JP2018527168A - 窒素酸化物除去用scr触媒及びその製造方法 - Google Patents
窒素酸化物除去用scr触媒及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018527168A JP2018527168A JP2018501190A JP2018501190A JP2018527168A JP 2018527168 A JP2018527168 A JP 2018527168A JP 2018501190 A JP2018501190 A JP 2018501190A JP 2018501190 A JP2018501190 A JP 2018501190A JP 2018527168 A JP2018527168 A JP 2018527168A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- pilc
- tio
- support
- scr catalyst
- 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.)
- Granted
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 189
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 160
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 5
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 15
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 14
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 claims description 6
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 claims 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims 1
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 3
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910003208 (NH4)6Mo7O24·4H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 1
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 1
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940092782 bentonite Drugs 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical group O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical class O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[Si+4] ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical group 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten trioxide Chemical compound O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTHDKMILWLGDKL-UHFFFAOYSA-N urea;hydrate Chemical compound O.NC(N)=O WTHDKMILWLGDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/049—Pillared clays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/30—Tungsten
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
- B01D53/9409—Nitrogen oxides
- B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
- B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/16—Clays or other mineral silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/20—Vanadium, niobium or tantalum
- B01J23/22—Vanadium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/28—Molybdenum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/19—Catalysts containing parts with different compositions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/04—Mixing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20707—Titanium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20723—Vanadium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20769—Molybdenum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20776—Tungsten
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/40—Mixed oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/30—After treatment, characterised by the means used
- B01J2229/42—Addition of matrix or binder particles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Description
