JPH10323570A - 排煙脱硝触媒およびその製造方法 - Google Patents
排煙脱硝触媒およびその製造方法Info
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- JPH10323570A JPH10323570A JP9134975A JP13497597A JPH10323570A JP H10323570 A JPH10323570 A JP H10323570A JP 9134975 A JP9134975 A JP 9134975A JP 13497597 A JP13497597 A JP 13497597A JP H10323570 A JPH10323570 A JP H10323570A
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 細孔容積が多く、脱硝性能が優れ、高強度
で、かつ経済性に優れた排煙脱硝触媒とその製造方法を
提供すること。 【解決手段】 排ガス中のNOxをNH3により還元処
理する触媒であって、Ti、V及びWから成る金属成分
またはTi、V、Mo及びWから成る金属成分を含有
し、チタニアとタングステン化合物を混合して熱処理し
た原料を用いて調製した排ガス脱硝用触媒であって、
0.01〜0.05μmの範囲の孔径を有する細孔群が
占める細孔容積が全細孔容積の30〜45%であり、
0.05〜0.3μmの範囲の孔径を有する細孔群が占
める細孔容積が全細孔容積の50〜70%であり、0.
3μm以上の範囲の孔径を有する細孔が占める細孔容積
が全細孔容積の0〜5%であり、開口率70%以上のハ
ニカム成形時の縦圧壊強度が15kg/cm2以上であ
る排煙脱硝触媒である。
で、かつ経済性に優れた排煙脱硝触媒とその製造方法を
提供すること。 【解決手段】 排ガス中のNOxをNH3により還元処
理する触媒であって、Ti、V及びWから成る金属成分
またはTi、V、Mo及びWから成る金属成分を含有
し、チタニアとタングステン化合物を混合して熱処理し
た原料を用いて調製した排ガス脱硝用触媒であって、
0.01〜0.05μmの範囲の孔径を有する細孔群が
占める細孔容積が全細孔容積の30〜45%であり、
0.05〜0.3μmの範囲の孔径を有する細孔群が占
める細孔容積が全細孔容積の50〜70%であり、0.
3μm以上の範囲の孔径を有する細孔が占める細孔容積
が全細孔容積の0〜5%であり、開口率70%以上のハ
ニカム成形時の縦圧壊強度が15kg/cm2以上であ
る排煙脱硝触媒である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中の窒素酸
化物をアンモニアを用いて還元除去する排煙脱硝技術に
係わり、特に該化学反応を選択的に進行させる目的で使
用する高活性な触媒およびその製造方法に関する。
化物をアンモニアを用いて還元除去する排煙脱硝技術に
係わり、特に該化学反応を選択的に進行させる目的で使
用する高活性な触媒およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】発電プラントや化学プラントの排ガス中
の窒素酸化物を触媒の存在下でアンモニアによって還元
除去する方法が広く用いられている。この反応に用いら
れる触媒(脱硝触媒)は、通常、チタンおよびバナジウ
ムとともにタングステンまたはモリブデンなどの活性成
分を含み、これらの原料を混練した後、ハニカム状ある
いは板状構造体に成形し、さらに乾燥、焼成を行って製
造される。
の窒素酸化物を触媒の存在下でアンモニアによって還元
除去する方法が広く用いられている。この反応に用いら
れる触媒(脱硝触媒)は、通常、チタンおよびバナジウ
ムとともにタングステンまたはモリブデンなどの活性成
分を含み、これらの原料を混練した後、ハニカム状ある
いは板状構造体に成形し、さらに乾燥、焼成を行って製
造される。
【0003】同じ形状(セル寸法、断面開口率)、同じ
成分からなる触媒であれば、一般的に細孔容積の多い触
媒ほど脱硝活性は高くなる。しかも細孔容積が多く、特
定な細孔分布を有する触媒が脱硝性能に優れている。例
えば特開平3−68456号公報に、特定範囲の二つの
細孔群からなる触媒が高活性であることが開示されてい
る。
成分からなる触媒であれば、一般的に細孔容積の多い触
媒ほど脱硝活性は高くなる。しかも細孔容積が多く、特
定な細孔分布を有する触媒が脱硝性能に優れている。例
えば特開平3−68456号公報に、特定範囲の二つの
細孔群からなる触媒が高活性であることが開示されてい
る。
【0004】一方、ハニカム触媒はそれ自体が構造体で
あるために、一定の強度を有する必要がある。このため
強度を向上させるために、ガラス繊維等の補強材を混合
して触媒を製造している。
あるために、一定の強度を有する必要がある。このため
強度を向上させるために、ガラス繊維等の補強材を混合
して触媒を製造している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】脱硝触媒が今後とも広
く利用されて行くためには、性能はもちろん、脱硝装置
がより安価なものでなければならない。性能が優れ、か
つ安価である触媒の具体的製造手段としては、脱硝触媒
の製造プロセスの簡略化とともに、触媒原料の低廉化、
触媒必要量の低減、触媒の高性能化が極めて重要であ
る。触媒が高性能化されれば、触媒廃棄物量が軽減さ
れ、この点からも脱硝装置全体の経済性が向上する。
く利用されて行くためには、性能はもちろん、脱硝装置
がより安価なものでなければならない。性能が優れ、か
つ安価である触媒の具体的製造手段としては、脱硝触媒
の製造プロセスの簡略化とともに、触媒原料の低廉化、
触媒必要量の低減、触媒の高性能化が極めて重要であ
る。触媒が高性能化されれば、触媒廃棄物量が軽減さ
れ、この点からも脱硝装置全体の経済性が向上する。
【0006】脱硝活性を向上させるためには細孔容積が
増加した触媒が必要となる。しかしながら、細孔容積が
大きい触媒(0.35〜0.5ml/g)は強度が低
い。しかも径が大きい細孔が多くなるにつれて触媒の強
度は低下する。細孔が多く、強度が低下した触媒は移動
時やブロック状に積み上げ時などのハンドリングに支障
をきたすことが多くなる。
増加した触媒が必要となる。しかしながら、細孔容積が
大きい触媒(0.35〜0.5ml/g)は強度が低
い。しかも径が大きい細孔が多くなるにつれて触媒の強
