JPH0655076A - Catalyst for purification of exhaust gas and method for purifying exhaust gas - Google Patents
Catalyst for purification of exhaust gas and method for purifying exhaust gasInfo
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- JPH0655076A JPH0655076A JP4232585A JP23258592A JPH0655076A JP H0655076 A JPH0655076 A JP H0655076A JP 4232585 A JP4232585 A JP 4232585A JP 23258592 A JP23258592 A JP 23258592A JP H0655076 A JPH0655076 A JP H0655076A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】窒素酸化物,一酸化炭素及び炭化水素を含む酸
素過剰な排気ガスから、高い浄化率で排気ガス中の窒素
酸化物,一酸化炭素及び炭化水素を除去する触媒及び浄
化方法を提供する。
【構成】窒素酸化物,一酸化炭素及び炭化水素を含む酸
素過剰な排気ガスから、窒素酸化物,一酸化炭素及び炭
化水素を除去する触媒であって、ゼオライトにマンガン
およびパラジウムを含有することを特徴とする排気ガス
浄化触媒並びに該触媒を用いた排気ガス浄化方法。(57) [Abstract] [Purpose] A catalyst for removing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons in exhaust gas with a high purification rate from oxygen-excess exhaust gas containing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons. And a purification method. [Composition] A catalyst for removing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons from an oxygen-excessive exhaust gas containing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons, wherein the zeolite contains manganese and palladium. An exhaust gas purifying catalyst, and an exhaust gas purifying method using the catalyst.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関から排出され
る排気ガスを浄化する触媒および方法に関し、特に酸素
過剰の排気ガス中の窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水
素を除去する触媒および方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst and method for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and more particularly to a catalyst and method for removing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons in exhaust gas in excess of oxygen. It is about the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、環境問題の深刻化から窒素酸化
物、一酸化炭素、炭化水素等の浄化が重要視されてい
る。窒素酸化物は自動車のガソリンエンジン等の内燃機
関を代表とする各種移動発生源、および工場プラントの
ボイラー、コージェネレーションシステムのガスエンジ
ン、ガスタービン等の内燃機関を代表とする固定発生源
からも多量に排出されておりその浄化は緊急かつ重大な
社会的課題である。2. Description of the Related Art At present, purification of nitrogen oxides, carbon monoxide, hydrocarbons and the like is regarded as important because of serious environmental problems. Nitrogen oxides are also found in large quantities from various mobile sources such as internal combustion engines such as automobile gasoline engines, and fixed sources such as internal combustion engines such as boilers in plant plants, gas engines in cogeneration systems, and gas turbines. It is discharged to the United States and its purification is an urgent and serious social issue.
【0003】現在、内燃機関から排出される排気ガスの
浄化触媒としてPt、Rh、Pd等を担体上に担持させ
た三元触媒が用いられているが、三元触媒は酸素過剰排
ガス中の窒素酸化物を浄化することができないので、空
気と燃料の比(所謂、空燃比)を制御するシステムと併
用されている。Currently, a three-way catalyst in which Pt, Rh, Pd, etc. are carried on a carrier is used as a purification catalyst for exhaust gas discharged from an internal combustion engine. The three-way catalyst is nitrogen in exhaust gas with excess oxygen. Since it cannot purify oxides, it is used together with a system for controlling the ratio of air to fuel (so-called air-fuel ratio).
【0004】一方、低燃費化や排出炭酸ガスの低減等の
目的で希薄燃焼方式が開発されているが、希薄燃焼の排
気ガスは酸素過剰となるため、上記三元触媒では窒素酸
化物を除去することができない。On the other hand, a lean burn system has been developed for the purpose of reducing fuel consumption and reducing carbon dioxide emissions. However, since lean burn exhaust gas contains excess oxygen, the three-way catalyst removes nitrogen oxides. Can not do it.
【0005】酸素過剰排ガスの窒素酸化物除去方法とし
ては、アンモニア添加による還元脱硝が行われている
が、装置の大型化、アンモニアの危険性からその利用範
囲が限定される。As a method for removing nitrogen oxides from an oxygen-excess exhaust gas, reductive denitration by adding ammonia has been carried out, but its range of use is limited due to the large size of the apparatus and the danger of ammonia.
