除前述被处理气体中的氮氧化物的脱硝部;和设置于前述脱硝部的前段并用于使前 述被处理气体的溫度升高的气体加热部，在前述燃烧催化部产生的燃烧热用于加热被供给 至前述气体加热部的前述被处理气体。
[0050] (17) -种蓄热燃烧器，其具备:混合气喷射部，其用于喷射燃料和燃烧空气的混合 气；和蓄热部，其配置有蓄热体，使被处理气体流通而将显热蓄积至蓄热体，且在蓄热后使 燃烧空气流通，从而利用所蓄积的热量加热该燃烧空气，设置于前述蓄热部和前述混合气 喷射部之间的燃烧催化部或前述蓄热部中填充有(1)~（13)中任一项所述的氧化催化剂。
[0051] (18)-种气体中的可燃成分的氧化方法，其使用（1)~（13)中任一项所述的氧化 催化剂，将包含水蒸气和硫氧化物的被处理气体中的选自由一氧化碳、一氧化氮、甲烧组成 的组中的可燃成分氧化。
[0052] (19)根据（18)所述的气体中的可燃成分的氧化方法，其中，前述被处理气体与前 述氧化催化剂的接触溫度为250°CW上且不足300°C。
[0053] (20)-种气体中的氮氧化物的去除方法，其是使用气体处理工艺将包含氮氧化物 且包含水蒸气、硫氧化物和可燃性气体的被处理气体中的氮氧化物去除的方法，所述气体 处理工艺具备：用于使被处理气体的溫度升高的气体加热部；和用于去除被处理气体中的 氮氧化物的脱硝部，其中，在前述气体加热部和前述脱硝部之间，配置填充有（1)~（13)中 任一项所述的氧化催化剂的燃烧催化部，使在前述气体加热部进行了加热的前述被处理气 体通过该燃烧催化部，将前述被处理气体中的可燃成分燃烧，通过其燃烧热进一步升高前 述被处理气体的溫度。
[0054] (21)根据(20)所述的气体中的氮氧化物的去除方法，其中，作为前述气体加热部， 使用换热器、和气体加热燃烧器或电加热器，将从前述脱硝部排出的气体用作前述换热器 的高溫气体。
[0055] (22)根据(20)所述的气体中的氮氧化物的去除方法，其中，作为前述气体加热部， 使用换热器、和气体加热燃烧器或电加热器，将前述燃烧催化部的位置从前述气体加热部 和前述脱硝部之间更改为配置至前述气体加热部和前述脱硝部的后段，将从前述燃烧催化 部排出的气体用作前述换热器的高溫气体。
[0056] (23)根据(20)~（22)中任一项所述的气体中的氮氧化物的去除方法，其中，前述 被处理气体为钢铁制造工艺中的烧结炉的废气。
[0057] 发明的效果
[0058] 如W上说明的那样，根据本发明，可W提供使包含硫氧化物的被处理气体中所含 的一氧化碳、一氧化氮、甲烧在低于W往技术的低溫下也能够氧化、即使金属活性种负载量 少时也能够氧化的催化剂。另外，可W提供使用运样的氧化催化剂并利用气体中的可燃成 分氧化时所产生热的废气处理装置;可W提供使被处理气体中的一氧化碳、一氧化氮、甲烧 效率良好地氧化的方法，W及制作运种氧化催化剂的方法。
【附图说明】
[0059] 图1为示出废气脱硝法中的处理工艺的流路的示意图。
[0060] 图2为示出废气脱硝法中的处理工艺的流路的示意图。
[0061] 图3为示出包括废气处理工艺的蓄热燃烧器的工艺的流路的示意图。
[0062] 图4A为示出利用Dollimore-化al法(畑法)计算得到的、由发明例的面积分布表示 的细孔分布及其累积值的曲线图。
[0063] 图4B为示出利用D取去计算得到的、发明例的由面积分布表示的细孔分布及其累积 值的曲线图。
[0064] 图4C为示出利用D取去计算得到的、发明例的有面积分布表示的细孔分布及其累积 值的曲线图。
[0065] 图5A为示出利用D取去计算得到的、比较例的由面积分布表示的细孔分布及其累积 值的曲线图。
[0066] 图5B为示出利用D取去计算得到的、比较例的由面积分布表示的细孔分布及其累积 值的曲线图。
[0067] 图5C为示出利用D取去计算得到的、比较例的由面积分布表示的细孔分布及其累积 值的曲线图。
