JPH06327974A - Material for purifying waste gas and purifying method of waste gas - Google Patents

Material for purifying waste gas and purifying method of waste gas

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JPH06327974A
JPH06327974A JP5142689A JP14268993A JPH06327974A JP H06327974 A JPH06327974 A JP H06327974A JP 5142689 A JP5142689 A JP 5142689A JP 14268993 A JP14268993 A JP 14268993A JP H06327974 A JPH06327974 A JP H06327974A
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JP
Japan
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silver
exhaust gas
oxide
nitrogen oxides
waste gas
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JP5142689A
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Japanese (ja)
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Naoko Irite
直子 入手
Akira Abe
晃 阿部
Kiyohide Yoshida
清英 吉田
Tatsuo Miyadera
達雄 宮寺
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Riken Corp
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Riken Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain a waste gas purifying material and to provide a waste gas purifying method capable of efficiently removing nitrogen oxide from a waste combustion gas containing oxygen from equal to above theoretical reactional quantity with the unburnt portion of nitrogen oxide, carbon monoxide, hydrogen, hydrocarbon or the like. CONSTITUTION:This purifying material has the catalyst prepared by carrying 2-15wt.% silver or silver oxide expressed in terms of silver element on 100wt.% porous inorganic oxide. Silver or silver oxide on the porous inorganic oxide is a particle having 10-100nm average particle diameter and nitrogen oxide in the waste gas is reduced and removed at 200-600 deg.C by adding alcohols into the waste gas from outside as a reducing agent.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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除去する
ことのできる浄化材及びそれを用いた排ガス浄化方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a purification material capable of effectively removing nitrogen oxides from a combustion exhaust gas containing nitrogen oxides and excess oxygen, and an exhaust gas purification method using the same.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Excessive amounts of combustion exhaust gas emitted from internal combustion engines such as automobile engines, combustion equipment installed in factories, household fan heaters, etc. Nitrogen oxides such as nitric oxide and nitrogen dioxide are contained together with oxygen. Here, "containing excess oxygen" means containing more oxygen than the theoretical oxygen amount necessary to burn unburned components such as carbon monoxide, hydrogen, and hydrocarbons contained in the exhaust gas. To do. Moreover, the nitrogen oxide in the following refers to nitric oxide and / or nitrogen dioxide.

【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。
This nitrogen oxide is considered to be one of the causes of acid rain and is a serious environmental problem. Therefore, various methods for removing nitrogen oxides in exhaust gas discharged from various combustion devices have been studied.

【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。
As a method for removing nitrogen oxides from combustion exhaust gas containing excess oxygen, a selective catalytic reduction method using ammonia is used, particularly for large-scale fixed combustion devices (large combustors such as factories). It has been put to practical use.

【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。
However, in this method, ammonia used as a reducing agent for nitrogen oxides is expensive, and ammonia is toxic, so that unreacted ammonia is discharged so that nitrogen oxides in exhaust gas are not discharged. There are problems that the amount of ammonia injection must be controlled while measuring the concentration and that the apparatus is generally large.

【0006】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) 。又、銀を担持する触媒を用いる方法が提案された
(特開平4-281844)。
Therefore, there has been proposed a method for removing nitrogen oxides by adding a reducing agent in an amount equal to or less than a theoretical reaction amount with oxygen in exhaust gas by using zeolite or a catalyst supporting a transition metal thereon (for example, a special method). Kaisho 63-100919, 63-28372
No. 7, JP-A-1-130735, and 59th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan
(1990) 2A526, 60th Autumn Meeting (1990) 3L420, 3L42
2, 3L423, "Catalyst" vol.33 No.2, page 59, 1991 etc.). In addition, a method using a catalyst supporting silver has been proposed (JP-A-4-218844).