【0006】最近、アンモニア等の特別な還元剤を添加
しなくても、酸素過剰な排気ガス中の窒素酸化物を浄化
できるゼオライト系触媒が提案されている。例えば、特
開昭63−283727号公報や特開平1−13073
5号公報には、遷移金属をイオン交換したゼオライト触
媒が、酸素過剰の排ガス中でも微量含まれている未燃の
炭化水素を還元剤として窒素酸化物を浄化できることが
提案されている。Recently, a zeolite-based catalyst has been proposed which can purify nitrogen oxides in exhaust gas with excess oxygen without adding a special reducing agent such as ammonia. For example, JP-A-63-283727 and JP-A-1-13073.
Japanese Patent Laid-Open No. 5 proposes that a zeolite catalyst ion-exchanged with a transition metal can purify nitrogen oxides by using unburned hydrocarbons contained in a small amount in oxygen-rich exhaust gas as a reducing agent.
【0007】しかしながら、特開昭63−283727
号公報や特開平1−130735号公報等で提案された
従来のゼオライト系触媒は、いまだ実用の域に達してい
ない。However, JP-A-63-283727
The conventional zeolite-based catalysts proposed in JP-A No. 1-130735 and JP-A No. 1-130735 have not reached the practical range.
【0008】さらに、ガスエンジン、ガスタービン等の
気体燃料を使用した内燃機関の場合、排気ガス中に含ま
れる微量炭化水素は主成分が炭素数1の炭化水素であ
り、従来提案されているゼオライト系触媒では窒素酸化
物の浄化性能が特に低かった。そこで、特願平3−42
310号で窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を含む
酸素過剰な排気ガスから炭化水素の主成分が炭素数1で
あっても窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素を効率よく
除去する触媒としてのこれらはマンガン含有ゼオライト
が提案されている。Further, in the case of an internal combustion engine using a gaseous fuel such as a gas engine or a gas turbine, the trace hydrocarbons contained in the exhaust gas are hydrocarbons having a carbon number of 1 as a main component, and zeolites that have been conventionally proposed. Nitrogen oxide purification performance was particularly poor with the system catalyst. Therefore, Japanese Patent Application No. 3-42
No. 310 catalyst for efficiently removing nitrogen oxides, carbon monoxide, and hydrocarbons from oxygen-excess exhaust gas containing nitrogen oxides, carbon monoxide, and hydrocarbons even if the main component of the hydrocarbons is 1. As these, manganese-containing zeolites have been proposed.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】特願平3−42310
号で示されたマンガン含有ゼオライト触媒は、確かに炭
化水素の主成分が炭素数1である炭化水素であっても、
酸素過剰の排気ガスから窒素酸化物を効率よく除去でき
る。しかし、排気ガス浄化触媒として更に高い窒素酸化
物浄化能が要求される。[Patent Document 1] Japanese Patent Application No. 3-42310
In the manganese-containing zeolite catalyst shown in No. 6, even if the main component of the hydrocarbon is a hydrocarbon having 1 carbon,
Nitrogen oxides can be efficiently removed from exhaust gas with excess oxygen. However, a higher nitrogen oxide purification capacity is required as an exhaust gas purification catalyst.
【0010】本発明の目的は、窒素酸化物、一酸化炭素
及び炭化水素を含む酸素過剰な排気ガスから、窒素酸化
物、一酸化炭素及び炭化水素を効率良く除去する方法と
して、特願平3−42310号で開示された触媒よりさ
らに高い排気ガス浄化能を有する触媒およびそれを用い
た排気ガス浄化方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for efficiently removing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons from an oxygen-excess exhaust gas containing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons. An object of the present invention is to provide a catalyst having an exhaust gas purifying ability higher than that of the catalyst disclosed in Japanese Patent No. 42310 and an exhaust gas purifying method using the same.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決するため鋭意検討した結果、マンガンおよびパラ
ジウムを含有したゼオライトを触媒として使用すること
により、炭化水素存在下の、酸素過剰な排気ガスから、
窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を効率良く除去で
きること、更に、該排気ガスに炭化水素を添加すること
により、特に窒素酸化物の浄化率を高めることができる
ことが判明し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for solving the above problems, the present inventors have found that the use of zeolite containing manganese and palladium as a catalyst results in excess oxygen in the presence of hydrocarbons. From the exhaust gas,
It was found that nitrogen oxides, carbon monoxide, and hydrocarbons can be efficiently removed, and that the purification rate of nitrogen oxides can be particularly increased by adding hydrocarbons to the exhaust gas, and the present invention has been completed. Came to do.
