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JPH08117597A - 粘土鉱物を用いた窒素酸化物除去用触媒と排ガス処理方法 - Google Patents

粘土鉱物を用いた窒素酸化物除去用触媒と排ガス処理方法

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Publication number
JPH08117597A
JPH08117597A JP6257966A JP25796694A JPH08117597A JP H08117597 A JPH08117597 A JP H08117597A JP 6257966 A JP6257966 A JP 6257966A JP 25796694 A JP25796694 A JP 25796694A JP H08117597 A JPH08117597 A JP H08117597A
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JP
Japan
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catalyst
clay mineral
vanadium
exhaust gas
copper
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Application number
JP6257966A
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Naomi Yoshida
直美 吉田
Yasuyoshi Kato
泰良 加藤
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 脱硝活性を高めた触媒と該触媒を用いる排ガ
ス脱硝方法の提供。 【構成】 層間にTiO2ピラーを形成した粘土鉱物
(モンモリロナイト、バイデライト、ベントナイトなど
のスメクタイト系粘土鉱物)の細孔内にVもしくはCu
をTiO2と特定の組成比(モル比がM/Ti=0.0
3〜0.18、MはVまたはCu)で細孔内面に担持す
ることにより、高いNOx除去率を示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物除去用の触媒
と該触媒を用いる排ガス処理方法に関し、特に高活性な
触媒を得るため、活性成分が良好に分散した多孔質の触
媒に関する。
【0002】
【従来の技術】スメクタイト系の粘土鉱物を用いて、そ
の膨潤性のある粘土層間に着目し、イオン交換反応を利
用して層間に多核金属イオンをインターカレートし、乾
燥・焼成により層間に無機酸化物の柱を築いて、耐熱性
のある多孔体を調製する技術は触媒や吸着材の分野では
ごく一般的に知られている。例えば、層間にTiO2
ラーを形成したモンモリロナイト鉱物は、層間距離が数
Å〜十数Åで、比較的高温で焼成しても、高比表面積で
微細孔の多い構造が維持されていることが報告されてい
る(例えば、山中ら、Materials ChemistryAND Physic
s, 17(1987)87-101等)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】TiO2をインターカ
レートした粘土鉱物は、微細孔の多い高比表面積の構造
体であるものの、アンモニア接触還元による窒素酸化物
除去用の触媒として適用した場合、NOxをN2に還元
する作用は小さく、そのままでは実用的な触媒に成り得
ない。本発明の目的は従来技術の有するかかる問題点を
なくし、層間にTiO2をインターカレートした粘土鉱
物を担体とする脱硝活性を高めた触媒を得ることであ
る。また、本発明の目的は前記粘土鉱物を担体とする脱
硝活性を高めた触媒を用いて脱硝効率を高めた排ガス処
理をすることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される。すなわち、窒素酸化物を含む
排ガスを、アンモニアの存在下で還元処理する触媒にお
いて、層状の粘土鉱物の層間に酸化チタンを含み、該粘
土鉱物と該酸化チタンで形成される細孔内面にバナジウ
ムもしくは銅が担持されている粘土鉱物を用いた窒素酸
化物除去用触媒である。本発明の粘土鉱物を用いた窒素
酸化物除去用触媒は触媒中のバナジウムもしくは銅と酸
化チタンのモル比が M/Ti=0.03〜0.18 (Mはバナジウムもしくは銅)の範囲であることが望ま
しい。
【0005】また、本発明は前記粘土鉱物を用いた窒素
酸化物除去用触媒を用いて窒素酸化物を含む排ガスを処
