含有有机氮化合物废气的净化用催化剂及该废气的净化方法

文档序号:5020231阅读:345来源:国知局
专利名称:含有有机氮化合物废气的净化用催化剂及该废气的净化方法
技术领域
本发明涉及用于将含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气直接转化为N2来进行净化的催化剂组合物、含有该催化剂组合物的催化剂,以及该废气的处理方法。
背景技术
含有有机氮化合物、氨的废气(以下称为氮系废气)多具有恶臭,也多对人体有害,因此要求对其进行处理。
以往在氮系废气的处理中,使用担载白金或钯等贵金属的催化剂。尽管这些催化剂对于有机氮化合物和氨的分解率高,但由于其对于NO、NO2等的NOx具有高选择率,生成的NOx还需要进一步的脱硝催化剂来还原成N2。
作为N2选择性高的催化剂,有以下的报告例。首先,报告了在硅石载体上担载硫酸化后的Cu等金属的催化剂(参照专利文献1)。但是,这种催化剂,为了在反应中保持金属被硫酸化的状态,需要在废气中添加挥发性的硫化合物。
其次,曾经报告了在氧化钛和/或氧化钛-氧化硅上担载钒氧化物、钨氧化物和钯的催化剂,也有文献记载可以使用铜化合物来代替钒氧化物和钨氧化物(专利文献2)。但是,如果使用铜化合物,则活性会劣化,仍然需要改良。
还有,有文献记载在Al2O3和沸石等载体上担载Cu化合物的催化剂(专利文献3)。该催化剂能够在高的选择率下将丙烯腈转化为N2,但仍需要具有更高的N2选择率且可以以简单方法来制造的催化剂。
此外,还报告了用于对柴油引擎的废气的NOx的处理的,含有氧化铜和ZSM5和/或沸石β以及至少一种选自镁、钙和银的元素的氧化物的NOx净化用催化剂(参照专利文献4)。如果将该催化剂用于有机氮化合物的分解处理,则存在增加了作为副产品的CO和NH3的生成,向N2的转化率低的问题。
专利文献1特开平8-173766号公报专利文献2特开2001-293480号公报专利文献3特开2004-58019号公报专利文献4特开2004-167306号公报发明内容鉴于上述情况,本发明提供高N2选择性的催化剂组合物,即在氮系废气的净化中,在较低温度下分解有机氮化合物、氨等含氮化合物,在抑制NOx、HCN、NH3、CO等副产品的生成的同时,选择性地转化为N2的催化剂组合物,以及含有该催化剂组合物的催化剂以及废气处理方法。
本发明人等为了解决这些课题进行了认真的研究,结果发现,通过使用混合铜氧化物粒子和沸石粒子而形成的催化剂组合物,可以获得高的N2选择性,从而完成本发明。
即,本发明提供如下组合物和方法(1)用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的、含有铜氧化物和沸石的催化剂组合物。
(2)用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的、由将铜氧化物粒子和沸石粒子混合而形成的催化剂组合物。
(3)如(1)或(2)所述的催化剂组合物,其中,相对于铜氧化物和沸石的重量之和,铜氧化物的重量为0.1wt%~40wt%的范围。
(4)如(1)~(3)任何一项所记载的催化剂组合物,进一步含有锰氧化物。
(5)如(4)所述的催化剂组合物,其中,相对于铜氧化物和沸石的重量之和,锰氧化物的重量为0.1wt%~10wt%的范围。
(6)如(1)~(5)任何一项所记载的催化剂组合物,进一步含有从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属。
(7)如(6)所述的催化剂组合物,其中,相对于铜氧化物和沸石的重量之和,从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属的重量之和为1ppm~500ppm的范围。
(8)如(6)或(7)所述的催化剂组合物,由混合选自氧化硅、氧化钛、氧化铝的无机氧化物粒子来形成,其中,所述的无机氧化物粒子担载了从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属。
(9)如(1)~(8)任何一项所记载的催化剂组合物,其中,沸石的SiO2/Al2O3摩尔比为3~70,该沸石是质子型或者是由第8族金属、第9族金属、第10族金属、第11族金属中任何一种进行离子交换的沸石的一种或2种以上。
(10)如(1)~(9)任何一项所记载的催化剂组合物,其中,沸石的SiO2/Al2O3摩尔比为5~50。
(11)如(1)~(10)任何一项所记载的催化剂组合物,其中,沸石是质子型的,是丝光沸石、MFI、β型的任何一种或2种以上。
(12)催化剂,其是用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的催化剂,其含有催化剂支持体和在该支持体上形成的、含有(1)~(11)任何一项所述的催化剂组合物的催化剂层。
(13)催化剂组合物的制造方法,该催化剂组合物是用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的催化剂组合物,所述方法包括混合氧化铜粒子和沸石粒子的工序。
(14)催化剂的制造方法,该催化剂是用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的催化剂,所述方法包括将担载了从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属的氧化硅粒子和/或氧化钛粒子与氧化铜粒子和沸石粒子相混合而形成混合物的工序;将该混合物调制成浆料的工序;将该浆料涂布在催化剂支持体上的形成催化剂层的工序。
(15)废气的处理方法,其含有将含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气在250~600℃下与催化剂相接触而转化成N2的工序,其中的催化剂含有通过将担载了从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属的氧化硅粒子和/或氧化钛粒子与铜氧化物粉末和沸石粉末相混合而形成的催化剂组合物。


图1表示本发明的催化剂I、II和VII以及比较例的催化剂A和F在反应温度300~450℃下的N2收率。
