JPH0957062A - 窒素酸化物の除去方法 - Google Patents
窒素酸化物の除去方法Info
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- JPH0957062A JPH0957062A JP7234753A JP23475395A JPH0957062A JP H0957062 A JPH0957062 A JP H0957062A JP 7234753 A JP7234753 A JP 7234753A JP 23475395 A JP23475395 A JP 23475395A JP H0957062 A JPH0957062 A JP H0957062A
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- Japan
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- catalyst
- zsm
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- combustion exhaust
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸素含有燃焼排ガスから窒素酸化物を除去す
る方法の提供。 【構成】 触媒層を直列ｎ段とし（但し、ｎ≧２）、最
上流段の触媒層にはＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒を、最下
流段の触媒層にはＣｕ／ＺＳＭ−５触媒をそれぞれ充填
し、ｎ≧３の場合は、２〜（ｎ−１）段の各触媒層に、
Ｐ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒又はＣｕ／ＺＳＭ−５触媒を
充填して、酸素含有燃焼排ガスを上記複数段の触媒層に
通しつつ、炭化水素を最上流段触媒層の燃焼排ガス入口
並びに隣接する二つの触媒層の間の少なくとも１ヶ所に
それぞれ分割供給する。
る方法の提供。 【構成】 触媒層を直列ｎ段とし（但し、ｎ≧２）、最
上流段の触媒層にはＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒を、最下
流段の触媒層にはＣｕ／ＺＳＭ−５触媒をそれぞれ充填
し、ｎ≧３の場合は、２〜（ｎ−１）段の各触媒層に、
Ｐ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒又はＣｕ／ＺＳＭ−５触媒を
充填して、酸素含有燃焼排ガスを上記複数段の触媒層に
通しつつ、炭化水素を最上流段触媒層の燃焼排ガス入口
並びに隣接する二つの触媒層の間の少なくとも１ヶ所に
それぞれ分割供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸素を含有する燃
焼排ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘと記す）を、炭
化水素の共存下に触媒と接触させて除去する方法に関す
る。
焼排ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘと記す）を、炭
化水素の共存下に触媒と接触させて除去する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】環境保全の観点から、大気汚染物質の除
去は大きな社会的課題であり、とりわけ、産業活動の拡
大に伴って増大する燃焼排ガスの浄化、すなわち、ＮＯ
ｘ除去は、現在の緊急課題である。燃焼排ガスは、移動
発生源である自動車からの排ガスと、固定発生源である
工場からの排ガスとに大別されるが、前者については三
元触媒を使用してＮＯｘを除去する方法が、後者につい
てはアンモニアを還元剤として使用するＮＯｘを選択的
に窒素に還元する方法が知られている。しかし、三元触
媒を使用する方法は、排ガス中に酸素が含まれるディー
ゼルエンジン排ガスやガソリンリーンバーンエンジン排
ガスには、適用できない不都合がある。また、アンモニ
アを還元剤として燃焼排ガスを浄化する方法は、アンモ
ニア自体が有毒であるばかりでなく、多くの場合、アン
モニアを高圧で扱わざるを得ない関係で浄化設備が大型
化するため、燃焼排ガスの発生源が小規模の場合、特
に、移動発生源には適用が困難であるという難点があ
る。最近、還元剤に炭化水素を用いて燃焼排ガス中のＮ
