JP2725800B2 - 脱硝触媒の製造方法 - Google Patents
脱硝触媒の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は脱硝触媒の製造方法に係り、特に排ガス中の
窒素酸化物をアンモニアで接触媒還元するのに好適な脱
硝触媒の製造方法に関する。
窒素酸化物をアンモニアで接触媒還元するのに好適な脱
硝触媒の製造方法に関する。
各種ボイラ等から排出される排ガス中の窒素酸化物
（NOx）は、硫黄酸化物（SOx）とともに公害発生の原因
となる大気汚染物質である。
（NOx）は、硫黄酸化物（SOx）とともに公害発生の原因
となる大気汚染物質である。
このNOxの除去方法としては、種々の方法があるが、
触媒を用いて排ガス中に添加したアンモニアで選択的に
還元する方法が主に用いられている。この触媒として、
酸化チタンをベースにした各種の触媒が提案されており
（特開昭50−128681号公報、特開昭53−28148号公
報）、現在広く実用化されている。
触媒を用いて排ガス中に添加したアンモニアで選択的に
還元する方法が主に用いられている。この触媒として、
酸化チタンをベースにした各種の触媒が提案されており
（特開昭50−128681号公報、特開昭53−28148号公
報）、現在広く実用化されている。
LPG燃焼排ガスなどのダストを含まない排ガスを処理
する場合には、高活性で経済性に優れた触媒が必要であ
るため、触媒をハニカム状や球状に成形するだけでな
く、セラミックスハニカムや金属基板上にコーティング
して触媒使用量を低減したものが提案されている。しか
し、金属基板にコーティングした触媒は、経済性に優れ
ているが、触媒強度が低く、また触媒担持量が少ないた
め、活性を高く維持することが難しいという問題点があ
る。
する場合には、高活性で経済性に優れた触媒が必要であ
るため、触媒をハニカム状や球状に成形するだけでな
く、セラミックスハニカムや金属基板上にコーティング
して触媒使用量を低減したものが提案されている。しか
し、金属基板にコーティングした触媒は、経済性に優れ
ているが、触媒強度が低く、また触媒担持量が少ないた
め、活性を高く維持することが難しいという問題点があ
る。
この問題点を解決するため、各種バインダーの添加に
よる触媒強度の向上（特開昭49−58093号公報）、金属
表面の粗面化によって触媒担持量を増大させて高活性化
する方法（特開昭51−116168号公報）等が提案されてい
る。しかし、バインダーを添加して触媒強度を向上させ
ると活性が低くなり、また金属表面の粗面化によって触
媒担持量を増加すると触媒の剥離量が大きくなる問題が
あった。
よる触媒強度の向上（特開昭49−58093号公報）、金属
表面の粗面化によって触媒担持量を増大させて高活性化
する方法（特開昭51−116168号公報）等が提案されてい
る。しかし、バインダーを添加して触媒強度を向上させ
ると活性が低くなり、また金属表面の粗面化によって触
媒担持量を増加すると触媒の剥離量が大きくなる問題が
あった。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、金
属基板上の触媒の担持量が少ない場合でも、活性および
耐剥離性に優れた触媒を得ることができる脱硝触媒の製
造方法を提供することにある。
属基板上の触媒の担持量が少ない場合でも、活性および
耐剥離性に優れた触媒を得ることができる脱硝触媒の製
造方法を提供することにある。
本発明の脱硝触媒の製造方法は、酸化チタンおよび酸
化モリブデン、または酸化チタン、酸化モリブデンおよ
び酸バナジウムからなり、かつ組成比が、チタン（T
i）、モリブデンおよび（Mo）バナジウム（Ｖ）の原子
比（Ti/Mo/V）で97〜65/3〜20/0〜15である触媒に水を
添加してスラリ状とし、これを金属基板上に塗布するこ
とを特徴とする。
化モリブデン、または酸化チタン、酸化モリブデンおよ
び酸バナジウムからなり、かつ組成比が、チタン（T
i）、モリブデンおよび（Mo）バナジウム（Ｖ）の原子
比（Ti/Mo/V）で97〜65/3〜20/0〜15である触媒に水を
添加してスラリ状とし、これを金属基板上に塗布するこ
とを特徴とする。
本発明において、モリブデンの使用量が原子比で３未
満では剥離性が劣り、また20を超えると剥離性の効果が
それ以上向上しない。またバナジウムの添加によってさ
らに高活性な触媒を得ることができるが、その使用割合
が原子比で15を超えるとそれ以上の効果が得られない。
満では剥離性が劣り、また20を超えると剥離性の効果が
それ以上向上しない。またバナジウムの添加によってさ
らに高活性な触媒を得ることができるが、その使用割合
が原子比で15を超えるとそれ以上の効果が得られない。
前記触媒は、あらかじめ焼成して用いると、担持後の
触媒収縮が少なくなり、また粒度の小さい触媒粉末が得
られ、触媒の強度が向上するため好ましい。さらに触媒