度は低下する。細孔が多く、強度が低下した触媒は移動
時やブロック状に積み上げ時などのハンドリングに支障
をきたすことが多くなる。
【0007】本発明は、上記のような背景のもとに、細
孔容積が多く、脱硝性能が優れ、高強度で、かつ経済性
に優れた排煙脱硝触媒とその製造方法を提供することを
課題とするものである。
孔容積が多く、脱硝性能が優れ、高強度で、かつ経済性
に優れた排煙脱硝触媒とその製造方法を提供することを
課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は次の
構成によって解決される。 (1)排ガス中の窒素酸化物をアンモニアにより還元処
理する触媒であって、(a)チタン、バナジウム及びタ
ングステンから成る金属成分または(b)チタン、バナ
ジウム、タングステン及びモリブデンから成る金属成分
を含有し、チタニアとタングステン化合物を混合して熱
処理した原料を用いて調製した排ガス脱硝用触媒であっ
て、0.01〜0.05μmの範囲の孔径を有する細孔
群が占める細孔容積が全細孔容積の30〜45%であ
り、0.05〜0.3μmの範囲の孔径を有する細孔群
が占める細孔容積が全細孔容積の50〜70%であり、
0.3μm以上の範囲の孔径を有する細孔が占める細孔
容積が全細孔容積の0〜5%であり、開口率70%以上
のハニカム成形時の縦圧壊強度が15kg/cm2以上
である排煙脱硝触媒である。従って上記本発明の排煙脱
硝触媒はそれぞれの孔径が略均一であり、実質的に二つ
の独立した細孔群からなる細孔を有するものからなる。
構成によって解決される。 (1)排ガス中の窒素酸化物をアンモニアにより還元処
理する触媒であって、(a)チタン、バナジウム及びタ
ングステンから成る金属成分または(b)チタン、バナ
ジウム、タングステン及びモリブデンから成る金属成分
を含有し、チタニアとタングステン化合物を混合して熱
処理した原料を用いて調製した排ガス脱硝用触媒であっ
て、0.01〜0.05μmの範囲の孔径を有する細孔
群が占める細孔容積が全細孔容積の30〜45%であ
り、0.05〜0.3μmの範囲の孔径を有する細孔群
が占める細孔容積が全細孔容積の50〜70%であり、
0.3μm以上の範囲の孔径を有する細孔が占める細孔
容積が全細孔容積の0〜5%であり、開口率70%以上
のハニカム成形時の縦圧壊強度が15kg/cm2以上
である排煙脱硝触媒である。従って上記本発明の排煙脱
硝触媒はそれぞれの孔径が略均一であり、実質的に二つ
の独立した細孔群からなる細孔を有するものからなる。
【0009】(2)また、前記(1)の構成に係る排煙
脱硝触媒の化学組成がチタン76〜94.5atm%、
タングステン1〜7atm%、バナジウム4.5〜10
atm%、モリブデンが0〜7atm%である排煙脱硝
触媒が望ましい。
脱硝触媒の化学組成がチタン76〜94.5atm%、
タングステン1〜7atm%、バナジウム4.5〜10
atm%、モリブデンが0〜7atm%である排煙脱硝
触媒が望ましい。
【0010】本発明の上記課題は次の構成によっても解
決される。 (3)前記(2)の構成に係る排煙脱硝触媒のチタニア
とタングステン化合物の一部または全部を混合した後、
温度200〜400℃で熱処理して粉砕した粉末と
(a)バナジウム化合物または(b)バナジウム化合物
およびタングステン化合物または(c)バナジウム化合
物およびタングステン化合物およびモリブデン化合物よ
りなる調合物を調製し、この調合物を可塑化してハニカ
ム形状または板状に成形して乾燥させ、乾燥体を焼成
し、最終製品の細孔容積が0.33ml/g以上である
排煙脱硝触媒の製造方法。
決される。 (3)前記(2)の構成に係る排煙脱硝触媒のチタニア
とタングステン化合物の一部または全部を混合した後、
温度200〜400℃で熱処理して粉砕した粉末と
(a)バナジウム化合物または(b)バナジウム化合物
およびタングステン化合物または(c)バナジウム化合
物およびタングステン化合物およびモリブデン化合物よ
りなる調合物を調製し、この調合物を可塑化してハニカ
ム形状または板状に成形して乾燥させ、乾燥体を焼成
し、最終製品の細孔容積が0.33ml/g以上である
排煙脱硝触媒の製造方法。
【0011】(4)前記(2)の構成に係る排煙脱硝触
媒のチタニアとタングステン化合物の一部または全部を
混合した後、温度400〜700℃で熱処理して粉砕し
た粉末と(a)バナジウム化合物または(b)バナジウ
ム化合物およびタングステン化合物または(c)バナジ
ウム化合物およびタングステン化合物およびモリブデン
化合物よりなる調合物と、平均粒径1〜100μmのセ
ルロース粉末などの添加物とよりなる混合物を調製し、
この調合物を可塑化してハニカム形状または板状に成形
して乾燥させ、該乾燥体を焼成し、最終製品の細孔容積
が0.33ml/g以上である排煙脱硝触媒の製造方
法。
媒のチタニアとタングステン化合物の一部または全部を
混合した後、温度400〜700℃で熱処理して粉砕し
た粉末と(a)バナジウム化合物または(b)バナジウ
ム化合物およびタングステン化合物または(c)バナジ
ウム化合物およびタングステン化合物およびモリブデン
化合物よりなる調合物と、平均粒径1〜100μmのセ
ルロース粉末などの添加物とよりなる混合物を調製し、
この調合物を可塑化してハニカム形状または板状に成形
して乾燥させ、該乾燥体を焼成し、最終製品の細孔容積
が0.33ml/g以上である排煙脱硝触媒の製造方
法。
【0012】
【作用】本発明の触媒製造方法によって高活性な脱硝触
媒が得られる理由に関しては必ずしも完全に解明されて
いないが、図2(a)、図2(b)に示すうように特定
の範囲(0.05〜0.3μm)の孔径を有する細孔数
を増加させると、0.3μm以上の範囲の孔径を有する
ものが全く無くても、高活性な触媒が得られることか
ら、0.05〜0.3μmの孔径の細孔の数の増加が触
媒の高活性化の原因の一つであると考えられる。
媒が得られる理由に関しては必ずしも完全に解明されて
いないが、図2(a)、図2(b)に示すうように特定
の範囲(0.05〜0.3μm)の孔径を有する細孔数
を増加させると、0.3μm以上の範囲の孔径を有する
ものが全く無くても、高活性な触媒が得られることか
ら、0.05〜0.3μmの孔径の細孔の数の増加が触
媒の高活性化の原因の一つであると考えられる。
【0013】また、図2(c)に示すように大きい孔径
の細孔の数を減少すればするほど触媒の強度は高くな