Ｏｘを接触除去する方法において、有効であるとされる
触媒が幾つか提案されている。例えば、第７０回触媒検
討会３Ｅ２１９、日本化学会第６１春期年会３Ｈ２０
３、特開平４−３６７７３８号等には、超安定ゼオライ
トの一種であるＺＳＭ−５に銅を担持させた触媒が提案
されている。また、第７３回触媒検討会２Ａ２、特開平
５−３８４２０号等では、アルミナ系触媒が提案させて
いる。しかしながら、Ｃｕ／ＺＳＭ−５系触媒は、還元
剤に用いた炭化水素が燃焼消失し易いので、ＮＯｘ除去
の選択性に問題があるとされている。一方、アルミナ系
触媒は、高い反応温度を必要であり、しかも硫黄酸化物
によって被毒され易い欠点がある。
去は大きな社会的課題であり、とりわけ、産業活動の拡
大に伴って増大する燃焼排ガスの浄化、すなわち、ＮＯ
ｘ除去は、現在の緊急課題である。燃焼排ガスは、移動
発生源である自動車からの排ガスと、固定発生源である
工場からの排ガスとに大別されるが、前者については三
元触媒を使用してＮＯｘを除去する方法が、後者につい
てはアンモニアを還元剤として使用するＮＯｘを選択的
に窒素に還元する方法が知られている。しかし、三元触
媒を使用する方法は、排ガス中に酸素が含まれるディー
ゼルエンジン排ガスやガソリンリーンバーンエンジン排
ガスには、適用できない不都合がある。また、アンモニ
アを還元剤として燃焼排ガスを浄化する方法は、アンモ
ニア自体が有毒であるばかりでなく、多くの場合、アン
モニアを高圧で扱わざるを得ない関係で浄化設備が大型
化するため、燃焼排ガスの発生源が小規模の場合、特
に、移動発生源には適用が困難であるという難点があ
る。最近、還元剤に炭化水素を用いて燃焼排ガス中のＮ
Ｏｘを接触除去する方法において、有効であるとされる
触媒が幾つか提案されている。例えば、第７０回触媒検
討会３Ｅ２１９、日本化学会第６１春期年会３Ｈ２０
３、特開平４−３６７７３８号等には、超安定ゼオライ
トの一種であるＺＳＭ−５に銅を担持させた触媒が提案
されている。また、第７３回触媒検討会２Ａ２、特開平
５−３８４２０号等では、アルミナ系触媒が提案させて
いる。しかしながら、Ｃｕ／ＺＳＭ−５系触媒は、還元
剤に用いた炭化水素が燃焼消失し易いので、ＮＯｘ除去
の選択性に問題があるとされている。一方、アルミナ系
触媒は、高い反応温度を必要であり、しかも硫黄酸化物
によって被毒され易い欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようする課題】本発明の目的は、酸素を
含有する燃焼排ガス中のＮＯｘを、炭化水素の共存下に
接触除去する方法に於いて、種類が異なる触媒が充填さ
れた直列複数段の触媒層に燃焼排ガスを通過させる共
に、還元剤として機能する炭化水素を触媒層に分割供給
することにより、従来法よりも広範な温度域でＮＯｘの
除去を可能にし、かつ、ＮＯｘの除去率を向上させるこ
とにある。
含有する燃焼排ガス中のＮＯｘを、炭化水素の共存下に
接触除去する方法に於いて、種類が異なる触媒が充填さ
れた直列複数段の触媒層に燃焼排ガスを通過させる共
に、還元剤として機能する炭化水素を触媒層に分割供給
することにより、従来法よりも広範な温度域でＮＯｘの
除去を可能にし、かつ、ＮＯｘの除去率を向上させるこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸素を含有す
る燃焼排ガスを炭化水素の共存下に触媒充填床に通過さ
せて燃焼排ガス中のＮＯｘを除去する方法において、触
媒充填床を直列ｎ段の触媒層で構成させ（但し、ｎ≧
２）、最上流段の触媒層にはＺＳＭ−５に銅とリンを担
持させた触媒を、最下流段の触媒層にはＺＳＭ−５に銅
を担持させた触媒をそれぞれ充填し、ｎ≧３の場合は、
２〜（ｎ−１）段の各触媒層に、ＺＳＭ−５に銅を担持
させた触媒又はＺＳＭ−５に銅とリンを担持させた触媒
を充填し、炭化水素を最上流段触媒層の燃焼排ガス入口
と、隣接する二つの触媒層の間の少なくとも１ヶ所に分
割供給することを特徴とする。
る燃焼排ガスを炭化水素の共存下に触媒充填床に通過さ
せて燃焼排ガス中のＮＯｘを除去する方法において、触
媒充填床を直列ｎ段の触媒層で構成させ（但し、ｎ≧
２）、最上流段の触媒層にはＺＳＭ−５に銅とリンを担
持させた触媒を、最下流段の触媒層にはＺＳＭ−５に銅
を担持させた触媒をそれぞれ充填し、ｎ≧３の場合は、
２〜（ｎ−１）段の各触媒層に、ＺＳＭ−５に銅を担持
させた触媒又はＺＳＭ−５に銅とリンを担持させた触媒
を充填し、炭化水素を最上流段触媒層の燃焼排ガス入口
