处理废气用催化剂及其废气的处理方法技术

本发明专利技术提供一种含有钛系氧化物及其他催化剂的活性成分，具有除去合在废气当中的有害物质的作用，其布朗斯台德酸量（Ｂ）和路易斯酸量（Ｌ）的比率（Ｂ／Ｌ）在０／１～１０／１范围为特征的处理废气用催化剂以及使用该催化剂处理废气的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。尤其涉及一种能够有效地分解、除去含在废气当中的氮氧化物、二恶英等有害物质的催化剂及利用该催化剂处理废气的方法。
技术介绍
现已公开有多种，用于除去含在废气当中的氮氧化物，二恶英等有害物质的催化剂及处理方法。例如，作为废气中氮氧化物与氨进行选择性的还原反应的催化剂，(a)含有硫和钛及硅，或者是钛、锆及硅的含硫复合氧化物，(b)钒氧化物，(c)含有，从钨、钼、锡及铈中选择至少一种元素的氧化物的用于除去氮氧化物的催化剂。(例如，特公昭62-14339号公报)。另有，从催化剂的比表面积或固体酸量的角度，特定的物质的性质与催化剂组分形成处理废气用催化剂，具体有，在钛-硅复合氧化物等载体上，承载钒、钨、钼等的氧化物，当比表面积为10m2/g以上，固体酸量为0.36mmol/g以上的催化剂具有更好的除去含在废气当中的氮氧化物，二恶英等有害物质的效果。(例如，特许第3457917号公报)。但是，目前的处理废气用催化剂的性能还未能达到令人满意的程度，因此，需要开发能够更好的，有效的除去含在废气当中的氮氧化物，二恶英等有害物质的催化剂，例如，除去氮氧化物时，有更高效率的脱硝性能的催化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种效率好，选择性强的除去含在废气当中的氮氧化物，二恶英等有害物质的催化剂以及使用该催化剂能更有效地处理废气的方法。本专利技术的专利技术人为了达到上述目的进行了各种研究，从而得到了以下的结果在固体催化剂表面上一般存在着提供质子的布朗斯台德酸点和接受电子对的路易斯酸点，例如，在脱硝处理时，布朗斯台德酸点和路易斯酸点与催化剂的催化功能有直接关系，尤其当布朗斯台德酸点和路易斯酸点的存在量为特定的范围时，可以得到更高的脱硝效率。另外还发现，对于含有钛系氧化物的处理废气催化剂，所含的钛系氧化物酸度为pKa≤+3.3时，固体酸量为0.3mmol/g以上，进而把固体酸点划分成提供质子的布朗斯台德酸点和接受电子对的路易斯酸点，当布朗斯台德酸量(B)和路易斯酸量(L)的比率(B/L)为0/1～1/1时，能得到具有更高的分解有害物质性能的催化剂。本专利技术是根据以上所述的结果与事实为基础来完成的。内容如下；(1)含有钛系氧化物及其他催化剂活性成分的处理废气用的催化剂，其特征是，可分解除去含在废气当中的有害物质，布朗斯台德酸量(B)和路易斯酸量(L)的比率(B/L)在0/1～10/1。(2)上述(1)中所记载的催化剂中，其比率为0/1～9/1。(3)上述(1)中所记载的催化剂中，其钛系氧化物为氧化钛。(4)上述(1)中所记载的催化剂中，其钛系氧化物为，钛和，从铝、硅、铬、锆、钼及钨群组中选择至少一种元素所构成的复合氧化物。(5)上述(1)中所记载的催化剂中，其钛系氧化物为，钛和，从铝、硅、铬、及锆群组中选择至少一种元素所构成的复合氧化物。(6)上述(1)中的催化剂中，其钛系氧化物为，钛和，从铝、硅、及铬群组中选择至少一种元素所构成的复合氧化物。(7)上述(1)中所记载的催化剂中，其他活性成分为，从钒、钼及钨群组中选择至少一种元素或其化合物。(8)上述(1)中所记载的催化剂中，钛系复合氧化物中，钛的含量为40～95质量％，且其他活性成分是60～5质量％(它们的总量为100％质量)。(9)上述(1)中所记载的催化剂中，钛系氧化物的含量是催化剂总量75～99.9质量％。(10)上述(1)中所记载的催化剂中，还进一步含有硫。(11)上述(1)中所记载的催化剂中，钛系氧化物的比率B/L为0/1～1/1，pKa≤+3.3，固体酸量为0.3mmol/g以上。(12)上述(11)中所记载的催化剂中，pKa≤+3.3，固体酸量为0.3～0.8mmol/g。