图2表示本发明的催化剂IX和比较例的催化剂E在300~450℃下的N2收率。
图3表示本发明的催化剂II、XI和XII在300~400℃下的由氨而来的N2收率。
具体实施例方式
本发明的催化剂组合物含有铜氧化物和沸石,优选由铜氧化物粒子和沸石粒子相混合而形成。通过使用预先准备的铜氧化物粒子,使得容易控制铜氧化物粒子的平均粒径和粒度分布等的粉体特性成为可能,从而可以提高催化剂的性能。除此之外,与含浸法、共沉法等通常使用的方法等相比,可以以简便的方法来制造具有同等或者更高性能的催化剂。
本说明书中,铜氧化物是指含铜的氧化物,包括含铜的复合氧化物。例如例举由CuOx(0.45≤x≤1.1)的组成式表示的氧化铜,典型的是CuO和CuO2。也可以组合使用多种组成的铜氧化物。铜氧化物可以使用市售产品,也可以使用含有铜氧化物的氧化物的混合物。例如可以使用霍加拉特(hopcalite)中的CuO。
对本发明中所使用的铜氧化物粒子的形状没有特别限制,包括球形、半球形、立方体、鳞片状等。该铜氧化物的平均粒径从催化剂性能的角度考虑为平均粒径0.01μm以上,优选0.05μm以上,优选5μm以下。除非有特别说明,本说明书中的平均粒径是指2次粒子的平均粒径。不受任何理论的限制,可以认为通过改变铜氧化物粒子的平均粒径来控制与沸石粒子的接触状态,能够抑制NOx、N2O、HCN、NH3和CO等不希望的成分的生成,同时实现高的N2选择率。
对本发明中所使用的沸石没有特别限制,可以是天然的,也可以是合成的。例如,作为天然沸石,可以例举丝光沸石、毛沸石、镁碱沸石和菱沸石。作为人造沸石,可以例举X型沸石、Y型沸石、ZSM-5等MFI型沸石、L型沸石、A型沸石、β型沸石。作为代表的沸石,例如有如UOP社生产的LZY-84的HY型沸石、如UOP社生产的MFI-40的硅沸石(silicalite)、如UOP社生产的BETA-ZEOLITE沸石的β型沸石、如UOP社生产的丝光沸石。这些沸石中,如果使用的沸石是丝光沸石、MFI型和β型沸石,且其构成成分的氧化硅和氧化铝的摩尔比(SiO2/Al2O3摩尔比)为3以上,优选5~70,更优选5~50,特别优选5~30,则可以得到有机氮化合物的分解率高,NOx、N2O、NH3和CO生成少,转化为N2的转化率高的催化剂。
本发明中所使用的沸石可以是质子型的,也可以是下述的取代型的。也可以使用质子型沸石和取代型沸石的混合物来作为沸石。这里所述的质子型沸石是指至少部分可以进行离子交换的阳离子位置被H+所占据,例如丝光沸石的质子型表示为H-丝光沸石,MFI型之一的ZSM-5的质子型表示为H-ZSM5,β型沸石表示为H-β沸石。离子交换的Na离子或者K离子(用M表示这些碱金属元素)的含量相对于SiO2含量的摩尔比(氧化物的摩尔比,即M2O/SiO2)为0~0.1,优选为0~0.05,更优选为0~0.03的质子型沸石,由于可以提高N2的选择率,因而作为本发明的催化剂成分特别优选使用。
取代型沸石是指至少部分可以进行离子交换的阳离子位置被质子以外的阳离子(取代阳离子),例如NH4+或者金属阳离子所占据的沸石。以下,当取代阳离子为金属阳离子时,称为金属取代沸石。本说明书中,质子型Y型沸石称为HY型沸石,Fe阳离子占据阳离子位置的Y型沸石称为Fe-Y型沸石,NH4+占据阳离子位置的Y型沸石称为NH4-Y型沸石。其他的沸石也同样表示。此外由Fe阳离子取代的沸石都称为Fe-沸石。同样,Cu、Co阳离子取代的沸石均分别表示为Cu-沸石、Co-沸石。
对金属取代型沸石的占据可以进行离子交换的阳离子位置的取代金属没有特别限定,可以例举Fe等的8族金属,Co和Rh等的9族金属,Ni和Pd等的10族金属,Cu和Ag等的11族元素。优选的取代金属是Fe、Cu、Ni、Co以及这些的组合。
本发明中,金属取代沸石中,使用Na、K等的碱金属取代沸石或者Mg、Ca等的碱土金属取代沸石的催化剂,与使用Fe、Cu、Co、Ni的金属取代沸石相比,由于有机氮化合物的N2转化率低,这些碱金属或者碱土金属取代沸石,作为氧化物,相对于催化剂组合物优选限制为1.0重量%以下,优选0~0.5重量%,更优选0~0.3重量%。
因此,作为本发明优选使用的金属取代型沸石,例如为Fe、Cu、Ni、Co中任何一种所取代的沸石,这些沸石可以单独使用,也可以组合使用。Fe、Cu、Ni、Co中任何一种的取代金属离子的量,根据沸石的SiO2/Al2O3摩尔比而适度选择,一般而言,取代离子的总量相对于沸石的重量为1~6wt%的范围。
本发明所使用的沸石粒子的平均粒径,当铜氧化物粒子的平均粒径为0.01~1μm的范围时,典型的为1μm以上,优选为2μm以上,50μm以下,优选30μm以下。(沸石粒子的平均粒径)/(铜氧化物粒子的平均粒径)之比没有限制,典型的为10以上,优选为20以上,200以下,优选为100以下。选择该平均粒径之比要使得能够促进催化剂层中沸石粒子和铜氧化物粒子的接触。
本发明的催化剂组合物中,相对于铜氧化物和沸石的重量之和的铜氧化物的重量,只要能获得本发明的效果则没有特别限定,为0.1wt%以上,优选0.5wt%以上,更优选1.0wt%以上,进一步优选2.0wt%以上,为40wt%以下,优选30wt%以下。如果小于上述范围,会发生作为本发明目的的有机氮化合物、氨的分解活性不充分或者N2的转化不充分的情况。如果超过该范围,会产生生促进NOx的生成而导致N2的转化不充分的情况。
本发明的催化剂组合物还可以含有一种以上的贵金属。贵金属可以例举Pt、Pd、Ru、Rh、Ir,这些的合金或者这些的混合物。
对催化剂组合物或者催化剂中的贵金属的形态没有特别限制,可以担载在铜氧化物和/或沸石上,或者,也可以是上述金属粒子担载于氧化硅、氧化铝、氧化硅·氧化铝、氧化钛等耐热型无机氧化物粒子,以与沸石粒子相混合的状态存在。
这些耐热无机氧化物粒子为球状或者半球状,平均粒径优选为1~30μm,担载的上述贵金属作为金属份优选为0.01~2.0wt%的范围。
本发明的催化剂组合物中的贵金属的重量比例,相对于铜氧化物和沸石的重量总和为1ppm以上,优选为2ppm以上,更优选5ppm以上,为1000ppm以下,优选500ppm,更优选200ppm。
