排ガス浄化装置
【課題】排ガス中にＨＣが含まれず、かつ、排ガス以外の手法による還元剤の供給手段がなくても、排ガス中のＣＯによりＮＯｘを還元する排ガス浄化装置を提供する。
【解決手段】排ガス流路の上流にＮＯをＮＯ2に選択的に酸化するＮＯ選択酸化触媒のＬａＦｅＯ3を配置し、その下流にＮＯ2還元触媒を配置した排ガス浄化装置を用いる。ＳＯ2を含まない排ガスの場合はＮＯ2還元触媒にＰとＩｒとＳｉＯ2からなる触媒を用いる。ＳＯ2を含む排ガスの場合は、ＮＯ還元触媒にＩｒとＳｉＯ2からなる触媒またはＰとＩｒとＳｉＯ2からなる触媒を用いる。
【解決手段】排ガス流路の上流にＮＯをＮＯ2に選択的に酸化するＮＯ選択酸化触媒のＬａＦｅＯ3を配置し、その下流にＮＯ2還元触媒を配置した排ガス浄化装置を用いる。ＳＯ2を含まない排ガスの場合はＮＯ2還元触媒にＰとＩｒとＳｉＯ2からなる触媒を用いる。ＳＯ2を含む排ガスの場合は、ＮＯ還元触媒にＩｒとＳｉＯ2からなる触媒またはＰとＩｒとＳｉＯ2からなる触媒を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガスを浄化する排ガス浄化装置に係り、特に、窒素酸化物（以下、ＮＯｘ）を浄化する排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境改善を目的に、ボイラや内燃機関などの熱機関の排ガス中の有害物質である一酸化炭素（ＣＯ），ＮＯｘ，炭化水素（以下ＨＣ）の低減が求められている。さらに、地球温暖化防止のため温室ガスである二酸化炭素（ＣＯ2）の削減が求められている。
【０００３】
熱機関の排ガス中のＮＯｘを連続的に浄化するには、アンモニア（以下ＮＨ3）による選択還元触媒を使う方法，熱分解によりＮＨ3を生成する尿素を使う方法，炭化水素（以下ＨＣ）による選択還元触媒を使う方法などがある。また、内燃機関の場合、リーンＮＯｘ触媒を用いる方法もある。これは、燃料希薄燃焼排ガス中（以下リーン）でＮＯｘをリーンＮＯｘ触媒に吸着し（本願では、吸着と吸蔵を区別せず吸着で統一して記載した）、燃料過剰燃焼排ガス中（以下リッチ）でリーンＮＯｘ触媒に吸着したＮＯｘを、排ガス中のＣＯやＨＣによって還元浄化している。ディーゼルエンジンの場合、通常はリーンで運転し、燃料の軽油を適宜噴射することでリッチ排ガスを作り出している。このように従来の方法では、還元剤であるＮＨ3，尿素，ＨＣ，軽油（成分はＨＣ）を供給するシステムが必要になるため、装置導入費用が高くなると同時に、還元剤の費用が運転コストに上乗せされる。
【０００４】
安価にＮＯｘを還元浄化するには、排ガス中に存在するＣＯを還元材に用いる方法が考えられる。ところが、熱機関の排ガスには、酸素が数％存在するため、ＣＯが排ガス中のＯ2と反応してＣＯ2になって消費され、ＮＯｘの還元が進行にしくいという問題が生じていた。リーンＮＯｘ触媒上を例にとってＮＯｘの浄化を説明する。リーンでは、触媒上でＮＯがＮＯ2に酸化され、ＮＯ2がアルカリ金属やアルカリ土類金属上に吸着する。リッチでは、吸着したＮＯ2が還元剤によりＮ2に還元される。このように、ＮＯｘはＮＯ2として存在した場合に還元が進行する。そのため、積極的にＮＯをＮＯ2の酸化する機能とＮＯ2を還元する機能を組合せた発明がなされている。特許文献１には、セリアとアルミナの複合酸化物にＰｔ担持した第一触媒とＮＯｘ吸蔵還元触媒を組合せが記載されている。この組合せでは、リーンにおいて第一触媒でＮＯをＮＯ2へ酸化し、ＮＯｘ吸蔵還元触媒でＮＯ吸蔵反応を行い、その後、リッチに切り替えてＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘを還元している。そのため、ＮＯｘ浄化のためには、リーンとリッチの切り替えが必要である。特許文献２には、Ｉｒ触媒の第一触媒部とペロブスカイト酸化物の第二触媒から構成され、第二触媒部でＮＯをＮＯ2に酸化し、第一触媒でＨＣを用いてＮＯ2をＮ2に還元している触媒の組合せが記載されている。そのため、この組合せではリーン・リッチ制御が不要であるが、この発明でのＩｒ触媒は反応機構上ＨＣが必要となっている。さらに、ペロブスカイト酸化物のＬａＣｏＯ3酸化物はＮＯをＮＯ2に酸化する能力が高いため、ＣＯも酸化してしまう。
【０００５】
特許文献１では、リーンとリッチへの切り替えが必要であり、常時酸素過剰雰囲気では吸蔵したＮＯｘは還元できない。特許文献２は、還元のためにＨＣが必要で、ペロブスカイト酸化物のＬａＣｏＯ3は還元剤のＣＯを酸化で消費してしまい、ＣＯによるＮＯｘの還元が進まない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３７７７３号公報
【特許文献２】特開平１１−１６９７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、排ガス中にＨＣが含まれなくとも、酸素過剰雰囲気において排ガス中のＣＯでＮＯｘを還元浄化する排ガス浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、ＣＯとＮＯｘを含有し、酸素過剰の排ガスを排出する熱機関の排ガス流路に配置される排ガス浄化装置であって、ＮＯをＮＯ2に酸化する機能を有するＬａＦｅＯ3で表されるペロブスカイト酸化物触媒を前記排ガス中の上流側に配置し、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒を下流側に配置することを特徴としている。なお、ボイラ，内燃機関を熱機関と言う。
【０００９】
本発明では、ＮＯをＮＯ2に酸化する機能を有するＬａＦｅＯ3と、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒を用いる。
【００１０】
