JPS62193633A - 窒素酸化物還元剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は窒素酸化物還元剤に関する。

口、従来技術 公害防止のため、廃ガス中に含まれる窒素酸化物は、大
気中への排出に先立って窒素に還元し、無害化する必要
がある。

廃ガス中の窒素酸化物部を乾式で除去する方法貴金属を
使用し、窒素酸化物の窒素への選択性が高い５００℃近
辺の高温域で行われる。この方法では、反応を上記のよ
うな高温で行わねばならないのに加えて、多くの触媒は
、硫黄等が触媒毒として作用し、被毒現象が起こって不
活性になってしまい、還元が十分には進行しないという
欠点を有している。

他方、窒素酸化物を活性炭に吸着させて廃ガス中から分
離する方法があるが、その吸着能が元々低いばかりでな
く、窒素酸化物の蓄積によって吸着能が著しく低下する
ので、多量の活性炭を必要とする。アルカリ金属を添加
した活性炭は、窒素酸化物の吸着、高温でのＮｏの還元
能力が改善されるが、低温での窒素酸化物の還元能力が
低い。

ハ０発明の目的 本発明は、上記のような従来の触媒や吸着剤が有する欠
点を解消し、３５０℃以下のような低温域でも窒素酸化
物の窒素への還元反応に高活性、高選択性を示す窒素酸
化物還元剤を提供することを目的としている。

二０発明の構成 本発明は、炭素を主成分とし、アルカリ金属の１種又は
２種以上及び遷移金属の１種又は２種以上を含有する、
窒素酸化物還元剤に係る。

上記炭素としては、黒鉛、石炭、木炭、微品質炭素或い
は炭素を主成分とする物質が含まれ、中でも微品質炭素
に属する活性炭が好ましい。

上記遷移金属は、周期表ＩＢ族、ＩＩＢ族金属をも含む
範囲である。

ボ、実施例 以下、実施例を挙げて本発明の詳細な説明する。

先ず、炭素にアルカリ金属や遷移金属を添加する方法に
ついて説明する。

炭素にアルカリ金属を添加するには、アルカリ金属の炭
酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物等の溶液中に炭素を浸
漬する方法によることができる。

更に遷移金属を添加するには、遷移金属の酢酸塩、炭酸
塩、硝酸塩、水酸化物等の溶液中にアルカリ金属を担持
させた炭素を浸漬してから乾燥する。

また、フェロシアン化アルカリ等の溶液に炭素全浸漬し
、乾燥する方法によることもできる。

実ＪＬｔ１士 市販の活性炭に、Ｋ（！：Ｃｕ、、Ｆｅ又はＣｅとを含
浸させた還元剤を用意した。これらの還元剤は、Ｋ２Ｃ
Ｏ３の溶液に活性炭を浸漬し乾燥したものをＣｕ、Ｆｅ
、又はＣｅの酢酸溶液に浸漬してから再び乾燥して調整
した。

上記のようにして製造した還元剤０．１ｇを石英容器に
装填し、酸素約１００Ｔｏｒｒ中、４００’Ｃで１２時
間以上処理した。その後、４７０°Ｃで１時間排気して
から室温でＮｏを約２０Ｔｏｒｒ導入し、３０分間放置
した。次に、約１０℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温し、各
温度毎に還元剤からの脱離種を質量分析器で測定した。

第１図に活性炭に■（とＣｕとを含浸させた還元剤につ
いての測定結果を、第２図に活性炭にＫとＦｅとを含浸
させた還元剤についての測定結果を、第３図に活性炭に
ＫとＣｅとを含浸させた還元剤についての測定結果を夫
々示す。

比較のために、活性炭、活性炭にｃｌｌを含浸させた還
元剤及び活性炭にＫを含浸させた還元剤について同様の
試験を行った。

第５図に活性炭についての測定結果を、第６図に活性炭
にＣｕを含浸させた還元剤についての測定結果を、第７
図に活性炭にＫを含浸させた還元剤についての測定結果
を夫々示す。

