JPH06238166A - 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 窒素酸化物や、一酸化炭素、水素、炭化水素
等の未燃焼分に対する理論反応量以上の酸素を含有する
燃焼排ガスから、効率良く窒素酸化物を還元除去すると
ともに、一酸化炭素及び炭化水素を酸化除去することが
できる排ガス浄化材及び排ガス浄化方法を提供する。 【構成】 浄化材の排ガス流入側から流出側に順に第一
〜第三の触媒を有し、前記第一の触媒が多孔質の無機酸
化物に活性種として銀又は銀酸化物を担持してなり、前
記第二の触媒が多孔質の無機酸化物に活性種として銀又
は銀酸化物と銅又は銅酸化物とを担持してなり、前記第
三の触媒が多孔質の無機酸化物に活性種として白金族を
担持してなる排ガス浄化材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物と過剰の酸素
を含む燃焼排ガスから、窒素酸化物を効果的に還元除去
するとともに、一酸化炭素及び炭化水素を酸化除去する
ことのできる排ガス浄化材及びそれを用いた浄化方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用エンジン等の内燃機関や、工場等に設置された燃焼機
器、家庭用ファンヒーターなどから排出される各種の燃
焼排ガス中には、過剰の酸素とともに一酸化窒素、二酸
化窒素等の窒素酸化物が含まれている。ここで、「過剰
の酸素を含む」とは、その排ガス中に含まれる一酸化炭
素、水素、炭化水素等の未燃焼成分を燃焼するのに必要
な理論酸素量より多い酸素を含むことを意味する。ま
た、以下における窒素酸化物とは一酸化窒素及び／又は
二酸化窒素を指す。

【０００３】この窒素酸化物は酸性雨の原因の一つとさ
れ、環境上の大きな問題となっている。そのため、各種
燃焼機器が排出する排ガス中の窒素酸化物を除去するさ
まざまな方法が検討されている。

【０００４】過剰の酸素を含む燃焼排ガスから窒素酸化
物を除去する方法として、特に大規模な固定燃焼装置
（工場等の大型燃焼機等）に対しては、アンモニアを用
いる選択的接触還元法が実用化されている。

【０００５】しかしながら、この方法においては、窒素
酸化物の還元剤として用いるアンモニアが高価であるこ
と、またアンモニアは毒性を有すること、そのために未
反応のアンモニアが排出しないように排ガス中の窒素酸
化物濃度を計測しながらアンモニア注入量を制御しなけ
ればならないこと、一般に装置が大型となること等の問
題点がある。

【０００６】また、別な方法として、水素、一酸化炭
素、炭化水素等のガスを還元剤として用い、窒素酸化物
を還元する非選択的接触還元法があるが、この方法で
は、効果的な窒素酸化物の低減除去を実行するためには
排ガス中の酸素との理論反応量以上の還元剤を添加しな
ければならず、還元剤を多量に消費する欠点がある。こ
のため非選択的接触還元法は、実際上は、理論空燃比付
近で燃焼した残存酸素濃度の低い排ガスに対してのみ有
効となり、汎用性に乏しく実際的でない。

【０００７】そこで、ゼオライト又はそれに遷移金属を
担持した触媒を用いて、排ガス中の酸素との理論反応量
以下の還元剤を添加して窒素酸化物を除去する方法が提
案された（たとえば、特開昭63-100919 号、同63-28372
7 号、特開平1-130735号、及び日本化学会第59春季年会
(1990年)2A526、同第60秋季年会 (1990年)3L420、3L42
2 、3L423 、「触媒」vol.33 No.2 、59ページ、1991年
等) 。

【０００８】しかしながら、これらの方法では、効果的
な窒素酸化物の除去が狭い温度領域でしか得られず、ま
た、水分を含むような排ガスでは、窒素酸化物の除去率
が著しく低下する。つまり、１０％程度の水分を含み、
運転条件によって温度変化の大きい車等からの排ガスに
対して、窒素酸化物の効果的除去は困難である。