在上述范围内含有贵金属成分的本发明的催化剂组合物,在250~600℃,优选300~500℃,更优选300~450℃,进一步优选300~400℃的温度范围内,对于以高选择率将废气中含有的有机氮化合物和/或氨转化为N2,同时,防止含碳的未燃烧成分或者焦油等高沸点成分在催化剂上残留,且抑制烃成分由来的中间产物(例如CO等)的副产物的生成来说是有用的。而且,含有该贵金属成分的催化剂组合物,在处理含有1~200ppm左右的SO2等酸性成分的废气时,能抑制长期使用中产生的因催化剂劣化而引起的CO、NH3等副产物的生成增加的倾向,抑制有机氮化合物、氨向N2转化率的降低,即特别有效地抑制活性的降低。
可以使用各种公知的方法来向催化剂组合物中添加贵金属。例如,可以是在铜氧化物和沸石混合后来担载贵金属。其他的模式中,也可以预先在铜氧化物上担载贵金属之后,再将其与沸石粒子混合。还有其他的模式,可以在沸石上担载贵金属之后,再将沸石与铜氧化物粒子混合。还有其他的模式,可以在铜氧化物和沸石以外的物质上担载贵金属之后,将该物质与铜氧化物和沸石相混合。担载贵金属的物质也可以具有对有机氮化合物或者氨的催化剂活性,也可以没有,但优选具有耐热性。这样的物质可以例举出氧化硅、氧化铝、氧化硅·氧化铝、氧化钛等。其中,氧化硅或者氧化钛粒子上担载Pt或者Ru的粒子与铜氧化物和沸石粒子相混合而形成的催化剂组合物,特别对于有机氮化合物几乎完全分解,并且高比例地转化为N2,效果优良。
作为本发明的催化剂组合物的另一种方式,可以含有锰氧化物。通过添加锰氧化物,可以抑制CO的生成。本发明的催化剂组合物含有锰氧化物时,相对于铜氧化物和沸石的重量总和,锰氧化物的重量优选为0.1wt%以上,10wt%以下。如果不足上述范围,会有难以检测出锰氧化物的效果的情况,如果超出上述范围,会促进NOx、N2O的生成。这里所述的锰氧化物是指含锰的氧化物,包括含有锰的复合氧化物。作为锰氧化物可以例举由组成式MnOx(0.9≤x≤2.1)来表示的氧化锰,例如MnO、Mn2O3、MnO2。也可以组合使用多种锰氧化物。对锰氧化物的平均原子价没有特别限制,典型的为2.5以上,优选2.9以上,4.1以下。锰氧化也可以以与其他金属的氧化物的混合物的形态来供给。例如可以使用霍加拉特中的MnO2来作为锰氧化物。
本发明的催化剂组合物,以铜氧化物和沸石为必须成分,在不妨碍目标催化作用的限度内,还可以进一步含有除此以外的成分,例如氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆等耐火性无机氧化物。另一方面,含有Na2O、K2O、CaO、MgO等碱金属氧化物或者碱土金属氧化物,会降低有机氮化合物的分解率,进而在长期使用中,因活性降低而成为CO的升高的原因,因此作为氧化物优选限制于1.0重量%以下,更优选0~0.5重量%,进一步优选0~0.3重量%。
以下说明本发明的催化剂组合物的示例的组成。
本发明的一个方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物和质子型沸石,相对于铜氧化物和质子型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为2.0~20wt%的范围。
其他方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物、质子型沸石和贵金属,相对于铜氧化物和质子型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为0.5~10wt%的范围,贵金属的重量之和为2~500ppm的范围。
其他方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物、SiO2/Al2O3摩尔比为5~50的质子型沸石和贵金属,相对于铜氧化物和质子型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为2~30wt%的范围,贵金属的重量之和为2~500ppm的范围。
其他方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物、SiO2/Al2O3摩尔比为5~50的丝光沸石、MFI、β型中任何一种或两种以上的质子型沸石和贵金属,相对于铜氧化物和质子型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为2~30wt%的范围,贵金属的重量之和为2~500ppm的范围。
其他方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物、质子型沸石和贵金属,相对于铜氧化物和质子型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为1.0~10wt%的范围,贵金属的重量之和为2~500ppm的范围。贵金属担载在氧化硅粒子、氧化钛粒子、氧化铝粒子或者这些的混合物上,该粒子与铜氧化物粒子和质子型沸石粒子相混合。
其他方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物、SiO2/Al2O3摩尔比为5~50的丝光沸石、MFI、β型中任何一种或两种以上的质子型沸石和贵金属,相对于铜氧化物和质子型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为1.0~30wt%的范围,贵金属的重量之和为2~500ppm的范围。贵金属为Pt或Ru,担载在氧化硅粒子、氧化钛粒子或者这些的混合物上,该粒子与铜氧化物粒子和质子型沸石粒子相混合。
其他方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物和Fe、Cu、Ni、Co中的一种以上的金属取代型沸石,相对于铜氧化物和金属取代型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为1.0~15wt%的范围。
