JPH08196904A - 脱硝触媒 - Google Patents

脱硝触媒

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JPH08196904A
JPH08196904A JP798695A JP798695A JPH08196904A JP H08196904 A JPH08196904 A JP H08196904A JP 798695 A JP798695 A JP 798695A JP 798695 A JP798695 A JP 798695A JP H08196904 A JPH08196904 A JP H08196904A
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catalyst
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nitrogen oxide
vanadium
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Kozo Iida
耕三 飯田
Shigeru Nojima
野島  繁
Yoshiaki Obayashi
良昭 尾林
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝触
媒に関する。 【構成】 排ガス中にアンモニアを添加し、排ガス中の
窒素酸化物を接触的に還元除去する脱硝触媒であって、
下層部分が脱硝性能を有する触媒成分からなり、その上
層にバナジウムが浸透しても排ガス中の二酸化硫黄を三
酸化硫黄に転換する能力の小さな成分をコートした2層
構造からなる脱硝触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はボイラ排ガス等の燃焼排
ガス中の窒素酸化物(NOx)を除去するための脱硝触
媒に関する。
【0002】
【従来の技術】大気汚染防止の観点からボイラや各種燃
焼炉から発生するNOxを除去するための方法として、
触媒を用いてNH3 を排ガス中に添加することによって
接触的に窒素と水に分解する選択的接触還元法がガス、
油、石炭のいずれの燃焼排ガスにも広く適用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の脱硝方法におい
て、重質油やオリマルジョンのような粗悪な燃料油を燃
焼させる排ガス中にはダスト成分としてバナジウムを多
量に含む場合がある。このような排ガスの脱硝において
は、ダスト成分のバナジウムが経年的に触媒中に蓄積増
加し、その結果、そのバナジウムが原因となって、下式
に示すSO2 →SO3 への酸化能が上昇し、触媒の後流
のSO3 濃度が増大することになる。
【化1】SO2 + 1/2O2 → SO3 SO3 は腐蝕性のガスであり、後流のエアヒータ部へ硫
酸あるいはNH4 HSO4 などの形態で凝縮し腐蝕や詰
まりの原因となり好ましくない。
【0004】本発明は上記技術水準に鑑み、従来技術の
不具合点を解決するための脱硝触媒を提供しようとする
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは脱硝触媒へ
のバナジウムの増加について鋭意調査検討したところ、
ダスト中のバナジウムはV2 5 又はVOSO4 の微細
な粒子として存在し、その粒子が触媒の表面に付着し、
徐々に触媒内部に浸透し触媒担体となっているTiO2
に無定形状態に担持され、SO2 →SO3 への酸化能を
発現することをつきとめた。
【0006】本発明者らは上記の結果に基づき、触媒へ
のバナジウムの浸透を防止するため、従来型触媒の表面
に、触媒成分とは異なる成分をコートし、2層構造の触
媒とすることが効果のあることを見出し本発明に至っ
た。
【0007】すなわち、本発明は(1)排ガス中にアン
モニアを添加し、排ガス中の窒素酸化物を接触的に還元
除去する脱硝触媒であって、下層部分が脱硝性能を有す
る触媒成分からなり、その上層にバナジウムが浸透して
も排ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転換する能力の
小さな成分をコートした2層構造からなることを特徴と
する脱硝触媒、(2)下層部分の触媒成分が酸化チタン
担体とバナジウム、タングステン及びモリブデンよりな
る群のうちの少くとも1種の活性成分を含む触媒であ
り、上層成分がシリカ、ジルコニア、ZSM−5、シリ
カライト及びメタロシリケートよりなる群のうちの少く
とも1種の成分であることを特徴とする上記(1)記載
の脱硝触媒及び(3)上層成分が下層の触媒の表面積当
り20〜100g/m2 であることを特徴とする上記
(1)又は(2)記載の脱硝触媒である。
【0008】本発明の脱硝触媒において、上層にコート
する二酸化硫黄を三酸化硫黄に転換する能力の小さい成
分のうち、ZSM−5はモービルオイル社の商品名のゼ
オライトであり、シリカライトとはペンタシル型のSi
とOとのみよりなるシリケートであり、メタロシリケー
トとは、下記表1に示されるX線回折パターンを有し、
脱水された状態において酸化物のモル比で表わして、
(1±0.8)R2 O・〔aM2 3 ・bM′O・cA
2 3 〕・ySiO2 (上記式中、Rはアルカリ金属
イオン及び/又は水素イオン、MはVIII族元素、希土類
元素、チタン、バナジウム、クロム、ニオブ、アンチモ
ン及びガリウムからなる群より選ばれた少くとも1種以
上の元素イオン、M′はマグネシウム、カルシウム、ス
トロンチウム、バリウムのアルカリ土類金属イオン、a
>0、20>b≧0、a+c=1、3000>y/1
1)なる化学式を有する結晶性シリケートである。
【0009】
【表1】 VS:非常に強い S:強い M:中級 W:弱い (X線源:Cu Kα)
【0010】
【作用】2層構造の触媒にすることによりダスト中のV
2 5 やVOSO4 粒子が直接TiO2 をベースとした
触媒表面に付着しないため、TiO2 へのバナジウムの
浸透が抑制される。また上層にコートする成分のシリカ
ジルコニア、ZSM−5、シリカライト、メタロシリケ
ートはバナジウムの浸透があっても、それ自身SO2
SO3 に酸化する能力がTiO2 に比べて極めて小さい
ため、本発明の触媒はバナジウムを含有する、雰囲気に
さらされてもSO2 をSO3 に酸化する能力が経時的に
上昇するのを抑制することができる。
【0011】上層にコートする成分の量は下層の触媒成
分表面積当り20〜100g/m2にすることが好まし
い。すなわち、20g/m2 未満ではバナジウムの遮蔽
効果が十分でなく、100g/m2 を越えると脱硝触媒
成分の脱硝能力が低下するからである。
【0012】
【実施例】以下、本発明の脱硝触媒の具体例及びその脱
硝触媒の性能例をあげ、本発明の脱硝触媒の効果を明ら
かにする。
【0013】(例1)主成分がTiO2 で、V2 5
0.5wt%、WO3 を8wt%含有する7.4mmピ
ッチの格子状ハニカム触媒に、ケイソウ土を焼成してク
リスバライト構造としたシリカ粉を水及びシリカゾル、
アルミナゾルを加えてスラリ状とし、上記ハニカム触媒
にコート量が触媒の外表面積当り100g/m2 になる
ようにコートした。これを触媒1とする。
【0014】(例2)例1において、シリカ粉の代り
に、各々ジルコニア、ZSM−5、シリカライト、メタ
ロシリケート〔H2 O(0.2Fe2 3 ・0.8Al
2 3 ・0.25CaO)・25SiO2 〕を同様にス
ラリ状とし、100g/m2 にコートし触媒とした。各
々を触媒2,3,4及び5とする。
【0015】(例3)例1での7.4mmピッチ格子状
触媒を比較触媒とし、触媒1〜触媒5を、高硫黄重油焚
排ガスにさらして、12000時間後に、温度:380
℃、SO2 濃度:800ppm、O2 :2%、SV:4
500の条件で触媒のSO2 酸化率を測定した。酸化率
は〔SO3 酸化率(%)=出口SO3 (ppm)−入口
SO3(ppm)/入口SO2 (ppm)×100〕と
定義する。
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】本発明脱硝触媒は従来の触媒に比べてS
2 酸化率の上昇が抑制されており、SO3 の生成によ
る悪影響を防止できる効果を有する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガス中にアンモニアを添加し、排ガス
    中の窒素酸化物を接触的に還元除去する脱硝触媒であっ
    て、下層部分が脱硝性能を有する触媒成分からなり、そ
    の上層にバナジウムが浸透しても排ガス中の二酸化硫黄
    を三酸化硫黄に転換する能力の小さな成分をコートした
    2層構造からなることを特徴とする脱硝触媒。
  2. 【請求項2】 下層部分の触媒成分が酸化チタン担体と
    バナジウム、タングステン及びモリブデンよりなる群の
    うちの少なくとも1種の活性成分を含む触媒であり、上
    層成分がシリカ、ジルコニア、ZSM−5、シリカライ
    ト及びメタロシリケートよりなる群のうちの少くとも1
    種の成分であることを特徴とする請求項1記載の脱硝触
    媒。
  3. 【請求項3】 上層成分が下層の触媒の表面積当り20
    〜100g/m2 であることを特徴とする請求項1又は
    2記載の脱硝触媒。
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