【０００９】したがって、本発明の目的は、固定燃焼装
置および酸素過剰条件で燃焼するガソリンエンジン、デ
ィーゼルエンジン等からの燃焼排ガスのように、窒素酸
化物や、一酸化炭素、水素、炭化水素等の未燃焼分に対
する理論反応量以上の酸素を含有する燃焼排ガスから、
効率良く窒素酸化物を還元除去するとともに、一酸化炭
素及び炭化水素を酸化除去することができる排ガス浄化
材及び排ガス浄化方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、多孔質の無機酸化物に特定量の銀
成分を担持してなる第一の触媒と、銀成分と銅成分を担
持してなる第二の触媒と、Pt等の成分を担持してなる第
三の触媒とを分離して形成される排ガス浄化材を用い、
排ガス中に炭化水素又は含酸素有機化合物を添加して特
定の温度で上記の触媒に排ガスを接触させれば、１０％
の水分を含む排ガスでも、広い温度領域で窒素酸化物を
効果的に除去するとともに、一酸化炭素及び炭化水素も
除去することができることを発見し、本発明を完成し
た。

【００１１】すなわち、窒素酸化物と、共存する未燃焼
成分に対する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガ
スから窒素酸化物を還元除去するとともに、一酸化炭素
及び炭化水素を酸化除去する本発明の排ガス浄化材は、
浄化材の排ガス流入側から流出側に順に第一〜第三の触
媒を有しており、前記第一の触媒が多孔質の無機酸化物
に活性種として銀又は銀酸化物０．２〜１５重量％（元
素換算値）を担持してなり、前記第二の触媒が多孔質の
無機酸化物に活性種として銀又は銀酸化物０．２〜１５
重量％（元素換算値）と銅又は銅酸化物２重量％以下
（元素換算値）とを担持してなり、前記第三の触媒が多
孔質の無機酸化物に活性種としてPt、Pd、Ru、Rh、Irか
らなる群より選ばれた少なくとも１種の元素２重量％以
下を担持してなることを特徴とする。

【００１２】また、窒素酸化物と、共存する未燃焼成分
に対する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガスか
ら窒素酸化物を還元除去するとともに、一酸化炭素及び
炭化水素を酸化除去する本発明の排ガス浄化方法は、上
記排ガス浄化材を排ガス導管の途中に設置し、前記浄化
材の上流側で炭化水素又は含酸素有機化合物を添加した
排ガスを、２００〜６００℃において前記浄化材に接触
させ、もって前記排ガス中の炭化水素又は含酸素有機化
合物との反応により前記窒素酸化物、一酸化炭素及び炭
化水素を除去することを特徴とする。

【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
は、排ガス流入側に、多孔質の無機酸化物に活性種であ
る銀又は銀酸化物０．２〜１５重量％（元素換算値）を
担持してなる第一の触媒を形成し、流出側に多孔質の無
機酸化物に活性種であるPt、Pd、Ru、Rh、Irからなる群
より選ばれた少なくとも１種の元素２重量％以下を担持
してなる第三の触媒を形成し、第一の触媒と第三の触媒
の間に、多孔質の無機酸化物に活性種である銀又は銀酸
化物０．２〜１５重量％（元素換算値）と銅又は銅酸化
物２重量％以下（元素換算値）とを担持してなる第二の
触媒を形成してなる排ガス浄化材を排ガス導管中に設置
し、浄化材の設置位置より上流側で排ガス中に炭化水素
又は含酸素有機化合物を添加して排ガスをこの浄化材に
接触させ、炭化水素、含酸素有機化合物を還元剤として
排ガス中の窒素酸化物を還元除去し、残留または未反応
の一酸化炭素および炭化水素を酸化除去する。

【００１４】本発明の排ガス浄化材の第一の好ましい形
態は、粉末状の多孔質無機酸化物に触媒活性種を担持し
てなる触媒を浄化材基体にコートしてなる浄化材であ
る。浄化材の基体を形成するセラミックス材料として
は、γ−アルミナ及びその酸化物（γ−アルミナ−チタ
ニア、γ−アルミナ−シリカ、γ−アルミナ−ジルコニ
ア等）、ジルコニア、チタニア−ジルコニアなどの多孔
質で表面積の大きい耐熱性のものが挙げられる。高耐熱
性が要求される場合、コージェライト、ムライト、アル
ミナ及びその複合物等を用いるのが好ましい。また、排
ガス浄化材の基体に公知の金属材料を用いることもでき
る。