と、隣接する二つの触媒層の間の少なくとも１ヶ所に分
割供給することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明では２種類の触媒を使用す
るが、いずれの触媒とも担体として超安定ゼオライトＺ
ＳＭ−５を使用する。ＺＳＭ−５のシリカ／アルミナモ
ル比は、通常１０〜１０００の範囲にあり、これらはす
べて本発明で使用可能であるが、特に好ましいＺＳＭ−
５のシリカ／アルミナモル比は、２０〜５００の範囲に
ある。ＺＳＭ−５の比表面積は、１００ｍ2 ／ｇ以上で
あることが好ましく、２００〜１０００ｍ2 ／ｇの範囲
であることがさらに好ましい。比表面積が１００ｍ2 ／
ｇ未満であると、燃焼排ガスとの接触面積が小さく、満
足なＮＯｘ除去が達成できない。本発明で使用する触媒
に高耐熱性が要求される場合には、換言すれば、燃焼排
ガスの処理温度が上昇し、担体ＺＳＭ−５の結晶破壊が
心配される場合には、ＺＳＭ−５にコージェライトやム
ライトを混合した複合物を担体に使用することができ
る。
るが、いずれの触媒とも担体として超安定ゼオライトＺ
ＳＭ−５を使用する。ＺＳＭ−５のシリカ／アルミナモ
ル比は、通常１０〜１０００の範囲にあり、これらはす
べて本発明で使用可能であるが、特に好ましいＺＳＭ−
５のシリカ／アルミナモル比は、２０〜５００の範囲に
ある。ＺＳＭ−５の比表面積は、１００ｍ2 ／ｇ以上で
あることが好ましく、２００〜１０００ｍ2 ／ｇの範囲
であることがさらに好ましい。比表面積が１００ｍ2 ／
ｇ未満であると、燃焼排ガスとの接触面積が小さく、満
足なＮＯｘ除去が達成できない。本発明で使用する触媒
に高耐熱性が要求される場合には、換言すれば、燃焼排
ガスの処理温度が上昇し、担体ＺＳＭ−５の結晶破壊が
心配される場合には、ＺＳＭ−５にコージェライトやム
ライトを混合した複合物を担体に使用することができ
る。
【０００６】本発明の触媒の銅担持量は、リン成分に有
無に拘らず、ＣｕＯ換算で一般には０．１〜２０質量
％、好ましくは３〜１５質量％の範囲にあり、リンの担
持量は、元素換算で一般には０．０１〜２質量％、好ま
しくは０．０５〜０．５質量％の範囲にある。担体ＺＳ
Ｍ−５に銅成分やリン成分を担持させるに際しては、銅
やリンの硝酸塩、アンモニウム塩、塩化物等が任意に使
用可能であるが、銅については硝酸塩を、リンについて
はアンモニウム塩を使用するのがそれぞれ好ましい。し
かし、担持方法としては、当業界で周知の含浸法、沈着
法、蒸発乾固法、混練法等が何れも採用可能である。本
発明では特に含浸法が好ましい。担体ＺＳＭ−５に銅と
リンの２成分を担持させるに際しては、両成分の担持順
序に任意に選ぶことができる。しかし、まず銅と担持さ
せた後に、リンを担持させることが、本発明の優れた効
果を最大限引き出す上で好ましい。担体ＺＳＭ−５に銅
とリンが担持された触媒を、好ましい担持順序で調製す
る場合を例にとって、本発明で使用する触媒の製造法を
例示すると次の通りである。硝酸銅水溶液に粉末状のＺ
ＳＭ−５を分散させ、これにアンモニア水を滴下して分
散液のｐＨを７〜８に調整する。次にこの分散液を濾過
し、フィルターケーキをイオン交換水で充分洗浄し、８
０〜１５０℃で乾燥した後、４００〜７００℃で１〜３
時間焼成してＣｕ／ＺＳＭ−５触媒を得る。しかる後、
このＣｕ／ＺＳＭ−５触媒をリン酸アンモニウム水溶液
に分散させ、４〜６時間攪拌してから濾過し、フィルタ
ーケーキをイオン交換水で洗浄する。次いでこのフィル
ターケーキを８０〜１５０℃で乾燥した後、４００〜７
００℃で１〜３時間焼成してＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒
を得る。本発明で使用するＣｕ／ＺＳＭ−５触媒及びＰ
／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒は彼此の別なく、必要に応じ
て、球状、柱状、ハニカム状等の任意の形状に成型する
ことができる。成型に際してはシリカ、シリカ・アルミ
ナ、粘土等がバインダーとして使用可能である。そし
て、成型触媒を得る場合は、銅やリンを担持させる前の
担体ＺＳＭ−５にバインダーを混合して成型担体として
から、これに銅やリンを担持させることもできる。
無に拘らず、ＣｕＯ換算で一般には０．１〜２０質量
％、好ましくは３〜１５質量％の範囲にあり、リンの担
持量は、元素換算で一般には０．０１〜２質量％、好ま
しくは０．０５〜０．５質量％の範囲にある。担体ＺＳ