其他方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物和Fe、Cu、Ni、Co中的一种以上的金属取代型沸石和贵金属,相对于铜氧化物和金属取代型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为1.0~10wt%的范围,贵金属的重量之和为2~500ppm的范围。贵金属担载在氧化硅粒子、氧化钛粒子、氧化铝粒子或者这些的混合物上,该粒子与铜氧化物粒子和质子型沸石粒子相混合。
其他方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物和Fe、Cu、Ni、Co中的一种以上的金属取代型沸石和贵金属,相对于铜氧化物和金属取代型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为1.0~30wt%的范围,金属取代型沸石的SiO2/Al2O3摩尔比为5~50,贵金属的重量之和为2~500ppm的范围。贵金属担载在氧化硅粒子、氧化钛粒子、氧化铝粒子或者这些的混合物上,该粒子与铜氧化物粒子和金属取代型沸石粒子相混合。
其他方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物和Fe、Cu、Ni、Co中的一种以上的金属取代型沸石和MnO2,相对于铜氧化物和金属取代型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为1.0~10wt%的范围,锰氧化物的重量为0.5~10wt%的范围。
进一步的其他方式中,本发明的催化剂组合物含有铜氧化物和Fe、Cu、Ni、Co中的一种以上的金属取代型沸石和MnO2,相对于铜氧化物和金属取代型沸石的重量之和,铜氧化物的重量为1.0~10wt%的范围,锰氧化物的重量为0.5~10wt%的范围。上述的铜氧化物和锰氧化物是霍加拉特的成分。
本发明的催化剂组合物通过将铜氧化物粒子和沸石粒子相混合来制造。对于混合的方法没有特别限制,可以使用干式混合和湿式混合等任意公知的方法。通过采用干式混合,可以制造粉体状的催化剂组合物,通过采用湿式混合,可以制造浆料状的催化剂组合物。混合时,也可以同时混合铜氧化物和沸石以外的其他成分,也可以在铜氧化物和沸石粒子混合之后再混合其他成分。作为其他成分可以例举粘合剂成分、担载贵金属的氧化硅粒子、担载贵金属的氧化钛粒子、担载贵金属的氧化铝粒子。这些担载贵金属的粒子的平均粒径一般为0.5~20μm的范围。作为粘合剂,可以采用各种公知的粘合剂,例如可以例举硅溶胶、氧化铝溶胶、硅酸溶胶、勃姆石。因此,本发明的催化剂组合物可以是粉末状,也可以是颗粒状,也可以是浆状。
本发明涉及在催化剂支持体(称为结构体)上形成含有上述催化剂组合物的催化剂层而形成的催化剂。典型的催化剂的样式是在催化剂支持体的表面上,使用含有铜氧化物和沸石的催化剂组合物形成催化剂层。所以,该催化剂层中,铜氧化物粒子和沸石粒子以混合状态而存在,粒子之间以及粒子和支持体之间采用适当的粘合剂来固定。催化剂层的厚度,大约为10~1000μm的范围。对所使用的催化剂支持体的形状没有特别限定,优选气体流通时产生的差压小、与气体的接触面积大的形状。优选的形状包括蜂窝状、皱褶、发泡金属、板状、网状、管状、过滤器。对支持体的材质没有特别限定,可以例举霍加拉特、堇青石、氧化铝、氧化硅·氧化铝、碳纤维、金属纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、不锈钢等金属。优选耐蚀性和耐热性优良的材料作为支持体的材质。
以下说明本发明的催化剂的示例的制造方法。首先形成铜氧化物粒子和沸石粒子的混合物。当上述的催化剂组合物为粉末状时,可以以该催化剂组合物来作为该混合物。在该混合物中添加水以及根据需要添加粘合剂,进行混练,成为浆料。上述催化剂组合物为浆状时,可以将该催化剂组合物作为该浆状用于后续的工序。此外,可以将铜氧化物粒子和沸石粒子的混合工序和浆料化工序可以先后进行,也可以连续进行,还可以同时进行。根据需要,可以在混合工序和/或浆料化工序中添加锰氧化物和/或贵金属。将该浆料涂布在催化剂支持体上,干燥。对涂布的方法没有特别限定,可以使用包括洗涂(wash coating)或者浸渍的公知方法。根据需要可以重复这些操作,来调整催化剂层的厚度。
本发明涉及使用上述催化剂的废气净化装置。本废气净化装置,具有废气流路,该流路中,具有容纳本发明的催化剂的第一催化剂区域和容纳担载贵金属的催化剂的第二催化剂区域,第二催化剂区域(后段)位于第一催化剂区域(前段)的下游。该流路中,还可以进一步设置其他催化剂区域。作为在第二催化剂区域中容纳的担载贵金属的催化剂,可以使用各种公知的催化剂,例如在氧化铝上担载白金的催化剂(表示为Pt/Al2O3)。优选该担载贵金属的催化剂具有氧化烃的能力。通过在后段设置担载贵金属的催化剂,可以将由前段流入的未反应的烃和/或CO氧化,防止有害成分的排出。
还可以在比容纳本发明的催化剂的区域更上游的流路中设置一个区域,用来容纳将废气中的毒化催化剂的成分捕获或分解的吸收剂或分解催化剂。例如,在处理同时含有有机氮化合物和有机硅的废气时,通过在比本发明的催化剂更上游处,设置含有1∶99~70∶30(重量比)的担载贵金属的氧化铝粒子和沸石粒子的混合物的催化剂,可以显著提高本发明的催化剂的寿命。
本发明的催化剂可以处理的有机氮化合物,可以例举,乙腈、丙烯腈等腈,甲酰胺、二甲基甲酰胺等酰胺,甲胺、乙胺、二甲胺、二乙胺、三甲胺、三乙胺等胺,蛋白质,氨基酸,乙醇胺等链烷醇胺,吡咯、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、吡咯烷酮等杂环化合物,季铵化合物等的铵化合物,可以用于纤维成分或涂料成分的酰亚胺化合物或聚氨酯化合物。其中,有机氮化合物是指分子中至少含有一个氮原子的化合物。
含有有机氮化合物和/或氨的废气,产生于这些化合物的制造工序、使用这些化合物作为原料、溶剂的各种工序以及这些化合物作为副产品的各种工序中。例如,该废气会在咖啡焙制,废水处理,动植物的处理加工,食品加工,以腈作为聚合单位的合成纤维、合成橡胶、合成树脂的制造,使用将有机氮化合物作为溶剂或者涂料成分的涂料的涂布工序,聚酰亚胺或丙烯酸系涂料等的涂装工序(例如电沉积工序)或者烘焙工序中产生。任一种废气中,通常还会共存有机氮化合物以外的有机溶剂或其他有机溶剂或者热分解生成物。例如从咖啡焙制中产生的废气中,除了蛋白质、氨基酸、这些的热变性成分等有机氮化合物之外,还混合有纤维素、半纤维素、脂肪酸、咖啡因等有机化合物。本发明的催化剂,还可以用于处理除了这些有机氮化合物和/或氨之外还含有其他有机化合物成分的废气。
