JPH09276700A - アンモニア分解触媒およびアンモニア処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】火力発電所，下水道処理設備，アミン製造プラ
ント，し尿処理設備，食品製造プラント等の排ガス中の
アンモニアを分解するアンモニア分解触媒の提供。 【解決手段】排ガス中のアンモニアを分解するアンモニ
ア分解触媒であって、第一活性成分としてのＣｕ、第二
活性成分としてのＦｅ，Ｎｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎａ，
Ｋ，Ｌｉ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ，Ｓｎから選ばれた一種以
上の酸化物との混合物が、酸化物担体に担持されている
アンモニア分解触媒。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は火力発電所，下水処
理設備，アミン製造プラント，食品製造プラント，し尿
処理設備等の排ガス中に含有するアンモニア除去のため
のアンモニア分解触媒とそれを用いたアンモニア処理方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所ボイラ，下水処理設備，し尿
処理設備，コークス炉製造設備等から排出される排ガス
中のアンモニアは有害物質であり、これら設備の配管等
を腐食するなど悪影響が大きい。従って、こうした排ガ
ス中のアンモニアの除去が注目されている。

【０００３】排ガス中のアンモニアを除去する方法とし
て、アンモニア分解触媒を用いる方法がある。例えば、
特開平７−３２８４４０号公報に記載されているよう
に、Ｍｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｖ，Ｎｉ，Ｍｏ，
Ｚｎ，Ｒｈ，Ｒｕから選ばれた金属の１０％金属塩水溶
液を、ＴｉＯ₂に含浸担持させた触媒に、３３０〜４３
０℃でアンモニアを含む処理ガスを接触させて無害なＮ
₂とＨ₂Ｏに分解することが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来用いられてきたア
ンモニア分解触媒は、アンモニアを酸化分解する際に窒
素酸化物（ＮＯ，ＮＯｘ，Ｎ₂Ｏ）が発生する。

【０００５】

【化１】４ＮＨ₃＋５Ｏ₂＝４ＮＯ＋６Ｈ₂Ｏ ４ＮＨ₃＋７Ｏ₂＝４ＮＯ₂＋６Ｈ₂Ｏ ２ＮＨ₃＋２Ｏ₂＝Ｎ₂Ｏ＋３Ｈ₂Ｏ こうした窒素酸化物は大気汚染物質であり、その発生は
最小限度に抑制すべきである。

【０００６】本明の目的は、上記に鑑み排ガス中に含有
されるアンモニアを極めて効率良く分解し、かつ、窒素
酸化物の副生の恐れが極めて少ないアンモニア分解触媒
とその処理方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は、排ガス中のアンモニアを分解するアンモニ
ア分解触媒として、第一活性成分としてのＣｕ、第二活
性成分としてのＦｅ，Ｎｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎａ，Ｋ，
Ｌｉ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ，Ｓｎから選ばれた一種以上の
酸化物との混合物が、酸化物担体に担持されているアン
モニア分解触媒にある。

【０００８】また、上記アンモニア分解触媒に２００〜
５００℃でアンモニアを接触させることによりアンモニ
アを酸化分解するアンモニア処理方法にある。

【０００９】前記酸化物担体としてはチタニア，アルミ
ナ，シリカ，ジルコニア，ゼオライトから選ばれた一種
以上である。

【００１０】該アンモニア分解触媒は、２００〜５００
℃で、理論酸素量以上の空気の共存下で排ガス中のアン
モニアを接触させることにより、効率良くアンモニアを
分解，除去することができ、ＮＯｘ等の窒素酸化物の副
生を著しく抑制することができる。

【００１１】本発明のアンモニア分解触媒は、加熱処理
することにより触媒活性の回復が顕著であると云う特長
を有する。その回復処理としては、大気中で約５００℃
に加熱するだけでよい。

