本发明专利技术提供可充分去除废气中氮氧化物的催化剂。本发明专利技术的氮氧化物去除用催化剂是通过在整体式载体上覆盖包括催化剂组分Ａ的底层和包括催化剂组分Ｂ的上层而形成的，所述催化剂组分Ａ含有氧化铈；所述催化剂组分Ｂ含有从铜、锰、铁、钴和镍中选出的至少一种以及沸石。本发明专利技术的氮氧化物去除用催化剂为，其上层的催化剂组分Ｂ催化氧化反应，以促进将废气中的氮氧化物、尤其是一氧化氮（ＮＯ）有效地氧化成二氧化氮（ＮＯ２），并利用底层的氧化铈吸附由此形成的二氧化氮。本发明专利技术的氮氧化物去除用催化剂即使在１００℃附近、如８０～１５０℃的低温区域，也能发挥充分的催化剂活性。因此使用本发明专利技术的催化剂时，即使在低温下也能有效地减少、去除废气中氮氧化物（ＮＯｘ）的量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是涉及废气中的氮氧化物去除的专利技术。更详细地说，本专利技术涉及一种以去 除汽油发动机、柴油发动机的废气中所包含的有害成分中的尤其是氮氧化物(N0X)为目的 的催化剂、以及氮氧化物去除方法。
技术介绍
大气中的NOx会导致光化学烟雾或酸雨。因此，来自作为NOx的发生源之一的、具 有汽油发动机或柴油发动机等内燃机的汽车等移动发生源的NOx排放就成为一种社会问 题，今后，关于NOx的排放量的法律规定，变得越来越严格。因此，废气净化用催化剂的开发 研究受到了人们的重视。目前已提供有很多关于去除废气中的氮氧化物的技术，尤其提出了很多使用沸石 类催化剂的技术。例如，在US-A-4961917中公开了以下的方法，即、作为催化剂使用铁或铜 以及沸石(ZSM20、0、Y型)，在250 600°C下作为还原剂使用NH3，对氮氧化物进行去除 的方法。另外，在US-A-5141906中，公开了一种在含有硫化物的气体气流中对催化剂进行 热处理而成的废气净化用催化剂，所述催化剂为，在陶瓷制的蜂窝状载体的壁面上形成有 催化剂载体涂层(wash-coat layer)，且该催化剂载体涂层包含用铜或钴进行了离子交换 的沸石(ZSM5)。在此，作为沸石，一般使用ZSM-5、ZSM-20、3型、Y型等。
技术实现思路
然而，在US-A-4961917或US-A-5141906等的现有技术中，虽然在废气温度为 250°C以上时可以发挥效果，但在废气温度较低的情况下其效果较低，从而不能充分地处理 废气中的氮氧化物。尤其是，如果提高对废气的排放限制，则该氮氧化物的处理技术将不能 充分应对。另外，作为其他的技术，还有一种利用尿素水进行化学反应的结果、即氨作为还 原剂从而去除氮氧化物的方法，但是在该方法中，由于在160°C以下难以产生尿素的水解， 并且容易生成副产物，因此难以利用尿素水对氮氧化物进行去除。因此，本专利技术是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于，提供一种能够充分地去除 废气中的氮氧化物的催化剂。本专利技术的另一目的在于，提供一种即使在较低的废气温度下，也能够充分地去除 废气中的氮氧化物的催化剂。而且，本专利技术的另一目的在于，提供一种能够在较低的废气温度下去除废气中的 氮氧化物的方法。本专利技术人为了解决上述的问题，进行了潜心研究，结果发现通过在载体上首先形 成含有氧化铈的底层，再在所述底层上进一步形成含有过渡金属和沸石的上层，从而能够 利用底层中的氧化铈，来吸附由上层中的氧化反应所生成的二氧化氮，由此能够有效地去 除废气中的氮氧化物。而且，本专利技术人还发现，具有上述结构的催化剂即使在80 150°C左右的低温条件下，也可以发挥优良的催化剂活性。并且，根据上述见解，完成了本专利技术。因此，上述本专利技术的目的，能够利用通过在整体式载体上覆盖包含催化剂组分A 的底层、和包含催化剂组分B的上层而形成的氮氧化物去除用催化剂来实现，其中，所述催 化剂组分A含有氧化铈；所述催化剂组分B含有从铜、锰、铁、钴和镍中选出的至少一种金属 或金属氧化物以及沸石。另外，上述本专利技术的另一目的，能够利用废气中的氮氧化物去除方法来实现，该方 法为，使含有氮氧化物的废气与本专利技术的氮氧化物去除用催化剂接触。通过使用本专利技术的催化剂，即使将废气置于较低的处理温度(例如，80 150°C左 右)下，也能够充分地去除废气中的氮氧化物。附图说明图1为表示使用本专利技术的催化剂来去除废气中的氮氧化物时的状况的图。其中， 纵轴的左侧表示NOx的排放量(表示NOx值越低则NOx越被吸附)，横轴表示处理工序的经 过时间。图2为表示使用本专利技术的催化剂来去除废气中的氮氧化物时的状况的图。其中， 纵轴的右侧表示废气温度，纵轴的左侧表示NOx的排放量(表示NOx值越低则NOx越被吸 附)，横轴表示处理工序的经过时间。图3为表示在使用了本专利技术的催化剂的情况下，在100°C时的NOx吸附量的图表。 具体实施例方式本专利技术的第一种方式提供一种氮氧化物去除用催化剂，该催化剂通过在整体式载 体上覆盖包含催化剂组分A的底层和包含催化剂组分B的上层而形成，所述催化剂组分A 含有氧化铈；所述催化剂组分B含有从铜、锰、铁、钴和镍中选出的至少一种金属或金属化 合物以及沸石。