Ｍ−５に銅成分やリン成分を担持させるに際しては、銅
やリンの硝酸塩、アンモニウム塩、塩化物等が任意に使
用可能であるが、銅については硝酸塩を、リンについて
はアンモニウム塩を使用するのがそれぞれ好ましい。し
かし、担持方法としては、当業界で周知の含浸法、沈着
法、蒸発乾固法、混練法等が何れも採用可能である。本
発明では特に含浸法が好ましい。担体ＺＳＭ−５に銅と
リンの２成分を担持させるに際しては、両成分の担持順
序に任意に選ぶことができる。しかし、まず銅と担持さ
せた後に、リンを担持させることが、本発明の優れた効
果を最大限引き出す上で好ましい。担体ＺＳＭ−５に銅
とリンが担持された触媒を、好ましい担持順序で調製す
る場合を例にとって、本発明で使用する触媒の製造法を
例示すると次の通りである。硝酸銅水溶液に粉末状のＺ
ＳＭ−５を分散させ、これにアンモニア水を滴下して分
散液のｐＨを７〜８に調整する。次にこの分散液を濾過
し、フィルターケーキをイオン交換水で充分洗浄し、８
０〜１５０℃で乾燥した後、４００〜７００℃で１〜３
時間焼成してＣｕ／ＺＳＭ−５触媒を得る。しかる後、
このＣｕ／ＺＳＭ−５触媒をリン酸アンモニウム水溶液
に分散させ、４〜６時間攪拌してから濾過し、フィルタ
ーケーキをイオン交換水で洗浄する。次いでこのフィル
ターケーキを８０〜１５０℃で乾燥した後、４００〜７
００℃で１〜３時間焼成してＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒
を得る。本発明で使用するＣｕ／ＺＳＭ−５触媒及びＰ
／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒は彼此の別なく、必要に応じ
て、球状、柱状、ハニカム状等の任意の形状に成型する
ことができる。成型に際してはシリカ、シリカ・アルミ
ナ、粘土等がバインダーとして使用可能である。そし
て、成型触媒を得る場合は、銅やリンを担持させる前の
担体ＺＳＭ−５にバインダーを混合して成型担体として
から、これに銅やリンを担持させることもできる。
【０００７】本発明によれば、燃焼排ガスは直列に配列
された複数段の触媒層に通過せしめられる。一般に触媒
層の段数は２〜６段の範囲で、好ましくは２〜４段の範
囲で選ばれる。そして、燃焼排ガスから見て最上流段の
触媒層には、Ｐ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒が、最下流段の
触媒層には、Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒がそれぞれ充填さ
れ、触媒層を３段以上とした場合は、一つ又はそれ以上
の中間段の触媒層に、Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒又はＰ／Ｃ
ｕ／ＺＳＭ−５触媒が充填される。中間段の触媒層に充
填される触媒は、上記した２種の触媒の何れか一方であ
るのが通例であるが、両触媒を任意の割合で混合し、こ
れを中間段の触媒層に充填しても差し支えない。しか
し、活性温度域を広くとれることから、中間段の触媒層
にはＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒を充填することが好まし
い。還元剤として作用する炭化水素は、上記のように構
成される多段触媒層の最上流触媒層の燃焼排ガス入口
と、隣接する二つの触媒層の間の少なくとも１ヶ所に分
割供給される。本発明の方法では、隣接する二つの触媒
層の間に炭化水素を供給する関係で、その炭化水素供給
部位を挟む二つの触媒層は、適宜な間隔で互いに区画さ
れていることが好ましい。従って、触媒層の間のすべて
に炭化水素を供給する場合には、各触媒層は互いに適宜
な間隔をおいて配置されるのが通例である。しかし、本
発明は直列に配置された触媒層間のすべてに炭化水素を
供給することを必ずしも要件としない。例えば、触媒層
が４段である場合には、炭化水素を第１段（最上流段）
の燃焼排ガス入口に供給する以外に、第１段と第２段と
の間、第２段と第３段との間、第３段と第４段（最下流
段）との間の任意に１ヶ所に、炭化水素を供給すれば足
りる。しかし、その１ヶ所はできるだけ上流側に選ぶこ
とが好ましい。還元剤として使用する炭化水素は、本発
明のＮＯｘ除去処理温度でガス状を呈するものである限
り、飽和であるか不飽和であるかを問わず、また鎖状で
あるか環状であるかを問わない。そしてまた、単一炭化
