JPH09155194A - 炭化水素酸化触媒及びそれを用いた窒素酸化物分析法 - Google Patents

炭化水素酸化触媒及びそれを用いた窒素酸化物分析法

Info

Publication number
JPH09155194A
JPH09155194A JP8283416A JP28341696A JPH09155194A JP H09155194 A JPH09155194 A JP H09155194A JP 8283416 A JP8283416 A JP 8283416A JP 28341696 A JP28341696 A JP 28341696A JP H09155194 A JPH09155194 A JP H09155194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
oxide
hydrocarbon oxidation
weight
carbon monoxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8283416A
Other languages
English (en)
Inventor
Ken Nishiya
憲 西屋
Kiyoshi Iwai
泓 賀
Kiyohide Yoshida
清英 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Riken Corp filed Critical Riken Corp
Priority to JP8283416A priority Critical patent/JPH09155194A/ja
Publication of JPH09155194A publication Critical patent/JPH09155194A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対する
理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一酸化炭素を含
み、温度が300℃以上の燃焼排ガスから窒素酸化物を
転化せずに炭化水素及び一酸化炭素を酸化除去できる炭
化水素酸化触媒及びそれを用いた窒素酸化物分析法を提
供する。 【解決手段】 Co触媒及び/又はW系触媒と、Pt系
触媒とを混合してなる炭化水素酸化触媒であり、前記C
o触媒は多孔質の無機酸化物にCo酸化物を担持してな
り、前記W系触媒は多孔質の無機酸化物にW、V、M
o、Mn、Nb、Taからなる群より選ばれた一種以上
の元素の化合物を担持してなり、前記Pt系触媒は多孔
質無機酸化物にPt、Pd、Ru、Rh、Ir及びAu
からなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を担持し
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は窒素酸化物、過剰の
酸素、炭化水素と一酸化炭素を含む燃焼排ガスから、炭
化水素と一酸化炭素を選択的に除去することのできる炭
化水素酸化触媒及びそれを用いた窒素酸化物分析方法に
関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用エンジン等の内燃機関や、工場等に設置された燃焼機
器、家庭用ファンヒーター等から排出される各種の燃焼
排ガス中には、過剰の酸素、一酸化窒素、二酸化窒素等
の窒素酸化物とともに、炭化水素、一酸化炭素等が含ま
れている。ここで、「過剰の酸素を含む」とは、その排
ガス中に含まれる一酸化炭素、水素、炭化水素等の未燃
焼成分を燃焼するのに必要な理論酸素量より多い酸素を
含むことを意味する。また、以下における窒素酸化物と
は一酸化窒素及び/又は二酸化窒素を指す。
【0003】排ガス中の窒素酸化物の濃度測定や、同定
などの分析は通常無機酸化物からなる窒素酸化物センサ
ーを備えた窒素酸化物分析装置を用いて行われる。しか
し、高温で、過剰の酸素が存在する排ガスでは、窒素酸
化物と共に、炭化水素や一酸化炭素も窒素酸化物センサ
ーで酸化反応を起こし、窒素酸化物分析装置の結果が炭
化水素などの濃度によっても影響されることが分かって
きた。つまり、炭化水素や一酸化炭素の存在する排ガス
では正確な窒素酸化物の分析が困難であった。
【0004】したがって、本発明の目的は、固定燃焼装
置及び酸素過剰条件で燃焼するガソリンエンジン、ディ
ーゼルエンジン等からの燃焼排ガスのように、窒素酸化
物と、共存する未燃焼成分に対する理論反応量より多い
酸素と、炭化水素、一酸化炭素を含み、温度が300℃
以上の燃焼排ガスから窒素酸化物を転化せずに炭化水素
及び一酸化炭素を酸化除去できる炭化水素酸化触媒及び
それを用いた窒素酸化物分析法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、Co成分、W系成分及び白金成分
を組み合わせた炭化水素酸化触媒を用いれば、窒素酸化
物を転化せずに炭化水素と一酸化炭素を効果的に酸化除
去できることを発見し、また、この炭化水素酸化触媒を
窒素酸化物分析装置の上流側に配置することにより、窒
素酸化物の正確な分析が行えることを発見し、本発明を
完成した。
【0006】すなわち、窒素酸化物と、共存する未燃焼
成分に対する理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一
酸化炭素を含み、温度が300℃以上の燃焼排ガスから
炭化水素及び一酸化炭素を選択的に除去する本発明の第
一の炭化水素酸化触媒は、Co触媒及び/又はW系触媒
と、Pt系触媒とを混合してなり、前記Co触媒は多孔
質の無機酸化物にCo酸化物1〜20重量%(金属元素
換算値)を担持してなり、前記W系触媒は多孔質の無機
酸化物にW、V、Mo、Mn、Nb、Taからなる群よ
り選ばれた一種以上の元素の化合物0.2〜10重量%
(金属元素換算値)を担持してなり、前記Pt系触媒は
多孔質無機酸化物にPt、Pd、Ru、Rh、Ir及び
Auからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素0.