【００１５】排ガス浄化材の基体の形状及び大きさは、
目的に応じて種々変更できる。実用的には、入口部分、
中間部分、及び出口部分等、二つ以上の部分からなるこ
とが好ましい。またその構造としては、ハニカム構造
型、フォーム型、繊維状耐火物からなる三次元網目構造
型、あるいは顆粒状、ペレット状等が挙げられる。

【００１６】本発明の排ガス浄化材の第二の好ましい形
態は、ペレット状又は顆粒状粉末状の多孔質無機酸化物
に触媒活性種を担持してなる触媒を充填してなる浄化材
である。

【００１７】本発明の浄化材には以下の三つの触媒が形
成されている。 （１）第一の触媒 第一の触媒は、多孔質無機酸化物に銀成分を担持してな
り、排ガスの流入側に形成され、主に高い温度領域での
窒素酸化物除去に作用する。多孔質の無機酸化物として
は、多孔質のアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニ
ア、及びそれらの複合酸化物等を使用することができる
が、好ましくはγ−アルミナ又はアルミナ系複合酸化物
を用いる。γ−アルミナ又はアルミナ系複合酸化物を用
いることにより、添加した炭化水素、含酸素有機化合物
及び／又は排ガス中の残留炭化水素と排ガス中の窒素酸
化物との反応が効率良く起こる。

【００１８】多孔質の無機酸化物の比表面積は１０ｍ²
／ｇ以上であるのが好ましい。比表面積が１０ｍ² ／ｇ
未満であると、排ガスと無機酸化物（及びこれに担持し
た銀成分）との接触面積が小さくなり、良好な窒素酸化
物の除去が行えない。

【００１９】上記したγ−アルミナ等の無機酸化物に活
性種として担持する銀成分の担持量は、無機酸化物１０
０重量％に対して０．２〜１５重量％（元素換算値）と
する。０．２重量％未満では窒素酸化物の除去率が低下
する。また、１５重量％を超す量の銀を担持すると炭化
水素自身の燃焼が起きやすく、窒素酸化物の除去率はか
えって低下する。好ましい銀成分の担持量は０．５〜１
０重量％である。なお、銀成分は、排ガスの温度領域で
は金属又は酸化物の状態にあり、相互に容易に変換し得
る。

【００２０】アルミナ等の無機酸化物に銀成分を担持す
る方法としては、公知の含浸法、沈澱法、ゾル−ゲル法
等を用いることができる。含浸法を用いる際、硝酸銀水
溶液等の銀成分を有する溶液に多孔質無機酸化物を浸漬
し、７０℃程度で乾燥後、１００〜６００℃で段階的に
昇温して焼成するのが好ましい。この焼成は酸素雰囲気
下、窒素雰囲気下、又は水素ガス流下で行うことができ
る。窒素雰囲気下、又は水素ガス流下で焼成した場合、
最後に酸化処理するのが好ましく、少量の窒素酸化物が
存在すると、さらに効果的である。

【００２１】なお、浄化材の形態を上述した第一の好ま
しい形態とする場合、浄化材基体上に設ける第一の触媒
の厚さは、一般に、基体材と、この触媒との熱膨張特性
の違いから制限される場合が多い。浄化材基体上に設け
る触媒の厚さを２００μｍ以下とするのがよい。このよ
うな厚さとすれば、使用中に熱衝撃等で浄化材が破損す
ることを防ぐことができる。浄化材基体の表面に触媒を
形成する方法は公知のウォシュコート法、ゾル−ゲル法
等によって行われる。

【００２２】また、浄化材基体の表面上に設ける第一触
媒の量は、浄化材基体の５〜７０重量％とするのが好ま
しい。触媒の量が５重量％未満では良好なNOx の除去が
行えない。一方、触媒の量が７０重量％を超えると除去
特性はそれほど上がらず、圧力損失が大きくなる。より
好ましくは、浄化材基体の表面上に設ける第一の触媒を
浄化材基体の１０〜７０重量％とする。

