JPH07178338A - 排ガス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法 - Google Patents
排ガス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法Info
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- JPH07178338A JPH07178338A JP3036917A JP3691791A JPH07178338A JP H07178338 A JPH07178338 A JP H07178338A JP 3036917 A JP3036917 A JP 3036917A JP 3691791 A JP3691791 A JP 3691791A JP H07178338 A JPH07178338 A JP H07178338A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排ガス中の酸素が高濃度であっても、窒素酸
化物を高効率で還元除去することができる触媒活性の高
い触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法を提供す
る。 【構成】 排ガス浄化用触媒をガリウムと耐火性酸化物
（アルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア等）を
含有させて構成し、この触媒を用いて酸化雰囲気中、反
応温度を300 〜800 ℃とし、かつＴＨＣ濃度／NOX 濃度
を１〜20とした炭化水素の存在下で排ガス中の窒素酸化
物を還元除去する。ここでＴＨＣ濃度とは、炭化水素を
メタンに換算した場合の濃度である。
化物を高効率で還元除去することができる触媒活性の高
い触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法を提供す
る。 【構成】 排ガス浄化用触媒をガリウムと耐火性酸化物
（アルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア等）を
含有させて構成し、この触媒を用いて酸化雰囲気中、反
応温度を300 〜800 ℃とし、かつＴＨＣ濃度／NOX 濃度
を１〜20とした炭化水素の存在下で排ガス中の窒素酸化
物を還元除去する。ここでＴＨＣ濃度とは、炭化水素を
メタンに換算した場合の濃度である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル自動車等の
移動式内燃機関、コージェネレーション等の定置式内燃
機関、ボイラー等の各種工業炉等から排出される窒素酸
化物を無害なガスに分解する排ガス浄化用触媒及びこれ
を使用した排ガスの浄化方法に関する。
移動式内燃機関、コージェネレーション等の定置式内燃
機関、ボイラー等の各種工業炉等から排出される窒素酸
化物を無害なガスに分解する排ガス浄化用触媒及びこれ
を使用した排ガスの浄化方法に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】一般に自
動車、定置式の内燃機関及び各種工業炉からの排ガスに
は、多量のNO、NO2 で代表される窒素酸化物（NOX ）が
含まれている。これらのNOX は光化学スモッグの原因と
なるばかりではなく、人体にとって呼吸器系障害を引き
起こすと言われている。
動車、定置式の内燃機関及び各種工業炉からの排ガスに
は、多量のNO、NO2 で代表される窒素酸化物（NOX ）が
含まれている。これらのNOX は光化学スモッグの原因と
なるばかりではなく、人体にとって呼吸器系障害を引き
起こすと言われている。
【０００３】これらのNOX を低減する方法については、
ガソリン自動車のように、排ガス中の酸素量が少ない場
合は、一酸化炭素、炭化水素等の還元剤でNOX を還元除
去する、いわゆる三元触媒方式の排ガス処理が確立され
ている。一方、ボイラー等の大型定置式排出源のよう
に、ガス中に多量の酸素が含まれる場合は、アンモニア
を外部から添加してNOX 量を低減する選択的NOX 還元法
が稼働しており、ある程度の効果をあげている。
ガソリン自動車のように、排ガス中の酸素量が少ない場
合は、一酸化炭素、炭化水素等の還元剤でNOX を還元除
去する、いわゆる三元触媒方式の排ガス処理が確立され
ている。一方、ボイラー等の大型定置式排出源のよう
に、ガス中に多量の酸素が含まれる場合は、アンモニア
