JPH0788335A - 低温排ガス脱硝方法 - Google Patents
低温排ガス脱硝方法Info
- Publication number
- JPH0788335A JPH0788335A JP5257468A JP25746893A JPH0788335A JP H0788335 A JPH0788335 A JP H0788335A JP 5257468 A JP5257468 A JP 5257468A JP 25746893 A JP25746893 A JP 25746893A JP H0788335 A JPH0788335 A JP H0788335A
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- Japan
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- denitration
- catalyst
- zeolite
- exhaust gas
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、90℃以上150℃以下の低温排
ガスを対象とした炭化水素による高能率の還元脱硝法を
提供する。 【構成】 90℃以上150℃以下の燃焼排ガス中の窒
素酸化物(NOx)をNO2 に転化した後、遷移金属元
素(Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu)及び貴金属
元素(Ru,Rh,Pd,Ir,Pt)の中から選ばれ
た少なくとも1種以上の金属をゼオライトに担持した触
媒上で、NO2 と炭化水素類とを前記排ガス温度で反応
させ、NO2 をN2 に還元する。 【効果】 90℃以上150℃以下の低温排ガスについ
て、炭化水素類を還元剤とした高効率な還元脱硝が可能
となる。
ガスを対象とした炭化水素による高能率の還元脱硝法を
提供する。 【構成】 90℃以上150℃以下の燃焼排ガス中の窒
素酸化物(NOx)をNO2 に転化した後、遷移金属元
素(Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu)及び貴金属
元素(Ru,Rh,Pd,Ir,Pt)の中から選ばれ
た少なくとも1種以上の金属をゼオライトに担持した触
媒上で、NO2 と炭化水素類とを前記排ガス温度で反応
させ、NO2 をN2 に還元する。 【効果】 90℃以上150℃以下の低温排ガスについ
て、炭化水素類を還元剤とした高効率な還元脱硝が可能
となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼排ガス中の窒素酸
化物(NOx)除去法に係わり、例えば製鉄所における
燃焼排ガスのような150℃以下の低温排ガス中のNO
xを、効率良くN2 に還元する低温排ガス脱硝方法に関
するものである。
化物(NOx)除去法に係わり、例えば製鉄所における
燃焼排ガスのような150℃以下の低温排ガス中のNO
xを、効率良くN2 に還元する低温排ガス脱硝方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年固定発生源やディーゼルエンジン排
ガス中のNOx除去法として、炭化水素類を還元剤とし
た接触還元脱硝法が注目を浴びている。これは排ガス中
のNOxの大部分が一酸化窒素(NO)によって占めら
れることから、NOを触媒の存在下で還元剤である炭化
水素類と選択的に反応させ、窒素(N2 )に還元する脱
硝法である。炭化水素を還元剤としたNO還元除去触媒
については、特開昭63−283727号公報をはじめ
既に多数の特許が出願されている。
ガス中のNOx除去法として、炭化水素類を還元剤とし
た接触還元脱硝法が注目を浴びている。これは排ガス中
のNOxの大部分が一酸化窒素(NO)によって占めら
れることから、NOを触媒の存在下で還元剤である炭化
水素類と選択的に反応させ、窒素(N2 )に還元する脱
硝法である。炭化水素を還元剤としたNO還元除去触媒
については、特開昭63−283727号公報をはじめ
既に多数の特許が出願されている。
【0003】一方特開平5−38420号公報に見られ
るように、NOを先ずNO2 に酸化し、その後NO2 と
炭化水素類を反応させてN2 に還元する脱硝も考案され
ている。これはプロトン型ゼオライト,アルカリ金属型
ゼオライト,あるいは酸性を有する金属酸化物を触媒と
し、触媒上でNO2 を炭化水素類と反応させてN2 に還
元除去する脱硝法である。
るように、NOを先ずNO2 に酸化し、その後NO2 と
炭化水素類を反応させてN2 に還元する脱硝も考案され
ている。これはプロトン型ゼオライト,アルカリ金属型
ゼオライト,あるいは酸性を有する金属酸化物を触媒と
し、触媒上でNO2 を炭化水素類と反応させてN2 に還
元除去する脱硝法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の炭
化水素類を還元剤とした接触還元脱硝では、数十%程度
の脱硝率を実現可能な脱硝下限温度が、例えば特開平5
−38420号公報等では200℃ないし300℃以上
であり、低温の排ガス、特に150℃以下の排ガスにつ
いて高効率の脱硝を行った例はまだない。
