JPS637846A - 脱硝触媒 - Google Patents
脱硝触媒Info
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- JPS637846A JPS637846A JP14967786A JP14967786A JPS637846A JP S637846 A JPS637846 A JP S637846A JP 14967786 A JP14967786 A JP 14967786A JP 14967786 A JP14967786 A JP 14967786A JP S637846 A JPS637846 A JP S637846A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は脱硝触媒に関し、特に、石炭焚ポイラ排ガスの
脱硝処理に適したものである。
脱硝処理に適したものである。
最近、環境規制上各種の燃焼装置よシ排出する排ガス中
の窒素酸化物を除去する必要があるが、窒素酸化物をア
ンモニアの存在下で接触還元除去する乾式排煙脱硝装置
が、湿式脱硝装置に比べ多くの利点を有するところから
近時多く使用されるようになった。中でもハニカム状，
格子状，板状構造体よシなる窒素酸化物除去用触媒は、
構造が簡単で、圧力損失が少なく、かつ排ガス中に含ま
れるダストによる触媒の目詰りが少ない等の優れた利点
を数多く有するため、最も多く実用化されている。
の窒素酸化物を除去する必要があるが、窒素酸化物をア
ンモニアの存在下で接触還元除去する乾式排煙脱硝装置
が、湿式脱硝装置に比べ多くの利点を有するところから
近時多く使用されるようになった。中でもハニカム状，
格子状，板状構造体よシなる窒素酸化物除去用触媒は、
構造が簡単で、圧力損失が少なく、かつ排ガス中に含ま
れるダストによる触媒の目詰りが少ない等の優れた利点
を数多く有するため、最も多く実用化されている。
しかしながら、脱硝に用いられる触媒は一般的に・触媒
中に含まれる活性成分が排ガス中のダストに含まれる成
分、特にアルカリ金属等の被毒成分と反応し、若しくは
該成分でコーティングされることによク長時間使用する
間に徐々にその活性が低下することが知られている。特
に、石炭焚ボイラ排ガスに含まれるカルシウム，シリコ
ン，アルミニウム，ヒ素等の化合物が触媒の表面にコー
テイ／グし、触媒の寿命を低下させるという問題がある
。
中に含まれる活性成分が排ガス中のダストに含まれる成
分、特にアルカリ金属等の被毒成分と反応し、若しくは
該成分でコーティングされることによク長時間使用する
間に徐々にその活性が低下することが知られている。特
に、石炭焚ボイラ排ガスに含まれるカルシウム，シリコ
ン，アルミニウム，ヒ素等の化合物が触媒の表面にコー
テイ／グし、触媒の寿命を低下させるという問題がある
。
本発明は従来の脱硝触媒の欠点を解消し、石炭焚ポイラ
排ガス中のガス成分のみ触媒表面に拡散させるが、固形
成分であるカルシウム，シリコン，アルミニウム，ヒ素
等の化合物が触媒表面に直接付着することのない表面構
造を形成することにより、触媒性能の低下を防止した脱
硝触媒分提供しようとするものである。
排ガス中のガス成分のみ触媒表面に拡散させるが、固形
成分であるカルシウム，シリコン，アルミニウム，ヒ素
等の化合物が触媒表面に直接付着することのない表面構
造を形成することにより、触媒性能の低下を防止した脱
硝触媒分提供しようとするものである。
本発明は脱硝触媒の表面に通ずるミクロポアを有し、実
質的に酸化性能を有しないコーティング層を該触媒表面
に形成したことを特徴とする脱硝触媒で，ちる。
質的に酸化性能を有しないコーティング層を該触媒表面
に形成したことを特徴とする脱硝触媒で，ちる。
本発明で使用する脱硝触媒は普通に使用されるものでよ
く、特に限定されるものではない。
く、特に限定されるものではない。
コーティング層は触媒表面に至るミクロポアを有し、そ
れ自体不活性であって、排ガス中の固形成分から触媒表
面を物理的に保護するものであれば、特に材質を問う必
要がないが、例えば、Ｔｉｅ２， Ｍｏｂ， ， ＷＯ
３ ， １４０ｇ ， Ｅ？１０， ， ＺｒＯ，など
