例３ 実施例１の方法で、バナジウム原料としてＶ2 Ｏ5 の粉
末を用いたこと以外は実施例１と同様にして比較例３の
触媒を調製した。 比較例４ ５５０℃で２ｈ焼成して、ハンマミルで粉砕したＴi ／
Ｖ＝９５／５（原子比）の触媒粉末２００ｇと実施例５
で使用したモンモリロナイト９０ｇを水とともに混合し
てペースト状態にし、ニーダで３０分よく混練し、該混
合物を乾燥し、次いで５５０℃で２ｈ焼成して、比較例
４の触媒を調製した。
と以外は、実施例１と同様にして比較例１の触媒を調製
した。 比較例２ 比較例１において、触媒担体を調製する際、粘土鉱物と
チタニアゾルの混練時間を６０分としたこと以外は、比
較例１と同様にして比較例２の触媒を調製した。 比較例３ 実施例１の方法で、バナジウム原料としてＶ2 Ｏ5 の粉
末を用いたこと以外は実施例１と同様にして比較例３の
触媒を調製した。 比較例４ ５５０℃で２ｈ焼成して、ハンマミルで粉砕したＴi ／
Ｖ＝９５／５（原子比）の触媒粉末２００ｇと実施例５
で使用したモンモリロナイト９０ｇを水とともに混合し
てペースト状態にし、ニーダで３０分よく混練し、該混
合物を乾燥し、次いで５５０℃で２ｈ焼成して、比較例
４の触媒を調製した。
【００２０】活性は、上記各触媒を１０〜２０meshに整
粒したものをＮＨ3 ／ＮＯ＝１．２、ＳＶ＝１２０，０
００ｈ-1、反応温度３５０℃の条件で測定を行ない、下
式にしたがって求めた。
粒したものをＮＨ3 ／ＮＯ＝１．２、ＳＶ＝１２０，０
００ｈ-1、反応温度３５０℃の条件で測定を行ない、下
式にしたがって求めた。
【００２１】
【数１】 表１に結果を示す。実施例１の触媒は、比較例１の触媒
を粉砕処理したものである。このように、粘土鉱物を含
む触媒では、粉砕により活性が向上することは明らかで
ある。
を粉砕処理したものである。このように、粘土鉱物を含
む触媒では、粉砕により活性が向上することは明らかで
ある。
【００２２】
【表１】 実施例２の触媒は、実施例１で粉砕した後、再焼成した
ものである。実施例１の触媒と比べて実施例２の触媒の
活性が高くなった理由として、チタニア上に担持されて
いないバナジウムが、粉砕によりチタニアと接触し、さ
らに再焼成することで、バナジウムがチタニア上に移動
して活性点が増えたためと考えられる。
ものである。実施例１の触媒と比べて実施例２の触媒の
活性が高くなった理由として、チタニア上に担持されて
いないバナジウムが、粉砕によりチタニアと接触し、さ
らに再焼成することで、バナジウムがチタニア上に移動
して活性点が増えたためと考えられる。
【００２３】実施例３の触媒は、バナジウム原料として
メタバナジン酸アンモンの代わりに硫酸バナジルを用い
たもので、実施例１と実施例３は性能がほぼ同じであ
り、水溶性のバナジウム原料を使用すれば本発明の効果
は同様に得られる。比較例３の触媒は、粉末状のＶ2 Ｏ
5 を使用したもので、担体内部へバナジウムが侵入する
ことが、水溶性原料と比べて大幅に抑制されるため、粉
砕してもほとんどその効果が現れず、活性は極めて低
い。
メタバナジン酸アンモンの代わりに硫酸バナジルを用い
たもので、実施例１と実施例３は性能がほぼ同じであ
り、水溶性のバナジウム原料を使用すれば本発明の効果
は同様に得られる。比較例３の触媒は、粉末状のＶ2 Ｏ
5 を使用したもので、担体内部へバナジウムが侵入する
ことが、水溶性原料と比べて大幅に抑制されるため、粉
砕してもほとんどその効果が現れず、活性は極めて低
い。
【００２４】実施例４は、触媒担体とメタバナジン酸ア
ンモンをペースト状態でニーダにより混練したものであ
り、このような方法でも活性向上は認められる。実施例
５は、触媒成分全てを一度に混練した後、乾燥焼成し
て、最終的に乾式粉砕したもので、このように簡略化し
たプロセスでも、乾燥および粉砕工程を設けることによ
り、容易に活性の高い触媒が得られる。
ンモンをペースト状態でニーダにより混練したものであ
り、このような方法でも活性向上は認められる。実施例
５は、触媒成分全てを一度に混練した後、乾燥焼成し
て、最終的に乾式粉砕したもので、このように簡略化し
たプロセスでも、乾燥および粉砕工程を設けることによ
り、容易に活性の高い触媒が得られる。
【００２５】実施例１〜５の触媒の比表面積は１００m2
／ｇ前後であり、粘土鉱物の添加により高比表面積化し
た状態で、活性の高い触媒が得られていることがわか
る。比較例２は、粘土鉱物とチタニアの混練時間を長く
したもので、このようにしても、活性は混練時間の短い
比較例１とほとんど変わらない。比較例４は、触媒粉末
に粘土鉱物を入れて湿式で混練したもので、こうした調
製法では粘土鉱物は十分に粉砕されないため活性は低
い。これらの結果より、粘土鉱物をチタニア微粒子とと
もに一旦固化させることなく、湿式状態で一定時間以上
混練しても、粘土鉱物は層間で剥離する程度しか粉砕さ