【００１２】本発明のアンモニア分解触媒は、排ガス中
のアンモニアを高効率で分解処理することができ、プラ
ント等の排ガス処理設備を簡素化することが可能とな
る。また、下水道設備，し尿処理設備等の排ガス中のア
ンモニアを除去することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明のアンモニア分解触媒の好
ましい形態は、チタニア、アルミナ，シリカ，ジルコニ
ア，ゼオライトから選ばれた一種以上の酸化物担体の表
面層に、第一活性成分であるＣｕと、第二活性成分であ
るＦｅ，Ｎｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎａ，Ｋ，Ｌｉ，Ｓｒ，
Ｍｇ，Ｂａ，Ｓｎから選ばれた一種以上の酸化物との混
合物を担持させたもので構成される。

【００１４】本発明のアンモニア分解触媒は、５０〜５
００ｍ²／ｇの比表面積を有するものが好ましい。比表
面積の大きいものほどアンモニアの分解効果が大きいと
云う傾向がある。

【００１５】上記酸化物担体の１に対し、第一活性成分
が０.００５〜０.５（原子比）、第二活性成分が０.０
１〜０.００５（原子比）の割合で含むものが好まし
い。この範囲内において、アンモニア除去の活性が高く
なる。

【００１６】上記アンモニア分解触媒の製法には、酸化
物担体に通常の混合法，浸漬法，沈殿法，沈着法等で製
造できる。また、製造後のアンモニア分解触媒の形状と
しては使用目的に応じて任意であるが、一般には粒状，
ハニカム状，板状，金網状，三次元網目状等がよい。

【００１７】本アンモニア分解触媒の酸化物担体として
用いられるチタニア，アルミナ，シリカ，ジルコニア，
ゼオライト等の原料は、硫酸塩，塩化物，硝酸塩，酸化
物，有機金属化合物等が挙げられる。また、酸化物担体
は沈澱法，加水分解法，湿式混練法等で得た酸化物粉末
を打錠成型法，転動造粒法等により作製することができ
る。

【００１８】本アンモニア分解触媒の第一活性成分であ
るＣｕの原料としては硝酸塩，硫酸塩，塩化物，酸化
物，銅系有機化合物等が挙げられるがこれらに限定され
ない。

【００１９】本アンモニア分解触媒の第二活性成分であ
るＦｅ，Ｎｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎａ，Ｋ，Ｌｉ，Ｓｒ，
Ｍｇ，Ｂａ，Ｓｎの原料としては硝酸塩，硫酸塩，塩化
物，アンモニウム塩，酸化物，有機金属化合物等が挙げ
られるがこれらに限定されない。

【００２０】本発明のアンモニア分解触媒にアンモニア
を含む排ガスを接触させる温度は、２００〜５００℃の
範囲がよい。更にまた、排ガス中のアンモニアを触媒に
接触させるガス空間速度は１,０００〜１００,０００ｈ
~¹の範囲が好ましい。なお、アンモニア分解触媒に接触
させる排ガスは大気圧でよい。

【００２１】本アンモニア分解触媒の反応は酸化分解反
応である。アンモニアは分解触媒上で理論酸素量以上の
空気の存在下において、無害なＮ₂とＨ₂Ｏに変換され
る。

【００２２】本発明のアンモニア分解触媒は、加熱処理
（大気中で約５００℃）によって初期と同等の触媒活性
を容易に回復することができる。

【００２３】

【実施例】本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

【００２４】〔実施例１〕０.５〜１.０ｍｍに破砕され
たチタニア担体の粉末１０ｇを５００℃で焼成させる。
次に、硝酸銅（Ｃｕ(ＮＯ₃)３Ｈ₂Ｏ）５.１ｇと硝酸鉄
（Ｆｅ(ＮＯ₃)₃９Ｈ₂Ｏ）４.２ｇを１４ｍｌの蒸留水と
混合し溶解した。