ＮＯ2をＮ2に還元する触媒の具体的組合せとしては、好ましくは、ＳｉＯ2とＩｒからなる触媒である。
【００１１】
ＮＯ2をＮ2に還元する触媒の具体的組合せとしては、好ましくは、ＳｉＯ2とＩｒとＰからなる触媒である。
【００１２】
排ガス中のＣＯを利用してＮＯｘを還元するため、ＮＯｘの還元剤であるＨＣやＮＨ3などを別途供給する手段を必要としない。
【００１３】
排ガス中のＣＯを利用してＮＯｘを還元するときに、ＳＯｘが含まれない場合は、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒にＳｉＯ2とＩｒとＰからなる触媒を用いることで、ＮＯｘ浄化率をさらに高めることができる。
【００１４】
排ガス中のＣＯを利用してＮＯｘを還元するときに、ＳＯｘを含む場合は、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒にＳｉＯ2とＩｒからなる触媒を用いることでよりＮＯｘ浄化率を高めることができる。
【００１５】
ペロブスカイト酸化物では、組成の活性成分を選択することで、酸化機能を調整することができる。ＡＢＯ3（Ａ，Ｂはペロブスカイト構造のサイト）においてＡサイトをＬａとしたＬａＢＯ3（Ｂサイト元素をＢで表記）ペロブスカイト酸化物の場合、ＨＣの酸化能力は高活性Ｃｏ，Ｍｎ，中活性Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，低活性Ｔｉ，Ａｌとされている（希土類の材料技術ハンドブック，エヌ・ティー・エス（２００８）Ｐ５２４）。本発明では、ＮＯをＮＯ2に酸化しつつ還元剤のＣＯは酸化しないＮＯ選択酸化性が求められる。各種ペロブスカイトを合成し検討した結果、ＬａＦｅＯ3がＮＯ選択酸化性を有することを見出した。このＬａＦｅＯ3とＮＯ2をＮ2に還元する触媒を組合せることにより、酸素過剰排ガス中においてＣＯを還元剤としてＮＯを浄化できる。
【００１６】
酸素過剰排ガス中において、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒としては、ＩｒとＳｉＯ2からなる触媒や、ＩｒとＳｉＯ2にさらにＰを加えた触媒が挙げられる。しかしながら、これら具体的な組成に関わらず、酸素過剰排ガス中でＮＯ2をＮ2に還元できる触媒であれば適用できる。また、排ガスにＳＯ2を含む場合は、ＮＯ2をＮ2に還元できる触媒としてＳｉＯ2とＩｒからなる触媒、排ガスにＳＯ2を含まない場合は、ＳｉＯ2とＩｒとＰを担持した触媒を用いることで、ＮＯｘ浄化率をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＣＯによるＮＯｘ還元触媒は、排ガス中にＨＣが含まれなくとも、排ガス中のＣＯでＮＯｘを還元浄化できる。その結果、装置コストを安価にでき、また運転コストを低く抑えることができる
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＮＯｘ浄化性能評価装置の概略図。
【図２】ＬａＦｅＯ3，ＬａＣｏＯ3，ＬａＭｎＯ3の３００℃でのＮＯｘ浄化率，ＣＯ浄化率，ＮＯ酸化率を示す図。
【図３】比較例３のＩｒ／ＳｉＯ2を用いた時の、３００℃でのＮＯｘ浄化率へのＮＯ種の影響を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明をさらに詳細に説明する。
【００２０】
ＮＯ選択酸化触媒であるＬａＦｅＯ3の原料は、合成方法により硝酸塩，酢酸塩，炭酸塩などが利用できる。合成方法は、錯体重合法，ゾルゲル法，アルコキシド法などがある。単相のＬａＦｅＯ3を低温で合成できる手法が望ましい。本発明では低温湿式合成法を用いた。この方法は、原料の硝酸塩をエチレングルコールに溶解後、アセチルアセトンを加えて錯体化し、さらにポリビニールアルコール水溶液を添加した後、乾燥，焼成を行い、ＬａＦｅＯ3を合成する手法である。
【００２１】
ＮＯ2をＮ2に還元する触媒は、ＩｒとＳｉＯ2からなる触媒、ＩｒとＳｉＯ2とＰからなる触媒を記載している。Ｉｒの担持量はＳｉＯ2に対して２〜０.０１ｗｔ％添加することでＮＯ2をＮ2に還元する効果が発現する。Ｉｒは貴金属であり、費用と効果を勘案すると１〜０.０５ｗｔ％が望ましい。ＰはＩｒに対してモル比で１０から５０倍の量を添加することが望ましい。
【００２２】
触媒の使用形態に特に制限はない。排ガスと効率的に接触できることが望ましいため、接触面積が高くなるように基材に触媒粉末をコートすることがＮＯ選択酸化効果とＮＯ2還元効果が高まる。例えば、自動車の触媒に使用されるハニカム状の基材やボイラ脱硝装置などに用いられる波型の鋼鈑に触媒粉末をコートすると、ガスと触媒の接触効率が高くなる。もちろん、触媒粉末を成形し所定の粒度に分級した粒状触媒を用いてもかまわない。
【００２３】
触媒の配置については、排ガス流路内で他の装置や触媒でＣＯが消費されないことが望ましい。ボイラでは、複数の装置や触媒が排ガス流路に設置される場合、本発明触媒の上流でＣＯが消費されることは好ましくない。そのため、ボイラ排ガスのダストを落下させた後、もしくは電気集塵機の下流など、酸化反応を伴わない機器の下流に、ＮＯ選択酸化触媒のＬａＦｅＯ3を上流側に、ＮＯ2をＮ2還元する触媒を下流側にして設置することが望ましい。ディーゼルエンジンでは、排ガス流路内に酸化触媒やディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦ）、そしてＮＯｘ選択還元触媒が設置してある。酸化触媒に変えて本発明のＮＯ選択酸化触媒であるＬａＦｅＯ3を、ＮＯｘ選択還元触媒の代わりにＮＯ2をＮ2に還元する触媒を設置することが望ましい。
【００２４】
以下に、本発明の実施例を示す。
【実施例１】