粉末中に微粒子が存在すると、スラリを調製する際、添
加剤なしで、高濃度で高安定性のスラリを得ることがで
きるので好ましい。焼成温度は500℃以上であることが
好ましい。
触媒収縮が少なくなり、また粒度の小さい触媒粉末が得
られ、触媒の強度が向上するため好ましい。さらに触媒
粉末中に微粒子が存在すると、スラリを調製する際、添
加剤なしで、高濃度で高安定性のスラリを得ることがで
きるので好ましい。焼成温度は500℃以上であることが
好ましい。
本発明に用いられる金属基板としては特に制限はな
く、ステンレス鋼、軟鋼等いずれでも使用することがで
き、またその形状も平板、網状、エキスパンドメタル等
いずれでも使用可能である。該金属表面をアルミニウム
等で金属溶射処理して粗面を形成させた金属基板は、金
属表面と触媒との接触が強化され、また触媒表面積が増
加し、活性が向上するため好ましい。
く、ステンレス鋼、軟鋼等いずれでも使用することがで
き、またその形状も平板、網状、エキスパンドメタル等
いずれでも使用可能である。該金属表面をアルミニウム
等で金属溶射処理して粗面を形成させた金属基板は、金
属表面と触媒との接触が強化され、また触媒表面積が増
加し、活性が向上するため好ましい。
本発明になる脱硝触媒は、前記触媒粉末に水を添加し
てスラリ状とし、これを前記金属基板上に塗布し、好ま
しくは焼成して得られる。この際のスラリの濃度は基板
上に塗布できる程度であればよく、特に限定されない。
該スラリを基板に塗布する方法も、特に限定されない
が、例えばスラリ液に基板を浸漬させ、遠心分離機、吹
き飛ばし、吸引、衝撃等の手段によって余分な液を除い
た後、乾燥する方法で行うことがでる。通常、スラリを
焼成する場合は、500℃程度で行われる。
てスラリ状とし、これを前記金属基板上に塗布し、好ま
しくは焼成して得られる。この際のスラリの濃度は基板
上に塗布できる程度であればよく、特に限定されない。
該スラリを基板に塗布する方法も、特に限定されない
が、例えばスラリ液に基板を浸漬させ、遠心分離機、吹
き飛ばし、吸引、衝撃等の手段によって余分な液を除い
た後、乾燥する方法で行うことがでる。通常、スラリを
焼成する場合は、500℃程度で行われる。
モリブデンはチタンに吸着されやすいため、添加する
とチタン上に高分散する。さらにこれを焼成すると酸化
チタン粒子上に微粒子の酸化モリブデンが存在すること
になり、触媒は微粒子になりやすくなる。該高分散され
た微粒子の触媒を金属基板上に担持させることによって
高活性でかつ高強度の触媒を得ることができる。また触
媒を担持させた後、焼成すると、蒸気圧の高い酸化モリ
ブデンの移動が起こり、金属基板との相互作用などによ
って触媒と基板間との結合力が高まる効果が得られる。
とチタン上に高分散する。さらにこれを焼成すると酸化
チタン粒子上に微粒子の酸化モリブデンが存在すること
になり、触媒は微粒子になりやすくなる。該高分散され
た微粒子の触媒を金属基板上に担持させることによって
高活性でかつ高強度の触媒を得ることができる。また触
媒を担持させた後、焼成すると、蒸気圧の高い酸化モリ
ブデンの移動が起こり、金属基板との相互作用などによ
って触媒と基板間との結合力が高まる効果が得られる。
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例１ 酸化チタン30重量％を含むメタチタン酸50kgに、モリ
ブデン酸アンモニウム（３（NH4）20・７Mo03・4H303.8
1kgおよびメタバナジン酸アンモニウム（NH4VO3）1.04k
gを加え、ニーダで加熱混練し、水分35重量％のペース
トを得た。このペーストを押出造粒機で造粒した後、流
動層乾燥機で乾燥し、550℃で２時間焼成後、ハンマー
ミルで100メッシュパス90％以上に粉砕した。得られた
粉末5.4kgに水4.6kgを加えて触媒スラリを得た。次いで
このスラリにSUS304材の0.2mm厚さのエキスパンドメタ
ル基材を浸し、液ぎりを行った後、乾燥し、500℃で２
時間焼成して触媒を得た。該触媒の担持量は150g/m2で
あった。
ブデン酸アンモニウム（３（NH4）20・７Mo03・4H303.8
1kgおよびメタバナジン酸アンモニウム（NH4VO3）1.04k
gを加え、ニーダで加熱混練し、水分35重量％のペース
トを得た。このペーストを押出造粒機で造粒した後、流
動層乾燥機で乾燥し、550℃で２時間焼成後、ハンマー
ミルで100メッシュパス90％以上に粉砕した。得られた
粉末5.4kgに水4.6kgを加えて触媒スラリを得た。次いで
このスラリにSUS304材の0.2mm厚さのエキスパンドメタ
ル基材を浸し、液ぎりを行った後、乾燥し、500℃で２
時間焼成して触媒を得た。該触媒の担持量は150g/m2で
あった。
実施例２〜４ 実施例１において、モリブデン酸アンモニウムの添加
量を1.03kg、2.12kgおよび8.29kgに代えた以外は実施例