水素であるか、２種以上の炭化水素の混合物であるかも
問わない。従って、本発明の還元剤としては、ガソリ
ン、軽油、灯油等の燃料油を使用することができる。炭
化水素の総供給量は、Ｃ１炭化水素換算で燃焼排ガスに
含まれるＮＯｘ量の１〜２０倍（容量）、好ましくは２
〜１５倍（容量）の範囲で選択され、供給部位が例えば
２ヶ所である場合は、各供給部位に総供給量の１／２宛
が分割供給され、３ヶ所である場合は、総供給量の１／
３宛がそれぞれの供給部位に分割供給される。各触媒層
の温度は、２００〜７００℃の温度範囲に、好ましくは
２５０〜６００℃の温度範囲に維持することを可とす
る。２００℃未満の温度ではＮＯｘを満足できるほど除
去することができず、７００℃を越えると炭化水素が燃
焼し、還元剤として機能しなくなるからである。従っ
て、触媒層に導入される燃焼排ガスの温度が、上記の温
度範囲から逸脱している場合には、各触媒層に加熱手段
又は冷却手段を付設することが好ましい。各触媒層を通
過する燃焼排ガスの空間速度は、排ガス中のＮＯｘ濃
度、触媒層の段数等に考慮して適宜選択される。尚、最
下流段の触媒層を通過したガスに炭化水素が残存してい
る虞がある場合には、最下流触媒層の下流に、パラジウ
ム担持ゼオライト触媒で例示されるような酸化触媒充填
床を付設して、余分な炭化水素を燃焼させることができ
る。本発明のＮＯｘ除去方法は、酸素を０．１容量％以
上含有し、ＮＯｘを５０〜２０００ｐｐｍ含有する燃焼
排ガスに適用してほぼ６０％以上のＮＯｘ除去率を達成
することができる。従って、本発明の方法は、移動発生
源からの燃焼排ガス及び固定発生源からの燃焼排ガスの
何れもにも適用可能であって、とくわけ、ディーゼルエ
ンジンや希薄燃焼方式のガソリンエンジンからの排ガス
のように、酸素を多量に含有する排ガスの処理に特に有
効であり、硫黄酸化物が共存する燃焼排ガスであって
も、支障なくこれを処理することができる。
された複数段の触媒層に通過せしめられる。一般に触媒
層の段数は２〜６段の範囲で、好ましくは２〜４段の範
囲で選ばれる。そして、燃焼排ガスから見て最上流段の
触媒層には、Ｐ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒が、最下流段の
触媒層には、Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒がそれぞれ充填さ
れ、触媒層を３段以上とした場合は、一つ又はそれ以上
の中間段の触媒層に、Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒又はＰ／Ｃ
ｕ／ＺＳＭ−５触媒が充填される。中間段の触媒層に充
填される触媒は、上記した２種の触媒の何れか一方であ
るのが通例であるが、両触媒を任意の割合で混合し、こ
れを中間段の触媒層に充填しても差し支えない。しか
し、活性温度域を広くとれることから、中間段の触媒層
にはＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒を充填することが好まし
い。還元剤として作用する炭化水素は、上記のように構
成される多段触媒層の最上流触媒層の燃焼排ガス入口
と、隣接する二つの触媒層の間の少なくとも１ヶ所に分
割供給される。本発明の方法では、隣接する二つの触媒
層の間に炭化水素を供給する関係で、その炭化水素供給
部位を挟む二つの触媒層は、適宜な間隔で互いに区画さ
れていることが好ましい。従って、触媒層の間のすべて
に炭化水素を供給する場合には、各触媒層は互いに適宜
な間隔をおいて配置されるのが通例である。しかし、本
発明は直列に配置された触媒層間のすべてに炭化水素を
供給することを必ずしも要件としない。例えば、触媒層
が４段である場合には、炭化水素を第１段（最上流段）
の燃焼排ガス入口に供給する以外に、第１段と第２段と
の間、第２段と第３段との間、第３段と第４段（最下流
段）との間の任意に１ヶ所に、炭化水素を供給すれば足
りる。しかし、その１ヶ所はできるだけ上流側に選ぶこ
とが好ましい。還元剤として使用する炭化水素は、本発
明のＮＯｘ除去処理温度でガス状を呈するものである限
り、飽和であるか不飽和であるかを問わず、また鎖状で
あるか環状であるかを問わない。そしてまた、単一炭化
水素であるか、２種以上の炭化水素の混合物であるかも
問わない。従って、本発明の還元剤としては、ガソリ
ン、軽油、灯油等の燃料油を使用することができる。炭
化水素の総供給量は、Ｃ１炭化水素換算で燃焼排ガスに
