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JP5133287B2 - How to remove poisoning of rhodium catalyst - Google Patents

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JP5133287B2
JP5133287B2 JP2009066119A JP2009066119A JP5133287B2 JP 5133287 B2 JP5133287 B2 JP 5133287B2 JP 2009066119 A JP2009066119 A JP 2009066119A JP 2009066119 A JP2009066119 A JP 2009066119A JP 5133287 B2 JP5133287 B2 JP 5133287B2
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準之介 玉川
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正泰 宮本
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泰義 西川
友紀 沖
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Description

本発明は、ロジウム触媒の被毒解除方法に関する。すなわち、亜酸化窒素の還元,分解に用いられるロジウム触媒について、その被毒を解除して再生させる方法に関するものである。   The present invention relates to a method for releasing poisoning of a rhodium catalyst. That is, the present invention relates to a method for regenerating the rhodium catalyst used for the reduction and decomposition of nitrous oxide by removing its poisoning.

《技術的背景》
亜酸化窒素は、麻酔用,食品用,その他に使用されているが、最近は、地球温暖化ガス,温室効果ガスの原因物質として、二酸化炭素等と並んでその削減がクローズアップされている。すなわち亜酸化窒素は、大気中に放出されると、地球温暖化の原因物質となり、二酸化炭素の約310倍程度の温暖化効果があるとされており、今後その削減要請が一層高まると予想される。
《Technical background》
Nitrous oxide is used for anesthesia, food, and others, but recently, its reduction along with carbon dioxide has been highlighted as a causative substance of global warming gas and greenhouse gas. In other words, when nitrous oxide is released into the atmosphere, it becomes a causative agent of global warming, and it is said that it has a warming effect about 310 times that of carbon dioxide. The

《従来技術》
この亜酸化窒素の発生源としては、化学工場等の排気ガスが代表的である。例えば、アンモニアの酸化工程を経由した排気ガス中には、副生物として亜酸化窒素が含有されている。
このような排気ガス中の亜酸化窒素の分解,除去については、現在検討,開発段階にある。代表的には、この排気ガスを亜酸化窒素の熱分解温度にて高温加熱し、もって亜酸化窒素を、窒素と酸素に還元,熱分解する技術(熱分解法)がある。他方、この排気ガスについて、アルミナ,ゼオライト,酸化亜鉛等を触媒付で適用し、もって亜酸化窒素を、窒素と酸素に還元,分解する技術(触媒分解法)も開発されている。
しかしながら、このような熱分解法や触媒分解法は、高濃度の亜酸化窒素を含有した排気ガスの還元,分解には適しているが、低濃度の亜酸化窒素の還元,分解に適用すると、種々の問題が指摘されていた。すなわち、設備コスト,燃料コスト等が嵩むと共に、SV値を低くすることを要し、実用化,工業化が困難な状況にあった。
このような状況に鑑み、本特許出願の発明者や出願人は、研究,開発を進めた結果、ロジウムを採用した「亜酸化窒素の分解触媒および分解,除去方法」を発明し、特願2008−012234として特許出願した。
<Conventional technology>
A typical source of this nitrous oxide is exhaust gas from a chemical factory or the like. For example, nitrous oxide is contained as a by-product in the exhaust gas that has passed through the oxidation step of ammonia.
Such decomposition and removal of nitrous oxide in exhaust gas is currently under investigation and development. Typically, there is a technique (thermal decomposition method) in which this exhaust gas is heated at a high temperature at the thermal decomposition temperature of nitrous oxide, and thus nitrous oxide is reduced to nitrogen and oxygen and thermally decomposed. On the other hand, a technology (catalytic decomposition method) for reducing and decomposing nitrous oxide into nitrogen and oxygen by applying alumina, zeolite, zinc oxide or the like with a catalyst to the exhaust gas has been developed.
However, such thermal decomposition method and catalytic decomposition method are suitable for reduction and decomposition of exhaust gas containing high concentration of nitrous oxide, but when applied to reduction and decomposition of low concentration nitrous oxide, Various problems have been pointed out. That is, equipment costs, fuel costs, etc. are increased, and it is necessary to lower the SV value.
In view of such circumstances, the inventors and applicants of this patent application have invented “a nitrous oxide decomposition catalyst and decomposition and removal method” employing rhodium as a result of research and development. A patent application was filed as -01234.

《課題について》
ところで、この発明については、次のような指摘があった。すなわち、ロジウム触媒を採用すると共に特許出願した「亜酸化窒素の分解触媒および分解,除去方法」は、前述した熱分解法や触媒分解法の問題点を解決し、諸コスト面に優れ、高いSV値のもとで、確実に亜酸化窒素の還元,分解,除去が実現でき、極めて優れた発明である。
唯、使用による分解率低下が、課題として指摘されていた。例えば、テストデータによると、使用当初は99%以上の亜酸化窒素分解率であったものが、経時使用により40%〜60%程度に低下することがあった(SV値10,000/h,温度500℃)。
このような分解率低下の原因としては、ロジウム触媒表面への被毒物質の吸着が推測されるに至った。すなわち、還元,分解対象の亜酸化窒素は、排気ガス中に含有されて供給されるが、この種の排気ガス中には、硫酸イオンや、亜硫酸の亜硫酸水素イオン等の硫黄化合物が、混入されているケースが多々ある。
そして、この排気ガス中の硫黄化合物が、ロジウム触媒表面に吸着されて被毒物質となり、ロジウム触媒が被毒され、もって亜酸化窒素の還元,分解に支障が生じ、分解率の低下が指摘されていた。
《About the issue》
By the way, this invention has the following indication. That is, the rhodium catalyst and the patent application “Nitrous oxide decomposition catalyst and decomposition and removal method” solve the above-mentioned problems of the thermal decomposition method and catalytic decomposition method, are excellent in various costs, and have high SV. Based on this value, reduction, decomposition, and removal of nitrous oxide can be realized with certainty.
However, a decrease in decomposition rate due to use was pointed out as a problem. For example, according to test data, the decomposition rate of nitrous oxide of 99% or more at the beginning of use may be reduced to about 40% to 60% by using over time (SV value 10,000 / h, Temperature 500 ° C.).
As a cause of such a decrease in decomposition rate, adsorption of poisonous substances on the rhodium catalyst surface has been estimated. In other words, nitrous oxide to be reduced and decomposed is supplied in exhaust gas, and sulfur compounds such as sulfate ions and bisulfite ions of sulfurous acid are mixed in this type of exhaust gas. There are many cases.
The sulfur compounds in the exhaust gas are adsorbed on the rhodium catalyst surface and become poisonous substances. The rhodium catalyst is poisoned, resulting in hindrance to the reduction and decomposition of nitrous oxide, and the degradation rate is pointed out. It was.

《本発明について》
本発明のロジウム触媒の被毒解除方法は、このような実情に鑑み、上記従来例の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第1に、ロジウム触媒が確実に被毒解除されると共に、第2に、これは容易に実現され、第3に、更に亜酸化窒素の還元,分解への参画も考えられる、ロジウム触媒の被毒解除方法を、提案することを目的とする。
<< About the present invention >>
The rhodium catalyst poisoning release method of the present invention has been made in order to solve the above-described problems of the conventional example in view of such a situation.
In the present invention, firstly, the rhodium catalyst is reliably detoxified, secondly, this is easily realized, and thirdly, participation in reduction and decomposition of nitrous oxide is also conceivable. An object of the present invention is to propose a method for releasing poisoning of a rhodium catalyst.

《請求項について》
このような課題を解決する本発明の特許請求の範囲記載の技術的手段は、次の請求項1のとおりである。
すなわち、請求項1のロジウム触媒の被毒解除方法において、該ロジウム触媒は、アンモニアの酸化工程を経由した排気ガス中に含有された、体積基準で50ppm〜10,000ppmの低濃度の亜酸化窒素を、その熱分解温度未満の350℃以上〜550℃未満の加熱温度下で、窒素と酸素に還元,分解する。該排気ガスと該ロジウム触媒間のSV値は、10,000/h〜30,000/hである。
被毒物質は、該排気ガス中に含有されると共に、このような該亜酸化窒素の還元,分解に際し該ロジウム触媒表面に吸着した、硫黄化合物の硫酸イオン及び/又は亜硫酸の亜硫酸水素イオンよりなる。
<About Claim>
The technical means described in the scope of claims of the present invention for solving such a problem is as follows.
That is, in the method for detoxification of a rhodium catalyst according to claim 1, the rhodium catalyst is contained in exhaust gas that has undergone an ammonia oxidation step, and has a low concentration of 50 ppm to 10,000 ppm of nitrous oxide. Is reduced and decomposed into nitrogen and oxygen at a heating temperature of 350 ° C. or higher and lower than 550 ° C. lower than the thermal decomposition temperature. The SV value between the exhaust gas and the rhodium catalyst is 10,000 / h to 30,000 / h.
The poisonous substance is contained in the exhaust gas and is composed of sulfate ions of sulfur compounds and / or hydrogen sulfite ions of sulfurous acid adsorbed on the surface of the rhodium catalyst during the reduction and decomposition of the nitrous oxide. .

