JP6032974B2 - 排ガス浄化処理用触媒の製造方法 - Google Patents
排ガス浄化処理用触媒の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6032974B2 JP6032974B2 JP2012147765A JP2012147765A JP6032974B2 JP 6032974 B2 JP6032974 B2 JP 6032974B2 JP 2012147765 A JP2012147765 A JP 2012147765A JP 2012147765 A JP2012147765 A JP 2012147765A JP 6032974 B2 JP6032974 B2 JP 6032974B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- exhaust gas
- oxide
- gas purification
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
本発明は、排ガスを浄化処理する際に使用する触媒に関する。
都市ごみ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉等の各種焼却炉から排出される排ガスの中には、窒素酸化物や、ダイオキシン類等の有機塩素化合物が含まれることがある。そのため、通常、焼却炉から排出された排ガスに対しては、窒素酸化物や有機塩素化合物を除去して浄化する処理が施されている。
排ガス中の窒素酸化物や有機塩素化合物を除去する方法としては、窒素酸化物及び有機塩素化合物を活性炭に吸着させる方法、窒素酸化物及び有機塩素化合物を熱分解する方法、窒素酸化物及び有機塩素化合物を触媒を用いて分解する方法（接触分解法）が知られている。これらの中でも、接触分解法は、灰処理や排水処理が不要であり、効率的であるため、広く普及している。
接触分解法は、排ガスを、窒素酸化物や有機塩素化合物を分解する触媒に接触させて浄化する方法である。触媒は、バグフィルタに担持されたり、反応器内に充填されたりして反応に供されている。
従来、接触分解法で使用される触媒としては、バナジウム、タングステン、モリブデン等の酸化物を活性金属とし、酸化チタンを担体としたものが広く使用されていた（特許文献１，２）。
排ガス中の窒素酸化物や有機塩素化合物を除去する方法としては、窒素酸化物及び有機塩素化合物を活性炭に吸着させる方法、窒素酸化物及び有機塩素化合物を熱分解する方法、窒素酸化物及び有機塩素化合物を触媒を用いて分解する方法（接触分解法）が知られている。これらの中でも、接触分解法は、灰処理や排水処理が不要であり、効率的であるため、広く普及している。
接触分解法は、排ガスを、窒素酸化物や有機塩素化合物を分解する触媒に接触させて浄化する方法である。触媒は、バグフィルタに担持されたり、反応器内に充填されたりして反応に供されている。
従来、接触分解法で使用される触媒としては、バナジウム、タングステン、モリブデン等の酸化物を活性金属とし、酸化チタンを担体としたものが広く使用されていた（特許文献１，２）。
特許文献１，２に記載の触媒においては、排ガス浄化の際、排ガス浄化性を高めるために、反応温度を２３０℃より高くしていたが、浄化性を高めようと、排ガス温度を高くし過ぎると、前段のボイラでの熱回収率が下がり経済的ではない。一方で熱回収の為に反応温度を低くすれば排ガス浄化性能が落ちてしまう。そのため、従来は、反応温度を２３０℃より低くする場合、触媒の使用量を多めにすることで浄化性と耐久性を確保していたが、触媒の使用量が多いため、高コストとなっていた。
本発明は、反応温度を低めにしても高い排ガス浄化性を得ることができ、使用量を少なくしても耐久性を向上させることができる排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。また、使用過程で被毒物質が付着して性能低下した場合でも、水洗再生による性能回復を可能とする触媒を提供することを目的とする。
本発明は、反応温度を低めにしても高い排ガス浄化性を得ることができ、使用量を少なくしても耐久性を向上させることができる排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。また、使用過程で被毒物質が付着して性能低下した場合でも、水洗再生による性能回復を可能とする触媒を提供することを目的とする。