化水素類を還元剤とした接触還元脱硝では、数十%程度
の脱硝率を実現可能な脱硝下限温度が、例えば特開平5
−38420号公報等では200℃ないし300℃以上
であり、低温の排ガス、特に150℃以下の排ガスにつ
いて高効率の脱硝を行った例はまだない。
【0005】本発明は、90℃以上150℃以下の低温
排ガスを対象とした炭化水素による高能率の還元脱硝法
を提供することを目的とする。
排ガスを対象とした炭化水素による高能率の還元脱硝法
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、低温排ガ
スについて炭化水素による接触還元脱硝を可能とすべく
実験を行った結果、NOを先ずNO2 に転化した後、貴
金属や遷移金属をゼオライトに担持した触媒の存在下で
NO2 を炭化水素類と反応させる2段脱硝が、低温排ガ
ス脱硝に極めて有効であることを見出し本発明に至っ
た。
スについて炭化水素による接触還元脱硝を可能とすべく
実験を行った結果、NOを先ずNO2 に転化した後、貴
金属や遷移金属をゼオライトに担持した触媒の存在下で
NO2 を炭化水素類と反応させる2段脱硝が、低温排ガ
ス脱硝に極めて有効であることを見出し本発明に至っ
た。
【0007】すなわち本発明は、90℃以上150℃以
下の燃焼排ガス中の窒素酸化物(NOx)をNO2 に転
化した後、NO2 還元反応に対して触媒能を有する遷移
金属元素(Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu)及び
貴金属元素(Ru,Rh,Pd,Ir,Pt)の中から
選ばれた少なくとも1種以上の金属をゼオライトに担持
した触媒上で、得られたNO2 と炭化水素類とを好まし
くは90℃以上の排ガス温度条件下で反応させ、NO2
をN2 に還元することを特徴とする低温排ガス脱硝方法
である。
下の燃焼排ガス中の窒素酸化物(NOx)をNO2 に転
化した後、NO2 還元反応に対して触媒能を有する遷移
金属元素(Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu)及び
貴金属元素(Ru,Rh,Pd,Ir,Pt)の中から
選ばれた少なくとも1種以上の金属をゼオライトに担持
した触媒上で、得られたNO2 と炭化水素類とを好まし
くは90℃以上の排ガス温度条件下で反応させ、NO2
をN2 に還元することを特徴とする低温排ガス脱硝方法
である。
【0008】
【作用】通常燃焼排ガス中NOxの大部分はNOによっ
て占められていることから、高脱硝率を得るためには先
ず燃焼排ガス中のNOを効率良くNO2 に酸化する必要
がある。NOからNO2 への酸化法としては様々な方法
が知られているが、150℃以下の低温排ガス中のNO
酸化には、MnO2 触媒を使った触媒酸化法や放電プラ
ズマを使ったプラズマ酸化法が特に有効である。これら
のNO酸化法により、排ガス中のNOのほとんどはNO
2 に酸化される。
て占められていることから、高脱硝率を得るためには先
ず燃焼排ガス中のNOを効率良くNO2 に酸化する必要
がある。NOからNO2 への酸化法としては様々な方法
が知られているが、150℃以下の低温排ガス中のNO
酸化には、MnO2 触媒を使った触媒酸化法や放電プラ
ズマを使ったプラズマ酸化法が特に有効である。これら
のNO酸化法により、排ガス中のNOのほとんどはNO
2 に酸化される。
【0009】次に酸化されたNO2 を還元剤である炭化
水素と共に脱硝触媒層に導入し、触媒上でNO2 と炭化
水素を反応させ、NO2 をN2 に還元脱硝する。脱硝触
媒としては、ゼオライトにCr,Mn,Fe等の遷移金
属元素、及びPt,Ph,Pd等の貴金属元素の中から
選ばれた少なくとも1種類以上の触媒金属を担持したも
のが特に優れている。
水素と共に脱硝触媒層に導入し、触媒上でNO2 と炭化
水素を反応させ、NO2 をN2 に還元脱硝する。脱硝触
媒としては、ゼオライトにCr,Mn,Fe等の遷移金
属元素、及びPt,Ph,Pd等の貴金属元素の中から
選ばれた少なくとも1種類以上の触媒金属を担持したも
のが特に優れている。
【0010】ゼオライトは、合成ゼオライト,天然ゼオ
ライトのいずれでも良いが、不純物が少なく高結晶性の
ゼオライトを用いた場合に高い脱硝率が得られる。触媒
金属の有効な担持量範囲は0.01〜10wt%であ
る。
ライトのいずれでも良いが、不純物が少なく高結晶性の
ゼオライトを用いた場合に高い脱硝率が得られる。触媒
金属の有効な担持量範囲は0.01〜10wt%であ
る。
【0011】NO2 還元剤である炭化水素類としては、
エチレン,プロピレン等のオレフィン類、メタン,エタ
ン,プロパン,ブタン等のパラフィン類、メタノール,
エタノール等のアルコール類、及びこれらを含有するガ
ス、例えばLNG,LPG,コークス炉ガス等の使用が
可能であるが、最適な還元剤は排ガス温度及び使用触媒
により異なる。
エチレン,プロピレン等のオレフィン類、メタン,エタ
ン,プロパン,ブタン等のパラフィン類、メタノール,
エタノール等のアルコール類、及びこれらを含有するガ
ス、例えばLNG,LPG,コークス炉ガス等の使用が
可能であるが、最適な還元剤は排ガス温度及び使用触媒
により異なる。
