JP2008119651A - 窒素酸化物除去用の触媒、および排ガス処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】排ガス中の窒素酸化物をアンモニアの存在下で接触的に還元処理する窒素酸化物除去用の触媒であって、チタン酸化物およびタングステン酸化物およびバナジウム酸化物からなる第一の成分と、マンガン酸化物、または、マンガン酸化物および銅酸化物からなる第二成分とからなるようにした。
【選択図】なし
Description
前記排ガスとしては、ガスタービン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、または硝酸プラント等の化学プラントから排出される排ガスが挙げられる。
ことを特徴とする。
図1は、本発明の一実施形態に係る排ガス処理方法を示す概略図であり、図2は、本発明の他の実施形態に係る排ガス処理方法を示す概略図である。
[触媒調製法1]
100重量部のチタニア(TiO2)当たり、10重量部の酸化タングステン(WO3)および4重量部の酸化バナジウム(V2O5)を含有するハニカム触媒(3.3mmピッチ、壁厚0.5mm)を、硝酸マンガン(Mn(NO3)2)および硝酸銅(Cu(NO3)3・3H2O)を含む溶液に含浸して、100重量部のチタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム当り、酸化マンガンと酸化銅の和が1.5重量部となるように該触媒を含浸担持させる。例えば、チタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム触媒の含水量が触媒1g当り0.25mLのとき、チタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム触媒100重量部に対し、酸化マンガンと酸化銅の和が1.5重量部を含浸担持させるには硝酸マンガンおよび硝酸銅溶液の濃度をそれぞれ以下の通り計算する。
以下に、上述したチタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム触媒に酸化マンガンのみを含浸担持させてなるハニカム触媒(No.2)の調製方法について説明する。
以下に、チタニア、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化マンガン、および酸化銅からなるハニカム触媒(No.3)の調製方法について説明する。
アナターゼ型チタニア(TiO2)粉末にメタバナジン酸アンモニウム(NH4VO3)とパラタングステン酸アンモニウム((NH4)10W12O41・5H2O)のメチルアミン溶液を加え、ニーダで混練し、100重量部のチタニア(TiO2)当り、酸化タングステン(WO3)を10重量部、酸化バナジウム(V2O5)4重量部を含む混練物を得る。
以下に、チタニア、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化マンガン、および酸化銅からなるハニカム触媒(No.4)の調製方法について説明する。
100重量部のチタニア(TiO2)当たり、10重量部の酸化タングステン(WO3)および4重量部の酸化バナジウム(V2O5)を含有するハニカム触媒(3.3mmピッチ、壁厚0.5mm)を、硝酸マンガン(Mn(NO3)2)および硝酸銅(Cu(NO3)3・3H2O)を含む溶液に含浸して、100重量部のチタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム当り、酸化マンガンと酸化銅の和が0.15重量部となるように該触媒を含浸担持させる。例えば、チタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム触媒の含水量が触媒1g当り0.25mLのとき、チタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム触媒100重量部に対し、酸化マンガンと酸化銅の和が0.15重量部を含浸担持させるには硝酸マンガンおよび硝酸銅溶液の濃度をそれぞれ触媒調製法1と同様に算出する。
以下に、チタニア、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化マンガン、および酸化銅からなるハニカム触媒(No.5)の調製方法について説明する。
100重量部のチタニア(TiO2)当たり、10重量部の酸化タングステン(WO3)および4重量部の酸化バナジウム(V2O5)を含有するハニカム触媒(3.3mmピッチ、壁厚0.5mm)を、硝酸マンガン(Mn(NO3)2)および硝酸銅(Cu(NO3)3・3H2O)を含む溶液に含浸して、100重量部のチタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム当り、酸化マンガンと酸化銅の和が4.5重量部となるように該触媒を含浸担持させる。例えば、チタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム触媒の含水量が触媒1g当り0.25mLのとき、チタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム触媒100重量部に対し、酸化マンガンと酸化銅の和が4.5重量部を含浸担持させるには硝酸マンガンおよび硝酸銅溶液の濃度をそれぞれ触媒調製法1と同様に算出する。
以下に、チタニア、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化マンガン、および酸化銅からなるハニカム触媒(No.6)の調製方法について説明する。
触媒調製法5で調製した硝酸マンガンと硝酸銅の溶液を用い、含浸、乾燥、焼成操作を2回繰り返し、前記チタニア−酸化タングステン−酸化バナジウム100重量部に対し、酸化マンガンと酸化銅との和が9.0重量部含浸する触媒を得た。得られた触媒をハニカム触媒(No.6)とした。
[比較触媒調整法1]
100重量部のチタニア(TiO2)当り、10重量部の酸化タングステン(WO3)および4重量部の酸化バナジウム(V2O5)を含有するハニカム触媒(3.3mmピッチ、壁厚0.5mm)を比較ハニカム触媒(No.1)とした。
[脱硝性能の評価1]
上述したハニカム触媒(No.1,No.2)および比較ハニカム触媒(No.1)をそれぞれ表1に示す条件で排ガスを流通させて、脱硝性能をそれぞれ測定した。表1において、AVは面積速度(ガス量/触媒での全接触面積)を示す。
上述したハニカム触媒(No.4〜No.6)をそれぞれ表1に示す条件で排ガスを流通させて、脱硝性能をそれぞれ測定した。
また、上述したハニカム触媒(No.2)および比較ハニカム触媒(No.1)をそれぞれ表2に示す条件で排ガスを流通させて、定常脱硝性能をそれぞれ測定した。表2において、Ugsは空塔速度(流体の流量/流路断面積)を示す。
12 排ガス
13 アンモニア
21 脱硝触媒
Claims (9)
- 排ガス中の窒素酸化物をアンモニアの存在下で接触的に還元処理する窒素酸化物除去用の触媒であって、
チタン酸化物およびタングステン酸化物およびバナジウム酸化物からなる第一の成分と、
マンガン酸化物、または、マンガン酸化物および銅酸化物からなる第二成分とからなる
ことを特徴とする窒素酸化物除去用の触媒。 - 請求項1に記載された窒素酸化物除去用の触媒であって、
前記第一の成分からなる基材に、前記第二の成分を含浸担持させ、乾燥後に焼成してなる
ことを特徴とする窒素酸化物除去用の触媒。 - 請求項1に記載された窒素酸化物除去用の触媒であって、
前記第一の成分および前記第二の成分に溶媒を加えて混練し、乾燥後に焼成してなる
ことを特徴とする窒素酸化物除去用の触媒。 - 請求項1乃至請求項3の何れかに記載された窒素酸化物除去用の触媒であって、
前記チタン酸化物100重量部に対して、前記タングステン酸化物および前記バナジウム酸化物をそれぞれ3重量部以上25重量部以下および0.1重量部以上6重量部以下とする
ことを特徴とする窒素酸化物除去用の触媒。 - 請求項1乃至請求項4の何れかに記載された窒素酸化物除去用の触媒であって、
前記第二の成分を、前記第一の成分に対して、0.15重量部以上4.5重量部以下とする
ことを特徴とする窒素酸化物除去用の触媒。 - 請求項1乃至請求項5の何れかに記載された窒素酸化物除去用の触媒であって、
前記マンガン酸化物と前記銅酸化物との重量比を100:0〜100:100とする
ことを特徴とする窒素酸化物除去用の触媒。 - 排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する排ガス処理方法であって、
請求項1乃至請求項6の何れかに記載された窒素酸化物除去用の触媒にアンモニアを添加した前記排ガスを接触させて、前記窒素酸化物を還元した
ことを特徴とする排ガス処理方法。 - 請求項7に記載された排ガス処理方法であって、
前記排ガス中の窒素酸化物に対する二酸化窒素の比が0.5以上である
ことを特徴とする排ガス処理方法。 - 請求項7または請求項8に記載された排ガス処理方法であって、
前記窒素酸化物除去用の触媒を流通した排ガスを脱硝触媒に接触させて、前記窒素酸化物をさらに還元させる
ことを特徴とする排ガス処理方法。
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