る。0.3μm以上の範囲の孔径をまったく無くすと、
触媒の強度はハニカム触媒の断面の開口率が80%以上
であっても実用に供することができる。以下、これに関
して更に詳しく説明する。
の細孔の数を減少すればするほど触媒の強度は高くな
る。0.3μm以上の範囲の孔径をまったく無くすと、
触媒の強度はハニカム触媒の断面の開口率が80%以上
であっても実用に供することができる。以下、これに関
して更に詳しく説明する。
【0014】全細孔容積が0.33(ml/g)以上で
あり、0.3μm以上の範囲の孔径を有する細孔の容積
が5%以上である触媒は、活性は高いが触媒装置として
積層するためには強度に大きな問題がある。特開平3−
68456号公報に示されているような0.5μm以上
の細孔径の分布を有する触媒は、さらに低強度であり、
ハンドリングで容易に破損してしまう場合がある。この
ような触媒は補強材をいくら添加しても、触媒を積層配
置する場合に満足する強度は得られず破損することが多
い。この原因は0.3μm以上の孔径を有する細孔が存
在することにより、応力が加わった場合、0.3μm以
上の孔径を有する細孔があたかもクラックのような作用
を引き起こすためである。
あり、0.3μm以上の範囲の孔径を有する細孔の容積
が5%以上である触媒は、活性は高いが触媒装置として
積層するためには強度に大きな問題がある。特開平3−
68456号公報に示されているような0.5μm以上
の細孔径の分布を有する触媒は、さらに低強度であり、
ハンドリングで容易に破損してしまう場合がある。この
ような触媒は補強材をいくら添加しても、触媒を積層配
置する場合に満足する強度は得られず破損することが多
い。この原因は0.3μm以上の孔径を有する細孔が存
在することにより、応力が加わった場合、0.3μm以
上の孔径を有する細孔があたかもクラックのような作用
を引き起こすためである。
【0015】一般に、0.33(ml/g)以上の細孔
容積を持つ触媒の細孔分布は、0.001〜10μmの
範囲で広がっている。このような触媒の強度を高めるた
めに、調製条件によって大きい孔径の細孔数を減少させ
た触媒は、全細孔容積は低下し、0.3μm以上の孔径
を有する細孔数は減少するが、0.3μm以上の孔径を
有する細孔数が全細孔容積の5%以下にはなりにくい。
強力に混練する等により、0.3μm以上の孔径を有す
る細孔を全細孔容積の5%以下にすると全細孔容積は
0.33(ml/g)以下になってしまい活性は低下す
る。
容積を持つ触媒の細孔分布は、0.001〜10μmの
範囲で広がっている。このような触媒の強度を高めるた
めに、調製条件によって大きい孔径の細孔数を減少させ
た触媒は、全細孔容積は低下し、0.3μm以上の孔径
を有する細孔数は減少するが、0.3μm以上の孔径を
有する細孔数が全細孔容積の5%以下にはなりにくい。
強力に混練する等により、0.3μm以上の孔径を有す
る細孔を全細孔容積の5%以下にすると全細孔容積は
0.33(ml/g)以下になってしまい活性は低下す
る。
【0016】しかし、本発明者らは、触媒を調製する時
に特定範囲の活性成分の触媒を、特定の方法で調製する
ことにより、0.33(ml/g)以上の細孔容積を持
ち、しかも高活性と強度の両者を満足する触媒を調製で
きることを見出した。
に特定範囲の活性成分の触媒を、特定の方法で調製する
ことにより、0.33(ml/g)以上の細孔容積を持
ち、しかも高活性と強度の両者を満足する触媒を調製で
きることを見出した。
【0017】また、図3に示すように開口率70%以上
のハニカム成形体にしたとき、従来触媒は細孔容積が
0.33ml/gであると、縦圧壊強度は15kg/c
m2以下であるため破損率が高いが、本発明触媒は細孔
容積が0.33ml/gであっても、縦圧壊強度は15
kg/cm2以上であるため、破損率が低い。
のハニカム成形体にしたとき、従来触媒は細孔容積が
0.33ml/gであると、縦圧壊強度は15kg/c
m2以下であるため破損率が高いが、本発明触媒は細孔
容積が0.33ml/gであっても、縦圧壊強度は15
kg/cm2以上であるため、破損率が低い。
【0018】さらに、図4に示すように、触媒は細孔容
積が大きくなるにつれて活性が高くなる。従来触媒は、
細孔容積が0.33ml/g以上となると、縦圧壊強度
は15kg/cm2以下となるため、破損率が高かった
が、本発明の触媒は細孔容積が0.33ml/g以上で
あっても、縦圧壊強度は15kg/cm2以上であるた
め破損率は低く、従って高活性で使用できる。
積が大きくなるにつれて活性が高くなる。従来触媒は、
細孔容積が0.33ml/g以上となると、縦圧壊強度
は15kg/cm2以下となるため、破損率が高かった
が、本発明の触媒は細孔容積が0.33ml/g以上で
あっても、縦圧壊強度は15kg/cm2以上であるた
め破損率は低く、従って高活性で使用できる。
【0019】本発明の触媒を調製するためには、チタニ
アにタングステン化合物を添加した後、200〜400
℃の温度範囲において熱処理した原料を用いて触媒を調
製することによって達成できる。タングステン化合物を
チタニアに添加した後、200℃以下の温度で乾燥した
だけの原料は、触媒調製する時に水と混合させると、チ
タニアからタングステン化合物が溶出するため、調製し
た触媒の強度は高くならない。しかし、200〜400
℃の温度範囲において熱処理した原料は、タングステン
化合物がチタニアに強く結合するため、調製の時、水と
混合してもタングステン化合物は溶出しにくい。これは
タングステン化合物がチタニアに強く結合し、粒子径の
大きい凝集粒子となるため、触媒調製の時、混練によっ
て粒子が砕け難く、最終的な触媒の細孔容積は大きく、
活性も高いものと考えられる。
アにタングステン化合物を添加した後、200〜400
℃の温度範囲において熱処理した原料を用いて触媒を調
製することによって達成できる。タングステン化合物を
チタニアに添加した後、200℃以下の温度で乾燥した
だけの原料は、触媒調製する時に水と混合させると、チ
タニアからタングステン化合物が溶出するため、調製し
た触媒の強度は高くならない。しかし、200〜400
℃の温度範囲において熱処理した原料は、タングステン
化合物がチタニアに強く結合するため、調製の時、水と
混合してもタングステン化合物は溶出しにくい。これは
タングステン化合物がチタニアに強く結合し、粒子径の
大きい凝集粒子となるため、触媒調製の時、混練によっ
て粒子が砕け難く、最終的な触媒の細孔容積は大きく、