含まれるＮＯｘ量の１〜２０倍（容量）、好ましくは２
〜１５倍（容量）の範囲で選択され、供給部位が例えば
２ヶ所である場合は、各供給部位に総供給量の１／２宛
が分割供給され、３ヶ所である場合は、総供給量の１／
３宛がそれぞれの供給部位に分割供給される。各触媒層
の温度は、２００〜７００℃の温度範囲に、好ましくは
２５０〜６００℃の温度範囲に維持することを可とす
る。２００℃未満の温度ではＮＯｘを満足できるほど除
去することができず、７００℃を越えると炭化水素が燃
焼し、還元剤として機能しなくなるからである。従っ
て、触媒層に導入される燃焼排ガスの温度が、上記の温
度範囲から逸脱している場合には、各触媒層に加熱手段
又は冷却手段を付設することが好ましい。各触媒層を通
過する燃焼排ガスの空間速度は、排ガス中のＮＯｘ濃
度、触媒層の段数等に考慮して適宜選択される。尚、最
下流段の触媒層を通過したガスに炭化水素が残存してい
る虞がある場合には、最下流触媒層の下流に、パラジウ
ム担持ゼオライト触媒で例示されるような酸化触媒充填
床を付設して、余分な炭化水素を燃焼させることができ
る。本発明のＮＯｘ除去方法は、酸素を０．１容量％以
上含有し、ＮＯｘを５０〜２０００ｐｐｍ含有する燃焼
排ガスに適用してほぼ６０％以上のＮＯｘ除去率を達成
することができる。従って、本発明の方法は、移動発生
源からの燃焼排ガス及び固定発生源からの燃焼排ガスの
何れもにも適用可能であって、とくわけ、ディーゼルエ
ンジンや希薄燃焼方式のガソリンエンジンからの排ガス
のように、酸素を多量に含有する排ガスの処理に特に有
効であり、硫黄酸化物が共存する燃焼排ガスであって
も、支障なくこれを処理することができる。
【０００９】
【実施例】以下に実施例を示して本発明をさらに具体的
に説明するが、それに先立ち、各実例例で使用した触媒
の調製方法を以下に示す。触媒調製例 ＺＳＭ−５（比表面積３００ｍ2 ／ｇ）を０．１Ｎの硝
酸銅溶液に分散させ、これを攪拌しながら１％アンモニ
ア水溶液を滴下し、分散液のｐＨを７．５に調整した。
次いで、この分散液を濾過し、フィルターケーキをイオ
ン交換水で充分洗浄した後、減圧乾燥してから１１０℃
で乾燥し、５００℃で２時間焼成することによりＣｕ／
ＺＳＭ−５触媒を得た。この触媒は銅をＣｕＯ換算で７
質量％含有するものであった。上記のようにして得たＣ
ｕ／ＺＳＭ−５触媒の一部を、０．１Ｎリン酸アモニウ
ム水溶液に分散させて５時間攪拌した後、濾過し、フィ
ルターケーキをイオン交換水で洗浄した。しかる後、こ
のケーキを減圧乾燥してから１１０℃でさらに乾燥し、
次いで５００℃で２時間焼成することによりＰ／Ｃｕ／
ＺＳＭ−５触媒を得た。この触媒は銅をＣｕＯ換算で７
質量％、リンを元素換算で０．１質量％含有するもので
あった。 実施例１ 図１に示すように、排ガスの流れから見て上流側の触媒
層に１０ｇのＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒を充填し、下流
側の触媒層に１０ｇのＣｕ／ＺＳＭ−５触媒を充填した
排ガス処理装置に、ディーゼルエンジンからの排ガス
（ＮＯｘ含有量約５００ｐｐｍ）を、空間速度１０００
０ｈ-1で供給しつつ、還元剤としてＣ１換算で２０００
ｐｐｍの灯油を等分して、上流側触媒層の排ガス入口
と、触媒層間とに分割供給した。処理装置出口ガスのＮ
Ｏｘ濃度をＮＯｘメーターで測定し、ＮＯｘ除去率を求
めた。結果を図３に示す。 実施例２ 図２に示すように、排ガスの流れから見て最上流段（１
段目）、２段目、３段目の各触媒層に、Ｐ／Ｃｕ／ＺＳ
Ｍ−５触媒を５ｇ宛充填し、最下流段（４段目）の触媒
層には、Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒を５ｇ充填した排ガス処
理装置に、ディーゼルエンジンからの排ガス（ＮＯｘ含
有量約５００ｐｐｍ）を、空間速度１００００ｈ-1で供
給しつつ、還元剤としてＣ１換算で２０００ｐｐｍの灯
油を４等分して、最上流触媒層の排ガス入口と、各触媒
層間３ヶ所に分割供給した。処理装置出口ガスのＮＯｘ
濃度をＮＯｘメーターで測定し、ＮＯｘ除去率を求め
た。結果を図３に示す。 比較例１ 実施例１で使用した排ガス処理装置の充填触媒を、上流
側、下流側ともＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒とした以外
は、実施例１と全く同一の条件で同一の排ガスを処理
し、実施例１と同様にしてＮＯｘ除去率を求めた。結果