そして経時使用により、該被毒物質の硫黄化合物が蓄積され、もって被毒状態となった該ロジウム触媒の被毒解除が、該排気ガスの供給停止後に、水素供給により実施される。
すなわち、該水素を供給することにより、該硫黄化合物に比べ還元性の強い発生期の原子状水素が、該ロジウム触媒表面で生成され、該硫黄化合物に代わって該ロジウム触媒表面に吸着することにより、該ロジウム触媒が被毒解除される。
Then, the sulfur compound of the poisoning substance is accumulated due to use over time, and the poisoning release of the rhodium catalyst which has become poisoned is performed by supplying hydrogen after stopping the supply of the exhaust gas.
That is, by supplying the hydrogen, nascent atomic hydrogen that is more reducible than the sulfur compound is generated on the surface of the rhodium catalyst and adsorbed on the surface of the rhodium catalyst instead of the sulfur compound. The rhodium catalyst is detoxified.

このような被毒解除後、該亜酸化窒素の熱分解温度未満の加熱温度下で、該ロジウム触媒表面に吸着していた該発生期の原子状水素は、該ロジウム触媒表面から離反し該ロジウム触媒表面をクリーン化すると共に、水素に分子化する。
他方、このような被毒解除後、該亜酸化窒素の熱分解温度未満の加熱温度下での該排気ガスの供給時においては、該ロジウム触媒表面に吸着していた該発生期の原子状水素は、該ロジウム触媒表面から離反して該ロジウム触媒表面をクリーン化すると共に、
分子化することなくそのままで、該亜酸化窒素の還元,分解に参画すること、を特徴とする。
After such detoxification, the nascent atomic hydrogen adsorbed on the rhodium catalyst surface at a heating temperature lower than the thermal decomposition temperature of the nitrous oxide is separated from the rhodium catalyst surface, and the rhodium. The catalyst surface is cleaned and molecularized into hydrogen.
On the other hand, at the time of supply of the exhaust gas at a heating temperature lower than the thermal decomposition temperature of the nitrous oxide after the release of such poisoning, the nascent atomic hydrogen adsorbed on the rhodium catalyst surface Is separated from the rhodium catalyst surface to clean the rhodium catalyst surface,
It participates in the reduction and decomposition of the nitrous oxide as it is without being molecularized.

《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
(1)低濃度の亜酸化窒素を含有した排気ガスは、ロジウム触媒へと供給される。
(2)ロジウム触媒は、N殻4d軌道の2個の正孔が、電子収奪作用を備え、最外殻O殻5s軌道の1個の不対電子が、電子供与作用を備えている。
(3)そこで亜酸化窒素は、ロジウム触媒の電子収奪作用および電子供与作用に基づき、窒素と酸素に還元,分解,除去される。
(4)さて排気ガス中には、硫酸イオンや亜硫酸の亜硫酸水素イオン等も、含有されていることが多い。これらは、電子供与性つまり還元性を備えており、ロジウム触媒の正孔が電子収奪作用,酸化力を備えているので、ロジウム触媒表面に吸着される。
(5)もってロジウム触媒表面が、硫酸イオンや亜硫酸水素イオン等にて被毒され、亜酸化窒素の還元,分解,除去が困難化する。
(6)そこで水素供給により、被毒解除が実施される。水素供給により、還元性の強い発生期の原子状水素が、ロジウム触媒表面で生成され、もって、硫酸イオンや亜硫酸水素イオン等を剥ぎ取って、ロジウム触媒表面に吸着する。硫酸イオンや亜硫酸水素イオン等は、硫酸のミスト,亜硫酸のミスト,亜硫酸ガスのミスト等となって、遊離する。
(7)発生期の原子状水素は、事後、ロジウム触媒表面から離反して水素分子化する。
(8)なお、発生期の原子状水素は、事後離反するものの、排気ガスが供給されると、分子化することなく亜酸化窒素の還元,分解,除去に参画する。
(9)このように、水素を供給するという簡単な構成により、容易にロジウム触媒の被毒解除が実現される。
(10)さてそこで、本発明のロジウム触媒の被毒解除方法は、次の効果を発揮する。
<About the action>
Since the present invention comprises such means, the following is achieved.
(1) Exhaust gas containing a low concentration of nitrous oxide is supplied to a rhodium catalyst.
(2) In the rhodium catalyst, two holes in the N-shell 4d orbital have an electron-storing action, and one unpaired electron in the outermost shell O-shell 5s orbital has an electron-donating action.
(3) Therefore, nitrous oxide is reduced, decomposed, and removed into nitrogen and oxygen based on the electron-storing action and electron-donating action of the rhodium catalyst.
(4) The exhaust gas often contains sulfate ions, bisulfite ions of sulfurous acid, and the like. These have an electron donating property, that is, a reducing property, and the holes of the rhodium catalyst are adsorbed on the surface of the rhodium catalyst because they have an electron-storing action and an oxidizing power.
(5) The surface of the rhodium catalyst is poisoned by sulfate ions, hydrogen sulfite ions, etc., making it difficult to reduce, decompose and remove nitrous oxide.
(6) The poisoning is canceled by supplying hydrogen. By supplying hydrogen, atomic hydrogen having a strong reducing property is generated on the surface of the rhodium catalyst, so that sulfate ions, hydrogen sulfite ions and the like are peeled off and adsorbed on the surface of the rhodium catalyst. Sulfuric acid ions, bisulfite ions, and the like are released as sulfuric acid mist, sulfurous acid mist, sulfurous acid gas mist, and the like.
(7) The atomic hydrogen in the nascent stage is separated from the rhodium catalyst surface to be converted into hydrogen molecules.
(8) Although the atomic hydrogen in the nascent stage is separated after the fact, when exhaust gas is supplied, it participates in reduction, decomposition, and removal of nitrous oxide without being molecularized.
(9) Thus, the rhodium catalyst can be easily detoxified by the simple configuration of supplying hydrogen.
(10) The rhodium catalyst poisoning release method of the present invention exhibits the following effects.

《第1の効果》
第1に、ロジウム触媒が、確実に被毒解除される。すなわち、本発明のロジウム触媒の被毒解除方法では、排気ガス供給停止後に水素を供給することにより、ロジウム触媒表面で還元性の強い発生期の原子状水素を生成せしめる。
もって、発生期の原子状水素は、ロジウム触媒表面に被毒物質として吸着していた硫酸イオンや亜硫酸の亜硫酸水素イオンを、剥ぎ取って代わりに吸着し被毒解除すると共に、被毒解除後の事後の加熱により、ロジウム触媒表面から離反,遊離する。
このようにして、劣化したロジウム触媒は、被毒解除され,クリーン再生され,触媒活性が復活し、もって元の高い分解率へと復帰し、亜酸化窒素を確実に還元,分解,除去するようになる。
<< First effect >>
First, the rhodium catalyst is reliably detoxified. That is, in the rhodium catalyst poisoning elimination method of the present invention, hydrogen is supplied after the supply of exhaust gas is stopped, thereby generating atomic hydrogen in the early stage of strong reduction on the rhodium catalyst surface.
Therefore, the atomic hydrogen in the nascent stage peels off the sulfate ions and bisulfite ions of sulfite that were adsorbed on the rhodium catalyst surface as poisonous substances, and instead adsorbs them to release the poison. It is separated from the rhodium catalyst surface and liberated by subsequent heating.
In this way, the deteriorated rhodium catalyst is detoxified, clean regenerated, the catalytic activity is restored, and the original high decomposition rate is restored, so that nitrous oxide is reliably reduced, decomposed and removed. become.

《第2の効果》
第2に、そしてこれは、容易に実現される。すなわち、本発明のロジウム触媒の被毒解除方法は、排気ガス供給停止後に、被毒したロジウム触媒に水素を供給することに基づく構成により、上述した第1の効果が容易に達成される等、諸コスト面にも優れている。
<< Second effect >>
Second, and this is easily accomplished. That is, the method for detoxifying a rhodium catalyst according to the present invention can achieve the first effect described above easily by the configuration based on supplying hydrogen to the poisoned rhodium catalyst after the exhaust gas supply is stopped. It is also excellent in terms of various costs.

《第3の効果》
第3に、更に亜酸化窒素の還元,分解への参画もある。すなわち、本発明のロジウム触媒の被毒解除方法では、ロジウム触媒表面に吸着した発生期の原子状水素は、被毒解除後の排気ガスの供給時においては、亜酸化窒素を還元,分解する。つまり、ロジウム触媒による亜酸化窒素の還元,分解に参画する。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
《Third effect》
Third, there is also participation in the reduction and decomposition of nitrous oxide. That is, in the rhodium catalyst poisoning release method of the present invention, nascent atomic hydrogen adsorbed on the rhodium catalyst surface reduces and decomposes nitrous oxide when supplying exhaust gas after the poisoning release. In other words, it participates in the reduction and decomposition of nitrous oxide with a rhodium catalyst.
As described above, the effects exerted by the present invention are remarkably large, such as all the problems existing in this type of conventional example are solved.

《図面について》
以下、本発明のロジウム触媒の被毒解除方法を、図面に示した発明を実施するための最良の形態に基づいて、詳細に説明する。
図1および図2は、本発明を実施するための最良の形態の説明に供する。そして、図1の(1)図は、分解処理装置等の側断面説明図であり、(2)図は、分解処理装置の要部を拡大した正断面図である。
図2の(1)図,(2)図は、各例の側断面図であり、(1)図は2塔切替タイプを、(2)図は1塔バッチタイプを示す。なお、図2の(3)図は、本発明には属さない参考例の1塔同時混合タイプを示す。図3は、ロジウム触媒による亜酸化窒素の分解率等のグラフであり、(1)図は、被毒解除前を示し、(2)図は、被毒解除後を水素濃度と共に示す。
《About drawing》
The rhodium catalyst poisoning elimination method of the present invention will be described in detail below based on the best mode for carrying out the invention shown in the drawings.
1 and 2 serve to explain the best mode for carrying out the present invention. FIG. 1 (1) is an explanatory side sectional view of the decomposition processing apparatus and the like, and FIG. 1 (2) is a front sectional view showing an enlarged main part of the decomposition processing apparatus.
FIG. 2 (1) and FIG. 2 (2) are side sectional views of each example. (1) FIG. 2 shows a two-column switching type, and (2) FIG. 2 shows a one-column batch type. FIG. 2 (3) shows a single tower simultaneous mixing type of a reference example not belonging to the present invention. FIG. 3 is a graph of the decomposition rate of nitrous oxide by a rhodium catalyst, (1) FIG. 3 shows before the poisoning release, and (2) FIG. 3 shows after the poisoning release together with the hydrogen concentration.