活性も高いものと考えられる。
【0020】熱処理温度を400〜700℃とした場
合、タングステン化合物はチタニアに強く結合するが、
熱によるチタニアの収縮が進行して粒子径は小さくな
る。この結果、最終的な触媒の強度はさらに高くなる
が、全細孔容積は低下するため活性は低下する。
合、タングステン化合物はチタニアに強く結合するが、
熱によるチタニアの収縮が進行して粒子径は小さくな
る。この結果、最終的な触媒の強度はさらに高くなる
が、全細孔容積は低下するため活性は低下する。
【0021】また、チタニアにタングステン化合物を添
加した後、400〜700℃で熱処理した原料や他の原
料を用い、有機物、無機物などの添加剤(平均孔径1〜
100μmのセルロース粉末など)等を添加することに
よって、細孔容積を増大させることができるが、本発明
の触媒と同等の細孔分布を持つ触媒を調製すると、高活
性な触媒を得ることができる。このような触媒は上記の
200〜400℃の温度範囲において熱処理した原料を
用いた触媒に比べて活性および強度が少し低下する。
加した後、400〜700℃で熱処理した原料や他の原
料を用い、有機物、無機物などの添加剤(平均孔径1〜
100μmのセルロース粉末など)等を添加することに
よって、細孔容積を増大させることができるが、本発明
の触媒と同等の細孔分布を持つ触媒を調製すると、高活
性な触媒を得ることができる。このような触媒は上記の
200〜400℃の温度範囲において熱処理した原料を
用いた触媒に比べて活性および強度が少し低下する。
【0022】本発明の触媒は0.33(ml/g)以上
の細孔容積を持ち、特に0.1〜0.3μmの範囲の孔
径を有する細孔群が占める細孔容積が全細孔容積の50
〜80%である。0.1〜0.3μmの範囲の孔径を有
する細孔群が多いことが、0.3μm以上の範囲の孔径
を有する細孔の代わりの役目を果たすために高活性な触
媒となる。
の細孔容積を持ち、特に0.1〜0.3μmの範囲の孔
径を有する細孔群が占める細孔容積が全細孔容積の50
〜80%である。0.1〜0.3μmの範囲の孔径を有
する細孔群が多いことが、0.3μm以上の範囲の孔径
を有する細孔の代わりの役目を果たすために高活性な触
媒となる。
【0023】本発明の触媒は、反応温度350〜400
℃において高活性であるだけでなく、反応温度180℃
〜250℃の低温域においても高活性である。また、本
発明の脱硝触媒の化学組成がチタン76〜94.5at
m%、タングステン1〜7atm%、バナジウム4.5
〜10atm%、モリブデンが0〜7atm%である場
合が活性が高いことは図5と図6に示す。
℃において高活性であるだけでなく、反応温度180℃
〜250℃の低温域においても高活性である。また、本
発明の脱硝触媒の化学組成がチタン76〜94.5at
m%、タングステン1〜7atm%、バナジウム4.5
〜10atm%、モリブデンが0〜7atm%である場
合が活性が高いことは図5と図6に示す。
【0024】
【発明の実施の形態】次に、本発明についての実施の形
態を詳しく説明する。図1は、本発明の実施の形態の脱
硝触媒の調製フローであり、図1(a)はTi/W/V
系、図1(b)はTi/W/V/Mo系の脱硝触媒の調
製フローである。
態を詳しく説明する。図1は、本発明の実施の形態の脱
硝触媒の調製フローであり、図1(a)はTi/W/V
系、図1(b)はTi/W/V/Mo系の脱硝触媒の調
製フローである。
【0025】触媒担体となる酸化チタン(TiO2)
は、その所定量が混練機に移し入れられ、所定量のタン
グステン化合物、水とともに加熱混練された後、造粒さ
れる。体を造粒更に乾燥した後、200〜400℃また
は400〜700℃の所定の温度で熱処理(予備焼成)
し、ハンマーミルを用いて粉砕されて原料となる。次に
図示したように、この粉砕物に所定量のバナジウム化
合物(図1(a))またはバナジウム化合物とモリブ
デン化合物(図1(b))を添加し、必要に応じて各種
添加物とともに混練し、触媒ペーストを調製する。な
お、添加剤としては、強化剤、溶解促進剤、増粘剤など
を使用することができる。
は、その所定量が混練機に移し入れられ、所定量のタン
グステン化合物、水とともに加熱混練された後、造粒さ
れる。体を造粒更に乾燥した後、200〜400℃また
は400〜700℃の所定の温度で熱処理(予備焼成)
し、ハンマーミルを用いて粉砕されて原料となる。次に
図示したように、この粉砕物に所定量のバナジウム化
合物(図1(a))またはバナジウム化合物とモリブ
デン化合物(図1(b))を添加し、必要に応じて各種
添加物とともに混練し、触媒ペーストを調製する。な
お、添加剤としては、強化剤、溶解促進剤、増粘剤など
を使用することができる。
【0026】触媒ペーストは所定の金型を取り付けた押
し出し成形機に供給され、ハニカム状に成形される。ハ
ニカム成形体は、乾燥後、450〜700℃の温度で焼
成され、これにより脱硝触媒が得られる。次に所定のユ
ニットに組み込まれて使用される。
し出し成形機に供給され、ハニカム状に成形される。ハ
ニカム成形体は、乾燥後、450〜700℃の温度で焼
成され、これにより脱硝触媒が得られる。次に所定のユ
ニットに組み込まれて使用される。
【0027】なお、本発明の方法は、高活性な触媒およ
び触媒を製造する方法を提供するものであって、活性成
分原料の形態、触媒の形状によって特に制限を受けるも
のではない。
び触媒を製造する方法を提供するものであって、活性成
分原料の形態、触媒の形状によって特に制限を受けるも
のではない。
【0028】本発明の方法の効果が発現する限りにおい
て、活性成分としてはW、V、Moに限定されるもので
はなく、Mn、Fe、Cr、Ni、Nb、Si、Alな
どを触媒ペースト調製時に添加することができる。ま
た、バナジウム(V)の添加量は4.5〜10%(原子
比)とした場合に高活性な触媒が得られる。V量がこの
範囲以下の値になると触媒活性成分量として不足し、一
方、過剰に添加された場合には焼成時に焼結が促進され
ることによって活性が低下する。タングステン(W)の
添加量は1〜7%、望ましくは2〜5%(原子比)とし
た場合に高活性な触媒が得られる。W量がこの範囲以下
の値になると触媒活性成分量として不足するだけでな
く、強度低下および細孔容積の低下が起こり、一方、過
剰に添加された場合には触媒自身の重量が重くなり、経
済性に欠ける。
て、活性成分としてはW、V、Moに限定されるもので