05〜5重量%(金属元素換算値)を担持してなること
を特徴とする。
【0007】窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対す
る理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一酸化炭素を
含み、温度が300℃以上の燃焼排ガスから炭化水素及
び一酸化炭素を選択的に除去する本発明の第二の炭化水
素酸化触媒は、Co触媒及び/又はW系触媒と、Pt系
触媒とを混合してなり、前記Co触媒は多孔質の無機酸
化物にCo酸化物1〜20重量%(金属元素換算値)を
担持してなり、前記W系触媒はW、V、Mo、Mn、N
b、Taからなる群より選ばれた一種以上の元素の化合
物からなり、前記Pt系触媒は多孔質無機酸化物にP
t、Pd、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選
ばれた少なくとも1種の元素0.05〜5重量%(金属
元素換算値)を担持してなることを特徴とする。
【0008】窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対す
る理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一酸化炭素を
含み、温度が300℃以上の燃焼排ガスから炭化水素及
び一酸化炭素を選択的に除去する本発明の第三の炭化水
素酸化触媒は、多孔質の無機酸化物にW、V、Mo、M
n、Nb、Taからなる群より選ばれた一種以上の元素
の化合物0.2〜10重量%(金属元素換算値)と、P
t、Pd、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選
ばれた少なくとも1種の元素0.05〜5重量%(金属
元素換算値)を担持してなることを特徴とする。
【0009】窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対す
る理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一酸化炭素を
含み、温度が300℃以上の燃焼排ガスから炭化水素及
び一酸化炭素を選択的に除去する本発明の第四の炭化水
素酸化触媒は、多孔質の無機酸化物にCo酸化物1〜2
0重量%(金属元素換算値)を担持してなるCo触媒
と、多孔質の無機酸化物にW、V、Mo、Mn、Nb、
Taからなる群より選ばれた一種以上の元素の化合物
0.2〜10重量%(金属元素換算値)と、Pt、P
d、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選ばれた
少なくとも1種の元素0.05〜5重量%(金属元素換
算値)を担持してなるW、Pt系触媒とを混合してなる
ことを特徴とする。
【0010】また、窒素酸化物と、共存する未燃焼成分
に対する理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一酸化
炭素を含み、温度が300℃以上の燃焼排ガスにおける
本発明の窒素酸化物の分析方法は、上記の炭化水素酸化
触媒を用い、窒素酸化物分析装置を排ガス導管の途中に
設置し、前記炭化水素酸化触媒を前記窒素酸化物分析装
置の上流側に配置し、前記排ガス中の炭化水素及び/又
は一酸化炭素を酸化除去した後、前記窒素酸化物を分析
することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 [1]第一の炭化水素酸化触媒 本発明の第一の炭化水素酸化触媒は、Co触媒及び/又
はW系触媒と、Pt系触媒とを混合してなる。以下各触
媒について説明する。
【0012】(1)Co触媒 Co触媒は、多孔質の無機酸化物にCo酸化物を担持し
てなる。多孔質の無機酸化物としては、アルミナ、チタ
ニア、ゼオライト、シリカ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸
化錫、酸化マグネシウムのいずれか又はそれらを含む複
合又は混合酸化物を用いることができる。ゼオライトと
して、フェリエライト、モルテナイト、ZSM−5など
各種のゼオライトを用いることができる。なお、本発明
でいう酸化錫は各種酸化状態の錫の酸化物を含み、例え
ば酸化第一錫、酸化第二錫等が挙げられる。
【0013】アルミナ等の多孔質の無機酸化物の比表面
積は10m2 /g以上であるのが好ましい。比表面積が
10m2 /g未満であると、触媒活性種の分散が低下
し、良好な窒素酸化物の除去が行えない。より好ましい
多孔質無機酸化物の比表面積は30m2 /g以上であ
る。
【0014】多孔質無機酸化物を100重量%として、
Co成分の担持量は1〜20重量%(金属元素換算値)
であり、好ましくは1〜15重量%(金属元素換算値)
である。Co成分の担持量が1重量%未満では、炭化水
素と一酸化炭素、特に一酸化炭素の除去特性が低下す
る。
【0015】Co触媒の担持は、Coの硝酸塩、酢酸塩
等の水溶液を用いて公知の含浸法、沈殿法等で行うこと
ができる。多孔質無機酸化物にCoを担持した後、50
〜150℃、特に70℃で乾燥し、100〜600℃で
段階的に昇温して焼成することによって行われる。この
焼成は空気中、酸素雰囲気下、窒素雰囲気下、又は水素
気流下で行う。窒素雰囲気下又は水素気流下で焼成した
場合、最後に300℃以上の温度で酸化処理を行うのが
好ましい。無機酸化物にゼオライトを用いる場合、含浸
法や既知のイオン交換法等で担持するのが好ましい。
【0016】(2)W系触媒 W系触媒は、多孔質無機酸化物にW、V、Mo、Mn、
Nb、Taからなる群より選ばれた少なくとも一種の元