本发明的催化剂不仅对于小的空间速度(例如SV为3000hr-1,SV是单位时间内通过气体相对于催化剂体积的体积比),而且对于大的空间速度(例如SV=50000~100000hr-1)都表现出有机氮化合物和/或氨的高分解率和高N2选择性,并能够降低NO、NO2、NH3、HCN含氮中间体(例如胺、亚胺、酰亚胺等)以及不需要的CO等副产品的生成。如果是蜂窝状催化剂,SV是1小时内所通过的废气相对于包括该蜂窝体的空间部分的体积的体积比。此外,如果是填充了挤压成型品等粒状催化剂的催化剂层时,SV就是1小时内所通过的废气相对于填充层体积的体积比。
为了将由本发明的催化剂处理的废气中的有机成分氧化成为CO2而除去,优选废气中含有至少氧化反应所必需的氧。
本发明的催化剂在250℃以上,优选300℃以上,更优选300℃以上600℃以下,优选500℃以下,更优选450℃以下,进一步优选在300~400℃,在与含有1~1000重量ppm的有机氮化合物和/或氨作为氮成分的废气相接触时,能够有效分解这些成分,并可以获得高的N2选择率。
实施例以下,基于实施例详细说明本发明,但本发明并不限定于下述实施例。
NH4-丝光沸石(NH4-SCM5)的制备将Na型丝光沸石(UOP公司生产的SCM-5,SiO2/Al2O3摩尔比为10.7,平均粒径5.6μm)600g、氯化氨300g和去离子水2300g相混合,在80℃搅拌3小时,然后进行抽滤,由水进行2次洗净,每次用水1升,然后回收的过滤物在干燥器中150℃下干燥5小时,得到NH4-丝光沸石(NH4-SCM5)。
金属取代沸石的制备Fe-丝光沸石的制备将42.7g的氯化铁四水合物溶解于1557g的去离子水中,再加入404g的NH4-丝光沸石(上述的NH4-SCM5)。一边搅拌一边向其中加入28%的氨水,同时监测pH,使pH为8.0,继续搅拌后,进行抽滤。将过滤后的固体由去离子水洗净后,在150℃干燥5小时,再在马弗炉中的空气中500℃烧成2小时,得到Fe-丝光沸石。
Cu-丝光沸石的制备将1.4g的硝酸铜三水合物溶解于389g的去离子水中,再加入28%的氨水将pH调整到10.5~11。向其中加入101g的NH4-丝光沸石(上述的NH4-SCM5)并搅拌后,进行抽滤。将过滤后的固体由去离子水洗净后,在150℃干燥5小时,再在马弗炉中的空气中500℃烧成2小时,得到Cu-丝光沸石。
Cu-ZSM5的制备醋酸铜4.0g溶解于500cc水中,保持80℃,向其中加入NH4-MFI-40(UOP公司生产的沸石,SiO2/Al2O3摩尔比为40)29g,搅拌3小时,进行过滤和洗净。将回收的过滤物在150℃干燥3小时。将回收的粉末以上述相同的溶液和方法进行再度的离子交换。2次离子交换后,在500℃烧成4小时,制备成Cu-ZSM5。
催化剂的制造实施例催化剂I将上述的NH4-SCM5粉末25g和CuO粉末(ケミライト公司生产,平均粒径0.52μm)0.56g在研钵中混合均匀,所得到的混合物中加入粘合剂氧化铝溶胶28g和去离子水26g,充分混练,得到浆料。在皱纹状的蜂窝支持体(霓佳斯(ニチアス,nichias)公司生产,直径21Φ×长50mm,小室数200孔/平方英寸)上洗涂该浆料,在干燥机中150℃干燥2小时,再在马弗炉中的空气中500℃烧成1小时,得到催化剂I。
催化剂I的CuO的比例(以下,如无特别说明,各成分的比例都表示为相对于(CuO的重量+沸石的重量)之和的比例)为2.2wt%,其中CuO的比例由(CuO的重量)/(CuO的重量+沸石的重量)×100%来表示。
催化剂II和III除了按使得CuO的比例为6.9wt%(催化剂II)和12.3wt%(催化剂III)来选择上述的NH4-SCM5和CuO粉末的量之外,与催化剂I同样制造催化剂II和III。
催化剂IV由25.2g的Fe-丝光沸石粉末(平均粒径4.2μm)代替NH4-SCM5,CuO粉末的量为0.52g,除此之外与催化剂I同样制造催化剂IV。催化剂IV的CuO的比例为2.2wt%。
催化剂V使用0.19g霍加拉特粉末代替CuO粉末,Fe-丝光沸石的量为25.5g,除此之外,与催化剂IV同样制造催化剂V。催化剂V的CuO的比例为0.2wt%。其中使用的霍加拉特由ズ一ドケミ一公司生产,其组成如下所示,平均粒径为7.3μm。
MnO272.6wt%,CuO21.1wt%,K2O3.7wt%
催化剂VI霍加拉特粉末的量为0.56g,使用25.2gCu-丝光沸石代替25.5gFe-丝光沸石,除此之外,与催化剂V同样来制造催化剂VI,催化剂VI中的CuO的比例为0.5wt%。
催化剂VII按使得CuO的比例为0.8wt%来选择Cu-丝光沸石的量,除此之外与催化剂V同样来制造催化剂VII。
催化剂VIII使用487g上述NH4-SCM5、CuO粉末10.5g、担载Pt的SiO2粉末(Pt担载量0.04wt%)17.5g、氧化铝溶胶525g和去离子水460g制成浆料。使用该浆料,与催化剂I同样制造催化剂VIII。
催化剂IX采用H-ZSM5(UOP公司生产,H-MFI40,SiO2/Al2O3摩尔比为40(H-ZSM5的等同品),平均粒径2.8μm)代替NH4-SCM5,硅溶胶代替氧化铝溶胶,按使得催化剂中的CuO的比例为6.0wt%来选择H-ZSM5和CuO的重量,除此之外,与催化剂I同样制造催化剂IX。
催化剂X选择CuO粉末、氧化锰粉末(カラス公司生产)和上述NH4-SCM5的量,使得CuO比例为6.3wt%,氧化锰的比例为0.7wt%,与催化剂V同样制造催化剂X。
催化剂XI选择上述Fe-丝光沸石、上述霍加拉特的量,使得CuO的比例为1.7wt%,使用32g硅溶胶代替氧化铝溶胶作为粘合剂,除此之外,与催化剂V同样制造催化剂XI。
催化剂XII使用105g上述NH4-SCM5、CuO粉末14.0g、担载Pt的TiO2粉末(Pt担载量0.04wt%)35g、氧化铝溶胶105g和去离子水240g制成浆料。使用该浆料,与催化剂I同样制造催化剂XII。