通过将催化剂组分A和B分别设置在底层和上层中，从而与在单层中单独 使用催化剂组分A或B时相比，能够发挥更为显著的去除氮氧化物的作用。因此，通过在通 常用于汽车催化剂的整体式载体上，将各催化剂组分A和B作为不同的层而进行覆盖(涂 布)，从而能够有效地发挥上述的效果。虽然其具体的机理还不明确，但认为这是由于催化 剂组分B可以催化氧化反应，促进将废气中的氮氧化物、尤其是一氧化氮(N0)氧化成二氧 化氮(N02)，并且底层的氧化铈吸附在上层形成的二氧化氮。此外，本专利技术不受上述推论的 限制。因此，若使用本专利技术的催化剂，能够有效地减少、去除废气中的氮氧化物(NOx)的量。另外，本专利技术的催化剂组分A和B在100°C附近、例如在80°C 150°C的低温区 域内，也能够发挥充分的催化剂活性。一般认为这是由于在包括含有氧化铈的催化剂组分 A的底层中所吸附的二氧化氮，在该温度区域内不会从催化剂中解吸而是被保存在催化剂 中。因此，即使在100°C附近、例如在80°C 150°C的低温区域内使本专利技术的催化剂与含有 氮氧化物的废气接触，也能够有效地减少、去除废气中的氮氧化物(NOx)的量。但是，由于 吸附在催化剂中的二氧化氮，因暴露于150°C以上的废气中将导致解吸并再次被作为NOx 而排放，因此需要有效地去除该解吸后的NOx。如果使用本专利技术的催化剂，则通过使用作为 还原剂的氨和烃，从而不会使吸附的NOx再次解吸，并能够有效地减少、去除废气中的氮氧 化物。并且，通过将本专利技术的催化剂与其他的催化剂进行组合，除了能够有效地去除废气中的氮氧化物之外，还能够有效地去除烃、一氧化碳和黑烟。以下对本专利技术的实施方式进行说明。1.催化剂组分A在本专利技术中，被包含在底层内的催化剂组分A，作为必需组分含有氧化铈。由于设 置在底层中的氧化铈，可以有效地吸附在上层中生成的二氧化氮(NO2)，因此能够有效地减 少、去除NOx的排放量。在此，关于氧化铈，除了可以使用氧化铈本身之外，还可以使用通过 加热而生成氧化铈的物质。作为可通过加热而生成氧化铈的物质，例如包括氢氧化铈、硝 酸铈、醋酸铈、碳酸铈等的水溶性的铈盐。另外，虽然对氧化铈的形状和比表面积等没有特别限制，但优选为，其能够充分地 吸附在上层中所生成的二氧化氮。氧化铈可以具有例如粒状、微粒状、粉末状、圆柱状、圆锥 状、棱柱状、立方体状、棱锥体状、不定形等的形状。优选为，氧化铈为粒状、微粒状、粉末状。 当氧化铈为粒状、微粒状、粉末状时对氧化铈的平均粒径没有特别限制，优选为例如1.0 100 i! m的范围内，更优选为1. 0 20. 0 i! m的范围内。此外，本专利技术中的氧化铈的“平均粒 径”，能够通过由分级等的公知方法所测量出的氧化铈粒径的平均值，来进行测定。而且，氧化铈的BET比表面积，只要是能够吸附在上层中生成的二氧化氮的足够 的比表面积即可，优选为100 300m2/g，更优选为200 300m2/g。如果上述比表面积处于 上述范围内，则氧化铈能够充分地吸附本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氮氧化物去除用催化剂，是通过在整体式载体上覆盖包括催化剂组分Ａ的底层和包括催化剂组分Ｂ的上层而形成的，其中，所述催化剂组分Ａ中含有氧化铈；所述催化剂组分Ｂ中含有从铜、锰、铁、钴和镍中选出的至少一种金属或金属化合物以及沸石。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-10-29 2007-280253一种氮氧化物去除用催化剂，是通过在整体式载体上覆盖包括催化剂组分A的底层和包括催化剂组分B的上层而形成的，其中，所述催化剂组分A中含有氧化铈；所述催化剂组分B中含有从铜、锰、铁、钴和镍中选出的至少一种金属或金属化合物以及沸石。2.根据权利要求1所述的氮氧化物去除用催化剂，相对于100质量份的该催化剂组分 B，该催化剂组分A的含量为10 100质量份。3.根据权利要求1或2所述的氮氧化物去除用催化剂，相对于100质量份的沸石，包含 在上层中的该金属或金属化合物的含量为1. 0 30. 0质量份。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的氮氧化物去除用催化剂，该催化剂组分A以 及/或催化剂组分B包括从氧化铝、氧化硅、氧化磷、氧化钛以及氧化锆中选出的至少一种 耐火性无机氧化物。5.根据权利要求4所述的氮氧化物去除用催化剂，相对于100质量份的氧化铈，该催化 剂组分A中所包含的耐火性无机氧化物的含量为2 100质量份。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：中根卓司，加藤尚弘，奥村显久，
申请(专利权)人：株式会社ICT，国际催化剂技术公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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