はなく、Mn、Fe、Cr、Ni、Nb、Si、Alな
どを触媒ペースト調製時に添加することができる。ま
た、バナジウム(V)の添加量は4.5〜10%(原子
比)とした場合に高活性な触媒が得られる。V量がこの
範囲以下の値になると触媒活性成分量として不足し、一
方、過剰に添加された場合には焼成時に焼結が促進され
ることによって活性が低下する。タングステン(W)の
添加量は1〜7%、望ましくは2〜5%(原子比)とし
た場合に高活性な触媒が得られる。W量がこの範囲以下
の値になると触媒活性成分量として不足するだけでな
く、強度低下および細孔容積の低下が起こり、一方、過
剰に添加された場合には触媒自身の重量が重くなり、経
済性に欠ける。
【0029】
実施例1 硫酸法によって製造した酸化チタン粉末(SO4含有量
1.4wt%、平均粒径1.2μm、BET比表面積3
40m2/g)5000gと、メタタングステン酸アン
モニウム(液状)557kgと水6500gを混合し、
60分間加熱混練して水分量44%のペーストを得た。
このペーストを押出造粒した後、温度150℃で20時
間乾燥した。更に乾燥した顆粒を温度200、300、
400℃でそれぞれ1時間熱処理した後、ハンマーミル
で粉砕した。この原料3280gにV化合物(メタバナ
ジン酸アンモニウム)321g、ガラスチョップ(軟化
温度1100℃)525g、メチルセルロース105g
および水1642gを加えて30分間混練し、Ti/W
/V原子比が90/3/7の触媒ペーストを調製した。
この触媒ペーストを用い、セルピッチ5mm、リブ厚さ
0.5mmのハニカム(開口率81%)を押出し成形し
た。このハニカム成形体を温度85℃、湿度70%の恒
温恒湿器を用いて乾燥し、次いで温度500℃で2時間
焼成してハニカム触媒を得た。
1.4wt%、平均粒径1.2μm、BET比表面積3
40m2/g)5000gと、メタタングステン酸アン
モニウム(液状)557kgと水6500gを混合し、
60分間加熱混練して水分量44%のペーストを得た。
このペーストを押出造粒した後、温度150℃で20時
間乾燥した。更に乾燥した顆粒を温度200、300、
400℃でそれぞれ1時間熱処理した後、ハンマーミル
で粉砕した。この原料3280gにV化合物(メタバナ
ジン酸アンモニウム)321g、ガラスチョップ(軟化
温度1100℃)525g、メチルセルロース105g
および水1642gを加えて30分間混練し、Ti/W
/V原子比が90/3/7の触媒ペーストを調製した。
この触媒ペーストを用い、セルピッチ5mm、リブ厚さ
0.5mmのハニカム(開口率81%)を押出し成形し
た。このハニカム成形体を温度85℃、湿度70%の恒
温恒湿器を用いて乾燥し、次いで温度500℃で2時間
焼成してハニカム触媒を得た。
【0030】得られた触媒の細孔は、0.01〜0.0
6μmの範囲の孔径を有する細孔群が占める細孔容積が
全細孔容積の25〜30%であり、0.1〜0.3μm
の範囲の孔径を有する細孔群が占める細孔容積が全細孔
容積の60〜80%であり、全細孔容積はそれぞれ0.
39、0.39および0.34(ml/g)であった。
300℃で1時間熱処理した後ハンマーミルで粉砕した
原料を用いた触媒の細孔分布を図7(300℃熱処理温
度)を示した。
6μmの範囲の孔径を有する細孔群が占める細孔容積が
全細孔容積の25〜30%であり、0.1〜0.3μm
の範囲の孔径を有する細孔群が占める細孔容積が全細孔
容積の60〜80%であり、全細孔容積はそれぞれ0.
39、0.39および0.34(ml/g)であった。
300℃で1時間熱処理した後ハンマーミルで粉砕した
原料を用いた触媒の細孔分布を図7(300℃熱処理温
度)を示した。
【0031】なお、本発明の触媒の細孔分布は水銀圧入
式ポロシメータにより測定した。得られた触媒の脱硝活
性を、次の条件 供給ガス:NO 200ppm、 NH3 240ppm、 O2 10%、 CO2 6%、 H2O 6% N2 残り 温度:200℃および350℃ 面積基準ガス流量AV:51m/h(=m3/h/m2) で測定したところ、触媒の脱硝活性(反応速度定数比)
は、それぞれ0.98、1.00(基準)および0.9
5であった。この触媒の成形方向(断面方向)の圧壊強
度を測定したところ、それぞれ22、30および39
(kg/cm2)であった。
式ポロシメータにより測定した。得られた触媒の脱硝活
性を、次の条件 供給ガス:NO 200ppm、 NH3 240ppm、 O2 10%、 CO2 6%、 H2O 6% N2 残り 温度:200℃および350℃ 面積基準ガス流量AV:51m/h(=m3/h/m2) で測定したところ、触媒の脱硝活性(反応速度定数比)
は、それぞれ0.98、1.00(基準)および0.9
5であった。この触媒の成形方向(断面方向)の圧壊強
度を測定したところ、それぞれ22、30および39
(kg/cm2)であった。
【0032】実施例2 実施例1におけるTi/W/V原子比を換えて、実施例
1と同一原料と同一手順による実験を行った。Ti/W
/V原子比が91/2/7、88/5/7、92.5/
3/4.5、87/3/10の触媒ペーストを調製し
た。なお、Wは全量加熱混練時に添加した。以後、実施
例1と同一の方法によってハニカム触媒を調製し、また
細孔容積、細孔分布、脱硝活性および強度を実施例1と
同様に測定した。その結果を表1に示す。
1と同一原料と同一手順による実験を行った。Ti/W
/V原子比が91/2/7、88/5/7、92.5/
3/4.5、87/3/10の触媒ペーストを調製し
た。なお、Wは全量加熱混練時に添加した。以後、実施
例1と同一の方法によってハニカム触媒を調製し、また
細孔容積、細孔分布、脱硝活性および強度を実施例1と
同様に測定した。その結果を表1に示す。
【0033】実施例3 実施例1におけるTi/W/V原子比を換え、さらにM
o成分を混合して、実施例1と同一原料と同一手順によ
る実験を行った。Ti/W/V/Mo原子比が89/3
/7/1または83/3/7/7の触媒ペーストを調製
した。なお、Wは全量加熱混練時に添加した。なお、こ
こでMo成分の原料にはモリブデン酸アンモニウムを用
いた。以後、実施例1と同一の方法によってハニカム触
媒を調製し、また細孔容積、細孔分布、脱硝活性および
強度を実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示
す。
o成分を混合して、実施例1と同一原料と同一手順によ