【００２５】次いで上記の１４ｍｌの溶液のうち７ｍｌ
をチタニア担体１０ｇに含浸した。１２０℃で１時間乾
燥、５００℃で１時間焼成した。焼成後、残りの７ｍｌ
の溶液を含浸し、１２０℃で１時間乾燥、５００℃で２
時間焼成して、本発明のアンモニア分解触媒Ａを得た。

【００２６】この触媒はＴｉ−Ｆｅ−Ｃｕであり、Ｔｉ
／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｆｅ（原子比＝１
０／０.５）である。

【００２７】〔実施例２〕硝酸鉄の代わりに硝酸ニッケ
ル（Ｎｉ(ＮＯ₃)₂６Ｈ₂Ｏ）３.１ｇを使用した以外は実
施例１と同じである。この触媒はＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕであ
り、Ｔｉ／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｎｉ（原
子比＝１０／０.５）である。これを触媒Ｂとする。

【００２８】〔実施例３〕硝酸鉄の代わりにメタバナジ
ン酸アンモニウム（ＮＨ₄ＶＯ₃）１.２ｇを過酸化水素
（３０％）に溶解して使用した以外は実施例１と同じで
ある。この触媒はＴｉ−Ｖ−Ｃｕであり、Ｔｉ／Ｃｕ
（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｖ（原子比＝１０／０.
５）である。これを触媒Ｃとする。

【００２９】〔実施例４〕硝酸鉄の代わりにモリブデン
酸アンモニウム（（ＮＨ₄）６ＭＯ₇Ｏ₂₄Ｈ₂Ｏ）１.９ｇ
を過酸化水素（３０％）に溶解して使用した以外は実施
例１と同じである。この触媒はＴｉ−Ｍｏ−Ｃｕであ
り、Ｔｉ／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｍｏ（原
子比＝１０／０.５）である。これを触媒Ｄとする。

【００３０】〔実施例５〕硝酸鉄の代わりにタングステ
ン酸アンモニウム（（ＮＨ₄）₁₀Ｗ₁₂Ｏ₄₁５Ｈ₂Ｏ）２.
７４ｇを過酸化水素（３０％）に溶解して使用した以外
は実施例１と同じである。この触媒はＴｉ−Ｗ−Ｃｕで
あり、Ｔｉ／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｗ（原
子比＝１０／０.５）である。これを触媒Ｅとする。

【００３１】〔実施例６〕硝酸鉄の代わりに硝酸ナトリ
ウム（ＮａＮＯ₃）０.８９ｇを使用した以外は実施例１
と同じである。この触媒はＴｉ−Ｎａ−Ｃｕであり、Ｔ
ｉ／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｎａ（原子比＝
１０／０.５）である。これを触媒Ｆとする。

【００３２】〔実施例７〕硝酸鉄の代わりに硝酸カリウ
ム（ＫＮＯ₃）１.１ｇを使用した以外は実施例１と同じ
である。この触媒はＴｉ−Ｋ−Ｃｕであり、Ｔｉ／Ｃｕ
（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｋ（原子比＝１０／０.
５）である。これを触媒Ｇとする。

【００３３】〔実施例８〕硝酸鉄の代わりに硝酸リチウ
ム（ＬｉＮＯ₃）０.７２ｇを使用した以外は実施例１と
同じである。この触媒はＴｉ−Ｌｉ−Ｃｕであり、Ｔｉ
／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｌｉ（原子比＝１
０／０.５）である。これを触媒Ｈとする。

【００３４】〔実施例９〕硝酸鉄の代わりに硝酸ストロ
ンチウム（Ｓｒ(ＮＯ₃)₂）２.２ｇを使用した以外は実
施例１と同じである。この触媒はＴｉ−Ｓｒ−Ｃｕであ
り、Ｔｉ／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｓｒ（原
子比＝１０／０.５）である。これを触媒Ｉとする。

