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 |
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US8074445B2 (en) | 2008-04-30 | 2011-12-13 | Cummins Ip, Inc. | Apparatus, system, and method for reducing NOx emissions on an SCR catalyst |
US8109079B2 (en) | 2008-04-30 | 2012-02-07 | Cummins Ip, Inc. | Apparatus, system, and method for controlling ammonia slip from an SCR catalyst |
US8141340B2 (en) | 2008-04-30 | 2012-03-27 | Cummins Ip, Inc | Apparatus, system, and method for determining the degradation of an SCR catalyst |
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