を用いることができる。
れ自体不活性であって、排ガス中の固形成分から触媒表
面を物理的に保護するものであれば、特に材質を問う必
要がないが、例えば、Ｔｉｅ２， Ｍｏｂ， ， ＷＯ
３ ， １４０ｇ ， Ｅ？１０， ， ＺｒＯ，など
を用いることができる。
被膜形成はスプレイ法，浸漬法などにより行なうことが
できるが、均一にコーティングするためには浸漬法が有
効である。コーティング層をあまり厚くするとガスの透
過率が低下す．，るので、薄くする必要があるが、石炭
焚ダイラ排ガスを脱硝する場合には触媒表面が摩耗する
ため２０〜５０μが適当である。コーティング層のミク
ロボアの孔径は１００Ａ以下、好ましくは２０〜５０Ａ
である。
できるが、均一にコーティングするためには浸漬法が有
効である。コーティング層をあまり厚くするとガスの透
過率が低下す．，るので、薄くする必要があるが、石炭
焚ダイラ排ガスを脱硝する場合には触媒表面が摩耗する
ため２０〜５０μが適当である。コーティング層のミク
ロボアの孔径は１００Ａ以下、好ましくは２０〜５０Ａ
である。
以下、石炭焚ボイラ排ガスの脱硝処理を例にして説明す
る。第１図は触媒反応を説明するための概念図であり、
第２図は、排ガス中のカルシウムに着目し触媒の細孔に
おけるカルシウムの反応を説明するための概念図である
。第１図一》及び第２図（ａ）は従来触媒についてのも
のであり、第１図（ｔ）ｌ及び第２図（１））は本発明
触媒についてのものである。
る。第１図は触媒反応を説明するための概念図であり、
第２図は、排ガス中のカルシウムに着目し触媒の細孔に
おけるカルシウムの反応を説明するための概念図である
。第１図一》及び第２図（ａ）は従来触媒についてのも
のであり、第１図（ｔ）ｌ及び第２図（１））は本発明
触媒についてのものである。
従来触媒についてみると、第１図（ａｌのように触媒表
面の活性金属に排ガス中のＮＨ，が結合し、さらにｌＪ
Ｏｘが結合して、両者の間でＮ２を生成する脱硝反応が
進行するものと考えられる。一方、排ガス中のＯａ，
Ｓｉ，Ａ４ ，Ａ８等の化合物である闇形成分は触媒表
面に付着し、排ガス中のＳｏｘと結合してＯａ８０，
， （！ａ８０１ ，Ａ／！（Ｓｏ４）， ，Ａｚ４（
ｓｏ，）， ，五〜Ｏ，・釦Ｓ ｒ ”ｌＯｊ・２ｓＯ
，等の硫酸塩、亜硫酸塩を生成する。これらの生成反応
において固形成分は体積を増加し、第２図（ａ）にみる
ように、触媒のマクロポア内に強固に固定され、脱硝触
媒の活性点をなすと考えられるマクロボアを閉塞し、さ
らに触媒表面全体をコーティングする。また、Ｓ１ 成
分はシリカとして、上記コーティングされた硫酸塩、亜
硫酸塩の間を埋め、触媒表面をより完全にコーティング
するために、触媒の脱硝性能を大巾に低下させる。
面の活性金属に排ガス中のＮＨ，が結合し、さらにｌＪ
Ｏｘが結合して、両者の間でＮ２を生成する脱硝反応が
進行するものと考えられる。一方、排ガス中のＯａ，
Ｓｉ，Ａ４ ，Ａ８等の化合物である闇形成分は触媒表
面に付着し、排ガス中のＳｏｘと結合してＯａ８０，
， （！ａ８０１ ，Ａ／！（Ｓｏ４）， ，Ａｚ４（
ｓｏ，）， ，五〜Ｏ，・釦Ｓ ｒ ”ｌＯｊ・２ｓＯ
，等の硫酸塩、亜硫酸塩を生成する。これらの生成反応
において固形成分は体積を増加し、第２図（ａ）にみる
ように、触媒のマクロポア内に強固に固定され、脱硝触
媒の活性点をなすと考えられるマクロボアを閉塞し、さ
らに触媒表面全体をコーティングする。また、Ｓ１ 成
分はシリカとして、上記コーティングされた硫酸塩、亜
硫酸塩の間を埋め、触媒表面をより完全にコーティング
するために、触媒の脱硝性能を大巾に低下させる。
これに対して、本発明の触媒は、従来触媒の表面に１０
０Ａ以下、好ましくは２０〜ｇＯＡのミクロボアを有す
るコーティング層を形成したものであり、ミクロポアは
、脱硝触媒の活性点であるマクロポアにまで連通ずるも
のである。
０Ａ以下、好ましくは２０〜ｇＯＡのミクロボアを有す
るコーティング層を形成したものであり、ミクロポアは
、脱硝触媒の活性点であるマクロポアにまで連通ずるも
のである。
かかるミクロボアは上記固形成分を通すことはないが、
ＮＯＸ ， Ｅ？ＯＫ等のガス状成分は通す。その結果
、第１図（ｂ）のようにコーティング層のミクロポアを
介して触媒の活性金ｆｉＭとガス状のＮＨＢ，ＮＯｘが
接触して脱硝反応を進行させる。しかし、固形成分（
Ｃ！ａｏで代表させ、図に示した。）は、コーティング
層の表面にとどまシ、（第１図（１）ｌ及び第２図（′
ｂ）参照） ＳＯＷはコーティング層のミクロボア内に
拡散される。そして、コーティング１はそもそも酸化性
能を有しない材料（ Ｔｉｅ， ， ＭＯＯ， ， Ｎ
ｏ，等）で構成されているため、該コーティング層の表
面では上記固形成分とＥＩＯｘの反応は実質的に生じな
い。それ故、固形成分はコーティング層上に載っている
だけであり、容易に飛散させることもでき、ミクロポア
を閉塞するようなことは々い。
ＮＯＸ ， Ｅ？ＯＫ等のガス状成分は通す。その結果
、第１図（ｂ）のようにコーティング層のミクロポアを
介して触媒の活性金ｆｉＭとガス状のＮＨＢ，ＮＯｘが
接触して脱硝反応を進行させる。しかし、固形成分（
Ｃ！ａｏで代表させ、図に示した。）は、コーティング
層の表面にとどまシ、（第１図（１）ｌ及び第２図（′
ｂ）参照） ＳＯＷはコーティング層のミクロボア内に
拡散される。そして、コーティング１はそもそも酸化性
能を有しない材料（ Ｔｉｅ， ， ＭＯＯ， ， Ｎ
ｏ，等）で構成されているため、該コーティング層の表
面では上記固形成分とＥＩＯｘの反応は実質的に生じな
い。それ故、固形成分はコーティング層上に載っている
だけであり、容易に飛散させることもでき、ミクロポア
を閉塞するようなことは々い。
このように、固形成分κ関する硫酸塩、亜硫酸塩の生成
が防止された結果、触媒の活性点を長く維持することが
でき、脱硝触媒の耐久性を大巾に改善することができる
。
が防止された結果、触媒の活性点を長く維持することが
でき、脱硝触媒の耐久性を大巾に改善することができる
。
従来触媒と本発明触媒を脱硫装置に充填して石炭焚実ガ
スを用いて耐久テスト分行なった。
スを用いて耐久テスト分行なった。
ここで使用した従来触媒はＴＩＱ， − ＷＯ， −
Ｖ，０５ 系触媒であり、組成比はＴｉｅ， ： Ｗ
Ｏ， ： Ｖ，Ｏ， − ９ １． ５ ：ａＯ：α５
、触媒のマクａポアの平均孔径は２００Ａであった。本
発明触媒は、予じめ、適当な温度で焼成して平均細孔径
を２５Ａに調整したＴｉｅ！粉末をスラリー化し、上記
従来触媒を該スラリーに浸漬して触媒表面に厚さ２０μ
のＴｉＯｚ膜を形成した。膜の細孔は粉末の細孔が生か
され、平均細孔径は２５Ａであった。
Ｖ，０５ 系触媒であり、組成比はＴｉｅ， ： Ｗ
Ｏ， ： Ｖ，Ｏ， − ９ １． ５ ：ａＯ：α５
、触媒のマクａポアの平均孔径は２００Ａであった。本
発明触媒は、予じめ、適当な温度で焼成して平均細孔径
を２５Ａに調整したＴｉｅ！粉末をスラリー化し、上記
従来触媒を該スラリーに浸漬して触媒表面に厚さ２０μ
のＴｉＯｚ膜を形成した。膜の細孔は粉末の細孔が生か
され、平均細孔径は２５Ａであった。
石炭焚実ガスの組成は０，が６％、Ｂｏｘが５００ｐｐ
ｍ ， ８０Ｘが１４００ｐｐｍ，ダストが１５ｔ／Ｈ
，Ｅ，Ｏが１０％であった。該ガスの温度は５８０℃、
流速は！Ｌ６ ５ ｍ ／ ｓｅｃ ，触媒量に対する
処理ガス量（ Ｎｔｎ”／Ｈ ）であるｓｖ値は５００
０１／１１であった。また、触媒層入口におけるＮｏ！
洟度（ ｐｐｍ ）に対するＮＥＩ， 濃度（ ｐｐｍ
）は１．０であった。
ｍ ， ８０Ｘが１４００ｐｐｍ，ダストが１５ｔ／Ｈ
，Ｅ，Ｏが１０％であった。該ガスの温度は５８０℃、
流速は！Ｌ６ ５ ｍ ／ ｓｅｃ ，触媒量に対する
処理ガス量（ Ｎｔｎ”／Ｈ ）であるｓｖ値は５００
０１／１１であった。また、触媒層入口におけるＮｏ！
洟度（ ｐｐｍ ）に対するＮＥＩ， 濃度（ ｐｐｍ
）は１．０であった。
実験結果は第５図に示す通り８０００Ｈｒ運転後に、本
発明触媒は従来触媒に比較して脱硝率の低下が大巾に改
善されており、耐久性についての優秀性を確認すること
ができる。
発明触媒は従来触媒に比較して脱硝率の低下が大巾に改
善されており、耐久性についての優秀性を確認すること
ができる。
本発明は、上記構成を採用することにより、排ガス中の
固形成分が触媒表面に直接付看するととが防止されたた