【００２５】
実施例１は、ＮＯ選択酸化触媒がＬａＦｅＯ3の場合である。
【００２６】
ＬａＦｅＯ3は低温湿式合成法で作製した。ＡＢＯ3の構造式のＡにはＬａが相当し、ＢにはＦｅが相当する。ＡとＢは同一モル数になる。合成ではＬａが４５mmol、Ｆｅが４５mmolになるようにした。ビーカにエチレングリコール８２.５２ｇを秤量し、Ｌａ硝酸塩４５mmol（１９.４８ｇ）、それに、Ｆｅ硝酸塩４５mmol（１８.１８ｇ）を加えて、約５０℃に加熱して混合した。硝酸塩を溶解した後、アセチルアセトンを９０mmol（９.０１ｇ）加えて１０分程度撹拌し、７.５ｗｔ％ポリビニールアルコール（以下ＰＶＡ）水溶液を８.３５ｇ加えて更に１０分程度撹拌した。乾燥はドラフト内のオイルバスで行った。混合溶液のビーカを、オイルバスに入れ１５０℃に加熱した。目視で混合溶液の液体がなくなったらオイルバスを２００℃に昇温した。混合溶液の液分が蒸発し、薬さじで押しつぶすと粉になるまで６〜１２ｈ乾燥させた。乾燥後、ビーカから粉末をかき出し、るつぼに入れ替えて空気中６００℃で２ｈ焼成しＬａＦｅＯ3粉末を得た。原料の硝酸塩の合計量とアセチルアセトン量は同一モル数とした。
【００２７】
合成した粉末は性能評価のため粒状に成形した。合成した粉末約１０ｇを金型に入れ、圧力５００kg／cm2で１分間保持し成形した。その後、目開きが０.８５mmと１.７mmのふるいを用い、ふるい上で成形体を粉砕して粒径０.８５〜１.７mmに分級しＬａＦｅＯ3及びＩｒ／ＳｉＯ2の粒状触媒を得た。
【実施例２】
【００２８】
実施例２は、ＮＯ選択酸化触媒がＬａＦｅＯ3，ＮＯ2をＮ2に還元する触媒がＩｒとＳｉＯ2からなる場合である。
【００２９】
ＬａＦｅＯ3は実施例１と同一の方法で作製した。ＮＯ2をＮ2に還元する触媒は、ＳｉＯ2粉末に硝酸Ｉｒを含浸した。水量をＳｉＯ2粉末の吸水量に合わせたＩｒ水溶液をＳｉＯ2粉末に含浸し、１５０℃に加熱したホットプレート上でテフロン（登録商標）製の薬さじで撹拌しながら蒸発乾固した。その後、大気中で６００℃，１時間焼成しＩｒ担持ＳｉＯ2粉末（以下Ｉｒ／ＳｉＯ2）を得た。Ｉｒ担持量は０.５ｗｔ％とした。
【００３０】
合成した粉末は実施例１と同様に金型成形後粉砕・分級し粒状に成形した。
【実施例３】
【００３１】
実施例３は、実施例２で作製したＬａＦｅＯ3とＮＯ2をＮ2に還元する触媒がＳｉＯ2とＩｒとＰからなる場合である。ＬａＦｅＯ3は実施例１と同一工程で作製した。ＮＯ2をＮ2に還元する触媒はＳｉＯ2粉末にＩｒを担持後、さらにＰを担持した。水量をＳｉＯ2粉末の吸水量に合わせたＩｒ水溶液をＳｉＯ2粉末に含浸し、１５０℃に加熱したホットプレート上でテフロン（登録商標）製の薬さじで撹拌しながら蒸発乾固した。その後、大気中で６００℃，１時間焼成しＩｒ／ＳｉＯ2触媒粉末を得た。Ｉｒ担持量は０.５ｗｔ％とした。Ｉｒ／ＳｉＯ2触媒粉末にリン酸試薬を用いてＰを担持し触媒粉末を得た（以下Ｐ／Ｉｒ／ＳｉＯ2）。方法はＩｒをＳｉＯ2に担持する際と同様である。Ｐ担持量はＰ／Ｉｒのモル比で１０とした。
【００３２】
作製した触媒粉末は実施例１に示した方法で粒状に成形した。
【実施例４】
【００３３】
実施例４は、実施例２のＬａＦｅＯ3，Ｉｒ／ＳｉＯ2をハニカムにコートした場合である。水：ＳｉＯ2ゾル（固形分濃度２０％）：触媒粉末の比率が５２ｇ：５２ｇ：１６ｇとした混合液を、アルミナポットに投入し遠心ボールミルで１時間粉砕しスラリーを作製した。このスラリーを用いてコージェライトハニカム（４００セル／平方インチ）にディップ法でコートした。コート量はＳｉＯ2バインダを除いたハニカム容積当たりの触媒量として１００ｇ／Ｌとした。乾燥後、大気中６００℃で１時間焼成した。
【実施例５】
【００３４】
実施例５は、実施例３のＬａＦｅＯ3，Ｐ／Ｉｒ／ＳｉＯ2をハニカムにコートした場合である。実施例３と同様にスラリー化しハニカムにコートした。
【００３５】
〔比較例１〕
比較例１は、ペロブスカイト酸化物ＬａＣｏＯ3の粒状触媒である。硝酸Ｃｏ，硝酸Ｌａを原料に実施例１のＬａＦｅＯ3と同様に低温湿式合成法で作製した。作製した粉末は実施例１と同様に粒状化した。
【００３６】
〔比較例２〕
比較例２は、ペロブスカイト酸化物ＬａＭｎＯ3の粒状触媒である。硝酸Ｍｎ，硝酸Ｌａを原料に実施例１のＬａＦｅＯ3と同様に低温湿式合成法で作製した。作製した粉末は実施例１と同様に粒状化した。
【００３７】
〔比較例３〕
比較例３は実施例２中に記載した粒状のＩｒ／ＳｉＯ2だけの場合である。
【００３８】
〔比較例４〕
比較例４は実施例３中に記載した粒状のＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2だけの場合である。
【００３９】
〔比較例５〕
比較例５は実施例３４中に記載したハニカムのＩｒ／ＳｉＯ2だけの場合である。
【００４０】
〔比較例６〕
比較例６は実施例５中に記載したハニカムのＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2だけの場合である。
【００４１】
（ＮＯｘ浄化性能試験例）
作製した触媒のＮＯｘ，ＣＯ浄化性能を評価した。図１は評価装置の概略である。電気炉内の固定床流通式反応管に触媒をセットし、表１に示すガスを流通した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