《ロジウム触媒1等について》
本発明は、ロジウム触媒1の被毒解除方法に関する。そこでまず、本発明の前提となるロジウム触媒1について説明する。
このロジウム触媒1は、排気ガス2中に含有された低濃度の亜酸化窒素を、その熱分解温度未満の加熱温度下で、窒素と酸素に還元,分解する。
すなわちロジウム触媒1は、供給される排気ガス2中に含有された低濃度の亜酸化窒素を、その原子構造のN殻4d軌道の2個の電子欠損空孔である正孔の電子収奪作用、および、最外殻O殻5s軌道の1個の不対電子の電子供与作用に基づき、その熱分解温度未満の加熱温度下で、窒素と酸素に還元,分解する。
<Rhodium catalyst 1 etc.>
The present invention relates to a method for releasing poisoning of a rhodium catalyst 1. First, the rhodium catalyst 1 which is the premise of the present invention will be described.
The rhodium catalyst 1 reduces and decomposes low-concentration nitrous oxide contained in the exhaust gas 2 into nitrogen and oxygen at a heating temperature lower than its thermal decomposition temperature.
In other words, the rhodium catalyst 1 uses a low concentration of nitrous oxide contained in the supplied exhaust gas 2 to absorb electrons of holes that are two electron-deficient vacancies in the N-shell 4d orbit of the atomic structure, Based on the electron donating action of one unpaired electron in the outermost shell O shell 5s orbital, it is reduced and decomposed into nitrogen and oxygen at a heating temperature lower than its thermal decomposition temperature.

このようなロジウム触媒1等について、更に詳述する。
まず、亜酸化窒素(NO)は、地球温暖化の原因物質として削減が要請されており、特に、亜酸化窒素を含有した排気ガス2については、その大気放出前の削減が要請されている。
亜酸化窒素の発生源としては化学的製造工程、代表例としては、アンモニアの酸化工程を経由した排気ガス2が挙げられ、低濃度の亜酸化窒素を含有した排気ガス2が、工業的に大量に排出されている。例えば、ナイロンの原料となるカプロラクタムやアジピン酸の製造工程、硝酸の製造工程等では、亜酸化窒素が副生物として大量に生成,排出されている。
又、窒素酸化物をアンモニアを用いて還元する脱硝装置から排出される排気ガス2中にも、低濃度の亜酸化窒素が大量に含有されているが、上述した各製造工程の排気ガス2も窒素酸化物を含有しており、脱硝装置による脱硝処理を経て排出されることも多い。
このような排気ガス2中の亜酸化窒素の濃度は、体積基準で50ppm〜10,000ppm程度の低濃度よりなるが、亜酸化窒素の分解率を安定維持する観点からは、500ppm〜2,000ppm程度が好ましい。
Such a rhodium catalyst 1 and the like will be further described in detail.
First, nitrous oxide (N 2 O) is required to be reduced as a causative agent of global warming. In particular, exhaust gas 2 containing nitrous oxide is required to be reduced before being released into the atmosphere. Yes.
The source of nitrous oxide is a chemical production process, and a typical example is the exhaust gas 2 via an ammonia oxidation process, and an exhaust gas 2 containing a low concentration of nitrous oxide is industrially abundant. Have been discharged. For example, in the production process of caprolactam or adipic acid, which is a raw material for nylon, and the production process of nitric acid, nitrous oxide is produced and discharged in large quantities as a by-product.
Further, the exhaust gas 2 discharged from the denitration device that reduces nitrogen oxides using ammonia also contains a large amount of low-concentration nitrous oxide. It contains nitrogen oxides and is often discharged after denitration treatment by a denitration apparatus.
The concentration of nitrous oxide in the exhaust gas 2 is a low concentration of about 50 ppm to 10,000 ppm on a volume basis, but from the viewpoint of stably maintaining the decomposition rate of nitrous oxide, 500 ppm to 2,000 ppm. The degree is preferred.

そして、上述したように排気ガス2中に含有された亜酸化窒素(NO)は、ロジウム触媒1により、窒素(N)と酸素(O)に還元,分解,除去される。
ロジウム触媒1のロジウム(Rh)は、まず、原子構造の最外殻O殻の1つ内側のN殻の4d軌道に、8個の対電子が存在しているが、N殻4d軌道には対電子が10個まで入るので、電子が欠損した電子空孔つまり正孔(hole)が、2個存在していることになる。そしてこの2個の正孔は、その電子欠損を埋めるべく過渡的に反応相手から電子を奪い、過渡的に相手の酸化反応を促進する。
又、原子構造の最外殻O殻の5s軌道に、1個の不対電子が存在しており、この不対電子が過渡的に反応相手に電子を供与して、相手の還元反応を促進する。
上述した亜酸化窒素に対するロジウム触媒1の触媒作用,分解作用は、このような正孔の電子収奪作用,酸化促進力と、不対電子の電子供与作用,還元促進力とによる。
As described above, nitrous oxide (N 2 O) contained in the exhaust gas 2 is reduced, decomposed, and removed into nitrogen (N 2 ) and oxygen (O 2 ) by the rhodium catalyst 1.
The rhodium (Rh) of the rhodium catalyst 1 has eight counter electrons in the 4d orbit of the N shell inside the outermost shell O shell of the atomic structure. Since up to 10 counter electrons enter, there are two electron vacancies in which electrons are deficient, that is, holes (hole + ). These two holes transiently take away electrons from the reaction partner to fill the electron deficiency, and transiently promote the oxidation reaction of the partner.
In addition, there is one unpaired electron in the 5s orbit of the outermost O shell of the atomic structure, and this unpaired electron transiently donates an electron to the reaction partner and promotes the other partner's reduction reaction. To do.
The above-described catalytic action and decomposition action of the rhodium catalyst 1 against nitrous oxide are due to such electron-storing action and oxidation promoting ability of holes, and electron donating action and reduction promoting ability of unpaired electrons.

そしてロジウム触媒1は、図1の例では、触媒コンバータである分解処理装置3の多孔担体4に、付着担持されている。すなわち分解処理装置3は、排気ガス2の排気管5に接続されており、その外筒6内に担持母体である多孔担体4が挿着されている。多孔担体5は、例えば、セル壁7にて区画形成された多数の中空柱状のセル空間8の集合体よりなり、フェライト系ステンレス製,アルミナ製,その他の金属製,又はセラミックス製のハニカムコアが用いられる。
この多孔担体4は、軸を排気ガス2の流れ方向に向けると共に、そのセル壁7にロジウム触媒1が、塗布コーティング等により付着担持されており、排気ガス2が、そのセル空間8に供給されて通過する。
この排気ガス2は、送風部9および加熱部10にて、亜酸化窒素の熱分解温度未満の350℃以上〜550℃未満の温度にて、分解処理装置4に供給される。勿論、排気ガス2がこのような温度よりなる場合は、加熱部10は不要である。排気ガス2とロジウム触媒1間のSV値(空間速度)は、10,000/h〜30,000/hに設定されており、排気ガス2がその流量で分解処理装置3に供給されて通過する。
ロジウム触媒1等は、このようになっている。
In the example of FIG. 1, the rhodium catalyst 1 is adhered and supported on the porous carrier 4 of the decomposition treatment apparatus 3 that is a catalytic converter. That is, the decomposition treatment apparatus 3 is connected to an exhaust pipe 5 for the exhaust gas 2, and a porous carrier 4 that is a carrier base is inserted into the outer cylinder 6. The porous carrier 5 is composed of, for example, an aggregate of a large number of hollow columnar cell spaces 8 defined by cell walls 7, and a honeycomb core made of ferritic stainless steel, alumina, other metal, or ceramics. Used.
The porous carrier 4 has its axis oriented in the flow direction of the exhaust gas 2, and the rhodium catalyst 1 is adhered and supported on the cell wall 7 by coating or the like. The exhaust gas 2 is supplied to the cell space 8. Pass through.
The exhaust gas 2 is supplied to the decomposition treatment apparatus 4 at a temperature of 350 ° C. or more and less than 550 ° C., which is lower than the thermal decomposition temperature of nitrous oxide, in the blowing unit 9 and the heating unit 10. Of course, when the exhaust gas 2 has such a temperature, the heating unit 10 is unnecessary. The SV value (space velocity) between the exhaust gas 2 and the rhodium catalyst 1 is set to 10,000 / h to 30,000 / h, and the exhaust gas 2 is supplied to the decomposition treatment apparatus 3 at the flow rate and passes therethrough. To do.
The rhodium catalyst 1 and the like are as described above.

《被毒について》
次に、被毒について説明する。本発明のロジウム触媒1の被毒解除方法において、被毒解除対象となる被毒物質は、ロジウム触媒1表面に吸着した硫黄化合物よりなる。
すなわち、前述したロジウム触媒1による亜酸化窒素の還元,分解に際し、排気ガス2中に亜酸化窒素と共に含有されていた硫黄化合物が、ロジウム触媒1表面に対し、その過渡的電子収奪作用に基づき被毒物質として吸着され、もって被毒解除対象の被毒源となる。このような被毒物質としては、硫酸イオンや亜硫酸の亜硫酸水素イオンが、代表的である。
About poisoning
Next, poisoning will be described. In the method of detoxifying the rhodium catalyst 1 according to the present invention, the poisoning substance to be detoxified is composed of a sulfur compound adsorbed on the surface of the rhodium catalyst 1.
That is, during the reduction and decomposition of nitrous oxide by the rhodium catalyst 1 described above, the sulfur compound contained in the exhaust gas 2 together with nitrous oxide is subjected to the rhodium catalyst 1 surface due to its transient electron-storing action. It is adsorbed as a poisonous substance and becomes a poisoning source to be poisoned. Typical examples of such poisonous substances are sulfate ions and hydrogensulfite ions of sulfurous acid.

被毒について、更に詳述する。例えば、亜酸化窒素の発生源である化学的製造工程からの排気ガス2中には、亜酸化窒素や水分と共に、硫酸イオンや(又は/及び、以下同様)亜硫酸の亜硫酸水素イオン等の硫黄化合物が、含有されていることが多い。
そして硫黄化合物(SO×)、代表的には、硫酸(HSO)が排気ガス2中の水分にてミスト化された硫酸イオン(硫酸根,SO 2−)や、亜硫酸ガス(SO)が排気ガス2中の水分を吸収してミスト化された亜硫酸(HSO)(H+HSO )の亜硫酸水素イオン(HSO )等は、その電子(e)が奪われている状況下であれば、電子供給性つまり還元性を示す。
これに対しロジウム触媒1は、前述したように、表面のN殻4d軌道に電子空孔である正孔(hole)が2個存在しており、電子収奪作用,酸化促進力を備えている。
そこで、排気ガス2中をミストとして流れ来る硫酸イオンや亜硫酸の亜硫酸水素イオンは、ロジウム触媒1表面に吸着され、経時使用により蓄積される。ロジウム触媒1は、その4d軌道の正孔が、奪取,捕捉した硫酸イオンや亜硫酸水素イオンの電子にて埋められてしまい、触媒機能を発揮することが困難となり、被毒状態となる(後述する図3の(1)図を参照)。
このようにして、ロジウム触媒1表面が、硫酸イオンや亜硫酸水素イオン等の硫黄化合物イオンにて被毒される(次の化1,化2の構造式を参照)。
The poisoning will be further described in detail. For example, in the exhaust gas 2 from the chemical production process, which is a source of nitrous oxide, sulfur compounds such as sulfate ions and / or hydrogen sulfite ions of sulfurous acid together with nitrous oxide and moisture Are often contained.
Then, a sulfur compound (SO x ), typically sulfuric acid (H 2 SO 4 ), which is mistified with moisture in the exhaust gas 2 (sulfate ion, SO 4 2− ), sulfurous acid gas (SO 2 ) 2 ) The hydrogen sulfite ion (HSO 3 ) of sulfurous acid (H 2 SO 3 ) (H + + HSO 3 ) that has been misted by absorbing moisture in the exhaust gas 2 has its electrons (e ) If it is in a deprived situation, it shows electron supply, that is, reduction.
On the other hand, as described above, the rhodium catalyst 1 has two holes (hole + ), which are electron vacancies, in the N-shell 4d orbit of the surface, and has an electron-storing action and an oxidation promoting power. .
Therefore, sulfate ions and hydrogen sulfite ions of sulfurous acid that flow as mist in the exhaust gas 2 are adsorbed on the surface of the rhodium catalyst 1 and accumulated over time. In the rhodium catalyst 1, holes in the 4d orbit are filled with captured and captured electrons of sulfate ions and hydrogen sulfite ions, making it difficult to perform the catalytic function and being in a poisoned state (described later). (See FIG. 3 (1)).
In this way, the surface of the rhodium catalyst 1 is poisoned by sulfur compound ions such as sulfate ions and hydrogen sulfite ions (see the following structural formulas of Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2).

Figure 0005133287
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Figure 0005133287
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《被毒解除について》
次に、被毒解除について説明する。本発明のロジウム触媒1の被毒解除方法では、上述により被毒したロジウム触媒1を、被毒解除する。
そして被毒解除は、水素を供給することにより実施される。すなわち、水素供給により、硫黄化合物に比し還元力の強い発生期の原子状水素が、ロジウム触媒1表面で生成され、もって、硫黄化合物に代わってロジウム触媒1表面に吸着することにより、ロジウム触媒1は被毒解除される。
《About poisoning release》
Next, cancellation of poisoning will be described. In the method for detoxifying the rhodium catalyst 1 of the present invention, the poisoning of the rhodium catalyst 1 poisoned as described above is detoxified.
And the poisoning release is carried out by supplying hydrogen. That is, by supplying hydrogen, nascent atomic hydrogen having a strong reducing power as compared with the sulfur compound is generated on the surface of the rhodium catalyst 1 and is adsorbed on the surface of the rhodium catalyst 1 instead of the sulfur compound. 1 is detoxified.

このような被毒解除について、更に詳述する。被毒したロジウム触媒1表面への被毒解除用の水素の流通は、被毒したロジウム触媒1の表面全体を、強い還元雰囲気とする。
すなわち、供給された水素分子(H)が、ロジウム触媒1表面で原子化反応することにより、水素原子つまり発生期の原子状水素(H+e)が生成される(下記化3の反応式を参照)。
発生期の原子状水素(水素ラジカルとも称される)は、極めて強力な電子供与性つまり還元力を備えている。従って、被毒で痛んだロジウム触媒1表面のN殻4d軌道の電子空孔である正孔(hole)に対しても、強い還元力を示す。
そこで、この原子状水素は、相対的に還元性の弱い硫酸イオンや亜硫酸水素イオンを、それまで吸着していたロジウム触媒1表面から剥ぎ取る。そして、ロジウム触媒1表面に対し、N殻4d軌道の正孔を還元して吸着する(下記化4の構造式を参照)。
剥ぎ取られた硫酸イオンや、そのロジウム触媒1表面での硫酸化反応(下記化5の反応式を参照)による硫酸のミスト等は、下流へと押しやられる。他方、剥ぎ取られた亜硫酸水素イオンは、そのロジウム触媒1表面での亜硫酸化反応(下記化6の式を参照)による亜硫酸のミスト、乃至は亜硫酸ガスのミスト(下記化7の反応式を参照)となって、下流へと押しやられる。
このようにして、ロジウム触媒1表面への硫酸イオンや亜硫酸水素イオンの吸着は、解消される。
このように、ロジウム触媒1は被毒解除される。
Such poisoning cancellation will be further described in detail. The circulation of hydrogen for detoxication to the surface of the poisoned rhodium catalyst 1 makes the entire surface of the poisoned rhodium catalyst 1 a strong reducing atmosphere.
That is, the supplied hydrogen molecule (H 2 ) undergoes an atomization reaction on the surface of the rhodium catalyst 1, thereby generating a hydrogen atom, that is, a nascent atomic hydrogen (H + + e ) (reaction of the following chemical formula 3) See formula).
The nascent atomic hydrogen (also referred to as hydrogen radical) has an extremely strong electron donating property, that is, a reducing power. Therefore, it also shows a strong reducing power against holes (hole + ) that are electron vacancies in the N-shell 4d orbital on the surface of the rhodium catalyst 1 damaged by poisoning.
Therefore, this atomic hydrogen strips away the relatively weakly reducing sulfate ions and bisulfite ions from the surface of the rhodium catalyst 1 that has been adsorbed so far. Then, the holes of the N shell 4d orbit are reduced and adsorbed on the surface of the rhodium catalyst 1 (see the structural formula of the following chemical formula 4).
The stripped sulfate ions and the mist of sulfuric acid by the sulfation reaction on the surface of the rhodium catalyst 1 (see the reaction formula of the following chemical formula 5) are pushed downstream. On the other hand, the removed hydrogen sulfite ion is a sulfite mist or a sulfite gas mist (see the reaction formula of the following chemical formula 7) by the sulfite reaction (see the formula of the chemical formula 6 below) on the rhodium catalyst 1 surface. ) And is pushed downstream.
In this way, adsorption of sulfate ions and hydrogen sulfite ions on the surface of the rhodium catalyst 1 is eliminated.
Thus, the rhodium catalyst 1 is detoxified.

