·小时化our 尸·催化剂质量(gri。
[0200] 将结果示于图8。查看试样1~3时，可知根据负载的金属种不同而活性大大不同， 尤其通过销能够得到高的一氧化碳转化率。另外，对试样2、3和试样G、H进行比较时，可知即 便在负载的贵金属种为Pel、化的情况下，在由细孔半径为lOnmW上的细孔形成的表面积的 比例高的载体中也能够得到更高的C0转化率。
[0201] (试验例5:二氧化铁载体种的影响）
[0202] 针对试样1、4、6,进行一氧化碳氧化反应试验。分别对于3种各催化剂lOmg分别混 合20mg的载体1、2、4而稀释，分别填充至石英玻璃管。关于在反应开始前进行W500°C、 60畑1^分钟的氨气气流下的还原处理的情况和不进行还原处理的情况，W反应溫度250°C、 流量100cm 3/分钟流通表4所示组成的气体，进行反应。
[0203] 将结果示于图9A~图9C。试样1中，与有无还原处理无关，均能够得到相同程度的 一氧化碳转化率，但在试样4、6中，根据有无还原处理，活性大大变化，未进行还原处理时， 不会出现活性。已知试样1中被利用的二氧化铁载体为利用硫酸法制作的锐铁矿型结构的 载体，与试样5的金红石型结构相比，氧缺失量少、难W氧化所负载的销，可认为无还原处理 时也容易出现高活性。另外，已知利用硫酸法制作的锐铁矿型结构与试样6的利用氯法 (chlorine method)制作的锐铁矿型结构相比，难W发生500°CW上的溫度下的相变。因此， 可认为试样1中即便无还原处理时也能够得到与有还原处理时相同程度的一氧化碳转化 率。
[0204] (试验例6:在脱硝工艺中的应用）
[020引对于4.2mm间距(壁厚0.5mm)的堇青石制蜂窝状原材料，分别将试样1、2、5的粉末 ^每基材表面积200肖/1112进行涂敷，得到蜂窝状催化剂1、2、3。脱硝催化剂使用对于3.31114司 距的堇青石制蜂窝将二氧化铁系脱硝催化剂W每基材表面积200g/V进行涂敷而得到的格 子状催化剂。
[0206] 分别使用前述蜂窝状催化剂1、2、3,进行图1所示的脱硝工艺的研究。在图1的装置 构成中，代替气体加热燃烧器2而使用投入型的电加热器，热交换部1使用壳管型的换热器。 在将装置整体充分保溫的状态下进行脱硝反应试验。作为填充至燃烧催化部3的燃烧催化 剂，使用上述蜂窝状催化剂1、2、3,填充量设为1.化。另外，脱硝催化剂部4中填充化上述格 子状催化剂。废气的组成使用模拟钢铁制造工艺的烧结炉废气的表5中记载的组成的气体。
[0207] [表 5]
[020引表5气休的组成 Γ02091
[0210] 填充1.化本发明的蜂窝状氧化催化剂1、2、3、1.化脱硝催化剂，从热交换部的入 口，使具有表5的组成的60°C废气W30Nm^小时化our)流入。接通电加热器的电源，在燃烧 催化部入口的溫度到达200°C的时刻，从脱硝装置部4的上游按照相对于一氧化氮的流量比 为0.9的方式开始注入氨，切断电加热器的电源。在蜂窝状催化剂1、2、3全部情况下，均可维 持良好的脱硝率。其结果示于表6。
[0211] [表 6]
[0212] 表6脱硝反应试验结果
[0213]
[0214](试验例7:在脱硝工艺中的应用）
[021日]对于4.2mm间距(壁厚0.5mm)的堇青石制蜂窝状原材料，分别将试样1、2、5的粉末 W每基材表面积200g/m2进行涂敷，得到蜂窝状催化剂1、2、3。
[0216] 分别使用上述蜂窝状催化剂1、2、3,进行图2所示的脱硝工艺的研究。在图2的装置 构成中，代替气体加热燃烧器12而使用投入型的电加热器，热交换部11使用壳管型的换热 器。脱硝催化剂部13中填充3.3mm间距的二氧化铁系格子状催化剂，在将装置整体充分保溫 的状态下进行脱硝反应试验。作为填充至燃烧催化部14的燃烧催化剂，使用前述蜂窝状催 化剂1、2、3,废气的组成使用与试验例6同样的表5中记载的组成的气体。