催化剂XIII在CuO的比例为24wt%,SiO2/Al2O3摩尔比为18的H型丝光沸石(UOP公司生产,LZM8)为76wt%的比例下,选择CuO粉末和质子型沸石的量,除此之外,与催化剂I同样制造催化剂XIII。
催化剂XIV在CuO的比例为13wt%,使用与催化剂XIII相同的H型丝光沸石(UOP公司生产,LZM8)87wt%的比例下,选择CuO粉末和质子型沸石的量,除此之外,与催化剂I同样制造催化剂XIV。
催化剂XV采用与催化剂XIV同样比例的CuO粉末和上述H型丝光沸石(UOP公司生产,LZM8),在其中进一步添加担载Pt的TiO2粉末(Pt担载量0.04wt%),除此之外,与催化剂XIV同样制造催化剂XV。
催化剂XVI采用担载Pt的SiO2粉末(Pt担载量0.04wt%)代替担载Pt的TiO2粉末,除此之外,与催化剂XV同样制造催化剂XVI。
催化剂XVII以同样比例采用CuO粉末和上述H型丝光沸石(UOP公司生产,LZM8),在其中进一步添加担载Pd的Al2O3粉末(Pt担载量0.04wt%),除此之外,与催化剂XV同样制造催化剂XVII。
催化剂XVIII使用SiO2/Al2O3摩尔比为25的β型沸石(UOP公司生产,沸石β)代替催化剂XV中的H型丝光沸石,除此之外,与催化剂XVII同样制造催化剂XVIII。
催化剂XIX由SiO2/Al2O3摩尔比为30的MFI型沸石(ゼオリスト公司生产,CBV-3020)代替催化剂XV中的H型丝光沸石,除此之外,与催化剂XV同样制造催化剂XIX。
催化剂XX由SiO2/Al2O3摩尔比为50的MFI型沸石(ゼオリスト公司生产,CBV-5524)代替催化剂XV中的H型丝光沸石,除此之外,与催化剂XV同样制造催化剂XIX。
对于催化剂I~XX,在如下的表1中表示各组成。各成分的比例以相对于CuO和沸石的重量之和的wt%来表示。
表1催化剂组成(实施例)

*各成分的重量均表示为相对于CuO和沸石的重量和的比例(%)。
*催化剂V~VII和XI中的MnO2是以霍加拉特的成分存在。
比较例催化剂A除了由Fe-丝光沸石代替全部CuO之外,与催化剂IV同样制造催化剂A。
催化剂B除了由霍加拉特代替全部Fe-丝光沸石之外,与催化剂V同样制造催化剂B。
催化剂C使用市售的脱硝催化剂(触媒化成公司生产)的粉碎品25.6g、霍加拉特2.1g、硅溶胶32g和水20g的浆料,与催化剂V同样制造催化剂C。
催化剂D由MnO2粉末1.3g、25g的NH4-SCM5、氧化铝溶胶28g和水26g制成浆料,与催化剂I同样制造催化剂D。
催化剂E除了由Cu-ZSM5代替全部的Fe-丝光沸石之外,与催化剂A同样制造催化剂E。
催化剂F除了使用担载Pt的氧化铝催化剂代替Cu-丝光沸石之外,与催化剂D同样制造催化剂F。
催化剂G除了使用SiO2/Al2O3摩尔比为240(东曹(tosoh)公司生产,HSZ-690HOA)的H型丝光沸石代替催化剂XV的H型丝光沸石之外,与催化剂XV同样制造催化剂G。
催化剂H除了使用SiO2/Al2O3摩尔比为18(東ソ一公司生产,HSZ-642NAA)的Na型丝光沸石代替催化剂XV的H型丝光沸石之外,与催化剂XV同样制造催化剂H。
催化剂I在硝酸铜20.0g和硝酸镁14.0g溶解于去离子水100g的溶液中,加入H-ZSM5沸石(UOP公司生产,H-MFI40,SiO2/Al2O3摩尔比为40)粉末61g和β型沸石(ゼオリスト公司生产,CBV-3020,SiO2/Al2O3摩尔比为30)粉末22.6g,充分搅拌后,在干燥机中120℃干燥10小时。所得的粉末由玛瑙研钵进一步粉碎,所得的粉末在空气中500℃烧成2小时,得到含有CuO和MgO的沸石粉末。将所得粉末21.6g和25.9g氧化硅粘合剂加入到31g去离子水中,制成浆料。将该浆料在与催化剂I的制造中使用的相同皱褶状蜂窝体上洗涂,在150℃干燥2小时后,在空气中500烧成1小时,得到催化剂I。
所得的蜂窝体担载催化剂(催化剂I)的每升的组成如下所示CuO6.3g,MgO2.1g,沸石80.4g(其中,H-ZSM563.5g,β16.9g),CuO∶沸石(重量比)=7.3∶92.7,MgO含量(相对于CuO和沸石的合计的重量%)为2.4%。
催化剂A~I的组成如表2所示。
表2催化剂组成(比较例)

*催化剂A~C中,各成分的重量均表示为相对于CuO和沸石的重量和的比例(%),催化剂D和E中,各自仅使用Cu-ZSM5和Pt/Al2O3作为活性成分。
*催化剂B和C中的MnO2是以霍加拉特的成分存在。
评价例1上述的各蜂窝型催化剂中流通过含有二甲基甲酰胺的气体,评价催化剂活性。所使用的气体的组成如下所示。
二甲基甲酰胺(DMF) 3000ppmO210mol%水1mol%氮余量SV为10000hr-1,反应温度为300℃、350℃、400℃、450℃。
详细的测定条件如下所示。首先,在反应器里填充催化剂,在流通N2下加热到规定温度。调整气体的各成分的流量,当达到规定的气体组成时开始测定。从反应器的入口和出口进行取样。各种成分的定量各自采用了以下方法。
NO和NO2化学发光法CO控制电位电解法NH3、CO2和N2O气相色谱(TCD)DMF和其他生成物气相色谱(FID)DMF的分解率、DMF向N2的转化率以及各生成物的收率,由以下式来求出。其中,如果没有特别说明,分解率、残存率、收率、选择率都表示为mol%。
数1 数2 数3 数4 数5
数6 数7 数8NOX收率(%)=NO收率+NO2收率数9 通过反应器后的气体中所含有的NH3、NOx、N2O以外的含氮有机化合物(称为“其他含氮成分”)的生成量,由以下方法算出。首先,在催化剂出口进一步设置Pt催化剂,使本发明的通过催化剂后的气体中残存的DMF、生成的NH3和其他含氮成分,转化为N2、NOx和N2O。由上述方法对通过该Pt催化剂后的气体进行分析,求出NOx收率和N2O收率。以下,以NOx收率(Pt)和N2O收率(Pt)表示该收率。NOx收率(Pt)和N2O收率(Pt)中,除了由本发明的催化剂生成的NOx和N2O之外,还包括借助Pt催化剂由DMF、NH3和其他含氮成分生成的NOx和N2O。
数10NOx收率(Pt)+N2O收率(Pt)(%)=(NOx收率+N2O收率)+(以Pt催化剂生成的NOx收率+以Pt催化剂生成的N2O收率)其中,假定通过Pt催化剂,DMF、NH3和其他含氮成分的氮中的80%转化成NxO和N2O,20%转化成N2。