１と同様の方法で触媒を得た。
量を1.03kg、2.12kgおよび8.29kgに代えた以外は実施例
１と同様の方法で触媒を得た。
比較例１ 実施例１において、モリブデン酸アンモニウムを添加
しない以外は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
しない以外は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
実施例５〜７ 実施例１において、SUS材のエキスパンメタルにあら
かじめアルミニウム溶射を50g/m2、100g/m2および250g/
m2行った基板を用いた以外は、実施例１と同様の方法で
触媒を得た。
かじめアルミニウム溶射を50g/m2、100g/m2および250g/
m2行った基板を用いた以外は、実施例１と同様の方法で
触媒を得た。
実施例８〜11 実施例１において、メタバナジン酸アンモニウムの添
加量を０、0.5kg、2.14kgおよび4.39kgを代えた以外は
実施例１と同様の方法で触媒を得た。
加量を０、0.5kg、2.14kgおよび4.39kgを代えた以外は
実施例１と同様の方法で触媒を得た。
実施例12 実施例１において、エキスパンドメタルの代わりにSU
S材の0.2mm厚さの平板を用いた以外は実施例１と同様の
方法で触媒を得た。
S材の0.2mm厚さの平板を用いた以外は実施例１と同様の
方法で触媒を得た。
＜試験例１＞ 上記で得られたそれぞれの触媒の脱硝活性を確認する
ため、第１表に示す条件で脱硝率を測定した。
ため、第１表に示す条件で脱硝率を測定した。
＜試験例２＞ 触媒強度を確認するため、100mm×100mmの触媒を1m高
さより鉄板上に10回落下させ、触媒の重量減少を測定
し、下記式から剥離率を求めた。
さより鉄板上に10回落下させ、触媒の重量減少を測定
し、下記式から剥離率を求めた。
第１図は、実施例１〜４および比較例１で得られた触
媒の脱硝率および剥離率をモリブデンの添加量に対して
プロットした図である。この図からモリブデンを添加す
ることによって触媒の剥離率を著しく減少させることが
できることが示され、またその添加量は３〜20atm％で
効果があることが示される。
媒の脱硝率および剥離率をモリブデンの添加量に対して
プロットした図である。この図からモリブデンを添加す
ることによって触媒の剥離率を著しく減少させることが
できることが示され、またその添加量は３〜20atm％で
効果があることが示される。
第２図は、実施例１および５〜７で得られた触媒の脱
硝率および剥離率をアルミニウム溶射量に対してプロッ
トした図である。この図から、アルミニウム溶射を行う
ことによってさらに触媒の剥離率を減少させることがで
き、活性および強度の優れた触媒を得られることが示さ
れる。
硝率および剥離率をアルミニウム溶射量に対してプロッ
トした図である。この図から、アルミニウム溶射を行う
ことによってさらに触媒の剥離率を減少させることがで
き、活性および強度の優れた触媒を得られることが示さ
れる。
第２表には、実施例８〜12で得られた触媒の脱硝率お
よび剥離率の測定結果を示した。この表からは、バナジ
ウムを添加することによってさらに高活性な触媒を得ら
れることが示される。また基板の形状としてエキスパン
ドメタル状だけでなく、平板でも本発明の製造方法が適
用できることが示される。
よび剥離率の測定結果を示した。この表からは、バナジ
ウムを添加することによってさらに高活性な触媒を得ら
れることが示される。また基板の形状としてエキスパン
ドメタル状だけでなく、平板でも本発明の製造方法が適
用できることが示される。
比較例２ 実施例１で得られた触媒粉末10kgに水3.4kgとカリオ
ン系無機繊維1.5kgを加え、ニーダで混練して触媒ペー
ストを得た。このペーストを実施例１と同じエキスパン
ドメタル基板にローラを用いて加圧塗布した。これを風
乾した後、500℃で２時間焼成して板状触媒を得た。こ
の触媒の担持量は820g/m2であった。前記試験例１およ
び２と同様にして脱硝率および剥離率を測定したとこ
ろ、それぞれ75％、15％であった。
ン系無機繊維1.5kgを加え、ニーダで混練して触媒ペー
ストを得た。このペーストを実施例１と同じエキスパン
ドメタル基板にローラを用いて加圧塗布した。これを風
乾した後、500℃で２時間焼成して板状触媒を得た。こ
の触媒の担持量は820g/m2であった。前記試験例１およ
び２と同様にして脱硝率および剥離率を測定したとこ
ろ、それぞれ75％、15％であった。
上記結果から本発明の製造方法によって得られる触媒
は、従来の製造方法による触媒の触媒担持量より1/5以
下の量で、同程度の脱硝率および剥離率を有することが
示される。
は、従来の製造方法による触媒の触媒担持量より1/5以
下の量で、同程度の脱硝率および剥離率を有することが
示される。