本発明の排ガス浄化処理用触媒の製造方法は、チタンの金属塩またはチタンのアルコキシド及びコロイダルシリカ水溶液を混合し、共沈または加水分解して複合水酸化物のスラリーを調製するスラリー調製工程と、前記スラリーを脱水してウェットケーキを得るウェットケーキ調製工程と、前記ウェットケーキを焼成温度５００℃超５２０℃以下の条件で焼成して複合酸化物を作製する複合酸化物作製工程と、前記複合酸化物にバナジウム酸塩の水溶液を添加し、焼成し、バナジウム酸化物を直接担持させて排ガス浄化処理用触媒を作製する触媒作製工程と、を有し、前記スラリー調製工程では、前記排ガス浄化処理用触媒におけるケイ素の酸化物の含有量が２〜８質量％に、チタンの酸化物の含有量が７７〜９３質量％に、ピリジン吸着法による固体酸量が０．３０ｍｍｏｌ／ｇ以上になるように、チタンの金属塩またはアルコキシドを含む水溶液及びコロイダルシリカ水溶液を混合し、前記複合酸化物作製工程では、下記の水洗再生回復度が０．７０以上になるようにウェットケーキを焼成し、前記触媒作製工程では、前記排ガス浄化処理用触媒におけるバナジウムの酸化物の含有量が５〜１５質量％になるように、複合酸化物にバナジウム酸化物を直接担持させる。
（水洗再生回復度）
水洗再生回復度は、（水洗した使用済触媒を用いて汚染成分を含むガスを浄化処理した際の反応速度定数Ｋ）／（使用前触媒を用いて汚染成分を含むガスを浄化処理した際の反応速度定数Ｋ０）で求められる値である。
水洗再生回復度測定の際の反応条件は、反応装置として管型流通反応試験装置を用い、反応温度を１９０℃とし、触媒によって浄化する汚染成分の濃度を、ＮＯ濃度１５０ｐｐｍ、ＮＨ３濃度１０５ｐｐｍとし、空間速度を１０，０００ｈ−１とする。
（水洗再生回復度）
水洗再生回復度は、（水洗した使用済触媒を用いて汚染成分を含むガスを浄化処理した際の反応速度定数Ｋ）／（使用前触媒を用いて汚染成分を含むガスを浄化処理した際の反応速度定数Ｋ０）で求められる値である。
水洗再生回復度測定の際の反応条件は、反応装置として管型流通反応試験装置を用い、反応温度を１９０℃とし、触媒によって浄化する汚染成分の濃度を、ＮＯ濃度１５０ｐｐｍ、ＮＨ３濃度１０５ｐｐｍとし、空間速度を１０，０００ｈ−１とする。
本発明の排ガス浄化用触媒では、反応温度を低めにしても高い排ガス浄化性を得ることができる。また、本発明の排ガス浄化用触媒では、使用量を多くしなくても耐久性を向上させることができ、また、従来品と同程度の耐久性であれば使用量を少なくできる。また、使用過程で被毒物質が付着して性能低下した場合でも、水洗再生による性能回復が可能である。
本発明の排ガス浄化用触媒（以下、「触媒」と略す。）は、チタンの酸化物（ＴｉＯ２）とケイ素の酸化物（ＳｉＯ２）との複合酸化物にバナジウムの酸化物（Ｖ２Ｏ５）が担持されたものである。
本発明の触媒におけるＳｉＯ２の含有量は１〜１０質量％であり、２〜８質量％であることが好ましい。
Ｖ２Ｏ５を担持していないＴｉＯ２・ＳｉＯ２複合酸化物においては、その組成によって、比表面積及びピリジン吸着量が異なる。すなわち、図１に示すように、ＳｉＯ２の含有量が増えると、比表面積は増加する。また、図１に示すように、ＳｉＯ２の含有量を０質量％から５質量％程度まで増やすと、ピリジン吸着量は増加し、それよりもＳｉＯ２の含有量が多くなると、ピリジン吸着量は減少する。なお、ピリジン吸着量は固体酸量を示しており、その量が多くなる程、初期触媒活性が高くなる。また触媒強度も高くなり、耐久性が向上する。
本発明の触媒においては、Ｖ２Ｏ５を担持しているため、図１と同一のグラフにはならないが、同様の傾向を示す。そのため、本発明の触媒におけるＳｉＯ２の含有量が前記下限値未満であっても前記上限値を超えても、ピリジン吸着量が０．３ｍｍｏｌ／ｇ未満となって不充分となる。そのため、初期触媒活性が低くなり、また、被毒物質に対する耐性も低くなる。また、ＳｉＯ２の含有量が前記下限値未満であると、比表面積が４０ｍ２／ｇ未満となって不充分になる。
Ｖ２Ｏ５を担持していないＴｉＯ２・ＳｉＯ２複合酸化物においては、その組成によって、比表面積及びピリジン吸着量が異なる。すなわち、図１に示すように、ＳｉＯ２の含有量が増えると、比表面積は増加する。また、図１に示すように、ＳｉＯ２の含有量を０質量％から５質量％程度まで増やすと、ピリジン吸着量は増加し、それよりもＳｉＯ２の含有量が多くなると、ピリジン吸着量は減少する。なお、ピリジン吸着量は固体酸量を示しており、その量が多くなる程、初期触媒活性が高くなる。また触媒強度も高くなり、耐久性が向上する。
本発明の触媒においては、Ｖ２Ｏ５を担持しているため、図１と同一のグラフにはならないが、同様の傾向を示す。そのため、本発明の触媒におけるＳｉＯ２の含有量が前記下限値未満であっても前記上限値を超えても、ピリジン吸着量が０．３ｍｍｏｌ／ｇ未満となって不充分となる。そのため、初期触媒活性が低くなり、また、被毒物質に対する耐性も低くなる。また、ＳｉＯ２の含有量が前記下限値未満であると、比表面積が４０ｍ２／ｇ未満となって不充分になる。
比表面積は、ＢＥＴ吸着法により求めることできる。
ピリジン吸着量は以下の方法により求めることができる。
すなわち、まず、排ガス浄化用触媒を、ヘリウム雰囲気下、４５０℃で加熱した後、１５０℃でピリジンを排ガス浄化用触媒に供給して吸着させ、次いで、固体酸点以外に付着したピリジンを真空排気する。その後、排ガス浄化用触媒を一定の昇温速度で１５０℃から８００℃まで加熱することにより、固体酸点に吸着したピリジンを脱離させ、その脱離したピリジン量を測定する。そのピリジン量をピリジン吸着量とする。
ピリジン吸着量は以下の方法により求めることができる。
すなわち、まず、排ガス浄化用触媒を、ヘリウム雰囲気下、４５０℃で加熱した後、１５０℃でピリジンを排ガス浄化用触媒に供給して吸着させ、次いで、固体酸点以外に付着したピリジンを真空排気する。その後、排ガス浄化用触媒を一定の昇温速度で１５０℃から８００℃まで加熱することにより、固体酸点に吸着したピリジンを脱離させ、その脱離したピリジン量を測定する。そのピリジン量をピリジン吸着量とする。
本発明の触媒におけるＴｉＯ２の含有量は７０〜９８質量％であることが好ましく、７７〜９３質量％であることがより好ましい。ＴｉＯ２の含有量が前記下限値以上且つ前記上限値以下であれば、初期触媒活性がより高くなる。また触媒強度も高くなり、耐久性が向上する。
本発明の触媒におけるＶ２Ｏ５の含有量は１〜２０質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることがより好ましい。Ｖ２Ｏ５の含有量が前記下限値以上であれば、実用的な初期触媒活性を得ることができる。しかし、前記上限値を超えてＶ２Ｏ５を含有させても、触媒活性の向上は頭打ちとなり、無駄なＶ２Ｏ５が多くなるだけである。
本発明の触媒におけるＶ２Ｏ５の含有量は１〜２０質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることがより好ましい。Ｖ２Ｏ５の含有量が前記下限値以上であれば、実用的な初期触媒活性を得ることができる。しかし、前記上限値を超えてＶ２Ｏ５を含有させても、触媒活性の向上は頭打ちとなり、無駄なＶ２Ｏ５が多くなるだけである。
本発明の触媒においては、水洗再生回復度が０．７０以上であり、０．７５以上であることが好ましい。水洗再生回復度の値が大きい程、耐久性に優れる。水洗再生回復度が前記下限値未満であると、水洗再生後の性能が不充分となる。
ここで、水洗再生回復度は、（水洗した使用済触媒を用いて汚染成分を含むガスを浄化処理した際の反応速度定数Ｋ）／（使用前触媒を用いて汚染成分を含むガスを浄化処理した際の反応速度定数Ｋ０）で求められる値である。
水洗再生回復度測定の際の反応条件としては、反応装置として管型流通反応試験装置を用い、反応温度を１９０℃とし、触媒によって浄化する汚染成分の濃度を、ＮＯ濃度１５０ｐｐｍ、ＮＨ３濃度１０５ｐｐｍとし、空間速度を１０，０００ｈ−１とする。
また、水洗再生回復度測定の際には、実際の排ガスを使用してもよいし、水洗再生回復度測定用に調製した模擬排ガスを使用してもよい。模擬排ガスに含ませる汚染成分としては、一酸化窒素、ダイオキシン代替物質等が挙げられる。
ここで、水洗再生回復度は、（水洗した使用済触媒を用いて汚染成分を含むガスを浄化処理した際の反応速度定数Ｋ）／（使用前触媒を用いて汚染成分を含むガスを浄化処理した際の反応速度定数Ｋ０）で求められる値である。
水洗再生回復度測定の際の反応条件としては、反応装置として管型流通反応試験装置を用い、反応温度を１９０℃とし、触媒によって浄化する汚染成分の濃度を、ＮＯ濃度１５０ｐｐｍ、ＮＨ３濃度１０５ｐｐｍとし、空間速度を１０，０００ｈ−１とする。
また、水洗再生回復度測定の際には、実際の排ガスを使用してもよいし、水洗再生回復度測定用に調製した模擬排ガスを使用してもよい。模擬排ガスに含ませる汚染成分としては、一酸化窒素、ダイオキシン代替物質等が挙げられる。
触媒の形状は、ペレット状、板状、円筒状、コルゲート状、ハニカム状等の任意の形状とすることができる。また、触媒はバグフィルタに担持されてもよい。
上記触媒の製造方法は特に限定されないが、通常は、ＴｉＯ２・ＳｉＯ２複合酸化物を調製した後、Ｖ２Ｏ５を担持する。