【0012】即ち、本発明は窒素酸化物、一酸化炭素及
び炭化水素を含む酸素過剰な排気ガスから、窒素酸化
物、一酸化炭素及び炭化水素を効率良く除去する触媒と
して、マンガンおよびパラジウムを含有したゼオライト
触媒を提供するものであり、更に、該触媒を使用して該
排気ガスに炭化水素を添加することを特徴とする排気ガ
ス浄化方法を提供するものである。That is, the present invention contains manganese and palladium as a catalyst for efficiently removing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons from oxygen-excess exhaust gas containing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons. The present invention further provides a zeolite catalyst described above, and further provides an exhaust gas purification method characterized in that a hydrocarbon is added to the exhaust gas using the catalyst.
【0013】以下、本発明をより詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below.
【0014】本発明において用いるゼオライトは、一般
に、 xM2/nO・Al2O3・ySiO2・zH2O (但し、nは陽イオンMの原子価、xは0.8〜1.2
の範囲の数、yは2以上の数、zは0以上の数である)
の組成を有する結晶性のアルミノシリケートであり、天
然品および合成品として多くの種類が知られている。本
発明に用いられるゼオライトの種類は特に限定はされな
いが、シリカ/アルミナモル比が10以上であることが
望ましい。代表的には、フェリエライト、Y、モルデナ
イト、ZSM−5、ZSM−11等を挙げることができ
る。これらのうちZSM−5が最も好ましい。また、こ
れらのゼオライトはそのまま用いても良いが、これをN
H4Cl、NH4NO3,(NH4)2SO4等でイオ
ン交換したNH4型あるいはH型として用いても一向に
差し支えない。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属
等の陽イオンを含んでいても一向に差し支えない。[0014] Zeolite to be used in the present invention, generally, xM 2 / n O · Al 2 O 3 · ySiO 2 · zH 2 O ( where, n is the valence of the cation M, x is 0.8 to 1.2
, Y is a number greater than or equal to 2, and z is a number greater than or equal to 0)
It is a crystalline aluminosilicate having the following composition, and many kinds are known as natural products and synthetic products. The type of zeolite used in the present invention is not particularly limited, but it is desirable that the silica / alumina molar ratio is 10 or more. Typically, ferrierite, Y, mordenite, ZSM-5, ZSM-11 and the like can be mentioned. Of these, ZSM-5 is most preferred. Moreover, these zeolites may be used as they are, but
There is no problem even if it is used as NH 4 type or H type ion-exchanged with H 4 Cl, NH 4 NO 3 , (NH 4 ) 2 SO 4, etc. Further, it does not matter even if it contains cations such as alkali metals and alkaline earth metals.
【0015】本発明の排気ガス浄化触媒は、マンガンお
よびパラジウムを含有することを特徴とする。ゼオライ
トにマンガンおよびパラジウムを含有させる方法は特に
限定されず、イオン交換法、含浸担持法等により行えば
良い。The exhaust gas purifying catalyst of the present invention is characterized by containing manganese and palladium. The method of incorporating manganese and palladium into zeolite is not particularly limited, and it may be carried out by an ion exchange method, an impregnation supporting method, or the like.
【0016】例えばマンガンをイオン交換する場合、マ
ンガンイオンを含む溶液にゼオライトを投入し、20〜
100℃で数時間撹拌して行えばよい。使用するマンガ
ン塩としては、酢酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、塩化物等
を挙げることができる。[0016] For example, when manganese is ion-exchanged, zeolite is added to a solution containing manganese ions, and 20 to 20 is added.
It suffices to stir at 100 ° C. for several hours. Examples of the manganese salt used include acetate, nitrate, oxalate, and chloride.
【0017】マンガンおよびパラジウムの含有量は特に
限定されないが、マンガンの含有量はMnO/Al2O
3モル比で表わして0.2〜2.5が好ましく、0.8
〜1.2がさらに好ましい。パラジウムの含有量はPd
O/Al2O3モル比で表して0.01〜1.0が好ま
しく、0.05〜0.4が更に好ましい。(PdO+M
nO)/Al2O3モル比は0.2〜3.5が好まし
く、0.8〜1.5が更に好ましい。MnO/Al2O
3モル比が0.2よりも低い場合、十分な活性が得られ
ない。また、MnO/Al2O3モル比を2.5より高
くしても、マンガンを多くした効果が得られにくい。P
dO/Al2O3モル比が0.01より低い場合、十分
な活性が得られない。また、PdO/Al2O3モル比
が1.0より高くてもパラジウムを多くした効果が得ら
れない。The manganese and palladium contents are not particularly limited, but the manganese content is MnO / Al 2 O.
The molar ratio is preferably 0.2 to 2.5, and is 0.8.