【００３５】〔実施例１０〕硝酸鉄の代わりに硝酸マグ
ネシウム（Ｍｇ(ＮＯ₃)₂６Ｈ₂Ｏ）２.７ｇを使用した以
外は実施例１と同じである。この触媒はＴｉ−Ｍｇ−Ｃ
ｕであり、Ｔｉ／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｍ
ｇ（原子比＝１０／０.５）である。これを触媒Ｊとす
る。

【００３６】〔実施例１１〕硝酸鉄の代わりに硝酸バリ
ウム（Ｂａ(ＮＯ₃)₂）２.７ｇを使用した以外は実施例
１と同じである。この触媒はＴｉ−Ｂａ−Ｃｕであり、
Ｔｉ／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｂａ（原子比
＝１０／０.５）である。これを触媒Ｋとする。

【００３７】〔実施例１２〕硝酸鉄の代わりに塩化第１
錫（ＳｎＣｌ₂２Ｈ₂Ｏ）２.３ｇを使用した以外は実施
例１と同じである。この触媒はＴｉ−Ｓｎ−Ｃｕであ
り、Ｔｉ／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｓｎ（原
子比＝１０／０.５）である。これを触媒Ｌとする。

【００３８】〔比較例１〕０.５〜１.０ｍｍに破砕され
たチタニア担体の粉末３０ｇを５００℃で良く乾燥させ
る。１０％の硝酸クロム（Ｃｒ(ＮＯ₃)₃９Ｈ₂Ｏ）溶液
１００ｇ中にチタニア担体３０ｇを浸漬した。次いで、
１２０℃で１時間乾燥、６００℃で２時間焼成した。こ
の触媒はＣｒ−Ｔｉである。これを比較例触媒１とす
る。

【００３９】〔比較例２〕硝酸鉄の代わりに硝酸コバル
ト（Ｃｎ(ＮＯ₃)２６Ｈ₂Ｏ）５.１ｇを使用した以外は
実施例１と同じである。この触媒はＴｉ−Ｃｏ−Ｃｕで
あり、Ｔｉ／Ｃｕ（原子比＝１０／１），Ｔｉ／Ｃｏ
（原子比＝１０／０.５）である。これを比較例触媒２
とする。

【００４０】〔実施例１３〕前記実施例で得た触媒Ａ〜
Ｌおよび比較例触媒１，２のそれぞれを内径１９ｍｍの
石英反応管内に設置した。アンモニアの模擬排ガスとし
て空気にアンモニアを希釈，混合したガスを、上記石英
反応管内に導入し触媒と接触させた。反応管出口の模擬
排ガス中のアンモニア量を、イオンクロマト分析計によ
り測定し、アンモニアの分解除去率を求めた。なお、反
応条件は以下の通りである。

【００４１】アンモニア濃度：３０００ｐｐｍ 水蒸気濃度 ：１２％（残り空気） 反応温度 ：３００℃ ガス空間速度 ：３０,０００／ｈ（単位時間当り，触
媒単位体積当りのガス供給量） 図１に実施例触媒Ａ〜Ｏと比較例触媒１，２との性能比
較を示す。図からも明らかなように、実施例触媒は比較
例触媒に比べアンモニアの除去性能が高く、また、窒素
酸化物の副生もほとんど認められなかった。

【００４２】〔実施例１４〕実施例触媒として以下の触
媒を得た。

【００４３】 ａ；Ｔｉ（９）−Ｃｕ（１）−Ｆｅ（１）−Ｖ（０.５） ｂ；Ｔｉ（９）−Ｃｕ（１）−Ｆｅ（１）−Ｍｏ（０.５） ｃ；Ｔｉ（９）−Ｃｕ（１）−Ｗ（１）−Ｌｉ（０.５） ｄ；Ｔｉ（５）−Ａｌ（５）−Ｃｕ（１）−Ｎｉ（０.５） 図２に本実施例のａ〜ｄ触媒と比較例触媒１との性能比
較を示す。図からも明らかなように、実施例触媒は比較
例触媒に比べてアンモニアの除去性能が高く、窒素酸化
物の副生もほとんど認められなかった。

【００４４】〔実施例１５〕前記Ａ〜Ｌ触媒において、
チタニア担体の原子比に対する第１活性成分と第２活性
成分の原子比を、以下のように変えて調製した。

【００４５】 Ａ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｆｅ（１.５） Ａ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｆｅ（１.５） Ｂ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｎｉ（１.５） Ｂ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｎｉ（１.５） Ｃ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｖ（１.５） Ｃ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｖ（１.５） Ｄ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｍｏ（１.５） Ｄ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｍｏ（１.５） Ｅ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｗ（１.５） Ｅ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｗ（１.５） Ｆ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｎａ（１.５） Ｆ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｎａ（１.５） Ｇ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｋ（１.５） Ｇ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｋ（１.５） Ｈ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｌｉ（１.５） Ｈ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｌｉ（１.５） Ｉ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｓｒ（１.５） Ｉ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｓｒ（１.５） Ｊ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｍｇ（１.５） Ｊ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｍｇ（１.５） Ｋ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｂａ（１.５） Ｋ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｂａ（１.５） Ｌ１；Ｔｉ（８）Ｃｕ（２）Ｓｎ（１.５） Ｌ２；Ｔｉ（５）Ｃｕ（５）Ｓｎ（１.５） Ａ１〜Ｌ１触媒，Ａ２〜Ｌ２触媒および比較触媒１の性
能評価を実施例１３と同様にして求めたアンモニア除去
性能の結果を図３に示す。図からも明らかなように第一
活性成分および第二活性成分の原子比を変化させても、
比較例触媒１に比べてアンモニア除去性能が高いことが
分かる。

【００４６】〔実施例１５〕実施例１〜１２のＡ〜Ｌ触
媒を用いて、実施例１３の実験方法により温度を２５０
℃，３００℃，３５０℃，４００℃に変化させてアンモ
ニアの除去率を求めた。その結果を図４，図５に示す。

【００４７】図４，図５の結果からも明らかなようにい
ずれの触媒の場合も、反応温度を変えても、比較例触媒
１に比べてアンモニアの除去性能が高いことが確認され
た。

【００４８】〔実施例１６〕前記Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，
Ｉ，Ｌ触媒においてチタニア担体の代わりにアルミナ担
体を用いた以外は、実施例１，３，４，６，８，９，１
２と同様にして作製した。得られた触媒を以下に示す。

【００４９】Ａ１１；Ａｌ−Ｃｕ−Ｆｅ Ａ１２；Ａｌ−Ｃｕ−Ｖ Ａ１３；Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｏ Ａ１４；Ａｌ−Ｃｕ−Ｎａ Ａ１５；Ａｌ−Ｃｕ−Ｌｉ Ａ１６；Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｒ Ａ１７；Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｎ Ａ１１〜Ａ１７触媒および比較例触媒１を用いて、実施
例１３と同様にして求めたアンモニアの除去率を図６に
示す。

【００５０】図６の結果からも明らかなようにアルミナ
担体に変えてもほとんどアンモニア除去性能は変わらな
い。一方、窒素酸化物の副生も認められなかった。ま
た、比較例触媒１に比べてアンモニアの除去性能が高い
ことが確認された。

【００５１】〔実施例１７〕前記Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，
Ｉ，Ｌ触媒においてチタニア担体の代わりにシリカ担体
を用いた以外は同である。得られた触媒を以下に示す。

【００５２】Ｂ１１；Ｓｉ−Ｃｕ−Ｆｅ Ｂ１２；Ｓｉ−Ｃｕ−Ｖ Ｂ１３；Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｏ Ｂ１４；Ｓｉ−Ｃｕ−Ｎａ Ｂ１５；Ｓｉ−Ｃｕ−Ｌｉ Ｂ１６；Ｓｉ−Ｃｕ−Ｓｒ Ｂ１７；Ｓｉ−Ｃｕ−Ｓｎ Ｂ１１〜Ｂ１７触媒および比較例触媒１を用いて、実施
例１３と同様にして求めたアンモニアの除去率の結果を
図７に示す。