通常、SCR触媒は触媒活性を示す活性物質と、触媒活性を高めたり、触媒寿命を延長させるなどの効果のための粗触媒、このような活性物質と粗触媒を支持し且つ高い表面積を提供することで反応面積を増大する役割をする粉末形態の支持体を含み、支持体粉末と活性物質が担体に担持されて構成される。
しかし、近年の持続的な需要増加や次第に強化される環境規制に歩調をあわせて、より優れた窒素酸化物除去性能及び製造便宜性を持つSCR触媒が要求されている実情である。
本発明は、排気ガス中の窒素酸化物を還元させるのに用いられるSCR触媒に関するものである。
一例として、比表面積、気孔体積が大きくて、活性金属を担持した場合に高い担持分散度を有する触媒担体を用いると、このような担体の物理的特性変化が触媒活性、特に窒素酸化物除去のためのSCR反応温度領域における触媒活性を向上させ、SCR触媒全体の性能を改善することができる。
粗触媒であるタングステン(WO3)は反応速度の増加、硫黄被毒性及び熱的耐久性の向上の効果を奏するために0.01〜15重量%で含まれることが好ましい。
これらの実施例は、単に説明のための例示であるに過ぎず、本発明の範囲がこれらの実施例によって制限的に解釈されるものではない。
以下の組成によって「V−W/PILC−TIO2触媒」を製造した。
酸化バナジウム(V2O5)及び酸化タングステン(WO3)を含む原料触媒を、支持体であるチタニア(TIO2)と周知の常用の方法にて製造されたTi−PILCを混ぜ合わせてなる触媒に担持し、500℃で焼成することで担持後に触媒に残っている前駆体物質を除去して、「V−W/PILC−TiO2触媒」を製造した。
Ti−PILC(支持体) 10%
チタニア(TIO2)(支持体) 84%
バナジウム(V2O5)(活性物質) 3%
タングステン(WO3)(粗触媒) 3%
<製造工程及び工程条件>
本実施例において、前記組成を有する「V−W/PILC−TIO2触媒」の製造工程を具体的に例示すれば、次のとおりである。
Ti−PILCの基礎になる粘土物質PILCとしては、モンモリロナイト構造を主な構造とするベントナイトであってボルクレイ(Vol Clay)から提供される活性化ナトリウムベントナイトを用いた。
「V−W/PILC−TIO2触媒」においてV−Wは、PILC−TIO2支持体を混ぜ合わせて製造した担体に一般的に公知の技術である担持法によって製造され、このとき、バナジア前駆体としては、メタバナジン酸アンモニウム(NH4VO3)を用いた。タングステンの前駆体としては、メタタングステン酸アンモニウム水和物[(NH4)6W12O39・H2O]を用いた。そして、モリブデンの前駆体としては、モリブデン酸アンモニウム[(NH4)6Mo7O24・4H2O]を用いた。
前記実施例と比較するために、通常的な方法にて比較例1の「V/PILC触媒」及び現在商用触媒として多く用いられている比較例2の「V−W/TIO2触媒」を製造し、以下の組成によって比較例1及び2のSCR触媒を製造した。
Ti−PILC(支持体) 97%
バナジウム(V2O5)(活性物質) 3%
<比較例2:「V−W/TIO2触媒」の触媒組成>
TIO2(支持体) 94%
バナジウム(V2O5)(活性物質) 3%
タングステン(WO3)(粗触媒) 3%
[実験例1]窒素酸化物除去性能の確認
前記実施例の「V−W/PILC−TIO2触媒」、比較例1の「V/PILC触媒」及び比較例2の「V−W/TIO2触媒」について、以下のような測定条件下で窒素酸化物除去活性を測定した。
主にガス注入部、反応器、反応ガス分析部から構成される固定層反応器システムを使用し、ガス分析機によって触媒の窒素酸化物除去効率を測定した。温度による窒素酸化物除去効率の測定は、同じ空間速度で行い、供給された反応ガスの組成は以下のとおりである。
アンモニア(NH3)濃度:1,000ppm
二酸化硫黄(SO2)濃度:200ppm
二酸化炭素(CO2)濃度:6%
10%の酸素(O2)、5%の水分(H2O)及びN2バランス
<評価>
図1は、特定の反応温度300℃における実施例及び比較例1、2の窒素酸化物除去活性を互いに比較したものであり、図2は、実施例と比較例2の温度別の窒素酸化物除去活性を互いに比較したものである。
実施例に用いられた触媒の運転温度は160〜550℃の範囲で運転が可能であり、特に、200〜500℃でより優れた窒素酸化物除去性能を示した。
また、図3に示したように、Ti−PILC及びチタニア(TIO2)が略2:8の比率で混合された場合、「V−W/PILC−TIO2触媒」は窒素酸化物除去性能が最も高い水準を示すことが分かった。
前記実施例で製造した「V−W/PILC−TIO2触媒」及び比較例1、2で製造した「V/PILC触媒」、「V−W/TIO2触媒」を同一のサイズに押出し、これらに対して以下の測定条件下で圧縮強度を測定した。
KS L 1601或いはDIN 51067条件で行い、用いられたサンプルのサイズは150*150*150mm(D*W*H)であった。
その結果、以下の表1で表すように比較例1、2に係るSCR触媒に比べて、実施例に係るSCR触媒の圧縮強度が最大100%増加することを確認することができた。
本発明に係る窒素酸化物除去用SCR触媒及びその製造方法の構成は、前述した実施例に限らず、本発明の技術思想が許容する範囲内で多様に変形して実施することができる。
Claims (9)
- Ti−PILC(Ti−架橋型粘土鉱物)とチタニア(TiO2)を混ぜ合わせてなる支持体を担体として含んでなる、窒素酸化物除去用SCR触媒。
- 触媒総重量を基準に、支持体であるTi−PILCを0.01〜40重量%の範囲で有し、支持体であるチタニア(TiO2)を50〜90重量%で有する、請求項1に記載の窒素酸化物除去用SCR触媒。
- 前記担体上の触媒物質として、バナジウム(V2O5)成分の活性物質とタングステン(WO3)成分の粗触媒を含んでなる、窒素酸化物除去用SCR触媒。
- 触媒総重量を基準に、活性物質であるバナジウム(V2O5)を0.01〜15重量%で有し、粗触媒であるタングステン(WO3)を0.01〜15重量%で有する、請求項3に記載の窒素酸化物除去用SCR触媒。
- セリウム(Ce)、二酸化硫黄(SO2)、鉄(Fe)、モリブデン(Mo)、イットリウム(Y)、ランタン族からなる群より選択される粗触媒が、触媒総重量に対して10重量%以下でさらに添加される、請求項1に記載の窒素酸化物除去用SCR触媒。
- Ti−PILC(Ti−架橋型粘土鉱物)とチタニア(TiO2)を混ぜ合わせてなる支持体を用いて担体を製造する工程と、
前記担体に触媒物質を担持する工程とを備える、窒素酸化物除去用SCR触媒の製造方法。 - 前記触媒物質を担持する工程において、活性物質であるバナジウム(V2O5)と粗触媒であるタングステン(WO3)を含む触媒物質を担持する、請求項6に記載の窒素酸化物除去用SCR触媒の製造方法。
- 前記触媒物質を担持する工程において、セリウム(Ce)、二酸化硫黄(SO2)、鉄(Fe)、モリブデン(Mo)、イットリウム(Y)、ランタン族からなる群より選択される一つ以上の粗触媒をさらに添加する、請求項6に記載の窒素酸化物除去用SCR触媒の製造方法。