【0007】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は狭い温度範囲でしか得られず、ま
た、水分を含むような排ガスでは高い効率で窒素酸化物
を除去することができない。よって、水分を10%程度
含有し、運転条件によって排ガス温度が変化する実際の
排ガスでは、窒素酸化物の効果的な除去が困難である。
However, these methods can effectively remove nitrogen oxides only in a narrow temperature range, and cannot remove nitrogen oxides with high efficiency in exhaust gas containing water. Therefore, it is difficult to effectively remove nitrogen oxides in an actual exhaust gas that contains about 10% of water and the exhaust gas temperature changes depending on operating conditions.

【0008】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、
効果的に窒素酸化物を除去することができる排ガス浄化
材、及び浄化方法を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to remove nitrogen oxides, carbon monoxide, hydrogen, hydrocarbons, etc., such as combustion exhaust gas from a fixed combustion apparatus and a gasoline engine, a diesel engine, etc. that burn under an excess oxygen condition. From the combustion exhaust gas that contains more than the theoretical reaction amount of oxygen for unburned components,
An exhaust gas purifying material and a purifying method capable of effectively removing nitrogen oxides.

【0009】[0009]

【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
または銀酸化物を、特定の形状で担持してなる浄化材を
用い、この浄化材に特定の温度及び接触時間でアルコー
ル類を添加した排ガスを接触させると、水分を10%程
度含有する排ガスの場合でも、添加されたアルコール類
により、窒素酸化物を効果的に除去することができるこ
とを発見し、本発明を完成した。
As a result of earnest research in view of the above problems, the present inventor has found that the present invention is a purification material in which a specific amount of silver or silver oxide is supported in a specific shape on a porous inorganic oxide. When the exhaust gas added with alcohols is brought into contact with this purification material at a specific temperature and contact time, nitrogen oxides are effectively removed by the added alcohols even in the case of exhaust gas containing about 10% of water. The present invention has been completed by discovering that it can be removed.

【0010】すなわち、窒素酸化物を除去する本発明の
排ガス浄化材は、多孔質の無機酸化物100重量%に銀
または銀酸化物を銀元素に換算して0.2〜15重量%
担持してなる触媒を有し、前記多孔質無機酸化物上の銀
または銀酸化物が平均直径10〜1000nmの粒子で
あり、外部から前記排ガス中に添加されたアルコール類
を還元剤として、200〜600℃で、前記排ガス中の
窒素酸化物を還元することを特徴とする。
That is, the exhaust gas purifying material of the present invention for removing nitrogen oxides has a porous inorganic oxide content of 100% by weight and silver or silver oxide in terms of silver element of 0.2 to 15% by weight.
It has a supported catalyst, and the silver or silver oxide on the porous inorganic oxide is a particle having an average diameter of 10 to 1000 nm, and alcohols externally added to the exhaust gas as a reducing agent are 200 The nitrogen oxide in the exhaust gas is reduced at ˜600 ° C.

【0011】また、窒素酸化物を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前記排ガス中にアルコー
ル類を添加し、200〜600℃で前記排ガスを前記浄
化材に接触させ、前記アルコール類と前記窒素酸化物と
を反応させて前記窒素酸化物を除去することを特徴とす
る。
Further, in the exhaust gas purifying method of the present invention for removing nitrogen oxides, the exhaust gas purifying material is installed in the middle of the exhaust gas conduit, and alcohols are added to the exhaust gas on the upstream side of the purifying material. It is characterized in that the exhaust gas is brought into contact with the purification material at ˜600 ° C., and the alcohols are reacted with the nitrogen oxides to remove the nitrogen oxides.

【0012】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
は、以下に示す浄化材を用い、この浄化材に排ガスを接
触させることにより、排ガス中の残留炭化水素及び/又
は浄化材の設置部位より上流側で排ガスに添加されたア
ルコール類を還元剤として排ガス中の窒素酸化物を還元
除去する。
The present invention will be described in detail below. In the present invention, the purifying agent shown below is used, and the exhaust gas is brought into contact with this purifying agent to reduce residual hydrocarbons in the exhaust gas and / or alcohols added to the exhaust gas on the upstream side from the installation site of the purifying agent. As an agent, nitrogen oxides in exhaust gas are reduced and removed.