【００２３】（２）第二の触媒 第二の触媒は、多孔質無機酸化物に銀成分と銅成分を担
持してなり、排ガスの流出側に面する除去材基体に形成
され、低い温度領域での窒素酸化物の除去に作用する。
多孔質無機酸化物としては、γ−アルミナ及びその酸化
物（γ−アルミナ−チタニア、γ−アルミナ−シリカ、
γ−アルミナ−ジルコニア等）、ジルコニア、チタニア
−ジルコニアなどの多孔質で表面積の大きい耐熱性のセ
ラミックスが挙げられる。好ましくはγ−アルミナ、チ
タニア、ジルコニア及びそれらを含む複合酸化物を用い
る。第一の触媒と同様に、多孔質の無機酸化物の比表面
積は３０ｍ² ／ｇ以上であることが好ましい。

【００２４】上記の第二触媒の活性種としては、（ａ）
銀又は銀酸化物と銅又は銅酸化物を混合し、あるいはさ
らに、（ｂ）アルカリ金属元素と希土類元素とからなる
群より選ばれた少なくとも１種の元素とを混合して用い
る。アルカリ金属元素としては、特にセシウム、ナトリ
ウム及びカリウムを用いるのが好ましい。また、希土類
元素としては、ランタン、セリウム、ネオジウムを用い
るのが好ましいが、希土類の混合物であるミッシュメタ
ルを用いることもできる。

【００２５】多孔質無機酸化物を１００重量％として、
銀又は銀酸化物の担持量は０．２〜１５重量％（金属元
素換算値）で、銅又は銅酸化物の担持量は２重量％以下
（金属元素換算値）である。また銀成分と銅成分の合計
担持量は１７重量％以下（金属元素換算値）である。銀
又は銀酸化物の好ましい担持量が０．５重量％未満又は
１０重量％であり、銅の好ましい担持量は１．５重量％
以下とする。

【００２６】アルカリ金属元素と希土類元素とを併用す
る場合、合計担持量（ｂ）は２重量％以下とし、好まし
くは０．５〜１．５重量％とする。また、アルカリ金属
元素の担持量を１重量％以下とし、希土類元素の担持量
を１重量％以下とするのが好ましい。いずれの元素も１
重量％を越えると、窒素酸化物の除去率が低下する。好
ましいアルカリ金属の担持量は０．１〜０．５重量％で
ある。また好ましい希土類元素の担持量は０．１〜０．
５重量％である。

【００２７】第二の触媒で無機酸化物に担持する活性種
の合計（（ａ）＋（ｂ））は、上述の多孔質の無機酸化
物を基準(100重量％) として０．１〜１９重量％とし、
好ましくは０．５〜１５重量％とする。触媒活性種の量
が前記基体に対して０．１重量％未満では触媒を担持し
た効果が顕著ではなく、NOx 低減特性は低下する。一
方、１９重量％を超す触媒担持量とすると炭化水素の酸
化燃焼のみ進み、窒素酸化物の低減特性は低下すること
になる。

【００２８】第二の触媒における活性種の担持は、公知
の含浸法、沈殿法、ゾル−ゲル法等を用いることができ
る。含浸法を用いる際、触媒活性種元素の炭酸塩、硝酸
塩、酢酸塩、水酸化物等の水溶液に多孔質無機酸化物を
浸漬し、乾燥後、第一の触媒と同様の条件で焼成するこ
とによって行われる。なお、担持成分は金属元素として
表示しているが、通常の除去材の使用温度条件では担持
成分は金属または酸化物の状態で存在する。

【００２９】なお、浄化材の形態を上述した第一の好ま
しい形態とする場合、浄化材基体上に設ける第二の触媒
の厚さを１００μｍ以下とするのがよい。また、浄化材
基体の表面上に設ける第二の触媒の量は、浄化材基体の
５〜７０重量％とするのが好ましい。

【００３０】本発明においては、第一の触媒と、第二の
触媒との重量比は、５：１〜１：５とするのが好まし
い。比率が１：５未満である（第一の触媒が少ない）
と、２５０〜６００℃の広い温度範囲で全体的に窒素酸
化物の浄化率が低下する。一方、比率が５：１を超える
（第一の触媒が多い）と、４００℃以下における窒素酸
化物の浄化能が大きくならない。すなわち、比較的低温
での還元剤と窒素酸化物との反応が十分に進行しない。
より好ましい第一触媒と第二触媒の重量比は４：１〜
１：４である。