[0068] 图6A为示出试验例1的结果的图，为示出反应时间与一氧化碳转化率的关系的曲 线图。
[0069] 图6B为示出试验例1的结果的图，为示出反应时间与一氧化碳转化率的关系的曲 线图。
[0070] 图6C为示出试验例1的结果的图，为示出反应时间与一氧化碳转化率的关系的曲 线图。
[0071] 图6D为示出试验例1的结果的图，为示出反应时间与一氧化碳转化率的关系的曲 线图。
[0072] 图7为示出试验例2的结果的图，为示出反应溫度与一氧化碳转化率的关系的曲线 图。
[0073] 图8为示出试验例4的结果的图，为示出反应时间与一氧化碳转化率的关系的曲线 图。
[0074] 图9A为示出试验例5的结果的图，为示出反应时间与一氧化碳转化率的关系的曲 线图。
[0075] 图9B为示出试验例5的结果的图，为示出反应时间与一氧化碳转化率的关系的曲 线图。
[0076] 图9C为示出试验例5的结果的图，为示出反应时间与一氧化碳转化率的关系的曲 线图。
【具体实施方式】
[0077] W下参照附图，对本发明的优选实施方式进行详细地说明。需要说明的是，本说明 书和附图中，关于具有实质上相同功能构成的构成要素，带有相同的符号，从而省略重复说 明。
[007引（本发明人的研究）
[0079] 在W来自烧结炉的废气、来自燃烧器的废气为代表的工厂废气中，除了包含W二 氧化硫、Ξ氧化硫为代表的硫氧化物W外，还包含大量水蒸气。使用氧化催化剂使运些废气 所含的可燃物质燃烧时，二氧化硫被氧化而使Ξ氧化硫的量增大，生成浓硫酸。已知Ξ氧化 硫和浓硫酸容易与大多数的氧化物反应而成为硫氧化物，已知由于该反应导致催化剂的活 性大大受损。
[0080] 已知在大多数的氧化物载体中，二氧化铁和氧化错作为不易发生硫氧化的载体。 已知使二氧化铁溶解于浓硫酸时，在二氧化铁颗粒表面形成氧化硫酸铁的膜，会妨碍内部 的硫氧化。另外，使作为二氧化铁的原料即铁铁矿溶解时，需要将铁铁矿在热浓硫酸中升溫 至1000°C左右。
[0081] 如上所述，二氧化铁、氧化错显示出对硫氧化物的高耐性，但仅将二氧化铁、氧化 错用作载体时，不能抑制包含硫氧化物的被处理气体中的活性下降。所述见解如下述的实 验例示出。另外，关于显示出活性急剧下降的催化剂，调查了反应活性的溫度依赖性，结果 在300°C附近显示出急剧的活性变化，通过使溫度上升下降而可逆地反复观测到所述活性 变化。在假设贵金属微粒的聚集、载体的异构化等为活性下降的要素时，难W认为发生运样 的可逆活性变动，可认为除了载体与被处理气体的反应W外，还存在某些活性下降的要素。
[0082] 因此，作为其它催化剂劣化的要素，着眼于副产浓硫酸导致细孔的阻塞。在包含硫 氧化物、氧气和水蒸气的被处理气体中进行使用氧化催化剂的氧化反应时，作为副反应而 进行二氧化硫的氧化，由生成的Ξ氧化硫与水蒸气的反应而生成浓硫酸。浓硫酸为蒸气压 非常低的液体，沸点为300°CW上。另外，副产的浓硫酸即使在沸点W下的溫度范围内，也能 够W液体的形式稳定存在。另外，已知浓硫酸的冷凝容易程度因载体的形状而受到很大影 响。
[0083] 作为载体的形状给浓硫酸的冷凝带来的影响，第一，可举出依赖于载体的细孔半 径、液体蒸气压变化。状态变化的平衡由吉布斯能的变化决定，依赖于状态变化前后的能量 差。在微细的细孔内部产生的状态变化中，细孔内部的曲率变大，由此由气液界面的界面能 导致的影响增大，其结果，与液体处于平衡的气压分压下降。所述分压下降意味着变得容易 发生液体的冷凝。表示该关系的式子，已知有开尔文化elvin)公式，由下式表示。由所述开 尔文公式可知，细孔半径r越小、蒸气压P相对于平面上的蒸气压Po就变得越小。公式和式中 利用的符号含义如下所示。
[0084] Kelvin公式：ln(P/P〇) =-2 丫 VmCOS目/(rRT)