【0013】まず、本発明の浄化材は多孔質の無機酸化
物に銀または銀酸化物を担持してなる。多孔質の無機酸
化物としては、多孔質のアルミナ、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、添加したアルコール類と排ガス中の窒
素酸化物との反応が効率良く起こる。
First, the purification material of the present invention comprises silver or silver oxide supported on a porous inorganic oxide. As the porous inorganic oxide, porous alumina, titania, zirconia, and their composite oxides can be used, but γ-alumina or alumina-based composite oxide is preferably used. By using γ-alumina or an alumina-based composite oxide, the reaction between the added alcohol and the nitrogen oxide in the exhaust gas occurs efficiently.

【0014】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、無機酸化物への銀成分(銀活性種)の分
散が悪くなり、良好な窒素酸化物の除去が行えない。好
ましい多孔質無機酸化物の比表面積は30m2 /g以上
とする。
The specific surface area of the porous inorganic oxide is 10 m 2
/ G or more is preferable. Specific surface area of 10 m 2 / g
If it is less than the above range, the dispersion of the silver component (silver active species) in the inorganic oxide becomes poor, and the nitrogen oxide cannot be removed well. The specific surface area of the porous inorganic oxide is preferably 30 m 2 / g or more.

【0015】本発明の浄化材はペレット状、顆粒状、粉
末状、ハニカム状、フォーム状、板状等の形態で用いる
ことができる。本発明の浄化材の好ましい形態は多孔質
無機酸化物に銀または銀酸化物を担持した触媒を、セラ
ミック製又は金属製でハニカム状、フォーム状等の三次
元構造体の表面にコートするか、上記三次元構造体に無
機酸化物をコートしたあと、銀または銀酸化物を担持し
て調製する。セラミック材として耐熱性の優れたコージ
ェライト、ムライトなどが挙げられる。三次元構造体へ
の無機酸化物のコートは公知のウォッシュコート法など
により行なう。本発明の浄化材のもう一つの好ましい形
態はペレット状の多孔質無機酸化物に銀または銀酸化物
を担持して用いる。
The purifying material of the present invention can be used in the form of pellets, granules, powder, honeycomb, foam, plate or the like. A preferred form of the purifying material of the present invention is a catalyst in which silver or silver oxide is supported on a porous inorganic oxide, a honeycomb-like or foam-like three-dimensional structure made of ceramic or metal, or coated on the surface thereof. After the inorganic oxide is coated on the three-dimensional structure, silver or silver oxide is supported to prepare the three-dimensional structure. Examples of the ceramic material include cordierite and mullite, which have excellent heat resistance. The inorganic oxide is coated on the three-dimensional structure by a known wash coating method or the like. Another preferred form of the purifying material of the present invention is used by supporting silver or silver oxide on a pellet-shaped porous inorganic oxide.

【0016】上記したγ−アルミナ等の無機酸化物に銀
または銀酸化物を担持する場合の担持量は、無機酸化物
を100重量%として、その0.2〜15重量%(銀元
素換算値)とする。銀または銀酸化物が0.2重量%
(銀元素換算値)未満では低温側での窒素酸化物の除去
率が低下する。また、15重量%(銀元素換算値)を超
す量の銀成分を担持するとアルコール自身の燃焼が起き
やすく、窒素酸化物の除去率はかえって低下する。好ま
しくは、銀成分の担持量を無機酸化物100重量%に対
して、5重量%を越えて15重量%以下(銀元素換算
値)とする。
When silver or silver oxide is loaded on the above-mentioned inorganic oxide such as γ-alumina, the loading amount is 0.2 to 15% by weight (converted to silver element), with 100% by weight of the inorganic oxide. ). 0.2% by weight of silver or silver oxide
If it is less than the (converted value of silver element), the removal rate of nitrogen oxides on the low temperature side decreases. Further, when a silver component in an amount exceeding 15% by weight (converted to silver element) is carried, the alcohol itself is easily burned, and the nitrogen oxide removal rate is rather lowered. Preferably, the supported amount of the silver component is more than 5% by weight and 15% by weight or less (converted into silver element) with respect to 100% by weight of the inorganic oxide.