[0217] 填充1.化蜂窝状催化剂1、2、3、1.化脱硝催化剂，从热交换部的入口，使具有表5的 组成的60°C废气W30Nm^小时化our)流入。接通电加热器的电源，在燃烧催化部入口的溫 度到达280°C的时刻，从脱硝装置部13的上游按照相对于一氧化氮的流量比为0.9的方式开 始注入氨，切断电加热器的电源。在蜂窝状催化剂1、2、3全部情况下，可维持良好的脱硝率。 其结果示于表7。
[0218] 需要说明的是，脱硝装置部中，虽然通过NO与N曲反应进行脱硝，但是由于NO的浓 度低、发热量也不高，因此脱硝装置部的入口与出口的溫度差微小。
[0219] [表 7]
[0220] 表7脱硝反应试验结果
[0221]
[0222] W上，参照附图，同时对本发明的优选的实施方式进行详细地说明，但本发明不限 定于所述例子。具有本发明所属技术领域的公知常识的技术人员在权利要求书记载的技术 思想的范畴内，可W显而易见地想到各种变更例或修改例，运些也当然属于本发明的技术 范围。
[0巡]附图标记说明 [0224] 1热交换部
[02巧]2气体加热燃烧器
[0226] 3燃烧催化部
[0227] 4脱硝装置部
[022引 11热交换部
[02巧]12气体加热燃烧器
[0230] 13脱硝装置部
[0231] 14燃烧催化部
[0232] 21废气空气流路切换器
[0233] 22a，22b 蓄热部
[0234] 23a，23b燃料气体供给部 [02巧]24a，24b混合气喷射部
[0236] 25 空间
[0237] 26空气导入路径
[023引 27废气路径
[0239] 28a，28b二次空气导入路径
【主权项】
1. 一种氧化催化剂，其为选自由铂、钯、铑组成的组中的至少1种过渡元素负载于载体 而得到的氧化催化剂， 在所述氧化催化剂中的细孔半径为2nm以上且lOOnm以下范围的细孔中，由细孔半径为 10nm以上的细孔形成的表面积占该范围的细孔总表面积的比例超过49%。2. -种氧化催化剂，其为选自由铂、钯、铑组成的组中的至少1种过渡元素负载于载体 而得到的、将气体中的可燃成分氧化的氧化催化剂， 在所述氧化催化剂中的细孔半径为2nm以上且lOOnm以下范围的细孔中，由细孔半径为 10nm以上的细孔形成的表面积占该范围的细孔总表面积的比例超过49%。3. 根据权利要求1或2所述的氧化催化剂，其中，由细孔半径为10nm以上的细孔形成的 表面积占所述范围的细孔总表面积的比例为60%以上。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的氧化催化剂，其中，由细孔半径为20nm以上的细 孔形成的表面积占所述范围的细孔总表面积的比例为20%以上。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的氧化催化剂，其中，由细孔半径为20nm以上的细 孔形成的表面积占所述范围的细孔总表面积的比例为30%以上。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的氧化催化剂，其中，由细孔半径为80nm以上的细 孔形成的表面积占所述范围的细孔总表面积的比例为2%以上。7. 根据权利要求1~6中任一项所述的氧化催化剂，其比表面积为20m2/g以下。8. 根据权利要求1~7中任一项所述的氧化催化剂，其中，所述氧化催化剂所负载的所 述过渡金属为铂。9. 根据权利要求1~8中任一项所述的氧化催化剂，其中，以所述过渡元素的换算成金 属的质量比之和计，相对于所述氧化催化剂的总质量，所述氧化催化剂所负载的该过渡元 素的比率为0.01 %以上且2.0%以下。10. 根据权利要求1~9中任一项所述的氧化催化剂，其中，所述氧化催化剂的载体为熔 点1300°C以上的氧化物载体。11. 根据权利要求1~10中任一项所述的氧化催化剂，其中，所述氧化催化剂的载体为 二氧化钛或氧化锆中的任意者。12. 根据权利要求11所述的氧化催化剂，其中，所述氧化催化剂的载体为锐钛矿型结构 的二氧化钛。13. 根据权利要求11或12所述的氧化催化剂，其中，所述二氧化钛为通过硫酸法而制造 的二氧化钛。14. 一种废气处理装置，其具备利用催化剂使被处理气体中包含的未燃烧成分燃烧的 燃烧催化部， 在所述燃烧催化部填充有权利要求1~13中任一项所述的氧化催化剂。15. 根据权利要求14所述的废气处理装置，其还具备： 设置于所述燃烧催化部的前段并用于使所述被处理气体的温度升高的气体加热部;和 设置于所述燃烧催化部的后段并用于去除所述被处理气体中的氮氧化物的脱硝部。16. 根据权利要求14所述的废气处理装置，其还具备： 设置于所述燃烧催化部的前段并用于去除所述被处理气体中的氮氧化物的脱硝部;和 设置于所述脱硝部的前段并用于使所述被处理气体的温度升高的气体加热部， 在所述燃烧催化部产生的燃烧热用于加热被供给至所述气体加热部的所述被处理气 体。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， 设置于所述蓄热部和所述混合气喷射部之间的燃烧催化部或所述蓄热部中填充有权 利要求1~13中任一项所述的氧化催化剂。18. -种气体中的可燃成分的氧化方法，其使用权利要求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、甲烷组成的 组中的可燃成分氧化。19. 根据权利要求18所述的气体中的可燃成分的氧化方法，其中，所述被处理气体与所 述氧化催化剂的接触温度为250°C以上且不足300°C。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温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， 在所述气体加热部和所述脱硝部之间，配置填充有权利要求1~13中任一项所述的氧 化催化剂的燃烧催化部， 使在所述气体加热部进行了加热的所述被处理气体通过该燃烧催化部，将所述被处理 气体中的可燃成分燃烧，通过其燃烧热进一步升高所述被处理气体的温度。21. 根据权利要求2 0所述的气体中的氮氧化物的去除方法，其中，作为所述气体加热 部，使用换热器、和气体加热燃烧器或电加热器， 将从所述脱硝部排出的气体用作所述换热器的高温气体。22. 根据权利要求20所述的气体中的氮氧化物的去除方法，其中，作为所述气体加热 部，使用换热器、和气体加热燃烧器或电加热器， 将所述燃烧催化部的位置从所述气体加热部和所述脱硝部之间更改为配置至所述气 体加热部和所述脱硝部的后段， 将从所述燃烧催化部排出的气体用作所述换热器的高温气体。23. 根据权利要求20~22中任一项所述的气体中的氮氧化物的去除方法，其中，所述被 处理气体为钢铁制造工艺中的烧结炉的废气。
【专利摘要】本发明的目的和课题在于提供一种氧化催化剂，其能够抑制金属活性种的负载量，并且对于包含硫氧化物、水蒸气等催化剂中毒物质的被处理气体而言，能够以高于以往的空间速度且在低温下对环境污染物质有效地进行氧化。另外，本发明的氧化催化剂是选自由铂、钯、铑组成的组中的至少1种过渡元素负载于载体而得到的，在该氧化催化剂中的细孔半径为2nm以上且100nm以下的范围内的细孔中，细孔半径为10nm以上得细孔的表面积占前述范围的细孔总表面积的比例超过49％。
【IPC分类】B01J23/44, B01J35/10, B01J23/46, B01D53/94, B01J23/42
【公开号】CN105531026
【申请号】CN201480050004
【发明人】平健治
【申请人】新日铁住金株式会社
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月5日
【公告号】WO2015037536A1