Figure 0005133287
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《被毒解除した後の発生期の原子状水素について》
次に、上述したように被毒物質を被毒解除した後の発生期の原子状水素について、説明する。
本発明のロジウム触媒1の被毒解除方法では、上述によりロジウム触媒1を被毒解除した発生期の原子状水素は、その後、ロジウム触媒1から離反する。
ロジウム触媒1からの離反について、更に詳述する。上述によりロジウム触媒1表面に一旦吸着された原子状水素は、ロジウム触媒1の過渡的電子供与作用も相俟って、事後、ロジウム触媒1表面から離反すると共に、水素原子から水素分子に分子化する。このような原子状水素の離反は、亜酸化窒素の熱分解温度未満の加熱温度下(350℃以上〜550℃未満)で、実施される。
すなわち、ロジウム触媒1の最外殻O殻の5s軌道には、1個の不対電子が存在しているが、反応雰囲気にエネルギーが加わると、N殻4d軌道の正孔が捕らえていた原子状水素つまり水素原子の電子と、混成軌道の場で相互作用する。
もって、捕らえていた原子状水素を放し、水素に分子化して遊離せしめる(下記化8の反応式や、後述する図3の(2)図も参照)。これらにより、ロジウム触媒1表面はクリーン化される(下記化9の反応式を参照)。
<< Atomic hydrogen in the nascent stage after detoxification is released >>
Next, the atomic hydrogen in the nascent stage after detoxifying the poisoning substance as described above will be described.
In the method of detoxifying the rhodium catalyst 1 according to the present invention, the atomic hydrogen in the nascent stage after detoxifying the rhodium catalyst 1 as described above is separated from the rhodium catalyst 1.
The separation from the rhodium catalyst 1 will be further described in detail. The atomic hydrogen once adsorbed on the surface of the rhodium catalyst 1 as described above is separated from the surface of the rhodium catalyst 1 together with the transient electron donating action of the rhodium catalyst 1 and then molecularized from hydrogen atoms to hydrogen molecules. To do. Such separation of atomic hydrogen is performed at a heating temperature lower than the thermal decomposition temperature of nitrous oxide (350 ° C. or higher and lower than 550 ° C.).
That is, one unpaired electron exists in the 5s orbit of the outermost shell O shell of the rhodium catalyst 1, but when energy is added to the reaction atmosphere, the atoms in which the holes in the N shell 4d orbit were captured. It interacts with the hydrogen of the hydrogen atom, that is, the hydrogen atom in the hybrid orbital field.
As a result, the trapped atomic hydrogen is released, and is molecularized and liberated into hydrogen (see the reaction formula of the following chemical formula 8 and FIG. 3 (2) described later). As a result, the surface of the rhodium catalyst 1 is cleaned (see the following reaction formula 9).

Figure 0005133287
Figure 0005133287
Figure 0005133287
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これに対し、排気ガス2の供給時におけるロジウム触媒1からの離反については、次のとおり。
被毒解除後に排気ガス2の供給が行われた場合においても、まず上述と同様に、ロジウム触媒1表面に一旦吸着されていた発生期の原子状水素は、ロジウム触媒1の過渡的電子供与作用も相俟って、事後、ロジウム触媒1表面から離反し、ロジウム触媒1表面はクリーン化される。
しかしながら、このように離反した原子状水素は、排気ガス2供給時においては、上述したように水素に分子化される(上記化8の反応式を参照)ことなく、つまり水素分子を発生することなく、そのまま、亜酸化窒素の還元,分解に参画する(後述する図3の(2)図も参照)。
原子状水素は、ロジウム触媒1による亜酸化窒素の窒素と酸素への還元,分解反応に対し、窒素と水への還元,分解反応にて、参画する(下記化10の反応式を参照)。
このように還元を助長し、活性化エネルギーを下げ得るこの原子状水素の参画反応は、ロジウム触媒1による亜酸化窒素の熱分熱温度未満の加熱温度下での還元,分解反応を、サポートするものと言える。
被毒解除した後の発生期の原子状水素については、以上のとおり。
On the other hand, the separation from the rhodium catalyst 1 when the exhaust gas 2 is supplied is as follows.
Even when the exhaust gas 2 is supplied after detoxification is released, the atomic hydrogen in the nascent stage once adsorbed on the surface of the rhodium catalyst 1 is the transient electron donating action of the rhodium catalyst 1 as described above. In combination, after that, the rhodium catalyst 1 is separated from the surface of the rhodium catalyst 1 and the surface of the rhodium catalyst 1 is cleaned.
However, the separated atomic hydrogen is not molecularized into hydrogen as described above when the exhaust gas 2 is supplied (see the reaction formula of Chemical Formula 8 above), that is, generates hydrogen molecules. Instead, it participates in the reduction and decomposition of nitrous oxide as it is (see also FIG. 3, (2)).
Atomic hydrogen participates in the reduction and decomposition reaction of nitrous oxide into nitrogen and oxygen by the rhodium catalyst 1 through the reduction and decomposition reaction of nitrogen and water (see the reaction formula of the following chemical formula 10).
This atomic hydrogen participation reaction that can promote reduction and lower the activation energy supports the reduction and decomposition reactions of the rhodium catalyst 1 under a heating temperature lower than the thermal partial heat of nitrous oxide. It can be said that.
As for the atomic hydrogen in the nascent stage after detoxification is released, it is as above.

Figure 0005133287
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《実施パターンについて》
次に、本発明の実施パターンについて、図2を参照して説明する。本発明のロジウム触媒1の被毒解除方法の実施パターンについては、次の2タイプが代表的である。
まず第1に、図2の(1)図に示したように、2塔切替タイプが考えられる。すなわち、分解処理装置3を予め2塔準備すると共に、切替式とし、もって一方の1塔を、亜酸化窒素の還元,分解に使用すると共に、使用しない他方の1塔について、被毒解除を実施する。そして事後、使用していた一方の1塔を不使用に切替えて、被毒解除すると共に、不使用としていた他方の1塔を、切替えて使用に供するようにする。
次に第2に、図2の(2)図に示したように、1塔バッチタイプが考えられる。すなわち、分解処理装置3を予め2塔準備すると共に、バッチ式とし、もって一方の1塔を、亜酸化窒素の還元,分解に使用すると共に、使用しない他方の1塔について、被毒解除を実施する。そして事後、使用していた一方の1塔を取り外して、被毒解除を実施すると共に、不使用としていた他方の1塔を、代わりに取り付けて使用に供するようにする。
ところで、本発明には属さない参考例として、図3の(3)図に示したように、1塔同時混合タイプがある。すなわち、分解処理装置3は1塔のみ準備すると共に、亜酸化窒素を含有した排気ガス2について、被毒解除用の水素も導入,混合して、同時に1つの分解処理装置3に供給するようにする。つまり、被処理ガスの排気ガス2に、水素ガスも混合して供給する。
なお、図3の(1)図,(2)図に示した2塔切替タイプや1塔バッチタイプでは、水素供給によるロジウム触媒1の被毒解除は、対象となる分解処理装置3について、排気ガス2の供給停止後に実施される。
これに対し、図3の(3)図に示した本発明には属さない参考例の1塔同時混合タイプでは、水素供給によるロジウム触媒1の被毒解除が、排気ガス2の供給中に同時実施される。つまり、亜酸化窒素の還元,分解処理と被毒解除処理とが、連続的かつ同時併行的に実施される。
実施パターンについては、以上のとおり。
<About implementation pattern>
Next, an embodiment pattern of the present invention will be described with reference to FIG. About the implementation pattern of the poisoning cancellation | release method of the rhodium catalyst 1 of this invention, the following two types are typical.
First, as shown in FIG. 2 (1), a two-column switching type is conceivable. That is, two towers of the decomposition treatment apparatus 3 are prepared in advance and are switchable so that one tower is used for reduction and decomposition of nitrous oxide and the other tower that is not used is detoxified. To do. After that, one tower that has been used is switched to non-use to release poisoning, and the other one tower that has not been used is switched to be used.
Second, as shown in FIG. 2 (2), a single-column batch type can be considered. That is, two towers of the decomposition treatment apparatus 3 are prepared in advance and batch type, and one tower is used for reduction and decomposition of nitrous oxide, and the other tower that is not used is detoxified. To do. Then, after the fact, one tower that has been used is removed and the poisoning is canceled, and the other tower that has not been used is attached to be used instead.
Incidentally, as a reference example not belonging to the present invention, there is a one-column simultaneous mixing type as shown in FIG. That is, the decomposition treatment apparatus 3 is prepared for only one tower, and the exhaust gas 2 containing nitrous oxide is also introduced and mixed with hydrogen for detoxication and supplied to one decomposition treatment apparatus 3 at the same time. To do. That is, hydrogen gas is also mixed and supplied to the exhaust gas 2 of the gas to be processed.
In addition, in the two-column switching type and the one-column batch type shown in FIGS. 3A and 3B, the detoxification of the rhodium catalyst 1 by supplying hydrogen is performed on the target decomposition treatment apparatus 3 with exhaust gas. It is carried out after the supply of gas 2 is stopped.
In contrast, in the single-column simultaneous mixing type of the reference example that does not belong to the present invention shown in FIG. 3 (3), the detoxification of the rhodium catalyst 1 by the supply of hydrogen is simultaneously performed while the exhaust gas 2 is being supplied. To be implemented. That is, nitrous oxide reduction, decomposition processing and poisoning release processing are carried out continuously and simultaneously.
The implementation pattern is as described above.

《作用等》
本発明のロジウム触媒1の被毒解除方法は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
(1)低濃度の亜酸化窒素を含有した排気ガス2は、分解処理装置3のロジウム触媒1に供給されて、通過する。
この種の排気ガス2としては、アンモニアの酸化工程を経由したガスが代表的であるが、その他副生物として生成された亜酸化窒素を低濃度で含有した排気ガス2が、供給される。ロジウム触媒1は、分解処理装置3の多孔担体4に、付着担持されている(図1を参照)。
《Action etc.》
The poisoning release method for the rhodium catalyst 1 of the present invention is configured as described above. Therefore, it becomes as follows.
(1) The exhaust gas 2 containing a low concentration of nitrous oxide is supplied to the rhodium catalyst 1 of the decomposition treatment apparatus 3 and passes therethrough.
This type of exhaust gas 2 is typically a gas that has undergone an ammonia oxidation step, but other exhaust gas 2 containing a low concentration of nitrous oxide produced as a by-product is supplied. The rhodium catalyst 1 is attached and supported on the porous carrier 4 of the decomposition treatment apparatus 3 (see FIG. 1).

