JPH10118492A - 二酸化窒素除去用触媒および二酸化窒素除去方法 - Google Patents
二酸化窒素除去用触媒および二酸化窒素除去方法Info
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- JPH10118492A JPH10118492A JP8274448A JP27444896A JPH10118492A JP H10118492 A JPH10118492 A JP H10118492A JP 8274448 A JP8274448 A JP 8274448A JP 27444896 A JP27444896 A JP 27444896A JP H10118492 A JPH10118492 A JP H10118492A
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排ガスＮＯｘの組成比がＮＯ2 リッチである
場合に１５０℃〜３００℃の温度範囲での脱硝性能の向
上を達成することができるＮＯ2 除去用触媒、およびこ
れを用いたＮＯ2 除去方法を提供する。 【解決手段】 本発明によるＮＯ2 除去用触媒は、酸化
チタンを担体とし、マンガン、銅、クロムのうち少なく
とも一種の酸化物を担持することを特徴とするものであ
る。本発明によるＮＯ2 除去方法は、上記構成の触媒を
用いて、排ガス中の二酸化窒素を還元剤であるＮＨ3 に
よって１５０〜３００℃の温度範囲で選択的接触還元に
付してＮ2 に変換する方法である。
場合に１５０℃〜３００℃の温度範囲での脱硝性能の向
上を達成することができるＮＯ2 除去用触媒、およびこ
れを用いたＮＯ2 除去方法を提供する。 【解決手段】 本発明によるＮＯ2 除去用触媒は、酸化
チタンを担体とし、マンガン、銅、クロムのうち少なく
とも一種の酸化物を担持することを特徴とするものであ
る。本発明によるＮＯ2 除去方法は、上記構成の触媒を
用いて、排ガス中の二酸化窒素を還元剤であるＮＨ3 に
よって１５０〜３００℃の温度範囲で選択的接触還元に
付してＮ2 に変換する方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排ガス中の二酸化窒
素（ＮＯ2 ）を除去する触媒及びＮＯ2 を除去する方法
に関するものである。ＮＯ2 の発生源としては、道路ト
ンネルにおける換気ガス中のＮＯｘを吸着除去した吸着
剤の再生時や、硝酸の製造時等に発生するＮＯ2 等があ
る。本発明は、これらのＮＯ2 を還元剤であるＮＨ3 に
よって所要温度範囲で選択的接触還元に付して無害なＮ
2 に変換するＮＯ2 除去用触媒、およびこの触媒を用い
たＮＯ2 除去方法に関するものである。
素（ＮＯ2 ）を除去する触媒及びＮＯ2 を除去する方法
に関するものである。ＮＯ2 の発生源としては、道路ト
ンネルにおける換気ガス中のＮＯｘを吸着除去した吸着
剤の再生時や、硝酸の製造時等に発生するＮＯ2 等があ
る。本発明は、これらのＮＯ2 を還元剤であるＮＨ3 に
よって所要温度範囲で選択的接触還元に付して無害なＮ
2 に変換するＮＯ2 除去用触媒、およびこの触媒を用い
たＮＯ2 除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＮＯ2 脱硝法は、バナジウム・タ
ングステン担持チタニア触媒を用いて、還元剤であるア
ンモニアや尿素等により、被処理ガス中のＮＯ2 を無害
なＮ2に選択的に還元分解して除去するものであった。
ングステン担持チタニア触媒を用いて、還元剤であるア
ンモニアや尿素等により、被処理ガス中のＮＯ2 を無害
なＮ2に選択的に還元分解して除去するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記脱
硝法では、後述の通り、被処理ガス中におけるＮＯｘの
成分モル比がＮＯ2 ＞ＮＯの場合には、ＮＯ2 ≦ＮＯの
場合よりも触媒活性が低いという問題があった。
硝法では、後述の通り、被処理ガス中におけるＮＯｘの
成分モル比がＮＯ2 ＞ＮＯの場合には、ＮＯ2 ≦ＮＯの
場合よりも触媒活性が低いという問題があった。
【０００４】図１には反応温度２５０℃におけるＮＯ／
ＮＯｘ比と脱硝率の関係が示されている。この場合の脱
硝条件は、以下の通りである。
ＮＯｘ比と脱硝率の関係が示されている。この場合の脱
硝条件は、以下の通りである。
【０００５】面積速度（ＡＶ）：３５Ｎｍ3 ／ｍ2 ・
ｈ、被処理ガスは、空気（Ｈ2 Ｏ：約３％）、ＮＯｘ：
９０ｐｐｍ、ＮＨ3 ：９０ｐｐｍである。
ｈ、被処理ガスは、空気（Ｈ2 Ｏ：約３％）、ＮＯｘ：
９０ｐｐｍ、ＮＨ3 ：９０ｐｐｍである。
【０００６】ここで、ＮＯ／ＮＯｘ比が０．５（ＮＯ：
ＮＯ2 ＝１：１）の時に触媒の脱硝性能が最大となり、
ＮＯ／ＮＯｘ比が０．５より低くなる（ＮＯ2 リッチ）
ほど脱硝性能が低下する。
ＮＯ2 ＝１：１）の時に触媒の脱硝性能が最大となり、
ＮＯ／ＮＯｘ比が０．５より低くなる（ＮＯ2 リッチ）
ほど脱硝性能が低下する。
【０００７】図２は、ＮＯ2 −ＮＨ3 反応の温度と脱硝
率の関係を示すグラフである。図２より、１５０℃〜３
００℃の温度範囲では、脱硝活性は少しあるものの非常
に乏しいことがわかる。
率の関係を示すグラフである。図２より、１５０℃〜３
００℃の温度範囲では、脱硝活性は少しあるものの非常
に乏しいことがわかる。
【０００８】本発明は、上記の点に鑑み、排ガスＮＯｘ
の組成比がＮＯ2 リッチである場合に１５０℃〜３００
℃の温度範囲での脱硝性能の向上を達成することができ
るＮＯ2 除去用触媒、およびこれを用いたＮＯ2 除去方
法を提供することを目的とするものである。
の組成比がＮＯ2 リッチである場合に１５０℃〜３００
℃の温度範囲での脱硝性能の向上を達成することができ
るＮＯ2 除去用触媒、およびこれを用いたＮＯ2 除去方
法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によるＮＯ2 除去
用触媒は、酸化チタンを担体とし、マンガン、銅、クロ
ムのうち少なくとも一種の酸化物を担持することを特徴
とするものである。
用触媒は、酸化チタンを担体とし、マンガン、銅、クロ
ムのうち少なくとも一種の酸化物を担持することを特徴
とするものである。
【００１０】上記酸化チタンの担体は、好ましくは、不
燃性繊維プレフォーム体にチタニアコロイドを含浸さ
せ、これを乾燥又は焼成して得られた板状物である。
燃性繊維プレフォーム体にチタニアコロイドを含浸さ
せ、これを乾燥又は焼成して得られた板状物である。
【００１１】本発明によるＮＯ2 除去方法は、図３にフ
ローを示すように、上記構成の触媒を用いて、排ガス中
の二酸化窒素を還元剤であるＮＨ3 によって１５０〜３
００℃の温度範囲で選択的接触還元に付してＮ2 に変換
する方法である。
ローを示すように、上記構成の触媒を用いて、排ガス中
の二酸化窒素を還元剤であるＮＨ3 によって１５０〜３
００℃の温度範囲で選択的接触還元に付してＮ2 に変換
する方法である。
【００１２】本発明によるＮＯ2 除去方法において、Ｎ
Ｏ2 の一部はＮＯに還元されるため、上記構成の触媒と
共に、さらにその後流に非常に高活性を示すバナジウム
・タングステン担持チタニア触媒を配置してこれら前流
と後流の２種類の触媒を併用することが好ましい（図４
に示すフローを参照）。
Ｏ2 の一部はＮＯに還元されるため、上記構成の触媒と
共に、さらにその後流に非常に高活性を示すバナジウム
・タングステン担持チタニア触媒を配置してこれら前流
と後流の２種類の触媒を併用することが好ましい（図４
に示すフローを参照）。
【００１３】バナジウム・タングステン担持チタニア触
媒としては、従来公知のものが使用できる。
媒としては、従来公知のものが使用できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
説明する。
説明する。
【００１５】(1) 触媒の調製 セラミック繊維からなるセラミックペーパー（厚さ０．
２５ｍｍ）に、硝酸塩加水分解法で得られたチタニアコ
ロイド溶液（固形分３２重量％）を含浸せしめ、これを
１１０℃で１時間乾燥した後、４００℃で３時間焼成す
ることにより、アナターゼ型チタニアを９０ｇ／ｍ2 保
持した板状担体を得た。
２５ｍｍ）に、硝酸塩加水分解法で得られたチタニアコ
ロイド溶液（固形分３２重量％）を含浸せしめ、これを
１１０℃で１時間乾燥した後、４００℃で３時間焼成す
ることにより、アナターゼ型チタニアを９０ｇ／ｍ2 保
持した板状担体を得た。
【００１６】この板状担体を硝酸マンガン水溶液（常
温）０．５Ｍに浸漬し、１１０℃で１時間乾燥後、４０
０℃で１時間焼成することにより、酸化マンガン担持チ
タニア板状触媒を得た。このときのＭｎ担持量は４．４
重量％であった。
温）０．５Ｍに浸漬し、１１０℃で１時間乾燥後、４０
０℃で１時間焼成することにより、酸化マンガン担持チ