【００５３】図７の結果からも明らかなようにシリカ担
体に変えてもほとんどアンモニア除去性能は変わらな
い。一方、窒素酸化物の副生も認められなかった。ま
た、比較例触媒１に比べてアンモニアの除去性能が高い
ことが確認された。

【００５４】〔実施例１８〕前記Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，
Ｉ，Ｌ触媒においてチタニア担体の代わりにジルコニア
担体を用いた以外は同じである。得られた触媒を以下に
示す。

【００５５】Ｃ１１；Ｚｒ−Ｃｕ−Ｆｅ Ｃ１２；Ｚｒ−Ｃｕ−Ｖ Ｃ１３；Ｚｒ−Ｃｕ−Ｍｏ Ｃ１４；Ｚｒ−Ｃｕ−Ｎａ Ｃ１５；Ｚｒ−Ｃｕ−Ｌｉ Ｃ１６；Ｚｒ−Ｃｕ−Ｓｒ Ｃ１７；Ｚｒ−Ｃｕ−Ｓｎ Ｃ１１〜Ｃ１７触媒および比較例触媒１を用いて実施例
１３と同様にして求めたアンモニアの除去率の結果を図
８に示す。

【００５６】図８の結果からも明らかなようにジルコニ
ア担体に変えてもほとんど除去性能は変わらない。一
方、窒素酸化物の副生も認められなかった。また、比較
例触媒１に比べてアンモニアの除去性能が高いことが確
認された。

【００５７】〔実施例１９〕前記Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，
Ｉ，Ｌ触媒においてチタニア担体の代わりにゼオライト
担体を用いた以外は同である。なお、ゼオライトはＨＹ
型（０.３２Ｎａ₂ＯＡｌ₂Ｏ₃５.５ＳｉＯ₂）ゼオライト
を用いた。得られた触媒を以下に示す。

【００５８】Ｄ１１；Ｓｉ−Ａｌ−Ｃｕ−Ｆｅ Ｄ１２；Ｓｉ−Ａｌ−Ｃｕ−Ｖ Ｄ１３；Ｓｉ−Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｏ Ｄ１４；Ｓｉ−Ａｌ−Ｃｕ−Ｎａ Ｄ１５；Ｓｉ−Ａｌ−Ｃｕ−Ｌｉ Ｄ１６；Ｓｉ−Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｒ Ｄ１７；Ｓｉ−Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｎ Ｄ１１〜Ｄ１７触媒および比較例触媒１を用いて、実施
例１３と同様にして求めたアンモニアの除去率の結果を
図９に示す。

【００５９】図９の結果からも明らかなようにゼオライ
ト担体に変えてもほとんどアンモニア除去性能は変わら
ない。一方、窒素酸化物の副生もほとんど認められなか
った。また、比較例触媒１に比べてアンモニアの除去性
能が高いことが確認された。

【００６０】〔実施例２０〕実施例１６のＡ１１触媒を
用いて、比表面積を５０ｍ²／ｇ、１００ｍ²／ｇ、２０
０ｍ²／ｇ、３００ｍ²／ｇと変えたものを調製した。

【００６１】〔比較例３〕チタニア担体の代わりにアル
ミナ担体を用いた以外は比較例１と同である。この触媒
の比表面積を１００ｍ²／ｇ、２００ｍ²／ｇ、３００ｍ
²／ｇと変えたものを調製した。これを比較例触媒３と
する。

【００６２】〔実施例２１〕比表面積が異なる実施例２
０のＡ１１触媒と比較例触媒３とを用い、実施例１６と
同様にして求めたアンモニアの除去率の結果を図１０に
示す。図１０の結果からも明らかなように本発明の触媒
は比表面積を変えても、比較例触媒３に比べてアンモニ
アの除去性能が高いことが確認された。

