JP7474854B2 - 脱硝触媒および排ガス浄化方法 - Google Patents
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Description
該板状成形体はガスが主に流れるところであるマクロ流路を形成するための壁部を有し、該壁部の表面にマイクロクラックが在り、マクロ流路の方向に対するマイクロクラックの方向の角度が±30度以内であるマイクロクラックの数が全マイクロクラックの数に対して80~100%である、燃焼排ガス浄化用の脱硝触媒。
〔5〕 エキスパンドメタルのボンドが成形体の表面および裏面に点状に浮き出すように、触媒成分が担持されている、〔3〕または〔4〕に記載の脱硝触媒。
Ti元素に対するV元素の割合は、V2O5/TiO2の重量百分率として、好ましくは2重量%以下、より好ましくは1重量%以下である。Ti元素に対するMo元素および/またはW元素の割合は、モリブデンの酸化物とタングステンの酸化物とを併用する場合(MoO3+WO3)/TiO2の重量百分率として、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下である。
バナジウムの酸化物の原料として、五酸化バナジウム、メタバナジン酸アンモニウム、硫酸バナジル等のバナジウム化合物を用いることができる。
タングステンの酸化物の原料として、パラタングステン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウム、三酸化タングステン、塩化タングステン等を用いることができる。
モリブデンの酸化物の原料として、モリブデン酸アンモニウム、三酸化モリブデンなどを用いることができる。
クラックは、ナノクラックと、マイクロクラックと、マクロクラックとに大別される。成形体の表面に在るクラックの開口は、走査型電子顕微鏡による観察像において、地の色よりも濃い色をしている。そこで、本発明においては、走査型電子顕微鏡による観察像をピクセルサイズ2μmの画像処理装置によって白黒の二階調に変換したときに観察される黒色部分をクラックとみなす。よって、ピクセルサイズより小さいクラックは、地の色と区別できず、二階調化によって白色となるので、本発明においてはナノクラックとみなし、マイクロクラックから除外する。一方、本発明の脱硝触媒を構成する成形体は、その表面にマクロクラックが無いことが好ましい。マクロクラックは、クラック幅が500μm超過のものである。マクロクラックは、成形体の機械的耐性に影響を及ぼし、剥離、脱落、破断などを引き起こすことがある。なお、基材の形状(例えば、エキスパンドメタルのボンド1若しくはストランド2)が成形体の表面に浮き出しているときは、その浮き出しによって生じる黒色部分は、マクロクラックおよびマイクロクラックから除外する。
主たるガス流れの方向若しくはマクロ流路の方向に対するマイクロクラックの方向の角度は、成形体の表面内において、一つのマイクロクラックの両端を結んだ線分の方向と、主たるガス流れの方向若しくはマクロ流路の方向とが、交差する点における鋭角の角度として定義する。
本発明の脱硝触媒は、燃焼排ガスに煤塵が多量に含まれていても、摩耗若しくは剥離し難く、長期間に亘って脱硝性能を維持する。したがって、火力発電所、工場などに在るボイラから排出されるガスの浄化において、好適に使用できる。
酸化チタン粉末に、三酸化モリブデン、メタバナジン酸アンモニウムおよびシリカゾルを加え、更にアルミニウム化合物粉末とアルミナシリケート繊維を加え、水分調整しながら混練して触媒ペーストを得た。水分量はマイクロクラックが均一に形成されるように調節した。これをエキスパンドメタルからなる長尺の基材に塗布し、次いで硬質金属製仕上げのロールにてプレス加工して平板形状の成形品を得た。この成形品を120℃で1時間乾燥させた。次いで、焼成炉に入れ、2時間かけて室温から500℃まで温度を上げ、500℃で2時間維持し、次いで2時間かけて室温まで冷却して、成形体を得た。得られた成形体の表面および裏面の無作為に選んだ領域における光学顕微鏡観察像を図1に示す。エキスパンドメタルのボンドが表面および裏面に点状に浮き出していた。ほとんどのマイクロクラックがエキスパンドメタルの短目方向SDに沿って形成されていた。ガス流れ方向に対するマイクロクラックの方向の角度の度数分布を図2に示す。この成形体を脱硝触媒として使用した。
酸化チタン粉末に、三酸化モリブデン、メタバナジン酸アンモニウムおよびシリカゾルを加え、更にアルミニウム化合物粉末とアルミナシリケート繊維を加え、水分調整しながら混練して触媒ペーストを得た。水分量はマイクロクラックが均一に形成されるように調節した。これを、エキスパンドメタルからなる長尺の基材に塗布し、次いで軟質樹脂製仕上げのロールにてプレス加工して平板形状の成形品を得た。この成形品を120℃で1時間乾燥させた。次いで、焼成炉に入れ、2時間かけて室温から500℃まで温度を上げ、500℃で2時間維持し、次いで2時間かけて室温まで冷却して、成形体を得た。得られた成形体の表面および裏面の無作為に選んだ領域における光学顕微鏡観察像を図3に示す。エキスパンドメタルのボンドが裏面のみに点状に浮き出していた。ガス流れ方向に対するマイクロクラックの方向の角度の度数分布を図4に示す。この成形体を脱硝触媒として使用した。
2:ストランド
SD:短目方向
LD:長目方向
Claims (5)
- 触媒成分を含んで成る成形体からなり且つ該成形体の表面にマイクロクラックを有する脱硝触媒を、主たるガス流れ方向に対するマイクロクラックの方向の角度が±30度以内であるマイクロクラックの数が全マイクロクラックの数に対して80~100%であるように、ガス流れの中に設置して、燃焼排ガスから窒素酸化物を除去することを含む、燃焼排ガスの浄化方法。
- 触媒成分を含んで成る成形体からなり、該成形体はガスが主に流れるところであるマクロ流路を形成するための壁部を有し、該壁部の表面にマイクロクラックが在り、マクロ流路の方向に対するマイクロクラックの方向の角度が±30度以内であるマイクロクラックの数が全マイクロクラックの数に対して80~100%である、燃焼排ガス浄化用の脱硝触媒。
- エキスパンドメタルからなる基材と、エキスパンドメタルの網目を埋めるように前記基材に担持された触媒成分とを含有して成る板状成形体からなり、
該板状成形体はガスが主に流れるところであるマクロ流路を形成するための壁部を有し、該壁部の表面にマイクロクラックが在り、マクロ流路の方向に対するマイクロクラックの方向の角度が±30度以内であるマイクロクラックの数が全マイクロクラックの数に対して80~100%である、燃焼排ガス浄化用の脱硝触媒。 - マクロ流路の方向が、エキスパンドメタルの短目方向に対して略平行である、請求項3に記載の脱硝触媒。
- エキスパンドメタルのボンドが成形体の表面および裏面に点状に浮き出すように、触媒成分が担持されている、請求項3または請求項4に記載の脱硝触媒。
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