数11以Pt催化剂生成的NOx收率+以Pt催化剂生成的N2O收率(%)
=(DMF残存率+NH3收率+其他含氮成分收率)×0.8根据上述两式,其他含氮成分的收率由下式算出。
数12其他含氮成分收率(%)={(NOx收率(Pt)+N2O收率(Pt))-(NOx收率+N2O收率)}/0.8-(DMF残存率+NH3收率)N2收率由下式求出。
数13N2收率(%)=100-(NOx收率+N2O收率+NH3收率+DMF残存率+其他含氮成分收率)评价的结果显示于以下的表3和表4。此外,本发明的催化剂I、II、VII和VIII以及比较例的催化剂A和F在300~450℃下的N2收率表示在图1中。
表3对于含DMF的气体,催化剂反应中氮系生成物的收率(反应温度350℃)

表4对于含DMF的气体,催化剂反应中氮系生成物的收率(反应温度400℃)

由表3、表4和图1可知,含有铜氧化物和沸石的本发明的催化剂,在350~450℃下,几乎100%分解DMF,同时抑制NH3、NOx、N2O其他含氮成分以及CO的生成,是向N2的转化率极高的催化剂。例如,催化剂I~IV、VII、IX~XI的转化成N2的转化率都在90%以上。
与此相比,不含铜氧化物而仅有沸石的催化剂(催化剂A和D),在350℃时大量形成NH3或者含氮成分,N2的选择性极低。不含沸石的铜氧化物系催化剂(催化剂B和C)以及贵金属系催化剂(催化剂F),NOx和/或N2O的选择率高,N2的选择率低。此外,含有MgO的比较例的催化剂I在350℃时生成大量NH3,N2收率低。
所以,本发明的催化剂可以说在处理氮系废气方面表现出优良的性能。
对混合铜氧化物和沸石的本发明催化剂(催化剂IX)的评价结果与由Cu进行离子交换的比较例的催化剂(催化剂E)的评价结果相比较(表5和图2)。
表5对于含有DMF的气体,催化剂性能的评价结果CuO+H-沸石(催化剂IX)与Cu取代沸石(催化剂E)的对比

首先,混合了铜氧化物和沸石的本发明的催化剂(催化剂IX)在300℃的DMF分解率为100%,与此相比,由Cu进行离子交换的沸石的Cu-ZSM5(催化剂E)为79%,可知本发明的催化剂的活性高。而且,本发明的催化剂IX的300~350℃的N2选择率为76~98%,与此相比,比较例的催化剂E为32~47%,可知本发明的催化剂的选择性优良。对于因DMF的烃成分引起的CO选择率,本发明的催化剂IX在300~350℃约为2~7%,与此相对,比较例的催化剂E为18~28%。由此结果可知,使用本发明的催化剂还可抑制CO的产生。
由以上结果可知,本发明的催化剂在有机氮化合物的分解率几乎为100%的条件下,NOx、N2O、CO的生成量极低,可以高选择率地转化为N2。
评价例2将含氨气体在上述催化剂中流通,评价催化剂活性。使用的气体的组成如下所示氨5000ppmO210mol%水2mol%氮余量测定条件与评价例1相同。
催化剂II、XI和XIII的评价结果如以下表6和图3所示。
表6对于含有NH3的气体,催化剂性能的评价结果

由表6和图3可知,本发明的催化剂以极高的选择率将氨转化为N2。
改变了沸石种类的催化剂组成的DMF分解性的比较结果如表7所示表7对于含DMF的气体,催化剂性沸石种类

使用H-丝光沸石(SiO2/Al2O3的摩尔比为10.7)的催化剂XII在300~450℃使DMF100%分解,将共84.2~97.1%转化为N2,与此相对,使用Na-丝光沸石(SiO2/Al2O3的摩尔比为10.7)的催化剂H,尽管使DMF100%分解,但向N2的转换率为52.6~71.8%,且NOx和N2O的收率增加。
另一方面,使用β型沸石的催化剂XVIII、使用H-ZSM的催化剂XIX和催化剂XX表现出,向N2的转化率高,100%分解有机氮化合物,而且几乎不生成NH3、NOx、N2O、CO等副产品,可以发挥高效率转换成N2的性能。
评价例3加速耐久试验对于催化剂XIV和XV,进行如下评价流通气体组成二甲基甲酰胺(DMF)3000ppmO210mo1%水 1mo1%
SO22ppm氮余量将上述组成的气体在SV20000hr-1、温度350℃的催化剂中流通,对于运行了500小时后的催化剂,按照评价例1的条件,进行DMF的分解试验。500小时后的催化剂的活性试验结果如下注上一行是300℃,下一行是350℃。
DMF分解率(%)N2收率(%)CO收率(%)催化剂XIV 49.8 32.9 2.7100 90.7 14.6催化剂XV100 86.6 0.6100 90.5 2.7可知,含有Pt的催化剂XV在SO2存在下的活性降低很少,维持高的有机氮化合物的分解率,N2转化率的降低也少。特别是300℃的比较低的温度下,Pt的存在对于提高N2收率且降低CO收率是有效的。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.(修改后)用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的、含有铜氧化物和沸石的催化剂组合物,其特征为(a)含有铜氧化物和,沸石和,从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上,(b)相对于该铜氧化物和该沸石的重量之和,铜氧化物的重量为0.1wt%~40wt%的范围,(c)相对于铜氧化物和沸石的重量之和,从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属的重量之和为1ppm~500ppm的范围;(d)用于净化所述废气。
2.用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的催化剂组合物,其为将铜氧化物粒子和沸石粒子混合而形成的催化剂组合物。
3.(删除)4.根据权利要求1~3任何一项所述的催化剂组合物,其特征在于进一步含有锰氧化物。
5.根据权利要求4所述的催化剂组合物,其特征在于相对于铜氧化物和沸石的重量之和,锰氧化物的重量为0.1wt%~10wt%的范围。