(2)ロジウム触媒1は、その原子構造のN殻4d軌道の2個の正孔が、過渡的電子収奪作用を備え、その原子構造の最外殻O殻5s軌道の1個の不対電子が、過渡的電子供与作用を備えている。   (2) In the rhodium catalyst 1, two holes in the N-shell 4d orbit of the atomic structure have a transient electron-storing action, and one unpaired electron in the outermost O-shell 5s orbit of the atomic structure However, it has a transient electron donating action.

(3)そこで、排気ガス2中の亜酸化窒素は、まず、ロジウム触媒1の正孔の過渡的電子収奪作用に基づき、過渡的に酸化が促進されて、窒素が遊離すると共に、酸素原子がロジウム触媒1に吸着される。
吸着された酸素原子は、ロジウム触媒1の不対電子の過渡的電子供与作用に基づき、過渡的に還元が促進されて吸着が解され、もって酸素分子となってロジウム触媒1から遊離する。
このようにして亜酸化窒素は、ロジウム触媒1の触媒活性により、窒素と酸素に還元,分解,除去される。
(3) Therefore, the nitrous oxide in the exhaust gas 2 is firstly oxidatively promoted based on the transient electron-storing action of the holes of the rhodium catalyst 1, so that nitrogen is liberated and oxygen atoms are released. Adsorbed on the rhodium catalyst 1.
The adsorbed oxygen atoms are transiently promoted to reduce based on the transient electron donating action of the unpaired electrons of the rhodium catalyst 1, and the adsorption is released.
In this way, nitrous oxide is reduced, decomposed and removed into nitrogen and oxygen by the catalytic activity of the rhodium catalyst 1.

(4)さて排気ガス2中には、このような亜酸化窒素と共に硫黄化合物、代表的には硫酸イオンや亜硫酸の亜硫酸水素イオン等が、含有されていることが多い。
そして、これらは電子供与性つまり還元性を備えているが、これに対しロジウム触媒1は、N殻4d軌道の正孔が過渡的電子収奪作用,酸化力を備えている。そこで、排気ガス2中をミストとして流れ来る硫酸イオンや亜硫酸水素イオン等は、ロジウム触媒1表面に吸着される(前記化1,化2の構造式を参照)。
正確には、硫酸イオン(2価)の外殻電子の一部(2個)が放電し、硫酸根が2個の不対電子を持つ存在になり、この2個の不対電子を持つ硫酸根が、ロジウム触媒1のN穀d軌道の正孔に取り付いて、被毒する。亜硫酸水素イオン(1価)の場合は、外殻電子の一部(1個)が放電し、亜硫酸水素根が1個の不対電子を持つ存在になり、この1個の不対電子を持つ亜硫酸水素根が、ロジウム触媒1のN殻d軌道の正孔に取り付いて、被毒する。
なお通常は、硫酸イオンと硫酸根は同じものを指すが、ここでは硫酸根は、外殻電子の一部(2個)が取れたものとして把握する。亜硫酸水素イオンと亜硫酸水素根との場合も、同様の関係である。
(4) Now, the exhaust gas 2 often contains sulfur compounds, typically sulfate ions, bisulfite ions of sulfurous acid, and the like together with such nitrous oxide.
These have an electron donating property, that is, a reducing property. On the other hand, in the rhodium catalyst 1, holes in the N shell 4d orbital have a transient electron-storing action and an oxidizing power. Therefore, sulfate ions, hydrogen sulfite ions, etc. flowing as mist in the exhaust gas 2 are adsorbed on the surface of the rhodium catalyst 1 (see the structural formulas of Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2).
To be exact, a part (two) of the outer electrons of sulfate ion (divalent) is discharged, and the sulfate radical has two unpaired electrons, and the sulfate having these two unpaired electrons. The roots attach to the holes of the N-grain d-orbit of the rhodium catalyst 1 and are poisoned. In the case of bisulfite ion (monovalent), a part (one) of the outer shell electrons are discharged, and the bisulfite radical has one unpaired electron, and has this one unpaired electron. The hydrogen sulfite is attached to the holes of the N shell d orbit of the rhodium catalyst 1 and poisoned.
In general, sulfate ions and sulfate radicals are the same, but in this case, sulfate radicals are understood as having some (2) outer electrons removed. The same relationship applies to hydrogen sulfite ions and hydrogen sulfite groups.

(5)このようにして、ロジウム触媒1表面が、硫酸イオンや亜硫酸水素イオン等の被毒物質にて、被毒される。
すなわち、ロジウム触媒1の正孔は、奪取した電子で埋められ、触媒機能の発揮が困難化し、前記(3)の亜酸化窒素の還元,分解,除去が、困難化する(後述する図3の(2)図も参照)。
(5) In this way, the rhodium catalyst 1 surface is poisoned with poisonous substances such as sulfate ions and hydrogen sulfite ions.
That is, the holes of the rhodium catalyst 1 are filled with the captured electrons, making it difficult to exhibit the catalytic function, and the reduction, decomposition, and removal of nitrous oxide in (3) become difficult (see FIG. 3 described later). (2) See also figure).

(6)さてそこで、水素供給により、被毒解除が実施される。すなわち、水素供給により、硫酸イオンや亜硫酸水素イオン等より遥かに還元性の強い発生期の原子状水素が、ロジウム触媒1表面で生成される(前記化3の反応式を参照)。
生成された原子状水素は、硫酸イオンや亜硫酸水素イオン等を、ロジウム触媒1の正孔から剥ぎ取って代わりに吸着し、ロジウム触媒1を還元するに至る(前記化4の構造式を参照)。
剥ぎ取られた硫酸イオンや亜硫酸水素イオン等は、硫酸のミスト,亜硫酸のミスト,亜硫酸ガスのミスト等となって、遊離し下流へと押し流されて行く(前記化5,化6,化7の反応式等を参照)。
このようにして、ロジウム触媒1は確実に被毒解除される。
(6) There, the poisoning is released by supplying hydrogen. That is, by supplying hydrogen, nascent atomic hydrogen that is much more reducible than sulfate ions, hydrogen sulfite ions, and the like is generated on the surface of the rhodium catalyst 1 (see the reaction formula of Chemical Formula 3).
The generated atomic hydrogen peels sulfate ions, hydrogen sulfite ions, and the like from the holes of the rhodium catalyst 1 and instead adsorbs them, thereby reducing the rhodium catalyst 1 (see the structural formula of Chemical Formula 4). .
The stripped sulfate ions, hydrogen sulfite ions, etc. are separated into sulfuric acid mist, sulfurous acid mist, sulfurous acid gas mist, etc., and are swept away downstream (in the above chemical formulas (5), (6), and (7). (See the reaction formula etc.).
In this way, the rhodium catalyst 1 is reliably released from poisoning.

(7)又、このようにロジウム触媒1表面に吸着した発生期の原子状水素は、事後、加熱等によりロジウム触媒1表面から離反し、もって水素原子から水素分子に分子化する(前記化8の反応式や、後述する図3の(2)図も参照)。
このように、被毒解除されたロジウム触媒1表面は、更にクリーン化される(前記化9の反応式を参照)。
(7) In addition, the nascent atomic hydrogen adsorbed on the surface of the rhodium catalyst 1 in this way is separated from the surface of the rhodium catalyst 1 by heating or the like, and thus molecularized from hydrogen atoms to hydrogen molecules (see the chemical formula 8). (See also the reaction formula of (2) and FIG. 3 (2) described later).
In this way, the surface of the rhodium catalyst 1 that has been detoxified is further cleaned (see the reaction formula of Chemical Formula 9).

(8)なお、ロジウム触媒1表面に付着した発生期の原子状水素については、上述により事後離反するものの、排気ガス2供給が行われた場合は、上述したように分子化することなく、亜酸化窒素の還元,分解,除去に参画する。ロジウム触媒1と共に、排気ガス2中の亜酸化窒素を、還元,分解,除去する(前記化10を参照や、後述する図3の(2)図も参照)。   (8) Although the nascent atomic hydrogen adhering to the surface of the rhodium catalyst 1 is separated after the above, when the exhaust gas 2 is supplied, it is not molecularized as described above. Participates in the reduction, decomposition and removal of nitric oxide. Along with the rhodium catalyst 1, nitrous oxide in the exhaust gas 2 is reduced, decomposed, and removed (see the chemical formula 10 and FIG. 3 (2) described later).

(9)本発明のロジウム触媒1の被毒解除方法は、このように、被毒したロジウム触媒1に水素を供給することにより、つまり簡単な構成により、容易にロジウム触媒1の被毒解除を実現する。
しかも、その実施パターンも、2塔切替タイプ,1塔バッチタイプが考えられ(図2の(1)図,(2)図を参照)、この面からも、簡単な構成により容易に被毒解除が実施可能である。
(9) The method of detoxifying the rhodium catalyst 1 according to the present invention is such that by supplying hydrogen to the poisoned rhodium catalyst 1, that is, with a simple configuration, the detoxification of the rhodium catalyst 1 can be easily performed. Realize.
In addition, the two-column switching type and the one-column batch type are also conceivable (see Fig. 2 (1) and (2)), and from this aspect, the poisoning can be easily removed with a simple configuration. Can be implemented.