水は滴下して加えた。触媒入口温度を所定温度に調整し、触媒出口ガスをＮＯｘ分析計で測定した。ペロブスカイト酸化物の評価時は、粒状触媒を用い、表１評価（ａ）のガスを使用した。ガス量は２.０Ｌ／minとしＳＶ３００００ｈ-1に合わせた。Ｉｒ／ＳｉＯ2およびＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2使用時は、表１の還元ガスで、６００℃，３０分保持してから評価した。性能評価では、表１の評価（ｂ）または評価（ｃ）ガスを用いた。ガス量は３.０Ｌ／minとし、粒状触媒ではＳＶ２０００００／ｈ、ハニカム触媒ではＳＶ３００００／ｈに合わせた。ＬａＦｅＯ3とＮＯ2還元触媒を組合せた場合は、ガス量は３Ｌ／minとしており、触媒全体に対する見掛けのＳＶは単独で評価した場合と比較して半分に低下した。ＮＯｘ浄化率は１式で定義した。使用したＮＯｘ分析計はＮ2Ｏを測定できないが、別途Ｎ2Ｏ濃度測定を実施したがＮ2Ｏはほとんど検出されなかったことから、１式により求めたＮＯｘ浄化率はＮＯｘからＮ2への転化率を意味する。ＣＯ浄化率は２式で定義した。ＣＯはＮＯ−ＣＯ反応またＮＯ2−ＣＯ反応のＮＯｘ還元とＣＯ−Ｏ反応のＣＯ酸化反応で消費される。ＣＯ浄化率は両者の反応の和である。ＮＯ酸化率は３式で定義した。
【００４４】
【数１】
【００４５】
図２はペロブスカイト酸化物のＬａＦｅＯ3，ＬａＣｏＯ3，ＬａＭｎＯ3の３００℃のＮＯｘ浄化率，ＣＯ浄化率，ＮＯ酸化率である。ＮＯ選択酸化触媒は、ＣＯ浄化率が低くかつＮＯ酸化率が高いことが望ましい。実施例１のＬａＦｅＯ3はＣＯ浄化率が２％、ＮＯ酸化率が３９％に対し、比較例１のＬａＣｏＯ3はＣＯ浄化率が５２％に達している。比較例２のＬａＭｎＯ3はＣＯ浄化率が３３％、ＮＯ酸化率が１３％であった。これらより、ＮＯ選択還元触媒にはＬａＦｅＯ3が適していることがわかった。
【００４６】
図３は比較例３のＩｒ／ＳｉＯ2を用いた時の３００℃でのＮＯｘ浄化率へのＮＯ種の影響である。Ｏ2がない場合は、ＮＯｘ浄化率はＮＯ2ガスを流通した場合に９３％、ＮＯガスを流通した場合に３％であり、圧倒的にＮＯ2種で存在した場合に浄化されていた。そこに酸素とＳＯ2が共存するとＮＯｘ浄化率の差は縮まるが、やはりＮＯ2種で存在した場合にＮＯｘ浄化率は高くなっていた。これらより、酸素共存下でもＮＯ2種で存在するとＮＯｘ浄化率が高くなった。
【００４７】
表２は、表１の評価（ｂ）ガスを用いた時のＮＯｘ浄化率である。
【００４８】
【表２】
【００４９】
ＳＯ2を３.５ppm含んでいる。比較例３と実施例２の比較からＮＯ選択酸化触媒とＮＯ2還元触媒（Ｉｒ／ＳｉＯ2）を組合せるとＮＯｘ浄化率が５ポイント高くなった。このＬａＦｅＯ3の組合せの効果は比較例５と実施例４の比較から分かるようにハニカムでも同様である。排ガスにＳＯ2が含まれる場合は、ＮＯ2還元触媒にＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2を用いた場合もＬａＦｅＯ3との組合せることによりＮＯｘ浄化率は向上し（比較例４と実施例３の比較）、その向上効果はハニカムでも確認できた（比較例６と実施例５の比較）。
【００５０】
表３は、ＳＯ2を含んでいない表１の評価（ｃ）ガスを用いた時のＮＯｘ浄化率である。
【００５１】
【表３】
【００５２】
比較例３と実施例２の比較からＳＯ2を含まない場合、ＮＯ選択酸化触媒とＮＯ2還元触媒（Ｉｒ／ＳｉＯ2）を組合せても、Ｉｒ／ＳｉＯ2の活性が発現しないためＮＯｘ浄化率がほとんどない。しかし、比較例４に示すようにＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2を用いるとＳＯ2を含まない場合でもＮＯｘ浄化率２２％が得られた。Ｐ／Ｉｒ／ＳｉＯ2にＬａＦｅＯ3を組合せるとＮＯｘ浄化率は更に高まり２８％になった（表３，実施例３）。このＬａＦｅＯ3組合せの効果は、比較例６と実施例５の比較から分かるようにハニカムでも同様である。排ガスにＳＯ2が含まれない場合は、ＮＯ2還元触媒にはＳＯ2が非共存状態でも活性が得られるＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2を用いて、ＮＯ選択酸化触媒であるＬａＦｅＯ3との組合せることによりＮＯｘ浄化率は向上した。
【００５３】
ＳＯ2共存時は、ＮＯ2還元触媒がＩｒ／ＳｉＯ2，Ｐ／Ｉｒ／ＳｉＯ2いずれの場合でもＮＯ選択酸化触媒のＬａＦｅＯ3と組合せて高ＮＯｘ浄化活性が得られた。ＳＯ2非共存時は、ＮＯ2還元触媒がＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2の場合にＮＯ選択酸化触媒のＬａＦｅＯ3と組合せて高ＮＯｘ浄化活性が得られた。
【符号の説明】
【００５４】
１ａ 反応管
１ｂ 電気炉
１ｃ 触媒
１ｄ 水ポンプ
１ｅ リーンモデルガス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガスを浄化する排ガス浄化装置に係り、特に、窒素酸化物（以下、ＮＯｘ）を浄化する排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境改善を目的に、ボイラや内燃機関などの熱機関の排ガス中の有害物質である一酸化炭素（ＣＯ），ＮＯｘ，炭化水素（以下ＨＣ）の低減が求められている。さらに、地球温暖化防止のため温室ガスである二酸化炭素（ＣＯ2）の削減が求められている。
【０００３】
熱機関の排ガス中のＮＯｘを連続的に浄化するには、アンモニア（以下ＮＨ3）による選択還元触媒を使う方法，熱分解によりＮＨ3を生成する尿素を使う方法，炭化水素（以下ＨＣ）による選択還元触媒を使う方法などがある。また、内燃機関の場合、リーンＮＯｘ触媒を用いる方法もある。これは、燃料希薄燃焼排ガス中（以下リーン）でＮＯｘをリーンＮＯｘ触媒に吸着し（本願では、吸着と吸蔵を区別せず吸着で統一して記載した）、燃料過剰燃焼排ガス中（以下リッチ）でリーンＮＯｘ触媒に吸着したＮＯｘを、排ガス中のＣＯやＨＣによって還元浄化している。ディーゼルエンジンの場合、通常はリーンで運転し、燃料の軽油を適宜噴射することでリッチ排ガスを作り出している。このように従来の方法では、還元剤であるＮＨ3，尿素，ＨＣ，軽油（成分はＨＣ）を供給するシステムが必要になるため、装置導入費用が高くなると同時に、還元剤の費用が運転コストに上乗せされる。