めに、触媒の活性が長期に渡り維持され、触媒の耐久性
が大巾に改善された。
固形成分が触媒表面に直接付看するととが防止されたた
めに、触媒の活性が長期に渡り維持され、触媒の耐久性
が大巾に改善された。
第１図（ａｌ ， （ｂｌは触媒反応の説明図及び第２
図（ａ），φ）は触媒表面細孔におけるカルシウムの反
応を説明する図であり、第１図（ａｌ及び第２図（ａ）
が従来触媒について、第１図中｝及び第２図（ｂｌが本
発明触媒についてのものである。第５図は実施例の脱硝
率を示すグラフである。 復代理人 内 田 明 復代理人 萩 原 亮 一 復代理人 安 西 篤 夫 第３図
図（ａ），φ）は触媒表面細孔におけるカルシウムの反
応を説明する図であり、第１図（ａｌ及び第２図（ａ）
が従来触媒について、第１図中｝及び第２図（ｂｌが本
発明触媒についてのものである。第５図は実施例の脱硝
率を示すグラフである。 復代理人 内 田 明 復代理人 萩 原 亮 一 復代理人 安 西 篤 夫 第３図
Claims (1)
- 脱硝触媒の表面に通ずるミクロボアを有し、実質的に酸
化性能を有しないコーティング層を該触媒表面に形成し
たことを特徴とする脱硝触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14967786A JPS637846A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 脱硝触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14967786A JPS637846A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 脱硝触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS637846A true JPS637846A (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=15480413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14967786A Pending JPS637846A (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 脱硝触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS637846A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008110340A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-05-15 | Kao Corp | フィルム状触媒 |
| JP2016123954A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 日揮触媒化成株式会社 | 石炭およびバイオマス混焼排ガス処理用ハニカム触媒、その製造方法およびそれを用いた石炭およびバイオマス混焼排ガス処理方法。 |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP14967786A patent/JPS637846A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008110340A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-05-15 | Kao Corp | フィルム状触媒 |
| JP2016123954A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 日揮触媒化成株式会社 | 石炭およびバイオマス混焼排ガス処理用ハニカム触媒、その製造方法およびそれを用いた石炭およびバイオマス混焼排ガス処理方法。 |
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