理する排ガス処理方法である。本発明者らは、層間にT
iO2ピラーを形成した粘土鉱物について、窒素酸化物
の除去率の向上を目的として、活性成分の種類や組成の
検討を行ったところ、バナジウムもしくは銅をTiO2
と特定の組成比で細孔内面に担持することにより、高い
NOx除去率を示すことを見い出した。具体的には、モ
ンモリロナイト、バイデライト、ベントナイトなどのス
メクタイト系粘土鉱物の層間に、Ti(OC494
Ti(OC374などを出発原料とした多核Tiイオ
ンをインターカレートして、該層間にTiO2ピラーを
築き、TiO2ピラーと粘土層の間に形成される細孔内
面にバナジウムもしくは銅を担持し、かつTiO2との
モル比をM/Ti=0.03〜0.18(MはVまたは
Cu)の範囲とすることにより、上記目的を達成するこ
とができる。
【0006】
【作用】TiO2はバナジウムもしくは銅を担持するこ
とにより、高いNOxの除去性能を示す。さらに、本発
明では粘土層とTiO2ピラーの間に形成された細孔の
内面にバナジウムもしくは銅が担持されているため、反
応ガスの拡散が容易となり、極めてNOxの除去率の高
い触媒と成り得る。しかも、TiO2は耐熱性・耐酸性
に優れた粘土の層間に挟まれているためシンタリングし
にくく、バナジウムや銅を高分散した状態で維持するこ
とが可能である。本発明では、特にTiO2とバナジウ
ムもしくは銅の比が重要であり、バナジウムや銅のTi
2に対する比が高くなりすぎるとTiO2がシンタリン
グしたり、細孔が閉塞され、その結果NOxの除去率が
低下する。また、バナジウムや銅の比が少ないと十分な
活性が発現せず、実用にならない。このようにスメクタ
イト系粘土鉱物の層間にTiO2をインタカーレート
し、その層間内の細孔内面にバナジウムもしくは銅をT
iO2と一定の比率で担持することにより、NOxの除
去率の高い触媒を得ることが可能になる。
【0007】
【実施例】本発明の一実施例を説明する。 実施例1 テトラブチルチタネート(Ti(OC494)1kg
を濃度1.5(mol/kg)の塩酸10kgに加えて
40分間混合撹拌した後、Na2O2.32wt%を含
むモンモリロナイト1wt%水溶液10kgと混ぜ、6
0℃で1.5時間加温しながら撹拌した。得られた混合
液を1800rpmで3分間遠心分離を行い、上澄みを
廃棄した。底に残った沈澱物にイオン交換水を加えて撹
拌した後、上記と同様にして1800rpmで3分間遠
心分離を行い、その後上澄みを捨てた。イオン交換水を
加えて同様に遠心分離する操作を計5回行った。得られ
た沈澱物を室温において乾燥後、550℃で2時間焼成
して、本実施例の触媒担体を得た。該担体中にはNaが
0.04wt%、TiO2が55.4wt%含まれてい
た。次に得られた前記触媒担体をV/Ti(モル比)=
0.056となるように硫酸バナジル(VOSO4)水
溶液に加え、混合しながら150℃で蒸発乾固を行った
後、550℃で2時間焼成して本実施例の触媒を調製し
た。 実施例2 実施例1で得られた触媒担体をV/Ti(モル比)=
0.095となるように硫酸バナジル(VOSO4)水
溶液に加え、混合しながら150℃で蒸発乾固を行った
後、550℃で2時間焼成して本実施例の触媒を調製し
た。 実施例3 実施例1で得られた触媒担体をV/Ti(モル比)=
0.147となるように硫酸バナジル(VOSO4)水
溶液に加え、混合しながら150℃で蒸発乾固を行った
後、550℃で2時間焼成して本実施例の触媒を調製し
た。
【0008】比較例1 予め550℃で2時間焼成したTiO2からなる担体に
V/Ti(モル比)=0.031、0.053、0.0
81、0.111のバナジウムを、実施例1と同様にし
て担持して本比較例1の触媒を調製した。 比較例2 実施例1で使用したモンモリロナイトを、実施例1と同
様の条件で塩酸処理した後、550℃で2時間焼成した
担体に(V/(V+担体))×100=3.2wt%の
条件でバナジウムを担持して、TiO2を全く含まない
触媒を調製した。 比較例3 実施例1において、バナジウムを担持しない触媒を比較
例3とした。 比較例4 バナジウムの担持量をV/Ti(モル比)=0.020
としたこと以外は実施例1と同様にして、比較例4を調
製した。 比較例5 バナジウムの担持量をV/Ti(モル比)=0.201
としたこと以外は実施例1と同様にして、比較例5を調
製した。
【0009】図1に得られた触媒の比表面積およびNO
x除去率(以下、活性と称す)を示す。活性は、NH3
/NO=1.2、反応温度350℃の条件で測定を行
い、下式に従って求めた。なお、数値は550℃で2時
間焼成したTiO2にV/Ti=0.053となるよう
にバナジウムを担持した比較例1の触媒の値を基準と
し、それぞれの触媒活性を、基準に対する比で表したも
のである。 活性=(反応器の入口NO量−反応器の出口NO量)/
反応器の入口NO量 得られた触媒について、V/Ti比と比表面積および活
性の関係を図1にまとめた。この図1より、単に層間に
TiO2ピラーをインターカレートした粘土鉱物のみで
は、比表面積は高いが活性は極めて低いことが分かる。
バナジウムの添加量が増えるにつれて活性が向上し、V
/Ti=0.03〜0.18の範囲で、基準となる比較
例1の触媒よりも活性が優れている。V/Ti=0.0
3以下のとき(比較例4)は、バナジウムの担持量が少
なすぎるため、十分な活性が発現しなかったものと思わ
れる。また、V/Ti=0.18を超えると(比較例
5)比表面積が急激に低下し、活性の低下も著しくなる
が、これはTiO2のシンタリングに伴いバナジウムが
粗大粒子化したか、もしくは細孔の閉塞が起こったため
と考えられる。
【0010】このように、TiO2をインターカレート
した粘土鉱物にバナジウムを担持することにより、活性
の高い触媒を得ることは可能であるが、バナジウムの担
持状態が活性に極めて強く影響を及ぼすため、少なくと
もバナジウムの担持量は、上記の範囲にするのが望まし
い。上記の触媒ではTiO2をインターカレートした
後、一度焼成して構造の安定化を図っているが、別段乾
燥体にバナジウムを担持しても性能に問題はなく、本発
明に制限を加えるものではない。
【0011】実施例4 実施例1のTiO2をインターカレートした担体を硝酸
銅(Cu(NO32/3H2O)水溶液に加えてCu/
Ti(モル比)=0.095(Cu+担体)×100=
4wt%)としたこと以外は、実施例1と同様にして実
施例2の触媒を得た。実施例2の触媒は銅の還元色を示
す黄緑色であった。 比較例6 比較例2で塩酸処理したモンモリロナイトを担体とし、
硝酸銅(Cu(NO32/3H2O)水溶液に加えてC
u/(Cu+担体)×100=4wt%としたこと以外
は、比較例2と同様にして比較例6の触媒を得た。得ら
れた触媒は、酸化銅の生成を示す黒色であった。活性成
分に銅を用いた触媒の性能を表1に示す。この結果よ
り、層間にTiO2ピラーを含む粘土鉱物に、銅を担持
してもバナジウムと同様に活性の高い触媒が得られるこ
とが分かる。
【0012】
【表1】 以上の結果より、層間にTiO2をインターカレートし
たスメクタイト系粘土鉱物を用い、バナジウムもしくは
銅をTiO2のモル比がM/Ti=0.03〜0.18
(MはVまたはCu)の範囲で担持することにより、比
較的簡単にNOx除去活性の高い触媒が得られることが
分かる。なお、バナジウムと銅を同時に担持しても、T
iO2との比率がM/Ti=0.03〜0.18(Mは
VまたはCu)の範囲内であれば、上記実施例と同様の
活性を得ることが可能である。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、比較的簡単にNOx除
去活性の高い触媒が得られ、窒素酸化物含有排ガスの脱
硝ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例と比較例のV/Ti比と触媒
性能の関係をまとめた図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒素酸化物を含む排ガスを、アンモニア
    の存在下で還元処理する触媒において、層状の粘土鉱物
    の層間に酸化チタンを含み、該粘土鉱物と該酸化チタン
    で形成される細孔内面にバナジウムもしくは銅が担持さ
    れていることを特徴とする粘土鉱物を用いた窒素酸化物
    除去用触媒。
  2. 【請求項2】 触媒中のバナジウムもしくは銅と酸化チ
    タンのモル比が M/Ti=0.03〜0.18 (Mはバナジウムもしくは銅)の範囲であることを特徴
    とする請求項1記載の粘土鉱物を用いた窒素酸化物除去
    用触媒。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の粘土鉱物を用い
    た窒素酸化物除去用触媒を用いて窒素酸化物を含む排ガ
    スを処理することを特徴とする排ガス処理方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10015696A1 (de) * 2000-03-27 2001-10-25 Hyun Dai Heavy Ind Co Ltd Katalysator für die Entfernung von Stickoxiden auf Basis von Titansäulen gestütztem Ton, der mit Vanadium imprägniert ist
KR100415434B1 (ko) * 1998-09-25 2004-03-24 현대중공업 주식회사 질소산화물제거를위한타이타니아가필러링된벤토나이트에담지된바나디아촉매
WO2004030817A3 (de) * 2002-09-30 2004-07-01 Iko Minerals Gmbh Verfahren zur herstellung von katalytisch wirkende schichtsilikaten
JP2017508605A (ja) * 2014-01-23 2017-03-30 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company 触媒コンバーター
CN114534713A (zh) * 2021-04-19 2022-05-27 中冶长天国际工程有限责任公司 一种添加含钒矿石制备活性炭的方法
CN114733510A (zh) * 2022-04-11 2022-07-12 苏州西热节能环保技术有限公司 一种高强度船用scr催化剂及其制备方法和应用

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100415434B1 (ko) * 1998-09-25 2004-03-24 현대중공업 주식회사 질소산화물제거를위한타이타니아가필러링된벤토나이트에담지된바나디아촉매
DE10015696A1 (de) * 2000-03-27 2001-10-25 Hyun Dai Heavy Ind Co Ltd Katalysator für die Entfernung von Stickoxiden auf Basis von Titansäulen gestütztem Ton, der mit Vanadium imprägniert ist
DE10015696B4 (de) * 2000-03-27 2005-12-22 Hyundai Heavy Industries Co. Ltd. Katalysatormasse für die Entfernung von Stickoxiden auf Basis von mit Titansäulen gestütztem Ton
WO2004030817A3 (de) * 2002-09-30 2004-07-01 Iko Minerals Gmbh Verfahren zur herstellung von katalytisch wirkende schichtsilikaten
CN100364667C (zh) * 2002-09-30 2008-01-30 Iko矿物有限公司 具有催化活性的层状硅酸盐的制备方法
US7476639B2 (en) 2002-09-30 2009-01-13 Iko Minerals Gmbh Method for the production of catalytically active layer silicates
JP2017508605A (ja) * 2014-01-23 2017-03-30 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company 触媒コンバーター
US10300461B2 (en) 2014-01-23 2019-05-28 Johnson Matthey Public Limited Company Catalytic converter
US11291975B2 (en) 2014-01-23 2022-04-05 Johnson Matthey Public Limited Company Catalytic converter
CN114534713A (zh) * 2021-04-19 2022-05-27 中冶长天国际工程有限责任公司 一种添加含钒矿石制备活性炭的方法
CN114534713B (zh) * 2021-04-19 2024-02-13 中冶长天国际工程有限责任公司 一种添加含钒矿石制备活性炭的方法
CN114733510A (zh) * 2022-04-11 2022-07-12 苏州西热节能环保技术有限公司 一种高强度船用scr催化剂及其制备方法和应用
CN114733510B (zh) * 2022-04-11 2024-04-05 苏州西热节能环保技术有限公司 一种高强度船用scr催化剂及其制备方法和应用

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