本発明の脱硝触媒の製造方法によれば、触媒担持量の
少ない状態で、高活性および耐剥離性の優れた触媒を得
ることができる。従って安価な触媒の製造が可能とな
り、経済的に優れた脱硝装置を実現することができる。
少ない状態で、高活性および耐剥離性の優れた触媒を得
ることができる。従って安価な触媒の製造が可能とな
り、経済的に優れた脱硝装置を実現することができる。
第１図は、触媒の脱硝率および剥離率と、モリブデンの
添加量との関係を示す図、第２図は、触媒の脱硝率およ
び剥離率と、アルミニウム溶射量との関係を示す図であ
る。
添加量との関係を示す図、第２図は、触媒の脱硝率およ
び剥離率と、アルミニウム溶射量との関係を示す図であ
る。
Claims (5)
- 【請求項１】酸化チタンおよび酸化モリブデン、または
酸化チタン、酸化モリブデンおよび酸化バナジウムから
なり、かつ組成比が、チタン（Ti）、モリブデン（Mo）
およびバナジウム（Ｖ）の原子比（Ti/Mo/V）で97〜65/
3〜20/0〜15である触媒に、水を添加してスラリ状と
し、これを金属基板上に塗布することを特徴とする脱硝
触媒の製造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の触媒組成物を予め焼成して
用いることを特徴とする脱硝触媒の製造方法。 - 【請求項３】請求項２記載の触媒組成物の焼成温度が50
0℃以上であることを特徴とする脱硝触媒の製造方法。 - 【請求項４】請求項１記載の金属基板が、金属基板表面
にアルミニウムを溶射処理して粗面を形成させたもので
あることを特徴とする脱硝触媒の製造方法。 - 【請求項５】請求項４記載のアルミニウム溶射量が、50
g/m2〜250g/m2であることを特徴とする脱硝触媒の製造
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234224A JP2725800B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 脱硝触媒の製造方法 |
| EP89309485A EP0360548B2 (en) | 1988-09-19 | 1989-09-19 | A process for producing a denitration catalyst |
| DE68914070T DE68914070T3 (de) | 1988-09-19 | 1989-09-19 | Verfahren für die Herstellung eines Katalysators zur Entfernung von Stickoxiden. |
| US07/617,413 US5166122A (en) | 1988-09-19 | 1990-11-21 | Process for producing a denitration catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234224A JP2725800B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 脱硝触媒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283036A JPH0283036A (ja) | 1990-03-23 |
| JP2725800B2 true JP2725800B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=16967639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63234224A Expired - Fee Related JP2725800B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 脱硝触媒の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0360548B2 (ja) |
| JP (1) | JP2725800B2 (ja) |
| DE (1) | DE68914070T3 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO1993000984A1 (en) * | 1991-07-02 | 1993-01-21 | General Electric Company | A LOW TEMPERATURE, SUPPORTED METAL OXIDE CATALYTIC NOx AND SOx REMOVAL PROCESS FOR RETROFIT TO WET FLUE GAS DESULFURIZATION SYSTEMS |