【0017】多孔質無機酸化物に担持された銀又は銀酸
化物は粒状を呈しているが、本発明の浄化材では、銀ま
たは銀酸化物の粒子の平均直径が10〜1000nmと
する。一般的には、銀成分の粒子径が小さいほど、反応
特性が高いが、平均粒径が10nm未満であると、還元
剤である炭化水素や、含酸素有機化合物の酸化反応のみ
が進み、窒素酸化物の除去率が低下する。一方、平均粒
径が1000nmを越えると、銀成分の反応特性が低減
し、窒素酸化物の除去率が下がる。好ましい平均粒径は
20〜200nmとする。なお、ここで言う平均とは算
術平均のことを意味する。また、粒子状銀成分は金属銀
または銀酸化物の形で存在するが、粒子表面では銀酸化
物の形で存在する。
The silver or silver oxide supported on the porous inorganic oxide is granular, but in the purifying material of the present invention, the average diameter of the silver or silver oxide particles is 10 to 1000 nm. Generally, the smaller the particle size of the silver component, the higher the reaction characteristics. However, when the average particle size is less than 10 nm, only the oxidation reaction of the reducing agent hydrocarbon or the oxygen-containing organic compound proceeds, and the nitrogen The oxide removal rate decreases. On the other hand, if the average particle size exceeds 1000 nm, the reaction characteristics of the silver component are reduced and the nitrogen oxide removal rate is reduced. A preferable average particle size is 20 to 200 nm. In addition, the average here means an arithmetic mean. Further, the particulate silver component exists in the form of metallic silver or silver oxide, but exists in the form of silver oxide on the surface of the particles.

【0018】γ−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、公知の含浸法や、混練法等を用い
ることができる。担持後の浄化材の調整は、50〜15
0℃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。焼成は、空気中又は窒素流通
下、あるいは水素ガス流通下、もしくは真空排気しなが
ら行うのが好ましい。酸化雰囲気下、600℃で一時間
以上焼成することにより、担持された銀成分の粒子径を
所望の大きさにすることができる。この時、窒素酸化物
が存在すれば、より効果的に焼成できる。なお、窒素ガ
スまたは水素ガス流通下で焼成した浄化材は、最後に酸
化処理を行うことが好ましい。
As a method for supporting the silver component on the inorganic oxide such as γ-alumina, known impregnation method, kneading method and the like can be used. Adjustment of the purifying material after loading is 50 to 15
After drying at about 0 ° C., it is preferable to raise the temperature stepwise at 100 to 600 ° C. and bake. The firing is preferably performed in air or under nitrogen flow, or under hydrogen gas flow, or while evacuating. By calcining at 600 ° C. for one hour or more in an oxidizing atmosphere, the particle size of the supported silver component can be set to a desired size. At this time, if nitrogen oxide is present, the firing can be performed more effectively. In addition, it is preferable that the purification material fired under the flow of nitrogen gas or hydrogen gas is finally oxidized.

【0019】次に、本発明の方法について説明する。ま
ず、上述した浄化材を排ガス導管の途中に設置する。
Next, the method of the present invention will be described. First, the above-mentioned purification material is installed in the middle of the exhaust gas conduit.

【0020】本発明では、外部からアルコール類を排ガ
ス中に導入する。アルコール類の導入位置は、浄化材を
設置した位置より上流側である。
In the present invention, alcohols are introduced into the exhaust gas from the outside. The introduction position of the alcohols is upstream of the position where the purification material is installed.

【0021】外部から導入するアルコール類としては、
エタノール、ブタノールなどの炭素数2以上のアルコー
ル類が好ましい。これらの添加物は、噴霧等の方法で排
ガス中に導入することができる。
As alcohols introduced from the outside,
Alcohols having 2 or more carbon atoms such as ethanol and butanol are preferable. These additives can be introduced into the exhaust gas by a method such as spraying.