~ 1.2 is more preferable. Pd content is Pd
The O / Al 2 O 3 molar ratio is preferably 0.01 to 1.0, more preferably 0.05 to 0.4. (PdO + M
The nO) / Al 2 O 3 molar ratio is preferably 0.2 to 3.5, and more preferably 0.8 to 1.5. MnO / Al 2 O
If the 3 molar ratio is lower than 0.2, sufficient activity cannot be obtained. Further, even if the MnO / Al 2 O 3 molar ratio is higher than 2.5, it is difficult to obtain the effect of increasing manganese. P
When the dO / Al 2 O 3 molar ratio is lower than 0.01, sufficient activity cannot be obtained. Further, even if the PdO / Al 2 O 3 molar ratio is higher than 1.0, the effect of increasing the amount of palladium cannot be obtained.
【0018】マンガンおよびパラジウムを含有させた試
料は、触媒として用いるに際して、乾燥や焼成等の前処
理を行ってから用いてもよい。The sample containing manganese and palladium may be subjected to a pretreatment such as drying or calcination before use as a catalyst.
【0019】本発明に係わるマンガンとパラジウムを含
有した触媒は、粉状体、ペレット状体、ハニカム状体等
の形状、構造等は問わない。さらに、金属元素の導入は
成型後に行うこともできる。The catalyst containing manganese and palladium according to the present invention may have any shape, structure, etc., such as powder, pellets, and honeycombs. Further, the introduction of the metal element can be performed after the molding.
【0020】本発明の排気ガス浄化触媒は、アルミナゾ
ルやシリカゾルや粘土等のバインダーを加えて所定の形
状に成型したり、水を加えてスラリー状とし、ハニカム
等の形状のアルミナ、マグネシア、コージエライト等の
耐火性基材上に塗布してから使用してもよい。The exhaust gas purifying catalyst of the present invention is molded into a predetermined shape by adding a binder such as alumina sol, silica sol or clay, or is made into a slurry by adding water, and alumina, magnesia, cordierite or the like in the shape of a honeycomb, etc. It may be used after being coated on the refractory base material.
【0021】本発明の触媒が対象とする排気ガスは、窒
素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素を含む酸素過剰な排
気ガスである。酸素過剰な排気ガスとは、排気ガスに含
まれる一酸化炭素や炭化水素等の還元成分を完全に酸化
するのに必要な酸素量よりも過剰に酸素を含む排気ガス
を示す。また、排気ガスに含まれる炭化水素は、特に制
限はないが、本発明の触媒は炭化水素の主成分が炭素数
1の排気ガスに対しても、効率良く排気ガスを浄化する
ことができる。一般的に、自動車等の液体燃料を使用す
るエンジンから排出された排気ガスに含まれる炭化水素
のほとんどは炭素数2以上の炭化水素である。一方、ガ
スエンジン等の気体燃料を使用するエンジンから排出さ
れる排気ガスに含まれる炭化水素の主成分は炭素数1で
ある。通常、炭化水素の反応性は炭素数が多くなるほど
高くなる傾向があり、炭素数1の場合特に反応性が低
い。The exhaust gas targeted by the catalyst of the present invention is an oxygen-excess exhaust gas containing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons. Exhaust gas with excess oxygen means exhaust gas containing oxygen in excess of the amount of oxygen required to completely oxidize reducing components such as carbon monoxide and hydrocarbons contained in the exhaust gas. Further, the hydrocarbon contained in the exhaust gas is not particularly limited, but the catalyst of the present invention can efficiently purify the exhaust gas even for the exhaust gas whose main component of the hydrocarbon is carbon number 1. Generally, most of the hydrocarbons contained in the exhaust gas discharged from an engine using liquid fuel such as an automobile are hydrocarbons having 2 or more carbon atoms. On the other hand, the main component of hydrocarbons contained in exhaust gas discharged from an engine using a gaseous fuel such as a gas engine has 1 carbon atom. Usually, the reactivity of hydrocarbon tends to increase as the carbon number increases, and the reactivity is particularly low when the carbon number is 1.
【0022】ここで、炭化水素の主成分が炭素数1の排
気ガスとは、排気ガス中に含まれる炭化水素の80%以
上が炭素数1である排気ガスのことを示す。このような
排気ガスとしては例えば、都市ガスを燃料とした希薄燃
焼式のガスエンジンから排出される排気ガスを挙げるこ
とができる。Here, the term "exhaust gas having a carbon number of 1 as the main component of hydrocarbons" refers to an exhaust gas in which 80% or more of the hydrocarbons contained in the exhaust gas have a carbon number of 1. Examples of such exhaust gas include exhaust gas discharged from a lean-burn gas engine using city gas as fuel.