を外部から添加してNOX 量を低減する選択的NOX 還元法
が稼働しており、ある程度の効果をあげている。
【０００４】しかし、前者の方法は酸素濃度の極めて低
いガソリンエンジンからの排ガスにのみ適用可能であ
り、また後者の方法はアンモニアを用いるため、小型定
置式排出源や移動式排出源に使用することは、取り扱い
上、困難である。
いガソリンエンジンからの排ガスにのみ適用可能であ
り、また後者の方法はアンモニアを用いるため、小型定
置式排出源や移動式排出源に使用することは、取り扱い
上、困難である。
【０００５】そこで、アンモニア以外の還元剤として、
水素、一酸化炭素又は各種炭化水素等を使用する方法が
種々検討されているが、その多くは排ガス中の酸素が完
全に消費された後に始めて窒素酸化物の除去が可能とな
る非選択的接触還元法であるという難点を有している。
水素、一酸化炭素又は各種炭化水素等を使用する方法が
種々検討されているが、その多くは排ガス中の酸素が完
全に消費された後に始めて窒素酸化物の除去が可能とな
る非選択的接触還元法であるという難点を有している。
【０００６】従来、このような難点も解決できる新規な
選択的接触還元法（酸素共存下においても、選択的に窒
素酸化物を還元除去する方法）として、次のような方法
が提案されているが、いずれも充分に満足すべき結果は
得られていない。
選択的接触還元法（酸素共存下においても、選択的に窒
素酸化物を還元除去する方法）として、次のような方法
が提案されているが、いずれも充分に満足すべき結果は
得られていない。
【０００７】即ち、特開平2-149317号公報によれば、
水素型のモルデナイト又はクリノプチロライトからなる
触媒、又はCu、Cr、Mn、Fe、Ni等の金属を担持した水
素型のモルデナイト又はクリノプチルライトからなる触
媒を使用し、各種燃料を燃焼させた際に生じる酸素を含
有する排煙を、有機化合物の共存下でこれらの触媒と接
触させて排煙中の窒素酸化物を除去する方法が提案され
ている。
水素型のモルデナイト又はクリノプチロライトからなる
触媒、又はCu、Cr、Mn、Fe、Ni等の金属を担持した水
素型のモルデナイト又はクリノプチルライトからなる触
媒を使用し、各種燃料を燃焼させた際に生じる酸素を含
有する排煙を、有機化合物の共存下でこれらの触媒と接
触させて排煙中の窒素酸化物を除去する方法が提案され
ている。
【０００８】この方法によれば、反応温度300 〜600
℃、ガス空間速度(GHSV)1200h -1の条件で脱硝率30〜60
％を得ているが、実用化条件に近い、GHSVの高い条件下
での脱硝効果については不明である。また、触媒活性の
経時変化についての記載がなく、触媒の寿命について不
明である。更に、SOX を含まない疑似ガスで触媒の評価
を行っているため、触媒の耐SOX 性については不明であ
る。
℃、ガス空間速度(GHSV)1200h -1の条件で脱硝率30〜60
％を得ているが、実用化条件に近い、GHSVの高い条件下
での脱硝効果については不明である。また、触媒活性の
経時変化についての記載がなく、触媒の寿命について不
明である。更に、SOX を含まない疑似ガスで触媒の評価
を行っているため、触媒の耐SOX 性については不明であ
る。
【０００９】また、特開平1-130735号公報によれば、遷
移金属（Cu、Co、Ni、Fe、Mg、Mn等）でイオン交換した
ゼオライトを耐火性担体上に担持させた触媒を使用し、
酸化雰囲気においても窒素酸化物を浄化できる方法が提
案されている。
移金属（Cu、Co、Ni、Fe、Mg、Mn等）でイオン交換した
ゼオライトを耐火性担体上に担持させた触媒を使用し、
酸化雰囲気においても窒素酸化物を浄化できる方法が提
案されている。
【００１０】この方法は、ガソリンエンジンの排ガス
を、空燃比がリーン側においても窒素酸化物を高効率で
浄化する方法であり、排ガス中の酸素濃度は高くても約
３％である。従って、ディーゼルエンジンの排ガスのよ
うに、酸素濃度が５〜10％であっても同様に窒素酸化物
を選択的に還元脱硝できるかどうか不明である。実施例
においても、酸素濃度の増加と共に、NoX 除去率が著し
く低下する傾向を示している。
を、空燃比がリーン側においても窒素酸化物を高効率で
浄化する方法であり、排ガス中の酸素濃度は高くても約
３％である。従って、ディーゼルエンジンの排ガスのよ
うに、酸素濃度が５〜10％であっても同様に窒素酸化物
を選択的に還元脱硝できるかどうか不明である。実施例
においても、酸素濃度の増加と共に、NoX 除去率が著し
く低下する傾向を示している。