【0022】外部から導入するアルコール類の量は、排
ガス中の窒素酸化物の重量の5倍以下とするのが好まし
い。添加量が5倍を超えると、燃費の悪化を招く。より
好ましくは0.2〜4倍とする。
The amount of alcohols introduced from the outside is preferably not more than 5 times the weight of nitrogen oxides in the exhaust gas. If the addition amount exceeds 5 times, the fuel efficiency is deteriorated. It is more preferably 0.2 to 4 times.

【0023】本発明では、アルコール類を含む排ガスが
上記した浄化材と接触する時間を調節し、添加物と窒素
酸化物との反応を効率良く進行させる。実用的な立場で
考えて、アルコール類を含む排ガスと浄化材との接触時
間は0.006g・秒/ml以上とする。好ましい接触時
間は0.007g・秒/ml以上とする。
In the present invention, the time during which the exhaust gas containing alcohol contacts the above-mentioned purifying material is adjusted so that the reaction between the additive and the nitrogen oxides proceeds efficiently. From a practical standpoint, the contact time between the exhaust gas containing alcohols and the purification material should be 0.006 g · sec / ml or more. The preferable contact time is 0.007 g · sec / ml or more.

【0024】また、本発明では、アルコール類と窒素酸
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℃未満であると窒素酸化物の還元反応が進行せ
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アルコール類自身の燃
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300〜550℃である。
Further, in the present invention, the temperature of the exhaust gas at the purification material installation site, which is the site where alcohols and nitrogen oxides react, is maintained at 200 to 600 ° C. If the temperature of the exhaust gas is less than 200 ° C., the reduction reaction of nitrogen oxides does not proceed, and good removal of nitrogen oxides cannot be performed. On the other hand, if the temperature exceeds 600 ° C., the alcohols themselves start to burn and the nitrogen oxides cannot be reduced and removed. A preferable exhaust gas temperature is 300 to 550 ° C.

【0025】[0025]

【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、銀成分を5重量%担持した。次に、80℃で2時
間乾燥後、空気中段階的に600℃まで昇温したあと、
5時間焼成し、銀又は銀酸化物の平均粒径が45nmで
ある浄化材を調製した。なお、粒子径は電子顕微鏡を用
いて計測した。
The present invention will be described in more detail by the following specific examples. Example 1 Commercially available pelletized γ-alumina (diameter 1.5 mm, length about 6
mm, specific surface area 200 m 2 / g) 5 g of an aqueous silver nitrate solution was used to carry 5% by weight of a silver component. Next, after drying at 80 ° C. for 2 hours, the temperature was gradually raised to 600 ° C. in air,
Firing was performed for 5 hours to prepare a purifying material having an average particle diameter of silver or silver oxide of 45 nm. The particle size was measured using an electron microscope.

【0026】この浄化材3.7gを反応管内に設置し、
表1に示す組成のガス(一酸化窒素、二酸化炭素、酸
素、プロピレン、及び窒素からなる乾燥成分の合計10
0容量%に、さらに水分10容量%を添加したもの)を
毎分4.4リットル(標準状態)の流量で流して(接触
時間0.05g・秒/ml、空間速度30000h
-1)、反応管内の排ガス温度を200〜600℃の範
囲の保ち、プロピレンと窒素酸化物とを反応させた。
3.7 g of this purification material was placed in a reaction tube,
A gas having the composition shown in Table 1 (a total of 10 dry components consisting of nitric oxide, carbon dioxide, oxygen, propylene, and nitrogen).
0 volume% to which 10 volume% of water was added) at a flow rate of 4.4 liters per minute (standard condition) (contact time 0.05 g · sec / ml, space velocity 30000 h)
r −1 ), the exhaust gas temperature in the reaction tube was maintained in the range of 200 to 600 ° C., and propylene and nitrogen oxide were reacted.

【0027】反応管通過後のガスの窒素酸化物(一酸化
窒素、二酸化窒素の合計量)の濃度を化学発光式窒素酸
化物分析計により測定し、窒素酸化物の除去率を求め
た。結果を図1に示す。
The concentration of nitrogen oxides (total amount of nitric oxide and nitrogen dioxide) of the gas after passing through the reaction tube was measured by a chemiluminescence type nitrogen oxide analyzer to determine the removal rate of nitrogen oxides. The results are shown in Fig. 1.