【0023】また、添加する炭化水素としては、特に制
限はないが、本発明の触媒は、炭化水素がメタンあるい
はメタンを主成分とする炭化水素の混合ガスであっても
効率良く排気ガスを浄化することができる。メタンを主
成分とする炭化水素の混合ガスとは、混合ガス中の炭化
水素の80%以上がメタンである混合ガスのことを示
す。添加する炭化水素の濃度は、特に制限はなく、50
ppm〜1%程度であれば良い。更に添加量を多くして
もかまわないが、経済性の低下および炭化水素浄化率の
低下を招くため、あまり好ましくない。また、排気ガス
中の炭化水素濃度が十分に高い場合は、炭化水素を添加
しなくても良い。The hydrocarbon to be added is not particularly limited, but the catalyst of the present invention efficiently purifies the exhaust gas even if the hydrocarbon is methane or a mixed gas of hydrocarbons containing methane as a main component. can do. The mixed gas of hydrocarbons containing methane as a main component means a mixed gas in which 80% or more of the hydrocarbons in the mixed gas are methane. The concentration of the added hydrocarbon is not particularly limited and may be 50
It may be about ppm to 1%. Although the addition amount may be increased, it is not preferable because it causes a decrease in economic efficiency and a reduction rate of hydrocarbons. Further, if the hydrocarbon concentration in the exhaust gas is sufficiently high, the hydrocarbon need not be added.
【0024】[0024]
【実施例】以下、実施例において本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるも
のではない。The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0025】実施例1<触媒1の調製> シリカ/アルミナ比が40のNH4型ZSM−5ゼオラ
イト200gを、0.25Mの酢酸マンガン水溶液18
00mlに投入し、80℃で20時間攪拌してイオン交
換をおこなった。スラリーを固液分離後、ゼオライトケ
ーキを再び上記と同じ組成の水溶液中に投入して再度イ
オン交換操作をおこなった。固液分離後、20リットル
の純水で洗浄し、110℃で10時間乾燥した。元素分
析の結果、マンガンはアルミナの1.02倍であった。Example 1 <Preparation of catalyst 1> 200 g of NH 4 type ZSM-5 zeolite having a silica / alumina ratio of 40 was mixed with a 0.25 M manganese acetate aqueous solution 18
It was put into 00 ml and stirred at 80 ° C. for 20 hours to carry out ion exchange. After the solid-liquid separation of the slurry, the zeolite cake was again put into an aqueous solution having the same composition as above, and the ion exchange operation was performed again. After solid-liquid separation, it was washed with 20 liters of pure water and dried at 110 ° C. for 10 hours. As a result of elemental analysis, manganese was 1.02 times that of alumina.
【0026】この触媒を10gとり、ゼオライト中のア
ルミナに対し0.1倍のパラジウムを含む[Pd(NH
3)4]Cl2・H2Oを溶解した水溶液100mlに
投入し、80℃で減圧乾燥させパラジウムを含有させた
後、110℃で20時間乾燥し触媒1とした。元素分析
の結果、マンガンはアルミナの1.02倍、パラジウム
は0.1倍であった。10 g of this catalyst was added to contain 0.1 times more palladium than alumina in the zeolite [Pd (NH
3 ) 4 ] Cl 2 · H 2 O was poured into 100 ml of an aqueous solution, dried under reduced pressure at 80 ° C to contain palladium, and then dried at 110 ° C for 20 hours to obtain a catalyst 1. As a result of elemental analysis, manganese was 1.02 times that of alumina and palladium was 0.1 times.
【0027】比較例1<比較触媒1の調製> シリカ/アルミナ比が40のNH4型ZSM−5ゼオラ
イト200gを、0.25Mの酢酸マンガン水溶液18
00mlに投入し、80℃で20時間攪拌してイオン交
換をおこなった。スラリーを固液分離後、ゼオライトケ
ーキを再び上記と同じ組成の水溶液中に投入して再度イ
オン交換操作をおこなった。固液分離後、20リットル
の純水で洗浄し、110℃で10時間乾燥し、比較触媒
1とした。元素分析の結果、マンガンはアルミナの1.
02倍であった。Comparative Example 1 <Preparation of Comparative Catalyst 1> 200 g of NH 4 type ZSM-5 zeolite having a silica / alumina ratio of 40 was mixed with a 0.25 M manganese acetate aqueous solution 18
It was put into 00 ml and stirred at 80 ° C. for 20 hours to carry out ion exchange. After the solid-liquid separation of the slurry, the zeolite cake was again put into an aqueous solution having the same composition as above, and the ion exchange operation was performed again. After solid-liquid separation, it was washed with 20 liters of pure water and dried at 110 ° C. for 10 hours to obtain Comparative Catalyst 1. As a result of elemental analysis, manganese is 1.