比較の活性炭、活性炭にＣｕを含浸させた還元剤では、
Ｎｏは昇温中に殆どが脱離し、Ｎｏの還元によって生ず
るＮ２の脱離は極めて僅かである（第５図、第６図）。

活性炭にＫを含浸させた還元剤では、Ｎｏの還元は高温
で進行するが、なお吸着したＮｏの多くはＮｏの侭で脱
離している（第７図）。

これらに対して、本発明に基づく還元剤では、いずれも
吸着したＮＯの大部分が概ね３５０°Ｃ以下で還元して
Ｎ２となって脱離しており、またＮ　２０の生成も少な
いことが判る（第１図、第２図、第３図）。また、Ｃｕ
、Ｆｅ、Ｃｅ以外でもＺｎ、ＭｎでもＮＯの還元が促進
される。

なお、遷移金属（例えばＣＩＩ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣＯ３Ｍ
ｎ、Ｃｅ、Ｚｎの２種以上を含浸させても良（、活性炭
にに、Ｃｕ、Ｃｅを含浸させた還死刑、活性炭にに％　
Ｆｅ、Ｃｅを含浸させた還元剤を使用して前記と同様の
試験をしたとごろ、ＮＯの還元温度領域を更に低くする
ことができた。

また、アルカリ金属としてＮａ、、Ｌｉ、Ｒｂ、、Ｃ３
を含浸させた含Ｃｕ、Ｆｅ又はＣｅ還元剤についても、
前記実施例と略同程度の測定結果が得られた。

実路桝Ｉ 前記実施例１で使用した活性炭にＫとＣｅとを含浸させ
た還元剤０．１ｇを、石英容器に装填し、酸素的１．０
ＯＴｏｒｒ中、４００℃で１２時間以上処理した。

その後、４７０℃で１時間排気してから室温でＮ。

をｌ０Ｔｏｒｒ導入し、３０分間放置した。その後昇温
しで種々の温度に１時間保持してから脱離した気相の分
析を質量分析器で分析した。

その結果、室温でも略同程度の量のＮＯ，Ｎ２０、Ｎ２
が観測され、Ｎｏの還元の進行が明らかに認められた。

第４図は１５０℃に於ける分析結果を示すチャートであ
る。同図から判るように、Ｎ２の存在を示す位置（１５
，１８，２９，３０Ｍ　／　ｅ　）にのみイオン電流の
ピークが観察され、脱離した窒素成分はＮ２のみである
ことが理解できる。この試験結果は、１５０℃１時間の
保持で１０ＴｏｒｒのＮｏが完全に還元されてＮ２とし
て脱離していることを示している。

上記実施例に於ける遷移金属に替えて、Ｓｎを含浸させ
た還元剤も、上記実施例と同様の還元作用を有すること
が確認された。

なお、この窒素酸化物還元剤は、窒素酸化物の還元のほ
かに、硫黄酸化物の還元にも有効である。

へ９発明の作用効果 以上説明したように、本発明に基づく窒素酸化物還元剤
は、低温でも窒素酸化物を窒素に効果的に還元でき、公
害防止上極めて有効である。この特異な効果は、アルカ
リ金属担持の炭素による窒素酸化物の吸着、分解作用が
、遷移金属との相乗効果により、更に強められているも
のと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示すものであって、 第１図、第２図及び第３図は昇温中のＮｏの還元によっ
て還元剤から脱離する気相の量を示すグラフ、 第４図は１５０℃に於けるＮＯの還元によって還元剤か
ら脱離する気相の質量分析結果を示すチャート である。 第５図、第６図及び第７図は比較の還元剤を使用しての
昇温中のＮｏの還元によって還元剤から脱離する気相の
量を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、炭素を主成分とし、アルカリ金属の１種又は２種以
   上及び遷移金属の１種又は２種以上を含有する、窒素酸
   化物還元剤。