る実験を行った。Ti/W/V/Mo原子比が89/3
/7/1または83/3/7/7の触媒ペーストを調製
した。なお、Wは全量加熱混練時に添加した。なお、こ
こでMo成分の原料にはモリブデン酸アンモニウムを用
いた。以後、実施例1と同一の方法によってハニカム触
媒を調製し、また細孔容積、細孔分布、脱硝活性および
強度を実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示
す。
【0034】実施例4 実施例1における熱処理温度を500℃に換えて、実施
例1と類似の実験を行った。ハンマーミルで粉砕した原
料3280gにV化合物(メタバナジン酸アンモニウ
ム)321g、ガラスチョップ(軟化温度1100℃)
525g、メチルセルロース105g、水1642gお
よび細孔増加添加剤として平均粒径1〜10μmの結晶
セルロース粉末をハンマーミルで粉砕した原料に対し7
wt%加えて30分間混練した。Ti/W/V原子比が
90/3/7の触媒ペーストを調製した。以後、実施例
1と同一の方法によってハニカム触媒を調製し、また細
孔容積、細孔分布、脱硝活性および強度を実施例1と同
様に測定した。
例1と類似の実験を行った。ハンマーミルで粉砕した原
料3280gにV化合物(メタバナジン酸アンモニウ
ム)321g、ガラスチョップ(軟化温度1100℃)
525g、メチルセルロース105g、水1642gお
よび細孔増加添加剤として平均粒径1〜10μmの結晶
セルロース粉末をハンマーミルで粉砕した原料に対し7
wt%加えて30分間混練した。Ti/W/V原子比が
90/3/7の触媒ペーストを調製した。以後、実施例
1と同一の方法によってハニカム触媒を調製し、また細
孔容積、細孔分布、脱硝活性および強度を実施例1と同
様に測定した。
【0035】その結果を表1に示す。この触媒の細孔分
布は実施例1の300℃熱処理原料を用いた触媒の細孔
分布と同様であった。
布は実施例1の300℃熱処理原料を用いた触媒の細孔
分布と同様であった。
【表1】
【0036】比較例1 実施例1と同じ乾燥顆粒(加熱混練、増粒、150℃で
1時間乾燥した顆粒)をそのままハンマーミルで粉砕し
た。また同様に温度500℃で1時間熱処理した後ハン
マーミルで粉砕した。この原料3280gにV化合物
(メタバナジン酸アンモニウム)321g、ガラスチョ
ップ(軟化温度1100℃)525g、メチルセルロー
ス105gおよび水1642gを加えて30分間混練
し、Ti/W/V原子比が90/3/7の触媒ペースト
を調製した。以下実施例1と同様にハニカム触媒を調製
し、また細孔容積、細孔分布、脱硝活性および強度を実
施例1と同様に測定した。その結果を表2に示す。比較
例1の150℃熱処理原料を用いた触媒の細孔分布は図
8に示し、500℃熱処理原料を用いた触媒の細孔分布
は図10に示す。
1時間乾燥した顆粒)をそのままハンマーミルで粉砕し
た。また同様に温度500℃で1時間熱処理した後ハン
マーミルで粉砕した。この原料3280gにV化合物
(メタバナジン酸アンモニウム)321g、ガラスチョ
ップ(軟化温度1100℃)525g、メチルセルロー
ス105gおよび水1642gを加えて30分間混練
し、Ti/W/V原子比が90/3/7の触媒ペースト
を調製した。以下実施例1と同様にハニカム触媒を調製
し、また細孔容積、細孔分布、脱硝活性および強度を実
施例1と同様に測定した。その結果を表2に示す。比較
例1の150℃熱処理原料を用いた触媒の細孔分布は図
8に示し、500℃熱処理原料を用いた触媒の細孔分布
は図10に示す。
【0037】比較例2 実施例1と同じ硫酸法によって製造した酸化チタン粉末
およびこの原料を500℃で熱処理したものを用いて、
V化合物(メタバナジン酸アンモニウム)321g、W
化合物(メタタングステン酸アンモニウム)313g、
ガラスチョップ(軟化温度1100℃)525g、メチ
ルセルロース105gおよび水1642gを加えて30
分間混練し、Ti/W/V原子比が90/3/7の触媒
ペーストを調製した。以下、実施例1と同じ方法で得ら
れた触媒の細孔容積、細孔分布、脱硝活性および強度を
実施例1と同様に測定した。その結果を表2に示す。
およびこの原料を500℃で熱処理したものを用いて、
V化合物(メタバナジン酸アンモニウム)321g、W
化合物(メタタングステン酸アンモニウム)313g、
ガラスチョップ(軟化温度1100℃)525g、メチ
ルセルロース105gおよび水1642gを加えて30
分間混練し、Ti/W/V原子比が90/3/7の触媒
ペーストを調製した。以下、実施例1と同じ方法で得ら
れた触媒の細孔容積、細孔分布、脱硝活性および強度を
実施例1と同様に測定した。その結果を表2に示す。
【0038】細孔分布は硫酸法によって製造した酸化チ
タン粉末を用いた触媒は、比較例1の150℃熱処理原
料を用いた触媒の細孔分布(図8参照)と同様であっ
た。また、硫酸法によって製造した酸化チタン粉末を5
00℃で熱処理したものを用いた触媒は、比較例1の5
00℃熱処理原料を用いた触媒の細孔分布(図9参照)
と同様であった。
タン粉末を用いた触媒は、比較例1の150℃熱処理原
料を用いた触媒の細孔分布(図8参照)と同様であっ
た。また、硫酸法によって製造した酸化チタン粉末を5
00℃で熱処理したものを用いた触媒は、比較例1の5
00℃熱処理原料を用いた触媒の細孔分布(図9参照)
と同様であった。
【0039】比較例3 実施例1と異なる種類の硫酸法によって製造した酸化チ
タン粉末(150℃乾燥品)を用いて実施例1と同様の
実験を行った。この原料2835gのV化合物(メタバ
ナジン酸アンモニウム)321g、W化合物(メタタン
グステン酸アンモニウム)313g、ガラスチョップ
(軟化温度1100℃)525g、メチルセルロース1
05gおよび水1642gを加えてそれぞれ30、6
0、90分間混練し、Ti/W/V原子比が90/3/
7の触媒ペーストを調製した。得られた触媒の細孔容
積、細孔分布(図10)、脱硝活性および強度を実施例
1と同様に測定した。その結果を表2に示す。
タン粉末(150℃乾燥品)を用いて実施例1と同様の
実験を行った。この原料2835gのV化合物(メタバ
ナジン酸アンモニウム)321g、W化合物(メタタン
グステン酸アンモニウム)313g、ガラスチョップ
(軟化温度1100℃)525g、メチルセルロース1
05gおよび水1642gを加えてそれぞれ30、6
0、90分間混練し、Ti/W/V原子比が90/3/