【００３１】（３）第三の触媒 第三の触媒は、多孔質無機酸化物に触媒活性種を担持し
てなり、排ガスの流出側に形成され、低い温度領域にお
ける窒素酸化物の除去に作用するとともに、一酸化炭素
や炭化水素の酸化除去を行う。多孔質無機酸化物として
は、アルミナ及びその酸化物（アルミナ−チタニア、ア
ルミナ−シリカ、アルミナ−ジルコニア等）、ジルコニ
ア、チタニア−ジルコニアなどの多孔質で表面積の大き
い耐熱性のセラミックスが挙げられる。好ましくはγ−
アルミナ、チタニア、ジルコニア及びそれらを含む複合
酸化物を用いる。第一の触媒と同様に、多孔質の無機酸
化物の比表面積は１０ｍ² ／ｇ以上であることが好まし
い。

【００３２】上記の第三触媒の活性種としては、Pt、P
d、Ru、Rh、Irからなる群より選ばれた少なくとも１種
の元素を用いる。第三の触媒で無機酸化物に担持する活
性種の合計は、上述の多孔質の無機酸化物を基準(100重
量％) として２重量％以下とし、好ましくは０．１〜
１．５重量％とする。触媒活性種の量が前記基体に対し
て、２重量％を超す触媒担持量とすると炭化水素の酸化
燃焼のみが進み、窒素酸化物の低減特性は低下すること
になる。

【００３３】また、第三の触媒の活性種として、さら
に、La、Ce等の希土類元素から選ばれた少なくとも一つ
以上の元素を１０重量％以下担持することが好ましい。
希土類元素を担持することにより、白金系の触媒の耐熱
性を向上させることができる。

【００３４】第三の触媒における活性種の担持は、公知
の含浸法、沈澱法、ゾル−ゲル法等を用いることができ
る。含浸法を用いる際、触媒活性種元素の炭酸塩、塩酸
塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物等の水溶液に多孔質無機
酸化物を浸漬し、７０℃で乾燥後、１００〜７００℃で
段階的に昇温して焼成することによって行われる。な
お、担持成分は金属元素として表示しているが、通常の
浄化材の使用温度条件では担持成分は金属と酸化物の状
態で存在する。

【００３５】なお、浄化材の形態を上述した第一の好ま
しい形態とする場合、浄化材基体上に設ける第三の触媒
の厚さを１００μｍ以下とするのがよい。また、浄化材
基体の表面上に設ける第三の触媒の量は、浄化材基体の
５〜７０重量％とするのが好ましい。

【００３６】本発明においては、第一の触媒と、第三の
触媒との重量比は、５：１〜１：５とするのが好まし
い。比率が１：５未満である（第一の触媒が少ない）
と、２５０〜６００℃の広い温度範囲で全体的に窒素酸
化物の浄化率が低下する。一方、比率が５：１を超える
（第一の触媒が多い）と、４００℃以下における窒素酸
化物の浄化能が大きくならず、また、一酸化炭素や炭化
水素の除去率が低下する。より好ましい第一の触媒と第
三の触媒の重量比は４：１〜１：４である。

【００３７】上述した構成の浄化材を用いれば、２００
〜６００℃の広い温度領域において、水分を１０％程度
を含む排ガスでも、良好な窒素酸化物の除去を行うこと
ができる。

【００３８】次に、本発明の方法について説明する。ま
ず、排ガス浄化材を、第一の触媒が排ガスの入口に面
し、第三の触媒が排ガスの出口に面し、第二の触媒が第
一の触媒と第二の触媒の間に位置するように、排ガス導
管の途中に設置する。

【００３９】排ガス中には、残留炭化水素としてエチレ
ン、プロピレン等がある程度は含まれるが、一般に排ガ
ス中のNOx を還元するのに十分な量ではないので、外部
から炭化水素又は含酸素有機化合物からなる還元剤を排
ガス中に導入する。還元剤の導入位置は、浄化材を設置
した位置より上流側である。

【００４０】外部から導入する炭化水素としては、標準
状態でガス状又は液体状のアルカン、アルケン及び／又
はアルキンを用いることができる。特にアルカン又はア
ルケンの場合では炭素数３以上が好ましい。標準状態で
液体状の炭化水素としては、具体的に、アセチレン、軽
油、セタン、ヘプタン、灯油等の炭化水素が挙げられ
る。含酸素有機化合物として、エタノール等のアルコー
ル類を用いることができる。