例えば、チタンの金属塩（塩化物、硫酸塩、硝酸塩）またはアルコキシドと、ケイ素の金属塩（塩化物、硫酸塩、硝酸塩）またはアルコキシドを混合した後、共沈または加水分解することにより、複合水酸化物のスラリーを得る。次いで、複合水酸化物のスラリーを脱水し、得られたウェットケーキを洗浄し、乾燥させた後、５００℃超５２０℃以下の範囲で焼成して、複合酸化物を得る。一般に、ＴｉＯ２を含有する触媒においては、５５０℃以上で焼成すると、ＴｉＯ２の結晶構造がルチルになって触媒活性が低下するため、５００℃未満で焼成する。しかし、触媒の水洗再生においては触媒の圧壊強度が重要であり、図２に示すように、５００℃以下で焼成すると触媒本体の強度低下により水洗再生後の使用が難しくなる。５００℃超で焼成すると、圧壊強度が急激に上昇して、耐久性が向上し、水洗再生による性能回復が著しくなる。一方、５２０℃を超えると、触媒活性の低下が無視できなくなり、水洗再生後の性能が低くなる。
次いで、上記複合酸化物を担体にして、バナジウム酸の塩の水溶液を添加し、焼成することによって、触媒を製造する。
触媒をバグフィルタに担持させる場合には、バグフィルタの存在下で上記触媒の製造方法を適用する。
例えば、チタンの金属塩（塩化物、硫酸塩、硝酸塩）またはアルコキシドと、ケイ素の金属塩（塩化物、硫酸塩、硝酸塩）またはアルコキシドを混合した後、共沈または加水分解することにより、複合水酸化物のスラリーを得る。次いで、複合水酸化物のスラリーを脱水し、得られたウェットケーキを洗浄し、乾燥させた後、５００℃超５２０℃以下の範囲で焼成して、複合酸化物を得る。一般に、ＴｉＯ２を含有する触媒においては、５５０℃以上で焼成すると、ＴｉＯ２の結晶構造がルチルになって触媒活性が低下するため、５００℃未満で焼成する。しかし、触媒の水洗再生においては触媒の圧壊強度が重要であり、図２に示すように、５００℃以下で焼成すると触媒本体の強度低下により水洗再生後の使用が難しくなる。５００℃超で焼成すると、圧壊強度が急激に上昇して、耐久性が向上し、水洗再生による性能回復が著しくなる。一方、５２０℃を超えると、触媒活性の低下が無視できなくなり、水洗再生後の性能が低くなる。
次いで、上記複合酸化物を担体にして、バナジウム酸の塩の水溶液を添加し、焼成することによって、触媒を製造する。
触媒をバグフィルタに担持させる場合には、バグフィルタの存在下で上記触媒の製造方法を適用する。
上述した触媒は、都市ごみ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、汚泥焼却炉等の各種焼却炉から排出される排ガスの浄化に適用することができる。排ガスに含まれ、本発明の触媒によって浄化できる汚染成分としては、一酸化窒素等の窒素酸化物、ダイオキシン類やＰＣＢ類等の有機塩素化合物、高縮合度芳香族炭化水素などが挙げられる。窒素酸化物を浄化する際には、アンモニア等の還元剤を排ガスに混合することが好ましい。
触媒を任意の形状に成型した場合には、触媒を反応器に充填し、その反応器に排ガスを導入することによって、汚染物質を分解して排ガスを浄化する。この場合、排ガスを反応器に導入する前に、バグフィルタを用いて排ガスを除塵することが好ましい。
触媒をバグフィルタに担持させた場合には、排ガスをバグフィルタに通して除塵すると共に、汚染成分を触媒によって分解して排ガスを浄化することができる。この方法では、除塵と浄化を同時にできるため、排ガスを浄化するための装置を簡素化でき、低コストにできる。
触媒をバグフィルタに担持させた場合には、排ガスをバグフィルタに通して除塵すると共に、汚染成分を触媒によって分解して排ガスを浄化することができる。この方法では、除塵と浄化を同時にできるため、排ガスを浄化するための装置を簡素化でき、低コストにできる。
排ガスを触媒によって浄化する際の反応条件は、排ガスに含まれる汚染成分の種類・濃度、触媒の使用量、排ガス浄化装置の仕様等に応じて異なる。本発明の触媒は、比較的低い反応温度でも高い初期触媒活性を維持できるため、２００〜２３０℃という低めの反応温度とすることができる。
反応温度の調整方法としては、排ガスの温度を調整する方法、触媒を充填した反応器の温度を調整する方法を適用することができる。
また、排ガスが、都市ごみや産業廃棄物等の排ガスであり、排ガス中にダイオキシン等の有機塩素化合物を含む場合には、有機塩素化合物を適切に分解させるために、反応温度を２００〜２３０℃とした上で、空間速度（ＧＨＳＶ）を１０００〜２００００ｈ−１且つ酸素濃度を０．１〜２１体積％とすることが好ましい。
反応温度の調整方法としては、排ガスの温度を調整する方法、触媒を充填した反応器の温度を調整する方法を適用することができる。
また、排ガスが、都市ごみや産業廃棄物等の排ガスであり、排ガス中にダイオキシン等の有機塩素化合物を含む場合には、有機塩素化合物を適切に分解させるために、反応温度を２００〜２３０℃とした上で、空間速度（ＧＨＳＶ）を１０００〜２００００ｈ−１且つ酸素濃度を０．１〜２１体積％とすることが好ましい。
（実施例１）
硫酸チタニル（ＴｉＳＯ４）水溶液及びコロイダルシリカ水溶液を、ＴｉＯ２が８５質量部、ＳｉＯ２が５質量部になるように混合し、この混合水溶液を７０℃に加熱した。加熱した混合水溶液に、アンモニア水溶液をｐＨ＝７になるまで滴下して共沈物スラリーを形成させた。このスラリーを７０℃で２時間撹拌・熟成した後、濾過・洗浄を行い、ケーキ物を得た。次いで、上記ケーキ物を１００℃で乾燥し、さらに５２０℃で５時間焼成を行い、ＴｉＯ２・ＳｉＯ２複合酸化物を得た。
この複合酸化物の１００質量部に対して、メタバナジウム酸アンモニウムを、Ｖ２Ｏ５が１０質量部となるようにメチルアミン水溶液に溶解させ、粉末状の上記複合酸化物上に滴下し混練・乾燥を繰り返してＶ２Ｏ５を担持した。その後、５００℃で５時間焼成して触媒１を得た。
硫酸チタニル（ＴｉＳＯ４）水溶液及びコロイダルシリカ水溶液を、ＴｉＯ２が８５質量部、ＳｉＯ２が５質量部になるように混合し、この混合水溶液を７０℃に加熱した。加熱した混合水溶液に、アンモニア水溶液をｐＨ＝７になるまで滴下して共沈物スラリーを形成させた。このスラリーを７０℃で２時間撹拌・熟成した後、濾過・洗浄を行い、ケーキ物を得た。次いで、上記ケーキ物を１００℃で乾燥し、さらに５２０℃で５時間焼成を行い、ＴｉＯ２・ＳｉＯ２複合酸化物を得た。
この複合酸化物の１００質量部に対して、メタバナジウム酸アンモニウムを、Ｖ２Ｏ５が１０質量部となるようにメチルアミン水溶液に溶解させ、粉末状の上記複合酸化物上に滴下し混練・乾燥を繰り返してＶ２Ｏ５を担持した。その後、５００℃で５時間焼成して触媒１を得た。
（実施例２）
ＴｉＯ２が８７質量部、ＳｉＯ２が３質量部、Ｖ２Ｏ５が１０質量部となるように、硫酸チタニル水溶液、コロイダルシリカ水溶液、メタバナジウム酸アンモニウムを添加した以外は実施例１と同様にして触媒２を得た。
ＴｉＯ２が８７質量部、ＳｉＯ２が３質量部、Ｖ２Ｏ５が１０質量部となるように、硫酸チタニル水溶液、コロイダルシリカ水溶液、メタバナジウム酸アンモニウムを添加した以外は実施例１と同様にして触媒２を得た。
（比較例１）
ＴｉＯ２・ＳｉＯ２複合酸化物を得る際の焼成温度を５００℃とした以外は実施例１と同様にして触媒を得た。
ＴｉＯ２・ＳｉＯ２複合酸化物を得る際の焼成温度を５００℃とした以外は実施例１と同様にして触媒を得た。
＜評価＞
各例の触媒について、下記方法により比表面積、ピリジン吸着量、触媒活性及び水洗再生回復度を測定した。それらの結果を表１に示す。
各例の触媒について、下記方法により比表面積、ピリジン吸着量、触媒活性及び水洗再生回復度を測定した。それらの結果を表１に示す。
［比表面積］
ＢＥＴ１点吸着法（窒素ガス吸着法）により比表面積を測定した。測定条件を以下に記す。
サンプル量：０．１ｇ、前処理条件：窒素雰囲気下，２００℃，２時間、窒素ガス吸着温度：−１９６℃、脱着温度：室温、検出器：熱伝導度検出器（ＴＣＤ）
ＢＥＴ１点吸着法（窒素ガス吸着法）により比表面積を測定した。測定条件を以下に記す。
サンプル量：０．１ｇ、前処理条件：窒素雰囲気下，２００℃，２時間、窒素ガス吸着温度：−１９６℃、脱着温度：室温、検出器：熱伝導度検出器（ＴＣＤ）
［ピリジン吸着量］
ピリジン吸着昇温脱離法によりピリジン吸着量を測定した。測定条件を以下に記す。
サンプル量：０．０１２５ｇ、前処理条件：ヘリウム雰囲気下，４５０℃，３０分、ピリジン吸着温度：１５０℃（ピリジン０．２μｌを繰り返しパルス吸着）、脱着条件：１５０℃→８００℃（昇温速度：３０℃／分）、検出器：水素炎イオン検出器（ＦＩＤ）
なお、ピリジン吸着量が多い程、固体酸量が多くなる。
ピリジン吸着昇温脱離法によりピリジン吸着量を測定した。測定条件を以下に記す。
サンプル量：０．０１２５ｇ、前処理条件：ヘリウム雰囲気下，４５０℃，３０分、ピリジン吸着温度：１５０℃（ピリジン０．２μｌを繰り返しパルス吸着）、脱着条件：１５０℃→８００℃（昇温速度：３０℃／分）、検出器：水素炎イオン検出器（ＦＩＤ）
なお、ピリジン吸着量が多い程、固体酸量が多くなる。
［触媒活性］
下記反応条件で、一酸化窒素（ＮＯ）を含む排ガスを浄化処理した際の触媒活性（脱硝率）を測定した。
試験装置：管式流通反応試験装置