7の触媒ペーストを調製した。得られた触媒の細孔容
積、細孔分布(図10)、脱硝活性および強度を実施例
1と同様に測定した。その結果を表2に示す。
【0040】比較例4 実施例1におけるTi/W/V原子比を換えて実施例1
と類似の実験を行った。Ti/W/V原子比が92.2
/0.8/7、85/8/7、93/3/4、86/3
/11を調製した。なお、Wは全量加熱混練時に添加し
た。以後実施例1と同一の方法によってハニカム触媒を
調製し、得られた触媒の細孔容積、細孔分布、脱硝活性
および強度を実施例1と同様に測定した。その結果を表
2に示す。
と類似の実験を行った。Ti/W/V原子比が92.2
/0.8/7、85/8/7、93/3/4、86/3
/11を調製した。なお、Wは全量加熱混練時に添加し
た。以後実施例1と同一の方法によってハニカム触媒を
調製し、得られた触媒の細孔容積、細孔分布、脱硝活性
および強度を実施例1と同様に測定した。その結果を表
2に示す。
【0041】比較例5 実施例1におけるTi/W/Vの他にMo成分を加え、
その原子比が82/3/7/8である触媒ペーストを調
製した。なお、Wは全量加熱混練時に添加した。ここで
Mo成分の原料にはモリブデン酸アンモニウムを用い
た。以後実施例1と同一の方法によってハニカム触媒を
調製し、得られた触媒の細孔容積、細孔分布、脱硝活性
および強度を実施例1と同様に測定した。その結果を表
2に示す。
その原子比が82/3/7/8である触媒ペーストを調
製した。なお、Wは全量加熱混練時に添加した。ここで
Mo成分の原料にはモリブデン酸アンモニウムを用い
た。以後実施例1と同一の方法によってハニカム触媒を
調製し、得られた触媒の細孔容積、細孔分布、脱硝活性
および強度を実施例1と同様に測定した。その結果を表
2に示す。
【0042】
【表2】
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、高活性な排煙脱硝触媒
を製造することができ、したがって従来品よりも少ない
量の触媒を使用することによって同一の脱硝性能を達成
することができる。
を製造することができ、したがって従来品よりも少ない
量の触媒を使用することによって同一の脱硝性能を達成
することができる。
【0044】本発明の方法では基本的にはチタニアにタ
ングステン化合物が結合して強い凝集粒となった原料を
用いて触媒を調製するため、多量のバナジウムを添加し
た触媒を焼成する場合のように焼結による活性低下とい
う問題は起こらない。また、前述のように強度が高いた
め、ハンドリングおよびユニット組み工程における触媒
へのクラックの発生、処理工程の複雑化などといった問
題を回避することができる。
ングステン化合物が結合して強い凝集粒となった原料を
用いて触媒を調製するため、多量のバナジウムを添加し
た触媒を焼成する場合のように焼結による活性低下とい
う問題は起こらない。また、前述のように強度が高いた
め、ハンドリングおよびユニット組み工程における触媒
へのクラックの発生、処理工程の複雑化などといった問
題を回避することができる。
【図1】 本発明の方法となる脱硝触媒の製造方法のフ
ローを示したものである。
ローを示したものである。
【図2】 本発明の方法で得られる脱硝触媒の細孔径の
大きさと触媒活性、強度との関係図である。
大きさと触媒活性、強度との関係図である。
【図3】 本発明の方法で得られる細孔容積が0.33
(ml/g)である脱硝触媒のハニカム成形時の縦圧壊
強度とユニット組時の破損率との関係図である。
(ml/g)である脱硝触媒のハニカム成形時の縦圧壊
強度とユニット組時の破損率との関係図である。
【図4】 本発明の方法で得られる脱硝触媒の細孔容積
と触媒活性、圧壊強度の関係図である。
と触媒活性、圧壊強度の関係図である。
【図5】 本発明の方法で得られる脱硝触媒の成分比率
と触媒活性の関係図である。
と触媒活性の関係図である。
【図6】 本発明の方法で得られる脱硝触媒の成分比率
と触媒活性の関係図である。
と触媒活性の関係図である。
【図7】 本発明の実施例1の300℃熱処理した原料
を用いて調製した脱硝触媒の細孔分布を示したものであ
る。
を用いて調製した脱硝触媒の細孔分布を示したものであ
る。
【図8】 比較例1の150℃熱処理した原料を用いて
調製した脱硝触媒の細孔分布を示した。
調製した脱硝触媒の細孔分布を示した。
【図9】 比較例1の500℃熱処理した原料を用いて
調製した脱硝触媒の細孔分布を示した。
調製した脱硝触媒の細孔分布を示した。
【図10】 比較例3の脱硝触媒を細孔分布に示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01D 53/36 102G (72)発明者 溝口 忠昭 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内
Claims (4)
- 【請求項1】 排ガス中の窒素酸化物をアンモニアによ
り還元処理する触媒であって、(a)チタン、バナジウ
ム及びタングステンから成る金属成分または(b)チタ
ン、バナジウム、タングステン及びモリブデンから成る
金属成分を含有する化合物群を混合して熱処理した原料
を用いて調製した排ガス脱硝用触媒であって、0.01
〜0.05μmの範囲の孔径を有する細孔群が占める細
孔容積が全細孔容積の30〜45%であり、0.05〜
0.3μmの範囲の孔径を有する細孔群が占める細孔容
積が全細孔容積の50〜70%であり、0.3μm以上
の範囲の孔径を有する細孔が占める細孔容積が全細孔容
積の0〜5%であり、開口率70%以上のハニカム成形
時の縦圧壊強度が15kg/cm2以上であることを特
徴とする排煙脱硝触媒。 - 【請求項2】 化学組成がチタン76〜94.5atm
%、タングステン1〜7atm%、バナジウム4.5〜
10atm%、モリブデンが0〜7atm%であること
を特徴とする請求項1記載の排煙脱硝触媒。 - 【請求項3】 請求項2の排煙脱硝触媒のチタニアと、
タングステン化合物の一部または全部を混合した後、温
度200〜400℃で熱処理して粉砕した粉末に(a)
バナジウム化合物、(b)バナジウム化合物及びタング
ステン化合物の混合物または(c)バナジウム化合物、
タングステン化合物及びモリブデン化合物の混合物を加
えて得られる調合物を調製し、この調合物を可塑化して
ハニカム形状または板状に成形し、この成形体を乾燥し
た後、この乾燥体を焼成し、最終製品の細孔容積が0.