を図３に示す。。処理装置出口ガスのＮＯｘ濃度をＮＯ
ｘメーターで測定し、ＮＯｘ除去率を求めた。結果を図
３に示す。 比較例２ 実施例１で使用した排ガス処理装置の上流側触媒層に充
填した触媒と、下流側触媒層に充填した触媒を置き換
え、上流側触媒層に１０ｇのＣｕ／ＺＳＭ−５触媒を、
下流側触媒層に１０ｇのＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒をそ
れぞれ充填した以外は実施例１と全く同一の条件で同一
の排ガスを処理し、実施例１と同様にしてＮＯｘ除去率
を求めた。結果を図３に示す。 比較例３ 実施例１で使用した排ガス処理装置の充填触媒を、上流
側、下流側ともＣｕ／ＺＳＭ−５触媒とした以外は、実
施例１と全く同一の条件で同一の排ガスを処理し、実施
例１と同様にしてＮＯｘ除去率を求めた。結果を図３に
示す。。処理装置出口ガスのＮＯｘ濃度をＮＯｘメータ
ーで測定し、ＮＯｘ除去率を求めた。結果を図３に示
す。
に説明するが、それに先立ち、各実例例で使用した触媒
の調製方法を以下に示す。触媒調製例 ＺＳＭ−５（比表面積３００ｍ2 ／ｇ）を０．１Ｎの硝
酸銅溶液に分散させ、これを攪拌しながら１％アンモニ
ア水溶液を滴下し、分散液のｐＨを７．５に調整した。
次いで、この分散液を濾過し、フィルターケーキをイオ
ン交換水で充分洗浄した後、減圧乾燥してから１１０℃
で乾燥し、５００℃で２時間焼成することによりＣｕ／
ＺＳＭ−５触媒を得た。この触媒は銅をＣｕＯ換算で７
質量％含有するものであった。上記のようにして得たＣ
ｕ／ＺＳＭ−５触媒の一部を、０．１Ｎリン酸アモニウ
ム水溶液に分散させて５時間攪拌した後、濾過し、フィ
ルターケーキをイオン交換水で洗浄した。しかる後、こ
のケーキを減圧乾燥してから１１０℃でさらに乾燥し、
次いで５００℃で２時間焼成することによりＰ／Ｃｕ／
ＺＳＭ−５触媒を得た。この触媒は銅をＣｕＯ換算で７
質量％、リンを元素換算で０．１質量％含有するもので
あった。 実施例１ 図１に示すように、排ガスの流れから見て上流側の触媒
層に１０ｇのＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒を充填し、下流
側の触媒層に１０ｇのＣｕ／ＺＳＭ−５触媒を充填した
排ガス処理装置に、ディーゼルエンジンからの排ガス
（ＮＯｘ含有量約５００ｐｐｍ）を、空間速度１０００
０ｈ-1で供給しつつ、還元剤としてＣ１換算で２０００
ｐｐｍの灯油を等分して、上流側触媒層の排ガス入口
と、触媒層間とに分割供給した。処理装置出口ガスのＮ
Ｏｘ濃度をＮＯｘメーターで測定し、ＮＯｘ除去率を求
めた。結果を図３に示す。 実施例２ 図２に示すように、排ガスの流れから見て最上流段（１
段目）、２段目、３段目の各触媒層に、Ｐ／Ｃｕ／ＺＳ
Ｍ−５触媒を５ｇ宛充填し、最下流段（４段目）の触媒
層には、Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒を５ｇ充填した排ガス処
理装置に、ディーゼルエンジンからの排ガス（ＮＯｘ含
有量約５００ｐｐｍ）を、空間速度１００００ｈ-1で供
給しつつ、還元剤としてＣ１換算で２０００ｐｐｍの灯
油を４等分して、最上流触媒層の排ガス入口と、各触媒
層間３ヶ所に分割供給した。処理装置出口ガスのＮＯｘ
濃度をＮＯｘメーターで測定し、ＮＯｘ除去率を求め
た。結果を図３に示す。 比較例１ 実施例１で使用した排ガス処理装置の充填触媒を、上流
側、下流側ともＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒とした以外
は、実施例１と全く同一の条件で同一の排ガスを処理
し、実施例１と同様にしてＮＯｘ除去率を求めた。結果
を図３に示す。。処理装置出口ガスのＮＯｘ濃度をＮＯ
ｘメーターで測定し、ＮＯｘ除去率を求めた。結果を図
３に示す。 比較例２ 実施例１で使用した排ガス処理装置の上流側触媒層に充
填した触媒と、下流側触媒層に充填した触媒を置き換
え、上流側触媒層に１０ｇのＣｕ／ＺＳＭ−５触媒を、
下流側触媒層に１０ｇのＰ／Ｃｕ／ＺＳＭ−５触媒をそ
れぞれ充填した以外は実施例１と全く同一の条件で同一
の排ガスを処理し、実施例１と同様にしてＮＯｘ除去率
を求めた。結果を図３に示す。 比較例３ 実施例１で使用した排ガス処理装置の充填触媒を、上流
側、下流側ともＣｕ／ＺＳＭ−５触媒とした以外は、実
施例１と全く同一の条件で同一の排ガスを処理し、実施
例１と同様にしてＮＯｘ除去率を求めた。結果を図３に