【００１１】特開昭63-283727 号公報によれば、SiO2/A
l2O3比が15以上の疎水性ゼオライトにCu、Ｖ、Mn、Fe、
Cr等の金属を担持させた触媒を用い、一酸化炭素及び１
種又は２種以上の炭化水素の存在下で、内燃機関の酸素
を含む排ガス中の窒素酸化物を減少させる方法が提案さ
れている。
l2O3比が15以上の疎水性ゼオライトにCu、Ｖ、Mn、Fe、
Cr等の金属を担持させた触媒を用い、一酸化炭素及び１
種又は２種以上の炭化水素の存在下で、内燃機関の酸素
を含む排ガス中の窒素酸化物を減少させる方法が提案さ
れている。
【００１２】この方法では、銅以外の金属が担持された
ゼオライト触媒を使用した場合には、脱硝率が４〜26％
と低くなる。一方、銅ゼオライト触媒を使用した場合に
は、比較的高い活性が得られるが、銅成分がSOX によっ
て被毒を受けやすいという問題点がある。実施例の排ガ
ス中の酸素濃度は、1.6 ％であり、例えばディーゼルエ
ンジンの排ガスのように、酸素濃度が高い場合であって
も同様に窒素酸化物を選択的に還元脱硝できるかどうか
不明である。
ゼオライト触媒を使用した場合には、脱硝率が４〜26％
と低くなる。一方、銅ゼオライト触媒を使用した場合に
は、比較的高い活性が得られるが、銅成分がSOX によっ
て被毒を受けやすいという問題点がある。実施例の排ガ
ス中の酸素濃度は、1.6 ％であり、例えばディーゼルエ
ンジンの排ガスのように、酸素濃度が高い場合であって
も同様に窒素酸化物を選択的に還元脱硝できるかどうか
不明である。
【００１３】特開昭63-100919 号公報によれば、銅をア
ルミナ、シリカ、ゼオライト等の多孔質担体に担持させ
た触媒を使用し、炭化水素の存在下で酸素を含む排ガス
中の窒素酸化物を除去する方法が提案されている。
ルミナ、シリカ、ゼオライト等の多孔質担体に担持させ
た触媒を使用し、炭化水素の存在下で酸素を含む排ガス
中の窒素酸化物を除去する方法が提案されている。
【００１４】この方法では、脱硝率が10〜25％であり、
高い脱硝活性は得られない。また、この触媒は、銅を含
有しているため、銅成分がSOX によって被毒を受けやす
いという問題点がある。更に、実施例の排ガス中の酸素
濃度は、2.1 ％であり、酸素濃度がより高い場合であっ
ても同様に窒素酸化物を選択的に還元脱硝できるかどう
か不明である。
高い脱硝活性は得られない。また、この触媒は、銅を含
有しているため、銅成分がSOX によって被毒を受けやす
いという問題点がある。更に、実施例の排ガス中の酸素
濃度は、2.1 ％であり、酸素濃度がより高い場合であっ
ても同様に窒素酸化物を選択的に還元脱硝できるかどう
か不明である。
【００１５】本発明は、排ガス中の酸素が高濃度であっ
ても高効率で窒素酸化物を無害なガスに浄化できる排ガ
ス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法を提
供することを目的とする。
ても高効率で窒素酸化物を無害なガスに浄化できる排ガ
ス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法を提
供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明に係る排
ガス浄化用触媒は、排ガス中の窒素酸化物を酸化雰囲気
中で還元除去する触媒であって、主触媒となるガリウム
及び担体となる耐火性酸化物（ゼオライトを除く）を含
有することを特徴とする。
ガス浄化用触媒は、排ガス中の窒素酸化物を酸化雰囲気
中で還元除去する触媒であって、主触媒となるガリウム
及び担体となる耐火性酸化物（ゼオライトを除く）を含
有することを特徴とする。
【００１７】前記酸化雰囲気とは、排ガス中に含まれる
一酸化炭素、水素、炭化水素及び本処理で必要により添
加される炭化水素の還元性物質を完全に酸化してH2O と
CO2に変換するのに必要な酸素量よりも過剰な量の酸素
が含まれている状態である。
一酸化炭素、水素、炭化水素及び本処理で必要により添
加される炭化水素の還元性物質を完全に酸化してH2O と
CO2に変換するのに必要な酸素量よりも過剰な量の酸素
が含まれている状態である。
【００１８】前記触媒中のガリウム（Ga）成分のガリウ
ム源としては、触媒調製時又は反応使用時に酸化物に転
換可能な化合物を使用することができる。このような化
合物としては、ガリウムの硝酸塩、硫酸塩、酸化物、ハ
ロゲン化物、炭酸塩、水酸化物、有機酸塩等がある。
ム源としては、触媒調製時又は反応使用時に酸化物に転
換可能な化合物を使用することができる。このような化