排ガス温度：１９０℃
排ガス中のＮＯ濃度：１５０ｐｐｍ
還元剤（ＮＨ３）濃度：１０５ｐｐｍ
空間速度：１０，０００ｈ−１
下記反応条件で、一酸化窒素（ＮＯ）を含む排ガスを浄化処理した際の触媒活性（脱硝率）を測定した。
試験装置：管式流通反応試験装置
排ガス温度：１９０℃
排ガス中のＮＯ濃度：１５０ｐｐｍ
還元剤（ＮＨ３）濃度：１０５ｐｐｍ
空間速度：１０，０００ｈ−１
［水洗再生回復度］
上記触媒活性の測定により、反応速度定数Ｋ０を求めた。
次に、硫安、酸性硫安、及びＮａ、Ｋの硫酸化合物の付着によって性能低下した触媒サンプルを、触媒容量に対して１０倍の純水で洗浄した後、上記触媒活性の測定と同様の方法により反応速度定数Ｋを求めた。そして、Ｋ／Ｋ０より、水洗再生回復度を求めた。
上記触媒活性の測定により、反応速度定数Ｋ０を求めた。
次に、硫安、酸性硫安、及びＮａ、Ｋの硫酸化合物の付着によって性能低下した触媒サンプルを、触媒容量に対して１０倍の純水で洗浄した後、上記触媒活性の測定と同様の方法により反応速度定数Ｋを求めた。そして、Ｋ／Ｋ０より、水洗再生回復度を求めた。
実施例１，２の触媒は、反応温度が２００℃という低めであっても充分な脱硝性を有し、耐久性が高く、また、水洗再生回復度が高かった。この結果は、触媒組成が本願発明の範囲内にあることで、比表面積が大きくなっており且つ固体酸量が多くなっていることによるものと思われる。
これに対し、比較例１の触媒は、反応温度２００℃では脱硝性がやや低く、水洗再生回復度も不充分であった。この結果は、触媒組成が本願発明の範囲外にあり、比表面積が小さく且つ固体酸量が少ないことによるものと思われる。
これに対し、比較例１の触媒は、反応温度２００℃では脱硝性がやや低く、水洗再生回復度も不充分であった。この結果は、触媒組成が本願発明の範囲外にあり、比表面積が小さく且つ固体酸量が少ないことによるものと思われる。
Claims (1)
- チタンの金属塩またはチタンのアルコキシド及びコロイダルシリカ水溶液を混合し、共沈または加水分解して複合水酸化物のスラリーを調製するスラリー調製工程と、前記スラリーを脱水してウェットケーキを得るウェットケーキ調製工程と、前記ウェットケーキを焼成温度５００℃超５２０℃以下の条件で焼成して複合酸化物を作製する複合酸化物作製工程と、前記複合酸化物にバナジウム酸塩の水溶液を添加し、焼成し、バナジウム酸化物を直接担持させて排ガス浄化処理用触媒を作製する触媒作製工程と、を有し、
前記スラリー調製工程では、前記排ガス浄化処理用触媒におけるケイ素の酸化物の含有量が２〜８質量％に、チタンの酸化物の含有量が７７〜９３質量％に、ピリジン吸着法による固体酸量が０．３０ｍｍｏｌ／ｇ以上になるように、チタンの金属塩またはアルコキシドを含む水溶液及びコロイダルシリカ水溶液を混合し、
前記複合酸化物作製工程では、下記の水洗再生回復度が０．７０以上になるようにウェットケーキを焼成し、
前記触媒作製工程では、前記排ガス浄化処理用触媒におけるバナジウムの酸化物の含有量が５〜１５質量％になるように、複合酸化物にバナジウム酸化物を直接担持させる、排ガス浄化処理用触媒の製造方法。
（水洗再生回復度）
水洗再生回復度は、（水洗した使用済触媒を用いて汚染成分を含むガスを浄化処理した際の反応速度定数Ｋ）／（使用前触媒を用いて汚染成分を含むガスを浄化処理した際の反応速度定数Ｋ０）で求められる値である。
水洗再生回復度測定の際の反応条件は、反応装置として管型流通反応試験装置を用い、反応温度を１９０℃とし、触媒によって浄化する汚染成分の濃度を、ＮＯ濃度１５０ｐｐｍ、ＮＨ３濃度１０５ｐｐｍとし、空間速度を１０，０００ｈ−１とする。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012147765A JP6032974B2 (ja) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | 排ガス浄化処理用触媒の製造方法 |
| CN201210313467.2A CN103506108B (zh) | 2012-06-29 | 2012-08-29 | 废气净化处理用催化剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012147765A JP6032974B2 (ja) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | 排ガス浄化処理用触媒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014008473A JP2014008473A (ja) | 2014-01-20 |