【００４１】外部から導入する炭化水素又は含酸素有機
化合物の量は、重量比（添加する還元剤の重量／排ガス
中の窒素酸化物の重量）が０．１〜５となるようにする
のが好ましい。この重量比が０．１未満であると、窒素
酸化物の除去率が大きくならない。一方、５を超える
と、燃費悪化につながる。

【００４２】また、本発明では、炭化水素又は含酸素有
機化合物と窒素酸化物とが反応する部位である浄化材設
置部位における排ガスの温度を２００〜６００℃に保
つ。排ガスの温度が２００℃未満であると還元剤と窒素
酸化物との反応が進行せず、良好な窒素酸化物の除去を
行うことができない。一方、６００℃を超す温度とする
と炭化水素又は含酸素有機化合物自身の燃焼が始まり、
窒素酸化物の還元除去が行えない。好ましい排ガス温度
は、３００〜５００℃である。

【００４３】

【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。実施例１ 市販のペレット状γ−アルミナ（直径1.5mm 、長さ約6
mm、比表面積２００ｍ² ／ｇ）５ｇに、硝酸銀水溶液を
用いて銀を２重量％担持し、乾燥後、６００℃まで段階
的に焼成し、第一の触媒を調製した。また、同様のペレ
ット状アルミナ５ｇに硝酸銀、硝酸銅水溶液を用いて、
銀を２重量％、銅を０．０７重量％担持し、乾燥後、６
００℃まで焼成し、第二の触媒を調製した。さらに、同
様のペレット状アルミナ２ｇに塩化白金酸水溶液を用い
て、Ptを０．２重量％担持し、乾燥後、７００℃まで焼
成し、第三の触媒を調製した。

【００４４】浄化材を、排ガスの流入側から順に、銀系
第一の触媒３．７５ｇ、銀、銅系第二の触媒３．７５
ｇ、Pt系第三の触媒１．８ｇを組み合わせて浄化材と
し、反応管内にセットした。次に、表１に示す組成のガ
ス（一酸化炭素、一酸化窒素、酸素、プロピレン、及び
窒素）を毎分４．４リットル（標準状態）の流量で流し
て（全体の見かけ空間速度約１２，０００ｈ^-1、銀系触
媒とPt系触媒の接触時間はそれぞれ０．０５、０．０２
５秒・ｇ／ml）、反応管内の排ガス温度を２００〜６０
０℃の範囲に保ち、プロピレンと窒素酸化物とを反応さ
せた。

【００４５】反応管通過後のガスの窒素酸化物の濃度を
化学発光式窒素酸化物分析計により測定し、窒素酸化
物、一酸化炭素及び炭化水素の除去率を求めた。結果を
表２に示す。

【００４６】表１成分 濃度 一酸化窒素 800 ppm 一酸化炭素 100 ppm 酸素 10 容量％ 水分 10 容量％ プロピレン 1714 ppm （窒素酸化物の重量の３倍） 窒素 残部

【００４７】実施例２ 市販のコージェライト製ハニカム状成形体（直径３０m
m、長さ約１２．６mm、４００セル／平方インチ）に、
硝酸銀水溶液を用いて粉末状γ−アルミナ（比表面積２
００ｍ² ／ｇ）に銀が２重量％担持されている触媒約１
ｇをコートし、乾燥後、６００℃まで段階的に焼成し、
浄化材を調製した。また、同様のハニカム状成形体（直
径20mm、長さ約１２．６mm）に硝酸銀、硝酸銅水溶液を
用いて、粉末状γ−アルミナに銀が２重量％、銅が０．
０７重量％担持されている触媒１ｇをコートし、乾燥
後、６００℃まで焼成し、浄化材を調製した。さらに、
同様のハニカム状成形体（直径20mm、長さ約６mm）に、
粉末状γ−アルミナにPtが０．２重量％、Rhが０．２重
量％担持されている触媒０．５ｇをコートし、乾燥後、
７００℃まで焼成し、浄化材を調製した。排ガスの流入
側から、銀系浄化材、銀銅系浄化材、Pt系浄化材の順に
組み合わせて、反応管内にセットし、プロピレンの代わ
りに窒素酸化物の３倍重量の軽油を用いるほかは、表１
と同組成のガスで評価した（全体の見かけ空間速度約１
２，０００ｈ^-1）。実験結果を表２に示す。

【００４８】比較例１ 実施例１と同様な方法で、γ−アルミナペレット１０ｇ
に銀を２重量％担持してなる浄化材７．５０ｇを反応管
にセットし、表１に示す組成のガスで評価した。実験結
果を表２に示す。

【００４９】 表２ 窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）の除去率 反応温度 除去成分 除去率（％） （℃） 実施例１ 実施例２ 比較例１ ２５０ ＮＯｘ ３０ ２５ ０ ＣＯ ７５ ７８ ４０ ＨＣ ５０ ５２ ３５ ３００ ＮＯｘ ５２ ４５ ８ ＣＯ ９０ ９０ ５０ ＨＣ ６５ ７０ ４０ ４００ ＮＯｘ ６７ ５７ ４７ ＣＯ ９８ １００ ６０ ＨＣ ９５ ９５ ６５ ５００ ＮＯｘ ７０ ７０ ７２ ＣＯ １００ １００ ７０ ＨＣ １００ １００ ７５ ５５０ ＮＯｘ ６８ ７２ ６８ ＣＯ １００ １００ ７５ ＨＣ １００ １００ ８０

【００５０】以上からわかるように、実施例１、２にお
いては、広い排ガス温度で窒素酸化物の良好な除去がみ
られた上、一酸化炭素及び炭化水素も効果的に除去され
た。一方、銀成分のみを担持した比較例１においては、
窒素酸化物除去の温度範囲が狭い。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の排ガス浄
化材を用いれば、広い温度領域において過剰の酸素を含
む排ガス中の窒素酸化物を効率良く除去するとともに、
一酸化炭素及び炭化水素も除去することができる。本発
明の排ガス浄化材及び浄化方法は、各種燃焼機、自動車
等の排ガス浄化に広く利用することができる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対
   する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガスから窒
   素酸化物を還元除去するとともに、一酸化炭素及び炭化
   水素を酸化除去する排ガス浄化材において、浄化材の排
   ガス流入側から流出側に順に第一〜第三の触媒を有し、
   前記第一の触媒が多孔質の無機酸化物に活性種として銀
   又は銀酸化物０．２〜１５重量％（元素換算値）を担持
   してなり、前記第二の触媒が多孔質の無機酸化物に活性
   種として銀又は銀酸化物０．２〜１５重量％（元素換算
   値）と銅又は銅酸化物２重量％以下（元素換算値）とを
   担持してなり、前記第三の触媒が多孔質の無機酸化物に
   活性種としてPt、Pd、Ru、Rh、Irからなる群より選ばれ
   た少なくとも１種の元素２重量％以下を担持してなるこ
   とを特徴とする排ガス浄化材。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の排ガス浄化材におい
   て、前記第一、第二、及び第三の触媒の内の一つ以上が
   セラッミクス製又は金属製の基体の表面にコートされた
   ものであることを特徴とする排ガス浄化材。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の排ガス浄化材におい
   て、前記第一、第二、及び第三の触媒の内の一つ以上が
   ペレット状又は顆粒状であることを特徴とする排ガス浄
   化材。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の排ガス
   浄化材において、前記多孔質無機酸化物が、第一及び第
   二の触媒ではγ−アルミナ又はアルミナ系複合酸化物
   で、第三の触媒ではアルミナ、チタニア、ジルコニアの
   いずれか又はその内の二つ以上からなる複合酸化物であ
   ることを特徴とする排ガス浄化材。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいすれかに記載の排ガス
   浄化材を用い、窒素酸化物と、共存する未燃焼成分に対
   する理論反応量より多い酸素とを含む燃焼排ガスから窒
   素酸化物を還元除去するとともに、一酸化炭素及び炭化
   水素を酸化除去する排ガス浄化方法において、前記排ガ
   ス浄化材を排ガス導管の途中に設置し、前記浄化材の上
   流側で炭化水素又は含酸素有機化合物を添加した排ガス
   を、２００〜６００℃において前記浄化材に接触させ、
   もって前記排ガス中の炭化水素又は含酸素有機化合物と
   の反応により前記窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素
   を除去することを特徴とする排ガス浄化方法。