【0012】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。先ず実施例1
として、ガス組成NO=200ppm,O2 =15%
(残りはN2 )の排ガスについて、反応温度100℃,
ガス空間速度(SV)5000h-1で脱硝試験を行っ
た。反応ガスの分析は化学発光式NOx分析計及びガス
クロマトグラフにより行った。
として、ガス組成NO=200ppm,O2 =15%
(残りはN2 )の排ガスについて、反応温度100℃,
ガス空間速度(SV)5000h-1で脱硝試験を行っ
た。反応ガスの分析は化学発光式NOx分析計及びガス
クロマトグラフにより行った。
【0013】前段ステップであるNOからNO2 への酸
化は、MnO2 触媒による触媒酸化により行った。排ガ
スを先ずMnO2 触媒層を通過させてNOをNO2 とし
た後に、後段ステップである脱硝触媒層へ導入した。M
nO2 触媒層通過後のNOからNO2 への転化率は90
%以上であった。
化は、MnO2 触媒による触媒酸化により行った。排ガ
スを先ずMnO2 触媒層を通過させてNOをNO2 とし
た後に、後段ステップである脱硝触媒層へ導入した。M
nO2 触媒層通過後のNOからNO2 への転化率は90
%以上であった。
【0014】後段ステップのNO2 還元剤にはエチレン
(C2 H4 )を用い、C2 H4 濃度は500ppmとし
た。脱硝触媒には、合成ゼオライトであるZSM−5ゼ
オライトに種々の遷移金属および貴金属を担持したもの
を用いた。また比較例としてアルカリ金属並びにアルカ
リ土類金属担持ZSM−5ゼオライト,触媒金属無担持
ZSM−5ゼオライトを用いた脱硝試験も行った。
(C2 H4 )を用い、C2 H4 濃度は500ppmとし
た。脱硝触媒には、合成ゼオライトであるZSM−5ゼ
オライトに種々の遷移金属および貴金属を担持したもの
を用いた。また比較例としてアルカリ金属並びにアルカ
リ土類金属担持ZSM−5ゼオライト,触媒金属無担持
ZSM−5ゼオライトを用いた脱硝試験も行った。
【0015】触媒金属担持ゼオライトの調製は、イオン
交換法により行った。すなわち触媒金属の硝酸塩水溶
液、あるいはアンミン錯体水溶液中にゼオライトを投入
して攪拌後ろ過・乾燥し、必要とされる触媒金属を担持
した触媒を得た。
交換法により行った。すなわち触媒金属の硝酸塩水溶
液、あるいはアンミン錯体水溶液中にゼオライトを投入
して攪拌後ろ過・乾燥し、必要とされる触媒金属を担持
した触媒を得た。
【0016】表1に、実施例として各触媒の脱硝率の結
果を示した。また比較例として、アルカリ金属であるN
aを担持させたZSM−5ゼオライト,アルカリ土類金
属であるCaを担持させたZSM−5ゼオライト,そし
て金属無担持ZSM−5ゼオライトの脱硝試験結果を示
した。
果を示した。また比較例として、アルカリ金属であるN
aを担持させたZSM−5ゼオライト,アルカリ土類金
属であるCaを担持させたZSM−5ゼオライト,そし
て金属無担持ZSM−5ゼオライトの脱硝試験結果を示
した。
【0017】この表1から判るように、実施例では数1
0%の脱硝率が得られるのに対し比較例は脱硝能を有さ
ず、遷移金属担持及び貴金属担持ZSM−5ゼオライト
が優れた脱硝触媒であることが判る。
0%の脱硝率が得られるのに対し比較例は脱硝能を有さ
ず、遷移金属担持及び貴金属担持ZSM−5ゼオライト
が優れた脱硝触媒であることが判る。
【0018】
【表1】
【0019】次に実施例2として、表2に実施例として
種々のゼオライトに白金(Pt)を担持したものをNO
2 還元触媒に用い、他の条件は実施例1と同一にして脱
硝試験を行った結果を示す。また比較例として、ゼオラ
イト以外の担体に白金を担持した触媒について脱硝試験
を行った結果も併せて示す。
種々のゼオライトに白金(Pt)を担持したものをNO
2 還元触媒に用い、他の条件は実施例1と同一にして脱
硝試験を行った結果を示す。また比較例として、ゼオラ
イト以外の担体に白金を担持した触媒について脱硝試験
を行った結果も併せて示す。
【0020】表2の実施例から明らかなように、ゼオラ
イトを担体に用いた場合は数10%の脱硝率が得られる
のに対し、比較例は脱硝能をほとんど有さない。従っ
て、高い脱硝率を得るためにはゼオライトを担体に用い
ることが必要なことが判る。
イトを担体に用いた場合は数10%の脱硝率が得られる
のに対し、比較例は脱硝能をほとんど有さない。従っ
て、高い脱硝率を得るためにはゼオライトを担体に用い
ることが必要なことが判る。
【0021】
【表2】
【0022】実施例3として、図1に実施例としてRh
担持モルデナイトをNO2 還元触媒に用い、反応温度を
80℃〜160℃とし、他の条件は実施例1と同一にし
て脱硝試験を行った結果を示す。反応温度90℃以上1
50℃以下で数10%の脱硝率が得られており、本発明
が、90℃以上150℃以下の燃焼排ガス中の窒素酸化
物(NOx)の除去方法として、極めて有効な方法であ
ることが判る。
担持モルデナイトをNO2 還元触媒に用い、反応温度を
80℃〜160℃とし、他の条件は実施例1と同一にし
て脱硝試験を行った結果を示す。反応温度90℃以上1
50℃以下で数10%の脱硝率が得られており、本発明
が、90℃以上150℃以下の燃焼排ガス中の窒素酸化