【0028】 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% エタノール 一酸化窒素の質量の3倍 窒素 残部 水分 上記した成分からなるガス量に対して10容量%[0028] Table 1 Component Concentration nitric 800 ppm carbon monoxide 100 ppm oxygen 10 volume% ethanol of 3 times the nitrogen balance water above ingredients in the nitric oxide mass 10% by volume based on the amount of gas

【0029】実施例2 硝酸銀水溶液を用いて銀成分を5重量%担持した粉末状
γ−アルミナ(比表面積200m2 /g)1.0gを、
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)にコ
ートーし、80℃で2時間乾燥後、空気中段階的に60
0℃まで昇温したあと、5時間焼成し、銀又は銀酸化物
の平均粒径が50nmである浄化材を調製した。
Example 2 1.0 g of powdery γ-alumina (specific surface area 200 m 2 / g) supporting 5% by weight of a silver component using an aqueous solution of silver nitrate,
Commercially available cordierite honeycomb shaped body (diameter 30 m
m, length about 12.6 mm, 400 cells / in 2) and dried at 80 ° C for 2 hours, then in air at 60
After the temperature was raised to 0 ° C., it was baked for 5 hours to prepare a purifying material having an average particle diameter of silver or silver oxide of 50 nm.

【0030】この浄化材を反応管内に設置し、表1に示
す組成のガスを用い、実施例1と同様な条件で窒素酸化
物の除去実験を行った。
A nitrogen oxide removal experiment was conducted under the same conditions as in Example 1 except that the cleaning material was placed in a reaction tube and the gas having the composition shown in Table 1 was used.

【0031】反応管通過後のガスの窒素酸化物(一酸化
窒素、二酸化窒素の合計量)の濃度を化学発光式窒素酸
化物分析計により測定し、窒素酸化物の除去率を求め
た。結果を図1に示す。
The concentration of nitrogen oxides (total amount of nitric oxide and nitrogen dioxide) of the gas after passing through the reaction tube was measured by a chemiluminescence type nitrogen oxide analyzer to determine the removal rate of nitrogen oxides. The results are shown in Fig. 1.

【0032】比較例1 実施例1で用いたγ−アルミナペレットと同一のもの1
0gに硝酸銀水溶液を用いて硝酸銀を5重量%(銀元素
換算)担持して、実施例1と同様の方法で800℃まで
焼成し、銀または銀酸化物の平均粒径が2000nmの
浄化材を調製した。その浄化材3.6gを用いて、実施
例1と同様な条件で窒素酸化物の除去試験を行った。結
果を図1に示す。
Comparative Example 1 Same as γ-alumina pellets used in Example 1 1
0 g of silver nitrate aqueous solution was used to support 5 wt% of silver nitrate (calculated as silver element), and the mixture was baked up to 800 ° C. in the same manner as in Example 1 to obtain a purification material having an average particle diameter of silver or silver oxide of 2000 nm. Prepared. Using 3.6 g of the purification material, a nitrogen oxide removal test was performed under the same conditions as in Example 1. The results are shown in Fig. 1.

【0033】図1からわかるように、銀成分の平均粒径
が50nm前後の実施例1、2では、広い温度範囲にわ
たって窒素酸化物の良好な除去がみられた。一方、平均
粒径が1000nm以上の比較例1では、全温度範囲に
わたって窒素酸化物除去率の低下がみられた。
As can be seen from FIG. 1, in Examples 1 and 2 in which the average particle diameter of the silver component was around 50 nm, good removal of nitrogen oxide was observed over a wide temperature range. On the other hand, in Comparative Example 1 having an average particle size of 1000 nm or more, the nitrogen oxide removal rate was reduced over the entire temperature range.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
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
することができる。また、本発明の方法では、排ガス中
に水分が10%程度含まれている場合でも窒素酸化物の
除去を効率良く行うことができる。
As described in detail above, according to the present invention,
The nitrogen oxides in the exhaust gas containing excess oxygen can be efficiently removed. Further, according to the method of the present invention, nitrogen oxides can be efficiently removed even when the exhaust gas contains about 10% of water.