It was 02 times.
【0028】実施例2<触媒2の調製> ゼオライト中のアルミナに対し0.2倍のパラジウムを
含む[Pd(NH3)4]Cl2・H2Oを溶解した水
溶液100mlにゼオライトを投入する以外は実施例1
と同様に触媒調製を行い触媒2とした。元素分析の結果
マンガンはゼオライト中のアルミナに対し1.02倍、
パラジウムはゼオライト中のアルミナに対し0.2倍で
あった。Example 2 <Preparation of Catalyst 2> Zeolite is added to 100 ml of an aqueous solution in which [Pd (NH 3 ) 4 ] Cl 2 .H 2 O containing 0.2 times more palladium than alumina in zeolite is dissolved. Example 1 except
A catalyst was prepared in the same manner as above to obtain a catalyst 2. As a result of elemental analysis, manganese is 1.02 times that of alumina in zeolite,
Palladium was 0.2 times the amount of alumina in the zeolite.
【0029】実施例3<触媒3の調製> 比較例1の触媒を10gとり、ゼオライト中のアルミナ
に対し0.1倍のパラジウムを含む[Pd(N
H3)4]Cl2・H2Oを溶解したpH=10.5の
アンモニア水溶液100mlへ投入し、30℃で2時間
撹拌し、イオン交換処理を行った。スラリ−を固液分離
後、1リットルの純水で洗浄し、110℃で20時間乾
燥し触媒3とした。元素分析の結果、マンガンはアルミ
ナの1.02倍、パラジウムは0.1倍であった。Example 3 <Preparation of catalyst 3> 10 g of the catalyst of Comparative Example 1 was taken, and the amount of palladium contained in the zeolite was 0.1 times the amount of [Pd (N
H 3 ) 4 ] Cl 2 · H 2 O was added to 100 ml of an aqueous ammonia solution having a pH of 10.5 and stirred at 30 ° C. for 2 hours to carry out an ion exchange treatment. After the solid-liquid separation of the slurry, the slurry was washed with 1 liter of pure water and dried at 110 ° C. for 20 hours to obtain a catalyst 3. As a result of elemental analysis, manganese was 1.02 times that of alumina and palladium was 0.1 times.
【0030】比較例2<比較触媒2の調製> 酢酸マンガン水溶液を硝酸マンガン水溶液とした以外は
実施例1と同様に触媒調製を行い、比較触媒2とした。
元素分析の結果、マンガンはアルミナの0.54倍であ
った。Comparative Example 2 <Preparation of Comparative Catalyst 2> Comparative catalyst 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the manganese acetate aqueous solution was changed to the manganese nitrate aqueous solution.
As a result of elemental analysis, manganese was 0.54 times that of alumina.
【0031】比較例3<比較触媒3の調製> シリカ/アルミナ比が40のNH4型ZSM−5、20
0gを、濃度1.09mol/Lの塩化バリウムの水溶
液1800mlに投入し、80℃で16時間攪拌した。
固液分離後、充分水洗し、続けて0.23mol/Lの
酢酸マンガン水溶液700mlに投入し、80℃で16
時間攪拌した。スラリ−を固液分離後、ゼオライトケ−
キを再度調製した上記組成の水溶液に投入して同様な操
作を行った。固液分離後、充分水洗し、110℃で10
時間乾燥し、比較触媒3を得た。元素分析の結果、バリ
ウムはアルミナの0.66倍、マンガンは0.87倍で
あった。Comparative Example 3 <Preparation of Comparative Catalyst 3> NH 4 type ZSM-5, 20 having a silica / alumina ratio of 40.
0 g was added to 1800 ml of an aqueous solution of barium chloride having a concentration of 1.09 mol / L, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 16 hours.
After solid-liquid separation, it is thoroughly washed with water, and then continuously poured into 700 ml of a 0.23 mol / L manganese acetate aqueous solution, and the mixture is kept at 80 ° C. for 16 minutes.
Stir for hours. Zeolite case after solid-liquid separation of slurry
The same operation was performed by throwing Ki into the aqueous solution of the above composition prepared again. After solid-liquid separation, wash thoroughly with water and hold at 110 ° C for 10
After drying for an hour, Comparative Catalyst 3 was obtained. As a result of elemental analysis, barium was 0.66 times that of alumina and manganese was 0.87 times.