れないため、反応ガスの拡散の阻害を緩和するには至ら
ないことが推測される。
／ｇ前後であり、粘土鉱物の添加により高比表面積化し
た状態で、活性の高い触媒が得られていることがわか
る。比較例２は、粘土鉱物とチタニアの混練時間を長く
したもので、このようにしても、活性は混練時間の短い
比較例１とほとんど変わらない。比較例４は、触媒粉末
に粘土鉱物を入れて湿式で混練したもので、こうした調
製法では粘土鉱物は十分に粉砕されないため活性は低
い。これらの結果より、粘土鉱物をチタニア微粒子とと
もに一旦固化させることなく、湿式状態で一定時間以上
混練しても、粘土鉱物は層間で剥離する程度しか粉砕さ
れないため、反応ガスの拡散の阻害を緩和するには至ら
ないことが推測される。
【００２６】このように、粘土鉱物とチタニアからなる
担体、またはこの担体にバナジウムを担持した触媒にお
いては、一旦乾燥してから粉砕することが、活性向上に
は重要であり、上記実施例触媒に限らず、このような処
理工程を経れば本発明と同等の効果が得られる。
担体、またはこの担体にバナジウムを担持した触媒にお
いては、一旦乾燥してから粉砕することが、活性向上に
は重要であり、上記実施例触媒に限らず、このような処
理工程を経れば本発明と同等の効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、高比表面積の酸化チタ
ンに十分な量のバナジウム酸化物が担持され、かつ触媒
調製時または使用時に熱による触媒のシンタリングが防
止されるので、長期間にわたり高活性のアンモニア還元
脱硝触媒が得られる。
ンに十分な量のバナジウム酸化物が担持され、かつ触媒
調製時または使用時に熱による触媒のシンタリングが防
止されるので、長期間にわたり高活性のアンモニア還元
脱硝触媒が得られる。
【図１】本発明の触媒および従来触媒の構造を模式的に
説明したものである。
説明したものである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/06 ＺＡＢ Ａ 23/22 Ａ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２ Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 チタン酸化物にバナジウム化合物を担持
したアンモニア還元による窒素酸化物除去用触媒におい
て、鱗片状の粘土層間にチタン酸化物粒子が挟まれて介
在し、かつ前記鱗片状の粘土層が破壊されて細分化して
いるとともに、前記チタン酸化物粒子にバナジウム化合
物が担持されていることを特徴とする窒素酸化物除去用
触媒。 - 【請求項２】 チタン酸化物にバナジウム化合物を担持
したアンモニア還元による窒素酸化物除去用触媒の製造
方法において、チタン酸化物または水和酸化物とスメク
タイト系粘土鉱物からなるペースト状混合物を乾燥固化
させた後、粉砕処理を行なって触媒担体とし、これにバ
ナジウム化合物を湿式法により担持させることを特徴と
する窒素酸化物除去用触媒の製造方法。 - 【請求項３】 チタン酸化物にバナジウム化合物を担持
したアンモニア還元による窒素酸化物除去用触媒の製造
方法において、チタン酸化物または水和酸化物とスメク
タイト系粘土鉱物とバナジウム化合物とのペースト状混
合物を乾燥、焼成したのち、粉砕することを特徴とする
窒素酸化物除去用触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31701594A JP3657299B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 窒素酸化物除去用触媒およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31701594A JP3657299B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 窒素酸化物除去用触媒およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08168640A true JPH08168640A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3657299B2 JP3657299B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=18083470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31701594A Expired - Fee Related JP3657299B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 窒素酸化物除去用触媒およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3657299B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2780308A1 (fr) * | 1998-06-25 | 1999-12-31 | Inst Francais Du Petrole | Catalyseur comprenant une argile et un element du groupe vb, et son utilisation en hydrocraquage de charges petrolieres hydrocarbonees |
| DE10015696A1 (de) * | 2000-03-27 | 2001-10-25 | Hyun Dai Heavy Ind Co Ltd | Katalysator für die Entfernung von Stickoxiden auf Basis von Titansäulen gestütztem Ton, der mit Vanadium imprägniert ist |
| KR100415434B1 (ko) * | 1998-09-25 | 2004-03-24 | 현대중공업 주식회사 | 질소산화물제거를위한타이타니아가필러링된벤토나이트에담지된바나디아촉매 |
| JP2008080313A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Nichias Corp | 金属酸化物触媒粉末、その製造方法、浄化フィルタ、揮発性有機溶媒の分解方法及び窒素酸化物の分解方法 |
| CN113786829A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-14 | 华电青岛环保技术有限公司 | 可于常温下在新鲜蜂窝脱硝催化剂上快速准确浸渍多种活性组分的方法 |
-
1994
- 1994-12-20 JP JP31701594A patent/JP3657299B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2780308A1 (fr) * | 1998-06-25 | 1999-12-31 | Inst Francais Du Petrole | Catalyseur comprenant une argile et un element du groupe vb, et son utilisation en hydrocraquage de charges petrolieres hydrocarbonees |
| KR100415434B1 (ko) * | 1998-09-25 | 2004-03-24 | 현대중공업 주식회사 | 질소산화물제거를위한타이타니아가필러링된벤토나이트에담지된바나디아촉매 |
| DE10015696A1 (de) * | 2000-03-27 | 2001-10-25 | Hyun Dai Heavy Ind Co Ltd | Katalysator für die Entfernung von Stickoxiden auf Basis von Titansäulen gestütztem Ton, der mit Vanadium imprägniert ist |
| DE10015696B4 (de) * | 2000-03-27 | 2005-12-22 | Hyundai Heavy Industries Co. Ltd. | Katalysatormasse für die Entfernung von Stickoxiden auf Basis von mit Titansäulen gestütztem Ton |
| JP2008080313A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Nichias Corp | 金属酸化物触媒粉末、その製造方法、浄化フィルタ、揮発性有機溶媒の分解方法及び窒素酸化物の分解方法 |
| CN113786829A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-14 | 华电青岛环保技术有限公司 | 可于常温下在新鲜蜂窝脱硝催化剂上快速准确浸渍多种活性组分的方法 |
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|---|---|
| JP3657299B2 (ja) | 2005-06-08 |
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