【０００４】
安価にＮＯｘを還元浄化するには、排ガス中に存在するＣＯを還元材に用いる方法が考えられる。ところが、熱機関の排ガスには、酸素が数％存在するため、ＣＯが排ガス中のＯ2と反応してＣＯ2になって消費され、ＮＯｘの還元が進行にしくいという問題が生じていた。リーンＮＯｘ触媒上を例にとってＮＯｘの浄化を説明する。リーンでは、触媒上でＮＯがＮＯ2に酸化され、ＮＯ2がアルカリ金属やアルカリ土類金属上に吸着する。リッチでは、吸着したＮＯ2が還元剤によりＮ2に還元される。このように、ＮＯｘはＮＯ2として存在した場合に還元が進行する。そのため、積極的にＮＯをＮＯ2の酸化する機能とＮＯ2を還元する機能を組合せた発明がなされている。特許文献１には、セリアとアルミナの複合酸化物にＰｔ担持した第一触媒とＮＯｘ吸蔵還元触媒を組合せが記載されている。この組合せでは、リーンにおいて第一触媒でＮＯをＮＯ2へ酸化し、ＮＯｘ吸蔵還元触媒でＮＯ吸蔵反応を行い、その後、リッチに切り替えてＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘを還元している。そのため、ＮＯｘ浄化のためには、リーンとリッチの切り替えが必要である。特許文献２には、Ｉｒ触媒の第一触媒部とペロブスカイト酸化物の第二触媒から構成され、第二触媒部でＮＯをＮＯ2に酸化し、第一触媒でＨＣを用いてＮＯ2をＮ2に還元している触媒の組合せが記載されている。そのため、この組合せではリーン・リッチ制御が不要であるが、この発明でのＩｒ触媒は反応機構上ＨＣが必要となっている。さらに、ペロブスカイト酸化物のＬａＣｏＯ3酸化物はＮＯをＮＯ2に酸化する能力が高いため、ＣＯも酸化してしまう。
【０００５】
特許文献１では、リーンとリッチへの切り替えが必要であり、常時酸素過剰雰囲気では吸蔵したＮＯｘは還元できない。特許文献２は、還元のためにＨＣが必要で、ペロブスカイト酸化物のＬａＣｏＯ3は還元剤のＣＯを酸化で消費してしまい、ＣＯによるＮＯｘの還元が進まない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３７７７３号公報
【特許文献２】特開平１１−１６９７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、排ガス中にＨＣが含まれなくとも、酸素過剰雰囲気において排ガス中のＣＯでＮＯｘを還元浄化する排ガス浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、ＣＯとＮＯｘを含有し、酸素過剰の排ガスを排出する熱機関の排ガス流路に配置される排ガス浄化装置であって、ＮＯをＮＯ2に酸化する機能を有するＬａＦｅＯ3で表されるペロブスカイト酸化物触媒を前記排ガス中の上流側に配置し、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒を下流側に配置することを特徴としている。なお、ボイラ，内燃機関を熱機関と言う。
【０００９】
本発明では、ＮＯをＮＯ2に酸化する機能を有するＬａＦｅＯ3と、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒を用いる。
【００１０】
ＮＯ2をＮ2に還元する触媒の具体的組合せとしては、好ましくは、ＳｉＯ2とＩｒからなる触媒である。
【００１１】
ＮＯ2をＮ2に還元する触媒の具体的組合せとしては、好ましくは、ＳｉＯ2とＩｒとＰからなる触媒である。
【００１２】
排ガス中のＣＯを利用してＮＯｘを還元するため、ＮＯｘの還元剤であるＨＣやＮＨ3などを別途供給する手段を必要としない。
【００１３】
排ガス中のＣＯを利用してＮＯｘを還元するときに、ＳＯｘが含まれない場合は、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒にＳｉＯ2とＩｒとＰからなる触媒を用いることで、ＮＯｘ浄化率をさらに高めることができる。
【００１４】
排ガス中のＣＯを利用してＮＯｘを還元するときに、ＳＯｘを含む場合は、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒にＳｉＯ2とＩｒからなる触媒を用いることでよりＮＯｘ浄化率を高めることができる。
【００１５】
ペロブスカイト酸化物では、組成の活性成分を選択することで、酸化機能を調整することができる。ＡＢＯ3（Ａ，Ｂはペロブスカイト構造のサイト）においてＡサイトをＬａとしたＬａＢＯ3（Ｂサイト元素をＢで表記）ペロブスカイト酸化物の場合、ＨＣの酸化能力は高活性Ｃｏ，Ｍｎ，中活性Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，低活性Ｔｉ，Ａｌとされている（希土類の材料技術ハンドブック，エヌ・ティー・エス（２００８）Ｐ５２４）。本発明では、ＮＯをＮＯ2に酸化しつつ還元剤のＣＯは酸化しないＮＯ選択酸化性が求められる。各種ペロブスカイトを合成し検討した結果、ＬａＦｅＯ3がＮＯ選択酸化性を有することを見出した。このＬａＦｅＯ3とＮＯ2をＮ2に還元する触媒を組合せることにより、酸素過剰排ガス中においてＣＯを還元剤としてＮＯを浄化できる。
【００１６】
酸素過剰排ガス中において、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒としては、ＩｒとＳｉＯ2からなる触媒や、ＩｒとＳｉＯ2にさらにＰを加えた触媒が挙げられる。しかしながら、これら具体的な組成に関わらず、酸素過剰排ガス中でＮＯ2をＮ2に還元できる触媒であれば適用できる。また、排ガスにＳＯ2を含む場合は、ＮＯ2をＮ2に還元できる触媒としてＳｉＯ2とＩｒからなる触媒、排ガスにＳＯ2を含まない場合は、ＳｉＯ2とＩｒとＰを担持した触媒を用いることで、ＮＯｘ浄化率をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＣＯによるＮＯｘ還元触媒は、排ガス中にＨＣが含まれなくとも、排ガス中のＣＯでＮＯｘを還元浄化できる。その結果、装置コストを安価にでき、また運転コストを低く抑えることができる
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＮＯｘ浄化性能評価装置の概略図。
【図２】ＬａＦｅＯ3，ＬａＣｏＯ3，ＬａＭｎＯ3の３００℃でのＮＯｘ浄化率，ＣＯ浄化率，ＮＯ酸化率を示す図。
【図３】比較例３のＩｒ／ＳｉＯ2を用いた時の、３００℃でのＮＯｘ浄化率へのＮＯ種の影響を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明をさらに詳細に説明する。
【００２０】
ＮＯ選択酸化触媒であるＬａＦｅＯ3の原料は、合成方法により硝酸塩，酢酸塩，炭酸塩などが利用できる。合成方法は、錯体重合法，ゾルゲル法，アルコキシド法などがある。単相のＬａＦｅＯ3を低温で合成できる手法が望ましい。本発明では低温湿式合成法を用いた。この方法は、原料の硝酸塩をエチレングルコールに溶解後、アセチルアセトンを加えて錯体化し、さらにポリビニールアルコール水溶液を添加した後、乾燥，焼成を行い、ＬａＦｅＯ3を合成する手法である。
【００２１】
ＮＯ2をＮ2に還元する触媒は、ＩｒとＳｉＯ2からなる触媒、ＩｒとＳｉＯ2とＰからなる触媒を記載している。Ｉｒの担持量はＳｉＯ2に対して２〜０.０１ｗｔ％添加することでＮＯ2をＮ2に還元する効果が発現する。Ｉｒは貴金属であり、費用と効果を勘案すると１〜０.０５ｗｔ％が望ましい。ＰはＩｒに対してモル比で１０から５０倍の量を添加することが望ましい。
【００２２】
触媒の使用形態に特に制限はない。排ガスと効率的に接触できることが望ましいため、接触面積が高くなるように基材に触媒粉末をコートすることがＮＯ選択酸化効果とＮＯ2還元効果が高まる。例えば、自動車の触媒に使用されるハニカム状の基材やボイラ脱硝装置などに用いられる波型の鋼鈑に触媒粉末をコートすると、ガスと触媒の接触効率が高くなる。もちろん、触媒粉末を成形し所定の粒度に分級した粒状触媒を用いてもかまわない。
【００２３】
触媒の配置については、排ガス流路内で他の装置や触媒でＣＯが消費されないことが望ましい。ボイラでは、複数の装置や触媒が排ガス流路に設置される場合、本発明触媒の上流でＣＯが消費されることは好ましくない。そのため、ボイラ排ガスのダストを落下させた後、もしくは電気集塵機の下流など、酸化反応を伴わない機器の下流に、ＮＯ選択酸化触媒のＬａＦｅＯ3を上流側に、ＮＯ2をＮ2還元する触媒を下流側にして設置することが望ましい。ディーゼルエンジンでは、排ガス流路内に酸化触媒やディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦ）、そしてＮＯｘ選択還元触媒が設置してある。酸化触媒に変えて本発明のＮＯ選択酸化触媒であるＬａＦｅＯ3を、ＮＯｘ選択還元触媒の代わりにＮＯ2をＮ2に還元する触媒を設置することが望ましい。
【００２４】
以下に、本発明の実施例を示す。
【実施例１】
【００２５】
実施例１は、ＮＯ選択酸化触媒がＬａＦｅＯ3の場合である。
【００２６】
ＬａＦｅＯ3は低温湿式合成法で作製した。ＡＢＯ3の構造式のＡにはＬａが相当し、ＢにはＦｅが相当する。ＡとＢは同一モル数になる。合成ではＬａが４５mmol、Ｆｅが４５mmolになるようにした。ビーカにエチレングリコール８２.５２ｇを秤量し、Ｌａ硝酸塩４５mmol（１９.４８ｇ）、それに、Ｆｅ硝酸塩４５mmol（１８.１８ｇ）を加えて、約５０℃に加熱して混合した。硝酸塩を溶解した後、アセチルアセトンを９０mmol（９.０１ｇ）加えて１０分程度撹拌し、７.５ｗｔ％ポリビニールアルコール（以下ＰＶＡ）水溶液を８.３５ｇ加えて更に１０分程度撹拌した。乾燥はドラフト内のオイルバスで行った。混合溶液のビーカを、オイルバスに入れ１５０℃に加熱した。目視で混合溶液の液体がなくなったらオイルバスを２００℃に昇温した。混合溶液の液分が蒸発し、薬さじで押しつぶすと粉になるまで６〜１２ｈ乾燥させた。乾燥後、ビーカから粉末をかき出し、るつぼに入れ替えて空気中６００℃で２ｈ焼成しＬａＦｅＯ3粉末を得た。原料の硝酸塩の合計量とアセチルアセトン量は同一モル数とした。
【００２７】
合成した粉末は性能評価のため粒状に成形した。合成した粉末約１０ｇを金型に入れ、圧力５００kg／cm2で１分間保持し成形した。その後、目開きが０.８５mmと１.７mmのふるいを用い、ふるい上で成形体を粉砕して粒径０.８５〜１.７mmに分級しＬａＦｅＯ3及びＩｒ／ＳｉＯ2の粒状触媒を得た。
【実施例２】
【００２８】
実施例２は、ＮＯ選択酸化触媒がＬａＦｅＯ3，ＮＯ2をＮ2に還元する触媒がＩｒとＳｉＯ2からなる場合である。
【００２９】
ＬａＦｅＯ3は実施例１と同一の方法で作製した。ＮＯ2をＮ2に還元する触媒は、ＳｉＯ2粉末に硝酸Ｉｒを含浸した。水量をＳｉＯ2粉末の吸水量に合わせたＩｒ水溶液をＳｉＯ2粉末に含浸し、１５０℃に加熱したホットプレート上でテフロン（登録商標）製の薬さじで撹拌しながら蒸発乾固した。その後、大気中で６００℃，１時間焼成しＩｒ担持ＳｉＯ2粉末（以下Ｉｒ／ＳｉＯ2）を得た。Ｉｒ担持量は０.５ｗｔ％とした。
【００３０】
合成した粉末は実施例１と同様に金型成形後粉砕・分級し粒状に成形した。