物(NOx)の除去方法として、極めて有効な方法であ
ることが判る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明の脱硝方法に
よれば、90℃以上150℃以下の低温排ガス中のNO
xについて、炭化水素類を還元剤として高効率な還元脱
硝が可能となる。
よれば、90℃以上150℃以下の低温排ガス中のNO
xについて、炭化水素類を還元剤として高効率な還元脱
硝が可能となる。
【図1】Rh担持モルデナイトをNO2 還元触媒に用い
た場合の反応温度と脱硝率の関係を示す図面である。
た場合の反応温度と脱硝率の関係を示す図面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/10 A B01D 53/36 102 B
Claims (1)
- 【請求項1】 90℃以上150℃以下の燃焼排ガス中
の窒素酸化物(NOx)をNO2 に転化した後、遷移金
属元素(Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu)及び貴
金属元素(Ru,Rh,Pd,Ir,Pt)の中から選
ばれた少なくとも1種以上の金属をゼオライトに担持し
た触媒上で、得られたNO2 と炭化水素類とを反応させ
てNO2 をN2 に還元することを特徴とする低温排ガス
脱硝方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5257468A JPH0788335A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 低温排ガス脱硝方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5257468A JPH0788335A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 低温排ガス脱硝方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0788335A true JPH0788335A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=17306734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5257468A Withdrawn JPH0788335A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 低温排ガス脱硝方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0788335A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100362108B1 (ko) * | 1997-05-29 | 2003-03-26 | 기아자동차주식회사 | 희박연소용자동차촉매Cu-Pt-ZSM-5제조방법 |
KR100408511B1 (ko) * | 1996-12-30 | 2004-01-24 | 삼성전기주식회사 | 자동차배기가스정화용촉매및그제조방법 |
KR100408503B1 (ko) * | 1996-07-23 | 2004-02-14 | 삼성전기주식회사 | 자동차배기가스정화용촉매 |
KR100429825B1 (ko) * | 1996-12-31 | 2004-06-16 | 삼성전기주식회사 | 자동차배기가스정화용촉매및그제조방법 |
JP2007203131A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Kobe Steel Ltd | 一酸化窒素酸化用触媒及び一酸化窒素の酸化方法 |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP5257468A patent/JPH0788335A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100408503B1 (ko) * | 1996-07-23 | 2004-02-14 | 삼성전기주식회사 | 자동차배기가스정화용촉매 |
KR100408511B1 (ko) * | 1996-12-30 | 2004-01-24 | 삼성전기주식회사 | 자동차배기가스정화용촉매및그제조방법 |
KR100429825B1 (ko) * | 1996-12-31 | 2004-06-16 | 삼성전기주식회사 | 자동차배기가스정화용촉매및그제조방법 |
KR100362108B1 (ko) * | 1997-05-29 | 2003-03-26 | 기아자동차주식회사 | 희박연소용자동차촉매Cu-Pt-ZSM-5제조방법 |
JP2007203131A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Kobe Steel Ltd | 一酸化窒素酸化用触媒及び一酸化窒素の酸化方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001128 |