【0035】本発明の排ガス浄化材及び浄化方法は、各
種燃焼機、自動車等の排ガスに含まれる窒素酸化物の除
去に広く利用することができる。
The exhaust gas purifying material and the purifying method of the present invention can be widely used for removing nitrogen oxides contained in the exhaust gas of various combustors, automobiles and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1、2及び比較例1における窒素酸化物
の除去率と排ガス温度との関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a nitrogen oxide removal rate and an exhaust gas temperature in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年12月21日[Submission date] December 21, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0026】この浄化材3.7gを反応管内に設置し、
表1に示す組成のガス(一酸化窒素、一酸化炭素、酸
素、エタノール、及び窒素からなる乾燥成分の合計10
0容量%に、さらに水分10容量%を添加したもの)を
毎分4.4リットル(標準状態)の流量で流して(接触
時間0.05g・秒/ml、空間速度30000hr
−1)、反応管内の排ガス温度を200〜600℃の範
囲の保ち、エタノールと窒素酸化物とを反応させた。 ─────────────────────────────────────────────────────
3.7 g of this purification material was placed in a reaction tube,
A gas having the composition shown in Table 1 (a total of 10 dry components consisting of nitric oxide, carbon monoxide , oxygen, ethanol , and nitrogen).
0 volume% to which 10 volume% of water was added) was made to flow at a flow rate of 4.4 liters per minute (standard state) (contact time 0.05 g · sec / ml, space velocity 30000 hr).
-1 ), the exhaust gas temperature in the reaction tube was kept in the range of 200 to 600 ° C, and ethanol was reacted with nitrogen oxide. ─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年4月15日[Submission date] April 15, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】γ−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、公知の含浸法や、混練法等を用い
ることかできる。担持後の浄化材の調製は、50〜15
0℃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。焼成は、空気中又は窒素流通
下、あるいは水素ガス流通下、もしくは真空排気しなが
ら行うのが好ましい。酸化雰囲気下、600℃で一時間
以上焼成することにより、担持された銀成分の粒子径を
所望の大きさにすることができる。この時、窒素酸化物
が存在すれば、より効果的に焼成できる。なお、窒素ガ
スまたは水素ガス流通下で焼成した浄化材は、最後に酸
化処理を行うことが好ましい。
As a method for supporting the silver component on the inorganic oxide such as γ-alumina, a known impregnation method, a kneading method or the like can be used. Preparation of the purifying material after loading is 50 to 15
After drying at about 0 ° C., it is preferable to raise the temperature stepwise at 100 to 600 ° C. and bake. The firing is preferably performed in air or under nitrogen flow, or under hydrogen gas flow, or while evacuating. By calcining at 600 ° C. for one hour or more in an oxidizing atmosphere, the particle size of the supported silver component can be set to a desired size. At this time, if nitrogen oxide is present, the firing can be performed more effectively. In addition, it is preferable that the purification material fired under the flow of nitrogen gas or hydrogen gas is finally oxidized.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0029[Name of item to be corrected] 0029

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0029】実施例2 硝酸銀水溶液を用いて銀成分を5重量%担持した粉末状
γ−アルミナ(比表面積200m/g)1.0gを、
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
コートし、80℃で2時間乾燥後、空気中段階的に60
0℃まで昇温したあと、5時間焼成し、銀又は銀酸化物
の平均粒径が50nmである浄化材を調製した。
Example 2 1.0 g of powdery γ-alumina (specific surface area 200 m 2 / g) supporting 5% by weight of a silver component using an aqueous solution of silver nitrate,
Commercially available cordierite honeycomb shaped body (diameter 30m
m, length about 12.6 mm, 400 cells / square inch)
Coat and dry at 80 ° C for 2 hours, then stepwise in air at 60
After the temperature was raised to 0 ° C., it was baked for 5 hours to prepare a purifying material having an average particle diameter of silver or silver oxide of 50 nm.