| JP6032974B2 true JP6032974B2 (ja) | 2016-11-30 |
Family
ID=49889846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012147765A Active JP6032974B2 (ja) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | 排ガス浄化処理用触媒の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6032974B2 (ja) |
| CN (1) | CN103506108B (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11300029B2 (en) * | 2016-12-20 | 2022-04-12 | Umicore Ag & Co, Kg | SCR catalyst device containing vanadium oxide and molecular sieve containing iron |
| CN114950032A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-08-30 | 湖南奇思环保设备制造有限公司 | 垃圾热解处理系统 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4929586A (en) * | 1988-06-09 | 1990-05-29 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Catalysts for selective catalytic reduction DeNOx technology |
| JPH11300213A (ja) * | 1998-04-22 | 1999-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 脱硝触媒 |
| JP4680748B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2011-05-11 | 株式会社日本触媒 | 排ガス処理用触媒および排ガスの処理方法 |
| JP4999388B2 (ja) * | 2006-07-24 | 2012-08-15 | 日揮触媒化成株式会社 | 改質酸化チタン粒子およびその製造方法、並びにこの改質酸化チタン粒子を使用した排ガス処理用触媒 |
| US8545796B2 (en) * | 2009-07-31 | 2013-10-01 | Cristal Usa Inc. | Silica-stabilized ultrafine anatase titania, vanadia catalysts, and methods of production thereof |
-
2012
- 2012-06-29 JP JP2012147765A patent/JP6032974B2/ja active Active
- 2012-08-29 CN CN201210313467.2A patent/CN103506108B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103506108B (zh) | 2015-12-16 |
| JP2014008473A (ja) | 2014-01-20 |
| CN103506108A (zh) | 2014-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100782387B1 (ko) | 배기 가스 처리 방법 | |
| JP3589529B2 (ja) | 燃焼排ガスの処理方法及び装置 | |
| JP3480596B2 (ja) | 乾式脱硫脱硝プロセス | |
| JP4113090B2 (ja) | 排ガス処理方法 | |
| CN114160123A (zh) | 锰基金属氧化物单体催化剂、负载催化剂及其制备、应用方法 | |
| TW200808440A (en) | Absorption composition and process for purifying streams of substances | |