[00化]P:蒸气压Po:饱和蒸气压丫 ：表面张力阳/m]
[0086] Vm:摩尔体积[m3/mol ]!:液滴半径[m]
[0087] R:气体常数[J/mol · Κ]Τ:绝对溫度比]目:接触角[rad]
[0088] 作为载体的形状给浓硫酸冷凝带来的影响，第二，可举出依赖于细孔半径、气体的 扩散速度变化。已知二氧化铁和氧化错的表面均会发生硫氧化。例如，在通过二氧化铁的表 面发生硫氧化而生成的氧化硫酸铁(IV)的情况下，在400°CW下的范围内处于水合的状态。 Ξ氧化硫、水蒸气容易吸附在运样的表面上。因此，运些分子一边反复吸附与脱离一边在细 孔内扩散，成为扩散延迟的原因。在气体的种类设为氮气、压力设为1个大气压、溫度设为 523即寸，气体分子的平均自由程为lOOnmW上。因此，在lOnmW下细孔的情况下，气体分子彼 此的碰撞几乎被忽略，气体分子一边反复碰撞细孔壁表面一边进入细孔内（自由分子流区 域)。
[0089] 在自由分子流区域成立的条件下，变得容易体现由细孔壁表面与气体分子的相互 作用带来的影响。事实上，已知对于在细孔内包含容易吸附水蒸气部分的沸石催化剂而言， 在含有水蒸气的气体中反应活性大大地被降低(例如，参照上述非专利文献1)。虽然二氧化 硫在存在于细孔内的贵金属上的反应中被氧化为Ξ氧化硫，但基于上述理由，Ξ氧化硫在 细孔内扩散，从而变得不易脱离到细孔外。其结果，Ξ氧化硫在包含贵金属的细孔内获得相 对高的分压。细孔半径越小、扩散速度越明显减少。
[0090] W上，由于依从Kelvin公式的第一要素 W及由与细孔壁表面的相互所支配的第二 要素，因此可认为容易发生细孔内部中的浓硫酸的冷凝，发生细孔的阻塞。
[0091] (关于本发明）
[0092] 根据W上研究，可认为通过使用细孔半径大的细孔的比率高的载体，可W抑制细 孔内部中的浓硫酸的阻塞。即，针对上述第一要素，可认为通过细孔半径变大，液体的冷凝 所需的蒸气压变大、细孔的阻塞变得不易发生。针对上述第二要素，对于平均自由程而言随 着细孔半径变大，出现在气相中运动的分子彼此碰撞的影响，与壁面碰撞的影响变小。其结 果，可认为细孔内的Ξ氧化硫的扩散变得容易发生，即便设及第二要素也变得不易阻塞细 孔。
[0093] 因此，本发明人鉴于上述研究，进行使用了细孔半径大的细孔的比率高的载体的 实验，结果由阻塞导致的影响被抑制，不足浓硫酸沸点的溫度区域中的催化活性得W提高， 也未观测到浓硫酸沸点附近的急剧活性变动。此时，已知运些现象与细孔分布有很强的相 关性。尤其是，在细孔半径不足lOnm运样细孔直径小的细孔占细孔整体的比例小的基础上， 为了促进Ξ氧化硫的扩散而使细孔半径20nmW上运样较大的细孔的比率高的情况下，可确 认能够获得更高的效果。
[0094] 本发明人经过锐意研究，结果确认，通过使用在由细孔半径为化mW上且100皿W 下的范围内的细孔形成的表面积中、超过49%由细孔半径为lOnmW上的细孔形成的氧化催 化剂，即便在包含硫氧化物的气体中也能够获得催化活性。考虑细孔半径的范围限定为2nm W上且lOOnmW下的依据如后所述。另外，由细孔半径为2nmW上且lOOnmW下的范围内的细 孔形成的表面积中、由细孔半径为lOnmW上的细孔形成的表面积的比例更优选为50% W 上、进一步优选为60% W上、更进一步优选为80% W上。由细孔半径为lOnmW上的细孔形成 的表面积的比例没有上限，可认为即便为100%时也能够发挥本发明的效果。然而，可想而 知制作完全不具有大小为lOnmW下间隙的催化剂是困难的。
[0095] 进而，由细孔半径为化mW上且lOOnmW下的范围内的细孔形成的表面积中、除了 由细孔半径为lOnmW上的细孔形成的表面积的比例W外还将由细孔半径为20nmW上的细 孔形成的表面积的比例设为20% W上，由此能够进一步发挥本发明的效果；除了由细孔半 径为lOnmW上的细孔形成的表面积