【００６３】〔実施例２２〕第１活性成分と第２活性成
分の原子割合がＡｌ／第一活性成分＝１０／１とＡｌ／
第２活性成分＝２０／１となるよう混合溶液を調製し
た。混合溶液にアルミナハニカム担体（縦３０ｍｍ×横
３０ｍｍ×長２００ｍｍ，セル数４００□）を浸漬し
た。得られた触媒を以下に示す。

【００６４】Ｂ１０２；Ａｌ−Ｃｕ−Ｆｅ Ｂ１０３；Ａｌ−Ｃｕ−Ｖ Ｂ１０４；Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｏ Ｂ１０５；Ａｌ−Ｃｕ−Ｎａ Ｂ１０６；Ａｌ−Ｃｕ−Ｌｉ Ｂ１０７；Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｒ Ｂ１０８；Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｎ 〔比較例４〕１０％硝酸クロム溶液にアルミナハニカム
担体（（縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×長２００ｍｍ，セル
数４００□）を浸漬した。１２０℃で１時間乾燥し、５
００℃で２時間焼成して比較例触媒４とした。

【００６５】〔実施例２３〕ハニカム触媒を充填する反
応管の内径を３５ｍｍに変えた以外は実施例１３と同で
ある。これによってアンモニアの除去率を求めた。

【００６６】〔実施例２４〕前記Ｂ１０２〜Ｂ１０８触
媒および比較例触媒４の性能評価を実施例２３の方法に
より、アンモニアの除去率を求めた。その結果を図１１
に示す。図１１の結果からも明らかなようにハニカム担
体に変えても、粒状触媒とほとんど変わらな結果を得
た。また、比較例触媒４に比べてアンモニアの除去性能
が高いことが確認された。

【００６７】〔実施例２５〕パイロットプラント用触媒
として平均粒径２〜４ｍｍの粒状担体に、第一活性成分
と第二活性成分を含浸した。１２０℃で１時間乾燥し、
５００℃で２時間焼成した。得られた触媒を以下に示
す。

【００６８】 Ｐ１０；Ｔｉ（１０）−Ｃｕ（１）−Ｆｅ（０.５） 〔実施例２６〕前記Ｐ１０触媒をアンモニア酸化分解塔
に充填し使用した場合を示す。

【００６９】内径３００ｍｍのアンモニア酸化分解塔に
Ｐ１０のアンモニア分解触媒を設置し、１００時間のパ
イロット試験を実施した。排ガス処理条件は以下の通り
である。

【００７０】排ガスの組成：アンモニア濃度（３０００
ｐｐｍ），水蒸気濃度（１２％），残り空気 排ガス処理量：１００ｍ²／ｈ，触媒形状：２〜４ｍ
ｍ，触媒量：０.０５ｍ³ ガス空間速度：１０,０００／ｈ~¹，反応温度：３２０
℃ その結果、１００時間後における酸化分解塔出口のアン
モニアの除去率は９９％であり、除去性能の高いことが
確認された。

【００７１】〔実施例２７〕前記Ｐ１０触媒を火力発電
所廃水処理設備のアンモニア酸化分解塔に充填して使用
した場合を示す。

【００７２】１０００ＭＷの石炭火力発電所のエアーヒ
ータ、集塵器、復水器から排出された２ｇ／ｌのアンモ
ニア態窒素を含有するｐＨ１.３６の廃液を貯槽から８
４トン／日で、連続的にｐＨ調整槽に導き、濃度１０％
の水酸化ナトリウム溶液を２００ｋｇ／時で添加してア
ンモニアを発生させた。

【００７３】アンモニア発生後の廃液はシックナに導
き、重金属類のスラッジを回収した。シックナからのオ
ーバフロー液を棚段方式のアンモニアストリッパの塔頂
に導き塔底から空気を３５００ｍ³／時で供給して、ア
ンモニアをストリッピングした。