【0032】実施例4<触媒評価1> 触媒1〜3および比較触媒1〜3を各々打錠成型後破砕
し、12〜20メッシュに整粒し、その1.2gを常圧
固定床反応装置に充填した。空気流通下、500℃で1
時間前処理を施した後、表1に示す組成のガス(以下反
応ガスと呼ぶ。)を、500ml/分で流通させ、40
0℃および500℃における触媒活性を測定した。各温
度で定常に達した時のNOxおよびメタンの浄化率を表
2に示した。COおよびメタン以外の炭化水素の浄化率
はいずれの触媒においてもほぼ100%であった。な
お、NOx浄化率は次式から求めた値で、メタン浄化率
もそれに準じて求めた値である。Example 4 <Catalyst Evaluation 1> Catalysts 1 to 3 and comparative catalysts 1 to 3 were crushed after tableting, respectively, and crushed to 12 to 20 mesh, 1.2 g of which was fixed under atmospheric pressure. Filled. 1 at 500 ° C under air flow
After the pretreatment for an hour, a gas having the composition shown in Table 1 (hereinafter referred to as a reaction gas) was passed at 500 ml / min to give 40.
The catalytic activity at 0 ° C and 500 ° C was measured. Table 2 shows the purification rates of NOx and methane when the temperature reached a steady state. The purification rates of hydrocarbons other than CO and methane were almost 100% for all the catalysts. The NOx purification rate is the value obtained from the following equation, and the methane purification rate is the value obtained accordingly.
【0033】NOx浄化率(%) =(NOxin−NOxout )/NOxin×100 NOxin :反応管入口NO濃度 NOxout :反応管出口NO濃度NOx purification rate (%) = (NOxin−NOxout) / NOxin × 100 NOxin: Reaction tube inlet NO concentration NOxout: Reaction tube outlet NO concentration
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【0035】[0035]
【表2】 実施例5<触媒評価2> 表3に示した反応ガスに、更に表4に示したメタンを主
成分とする炭化水素の混合ガスを5000ppm添加し
て、実施例4と同様にして触媒活性を測定した。各温度
で定常に達した時のNOxおよびメタンの浄化率を表5
に示した。なお、COおよびメタン以外の炭化水素の浄
化率はいずれの触媒においてもほぼ100%であった。[Table 2] Example 5 <Catalyst Evaluation 2> To the reaction gas shown in Table 3, 5000 ppm of a mixed gas of hydrocarbons containing methane as a main component shown in Table 4 was further added, and catalytic activity was increased in the same manner as in Example 4. It was measured. Table 5 shows the purification rates of NOx and methane when the temperature reaches a steady state.
It was shown to. The purification rate of hydrocarbons other than CO and methane was almost 100% for all the catalysts.
【0036】[0036]
【表3】 [Table 3]
【0037】[0037]
【表4】 [Table 4]
【0038】[0038]
【表5】 実施例6<触媒評価3> 反応ガスを表6に示した組成の反応ガスに代えた以外は
実施例4と同様に触媒活性を測定した。各温度で定常に
達したときのNOx浄化率を表7に示した。なお、CO
およびプロパンの浄化率はいずれの触媒においてもほぼ
100%であった。[Table 5] Example 6 <Catalyst evaluation 3> The catalyst activity was measured in the same manner as in Example 4 except that the reaction gas having the composition shown in Table 6 was used instead. Table 7 shows the NOx purification rates when the temperature reached a steady state. In addition, CO
The purification rates of propane and propane were almost 100% for all the catalysts.
【0039】[0039]
【表6】 [Table 6]
【0040】[0040]
【表7】 実施例7<触媒評価4> 反応ガスを表8に示した組成の反応ガスに代え、触媒量
を2.5gとしたこと以外は実施例4と同様に触媒活性
を測定した。各温度で定常に達したときのNOx浄化率
を表9に示した。なお、COおよびプロピレンの浄化率
はいずれの触媒においてもほぼ100%であった。[Table 7] Example 7 <Catalyst evaluation 4> The catalytic activity was measured in the same manner as in Example 4 except that the reaction gas having the composition shown in Table 8 was used instead of the reaction gas, and the amount of the catalyst was 2.5 g. Table 9 shows the NOx purification rate when the temperature reached the steady state. The purification rates of CO and propylene were almost 100% for all the catalysts.