フロントページの続き (72)発明者 阿部 晃 埼玉県熊谷市末広四丁目14番1号 株式会 社リケン熊谷事業所内 (72)発明者 吉田 清英 埼玉県熊谷市末広四丁目14番1号 株式会 社リケン熊谷事業所内 (72)発明者 宮寺 達雄 茨城県つくば市小野川16番3 工業技術院 資源環境技術総合研究所内Front page continuation (72) Inventor Akira Abe 4-14-1, Suehiro, Kumagaya, Saitama Prefecture Riken Kumagaya Plant Stock Company (72) Inventor Kiyohide Yoshida 4-1-1, Suehiro, Kumagaya, Saitama Company Riken Kumagaya Plant (72) Inventor Tatsuo Miyadera 16-3 Onogawa, Tsukuba City, Ibaraki Prefecture Institute of Industrial Science and Technology

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多孔質の無機酸化物100重量%に銀又
は銀酸化物を銀元素に換算して0.2〜15重量%担持
してなる触媒を有し、窒素酸化物を除去する浄化材にお
いて、前記多孔質無機酸化物上の銀または銀酸化物が平
均直径10〜1000nmの粒子であり、外部から前記
排ガス中に添加されたアルコール類を還元剤として、2
00〜600℃で、前記排ガス中の窒素酸化物を還元す
ることを特徴とする排ガス浄化材。
1. Purification for removing nitrogen oxides, comprising a catalyst comprising 0.2 to 15% by weight of silver or silver oxide in terms of silver element supported on 100% by weight of a porous inorganic oxide. In the material, silver or silver oxide on the porous inorganic oxide is particles having an average diameter of 10 to 1000 nm, and alcohols externally added to the exhaust gas are used as a reducing agent.
An exhaust gas purification material, which reduces nitrogen oxides in the exhaust gas at 00 to 600 ° C.
【請求項2】 請求項1に記載の排ガス浄化材におい
て、前記浄化材はペレット状または顆粒状であることを
特徴とする排ガス浄化材。
2. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the purifying material is in the form of pellets or granules.
【請求項3】 請求項1に記載の排ガス浄化材におい
て、前記浄化材はさらにセラミック製又は金属製三次元
構造体を有し、前記多孔質無機酸化物が前記三次元構造
体にコートされていることを特徴とする排ガス浄化材。
3. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the purifying material further has a ceramic or metal three-dimensional structure, and the porous inorganic oxide is coated on the three-dimensional structure. Exhaust gas purification material characterized by being
【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、前記多孔質の無機酸化物がγ−アルミ
ナ又はアルミナ系複合酸化物であることを特徴とする排
ガス浄化材。
4. The exhaust gas purifying material according to claim 1, wherein the porous inorganic oxide is γ-alumina or an alumina-based composite oxide.
【請求項5】 窒素酸化物を除去する方法において、請
求項1〜4のいずれかに記載の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前記排ガス中
にアルコール類を添加し、200〜600℃で前記排ガ
スを前記浄化材に接触させ、前記アルコール類と前記窒
素酸化物とを反応させて前記窒素酸化物を除去すること
を特徴とする排ガス浄化方法。
5. A method for removing nitrogen oxides, wherein the exhaust gas purifying material according to any one of claims 1 to 4 is installed in the middle of an exhaust gas conduit, and alcohols are contained in the exhaust gas upstream of the purifying material. Is added, the exhaust gas is brought into contact with the purification material at 200 to 600 ° C., and the alcohols are reacted with the nitrogen oxides to remove the nitrogen oxides.
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US08/434,918 US5714432A (en) 1992-12-28 1995-05-04 Exhaust gas cleaner comprising supported silver or silver oxide particles
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5894728A (en) * 1995-06-27 1999-04-20 Komatsu Ltd. Exhaust emission control device for diesel engines
DE19681452C2 (en) * 1995-06-27 1999-11-18 Komatsu Mfg Co Ltd Exhaust emission control device for diesel engines

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