| US5139982A (en) * | 1991-07-02 | 1992-08-18 | General Electric Company | Supported metal oxide catalysts for the simultaneous removal of NOx and SOx from gas streams |
| DE59506596D1 (de) * | 1994-05-30 | 1999-09-16 | Siemens Ag | Katalysator zur stickoxidminderung in einem strömungsmedium und verfahren zu seiner herstellung |
| DE102015209988A1 (de) | 2014-06-02 | 2015-12-03 | Johnson Matthey Public Limited Company | Beschichtete Artikel mit hohen KNOx/KSOx-Verhältnissen für die selektive katalytische Reduktion |
| CN113786829A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-14 | 华电青岛环保技术有限公司 | 可于常温下在新鲜蜂窝脱硝催化剂上快速准确浸渍多种活性组分的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4206084A (en) * | 1977-08-29 | 1980-06-03 | The Dow Chemical Company | Catalyst for producing maleic anhydride |
| JPS55132638A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-15 | Babcock Hitachi Kk | Laminar catalyst |
| JPS562851A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-13 | Babcock Hitachi Kk | Plate catalyst |
| JPS57174145A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Platelike catalytic body for denitration |
| DE3532226A1 (de) * | 1985-08-13 | 1987-03-19 | Sued Chemie Ag | Katalysator zur verringerung des stickoxidgehalts von verbrennungsabgasen |
| DE3531810A1 (de) * | 1985-09-06 | 1987-03-19 | Kraftwerk Union Ag | Katalysatormaterial zur reduktion von stickoxiden |
| CA1295598C (en) * | 1986-07-29 | 1992-02-11 | Makoto Imanari | Process for removing nitrogen oxides from exhaust gases |
| JPH0817939B2 (ja) * | 1986-11-19 | 1996-02-28 | 三菱化学株式会社 | 排煙脱硝触媒 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP63234224A patent/JP2725800B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-19 DE DE68914070T patent/DE68914070T3/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-19 EP EP89309485A patent/EP0360548B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0360548B2 (en) | 2000-03-08 |
| DE68914070D1 (de) | 1994-04-28 |
| JPH0283036A (ja) | 1990-03-23 |
| DE68914070T2 (de) | 1994-08-04 |
| EP0360548B1 (en) | 1994-03-23 |
| EP0360548A1 (en) | 1990-03-28 |
| DE68914070T3 (de) | 2002-10-24 |
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