素の化合物を担持してなる。多孔質の無機酸化物として
は、アルミナ、チタニア、ゼオライト、シリカ、ジルコ
ニア、酸化亜鉛、酸化錫、酸化マグネシウムのいずれか
又はそれらを含む複合又は混合酸化物を用いることがで
きる。ゼオライトとして、フェリエライト、モルテナイ
ト、ZSM−5など各種のゼオライトを用いることがで
きる。第一の触媒と同様に、多孔質の無機酸化物の比表
面積は10m2 /g以上であることが好ましい。
【0017】W、V、Mo、Mn、Nb、Taの化合物
は酸化物であるのが好ましく、特にW及び/又はVの酸
化物であるのが好ましい。多孔質無機酸化物を100重
量%として、W系成分の担持量は0.2〜10重量%
(金属元素換算値)であり、好ましくは0.5〜8重量
%(金属元素換算値)である。
【0018】W系触媒における活性種の担持は、各元素
の塩化合物の溶液、例えばアンモニウム塩にしゅう酸を
加えて溶解させた溶液、酢酸塩、塩化物等の水溶液を用
いて、公知の含浸法、沈殿法等で行うことができる。多
孔質無機酸化物に活性種を担持した後、50〜150
℃、特に70℃で乾燥し、100〜600℃で段階的に
昇温して焼成することによって行われる。この焼成は空
気中、酸素雰囲気下、窒素雰囲気下、又は水素気流下で
行う。窒素雰囲気下又は水素気流下で焼成した場合、最
後に300℃以上の温度で酸化処理を行うのが好まし
い。また、チタニアの代わりにメタチタン酸(含水酸化
チタン)を出発物質として用い、V、W、Moを担持す
ることも有効な方法である。無機酸化物にゼオライトを
用いる場合、含浸法や既知のイオン交換法等で担持する
のが好ましい。
【0019】(3)Pt系触媒 Pt系触媒は、多孔質無機酸化物に触媒活性種としてP
t、Pd、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選
ばれた少なくとも1種の元素を担持してなる。多孔質無
機酸化物としては、アルミナ、チタニア、ゼオライト、
シリカ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化錫、酸化マグネシ
ウム等のいずれか又はそれらを含む複合又は混合酸化物
を用いるのが好ましい。第一の触媒と同様に、多孔質の
無機酸化物の比表面積は10m2 /g以上であることが
好ましい。
【0020】Pt、Pd、Ru、Rh及びAuのうち、
特にPt、Pd及びAuの少なくとも一種を用いるのが
好ましい。多孔質無機酸化物を100重量%として、P
t系成分の担持量は0.05〜5重量%(金属元素換算
値)であり、好ましくは0.05〜4重量%(金属元素
換算値)である。
【0021】Pt系触媒における活性種の担持は、公知
の含浸法、沈殿法等を用いることができる。含浸法を用
いる際、触媒活性種元素の炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、硫
酸塩、塩化物又はヘキサクロロ金属酸、ジニトロジアミ
ン金属化合物等の水溶液に多孔質無機酸化物を浸漬す
る。これを50〜150℃、特に70℃で乾燥後、10
0〜600℃で段階的に昇温して焼成することによって
行われる。この焼成は空気中、酸素雰囲気下、窒素雰囲
気下、又は水素気流下で行う。窒素雰囲気下又は水素気
流下で焼成した場合、最後に300℃以上の温度で酸化
処理を行うのが好ましい。無機酸化物にゼオライトを用
いる場合、含浸法や既知のイオン交換法等で担持するの
が好ましい。
【0022】第一の炭化水素酸化触媒では、Co触媒及
び/又はW系触媒と、Pt系触媒とを混合した混合触媒
を用いる。具体的には、 (a)Co触媒、W系触媒及びPt系触媒とを混合して
なる触媒; (b)Co触媒とPt系触媒とを混合してなる触媒; (c)W系触媒とPt系触媒とを混合してなる触媒の三
種類の混合触媒がある。この混合によって、各触媒の作
用が互いに影響することなく進行することができる。
【0023】Co触媒とW系触媒との重量比(多孔質無
機酸化物と触媒活性種との合計重量の比)は、1:10
〜20:1とするのが好ましい。より好ましいCo触媒
とW系触媒との重量比は1:5〜10:1である。Co
触媒とPt系触媒との重量比(多孔質無機酸化物と触媒
活性種との合計重量の比)は、1:10〜20:1とす
るのが好ましい。より好ましいCo触媒とPt系触媒と
の重量比は1:5〜10:1である。W系触媒とPt系
触媒との重量比(多孔質無機酸化物と触媒活性種との合
計重量の比)は、1:10〜10:1とするのが好まし
い。より好ましいW系触媒とPt系触媒との重量比は
1:5〜5:1である。なお、混合は公知の方法で行う
ことができる。
【0024】[2]第二の炭化水素酸化触媒 第二の炭化水素酸化触媒はCo触媒及び/又はW系触媒
と、Pt系触媒とを混合してなる。その中で、Co触媒
及びPt系触媒は上記[1]第一の炭化水素酸化触媒に
記載したCo触媒とPt系触媒を用いる。
【0025】第二の炭化水素酸化触媒におけるW系触媒
は、W、V、Mo、Mn、Nb、Taからなる群より選
ばれた少なくとも一種の元素の化合物である。W、V、
Mo、Mn、Nb、Taの化合物は酸化物であるのが好
ましく、特にW及び/又はVの酸化物であるのが好まし
い。
【0026】第二の炭化水素酸化触媒では、Co触媒及
び/又はW系触媒と、Pt系触媒とを混合した混合触媒
を用いる。具体的には、 (a)Co触媒、W系触媒及びPt系触媒とを混合して
なる触媒; (b)Co触媒とPt系触媒とを混合してなる触媒; (c)W系触媒とPt系触媒とを混合してなる触媒の三
種類の混合触媒がある。
【0027】Co触媒とW系触媒との重量比は、1:1
0〜40:1とするのが好ましい。より好ましいCo触
媒とW系触媒との重量比は1:5〜30:1である。C