【実施例３】
【００３１】
実施例３は、実施例２で作製したＬａＦｅＯ3とＮＯ2をＮ2に還元する触媒がＳｉＯ2とＩｒとＰからなる場合である。ＬａＦｅＯ3は実施例１と同一工程で作製した。ＮＯ2をＮ2に還元する触媒はＳｉＯ2粉末にＩｒを担持後、さらにＰを担持した。水量をＳｉＯ2粉末の吸水量に合わせたＩｒ水溶液をＳｉＯ2粉末に含浸し、１５０℃に加熱したホットプレート上でテフロン（登録商標）製の薬さじで撹拌しながら蒸発乾固した。その後、大気中で６００℃，１時間焼成しＩｒ／ＳｉＯ2触媒粉末を得た。Ｉｒ担持量は０.５ｗｔ％とした。Ｉｒ／ＳｉＯ2触媒粉末にリン酸試薬を用いてＰを担持し触媒粉末を得た（以下Ｐ／Ｉｒ／ＳｉＯ2）。方法はＩｒをＳｉＯ2に担持する際と同様である。Ｐ担持量はＰ／Ｉｒのモル比で１０とした。
【００３２】
作製した触媒粉末は実施例１に示した方法で粒状に成形した。
【実施例４】
【００３３】
実施例４は、実施例２のＬａＦｅＯ3，Ｉｒ／ＳｉＯ2をハニカムにコートした場合である。水：ＳｉＯ2ゾル（固形分濃度２０％）：触媒粉末の比率が５２ｇ：５２ｇ：１６ｇとした混合液を、アルミナポットに投入し遠心ボールミルで１時間粉砕しスラリーを作製した。このスラリーを用いてコージェライトハニカム（４００セル／平方インチ）にディップ法でコートした。コート量はＳｉＯ2バインダを除いたハニカム容積当たりの触媒量として１００ｇ／Ｌとした。乾燥後、大気中６００℃で１時間焼成した。
【実施例５】
【００３４】
実施例５は、実施例３のＬａＦｅＯ3，Ｐ／Ｉｒ／ＳｉＯ2をハニカムにコートした場合である。実施例３と同様にスラリー化しハニカムにコートした。
【００３５】
〔比較例１〕
比較例１は、ペロブスカイト酸化物ＬａＣｏＯ3の粒状触媒である。硝酸Ｃｏ，硝酸Ｌａを原料に実施例１のＬａＦｅＯ3と同様に低温湿式合成法で作製した。作製した粉末は実施例１と同様に粒状化した。
【００３６】
〔比較例２〕
比較例２は、ペロブスカイト酸化物ＬａＭｎＯ3の粒状触媒である。硝酸Ｍｎ，硝酸Ｌａを原料に実施例１のＬａＦｅＯ3と同様に低温湿式合成法で作製した。作製した粉末は実施例１と同様に粒状化した。
【００３７】
〔比較例３〕
比較例３は実施例２中に記載した粒状のＩｒ／ＳｉＯ2だけの場合である。
【００３８】
〔比較例４〕
比較例４は実施例３中に記載した粒状のＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2だけの場合である。
【００３９】
〔比較例５〕
比較例５は実施例３４中に記載したハニカムのＩｒ／ＳｉＯ2だけの場合である。
【００４０】
〔比較例６〕
比較例６は実施例５中に記載したハニカムのＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2だけの場合である。
【００４１】
（ＮＯｘ浄化性能試験例）
作製した触媒のＮＯｘ，ＣＯ浄化性能を評価した。図１は評価装置の概略である。電気炉内の固定床流通式反応管に触媒をセットし、表１に示すガスを流通した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
水は滴下して加えた。触媒入口温度を所定温度に調整し、触媒出口ガスをＮＯｘ分析計で測定した。ペロブスカイト酸化物の評価時は、粒状触媒を用い、表１評価（ａ）のガスを使用した。ガス量は２.０Ｌ／minとしＳＶ３００００ｈ-1に合わせた。Ｉｒ／ＳｉＯ2およびＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2使用時は、表１の還元ガスで、６００℃，３０分保持してから評価した。性能評価では、表１の評価（ｂ）または評価（ｃ）ガスを用いた。ガス量は３.０Ｌ／minとし、粒状触媒ではＳＶ２０００００／ｈ、ハニカム触媒ではＳＶ３００００／ｈに合わせた。ＬａＦｅＯ3とＮＯ2還元触媒を組合せた場合は、ガス量は３Ｌ／minとしており、触媒全体に対する見掛けのＳＶは単独で評価した場合と比較して半分に低下した。ＮＯｘ浄化率は１式で定義した。使用したＮＯｘ分析計はＮ2Ｏを測定できないが、別途Ｎ2Ｏ濃度測定を実施したがＮ2Ｏはほとんど検出されなかったことから、１式により求めたＮＯｘ浄化率はＮＯｘからＮ2への転化率を意味する。ＣＯ浄化率は２式で定義した。ＣＯはＮＯ−ＣＯ反応またＮＯ2−ＣＯ反応のＮＯｘ還元とＣＯ−Ｏ反応のＣＯ酸化反応で消費される。ＣＯ浄化率は両者の反応の和である。ＮＯ酸化率は３式で定義した。
【００４４】
【数１】
【００４５】
図２はペロブスカイト酸化物のＬａＦｅＯ3，ＬａＣｏＯ3，ＬａＭｎＯ3の３００℃のＮＯｘ浄化率，ＣＯ浄化率，ＮＯ酸化率である。ＮＯ選択酸化触媒は、ＣＯ浄化率が低くかつＮＯ酸化率が高いことが望ましい。実施例１のＬａＦｅＯ3はＣＯ浄化率が２％、ＮＯ酸化率が３９％に対し、比較例１のＬａＣｏＯ3はＣＯ浄化率が５２％に達している。比較例２のＬａＭｎＯ3はＣＯ浄化率が３３％、ＮＯ酸化率が１３％であった。これらより、ＮＯ選択還元触媒にはＬａＦｅＯ3が適していることがわかった。
【００４６】
図３は比較例３のＩｒ／ＳｉＯ2を用いた時の３００℃でのＮＯｘ浄化率へのＮＯ種の影響である。Ｏ2がない場合は、ＮＯｘ浄化率はＮＯ2ガスを流通した場合に９３％、ＮＯガスを流通した場合に３％であり、圧倒的にＮＯ2種で存在した場合に浄化されていた。そこに酸素とＳＯ2が共存するとＮＯｘ浄化率の差は縮まるが、やはりＮＯ2種で存在した場合にＮＯｘ浄化率は高くなっていた。これらより、酸素共存下でもＮＯ2種で存在するとＮＯｘ浄化率が高くなった。
【００４７】
表２は、表１の評価（ｂ）ガスを用いた時のＮＯｘ浄化率である。
【００４８】
【表２】
【００４９】