- 前記触媒物質を担持する工程の後に500℃〜600℃の焼成温度で焼成する、請求項6に記載の窒素酸化物除去用SCR触媒の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2015-0100674 | 2015-07-15 | ||
KR1020150100674A KR101798713B1 (ko) | 2015-07-15 | 2015-07-15 | 질소산화물 제거용 scr 촉매 및 그의 제조방법 |
PCT/KR2016/007520 WO2017010775A1 (ko) | 2015-07-15 | 2016-07-11 | 질소산화물 제거용 scr 촉매 및 그의 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018527168A true JP2018527168A (ja) | 2018-09-20 |
JP6595088B2 JP6595088B2 (ja) | 2019-10-23 |
Family
ID=57757937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018501190A Active JP6595088B2 (ja) | 2015-07-15 | 2016-07-11 | 窒素酸化物除去用scr触媒及びその製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11148122B2 (ja) |
EP (1) | EP3323504B1 (ja) |
JP (1) | JP6595088B2 (ja) |
KR (1) | KR101798713B1 (ja) |
DK (1) | DK3323504T3 (ja) |
WO (1) | WO2017010775A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102051861B1 (ko) | 2017-11-03 | 2019-12-04 | 한국화학연구원 | Ir계 deNOx 촉매 및 그 제조방법 |
KR102051857B1 (ko) | 2017-09-29 | 2019-12-04 | 한국화학연구원 | 고성능 질소산화물 저감 촉매 및 그 제조방법 |
KR102216948B1 (ko) | 2018-10-30 | 2021-02-18 | 한국생산기술연구원 | 육방정 질화붕소를 활용한 탈질촉매 및 그 제조 방법 |
KR102093799B1 (ko) * | 2018-10-31 | 2020-03-26 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 금속 필터를 이용한 일체형 배가스 처리 장치 |
CN111468102B (zh) * | 2019-01-23 | 2021-06-25 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种废弃scr脱硝催化剂循环利用的方法 |
KR102320340B1 (ko) | 2019-03-28 | 2021-11-02 | 한국생산기술연구원 | 계층형 구조의 다공성 TiO2 촉매지지체를 포함하는 질소산화물 제거용 저온형 탈질촉매 및 그 제조방법 |
KR102255628B1 (ko) | 2019-04-12 | 2021-05-26 | 한국화학연구원 | SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 촉매 및 그의 제조방법, SO2 처리에 의해 성능이 향상된 deNOx 시스템 |
CN110508273A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-29 | 华侨大学 | 一种低温钒钛基scr脱硝催化剂及其制备方法 |
KR102127133B1 (ko) | 2019-11-20 | 2020-06-26 | 한국화학연구원 | Ir계 deNOx 촉매 및 그 제조방법 |
KR102308717B1 (ko) | 2020-04-27 | 2021-10-05 | 한국과학기술연구원 | 질소산화물 환원용 희토금속 바나듐산염 촉매 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0891825A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-09 | Babcock Hitachi Kk | 無機系成形助剤およびそれを用いる窒素酸化物除去用触媒の製造方法 |
JP2006513852A (ja) * | 2003-03-31 | 2006-04-27 | カウンシル オブ サイエンティフィク アンド インダストリアル リサーチ | Ti−架橋粘土ベースのバナジウム触媒とその調製法 |
JP2009515095A (ja) * | 2005-11-08 | 2009-04-09 | テネコ オートモティブ オペレーティング カンパニー インコーポレイテッド | 水素による窒素酸化物の選択的触媒還元 |
JP2014515311A (ja) * | 2012-03-28 | 2014-06-30 | ヒュンダイ ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド | 船舶排ガス浄化用の金属フィルタ及びその製造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5415850A (en) | 1993-02-24 | 1995-05-16 | The Research Foundation Of State Univeristy Of New York | Pillared interlayered clay catalysts for the selective reduction of nitrogen oxides with ammonia |
KR100415434B1 (ko) | 1998-09-25 | 2004-03-24 | 현대중공업 주식회사 | 질소산화물제거를위한타이타니아가필러링된벤토나이트에담지된바나디아촉매 |
JP3492592B2 (ja) * | 2000-04-20 | 2004-02-03 | ヒュンダイ ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド | 窒素酸化物除去用触媒 |
KR100979031B1 (ko) | 2003-10-20 | 2010-08-30 | 현대중공업 주식회사 | 질소산화물 제거용 촉매 및 그 제조방법 |
KR100629574B1 (ko) * | 2005-03-14 | 2006-09-27 | 현대중공업 주식회사 | 활성탄을 이용한 질소산화물 제거용 촉매 및 그 제조방법 |
-
2015
- 2015-07-15 KR KR1020150100674A patent/KR101798713B1/ko active IP Right Grant