合物としては、ガリウムの硝酸塩、硫酸塩、酸化物、ハ
ロゲン化物、炭酸塩、水酸化物、有機酸塩等がある。
【００１９】前記耐火性酸化物（ゼオライトを除く）と
しては、特に限定はないが、例えばアルミナ（Al2O
3 ）、チタニア（TiO2）、マグネシア（MgO ）、ジルコ
ニア（ZrO2）等を挙げることができ、これらを単独で又
は複数組み合わせたものを使用できる。
しては、特に限定はないが、例えばアルミナ（Al2O
3 ）、チタニア（TiO2）、マグネシア（MgO ）、ジルコ
ニア（ZrO2）等を挙げることができ、これらを単独で又
は複数組み合わせたものを使用できる。
【００２０】前記触媒の形状は任意であり、例えばペレ
ット状、板状、柱状、格子状とすることができる。
ット状、板状、柱状、格子状とすることができる。
【００２１】本発明に係る触媒の調製法は任意であり、
例えば耐火性酸化物又はその前駆体とガリウムを含む化
合物を用いて、イオン交換法、含浸法、物理的混合法、
気相法、共沈法等により調製することができる。また、
コージェライト、ムライト又はアルミナ等の格子状の担
体及び金網、板等の基材上に触媒を被覆する触媒調製法
を採用してもよい。
例えば耐火性酸化物又はその前駆体とガリウムを含む化
合物を用いて、イオン交換法、含浸法、物理的混合法、
気相法、共沈法等により調製することができる。また、
コージェライト、ムライト又はアルミナ等の格子状の担
体及び金網、板等の基材上に触媒を被覆する触媒調製法
を採用してもよい。
【００２２】また、本発明に係る排ガスの浄化方法は、
酸化雰囲気中、炭化水素の存在下で排ガスをガリウムと
耐火性酸化物（ゼオライトを除く）を含有する触媒と接
触させて、前記排ガス中の窒素酸化物を還元除去するこ
とを特徴とする。
酸化雰囲気中、炭化水素の存在下で排ガスをガリウムと
耐火性酸化物（ゼオライトを除く）を含有する触媒と接
触させて、前記排ガス中の窒素酸化物を還元除去するこ
とを特徴とする。
【００２３】前記炭化水素は、排ガス中に残留する炭化
水素でもよいが、脱硝反応を生じさせるのに必要な量よ
り不足している場合、又は排ガス中に炭化水素が全く含
まれていない場合には、外部から炭化水素を添加するの
がよい。
水素でもよいが、脱硝反応を生じさせるのに必要な量よ
り不足している場合、又は排ガス中に炭化水素が全く含
まれていない場合には、外部から炭化水素を添加するの
がよい。
【００２４】このために添加する炭化水素の種類には特
に限定がなく、例えばメタン、ＬＰＧ、ガソリン、軽
油、灯油等である。
に限定がなく、例えばメタン、ＬＰＧ、ガソリン、軽
油、灯油等である。
【００２５】そして、この排ガス中の炭化水素の存在量
は、ＴＨＣ濃度で0.1 〜2.0 ％、ＴＨＣ濃度／NOX 濃度
で表した場合には１〜20が好ましい。ここでＴＨＣ(the
rmalhydrocarbon) 濃度とは、炭化水素をメタンに換算
した場合の濃度である。炭化水素の存在量が前記下限よ
り低い場合には、脱硝性能が発現しなくなり、また前記
上限より高い場合には、脱硝率は高くなるが、システム
全体の経済性の低下や炭化水素の燃焼熱による触媒層の
異常発熱のため、好ましくない。
は、ＴＨＣ濃度で0.1 〜2.0 ％、ＴＨＣ濃度／NOX 濃度
で表した場合には１〜20が好ましい。ここでＴＨＣ(the
rmalhydrocarbon) 濃度とは、炭化水素をメタンに換算
した場合の濃度である。炭化水素の存在量が前記下限よ
り低い場合には、脱硝性能が発現しなくなり、また前記
上限より高い場合には、脱硝率は高くなるが、システム
全体の経済性の低下や炭化水素の燃焼熱による触媒層の
異常発熱のため、好ましくない。
【００２６】触媒反応温度については、300 〜800 ℃、
好ましくは300 〜600 ℃とする。通常、温度が高い程脱
硝率が高くなるが、800 ℃を越えると触媒の劣化が起こ
って好ましくなく、また300 ℃より低いと脱硝率が低く
なる。
好ましくは300 〜600 ℃とする。通常、温度が高い程脱
硝率が高くなるが、800 ℃を越えると触媒の劣化が起こ
って好ましくなく、また300 ℃より低いと脱硝率が低く
なる。
【００２７】ガス空間速度(GHSV)については、通常2,00
0 〜200,000h-1、好ましくは5,000〜100,000h-1とす
る。GHSVが、2,000h-1より遅い場合には、脱硝率は高い
が、触媒使用量が多くなり、また200,000h-1より速い場
合には、脱硝率が低くなる。
0 〜200,000h-1、好ましくは5,000〜100,000h-1とす
る。GHSVが、2,000h-1より遅い場合には、脱硝率は高い
が、触媒使用量が多くなり、また200,000h-1より速い場
合には、脱硝率が低くなる。
【００２８】本発明の浄化方法で対象とする排ガスは、
NOX 及び酸素を含み、全体として酸化雰囲気にある各種
排ガスである。例えば、リーン燃焼でのガソリン自動
車、ディーゼル自動車等の移動式内燃機関の排ガス、コ
ージェネレーション等の定置式内燃機関の排ガス、ボイ
ラー等の工業炉の排ガス等が挙げられる。
NOX 及び酸素を含み、全体として酸化雰囲気にある各種
排ガスである。例えば、リーン燃焼でのガソリン自動
車、ディーゼル自動車等の移動式内燃機関の排ガス、コ
ージェネレーション等の定置式内燃機関の排ガス、ボイ
ラー等の工業炉の排ガス等が挙げられる。
【００２９】
【実施例】実施例１ 先ず、通常の含浸法により、硝酸ガリウム水溶液中にγ
−アルミナ〔ＡＳ−２（商品名）、触媒化成（株）製〕
60ｇを含浸させてγ−アルミナにガリウムを担持させ
た。
−アルミナ〔ＡＳ−２（商品名）、触媒化成（株）製〕
60ｇを含浸させてγ−アルミナにガリウムを担持させ
た。
【００３０】次に、この触媒前駆体を120 ℃で20時間乾
燥した後、空気気流中でこの触媒前駆体に500 ℃、３時
間の焼成を施した。この触媒前駆体のガリウム担持量
は、２wt％であった。引き続き、この触媒前駆体をステ
ンレス製反応管に50cc充填した後、ヘリウム気流中で徐
々に昇温し、500 ℃で30分間熱処理して本実施例に係る
触媒を調製した。
燥した後、空気気流中でこの触媒前駆体に500 ℃、３時
間の焼成を施した。この触媒前駆体のガリウム担持量
は、２wt％であった。引き続き、この触媒前駆体をステ
ンレス製反応管に50cc充填した後、ヘリウム気流中で徐
々に昇温し、500 ℃で30分間熱処理して本実施例に係る
触媒を調製した。
【００３１】次に、触媒床の温度を400 ℃とした後、処
理ガスとしてのヘリウムバランスのモデルガスを前記反
応管内にGHSV＝6000 h-1で導入してこの触媒の評価試験
を行った。このモデルガスの組成は、NO：１％、O2：10
％、C3H8：３％（ＴＨＣ濃度として９％）である。従っ
て、この実施例において、ＴＨＣ濃度／NOX 濃度は、９
である。この評価は、反応管出口のガスをガスクロマト
グラフ法で分析し、NOの還元により生成したN2濃度に基
づいてNO浄化率を算出することにより行った。その結果
を下記の表１に示す。
理ガスとしてのヘリウムバランスのモデルガスを前記反
応管内にGHSV＝6000 h-1で導入してこの触媒の評価試験
を行った。このモデルガスの組成は、NO：１％、O2：10
％、C3H8：３％（ＴＨＣ濃度として９％）である。従っ
て、この実施例において、ＴＨＣ濃度／NOX 濃度は、９
である。この評価は、反応管出口のガスをガスクロマト
グラフ法で分析し、NOの還元により生成したN2濃度に基
づいてNO浄化率を算出することにより行った。その結果
を下記の表１に示す。
【００３２】実施例２〜４ 実施例１と同様にして触媒を調製した後、各実施例にお
いて反応条件を下記のように変更して実施例１と同様の
触媒の評価試験を行った。その結果を表１に示す。即
ち、実施例２では、処理ガス中のプロパン濃度を１％
（ＴＨＣ濃度として３％）とした。実施例３では、触媒
床の温度を500 ℃とした。実施例４では、処理ガス中の
プロパン濃度を１％とし、また触媒床の温度を500 ℃と
した。
いて反応条件を下記のように変更して実施例１と同様の
触媒の評価試験を行った。その結果を表１に示す。即
ち、実施例２では、処理ガス中のプロパン濃度を１％
（ＴＨＣ濃度として３％）とした。実施例３では、触媒
床の温度を500 ℃とした。実施例４では、処理ガス中の
プロパン濃度を１％とし、また触媒床の温度を500 ℃と
した。
【００３３】比較例１ 実施例１と同様にして触媒を調製した後、処理ガスのプ
ロパン濃度を０％に変更して実施例１と同様の触媒の評
価試験を行った。その結果を表１に示す。
ロパン濃度を０％に変更して実施例１と同様の触媒の評
価試験を行った。その結果を表１に示す。
【００３４】比較例２ ガリウムの担持されていないγ−アルミナに対して、実
施例１と同様の焼成と熱処理を施して本比較例に係る触
媒を調製した。この後、実施例１と同様の触媒の評価試
験を行った。その結果を表１に示す。
施例１と同様の焼成と熱処理を施して本比較例に係る触
媒を調製した。この後、実施例１と同様の触媒の評価試
験を行った。その結果を表１に示す。
【００３５】比較例３〜５ 比較例２と同様にして触媒を調製した後、各比較例にお
いて反応条件を下記のように変更して比較例２と同様の
触媒の評価試験を行った。その結果を表１に示す。即
ち、比較例３では、処理ガス中のプロパン濃度を１％
（ＴＨＣ濃度として３％）とした。比較例４では、触媒
床の温度を500 ℃とした。比較例５では、処理ガス中の
プロパン濃度を１％とし、また触媒床の温度を500 ℃と
した。
いて反応条件を下記のように変更して比較例２と同様の
触媒の評価試験を行った。その結果を表１に示す。即
ち、比較例３では、処理ガス中のプロパン濃度を１％
（ＴＨＣ濃度として３％）とした。比較例４では、触媒
床の温度を500 ℃とした。比較例５では、処理ガス中の
プロパン濃度を１％とし、また触媒床の温度を500 ℃と
した。
【００３６】比較例６ 通常の含浸法により、硫酸銅水溶液中にγ−アルミナ60
ｇを含浸させてγ−アルミナに銅を担持させた後、実施
例１と同様にして本比較例に係る触媒を調製した。この
後、実施例３と同様の触媒の評価試験を行った。その結
果を表１に示す。
ｇを含浸させてγ−アルミナに銅を担持させた後、実施
例１と同様にして本比較例に係る触媒を調製した。この
後、実施例３と同様の触媒の評価試験を行った。その結
果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】実施例５ 実施例１と同様にして触媒前駆体を調製した後、この触
媒前駆体をステンレス製反応管に50cc充填した後、乾燥
空気気流中で徐々に昇温し、500 ℃で30分間熱処理して
本実施例に係る触媒を調製した。
媒前駆体をステンレス製反応管に50cc充填した後、乾燥
空気気流中で徐々に昇温し、500 ℃で30分間熱処理して
本実施例に係る触媒を調製した。
【００３９】次に、処理ガスとしてディーゼル排ガスに
ＬＰＧガスを添加した実排ガスを、200 ℃に保持された
管を通して500 ℃に加熱された前記反応管内にGHSV=600
0h-1で導入した。このディーゼル排ガスの組成は、N
OX :1000 ppm 、O2: ８％、SOX : 140ppm、CO:400ppm
、CO2:10％、ＴＨＣ:230ppm である。また、ＬＰＧガ
スは、処理ガス中において全炭化水素が0.21％（全ＴＨ
Ｃ濃度0.63％）となるように添加した。従って、この実
施例において、全ＴＨＣ濃度／NOX 濃度は、6.3 であ
る。
ＬＰＧガスを添加した実排ガスを、200 ℃に保持された
管を通して500 ℃に加熱された前記反応管内にGHSV=600
0h-1で導入した。このディーゼル排ガスの組成は、N
OX :1000 ppm 、O2: ８％、SOX : 140ppm、CO:400ppm
、CO2:10％、ＴＨＣ:230ppm である。また、ＬＰＧガ
スは、処理ガス中において全炭化水素が0.21％（全ＴＨ
Ｃ濃度0.63％）となるように添加した。従って、この実
施例において、全ＴＨＣ濃度／NOX 濃度は、6.3 であ
る。
【００４０】そして、前記反応管の出口からのガスを同
じく200 ℃に保持された管を通して化学発光式分析計に
導入し、NOX 濃度を測定した。触媒反応後のNOX 浄化率
は、反応管導入前後のNOX 濃度を測定して比較すること
により算出した。この評価結果を下記の表２に示す。
じく200 ℃に保持された管を通して化学発光式分析計に
導入し、NOX 濃度を測定した。触媒反応後のNOX 浄化率
は、反応管導入前後のNOX 濃度を測定して比較すること
により算出した。この評価結果を下記の表２に示す。
【００４１】比較例７ 実施例５と同様にして触媒を調製した後、ＬＰＧガスを
添加しないディーゼル排ガスを使用して実施例５と同様
の触媒の評価試験を行った。その結果を表２に示す。
添加しないディーゼル排ガスを使用して実施例５と同様
の触媒の評価試験を行った。その結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】実施例６ 通常の含浸法により、硝酸ガリウム水溶液中にジルコニ
ア〔ＲＣ−100 （商品名）、第１希元素化学工業（株）
製〕60ｇを含浸させてジルコニアにガリウムを担持させ
た後、実施例１と同様にして本実施例に係る触媒を調製
した。この後、実施例３と同様の触媒の評価試験を行っ
た。その結果を表３に示す。
ア〔ＲＣ−100 （商品名）、第１希元素化学工業（株）
製〕60ｇを含浸させてジルコニアにガリウムを担持させ
た後、実施例１と同様にして本実施例に係る触媒を調製
した。この後、実施例３と同様の触媒の評価試験を行っ
た。その結果を表３に示す。
【００４４】実施例７ 通常の含浸法により、硝酸ガリウム水溶液中にチタニア
〔Ｐ−25（商品名）、日本アエロジル（株）製〕60ｇを
含浸させてチタニアにガリウムを担持させた後、実施例
１と同様にして本実施例に係る触媒を調製した。この
後、実施例３と同様の触媒の評価試験を行った。その結
果を表３に示す。
〔Ｐ−25（商品名）、日本アエロジル（株）製〕60ｇを
含浸させてチタニアにガリウムを担持させた後、実施例
１と同様にして本実施例に係る触媒を調製した。この
後、実施例３と同様の触媒の評価試験を行った。その結
果を表３に示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】実施例及び比較例の考察 実施例１〜４に示すように、実施例に係る排ガスの浄化
方法によれば、Ga担持のγ−アルミナを触媒として使用
し、触媒反応時において、温度を400 〜500 ℃、モデル
ガスのＴＨＣ濃度／NOX 濃度を３〜９として評価試験を
行ったため、排ガス中の酸素濃度が10％と高くても、52
〜82％の高いNO浄化率が得られることがわかる。また、
実施例３，４より、本発明に係る範囲内で反応温度とＴ
ＨＣ濃度／NO濃度を上げることにより、NO浄化率が向上
することがわかる。
方法によれば、Ga担持のγ−アルミナを触媒として使用
し、触媒反応時において、温度を400 〜500 ℃、モデル
ガスのＴＨＣ濃度／NOX 濃度を３〜９として評価試験を
行ったため、排ガス中の酸素濃度が10％と高くても、52
〜82％の高いNO浄化率が得られることがわかる。また、
実施例３，４より、本発明に係る範囲内で反応温度とＴ
ＨＣ濃度／NO濃度を上げることにより、NO浄化率が向上
することがわかる。
【００４７】これに対して、比較例１によれば、実施例
と同じGa担持のγ−アルミナ触媒を使用しているが、Ｔ
ＨＣ濃度／NOX 濃度が０であるため、３％の低いNO浄化
率しか得られなかった。比較例２〜５によれば、γ−ア
ルミナ触媒がGaを担持していないため、反応条件は実施
例と同様であっても、20〜33％の低いNO浄化率となる。
比較例６によれば、GaではなくCu担持のγ−アルミナ触
媒を使用しているため、実施例程高い浄化率が得られな
いことがわかる。
と同じGa担持のγ−アルミナ触媒を使用しているが、Ｔ
ＨＣ濃度／NOX 濃度が０であるため、３％の低いNO浄化
率しか得られなかった。比較例２〜５によれば、γ−ア
ルミナ触媒がGaを担持していないため、反応条件は実施
例と同様であっても、20〜33％の低いNO浄化率となる。
比較例６によれば、GaではなくCu担持のγ−アルミナ触
媒を使用しているため、実施例程高い浄化率が得られな
いことがわかる。
【００４８】実施例５に係る排ガスの浄化方法によれ
ば、Ga担持のγ−アルミナを触媒として使用し、触媒反
応時において、温度を400 〜500 ℃、実排ガスの全ＴＨ
Ｃ濃度／NOX 濃度を6.3 として評価試験を行ったため、
排ガス中の酸素濃度が８％と高く、かつSOX が含まれて
いても、63％の高いNOX 浄化率が得られることがわか
る。
ば、Ga担持のγ−アルミナを触媒として使用し、触媒反
応時において、温度を400 〜500 ℃、実排ガスの全ＴＨ
Ｃ濃度／NOX 濃度を6.3 として評価試験を行ったため、
排ガス中の酸素濃度が８％と高く、かつSOX が含まれて
いても、63％の高いNOX 浄化率が得られることがわか
る。
【００４９】これに対して、比較例７によれば、実施例
と同じGa担持のγ−アルミナ触媒を使用しているが、全
ＴＨＣ濃度／NOX 濃度が0.2 であるため、６％の低いNO
X 浄化率しか得られなかった。
と同じGa担持のγ−アルミナ触媒を使用しているが、全
ＴＨＣ濃度／NOX 濃度が0.2 であるため、６％の低いNO
X 浄化率しか得られなかった。
【００５０】実施例６，７に係る排ガスの浄化方法によ
れば、耐酸化性酸化物として上記実施例のγ−アルミナ
の代わりにジルコニア及びチタニアを用いた場合にも、
同様に高いNOX 浄化率が得られることがわかる。
れば、耐酸化性酸化物として上記実施例のγ−アルミナ
の代わりにジルコニア及びチタニアを用いた場合にも、
同様に高いNOX 浄化率が得られることがわかる。
【００５１】
【発明の効果】本発明に係る排ガス浄化用触媒によれ
ば、低温においても触媒活性が高く、かつ長寿命であ
る。また、この触媒を使用した排ガスの浄化方法によれ
ば、排ガス中の酸素が高濃度であっても、窒素酸化物を
高効率で還元除去することができる。
ば、低温においても触媒活性が高く、かつ長寿命であ
る。また、この触媒を使用した排ガスの浄化方法によれ
ば、排ガス中の酸素が高濃度であっても、窒素酸化物を
高効率で還元除去することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 排ガス中の窒素酸化物を酸化雰囲気中で
還元除去する触媒であって、ガリウムと耐火性酸化物
（ゼオライトを除く）を含有することを特徴とする排ガ
ス浄化用触媒。 - 【請求項２】 酸化雰囲気中、炭化水素の存在下で排ガ
スをガリウムと耐火性酸化物（ゼオライトを除く）を含
有する触媒と接触させて、前記排ガス中の窒素酸化物を
還元除去することを特徴とする排ガスの浄化方法。 - 【請求項３】 反応温度を300 〜800 ℃とし、かつＴＨ
Ｃ濃度／NOX 濃度を１〜20とした炭化水素の存在下で排
ガス中の窒素酸化物を還元除去することを特徴とする請
求項２記載の排ガスの浄化方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036917A JPH07178338A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 排ガス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法 |
| CA002060229A CA2060229A1 (en) | 1991-02-05 | 1992-01-29 | Exhaust gas purifying catalyst and an exhaust gas purifying method using the catalyst |
| KR1019920001336A KR920016139A (ko) | 1991-02-05 | 1992-01-30 | 배기 가스 정화용 촉매 및 이것을 사용한 배기 가스의 정화방법 |
| EP92101693A EP0498325A1 (en) | 1991-02-05 | 1992-02-03 | Exhaust gas purifying method using an exhaust gas purifying catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036917A JPH07178338A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 排ガス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07178338A true JPH07178338A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=12483121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3036917A Withdrawn JPH07178338A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 排ガス浄化用触媒及びこれを使用した排ガスの浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07178338A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11007480B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-05-18 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Exhaust gas purification system |
-
1991
- 1991-02-05 JP JP3036917A patent/JPH07178338A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11007480B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-05-18 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Exhaust gas purification system |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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