6.(删除)7.(删除)8.(修改后)根据权利要求1~7任何一项所述的催化剂组合物,其特征在于由混合选自氧化硅、氧化钛、氧化铝的无机氧化物粒子来形成,其中,所述的无机氧化物粒子担载了从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属。
9.根据权利要求1~8任何一项所述的催化剂组合物,其特征在于沸石的SiO2/Al2O3摩尔比为3~70,该沸石是质子型或者是由第8族金属、第9族金属、第10族金属、第11族金属中任何一种进行离子交换的沸石的一种或2种以上。
10.根据权利要求1~9任何一项所述的催化剂组合物,其特征在于沸石的SiO2/Al2O3摩尔比为5~50。
11.根据权利要求1~10任何一项所述的催化剂组合物,其特征在于沸石是质子型的,是丝光沸石、MFI、β型的任何一种或2种以上。
12.催化剂,其为用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的催化剂,其含有催化剂支持体和在该催化剂支持体上形成的、含有权利要求1~11任何一项所述的催化剂组合物的催化剂层。
13.(删除)14.催化剂的制造方法,该催化剂是用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的催化剂,所述方法包括将担载了从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属的氧化硅粒子和/或氧化钛粒子与氧化铜粒子和沸石粒子相混合而形成混合物的工序;将该混合物调制成浆料的工序;将该浆料涂布在催化剂支持体上的形成催化剂层的工序。
15.废气的处理方法,其含有将含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气在250~600℃下与催化剂相接触而转化成N2的工序,其中的催化剂含有通过将担载了从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属的氧化硅粒子和/或氧化钛粒子与铜氧化物粉末和沸石粉末相混合而形成的催化剂组合物。
权利要求
1.用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的、含有铜氧化物和沸石的催化剂组合物。
2.用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的、由将铜氧化物粒子和沸石粒子混合而形成的催化剂组合物。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂组合物,其特征在于相对于铜氧化物和沸石的重量之和,铜氧化物的重量为0.1wt%~40wt%的范围。
4.根据权利要求1~3任何一项所述的催化剂组合物,其特征在于进一步含有锰氧化物。
5.根据权利要求4所述的催化剂组合物,其特征在于相对于铜氧化物和沸石的重量之和,锰氧化物的重量为0.1wt%~10wt%的范围。
6.根据权利要求1~5任何一项所述的催化剂组合物,其特征在于进一步含有从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上。
7.根据权利要求6所述的催化剂组合物,其特征在于相对于铜氧化物和沸石的重量之和,从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属的重量之和为1ppm~500ppm的范围。
8.根据权利要求6或7所述的催化剂组合物,其特征在于由混合选自氧化硅、氧化钛、氧化铝的无机氧化物粒子来形成,其中,所述的无机氧化物粒子担载了从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属。
9.根据权利要求1~8任何一项所述的催化剂组合物,其特征在于沸石的SiO2/Al2O3摩尔比为3~70,该沸石是质子型或者是由第8族金属、第9族金属、第10族金属、第11族金属中任何一种进行离子交换的沸石的一种或2种以上。
10.根据权利要求1~9任何一项所述的催化剂组合物,其特征在于沸石的SiO2/Al2O3摩尔比为5~50。
11.根据权利要求1~10任何一项所述的催化剂组合物,其特征在于沸石是质子型的,是丝光沸石、MFI、β型的任何一种或2种以上。
12.催化剂,其是用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的催化剂,其含有催化剂支持体和在该催化剂支持体上形成的、含有权利要求1~11任何一项所述的催化剂组合物的催化剂层。
13.催化剂组合物的制造方法,该催化剂组合物是用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的催化剂组合物,所述方法包括混合氧化铜粒子和沸石粒子的工序。
14.催化剂的制造方法,该催化剂是用于净化含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气的催化剂,所述方法包括将担载了从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属的氧化硅粒子和/或氧化钛粒子与氧化铜粒子和沸石粒子相混合而形成混合物的工序;将该混合物调制成浆料的工序;将该浆料涂布在催化剂支持体上的形成催化剂层的工序。
15.废气的处理方法,其含有将含有有机氮化合物、氨或者这些的组合的废气在250~600℃下与催化剂相接触而转化成N2的工序,其中的催化剂含有通过将担载了从Pt、Pd、Ru、Rh、Ir和这些的合金所组成的组中选择的一种以上的贵金属的氧化硅粒子和/或氧化钛粒子与铜氧化物粉末和沸石粉末相混合而形成的催化剂组合物。
全文摘要
本发明提供催化剂组合物、含有该催化剂组合物的催化剂、该催化剂的制造方法以及含有该催化剂的废气净化装置,其可以在净化含有有机氮化合物的废气(氮系废气)时,在较低温度下将该化合物分解,转化成N
文档编号B01J37/04GK101018604SQ20058003049
公开日2007年8月15日 申请日期2005年7月15日 优先权日2004年7月15日
发明者生驹知央, 樱井孝信, 中野美树 申请人:日挥通用株式会社
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