o触媒とPt系触媒との重量比は、1:10〜20:1
とするのが好ましい。より好ましいCo触媒とPt系触
媒との重量比は1:5〜10:1である。W系触媒とP
t系触媒との重量比は、1:40〜10:1とするのが
好ましい。より好ましいW系触媒とPt系触媒との重量
比は1:30〜5:1である。なお、混合は公知の方法
で行うことができる。
【0028】[3]第三の炭化水素酸化触媒 第三の炭化水素酸化触媒は、多孔質無機酸化物にW、
V、Mo、Mn、Nb、Taからなる群より選ばれた一
種以上の元素の化合物と、Pt、Pd、Ru、Rh、I
r及びAuからなる群より選ばれた少なくとも1種の元
素を担持してなる。
【0029】多孔質無機酸化物としては、アルミナ、チ
タニア、ゼオライト、シリカ、ジルコニア、酸化亜鉛、
酸化錫、酸化マグネシウム等のいずれか又はそれらを含
む複合又は混合酸化物を用いるのが好ましい。ゼオライ
トとして、フェリエライト、モルテナイト、ZSM−5
など各種のゼオライトを用いることができる。多孔質の
無機酸化物の比表面積は10m2 /g以上であるのが好
ましく、30m2 /g以上であるのがより好ましい。
【0030】W、V、Mo、Mn、Nb、Taの化合物
は酸化物であるのが好ましく、特にW及び/又はVの酸
化物であるのが好ましい。Pt、Pd、Ru、Rh及び
Auのうち、特にPt、Pd及びAuの少なくとも一種
を用いるのが好ましい。多孔質無機酸化物を100重量
%として、W系成分の担持量は0.2〜10重量%(金
属元素換算値)であり、白金系成分の担持量は0.05
〜5重量%(金属元素換算値)である。W系成分の好ま
しい担持量は0.5〜8重量%(金属元素換算値)であ
り、白金系成分の好ましい担持量は0.05〜4重量%
(金属元素換算値)である。第三の炭化水素酸化触媒に
おける活性種の担持は、上記第一の炭化水素酸化触媒の
W系触媒の欄に記載した方法を用いることができる。
【0031】[4]第四の炭化水素酸化触媒 第四の炭化水素酸化触媒は多孔質の無機酸化物にCo酸
化物を担持してなるCo触媒と、多孔質無機酸化物に
W、V、Mo、Mn、Nb、Taからなる群より選ばれ
た一種以上の元素の化合物と、Pt、Pd、Ru、R
h、Ir及びAuからなる群より選ばれた少なくとも1
種の元素を担持してなるW、Pt系触媒とを混合してな
る。
【0032】Co触媒は、上記[1]第一の炭化水素酸
化触媒の(1)Co触媒の欄で記載したものを用いる。
W、Pt系触媒は、上記[3]第三の炭化水素酸化触媒
の欄で記載した触媒を用いる。
【0033】第四の炭化水素酸化触媒では、Co触媒と
W、Pt系触媒とを混合した混合触媒を用いる。この混
合によって、Co触媒の触媒作用とW、P系触媒の触媒
作用が互いに影響することなく同時に進行することがで
きる。Co触媒とW、Pt系触媒との重量比(多孔質無
機酸化物と触媒活性種との合計重量の比)は、1:10
〜10:1とするのが好ましい。より好ましいCo触媒
とW、Pt系触媒との重量比は1:5〜5:1である。
なお、Co触媒とW、Pt系触媒との混合は公知の方法
で行うことができる。
【0034】[4]炭化水素酸化触媒の形態 本発明の炭化水素酸化触媒の第一の好ましい形態は、上
記混合触媒を基体にコートして用いる。基体を形成する
セラミックス材料としては、コージェライト、ムライ
ト、アルミナ及びその複合物等を用いるのが好ましい。
また、炭化水素酸化触媒の基体に公知の金属材料を用い
ることもできる。
【0035】炭化水素酸化触媒の基体の形状及び大きさ
は、目的に応じて種々変更できる。またその構造として
は、ハニカム構造型、フォーム型、繊維状耐火物からな
る三次元網目構造型、あるいは顆粒状、ペレット状等が
挙げられる。ウォッシュコート法、粉末法等を用いて上
記基体に触媒をコートすることができる。
【0036】本発明の炭化水素酸化触媒の第二の好まし
い形態は、ペレット状、顆粒状、粉末状、ハニカム状、
フォーム状又は板状の多孔質無機酸化物に触媒活性種を
担持した触媒を混合して用いる、又は混合触媒をハニカ
ム状、フォーム状、板状、ペレット状、顆粒状に成形し
て用いる。
【0037】なお、本発明の触媒の形態を上述した第一
の好ましい形態とする場合、基体上に設ける触媒の厚さ
は、一般に、基体材と、触媒との熱膨張特性の違いから
制限される場合が多い。基体上に設ける触媒の厚さを3
00μm以下とするのがよい。このような厚さとすれ
ば、使用中に熱衝撃等で触媒層が破損することを防ぐこ
とができる。基体の表面に触媒を形成する方法は公知の
ウォッシュコート法等によって行われる。
【0038】また、基体の表面上に設ける触媒の量は、
基体の20〜300g/リットルとするのが好ましい。
触媒の量が20g/リットル未満では良好なNOx の除去
が行えない。一方、触媒の量が300g/リットルを超
えると除去特性はそれほど上がらず、圧力損失が大きく
なる。より好ましくは、基体の表面上に設ける触媒を基
体の50〜200g/リットルとする。
【0039】上述した構成の触媒を用いれば、300℃
以上の温度領域で窒素酸化物を転化せずに炭化水素及び
一酸化炭素を選択的に除去することができる。
【0040】[5]窒素酸化物分析法 次に、本発明の方法について説明する。まず、窒素酸化
物分析装置を排ガス導管の途中に設置し、次に上述した
本発明の炭化水素酸化触媒を前記窒素酸化物分析装置の
上流側に配置する。排ガスが窒素酸化物分析装置に接触
する前に、前記炭化水素酸化触媒で窒素酸化物を転化せ
ずに排ガス中の炭化水素及び/又は一酸化炭素を酸化除
去する。これにより、排ガス中の窒素酸化物を正確に分
析することができる。
【0041】本発明では、炭化水素、一酸化炭素の酸化
除去を効率的に進行させるために、炭化水素酸化触媒の
見掛け空間速度は 200,000h-1以下、好ましくは 150,0
00h-1以下とする。空間速度が 200,000h-1を超える
と、炭化水素、一酸化炭素の除去率が著しく低下する。
【0042】また、本発明では、炭化水素酸化触媒設置
部位における排ガスの温度を300℃以上に保つのが好
ましい。排ガスの温度が300℃未満であると炭化水素
の酸化反応が進行しない。より好ましい排ガス温度は3
50℃以上である。
【0043】
【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。実施例1 市販の粉末状γ−アルミナ(粒径0.1mm以下、比表
面積245m2 /g)をCoの酢酸塩水溶液に浸漬した
後、乾燥し、空気中で100℃〜600℃まで段階的に
昇温して焼成し、γ−アルミナに対してCoを5重量%
(金属元素換算値)担持したCo触媒を作製した。
【0044】市販の粉末状γ−アルミナ(粒径0.1m
m以下、比表面積245m2 /g)を塩化白金酸水溶液
に20分間浸漬した後、空気中、80℃で2時間乾燥
し、窒素気流下で120℃で2時間、200〜400℃
まで段階的に各1時間焼成した。そして、水素ガス4%
を含む窒素気流下で50℃〜400℃まで5時間かけて
昇温し、400℃で4時間焼成し、さらに、酸素を10
%含む窒素気流下で50℃〜500℃まで5時間かけて
昇温し、500℃で5時間焼成し、γ−アルミナに対し
て白金を1重量%(金属元素換算値)担持した後、モリ
ブデン酸アンモニウムを水にいれ、しゅう酸を加えて加
熱溶解させた溶液に上記白金を担持したγーアルミナを
投入し含浸させて、溶液から分離し、空気中で段階的に
600℃まで昇温して焼成して、モリブデンを5重量%
(金属元素換算値)担持したPt、Mo触媒を作製し
た。
【0045】Co触媒10gとPt、Mo触媒10gと
を混合し、バインダーを加えて混練し、乾燥後、空気中
で段階的に600℃まで昇温して焼成し、混合触媒を作
製し、そして直径2〜3mmの顆粒状に成形し、炭化水
素酸化触媒を作製した。
【0046】反応管内に約1.5gの上記炭化水素酸化
触媒をセットした。次に、表1に示す組成のガス(一酸
化窒素、酸素、プロピレン、窒素及び水分)を毎分1.
8リットル(標準状態)の流量で流して(炭化水素酸化
触媒の見かけ空間速度は約30,000h-1である)、
反応管内の排ガス温度を300〜600℃の範囲に保
ち、触媒通過後の炭化水素濃度と窒素酸化物濃度を測定
し、プロピレンの除去率と窒素酸化物の転化率を求め
た。結果を表3及び表4に示す。
【0047】 表1 成分 濃度 (乾燥ベース) 一酸化窒素 800 ppm 酸素 10 容量% プロピレン 1714 ppm 窒素 残部 水分 10 容量%(上記成分の総体積に対して)
【0048】実施例2 実施例1で作製した混合触媒0.72gをスラリー化し
た後、市販のコージェライト製ハニカム状成形体(直径
20mm、長さ11.5mm、400セル/インチ2
にコートし、乾燥後600℃まで段階的に焼成し、炭化
水素酸化触媒を調製した。
【0049】反応管内に炭化水素酸化触媒をセットし
た。実施例1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約3
0,000h-1である)で、表1に示す組成のガスを用
いて評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
【0050】実施例3 実施例1と同じ方法で市販の粉末状シリカ・アルミナ
(粒径0.1mm以下、比表面積506m2 /g、シリ
カ/アルミナ重量比=3:2)に塩化白金酸水溶液を用
いて白金を1重量%(金属元素換算値)担持し、乾燥
後、空気中で段階的に600℃まで焼成し、Pt触媒を
調製した。
【0051】同じ方法で市販の粉末状シリカ・アルミナ
(粒径0.1mm以下、比表面積506m2 /g、シリ
カ/アルミナ重量比=3:2)にタングステン酸アンモ
ニウムパラ5水和物を用いてタングステン酸化物を5重
量%(金属元素換算値)担持し、乾燥後、空気中で段階
的に600℃まで焼成し、W触媒を調製した。
【0052】実施例1のCo触媒20gとW触媒10g
とPt触媒10gとを混合して平均粒径2μmの微粉末
に粉砕した後、バインダーを加えてスラリー化した混合
触媒0.72gを、市販のコージェライト製ハニカム状
成形体(直径20mm、長さ11.5mm、400セル
/インチ2 )にコートし、乾燥後600℃まで段階的に
焼成し、炭化水素酸化触媒を調製した。
【0053】反応管内に炭化水素酸化触媒をセットし
た。実施例1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約3
0,000h-1である)で、表2に示す組成のガスを用
いて評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
【0054】 表2 成分 濃度 (乾燥ベース) 一酸化窒素 800 ppm 酸素 10 容量% ブタン 1714 ppm 窒素 残部 水分 10 容量%(上記成分の総体積に対して)
【0055】実施例4 市販の粉末状シリカ(粒径0.1mm以下、比表面積2
00m2 /g)に実施例1と同じ方法でCoを5重量%
(金属元素換算値)担持したCo触媒を作製した。次
に、市販の粉末状シリカ(粒径0.1mm以下、比表面
積200m2 /g)に実施例1と同様に白金を1重量%
(金属元素換算値)担持したPt触媒を作製した。
【0056】Co触媒20gとPt触媒20gとを混合
して平均粒径2μmの微粉末に粉砕した後、バインダー
を加えてスラリー化した混合触媒0.72gを、市販の
コージェライト製ハニカム状成形体(直径20mm、長
さ11.5mm、400セル/インチ2 )にコートし、
乾燥後600℃まで段階的に焼成し、炭化水素酸化触媒
を調製した。
【0057】反応管内に炭化水素酸化触媒をセットし
た。実施例1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約3
0,000h-1である)で、表1に示す組成のガスを用
いて評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
【0058】実施例5 酢酸マンガンを空気中、600℃で焼成し、脱水して、
マンガン酸化物(Mn触媒)を調製した。
【0059】実施例4のCo触媒20gと上記Mn触媒
1gと実施例4のPt触媒20gとを混合し、スラリー
化した混合触媒0.72gを、実施例4と同様にハニカ
ム状成形体(直径20mm、長さ11.5mm、400
セル/インチ2 )にコートし、乾燥後600℃まで段階
的に焼成し、炭化水素酸化触媒を調製した。
【0060】反応管内に炭化水素酸化触媒をセットし
た。実施例1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約3
0,000h-1である)で、表1に示す組成のガスを用
いて評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
【0061】実施例6 市販の粉末状γ−アルミナ(粒径0.1mm以下、比表
面積245m2 /g)に酢酸マンガン水溶液を用いてマ
ンガン酸化物を10重量%(金属元素換算値)担持した
Mn触媒を作製した。
【0062】実施例1のPt触媒20gと、上記Mn触
媒1gとを混合し、バインダーを加えて混練し、乾燥
後、空気中で段階的に600℃まで昇温して焼成し、混
合触媒を作製し、そして直径2〜3mmの顆粒状に成形
し、炭化水素酸化触媒を作製した。
【0063】反応管内に約1.5gの上記炭化水素酸化
触媒をセットした。実施例1と同様の反応条件(見かけ
空間速度は約30,000h-1である)で、表1に示す
組成のガスを用いて評価を行った。結果を表3及び表4
に示す。
【0064】実施例7 実施例6で作製した混合触媒0.72gをスラリー化し
た後、市販のコージェライト製ハニカム状成形体(直径
20mm、長さ11.5mm、400セル/インチ2
にコートし、乾燥後600℃まで段階的に焼成し、炭化
水素酸化触媒を調製した。
【0065】反応管内に炭化水素酸化触媒をセットし
た。実施例1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約3
0,000h-1である)で、表1に示す組成のガスを用
いて評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
【0066】実施例8 実施例1と同じ方法で市販の粉末状シリカ・アルミナ
(粒径0.1mm以下、比表面積506m2 /g、シリ
カ/アルミナ重量比=3:2)に塩化白金酸水溶液を用
いて白金を1重量%(金属元素換算値)担持した後、塩
化ニオブ水溶液を用いてニオブを5重量%(金属元素換
算値)担持し、乾燥後、空気中で段階的に600℃まで
焼成し、Pt、Nb触媒を調製した。
【0067】このPt、Nb触媒を平均粒径2μmの微
粉末に粉砕した後、バインダーを加えてスラリー化し、
市販のコージェライト製ハニカム状成形体(直径20m
m、長さ11.5mm、400セル/インチ2 )に0.
72gコートし、乾燥後600℃まで段階的に焼成し、
炭化水素酸化触媒を調製した。
【0068】反応管内に炭化水素酸化触媒をセットし
た。実施例1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約3
0,000h-1である)で、表1に示す組成のガスを用
いて評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
【0069】実施例9 実施例5のMn触媒1gと実施例4のPt触媒20gと
を混合し、スラリー化した混合触媒0.72gを、実施
例4と同様にハニカム状成形体(直径20mm、長さ1
1.5mm、400セル/インチ2 )にコートし、乾燥
後600℃まで段階的に焼成し、炭化水素酸化触媒を調
製した。
【0070】反応管内に炭化水素酸化触媒をセットし
た。実施例1と同様の反応条件(見かけ空間速度は約3
0,000h-1である)で、表1に示す組成のガスを用
いて評価を行った。結果を表3及び表4に示す。
【0071】実施例10 実施例1と同じ方法で粉末状酸化第二錫(比表面積71
2 /g)をCoの酢酸塩水溶液に浸漬した後、乾燥
し、空気中で100℃〜600℃まで段階的に昇温して
焼成し、酸化第二錫に対してCoを5重量%(金属元素
換算値)担持したCo触媒を作製した。
【0072】次に、粉末状酸化第二錫(比表面積71m
2 /g)を塩化白金酸水溶液に20分間浸漬し、実施例
1と同じ方法で、酸化第二錫に対して白金を1重量%
(金属元素換算値)担持した後、モリブデン酸アンモニ
ウムを水にいれ、しゅう酸を加えて加熱溶解させた溶液
に上記白金を担持した酸化第二錫を投入し含浸させて、
溶液から分離し、空気中で段階的に600℃まで昇温し
て焼成して、モリブデンを5重量%(金属元素換算値)
担持したPt、Mo触媒を作製した。
【0073】Co触媒10gとPt、Mo触媒10gと
を混合し、バインダーを加えて混練し、乾燥後、空気中
で段階的に600℃まで昇温して焼成し、混合触媒を作
製し、そして直径2〜3mmの顆粒状に成形し、炭化水
素酸化触媒を作製した。
【0074】反応管内に約1.5gの上記炭化水素酸化
触媒をセットした。次に、表1に示す組成のガス(一酸
化窒素、酸素、プロピレン、窒素及び水分)を毎分1.
8リットル(標準状態)の流量で流して(炭化水素酸化
触媒の見かけ空間速度は約30,000h-1である)、
反応管内の排ガス温度を300〜600℃の範囲に保
ち、触媒通過後の炭化水素濃度と窒素酸化物濃度を測定
し、プロピレンの除去率と窒素酸化物の転化率を求め
た。結果を表3及び表4に示す。
【0075】比較例1 実施例3のPt触媒を直径2〜3mmの顆粒状に成形
し、炭化水素酸化触媒を作製した。反応管内に1.5g
の炭化水素酸化触媒をセットした。実施例1と同様の反
応条件(見かけ空間速度は約30,000h-1である)
で、表1に示す組成のガスを用いて評価を行った。結果
を表3及び表4に示す。
【0076】比較例2 実施例1のCo触媒を直径2〜3mmの顆粒状に成形
し、炭化水素酸化触媒を作製した。反応管内に1.5g
の炭化水素酸化触媒をセットした。実施例1と同様の反
応条件(見かけ空間速度は約30,000h-1である)
で、表1に示す組成のガスを用いて評価を行った。結果
を表3及び表4に示す。
【0077】 表3 炭化水素の酸化除去率(%) 排ガス温度(℃) 300 350 400 450 500 550 600 実施例1 72 95 100 100 100 100 100 実施例2 65 92 100 100 100 100 100 実施例3 40 72 98 100 100 100 100 実施例4 48 100 100 100 100 100 100 実施例5 100 100 100 100 100 100 100 実施例6 100 100 100 100 100 100 100 実施例7 89 100 100 100 100 100 100 実施例8 40 98 100 100 100 100 100 実施例9 100 100 100 100 100 100 100 実施例10 80 98 100 100 100 100 100 比較例1 75 95 100 100 100 100 100 比較例2 6 7 9 16 38 80 100
【0078】 表4 窒素酸化物転化率(%) 排ガス温度(℃) 300 350 400 450 500 550 600 実施例1 5 2 0 0 0 0 0 実施例2 2 0 0 0 0 0 0 実施例3 1 0 0 0 0 0 0 実施例4 5 6 0 0 0 0 0 実施例5 6 2 0 0 0 0 0 実施例6 10 10 0 0 0 0 0 実施例7 5 3 0 0 0 0 0 実施例8 3 3 0 0 0 0 0 実施例9 10 8 5 0 0 0 0 実施例10 7 3 0 0 0 0 0 比較例1 30 26 22 10 4 0 0 比較例2 2 6 10 40 73 63 14
【0079】表3及び表4からわかるように、白金触媒
を用いた比較例1及びCo触媒を用いた比較例2に比べ
て、本発明の炭化水素酸化触媒を用いた実施例1〜10
では、炭化水素酸化の除去率が高いと同時に、窒素酸化
物の転化率が低かった。
【0080】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の炭化水素
酸化触媒を用いれば、広い温度領域において過剰の酸素
と炭化水素、一酸化炭素を含む排ガス中で窒素酸化物を
正確に分析することができる。本発明の炭化水素酸化触
媒及び窒素酸化物の分析方法は、各種燃焼機、自動車等
の排ガスの分析に広く利用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 G01N 31/00 G01N 31/12 Z 31/10 B01D 53/36 ZAB 31/12 104Z

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対
    する理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一酸化炭素
    を含み、温度が300℃以上の燃焼排ガスから炭化水素
    及び一酸化炭素を選択的に除去する炭化水素酸化触媒に
    おいて、Co触媒及び/又はW系触媒と、Pt系触媒と
    を混合してなり、前記Co触媒は多孔質の無機酸化物に
    Co酸化物1〜20重量%(金属元素換算値)を担持し
    てなり、前記W系触媒は多孔質の無機酸化物にW、V、
    Mo、Mn、Nb、Taからなる群より選ばれた一種以
    上の元素の化合物0.2〜10重量%(金属元素換算
    値)を担持してなり、前記Pt系触媒は多孔質無機酸化
    物にPt、Pd、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群
    より選ばれた少なくとも1種の元素0.05〜5重量%
    (金属元素換算値)を担持してなることを特徴とする炭
    化水素酸化触媒。
  2. 【請求項2】 窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対
    する理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一酸化炭素
    を含み、温度が300℃以上の燃焼排ガスから炭化水素
    及び一酸化炭素を選択的に除去する炭化水素酸化触媒に
    おいて、Co触媒及び/又はW系触媒と、Pt系触媒と
    を混合してなり、前記Co触媒は多孔質の無機酸化物に
    Co酸化物1〜20重量%(金属元素換算値)を担持し
    てなり、前記W系触媒はW、V、Mo、Mn、Nb、T
    aからなる群より選ばれた一種以上の元素の化合物から
    なり、前記Pt系触媒は多孔質無機酸化物にPt、P
    d、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選ばれた
    少なくとも1種の元素0.05〜5重量%(金属元素換
    算値)を担持してなることを特徴とする炭化水素酸化触
    媒。
  3. 【請求項3】 窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対
    する理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一酸化炭素
    を含み、温度が300℃以上の燃焼排ガスから炭化水素
    及び一酸化炭素を選択的に除去する炭化水素酸化触媒に
    おいて、多孔質の無機酸化物にW、V、Mo、Mn、N
    b、Taからなる群より選ばれた一種以上の元素の化合
    物0.2〜10重量%(金属元素換算値)と、Pt、P
    d、Ru、Rh、Ir及びAuからなる群より選ばれた
    少なくとも1種の元素0.05〜5重量%(金属元素換
    算値)を担持してなることを特徴とする炭化水素酸化触
    媒。
  4. 【請求項4】 窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対
    する理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一酸化炭素
    を含み、温度が300℃以上の燃焼排ガスから炭化水素
    及び一酸化炭素を選択的に除去する炭化水素酸化触媒に
    おいて、多孔質の無機酸化物にCo酸化物1〜20重量
    %(金属元素換算値)を担持してなるCo触媒と、多孔
    質の無機酸化物にW、V、Mo、Mn、Nb、Taから
    なる群より選ばれた一種以上の元素の化合物0.2〜1
    0重量%(金属元素換算値)と、Pt、Pd、Ru、R
    h、Ir及びAuからなる群より選ばれた少なくとも1
    種の元素0.05〜5重量%(金属元素換算値)を担持
    してなるW、Pt系触媒とを混合してなることを特徴と
    する炭化水素酸化触媒。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の炭化水
    素酸化触媒において、前記多孔質無機酸化物が、アルミ
    ナ、チタニア、ゼオライト、シリカ、ジルコニア、酸化
    亜鉛、酸化錫、酸化マグネシウムのいずれか又はそれら
    を含む複合又は混合酸化物であることを特徴とする炭化
    水素酸化触媒。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の炭化水
    素酸化触媒において、前記触媒がセラミックス製又は金
    属製の基体の表面にコートされたものであることを特徴
    とする炭化水素酸化触媒。
  7. 【請求項7】 請求項1〜5のいずれかに記載の炭化水
    素酸化触媒において、前記触媒がペレット状、顆粒状、
    ハニカム状、フォーム状又は板状に成形されていること
    を特徴とする炭化水素酸化触媒。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の炭化水
    素酸化触媒を用い、窒素酸化物と、共存する未燃焼成分
    に対する理論反応量より多い酸素と、炭化水素、一酸化
    炭素を含み、温度が300℃以上の燃焼排ガスにおける
    窒素酸化物の分析方法において、窒素酸化物分析装置を
    排ガス導管の途中に設置し、前記炭化水素酸化触媒を前
    記窒素酸化物分析装置の上流側に配置し、前記排ガス中
    の炭化水素及び/又は一酸化炭素を酸化除去した後、前
    記窒素酸化物を分析することを特徴とする窒素酸化物分
    析法。
JP8283416A 1995-10-05 1996-10-04 炭化水素酸化触媒及びそれを用いた窒素酸化物分析法 Pending JPH09155194A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8283416A JPH09155194A (ja) 1995-10-05 1996-10-04 炭化水素酸化触媒及びそれを用いた窒素酸化物分析法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28457595 1995-10-05
JP7-284575 1995-10-05
JP8283416A JPH09155194A (ja) 1995-10-05 1996-10-04 炭化水素酸化触媒及びそれを用いた窒素酸化物分析法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09155194A true JPH09155194A (ja) 1997-06-17

Family

ID=26555033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8283416A Pending JPH09155194A (ja) 1995-10-05 1996-10-04 炭化水素酸化触媒及びそれを用いた窒素酸化物分析法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09155194A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1225447A3 (de) * 2001-01-05 2004-01-14 Dimatec Analysentechnik GmbH Verfahren zur TC- und TNb- Messung bei Wasserproben sowie Katalysator
JP2013215726A (ja) * 2006-09-20 2013-10-24 Johnson Matthey Plc ウォッシュコート被覆粒子状物質フィルタ基材
JP2019505798A (ja) * 2016-01-18 2019-02-28 シー.ゲルハルト ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー 元素分析方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1225447A3 (de) * 2001-01-05 2004-01-14 Dimatec Analysentechnik GmbH Verfahren zur TC- und TNb- Messung bei Wasserproben sowie Katalysator
JP2013215726A (ja) * 2006-09-20 2013-10-24 Johnson Matthey Plc ウォッシュコート被覆粒子状物質フィルタ基材
JP2019505798A (ja) * 2016-01-18 2019-02-28 シー.ゲルハルト ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー 元素分析方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09155194A (ja) 炭化水素酸化触媒及びそれを用いた窒素酸化物分析法
JPH0824583A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JP2700386B2 (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JP2587000B2 (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JP2992629B2 (ja) 排ガス浄化材及びエタノールによる排ガス浄化方法
JPH0985053A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08168650A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JP2649217B2 (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JP3854325B2 (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08309189A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH0824646A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08299795A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH0857263A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08168651A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH0999241A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08318134A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08309190A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08281072A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08323202A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH0970536A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH09122488A (ja) 排ガス浄化材及びその製造方法並びに排ガス浄化方法
JPH08182931A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08168674A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08229393A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法
JPH08229353A (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法