示す。。処理装置出口ガスのＮＯｘ濃度をＮＯｘメータ
ーで測定し、ＮＯｘ除去率を求めた。結果を図３に示
す。
【００１０】
【発明の効果】図３から頷ける通り、本発明によれば、
２５０〜６００℃の広い処理温度域でほぼ６０％以上の
ＮＯｘ除去率を得ることができる。
２５０〜６００℃の広い処理温度域でほぼ６０％以上の
ＮＯｘ除去率を得ることができる。
【図１】実施例１における排ガス処理フローである。
【図２】実施例２における排ガス処理フローである。
【図３】各実施例及び各比較例でＮＯｘ除去率を示すグ
ラフである。
ラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 酸素を含有する燃焼排ガスを炭化水素の
共存下に触媒充填床に通過させて燃焼排ガス中の窒素酸
化物を除去する方法において、触媒充填床を直列ｎ段の
触媒層で構成させ（但し、ｎ≧２）、最上流段の触媒層
にはＺＳＭ−５に銅とリンを担持させた触媒を、最下流
段の触媒層にはＺＳＭ−５に銅を担持させた触媒をそれ
ぞれ充填し、ｎ≧３の場合は、２〜（ｎ−１）段の各触
媒層に、ＺＳＭ−５に銅を担持させた触媒又はＺＳＭ−
５に銅とリンを担持させた触媒を充填し、炭化水素を最
上流段触媒層の燃焼排ガス入口並びに隣接する二つの触
媒層の間の少なくとも１ヶ所にそれぞれ分割供給するこ
とを特徴とする窒素酸化物の除去方法。 - 【請求項２】 ＺＳＭ−５に銅とリンを担持させた触媒
が、ＺＳＭ−５に銅を担持させた後、リンを担持させて
調製される触媒であることを特徴とする請求項１記載の
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7234753A JPH0957062A (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 窒素酸化物の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7234753A JPH0957062A (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 窒素酸化物の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957062A true JPH0957062A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16975820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7234753A Pending JPH0957062A (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 窒素酸化物の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0957062A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6445385B1 (en) | 1998-06-15 | 2002-09-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Assembly structure of display of electronic appliance |
| KR100440025B1 (ko) * | 2001-12-10 | 2004-07-14 | 현대자동차주식회사 | 탄화수소 배출저감을 위한 흡장형 촉매장치 |
-
1995
- 1995-08-21 JP JP7234753A patent/JPH0957062A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6445385B1 (en) | 1998-06-15 | 2002-09-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Assembly structure of display of electronic appliance |
| KR100440025B1 (ko) * | 2001-12-10 | 2004-07-14 | 현대자동차주식회사 | 탄화수소 배출저감을 위한 흡장형 촉매장치 |
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