ＳＯ2を３.５ppm含んでいる。比較例３と実施例２の比較からＮＯ選択酸化触媒とＮＯ2還元触媒（Ｉｒ／ＳｉＯ2）を組合せるとＮＯｘ浄化率が５ポイント高くなった。このＬａＦｅＯ3の組合せの効果は比較例５と実施例４の比較から分かるようにハニカムでも同様である。排ガスにＳＯ2が含まれる場合は、ＮＯ2還元触媒にＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2を用いた場合もＬａＦｅＯ3との組合せることによりＮＯｘ浄化率は向上し（比較例４と実施例３の比較）、その向上効果はハニカムでも確認できた（比較例６と実施例５の比較）。
【００５０】
表３は、ＳＯ2を含んでいない表１の評価（ｃ）ガスを用いた時のＮＯｘ浄化率である。
【００５１】
【表３】
【００５２】
比較例３と実施例２の比較からＳＯ2を含まない場合、ＮＯ選択酸化触媒とＮＯ2還元触媒（Ｉｒ／ＳｉＯ2）を組合せても、Ｉｒ／ＳｉＯ2の活性が発現しないためＮＯｘ浄化率がほとんどない。しかし、比較例４に示すようにＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2を用いるとＳＯ2を含まない場合でもＮＯｘ浄化率２２％が得られた。Ｐ／Ｉｒ／ＳｉＯ2にＬａＦｅＯ3を組合せるとＮＯｘ浄化率は更に高まり２８％になった（表３，実施例３）。このＬａＦｅＯ3組合せの効果は、比較例６と実施例５の比較から分かるようにハニカムでも同様である。排ガスにＳＯ2が含まれない場合は、ＮＯ2還元触媒にはＳＯ2が非共存状態でも活性が得られるＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2を用いて、ＮＯ選択酸化触媒であるＬａＦｅＯ3との組合せることによりＮＯｘ浄化率は向上した。
【００５３】
ＳＯ2共存時は、ＮＯ2還元触媒がＩｒ／ＳｉＯ2，Ｐ／Ｉｒ／ＳｉＯ2いずれの場合でもＮＯ選択酸化触媒のＬａＦｅＯ3と組合せて高ＮＯｘ浄化活性が得られた。ＳＯ2非共存時は、ＮＯ2還元触媒がＰ／Ｉｒ／ＳｉＯ2の場合にＮＯ選択酸化触媒のＬａＦｅＯ3と組合せて高ＮＯｘ浄化活性が得られた。
【符号の説明】
【００５４】
１ａ 反応管
１ｂ 電気炉
１ｃ 触媒
１ｄ 水ポンプ
１ｅ リーンモデルガス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＯとＮＯｘを含有し、酸素過剰の排ガスを排出する熱機関の排ガス流路に配置される排ガス浄化装置であって、
ＮＯをＮＯ2に酸化する機能を有するＬａＦｅＯ3で表されるペロブスカイト酸化物触媒を前記排ガス中の上流側に配置し、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒を下流側に配置することを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、前記排ガスは、ＳＯｘを含む熱機関から排出される排ガス以外の還元剤供給手段を具備せず、前記ＮＯ2をＮ2に還元する触媒が、ＳｉＯ2とＩｒからなる触媒であることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項３】
請求項１において、前記排ガスは、ＳＯｘを含まない熱機関から排出される排ガス以外の還元剤供給手段を具備せず、前記ＮＯ2をＮ2に還元する触媒が、ＳｉＯ2とＩｒとＰを担持した触媒であることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、前記排ガスの炭化水素の濃度がＮＯｘの濃度未満であり、熱機関から排出される排ガス以外の還元剤供給手段を具備しないことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項１】
ＣＯとＮＯｘを含有し、酸素過剰の排ガスを排出する熱機関の排ガス流路に配置される排ガス浄化装置であって、
ＮＯをＮＯ2に酸化する機能を有するＬａＦｅＯ3で表されるペロブスカイト酸化物触媒を前記排ガス中の上流側に配置し、ＮＯ2をＮ2に還元する触媒を下流側に配置することを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、前記排ガスは、ＳＯｘを含む熱機関から排出される排ガス以外の還元剤供給手段を具備せず、前記ＮＯ2をＮ2に還元する触媒が、ＳｉＯ2とＩｒからなる触媒であることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項３】
請求項１において、前記排ガスは、ＳＯｘを含まない熱機関から排出される排ガス以外の還元剤供給手段を具備せず、前記ＮＯ2をＮ2に還元する触媒が、ＳｉＯ2とＩｒとＰを担持した触媒であることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、前記排ガスの炭化水素の濃度がＮＯｘの濃度未満であり、熱機関から排出される排ガス以外の還元剤供給手段を具備しないことを特徴とする排ガス浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−５０８５５（Ｐ２０１１−５０８５５Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０２１７２（Ｐ２００９−２０２１７２）
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００００５４４１）バブコック日立株式会社 (683)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００００５４４１）バブコック日立株式会社 (683)
【Ｆターム（参考）】
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