タニア板状触媒を得た。このときのＭｎ担持量は４．４
重量％であった。
【００１７】(2) 実験 ＮＯ2 脱硝実験は、固定床常圧流通反応器を用い、上記
板状触媒を同反応器に充填し、下記脱硝条件下に行い、
反応器の入口と出口のＮＯｘ濃度差より脱硝率を求め
た。
板状触媒を同反応器に充填し、下記脱硝条件下に行い、
反応器の入口と出口のＮＯｘ濃度差より脱硝率を求め
た。
【００１８】脱硝条件：面積速度（ＡＶ）：３５Ｎｍ3
／ｍ2 ・ｈ、被処理ガスは、空気（Ｈ2 Ｏ：約３％）、
ＮＯ2 ：９０ｐｐｍ、ＮＨ3 ：９０ｐｐｍ。実験条件に
応じて、ＮＨ3／ＮＯ2 比を０．５〜１．６の範囲で変
化させた。
／ｍ2 ・ｈ、被処理ガスは、空気（Ｈ2 Ｏ：約３％）、
ＮＯ2 ：９０ｐｐｍ、ＮＨ3 ：９０ｐｐｍ。実験条件に
応じて、ＮＨ3／ＮＯ2 比を０．５〜１．６の範囲で変
化させた。
【００１９】(3) 結果 図５は１５０〜３００℃の反応温度範囲におけるＮＯ2
反応特性を示す。同図から、上記板状触媒は１５０〜３
００℃の温度範囲で高いＮ2 へのＮＯ2 脱硝率を示し、
反応器において入口ＮＯ2 の一部がＮＯに還元され、出
口ＮＯｘのＮＯ／ＮＯｘ率が２５０℃では２１％、３０
０℃では５４％になっていることがわかる。
反応特性を示す。同図から、上記板状触媒は１５０〜３
００℃の温度範囲で高いＮ2 へのＮＯ2 脱硝率を示し、
反応器において入口ＮＯ2 の一部がＮＯに還元され、出
口ＮＯｘのＮＯ／ＮＯｘ率が２５０℃では２１％、３０
０℃では５４％になっていることがわかる。
【００２０】図６は反応温度２５０℃におけるＮＨ3 ／
ＮＯ2 比と反応特性を示す。図７は反応温度３００℃に
おけるＮＨ3 ／ＮＯ2 比と反応特性を示す。これらの図
から、ＮＨ3 ／ＮＯ2 比を上げることにより脱硝率、出
口ＮＯ／ＮＯｘ率が向上していることがわかる。この出
口ＮＯ／ＮＯｘ率の向上により、上記板状触媒の後流に
バナジウム・タングステン担持チタニア触媒を配置して
これら前流と後流の２種類の触媒を併用することによっ
て、さらに高い脱硝率を得ることが可能となることがわ
かる。
ＮＯ2 比と反応特性を示す。図７は反応温度３００℃に
おけるＮＨ3 ／ＮＯ2 比と反応特性を示す。これらの図
から、ＮＨ3 ／ＮＯ2 比を上げることにより脱硝率、出
口ＮＯ／ＮＯｘ率が向上していることがわかる。この出
口ＮＯ／ＮＯｘ率の向上により、上記板状触媒の後流に
バナジウム・タングステン担持チタニア触媒を配置して
これら前流と後流の２種類の触媒を併用することによっ
て、さらに高い脱硝率を得ることが可能となることがわ
かる。
【００２１】
【発明の効果】本発明のＮＯ2 除去用触媒によれば、排
ガスＮＯｘの組成比がＮＯ2 リッチである場合にも１５
０℃〜３００℃の温度範囲での脱硝性能の向上を達成す
ることができる。よって本発明によるＮＯ2 除去用触媒
を用いることにより、道路トンネルにおける換気ガス中
のＮＯｘを吸着除去した吸着剤の再生時や、硝酸の製造
時等に発生するＮＯ2 を多量に含む排ガスの脱硝を低温
で容易に行うことができる。
ガスＮＯｘの組成比がＮＯ2 リッチである場合にも１５
０℃〜３００℃の温度範囲での脱硝性能の向上を達成す
ることができる。よって本発明によるＮＯ2 除去用触媒
を用いることにより、道路トンネルにおける換気ガス中
のＮＯｘを吸着除去した吸着剤の再生時や、硝酸の製造
時等に発生するＮＯ2 を多量に含む排ガスの脱硝を低温
で容易に行うことができる。
【図１】 ２５０℃におけるＮＯ／ＮＯｘ比とＮＯｘ脱
硝率の関係を示すグラフである。
硝率の関係を示すグラフである。
【図２】 温度とＮＯｘ脱硝率の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図３】 請求項３の方法を示すフローシートである。
【図４】 請求項４の方法を示すフローシートである。
【図５】 温度とＮＯ2 脱硝率および出口ＮＯ／出口Ｎ
Ｏｘ率との関係を示すグラフである。
Ｏｘ率との関係を示すグラフである。
【図６】 ２５０℃におけるＮＨ3 ／ＮＯ2 比と脱硝率
および出口ＮＯ／出口ＮＯｘ率との関係を示すグラフで
ある。
および出口ＮＯ／出口ＮＯｘ率との関係を示すグラフで
ある。
【図７】 ３００℃におけるＮＨ3 ／ＮＯ2 比と脱硝率
および出口ＮＯ／出口ＮＯｘ率との関係を示すグラフで
ある。
および出口ＮＯ／出口ＮＯｘ率との関係を示すグラフで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 23/72 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢ 35/06 １０２Ｃ (72)発明者 市来 正義 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立 造船株式会社内 (72)発明者 秋山 正樹 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立 造船株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 酸化チタンを担体とし、マンガン、銅、
クロムのうち少なくとも一種の酸化物を担持することを
特徴とする二酸化窒素除去用触媒。 - 【請求項２】 酸化チタンの担体が、不燃性繊維プレフ
ォーム体にチタニアコロイドを含浸させ、これを乾燥又
は焼成して得られた板状物であることを特徴とする請求
項１記載の二酸化窒素除去用触媒。 - 【請求項３】 請求項１記載の触媒を用いて、排ガス中
の二酸化窒素を還元剤であるＮＨ3 によって１５０〜３
００℃の温度範囲で選択的接触還元に付してＮ2 に変換
する二酸化窒素除去方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の触媒を用い、さらにその
後流でバナジウム・タングステン担持チタニア触媒を用
いて、排ガス中の二酸化窒素を還元剤であるＮＨ3 によ
って１５０〜３００℃の温度範囲で選択的接触還元に付
してＮ2 に変換する二酸化窒素除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8274448A JPH10118492A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 二酸化窒素除去用触媒および二酸化窒素除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8274448A JPH10118492A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 二酸化窒素除去用触媒および二酸化窒素除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10118492A true JPH10118492A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=17541839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8274448A Withdrawn JPH10118492A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 二酸化窒素除去用触媒および二酸化窒素除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10118492A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7749938B2 (en) | 2006-11-15 | 2010-07-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Catalyst for nitrogen oxide removal and exhaust gas treatment method |
| WO2011032020A2 (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-17 | Cummins Ip, Inc. | Low temperature selective catalytic reduction catalyst and associated systems and methods |
| US8074445B2 (en) | 2008-04-30 | 2011-12-13 | Cummins Ip, Inc. | Apparatus, system, and method for reducing NOx emissions on an SCR catalyst |
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