【0041】[0041]
【表8】 [Table 8]
【0042】[0042]
【表9】 [Table 9]
【0043】[0043]
【発明の効果】表2、表5、表7、表9の結果より、本
発明のマンガンおよびパラジウムを含有したゼオライト
触媒を使用して、炭化水素を添加する方法により、窒素
酸化物、一酸化炭素及び主成分の炭素数が1である炭化
水素を含む酸素過剰な排気ガスから、より高い浄化率
で、窒素酸化物を除去することができる、更に本発明の
触媒を用いて、炭化水素を添加することにより非常に高
い浄化率で窒素酸化物を浄化することができることは明
らかであり従って、本発明は、環境保全上極めて有意義
である。From the results of Table 2, Table 5, Table 7 and Table 9, the zeolite catalyst containing manganese and palladium of the present invention was used to add nitrogen and nitrogen oxide by a method of adding hydrocarbon. Nitrogen oxides can be removed at a higher purification rate from an oxygen-excessive exhaust gas containing carbon and a hydrocarbon whose main component is carbon number 1. Further, by using the catalyst of the present invention, hydrocarbons can be removed. It is clear that the nitrogen oxide can be purified at a very high purification rate by the addition thereof, and therefore the present invention is extremely significant in terms of environmental protection.
Claims (5)
む酸素過剰な排気ガスから、窒素酸化物,一酸化炭素及
び炭化水素を除去する触媒であって、ゼオライトにマン
ガンおよびパラジウムを含有することを特徴とする排気
ガス浄化触媒。1. A catalyst for removing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons from an oxygen-rich exhaust gas containing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons, wherein the zeolite contains manganese and palladium. An exhaust gas purifying catalyst characterized in that
む酸素過剰な排気ガスから、窒素酸化物、一酸化炭素及
び炭化水素を除去するにあたり、請求項1に記載の排気
ガス浄化触媒を用いることを特徴とする排気ガス浄化方
法。2. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, in removing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons from oxygen-excess exhaust gas containing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons. An exhaust gas purification method characterized by using.
ある請求項2に記載の排気ガス浄化方法。3. The exhaust gas purification method according to claim 2, wherein the main component of the hydrocarbon is a hydrocarbon having 1 carbon atom.
む酸素過剰な排気ガスから、窒素酸化物,一酸化炭素及
び炭化水素を除去するにあたり、当該排気ガスに更に炭
化水素を添加することを特徴とする請求項2に記載の排
気ガス浄化方法。4. When removing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons from oxygen-excess exhaust gas containing nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons, further adding hydrocarbons to the exhaust gas. The exhaust gas purification method according to claim 2, wherein
を主成分とする炭化水素の混合ガスである請求項4に記
載の排気ガス浄化方法。5. The exhaust gas purification method according to claim 4, wherein the added hydrocarbon is methane or a mixed gas of hydrocarbons containing methane as a main component.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4232585A JPH0655076A (en) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | Catalyst for purification of exhaust gas and method for purifying exhaust gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4232585A JPH0655076A (en) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | Catalyst for purification of exhaust gas and method for purifying exhaust gas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0655076A true JPH0655076A (en) | 1994-03-01 |
Family
ID=16941667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4232585A Pending JPH0655076A (en) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | Catalyst for purification of exhaust gas and method for purifying exhaust gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0655076A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8973810B2 (en) | 2004-08-02 | 2015-03-10 | Ati Properties, Inc. | Corrosion resistant fluid conducting parts, methods of making corrosion resistant fluid conducting parts and equipment and parts replacement methods utilizing corrosion resistant fluid conducting parts |
EP3219387A4 (en) * | 2014-11-12 | 2018-07-25 | Hitachi Zosen Corporation | Aldehyde decomposition catalyst, exhaust gas treatment equipment, and exhaust gas treatment method |
US10118259B1 (en) | 2012-12-11 | 2018-11-06 | Ati Properties Llc | Corrosion resistant bimetallic tube manufactured by a two-step process |
-
1992
- 1992-08-10 JP JP4232585A patent/JPH0655076A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8973810B2 (en) | 2004-08-02 | 2015-03-10 | Ati Properties, Inc. | Corrosion resistant fluid conducting parts, methods of making corrosion resistant fluid conducting parts and equipment and parts replacement methods utilizing corrosion resistant fluid conducting parts |
US9662740B2 (en) | 2004-08-02 | 2017-05-30 | Ati Properties Llc | Method for making corrosion resistant fluid conducting parts |
US10118259B1 (en) | 2012-12-11 | 2018-11-06 | Ati Properties Llc | Corrosion resistant bimetallic tube manufactured by a two-step process |
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