(10)ところで、以上説明したように、本発明では、水素がロジウム触媒1の被毒解除に、採用されている。すなわち、水素を供給して、ロジウム触媒1表面で発生期の原子状水素を生成させることにより、つまり、ロジウム触媒1の表面全体を強い還元雰囲気下に置くことにより、被毒解除を実施していた。
これらに鑑み、このような水素と同様に機能する還元物質として、ハイドロカーボンやアンモニアも検討に値する。すなわち、メタン(CH),エタン(C),プロパン(C),ブタン(C10)や、アンモニア(NH)等も、ロジウム触媒1の被毒解除用の還元物質として、採用に向けた研究開発が期待される。
本発明の作用等は、このようになっている。
(10) By the way, as described above, in the present invention, hydrogen is employed for detoxification of the rhodium catalyst 1. That is, by supplying hydrogen and generating nascent atomic hydrogen on the surface of the rhodium catalyst 1, that is, by putting the entire surface of the rhodium catalyst 1 in a strong reducing atmosphere, detoxification is performed. It was.
In view of these, hydrocarbons and ammonia are also worth considering as reducing substances that function similarly to hydrogen. That is, methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), butane (C 4 H 10 ), ammonia (NH 3 ), etc. are also used for detoxification of the rhodium catalyst 1. Research and development for adoption as a reducing substance is expected.
The operation of the present invention is as described above.

以下、本発明の実施例について、図3を参照して説明する。
実施例のフィールドテスト用の分解処理装置3は、セラミックスのハニカムコア製の多孔担体4のセル壁7に、ロジウム触媒1を付着担持させてなる(図1を参照)。そして、このような分解処理装置3に、亜酸化窒素を低濃度で含有した排気ガス2を供給した。
もって、亜酸化窒素の分解率(還元率,除去率),その他のデータを計測したところ、次の結果が得られた。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the field test decomposition processing apparatus 3 of the embodiment, the rhodium catalyst 1 is adhered and supported on the cell wall 7 of the porous carrier 4 made of a ceramic honeycomb core (see FIG. 1). And the exhaust gas 2 containing a low concentration of nitrous oxide was supplied to such a decomposition processing apparatus 3.
Therefore, when the decomposition rate (reduction rate, removal rate) of nitrous oxide and other data were measured, the following results were obtained.

1)まず、次の各条件下の分解処理装置3のもとで、排気ガス2のモデルガスを、そのロジウム触媒1に対して供給,通過させた。その結果、温度500℃で100%、450℃で99.2%の亜酸化窒素の分解率(重量%)が得られた。
○触媒条件(触媒を付着担持する多孔担体4のサイズ構成等):
・ 構 造 : セラミックス製のハニカムコア
・ 形 状 : 円 柱
・ 直 径 : 25.4mm
・ 長 さ : 50.8mm
・ セル空間数: 200/in(31/cm
・ Rh担持量: 100g/ft(3,531g/m
○モデルガス条件(テストガスの組成):
・ NO : 1,000volppm(0.1vol%)
・ O : 3vol%
・ HO : 2vol%
・ N : Balance
○テスト条件:
・ SV値: 10,000/h(排気ガス2とロジウム触媒1間)
・ 温 度: 500,450℃
1) First, the model gas of the exhaust gas 2 was supplied to and passed through the rhodium catalyst 1 under the decomposition treatment apparatus 3 under the following conditions. As a result, a nitrous oxide decomposition rate (% by weight) of 100% at a temperature of 500 ° C. and 99.2% at a temperature of 450 ° C. was obtained.
○ Catalyst conditions (size configuration of porous carrier 4 on which catalyst is adhered and supported):
・ Structure: Ceramic honeycomb core ・ Shape: Circular pillar ・ Direct diameter: 25.4mm
・ Length: 50.8mm
-Number of cell spaces: 200 / in 2 (31 / cm 2 )
-Rh loading: 100 g / ft 3 (3,531 g / m 3 )
○ Model gas conditions (test gas composition):
· N 2 O: 1,000volppm (0.1vol %)
・ O 2 : 3 vol%
・ H 2 O: 2 vol%
・ N 2 : Balance
○ Test conditions:
-SV value: 10,000 / h (between exhaust gas 2 and rhodium catalyst 1)
・ Temperature: 500,450 ℃

2)他方、上記1)のテストとは別に、次の各条件下の分解処理装置3のもとで、硫黄化合物SO(代表的には硫酸イオンや亜硫酸の亜硫酸水素イオン)を含有した排気ガス2を、実ガスとしてロジウム触媒1(Rh)に対して、暴露供給,通過させた。その結果、初日で98〜100%、15日目で8〜25%の亜酸化窒素分解率となった。
○触媒条件(触媒を付着担持する多孔担体4のサイズ構成等):
・ 構 造 : セラミックス製のハニカムコア
・ 形 状 : 角 柱 4 段
・ 高 さ : 50mm
・ 縦 横 : 75mm
・ セル空間数: 200/in(31/cm
・ Rh担持量: 100g/ft(3,531g/m
○実ガス条件(実ガスの組成):
・ NO : 650〜850volppm
・ NO : 20〜60ppm
・ O : 3〜5vol%
・ HO : 0.4〜0.7vol%
・ N : 93〜96vol%
・ SO : 1〜2volppm
○テスト条件:
・ SV値: 9,000〜19,000/h
・ 温 度: 480〜530℃
・暴露期間: 15日間
※ここで、実ガスとして暴露供給,通過された排気ガス2は、ナイロンの原料となるカプロラクタムの製造工程中、アンモニアの酸化工程を経由して得られたニトローゼガスを硫酸にて吸収して、ニトロシル硫酸を得る工程からのオフガスであり、脱硝処理されて排出されたものである。なお、含有される硫黄化合物SOは、上記では1〜2volppm程度となっているが、通常は1〜10volppm程度である。
2) On the other hand, separately from the test of 1) above, the exhaust containing the sulfur compound SO X (typically sulfate ion or hydrogen sulfite ion of sulfurous acid) under the decomposition treatment apparatus 3 under the following conditions: The gas 2 was exposed and supplied to the rhodium catalyst 1 (Rh) as an actual gas. As a result, the nitrous oxide decomposition rate was 98 to 100% on the first day and 8 to 25% on the 15th day.
○ Catalyst conditions (size configuration of porous carrier 4 on which catalyst is adhered and supported):
・ Structure: Ceramic honeycomb core ・ Shape: 4 square pillars ・ Height: 50mm
・ Vertical width: 75mm
-Number of cell spaces: 200 / in 2 (31 / cm 2 )
-Rh loading: 100 g / ft 3 (3,531 g / m 3 )
○ Actual gas conditions (composition of actual gas):
· N 2 O: 650~850volppm
・ NO x : 20-60ppm
· O 2: 3~5vol%
· H 2 O: 0.4~0.7vol%
· N 2: 93~96vol%
· SO x: 1~2volppm
○ Test conditions:
-SV value: 9,000 to 19,000 / h
・ Temperature: 480-530 ℃
・ Exposure period: 15 days * Exhaust gas 2 exposed and passed as real gas is converted into nitric acid gas obtained through the oxidation process of ammonia during the production process of caprolactam, which is the raw material of nylon, in sulfuric acid. This is off-gas from the step of absorbing and obtaining nitrosylsulfuric acid, which has been denitrated and discharged. Incidentally, the sulfur compounds SO X contained, in the are on the order of 1~2volppm but usually is about 1~10Volppm.

3)さて、この上記2)に記載したように、実ガスよりなる排気ガス2を、上記条件下の分解処理装置3に暴露供給し続けたところ、亜酸化窒素の分解率が大幅にダウンした。これは、ロジウム触媒1が硫黄化合物にて被毒し、もって性能低下した結果である。被毒したロジウム触媒1表面を、XRF(蛍光X線)で分析した所、Sが検出,確認された。
そこで、このようなロジウム触媒1を取り出して、前記1)に記載した触媒条件と同一の分解処理装置3とすると共に、前記1)と同一のモデルガス条件(テストガスの組成)の排気ガス2を、再度供給,通過させた。テスト条件については、SV値10,000/h,温度500℃とした。
すると、図3の(1)図に示したように検証され、亜酸化窒素の分解率は40%前後となった。
3) As described in the above 2), when the exhaust gas 2 made of real gas was continuously supplied to the decomposition treatment apparatus 3 under the above conditions, the decomposition rate of nitrous oxide was significantly reduced. . This is a result of the rhodium catalyst 1 being poisoned with a sulfur compound and thus having a reduced performance. When the poisoned rhodium catalyst 1 surface was analyzed by XRF (fluorescence X-ray), S was detected and confirmed.
Therefore, the rhodium catalyst 1 is taken out to make the decomposition treatment apparatus 3 having the same catalyst conditions as described in 1) above, and the exhaust gas 2 having the same model gas conditions (composition of test gas) as in 1) above. Was supplied and passed again. The test conditions were an SV value of 10,000 / h and a temperature of 500 ° C.
Then, it was verified as shown in FIG. 3 (1), and the decomposition rate of nitrous oxide was about 40%.

4)そこで、このように被毒したロジウム触媒1を被毒解除させるべく、排気ガス2の供給を一旦中止した。そして、窒素雰囲気中に還元ガスとして水素を5vol%添加し、SV値10,000/h,温度500℃で2時間、この分解処理装置3に供給した。もって、生成された発生期の原子状水素にて、ロジウム触媒1を被毒解除した。その後、分解処理装置3を冷却した後、室温で大気中に数日間にわたり暴露した。
5)それから分解処理装置3を、図3の(2)図に示したように、→まず、温度500℃まで加熱した後(図3の(2)図中の左部分を参照)、→再び、亜酸化窒素を低濃度で含有した排気ガス2を、温度500℃で供給した(図3の(2)図中の中央部分を参照)。排気ガス2のモデルガス条件に関しては、前記1)や3)後半の記載と同一であり、テスト条件についても前記3)後半の記載と同一である。
→それから、亜酸化窒素を含む排気ガス2の供給を停止すると共に、亜酸化窒素を含まずHO,N,その他のみを含むガスを、温度500℃加熱のもとで供給継続した(図3の(2)図中の右部分を参照)。
4) Therefore, the supply of the exhaust gas 2 was temporarily stopped in order to release the poisoning of the rhodium catalyst 1 thus poisoned. And 5 vol% of hydrogen was added as reducing gas in nitrogen atmosphere, and it supplied to this decomposition processing apparatus 3 for 2 hours at SV value 10,000 / h and the temperature of 500 degreeC. Thus, the rhodium catalyst 1 was detoxified with the generated nascent atomic hydrogen. Thereafter, the decomposition treatment apparatus 3 was cooled and exposed to the atmosphere at room temperature for several days.
5) Then, as shown in FIG. 3 (2), the decomposition treatment apparatus 3 is first heated to a temperature of 500 ° C. (see the left part in FIG. 3 (2)), and then again The exhaust gas 2 containing nitrous oxide at a low concentration was supplied at a temperature of 500 ° C. (see the central portion in FIG. 3 (2)). The model gas conditions of the exhaust gas 2 are the same as those described in 1) and 3), and the test conditions are also the same as those described in 3).
→ Then, the supply of the exhaust gas 2 containing nitrous oxide was stopped, and the gas containing only H 2 O, N 2 , etc. without containing nitrous oxide was continuously supplied under heating at a temperature of 500 ° C. ( (See the right part of (2) in FIG. 3).

6)これらにより、図3の(2)図に示したように、次の各点が確認された。
a.亜酸化窒素NOを低濃度(1,000volppm)で含有した排気ガス2を、供給する時間帯においては、亜酸化窒素の分解率が90%台まで回復したことが、データ的に確認された(図3の(2)図中の中央部分を参照)。すなわち、水素供給によるロジウム触媒1の被毒解除が、裏付けられた。
b.排気ガス2を供給しない時間帯においては、水素が高濃度で生成され続けたことが、データ的に確認された(図3の(2)図中の左部分、および右部分を参照)。すなわち、ロジウム触媒1に付着していた発生期の原子状水素が、水素分子化してロジウム触媒1から離反することが、裏付けられた。
c.これに対し、排気ガス2の供給中は、ロジウム触媒1に付着していた発生期の原子状水素は、水素分子化することなく、亜酸化窒素の還元に参画していたことが、データ的に裏付けられた(図3の(2)図中の中央部分を参照)。
実施例については、以上のとおり。
6) As a result, as shown in FIG. 3B, the following points were confirmed.
a. It was confirmed from the data that the decomposition rate of nitrous oxide was recovered to the 90% level in the time zone in which the exhaust gas 2 containing nitrous oxide N 2 O at a low concentration (1,000 volppm) was supplied. (Refer to the central portion in FIG. 3 (2)). That is, the removal of poisoning of the rhodium catalyst 1 by supplying hydrogen was supported.
b. It was confirmed in terms of data that hydrogen was continuously produced at a high concentration in the time zone in which the exhaust gas 2 was not supplied (see the left part and the right part in FIG. 3 (2)). That is, it was confirmed that the nascent atomic hydrogen adhering to the rhodium catalyst 1 was converted into hydrogen molecules and separated from the rhodium catalyst 1.
c. On the other hand, during the supply of the exhaust gas 2, the atomic hydrogen in the nascent stage adhering to the rhodium catalyst 1 participated in the reduction of nitrous oxide without being converted into hydrogen molecules. (See the central part in FIG. 3 (2)).
About an Example, it is as above.

本発明に係るロジウム触媒の被毒解除方法について、発明を実施するための最良の形態の説明に供し、(1)図は、分解処理装置等の側断面説明図であり、(2)図は、分解処理装置の要部を拡大した正断面図である。The rhodium catalyst poisoning release method according to the present invention will be described in the best mode for carrying out the invention. (1) FIG. 1 is a side sectional view of a decomposition treatment apparatus and the like, and (2) FIG. FIG. 2 is an enlarged front sectional view of a main part of the decomposition processing apparatus. 同発明を実施するための最良の形態の説明に供し、各例の側断面説明図であり、(1)図は、2塔切替タイプを、(2)図は、1塔バッチタイプを示す。なお(3)図は、本発明には属さない参考例の1塔同時混合タイプを示す。It uses for description of the best form for implementing this invention, and is side sectional explanatory drawing of each example, (1) A figure shows a 2 tower switching type, (2) A figure shows a 1 tower batch type. In addition, FIG. (3) shows a single tower simultaneous mixing type of a reference example not belonging to the present invention. 同発明を実施するための最良の形態の説明に供し、ロジウム触媒による亜酸化窒素の分解率等のグラフであり、(1)図は、被毒解除前を示し、(2)図は、被毒解除後を水素濃度と共に示す。FIG. 4 is a graph showing the decomposition rate of nitrous oxide by a rhodium catalyst, etc., for explanation of the best mode for carrying out the invention, (1) FIG. 1 shows the state before the poisoning release, (2) FIG. After detoxification, with hydrogen concentration.

1 ロジウム触媒
2 排気ガス
3 分解処理装置
4 多孔担体
5 排気管
6 外筒
7 セル壁
8 セル空間
9 送風部
10 加熱部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rhodium catalyst 2 Exhaust gas 3 Decomposition processing apparatus 4 Porous support 5 Exhaust pipe 6 Outer cylinder 7 Cell wall 8 Cell space 9 Blower part 10 Heating part

Claims (1)

ロジウム触媒の被毒解除方法であって、該ロジウム触媒は、アンモニアの酸化工程を経由した排気ガス中に含有された、体積基準で50ppm〜10,000ppmの低濃度の亜酸化窒素を、その熱分解温度未満の350℃以上〜550℃未満の加熱温度下で、窒素と酸素に還元,分解し、該排気ガスと該ロジウム触媒間のSV値は、10,000/h〜30,000/hであり、
被毒物質は、該排気ガス中に含有されると共に、このような該亜酸化窒素の還元,分解に際し該ロジウム触媒表面に吸着した、硫黄化合物の硫酸イオン及び/又は亜硫酸の亜硫酸水素イオンよりなり、
経時使用により該被毒物質の硫黄化合物が蓄積され、もって被毒状態となった該ロジウム触媒の被毒解除が、該排気ガスの供給停止後に、水素供給により実施され、
該水素を供給することにより、該硫黄化合物に比べ還元性の強い発生期の原子状水素が、該ロジウム触媒表面で生成され、該硫黄化合物に代わって該ロジウム触媒表面に吸着することにより、該ロジウム触媒が被毒解除され、
このような被毒解除後、該亜酸化窒素の熱分解温度未満の加熱温度下で、該ロジウム触媒表面に吸着していた該発生期の原子状水素は、該ロジウム触媒表面から離反し該ロジウム触媒表面をクリーン化すると共に、水素に分子化し、
他方、このような被毒解除後、該亜酸化窒素の熱分解温度未満の加熱温度下での該排気ガスの供給時においては、該ロジウム触媒表面に吸着していた該発生期の原子状水素は、該ロジウム触媒表面から離反して該ロジウム触媒表面をクリーン化すると共に、
分子化することなくそのままで、該亜酸化窒素の還元,分解に参画すること、を特徴とする、ロジウム触媒の被毒解除方法。
A method for detoxifying a rhodium catalyst, wherein the rhodium catalyst contains a low concentration of 50 ppm to 10,000 ppm of nitrous oxide contained in exhaust gas that has undergone an ammonia oxidation step as its heat. The SV value between the exhaust gas and the rhodium catalyst is reduced and decomposed into nitrogen and oxygen at a heating temperature of 350 ° C. to less than 550 ° C., which is less than the decomposition temperature, and the SV value between the exhaust gas and the rhodium catalyst is 10,000 / h to 30,000 / h. And
The poisonous substances are contained in the exhaust gas and are composed of sulfate ions of sulfur compounds and / or hydrogen sulfite ions of sulfurous acid adsorbed on the rhodium catalyst surface during the reduction and decomposition of the nitrous oxide. ,
The sulfur compound of the poisonous substance is accumulated over time, and the poisoning of the rhodium catalyst that has become poisoned is performed by supplying hydrogen after stopping the supply of the exhaust gas,
By supplying the hydrogen, nascent atomic hydrogen that is more reducible than the sulfur compound is generated on the surface of the rhodium catalyst, and adsorbed on the surface of the rhodium catalyst instead of the sulfur compound. The rhodium catalyst is detoxified,
After such detoxification, the nascent atomic hydrogen adsorbed on the rhodium catalyst surface at a heating temperature lower than the thermal decomposition temperature of the nitrous oxide is separated from the rhodium catalyst surface, and the rhodium. While cleaning the catalyst surface, it is molecularized into hydrogen,
On the other hand, at the time of supply of the exhaust gas at a heating temperature lower than the thermal decomposition temperature of the nitrous oxide after the release of such poisoning, the nascent atomic hydrogen adsorbed on the rhodium catalyst surface Is separated from the rhodium catalyst surface to clean the rhodium catalyst surface,
A method for detoxifying a rhodium catalyst, comprising participating in the reduction and decomposition of the nitrous oxide as it is without being molecularized.
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