(13)上述(10)中所记载的催化剂中，硫的含量为催化剂总量的0.01～3质量％。(14)上述1所记载的催化剂的制造方法，于含有钛化合物的酸性溶液中添加含有，从有铝、硅、铬、锆、钼及钨群组中选择至少一种元素的氨水溶液，生成沉淀物，从开始添加到全部添加完毕，经过40分钟以上的时间，得到钛系复合氧化物。(15)上述(1)所记载的催化剂的制造方法中，于含有，从铝、硅、铬、锆、钼及钨群组中选择至少一种元素的氨水溶液中添加含有钛化合物的酸性溶液，生成沉淀物，从开始添加到全部添加完毕，经过40分钟以上的时间，得到钛系复合氧化物。(16)上述(1)所记载的催化剂制造方法中，于含有，从铝、硅、铬、锆、钼及钨群组中选择至少一种元素及钛化合物的酸性溶液中添加氨水溶液，生成沉淀物，从开始添加到全部添加完毕，经过40分钟以上的时间，得到钛系复合氧化物。(17)上述(1)所记载的催化剂制造方法中，于氨水溶液中添加含有，从铝、硅、铬、锆钼及钨群组中选择至少一种元素及钛化合物的酸性溶液，生成沉淀物，从开始添加到全部添加完毕，经过40分钟以上的时间，得到钛系复合氧化物。(18)废气处理方法是，将含有有害的废气与以上(1)～(13)中所述的任意一项处理废气用催化剂接触，分解、去除废气中的有害物质。利用本专利技术的催化剂可以有效的分解、去除废气当中的氮氧化物，二恶英等有害物质。附图说明图1为实施例1中所得的Ti-Si复合氧化物X线衍射图。图2为实施例1中所得的催化剂(1)的吸附吡啶FT-IR色普图。图3为比较例1中所得的Ti-Si复合氧化物的X线衍射图。图4为比较例1中所得的催化剂(5)的吸附吡啶FT-IR色普图。图5为比较例2中所使用的锐钛型氧化钛粉末X线衍射图。图6为实施例6中所得的Ti-Si复合氧化物(e)的吸附吡啶FT-IR色普图。图7为比较例3中所得的Ti-Si复合氧化物(h)的吸附吡啶FT-IR色普图。具体实施例方式本专利技术所述的“有害物质”是指，氮氧化物、氯化二恶英、溴化二恶英、多氯联(二)苯类、氯苯类、氯苯酚、氯甲苯等有机卤化合物等。有害物质为氮氧化物时，废气处理为脱硝处理，是使用氨、尿素等还原剂还原分解氮氧化物。本专利技术的处理废气用催化剂特别适用于氮氧化物的还原分解(脱硝处理)。本专利技术所述的处理废气用催化剂是，含有钛系氧化物或其他的催化剂活性成分的能够分解去除废气当中的有害物质的废气处理用催化剂，以布朗斯台德酸量(B)和路易斯酸量(L)的比率(B/L)在0/1～10/1范围为特征的废气处理用催化剂。该比率B/L虽为0/1～10/1的范围，但理想值为0/1～9/1，更理想的值为0.1/1～8/1，最为理想的值为0.1/1～7/1的范围。当上述的比率(B/L)低于0/1或高于10/1时，催化剂的处理性能将会降低。本专利技术所述的“钛系氧化物”是，钛氧化物或钛与其他金属元素的复合氧化物。作为钛氧化物是，使用锐钛型钛、金红石型钛或它们的混合物。复合氧化物的代表物为，从钛(Ti)与铝(Al)、硅(Si)、铬(Cr)、锆(Zr)、钼(Mo)、及钨(W)群组中选择至少一种元素的复合氧化物。也可以把钛氧化物与钛系复合氧化物混合使用。上述钛系复合氧化物当中，较好的是，从钛(Ti)和铝(Al)、硅(Si)、铬(Cr)及锆(Zr)，特别是铝(Al)、硅(Si)、及锆(Zr)中选选至少一种元素的复合氧化物。这些复合氧化物可以是Ti-Si复合氧化物等二元素复合氧化物，也可以是Ti-Si-Zr复合氧化物等三元素复合氧化物。也可以把本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理废气用催化剂，其特征在于，含有钛系氧化物及其他催化剂活性成分，可分解除去废气中的有害物质，布朗斯台德酸量Ｂ和路易斯酸量Ｌ的比率Ｂ／Ｌ为０／１～１０／１。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：熊凉慈，正木信之，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：JP[日本]