-
2016
- 2016-07-11 EP EP16824692.4A patent/EP3323504B1/en active Active
- 2016-07-11 DK DK16824692.4T patent/DK3323504T3/da active
- 2016-07-11 JP JP2018501190A patent/JP6595088B2/ja active Active
- 2016-07-11 US US15/744,588 patent/US11148122B2/en active Active
- 2016-07-11 WO PCT/KR2016/007520 patent/WO2017010775A1/ko active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0891825A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-09 | Babcock Hitachi Kk | 無機系成形助剤およびそれを用いる窒素酸化物除去用触媒の製造方法 |
JP2006513852A (ja) * | 2003-03-31 | 2006-04-27 | カウンシル オブ サイエンティフィク アンド インダストリアル リサーチ | Ti−架橋粘土ベースのバナジウム触媒とその調製法 |
JP2009515095A (ja) * | 2005-11-08 | 2009-04-09 | テネコ オートモティブ オペレーティング カンパニー インコーポレイテッド | 水素による窒素酸化物の選択的触媒還元 |
JP2014515311A (ja) * | 2012-03-28 | 2014-06-30 | ヒュンダイ ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド | 船舶排ガス浄化用の金属フィルタ及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101798713B1 (ko) | 2017-11-16 |
EP3323504A1 (en) | 2018-05-23 |
US20180200697A1 (en) | 2018-07-19 |
JP6595088B2 (ja) | 2019-10-23 |
DK3323504T3 (da) | 2022-10-03 |
EP3323504B1 (en) | 2022-08-24 |
WO2017010775A1 (ko) | 2017-01-19 |
KR20170009150A (ko) | 2017-01-25 |
US11148122B2 (en) | 2021-10-19 |
EP3323504A4 (en) | 2019-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6595088B2 (ja) | 窒素酸化物除去用scr触媒及びその製造方法 | |
US9446385B2 (en) | Surface deposition-type honeycomb catalyst for flue gas denitrification and preparation method thereof | |
KR101121184B1 (ko) | 배기 가스 촉매 | |
WO2019006895A1 (zh) | 一种协同控制NOx和CVOCs三叶草型催化剂的制备方法及其应用 | |
TW201201908A (en) | Catalyst composition for selective catalytic reduction of exhaust gases | |
CN105413715B (zh) | 低温烟气脱硝用复合载体负载型酸化锰钴铈的耐硫催化剂及其制备方法 | |
KR101629483B1 (ko) | 바나듐계 탈질촉매 및 그 제조방법 | |
CN105771961B (zh) | 一种CeO2纳米管担载的脱硝催化剂及其制备方法 | |
KR101102714B1 (ko) | 건식 볼 밀링을 이용한 질소산화물 제거용 촉매의 제조 방법 | |
CN106582874A (zh) | 一种耐高温磷钨酸吸附型铁基氧化物催化剂及其制备方法 | |
KR20170126837A (ko) | 질소산화물 제거용 scr 촉매 및 그의 제조방법 | |
CN114210320A (zh) | 一种异质双原子低温耐硫scr催化剂及其制备方法 | |
CN109603808B (zh) | 锆柱撑蒙脱石负载Ce-Nb复合催化剂的制备方法和应用 | |
JP2016198741A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP5164821B2 (ja) | 窒素酸化物選択的接触還元用触媒 | |
CN110548521B (zh) | 一种高性能的低温nh3-scr催化剂及其制法和用途 | |
CN102179252B (zh) | 一种选择性催化氧化氨的Cu/CeOx-TiO2催化剂及其制备方法 | |
JP5156173B2 (ja) | 窒素酸化物除去用触媒の製造法 | |
CN103252232A (zh) | 一种锆掺杂的钒基氧化物催化剂、制备方法及其用途 | |
CN110833827B (zh) | 高氮气选择性钒基氧化物催化剂及其制备方法 | |
JP3775815B2 (ja) | 窒素酸化物除去方法 | |
KR100473080B1 (ko) | 천연망간광석을 이용하여, 향상된 배연탈질 효율을 갖고암모니아의 소비 및 이산화질소의 배출을 감소시키는질소산화물의 제거방법 | |
KR102447605B1 (ko) | 질소산화물 환원용 촉매, 이의 제조방법, 및 이의 용도 | |
CN114917898B (zh) | 一种适用于高温烟气的平板式脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
CN114247447B (zh) | 一种改性碳材料为载体的低温脱硝催化剂及制法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180112 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190205 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190731 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190903 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190925 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6595088 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |