JPS63267804A - 高温用酸化触媒 - Google Patents
高温用酸化触媒Info
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- JPS63267804A JPS63267804A JP62098633A JP9863387A JPS63267804A JP S63267804 A JPS63267804 A JP S63267804A JP 62098633 A JP62098633 A JP 62098633A JP 9863387 A JP9863387 A JP 9863387A JP S63267804 A JPS63267804 A JP S63267804A
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- carrier
- catalysts
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- al2o3
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は一酸化炭素、水素、炭化水素等のガスを燃焼さ
せるための高温酸化触媒に関し、特に各種可燃性ガスの
中で最も酸化されにくいメタンを低温、高いガス流量／
触媒容量比、低いメタン／空気比の条件下に高効率で酸
化することができ、しかも２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ０
０℃以上の高温においても優れた耐熱性を有する酸化触
媒に係る。
せるための高温酸化触媒に関し、特に各種可燃性ガスの
中で最も酸化されにくいメタンを低温、高いガス流量／
触媒容量比、低いメタン／空気比の条件下に高効率で酸
化することができ、しかも２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ０
０℃以上の高温においても優れた耐熱性を有する酸化触
媒に係る。
一酸化炭素、水素、あるいは炭化水素等の可燃性ガスを
酸化触媒の存在下で燃焼させる接触燃焼法は、主として
自動車排ガスの浄化を目的に研究され、多くの酸化触媒
が開発されている。その主なものは、白金のような貴金
属、銅や鉄のような卑金属の酸化物を活性成分とし、各
活性成分を粒状やハニカム状等に成形したり、あるいは
アルミナやチタニア等の担体に直接担持させたものであ
る。
酸化触媒の存在下で燃焼させる接触燃焼法は、主として
自動車排ガスの浄化を目的に研究され、多くの酸化触媒
が開発されている。その主なものは、白金のような貴金
属、銅や鉄のような卑金属の酸化物を活性成分とし、各
活性成分を粒状やハニカム状等に成形したり、あるいは
アルミナやチタニア等の担体に直接担持させたものであ
る。
一方、最近では低ＮＯｘ燃焼法開発の一環として、プロ
パン、低熱量ガス、オイル等を燃焼させル酸化触媒が研
究されている。この触媒はハニカム型のコージエライト
やムライト等のセラミックスを基材とし、この基材にγ
−１ｊ’２０３（ガンマアルミナ）、ジルコニア、マグ
ネシア、α−Ａ１２０３ （アルファアルミナ）等の担
体をウォッシュコートし、活性成分としてｐｔ、ｐｔ＋
Ｐｄ５ＰｄＳＰｔ＋Ｒｈ等の貴金属、あるいはコバルト
、ニッケル、マンガン等の卑金属の酸化物を担持させた
ものである。
パン、低熱量ガス、オイル等を燃焼させル酸化触媒が研
究されている。この触媒はハニカム型のコージエライト
やムライト等のセラミックスを基材とし、この基材にγ
−１ｊ’２０３（ガンマアルミナ）、ジルコニア、マグ
ネシア、α−Ａ１２０３ （アルファアルミナ）等の担
体をウォッシュコートし、活性成分としてｐｔ、ｐｔ＋
Ｐｄ５ＰｄＳＰｔ＋Ｒｈ等の貴金属、あるいはコバルト
、ニッケル、マンガン等の卑金属の酸化物を担持させた
ものである。
上記のような従来の酸化触媒は、−酸化炭素やプロパン
に対しては高活性を示すものの、より安定なメタンに対
してはいずれも性能が悪く、現在のところメタンに対し
てはその酸化性能において多くの問題点を残している。
に対しては高活性を示すものの、より安定なメタンに対
してはいずれも性能が悪く、現在のところメタンに対し
てはその酸化性能において多くの問題点を残している。
上記の事情に鑑み、発明者等は鋭意研究を行なった結果
、メタンを触媒酸化してＮＯｘの発生を抑制しつつ酸化
反応熱の利用を行なうにあたり、コージエライト、ムラ
イト等からなるハニカム状耐熱基材の表面にジルコニア
あるいはアルミナからなる担体を被覆し、この担体にＰ
ｄを担持させた触媒と、同様の担体に白金や白金−ロジ
ウム等の貴金属、ニッケルやコバルト等の卑金属の酸化
物またはＬ ａ Ｃｏ ０３等の複合酸化物を担持させ
た触媒とを組合せることにより、メタンに対して高活性
の触媒が得られることを見出している（特願昭５８−１
５９９７２、特願昭５８−１５９９７３、特願昭５８−
１５９９７４、特願昭５８−１８３０３１）。
、メタンを触媒酸化してＮＯｘの発生を抑制しつつ酸化
反応熱の利用を行なうにあたり、コージエライト、ムラ
イト等からなるハニカム状耐熱基材の表面にジルコニア
あるいはアルミナからなる担体を被覆し、この担体にＰ
ｄを担持させた触媒と、同様の担体に白金や白金−ロジ
ウム等の貴金属、ニッケルやコバルト等の卑金属の酸化
物またはＬ ａ Ｃｏ ０３等の複合酸化物を担持させ
た触媒とを組合せることにより、メタンに対して高活性
の触媒が得られることを見出している（特願昭５８−１
５９９７２、特願昭５８−１５９９７３、特願昭５８−
１５９９７４、特願昭５８−１８３０３１）。
しかしながら、上述したようなメタンに対して高活性な
触媒も、耐熱性については２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ０
０℃どまりであり、２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃を
超える温度でも優れた耐熱性を示す触媒は見出されてい
ない。これは、従来の触媒では担体として高比表面積（
２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ０〜２００３ｍ２／ｇ）を有
するγ−Ａｉ２０３が多・用されているが、２Ｏ３、Ｓ
ｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃を超えると比表面積が減少し始め
、１２００℃でα−Ａｌ２Ｏ３に転移すると比表面積は
１ｍ２／ｇ以下に著しく減少し、担体上に分散された活
性成分の微粒子が凝集することによって活性点も著しく
減少し失活するためである。
触媒も、耐熱性については２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ０
０℃どまりであり、２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃を
超える温度でも優れた耐熱性を示す触媒は見出されてい
ない。これは、従来の触媒では担体として高比表面積（
２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ０〜２００３ｍ２／ｇ）を有
するγ−Ａｉ２０３が多・用されているが、２Ｏ３、Ｓ
ｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃を超えると比表面積が減少し始め
、１２００℃でα−Ａｌ２Ｏ３に転移すると比表面積は
１ｍ２／ｇ以下に著しく減少し、担体上に分散された活
性成分の微粒子が凝集することによって活性点も著しく
減少し失活するためである。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、低温からメタンを酸化する活性を有し、しかも２Ｏ
３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃以上の高温で優れた耐熱性
を有する高温用酸化触媒を提供することを目的とする。
り、低温からメタンを酸化する活性を有し、しかも２Ｏ
３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃以上の高温で優れた耐熱性
を有する高温用酸化触媒を提供することを目的とする。
本発明の高温用酸化触媒は、ハニカム状耐熱基材表面に
担体を被覆し、該担体に活性成分を担持させた触媒を複
数段組合わせた酸化触媒において、担体としてγ−ＡＪ
！２０３を用い同担体にパラジウムを担持させた触媒を
前段に、担体としてγ−ＡＪ２０３を用い同担体に白金
、白金−ロジウム等の貴金属を担持させた触媒を中段に
、担体としてＢａＯ−ＡＡ２０３ 、Ｓ ｒ Ｏ−Ａ、
ｌ’ ２０３およびＣａＯ−Ａノコ０３のうちから選択
される少くとも１種の複合酸化物を用い同担体にマンガ
ン、コバルト、クロム、鉄等の卑金属の酸化物およびＬ
ａ、ＣｏＯ３、ＬａＭｎＯ３等の複合酸化物のうちから
選択される少くとも１種を担持させた触媒を後段に配置
したことを特徴とするものである。
担体を被覆し、該担体に活性成分を担持させた触媒を複
数段組合わせた酸化触媒において、担体としてγ−ＡＪ
！２０３を用い同担体にパラジウムを担持させた触媒を
前段に、担体としてγ−ＡＪ２０３を用い同担体に白金
、白金−ロジウム等の貴金属を担持させた触媒を中段に
、担体としてＢａＯ−ＡＡ２０３ 、Ｓ ｒ Ｏ−Ａ、
ｌ’ ２０３およびＣａＯ−Ａノコ０３のうちから選択
される少くとも１種の複合酸化物を用い同担体にマンガ
ン、コバルト、クロム、鉄等の卑金属の酸化物およびＬ
ａ、ＣｏＯ３、ＬａＭｎＯ３等の複合酸化物のうちから
選択される少くとも１種を担持させた触媒を後段に配置
したことを特徴とするものである。
本発明において用いられるハニカム状の耐熱基材として
は、ムライト、コージエライト、アルミナ、アルミニウ
ムチタネート、ジルコニア、ジルコニアスピネル、ジル
コン−ムライト、シリコンカーバイド、シリコンナイト
ライド等のセラミック基材の他、メタリック基材が挙げ
られる。
は、ムライト、コージエライト、アルミナ、アルミニウ
ムチタネート、ジルコニア、ジルコニアスピネル、ジル
コン−ムライト、シリコンカーバイド、シリコンナイト
ライド等のセラミック基材の他、メタリック基材が挙げ
られる。
本発明において上記のようなハニカム状耐熱基材の表面
に被覆される担体としては、前段（ガス入口側）および
中段ではγ−Ａ、７？２０３が用いられる。また、後段
（ガス出口側）では、（Ｂ ａ Ｏ）ｏ、 １４（Ａ）
２０３）０．８６（Ｂ ａ ０６ Ａ 、ｉ’ ２０３
）、（ＳｒＯ）ｏ、１４（Ａ Ｉ ２０３）０．８６（
Ｓ ｒ ０・６ Ａ ｉ ２０３）、（Ｃａ Ｏ）ｏ、
１４（Ａ）２０３）０．８６（Ｃａ ０・６ Ａ）、
０３）が用いられる。これらの複合酸化物は、Ｌａ−β
−Ａｌ２Ｏ３ （Ｌ ａ、２ｏ３ ＠ ｌＩＡ、ｉｌ
’２０３ 、耐熱温度１２００℃）とともに２Ｏ３、Ｓ
ｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃以上でもシンタリングを起こさな
いことが報告されており、上記の複合酸化物の耐熱温度
はいずれも１５００〜１６００℃である（表面、 Ｖｏ
ｌ、 ２４． ＮＱＩＩ、 Ｉ）Ｉ）、 ６５８． （
１９８Ｂ） ）。
に被覆される担体としては、前段（ガス入口側）および
中段ではγ−Ａ、７？２０３が用いられる。また、後段
（ガス出口側）では、（Ｂ ａ Ｏ）ｏ、 １４（Ａ）
２０３）０．８６（Ｂ ａ ０６ Ａ 、ｉ’ ２０３
）、（ＳｒＯ）ｏ、１４（Ａ Ｉ ２０３）０．８６（
Ｓ ｒ ０・６ Ａ ｉ ２０３）、（Ｃａ Ｏ）ｏ、
１４（Ａ）２０３）０．８６（Ｃａ ０・６ Ａ）、
０３）が用いられる。これらの複合酸化物は、Ｌａ−β
−Ａｌ２Ｏ３ （Ｌ ａ、２ｏ３ ＠ ｌＩＡ、ｉｌ
’２０３ 、耐熱温度１２００℃）とともに２Ｏ３、Ｓ
ｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃以上でもシンタリングを起こさな
いことが報告されており、上記の複合酸化物の耐熱温度
はいずれも１５００〜１６００℃である（表面、 Ｖｏ
ｌ、 ２４． ＮＱＩＩ、 Ｉ）Ｉ）、 ６５８． （
１９８Ｂ） ）。
ただし、これらの複合酸化物は、約１２００℃以上の焼
成によってマグネトプラムバイト構造を生じ、この温度
以上での比表面積は、担体として多用されているγ−Ａ
ノ、０３に比べると小さい。
成によってマグネトプラムバイト構造を生じ、この温度
以上での比表面積は、担体として多用されているγ−Ａ
ノ、０３に比べると小さい。
本発明において、ハニカム状耐熱基材表面に被覆された
上記の各担体に担持される活性成分としては、前段では
Ｐｄが、中段では白金や白金−ロジウム等の貴金属、後
段ではマンガンやコバルト等の卑金属の酸化物およびＬ
ａＣｏＯ３等の複合酸化物のうちから選択される少なく
とも１種が用いられる。後段の活性成分として用いられ
る複合酸化物としては、ＬａＣｏＯ３の他、 ＬａＭｎＯ３、Ｌａｏ、ｂ Ｓ ｒｏ、ａ ＭｎＯ３、
Ｌａｏ、６Ｓ ｒｏ、４ ＣｏＯ３、ＢａＣｏＯ３など
一般にペロブスカイト型酸化物と呼ばれるものを用いる
ことができる。
上記の各担体に担持される活性成分としては、前段では
Ｐｄが、中段では白金や白金−ロジウム等の貴金属、後
段ではマンガンやコバルト等の卑金属の酸化物およびＬ
ａＣｏＯ３等の複合酸化物のうちから選択される少なく
とも１種が用いられる。後段の活性成分として用いられ
る複合酸化物としては、ＬａＣｏＯ３の他、 ＬａＭｎＯ３、Ｌａｏ、ｂ Ｓ ｒｏ、ａ ＭｎＯ３、
Ｌａｏ、６Ｓ ｒｏ、４ ＣｏＯ３、ＢａＣｏＯ３など
一般にペロブスカイト型酸化物と呼ばれるものを用いる
ことができる。
なお、本発明の高温用酸化触媒は、ガスの流れを乱して
触媒活性を高めるように、例えば２つ以上の部分に分割
してもよいし、前段側のハニカムの目開きを後段側のハ
ニカムの目開きよりも大きくするという構成にしてもよ
い。
触媒活性を高めるように、例えば２つ以上の部分に分割
してもよいし、前段側のハニカムの目開きを後段側のハ
ニカムの目開きよりも大きくするという構成にしてもよ
い。
本発明の高温用酸化触媒は、例えば以下のような方法に
より製造することができる。まず、担体を耐熱基材の表
面に被覆する方法としては、担体のスラリー溶液中に基
材を浸漬してウォッシュコートシて焼付ける方法が一般
的である。このようにして基材に被覆された担体にＰｄ
、Ｐｔ、卑金属酸化物あるいはＬ ａ Ｍ ｎ Ｏ３の
ような複合酸化物等の活性物質を担持させるに際しては
、従来から行われている方法を用いればよい。例えばＰ
ｄやｐｔ等の貴金属については、これら貴金属の塩化物
水溶液に担体が被覆された基材を浸漬した後、水素還元
することにより担持させることができる。
より製造することができる。まず、担体を耐熱基材の表
面に被覆する方法としては、担体のスラリー溶液中に基
材を浸漬してウォッシュコートシて焼付ける方法が一般
的である。このようにして基材に被覆された担体にＰｄ
、Ｐｔ、卑金属酸化物あるいはＬ ａ Ｍ ｎ Ｏ３の
ような複合酸化物等の活性物質を担持させるに際しては
、従来から行われている方法を用いればよい。例えばＰ
ｄやｐｔ等の貴金属については、これら貴金属の塩化物
水溶液に担体が被覆された基材を浸漬した後、水素還元
することにより担持させることができる。
卑金属酸化物についても、卑金属塩類の水溶液に担体が
被覆された基材を浸漬した後、乾燥および焼成すること
によって担持させることができる。
被覆された基材を浸漬した後、乾燥および焼成すること
によって担持させることができる。
また複合酸化物については、例えばＬ ａ Ｍ ｎ Ｏ
３の場合、ランタン（Ｌａ）とマンガン（Ｍ ｎ ）の
硝酸塩水溶液にアンモニア水を加えて共沈させ、沈澱物
を乾燥焼成して得たＬａＭｎＯ３をスラリーにして担体
表面に塗布することにより担持させることができる。
３の場合、ランタン（Ｌａ）とマンガン（Ｍ ｎ ）の
硝酸塩水溶液にアンモニア水を加えて共沈させ、沈澱物
を乾燥焼成して得たＬａＭｎＯ３をスラリーにして担体
表面に塗布することにより担持させることができる。
酸化触媒は、使用時にはその入口から出口に向かって次
第に温度が上昇するような温度分布となる。本発明の高
温用酸化触媒においては、触媒の温度が２Ｏ３、ＳｒＯ
−Ａｌ２Ｏ００℃を超えない前段および中段では担体と
して比表面積の大きいγ−Ａｌ２Ｏ３を使用し、２Ｏ３
、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃を超えるかまたは超える可能
性のある後段では担体として上述したような複合酸化物
を使用しているので、触媒活性および高温耐熱性の両方
に有利である。ただし、前段、中段または後段を構成す
る個々の触媒はいずれも単独ではメタンに対して高活性
とは言いがたい。すなわち、前段のＰｄ触媒は比較的低
温でメタンの酸化を開始させ得るが、酸化反応が緩慢で
、ガス流量／触媒容量比（ＳＶ値）が高いとメタンを効
率良く酸化させることが出来ない。中段のｐｔ触媒の場
合は、酸化反応性においてＰｄ触媒よりも遥かに良好で
あるが、酸化を開始させる温度が４００℃以上と高く、
一般には５００〜５５０℃にも上昇するため低温から活
性を発揮することができない。また、後段の卑金属酸化
物やＬ ａ Ｆｖｌ ｎ ０３等の複合酸化物を担持さ
せた触媒は、酸化を開始させる温度がｐｔ触媒よりも更
に高く、反応性においてもｐｔ触媒に劣る。他方、Ｃｒ
２０３ 、Ｆ ｅ２０３ 、Ｍｎ ０ｓＣｏＯ１Ｃｕ２
０等の卑金属触媒やＬ ａ Ｍ ｎ Ｏ３等の複合酸化
物触媒は耐熱性が良いという特長を有している。
第に温度が上昇するような温度分布となる。本発明の高
温用酸化触媒においては、触媒の温度が２Ｏ３、ＳｒＯ
−Ａｌ２Ｏ００℃を超えない前段および中段では担体と
して比表面積の大きいγ−Ａｌ２Ｏ３を使用し、２Ｏ３
、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃を超えるかまたは超える可能
性のある後段では担体として上述したような複合酸化物
を使用しているので、触媒活性および高温耐熱性の両方
に有利である。ただし、前段、中段または後段を構成す
る個々の触媒はいずれも単独ではメタンに対して高活性
とは言いがたい。すなわち、前段のＰｄ触媒は比較的低
温でメタンの酸化を開始させ得るが、酸化反応が緩慢で
、ガス流量／触媒容量比（ＳＶ値）が高いとメタンを効
率良く酸化させることが出来ない。中段のｐｔ触媒の場
合は、酸化反応性においてＰｄ触媒よりも遥かに良好で
あるが、酸化を開始させる温度が４００℃以上と高く、
一般には５００〜５５０℃にも上昇するため低温から活
性を発揮することができない。また、後段の卑金属酸化
物やＬ ａ Ｆｖｌ ｎ ０３等の複合酸化物を担持さ
せた触媒は、酸化を開始させる温度がｐｔ触媒よりも更
に高く、反応性においてもｐｔ触媒に劣る。他方、Ｃｒ
２０３ 、Ｆ ｅ２０３ 、Ｍｎ ０ｓＣｏＯ１Ｃｕ２
０等の卑金属触媒やＬ ａ Ｍ ｎ Ｏ３等の複合酸化
物触媒は耐熱性が良いという特長を有している。
本発明の高温用酸化触媒によれば、触媒の温度に応じて
担体として適当な酸化物を用い、かつそれぞれ単独では
難点のある触媒を組合わせているので、低温からメタン
に対して高活性を示し、しかも２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２
Ｏ００℃以上の高温でも優れた耐熱性を示す。
担体として適当な酸化物を用い、かつそれぞれ単独では
難点のある触媒を組合わせているので、低温からメタン
に対して高活性を示し、しかも２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２
Ｏ００℃以上の高温でも優れた耐熱性を示す。
また、ガスの流れを乱すような構造的な改良を加えれば
、より一層触媒活性を高めることができる。
、より一層触媒活性を高めることができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
直径１インチで、１平方インチ当り ２００個の開口部
（２００セル）を有するハニカム状のアルミニウムチタ
ネート基材に、γ−Ａｉ２０３をウォッシュコートし、
２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃で焼付けて担体を被覆
した。
（２００セル）を有するハニカム状のアルミニウムチタ
ネート基材に、γ−Ａｉ２０３をウォッシュコートし、
２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃で焼付けて担体を被覆
した。
この担体にパラジウムを１８５重量％担持させて触媒Ａ
を得た。
を得た。
直径１インチで、１平方インチ当り ４００個の開口部
（４００セル）を有するハニカム状のアルミニウムチタ
ネート基材に、γ−Ａ、ｉ’２ ｏ３をウォッシュコー
トし、２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃で焼付けて担体
を被覆した。
（４００セル）を有するハニカム状のアルミニウムチタ
ネート基材に、γ−Ａ、ｉ’２ ｏ３をウォッシュコー
トし、２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃で焼付けて担体
を被覆した。
この担体に白金を１．５重量％担持させて触媒Ｂを得た
。
。
直径１インチで、１平方インチ当り ４００個の開口部
（４００セル）を有するハニカム状のアルミニウムチタ
ネート基材に、バリウムアルミネート（ＢａＯ・６Ａ）
２０３）をウォッシュコートし、１４５０℃で焼付けて
担体を被覆した。この担体に酸化コバルトを５．１重量
％担持させて触媒Ｃを得た。
（４００セル）を有するハニカム状のアルミニウムチタ
ネート基材に、バリウムアルミネート（ＢａＯ・６Ａ）
２０３）をウォッシュコートし、１４５０℃で焼付けて
担体を被覆した。この担体に酸化コバルトを５．１重量
％担持させて触媒Ｃを得た。
得られた触媒Ａ（長さ２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ朋）を
前段に、触媒Ｂ（長さ１ＯＢ）を中段に、触媒Ｃ（長さ
２６Ｂ）を後段にそれぞれ配置して、表１の条件下にメ
タンの酸化（燃焼）を実施した。
前段に、触媒Ｂ（長さ１ＯＢ）を中段に、触媒Ｃ（長さ
２６Ｂ）を後段にそれぞれ配置して、表１の条件下にメ
タンの酸化（燃焼）を実施した。
表１
触媒体積： ２３．８ｍｌ！
（Δ５．０７ ＩＩＩ！、Ｂ５．０７ｍ１、Ｃ１３，１
７１ｔＩり燃料／空気比： ０．０２ｋｇ／ ｋｇガス
ｆｆｉ ： ６．９９ｍ ３Ｎ ／ ｈｒガス組成：メ
タン３，５容量％（残部は空気）Ｓ Ｖ ： ３０００
００ （１／ｈｒ）昇温速度ニア℃／ｍ１ｎ（保持温度
まで）入口ガス保持温度＝３３０℃ その結果、メタンは２２０℃で着火し、触媒Ｃ出口にお
けるメタンの燃焼効率は平均９Ｂ、７％、出口ガス温度
は平均１１４０℃であり、燃焼を５時間継続しｌ＋ｕ−
２比はなかった。
７１ｔＩり燃料／空気比： ０．０２ｋｇ／ ｋｇガス
ｆｆｉ ： ６．９９ｍ ３Ｎ ／ ｈｒガス組成：メ
タン３，５容量％（残部は空気）Ｓ Ｖ ： ３０００
００ （１／ｈｒ）昇温速度ニア℃／ｍ１ｎ（保持温度
まで）入口ガス保持温度＝３３０℃ その結果、メタンは２２０℃で着火し、触媒Ｃ出口にお
けるメタンの燃焼効率は平均９Ｂ、７％、出口ガス温度
は平均１１４０℃であり、燃焼を５時間継続しｌ＋ｕ−
２比はなかった。
次に、比較例として、上記実施例１の触媒から触媒Ｃを
取り外して表１と同一の条件でメタンの燃焼を実施した
。
取り外して表１と同一の条件でメタンの燃焼を実施した
。
その結果、触媒Ｂ出口における燃焼効率は平均８５％、
出口ガス温度は平均９２０”Ｃに低下した。なお、燃焼
を５時間継続しても燃焼効率、出口ガス温度ともに変化
はみられなかった。
出口ガス温度は平均９２０”Ｃに低下した。なお、燃焼
を５時間継続しても燃焼効率、出口ガス温度ともに変化
はみられなかった。
実施例２
直径１インチで、１平方インチ当り ４００個の開口部
（４００セル）を有するハニカム状のコージュライト基
材に、ストロンチウムアルミネート（Ｓｒ０・６Ａ）２
０３）をウォッシュコートし、１４５０℃で焼付けて担
体を被覆した。この担体に酸化マンガンを６．８重量％
担持させて触媒りを得た。
（４００セル）を有するハニカム状のコージュライト基
材に、ストロンチウムアルミネート（Ｓｒ０・６Ａ）２
０３）をウォッシュコートし、１４５０℃で焼付けて担
体を被覆した。この担体に酸化マンガンを６．８重量％
担持させて触媒りを得た。
上記触媒Ａ（２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２ＯＩＩＩＩ）を前
段に、触媒Ｂ（２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏｍ）を中段に
、触媒Ｄ（２８Ｍ＋１１）を後段にそれぞれ配置し、表
１の条件下にメタンの燃焼を実施した。
段に、触媒Ｂ（２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏｍ）を中段に
、触媒Ｄ（２８Ｍ＋１１）を後段にそれぞれ配置し、表
１の条件下にメタンの燃焼を実施した。
その結果、触媒り出口における燃焼効率は平均９５．８
％、出口ガス温度は平均１１３０℃であり、燃焼を８時
間継続しても変化はなかった。
％、出口ガス温度は平均１１３０℃であり、燃焼を８時
間継続しても変化はなかった。
実施例３
直径１インチで、１平方インチ当り約４００個の開口部
（４００セル）を有するハニカム状ムライト基材（長さ
３８Ｂ）を用意し、その一端から２８Ｍの長さの部分に
はバリウムアルミネートをウォッシュコートし、１４５
０℃で焼付け、残りの部分にはγ−Ａｌ２Ｏ３をウォッ
シュコートし、２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃で焼付
けて担体を 被覆した。担体のうちγ−ＡＩ２０３部分には白金を１
．７重量％担持させ、バリウム アルミネート部分にはＬａｏ、６ Ｃａ Ｏ，４Ｍ ｎ
０３ （１３００℃焼成）を５．３重量％担持させ
て触媒Ｅを得た。上記触媒Ａ（２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２
ＯｊＩｊりを前段に、Ｐｔ触媒が触媒Ａ側となるように
触媒Ｅ（３６ｍ）を後段にそれぞれ配置し、表１の条件
下にメタンの燃焼を実施した。
（４００セル）を有するハニカム状ムライト基材（長さ
３８Ｂ）を用意し、その一端から２８Ｍの長さの部分に
はバリウムアルミネートをウォッシュコートし、１４５
０℃で焼付け、残りの部分にはγ−Ａｌ２Ｏ３をウォッ
シュコートし、２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃で焼付
けて担体を 被覆した。担体のうちγ−ＡＩ２０３部分には白金を１
．７重量％担持させ、バリウム アルミネート部分にはＬａｏ、６ Ｃａ Ｏ，４Ｍ ｎ
０３ （１３００℃焼成）を５．３重量％担持させ
て触媒Ｅを得た。上記触媒Ａ（２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２
ＯｊＩｊりを前段に、Ｐｔ触媒が触媒Ａ側となるように
触媒Ｅ（３６ｍ）を後段にそれぞれ配置し、表１の条件
下にメタンの燃焼を実施した。
その結果、触媒Ｅの出口における燃焼効率は平均９４．
３％、出口ガス温度は平均１１２０℃であり、燃焼を５
時間継続しても変化はなかった。
３％、出口ガス温度は平均１１２０℃であり、燃焼を５
時間継続しても変化はなかった。
次に、上記触媒Ｅを切断して、長さ２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａ
ｌ２ＯＭのｐｔ触媒Ｅ□と長さ２８ＭのＬ ａ ｇ、６
Ｃａ ｏ、ａ Ｍ ｎ ０３触媒Ｅ２を得た。実施例１
と同様に触媒Ａを前段に、触媒Ｅ１を中段に、触媒Ｅ２
を後段にそれぞれ配置し、表１の条件下にメタンの燃焼
を実施した。
ｌ２ＯＭのｐｔ触媒Ｅ□と長さ２８ＭのＬ ａ ｇ、６
Ｃａ ｏ、ａ Ｍ ｎ ０３触媒Ｅ２を得た。実施例１
と同様に触媒Ａを前段に、触媒Ｅ１を中段に、触媒Ｅ２
を後段にそれぞれ配置し、表１の条件下にメタンの燃焼
を実施した。
その結果、触媒Ｅ２の出口における燃焼効率は平均９７
，８％に、出口ガス温度は平均１１５０’ｃにそれぞれ
上昇し、触媒を分割した効果が認められた。
，８％に、出口ガス温度は平均１１５０’ｃにそれぞれ
上昇し、触媒を分割した効果が認められた。
実施例４
直径１インチで、１平方インチ当り ４００個の開口部
（４００セル）を有するハニカム状のアルミニウムチタ
ネート基材に、カルシウムアルミネート（ＣａＯ・６Ａ
）、０３）をウォッシュコートし、１４５０℃で焼付け
て担体を被覆した。この担体に酸化コバルトを５．３重
量％担持させて触媒Ｆを得た。
（４００セル）を有するハニカム状のアルミニウムチタ
ネート基材に、カルシウムアルミネート（ＣａＯ・６Ａ
）、０３）をウォッシュコートし、１４５０℃で焼付け
て担体を被覆した。この担体に酸化コバルトを５．３重
量％担持させて触媒Ｆを得た。
上記触媒Ａ（ＩＯＭ）を前段に、触媒Ｂ（２Ｏ３、Ｓｒ
Ｏ−Ａｌ２Ｏ朋）を中段に、触媒Ｆ （２８ｍｍ）を後
段にそれぞれ配置し、表１の条件下にメタンを燃焼させ
た。
Ｏ−Ａｌ２Ｏ朋）を中段に、触媒Ｆ （２８ｍｍ）を後
段にそれぞれ配置し、表１の条件下にメタンを燃焼させ
た。
その結果、触媒Ｆ出口における燃焼効率は平均９５．５
％、出口ガス温度は１１２０〜１１３０℃であり、燃焼
を５時間継続しても変化はなかった。
％、出口ガス温度は１１２０〜１１３０℃であり、燃焼
を５時間継続しても変化はなかった。
以上詳述したように本発明によれば、低温からメタンの
酸化（燃焼）を開始させて効率よくメタンを燃焼させる
ことができ、しかも２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃以
上で優れた耐熱性を示す高温用酸化触媒を提供できるも
のである。
酸化（燃焼）を開始させて効率よくメタンを燃焼させる
ことができ、しかも２Ｏ３、ＳｒＯ−Ａｌ２Ｏ００℃以
上で優れた耐熱性を示す高温用酸化触媒を提供できるも
のである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ハニカム状耐熱基材表面に担体を被覆し、該担体に活性
成分を担持させた触媒を複数段組合わせた酸化触媒にお
いて、担体としてγ− Ａｌ＿２Ｏ＿３を用い同担体にパラジウムを担持させた
触媒を前段に、担体としてγ−Ａｌ＿２Ｏ＿３を用い同
担体に白金、白金−ロジウム等の貴金属を担持させた触
媒を中段に、担体としてＢａＯ−Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｓｒ
Ｏ−Ａｌ＿２Ｏ＿３およびＣａＯ−Ａｌ＿２Ｏ＿３のう
ちから選択される少くとも１種の複合酸化物を用い同担
体にマンガン、コバルト、クロム、鉄等の卑金属の酸化
物および ＬａＣｏＯ＿３、ＬａＭｎＯ＿３等の複合酸化物のうち
から選択される少くとも１種を担持させた触媒を後段に
配置したことを特徴とする高温用酸化触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62098633A JPS63267804A (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | 高温用酸化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62098633A JPS63267804A (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | 高温用酸化触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63267804A true JPS63267804A (ja) | 1988-11-04 |
Family
ID=14224909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62098633A Pending JPS63267804A (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | 高温用酸化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63267804A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5248251A (en) * | 1990-11-26 | 1993-09-28 | Catalytica, Inc. | Graded palladium-containing partial combustion catalyst and a process for using it |
| US5250489A (en) * | 1990-11-26 | 1993-10-05 | Catalytica, Inc. | Catalyst structure having integral heat exchange |
| US5258349A (en) * | 1990-11-26 | 1993-11-02 | Catalytica, Inc. | Graded palladium-containing partial combustion catalyst |
| US5259754A (en) * | 1990-11-26 | 1993-11-09 | Catalytica, Inc. | Partial combustion catalyst of palladium on a zirconia support and a process for using it |
| US5281128A (en) * | 1990-11-26 | 1994-01-25 | Catalytica, Inc. | Multistage process for combusting fuel mixtures |
| US5326253A (en) * | 1990-11-26 | 1994-07-05 | Catalytica, Inc. | Partial combustion process and a catalyst structure for use in the process |
| US5425632A (en) * | 1990-11-26 | 1995-06-20 | Catalytica, Inc. | Process for burning combustible mixtures |
| JP2022115969A (ja) * | 2016-11-14 | 2022-08-09 | リサーチ トライアングル インスティテュート | ペロブスカイト触媒およびその使用 |
-
1987
- 1987-04-23 JP JP62098633A patent/JPS63267804A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5248251A (en) * | 1990-11-26 | 1993-09-28 | Catalytica, Inc. | Graded palladium-containing partial combustion catalyst and a process for using it |
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| US5259754A (en) * | 1990-11-26 | 1993-11-09 | Catalytica, Inc. | Partial combustion catalyst of palladium on a zirconia support and a process for using it |
| US5281128A (en) * | 1990-11-26 | 1994-01-25 | Catalytica, Inc. | Multistage process for combusting fuel mixtures |
| US5326253A (en) * | 1990-11-26 | 1994-07-05 | Catalytica, Inc. | Partial combustion process and a catalyst structure for use in the process |
| US5405260A (en) * | 1990-11-26 | 1995-04-11 | Catalytica, Inc. | Partial combustion catalyst of palladium on a zirconia support and a process for using it |
| US5425632A (en) * | 1990-11-26 | 1995-06-20 | Catalytica, Inc. | Process for burning combustible mixtures |
| US5511972A (en) * | 1990-11-26 | 1996-04-30 | Catalytica, Inc. | Catalyst structure for use in a partial combustion process |
| JP2022115969A (ja) * | 2016-11-14 | 2022-08-09 | リサーチ トライアングル インスティテュート | ペロブスカイト触媒およびその使用 |
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