33ml/g以上である排煙脱硝触媒を得ることを特徴
とする排煙脱硝触媒の製造方法。 - 【請求項4】 請求項2の排煙脱硝触媒のチタニアと、
タングステン化合物の一部または全部を混合した後、温
度400〜700℃で熱処理して粉砕した粉末に(a)
バナジウム化合物、(b)バナジウム化合物及びタング
ステン化合物の混合物または(c)バナジウム化合物、
タングステン化合物及びモリブデン化合物の混合物を加
えて得られる調合物を調製し、この調合物と平均粒径1
〜100μmの添加物とよりなる混合物を調製し、さら
に得られた調合物を可塑化してハニカム形状または板状
に成形し、この成形体を乾燥した後、乾燥体を焼成し、
最終製品の細孔容積が0.33ml/g以上であること
を特徴とする排煙脱硝触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9134975A JPH10323570A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 排煙脱硝触媒およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9134975A JPH10323570A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 排煙脱硝触媒およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10323570A true JPH10323570A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15140992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9134975A Pending JPH10323570A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 排煙脱硝触媒およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10323570A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003311151A (ja) * | 2002-04-19 | 2003-11-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | チタニア触媒担体 |
| JP2004000943A (ja) * | 2002-04-18 | 2004-01-08 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | ハニカム状排ガス処理触媒用二酸化チタン粉末およびその二酸化チタン粉末を使用したハニカム状排ガス処理触媒 |
| US6855304B2 (en) | 1999-06-25 | 2005-02-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Catalyst and process for removing organohalogen compounds |
| JP2005125212A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Nippon Shokubai Co Ltd | 排ガス処理方法 |
| JP2014062012A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Nippon Shokubai Co Ltd | チタン・タングステンの酸化物、それを用いた脱硝触媒、当該酸化物の調製方法および脱硝方法 |
| JP2014525833A (ja) * | 2011-08-03 | 2014-10-02 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 押出成形ハニカム触媒 |
| WO2015119015A1 (ja) | 2014-02-05 | 2015-08-13 | イビデン株式会社 | ハニカム触媒及びハニカム触媒の製造方法 |
| WO2015126025A1 (ko) * | 2014-02-18 | 2015-08-27 | 한국생산기술연구원 | 바나듐 및 텅스텐 담지 탄소재료가 포함된 scr 촉매 및 그 제조방법 |
| CN104888805A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-09-09 | 浙江海亮环境材料有限公司 | 一种scr蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺 |
| JP2015530921A (ja) * | 2012-08-17 | 2015-10-29 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Publiclimited Company | ゼオライトで活性化されるV/TiW触媒 |
| WO2017170425A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | イビデン 株式会社 | ハニカム触媒、及びハニカム触媒の製造方法 |
| JP2018094520A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼排ガスからNOxを除去するための触媒および方法 |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP9134975A patent/JPH10323570A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6855304B2 (en) | 1999-06-25 | 2005-02-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Catalyst and process for removing organohalogen compounds |
| JP2004000943A (ja) * | 2002-04-18 | 2004-01-08 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | ハニカム状排ガス処理触媒用二酸化チタン粉末およびその二酸化チタン粉末を使用したハニカム状排ガス処理触媒 |
| JP2003311151A (ja) * | 2002-04-19 | 2003-11-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | チタニア触媒担体 |
| JP2005125212A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Nippon Shokubai Co Ltd | 排ガス処理方法 |
| JP2014525833A (ja) * | 2011-08-03 | 2014-10-02 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 押出成形ハニカム触媒 |
| JP2015530921A (ja) * | 2012-08-17 | 2015-10-29 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Publiclimited Company | ゼオライトで活性化されるV/TiW触媒 |
| JP2014062012A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Nippon Shokubai Co Ltd | チタン・タングステンの酸化物、それを用いた脱硝触媒、当該酸化物の調製方法および脱硝方法 |
| WO2015119015A1 (ja) | 2014-02-05 | 2015-08-13 | イビデン株式会社 | ハニカム触媒及びハニカム触媒の製造方法 |
| US9789468B2 (en) | 2014-02-18 | 2017-10-17 | Korea Institute Of Industrial Technology | SCR catalyst containing carbon material loaded with vanadium and tungsten and method of preparing same |
| WO2015126025A1 (ko) * | 2014-02-18 | 2015-08-27 | 한국생산기술연구원 | 바나듐 및 텅스텐 담지 탄소재료가 포함된 scr 촉매 및 그 제조방법 |
| CN104888805A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-09-09 | 浙江海亮环境材料有限公司 | 一种scr蜂窝脱硝催化剂的混炼工艺 |
| WO2017170425A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | イビデン 株式会社 | ハニカム触媒、及びハニカム触媒の製造方法 |
| JP2017177075A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | イビデン株式会社 | ハニカム触媒、及びハニカム触媒の製造方法 |
| JP2018094520A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼排ガスからNOxを除去するための触媒および方法 |
| WO2018110604A1 (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼排ガスからNOxを除去するための触媒および方法 |
| CN110087770A (zh) * | 2016-12-15 | 2019-08-02 | 三菱日立电力系统株式会社 | 用于从燃烧废气中去除NOx的催化剂和方法 |
| EP3556465A4 (en) * | 2016-12-15 | 2020-08-19 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | CATALYST AND PROCESS FOR THE REMOVAL OF NOx FROM COMBUSTION EXHAUST GAS |
| US11376566B2 (en) | 2016-12-15 | 2022-07-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Catalyst and method for removing NOX from combustion exhaust gas |
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