【００７４】ストリッピングされたアンモニア含有ガス
は、熱交換器で約３００℃まで加熱されて、アンモニア
を分解するアンモニア分解触媒塔を備えた火力発電所廃
水処理設備に導入される。アンモニア分解触媒塔に実施
例１６のＡ１５触媒を使用した。運転条件は以下の通り
である。

【００７５】排ガス処理量：３，０００ｍ³／ｈ，触媒
形状：２〜４ｍｍ，触媒充填量：０.３ｍ³，ガス空間速
度：１０,０００／ｈ~¹，反応温度：３００℃である。

【００７６】その結果、１０００時間後におけるアンモ
ニア分解触媒塔出口のアンモニアの除去率は９７％であ
り、アンモニア除去性能の高いことが確認された。

【００７７】

【発明の効果】本発明のアンモニア分解触媒は、排ガス
中のアンモニア除去効果が優れ、窒素酸化物の副生も著
しく少ないので、耐環境性の上からも優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンモニア分解触媒性能結果を示す図である。

【図２】アンモニア分解触媒性能結果を示す図である。

【図３】アンモニア分解触媒性能結果を示す図である。

【図４】アンモニア分解触媒性能結果を示す図である。

【図５】アンモニア分解触媒性能結果を示す図である。

【図６】アンモニア分解触媒性能結果を示す図である。

【図７】アンモニア分解触媒性能結果を示す図である。

【図８】アンモニア分解触媒性能結果を示す図である。

【図９】アンモニア分解触媒性能結果を示す図である。

【図１０】アンモニア分解触媒性能結果を示す図であ
る。

【図１１】アンモニア分解触媒性能結果を示す図であ
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 Ｂ０１Ｊ 23/835 Ｂ０１Ｊ 23/88 Ａ 23/84 ＺＡＢ 29/04 Ａ 23/847 32/00 23/88 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｅ // Ｂ０１Ｊ 29/04 Ｂ０１Ｊ 23/82 Ａ 32/00 23/84 ３０１Ａ (72)発明者 馬場 研二 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 村井 行男 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社 (72)発明者 田中 明雄 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排ガス中のアンモニアを分解するアンモ
   ニア分解触媒であって、第一活性成分としてのＣｕ、第
   二活性成分としてのＦｅ，Ｎｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎａ，
   Ｋ，Ｌｉ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ，Ｓｎから選ばれた一種以
   上の酸化物との混合物が、酸化物担体に担持されている
   ことを特徴とするアンモニア分解触媒。
2. 【請求項２】 前記酸化物担体がチタニア，アルミナ，
   シリカ，ジルコニア，ゼオライトから選ばれた一種以上
   からなる請求項１に記載のアンモニア分解触媒。
3. 【請求項３】 前記酸化物担体の１に対し、前記第一活
   性成分が０.００５〜０.５（原子比）、前記第二活性成
   分が０.０１〜０.００５（原子比）の割合で含む請求項
   １に記載のアンモニア分解触媒。
4. 【請求項４】 前記アンモニア分解触媒の比表面積が５
   ０ｍ²／ｇ以上である請求項１に記載のアンモニア分解
   触媒。
5. 【請求項５】 前記アンモニア分解触媒の形状が粒状，
   ハニカム状，板状，金網状，三次元網状のいずれかであ
   る請求項１に記載のアンモニア分解触媒。
6. 【請求項６】 アンモニアを触媒により酸化分解して除
   去するアンモニア処理方法であって、前記触媒が、第一
   活性成分としてのＣｕ、第二活性成分としてのＦｅ，Ｎ
   ｉ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎａ，Ｋ，Ｌｉ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂ
   ａ，Ｓｎから選ばれた一種以上の酸化物との混合物が、
   酸化物担体に担持されており、該触媒に理論酸素量以上
   の空気を共存させ２００〜５００℃でアンモニアを接触
   させて酸化分解することを特徴とするアンモニア処理方
   法。