| WO1994021373A1 (en) | Nitrogen oxide decomposing catalyst and denitration method using the same | |
| CN112774687A (zh) | 一种协同脱除NO和VOCs的SCR催化剂及其制备方法 | |
| JP2011189262A (ja) | 二酸化炭素回収装置からの排ガスの処理方法及び装置 | |
| JP6032974B2 (ja) | 排ガス浄化処理用触媒の製造方法 | |
| Shang et al. | Effective regeneration of thermally deactivated commercial VW-Ti catalysts | |
| JP5164821B2 (ja) | 窒素酸化物選択的接触還元用触媒 | |
| JP3021420B2 (ja) | 排ガス処理用触媒、排ガス処理方法及び処理装置 | |
| CN108080018B (zh) | 一种催化燃烧甲苯的改性锰氧化物分子筛催化剂的制备方法 | |
| Xie et al. | The black rock series supported SCR catalyst for NO x removal | |
| KR101629487B1 (ko) | 저온에서의 질소산화물 제거용 망간-세리아-텅스텐-티타니아 촉매 및 그 제조방법 | |
| KR101464542B1 (ko) | 암모니아를 질소로 전환하는 선택적 산화 촉매 및 이를 이용한 선택적 산화 효율을 증진시키는 촉매의 제조방법 | |
| WO2007091669A1 (ja) | 金属水銀酸化用触媒及び金属水銀酸化用触媒を備えた排ガス浄化用触媒とその製造方法 | |
| JP2001079346A (ja) | ガス処理方法とガス処理装置、およびハニカム状活性炭の再生方法 | |
| JP4098698B2 (ja) | 排ガス処理方法 | |
| JP2017094309A (ja) | アルデヒド類除去触媒とその製造方法、アルデヒド類ガスの除去方法 | |
| US20130004396A1 (en) | Processes and apparatuses for eliminating elemental mercury from flue gas using deacon reaction catalysts at low temperatures | |
| CN112755991B (zh) | 一种用于协同去除燃煤烟气中有机废气和NOx的改性整体式催化剂及其制备方法与应用 | |
| JP4098697B2 (ja) | 排ガス処理方法 | |
| Qin et al. | Experimental Research on Mercury Catalytic Oxidation over Ce Modified SCR Catalyst |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20150623 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160315 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160317 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160516 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160517 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160712 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160906 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160907 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160927 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161025 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6032974 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |