(57)【要約】【課題】  従来の系より優れたＮＯｘ転化率を示すだけでなく、広い温度範囲で高い転化率を示す、方法および触媒系を提供する。【解決手段】  酸素含有有機還元剤の存在下で、少なくとも二つの触媒床を含む触媒系に排ガスを通過させることを含む、排ガス中の窒素酸化物を窒素に還元する方法であって、第一の触媒床がアルミナのみを含み、下流の第二の触媒床がアルミナ上に担持されたインジウムのみを含む方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素含有有機還元剤の存在下で、少なくとも二つの触媒床を含む触媒系に排ガスを通過させることを含む、排ガス中の窒素酸化物を窒素に還元する方法であって、第一の触媒床がアルミナのみを含み、下流の第二の触媒床がアルミナ上に担持されたインジウムのみを含む、上記方法。
【請求項２】
前記酸素含有有機還元剤が、エーテル類、エステル類、アルコール類、ケトン類、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記酸素含有有機還元剤が、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第二の触媒床中のインジウムまたは酸化インジウムの量が、０．５〜５重量％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
第三の触媒床を前記第二の触媒床の下流に設けることをさらに含み、該第三の触媒がアルミナ上に担持された白金を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第三の触媒中の白金の量が、１〜５重量％である、請求項２〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記触媒床のアルミナ中における、酸化物として測定されるアルカリ金属、および硫酸塩として測定される硫黄の形の不純物の量が、０．５重量％未満である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも一つの材料の不活性層を、前記第一の触媒床と前記第二の触媒床との間に設けることをさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも二つの触媒床を含む、排ガスからの窒素酸化物の還元のための触媒系であって、第一の触媒床がアルミナのみを含み、下流の第二の触媒床がアルミナ上に担持されたインジウムのみを含む、上記触媒系。
【請求項１０】
少なくとも一つの材料の不活性層を、前記第一の触媒床と前記第二の触媒床との間にさらに含む、請求項９に記載の触媒系。
【請求項１１】
リーン燃焼機関、ガスタービン、およびボイラーからの排ガスの処理のための、請求項９に記載の触媒系の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などの酸素含有炭化水素還元剤を用いる、排ガスからの窒素酸化物の還元のための方法および触媒系に関する。詳細には、本発明は、酸素含有炭化水素還元剤を用いる、窒素酸化物の還元のための二床触媒系に関し、第一の触媒床はアルミナを含み、第二の触媒床はアルミナ担持インジウムを含む。本発明の方法および触媒系は、発電所における排ガスからの窒素酸化物の還元など、定置用途における窒素酸化物の還元に用いるのに適している。さらに詳細には、本発明の方法および触媒系は、リーン燃焼内燃機関におけるなどの自動車用途における窒素酸化物の還元のために使用される。
【背景技術】
【０００２】
定置および自動車用途における排ガスによる窒素酸化物の放出は、長い間主たる環境問題であり、絶えずより厳しい環境規制下に置かれている。窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害な影響は周知であり、そのため、より厳しい環境規制に対処できる方法及び触媒系を見出すために集中的な研究が行われている。従来の定置型ＮＯｘ還元システム、例えば、発電所の排ガスからのＮＯｘを窒素（Ｎ２）に還元する方法においては、選択的触媒還元（ＳＣＲ）の還元剤としてアンモニアが使用される。しかしながら、環境規制により、アンモニア放出の許容可能レベルもさらに引き下げられているため、アンモニアの使用は、その魅力をますます失ってきている。そのため、アンモニアに替わる還元剤として、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などの酸素含有炭化水素の使用が魅力あるものとなっているが、その作用は通常狭い温度範囲に限定されている。従って、ＮＯｘを還元して窒素とする触媒活性を損なうことなく、そして、広い温度範囲でそのような炭化水素還元剤を使用できることが望まれている。
【０００３】
自動車産業において、エンジンの製造業者もまた、リーン燃焼機関のＮＯｘ還元のためのシステムの提供という課題に直面している。しかしながら、還元剤としての酸素含有炭化水素の存在下でＮＯｘを適切に除去する、すなわち高いＮＯｘ転化率を提供するだけでなく、広い温度枠で作用する方法および触媒系を提供することは困難であった。
【０００４】
米国特許第５，３３６，４７６号明細書（特許文献１）は、ＮＯｘを窒素に還元する方法を開示しており、該方法において、排ガスは、ジメチルエーテルなどの酸素含有有機化合物の存在下で、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコニウム類、およびそれらの混合物のような酸性の金属酸化物の形態であり得る還元触媒と接触する。排ガスは、続いて、活性アルミナ、シリカ、ジルコニアのような担体上の貴金属、卑金属、またはペロブスカイト酸化物を含有する酸化触媒に通過させることができる。
【０００５】
米国特許出願公開第２００７／００９２４２１号明細書（特許文献２）は、有機還元剤の存在下でのＮＯｘ還元のための触媒系であって、第一の区域が、触媒担体、ガリウムからなる触媒作用金属、および銀、金、バナジウム、亜鉛、錫、ビスマス、コバルト、モリブデン、タングステン、インジウム、およびそれらの混合物の群から選択される少なくとも一種の促進金属を一緒に含む触媒系を開示している。第一の区域に続く第二の区域において、触媒系は、触媒担体と、インジウム、銅、マンガン、タングステン、モリブデン、チタン、バナジウム、鉄、セリウム、およびそれらの混合物の群から選択される触媒作用金属を含む。いずれの区域の触媒支持体も、アルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア、炭化ケイ素、およびそれらの混合物の少なくとも一種を含む。還元剤は、アルコール類、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などのエーテル類、エステル類およびその他などである。
【０００６】
米国特許第６，７０３，３４３号明細書（特許文献３）は、特別に調製した金属酸化物触媒担体を含むリーンＮＯｘ排気のための触媒を開示している。この文献は、還元剤としてのプロペンの存在下で、高温におけるリーンＮＯｘ反応に適した触媒として、アルミナ、またはアルミナ上のインジウムの使用にそれぞれ別個に言及している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，３３６，４７６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／００９２４２１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，７０３，３４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題の一つは、従来の系より優れたＮＯｘ転化率を有する、方法および触媒系を提供することである。
【０００９】
本発明の別の課題は、従来の系より優れたＮＯｘ転化率を示すだけでなく、広い温度範囲で高い転化率を示す、方法および触媒系を提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる課題は、簡単で、そのため、従来の触媒系よりも低廉の方法および触媒系を提供することである。
【００１１】
本発明のさらに別の課題は、還元剤としてのアンモニアの助けを借りる必要性およびそれに伴うアンモニアの大気への放出の危険性を排除する、方法および触媒系を提供することである。
【００１２】
これらおよびその他の課題は、本発明によって解決される。
【００１３】
本発明者等は、第一の床がアルミナを含有し、第二の床がアルミナ上に担持されたインジウムを含有する触媒系を提供することによって、驚くべきことに、高いＮＯｘ転化率が得られ、それが、アルミナ単独かあるいはアルミナ上に担持されたインジウム単独のいずれかで可能な場合よりも広い温度範囲で維持されることを見出した。
【００１４】
従って、本願の第一の発明では、排ガスを、酸素含有有機還元剤の存在下で少なくとも二つの触媒床を含む触媒系に通過させることを含む、排ガス中の窒素酸化物を窒素に還元するための方法であって、第一の触媒床がアルミナのみを含み、下流の第二の触媒床がアルミナ上に担持されたインジウムのみを含む、方法が提供される。
【００１５】
酸素含有有機還元剤は、エーテル類、エステル類、アルコール類、ケトン類、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。好ましくは、酸素含有有機還元剤は、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）である。有機還元剤は、例えば、ガス中５００〜５，０００ｐｐｍｖ、好ましくは１，０００ｐｐｍｖの濃度を与えるよう、排ガスに添加することができる。有機還元剤の存在下での窒素酸化物の還元はまた、排ガス中に酸素が存在する必要があることも理解されるであろう。従って、排ガスは、少なくとも１体積％の酸素、より好ましくは少なくとも５体積％の酸素、例えば７体積％以上を含む。
【００１６】
本発明者等は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が単独で、還元剤としてのＤＭＥにより、３２０℃より高いが約４５０℃より低い温度で、約８０％のＮＯｘ転化率をもたらす一方、アルミナ上に担持されたインジウム（Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３）が、還元剤としてのＤＭＥと共に２５０〜４００℃の温度範囲で活性を供し、この際、３００〜３５０℃の温度範囲で、より具体的には約３２５℃において、最良のＮＯx転化率を約８５％で示すことを見出した。その上、第一の触媒床におけるアルミナと、第二の触媒床におけるアルミナ上のインジウムの提供により、３２０℃〜５５０℃の範囲というより広い温度範囲にわたってＮＯｘから窒素への９０％以上の転化率をもたらす二層触媒系が得られる。
【００１７】
ここで用いる場合、用語“二層触媒系（ｄｕａｌ−ｌａｙｅｒ  ｃａｔａｌｙｓｔ  ｓｙｓｔｅｍ）”は、少なくとも二つの触媒床、すなわち上流の床（第一の触媒床）と、それに続く下流の床（第二の触媒床）を含む触媒系を意味する。
【００１８】
本発明の一実施形態において、第二の触媒床中のインジウムまたは酸化インジウムの量は、０．５〜５重量％である。好ましくは、第二の触媒のアルミナ中のインジウムまたは酸化インジウムの量は、１重量％以下である。本発明者等は、本発明の二層触媒系において還元剤としてのＤＭＥの存在下に、アルミナ中のわずか１重量％のインジウムでさえ、ＮＯｘ転化率を高く（９０％以上に）維持することができることを見出した。従って、本発明は、高価なインジウムの必要量が従来の系よりも少ないため、費用効率の高い方法を可能にする。例えば、特許文献３（米国特許第６，７０３，３４３号明細書）では、２．５重量％のインジウムを有する最良のアルミナ上のインジウム系および還元剤としてのプロパンを用いて、８０％を下回るＮＯｘ転化率が得られる。本発明の方法および触媒系はまた、第一の触媒床が、ガリウムと、銀、金、バナジウム、亜鉛、錫、ビスマス、コバルト、モリブデン、タングステン、インジウム、およびそれらの混合物の群から選択される少なくとも一種の促進金属を必要とする特許文献２の系のような従来の系よりも簡単で費用がかからない。
【００１９】
本発明の別の実施形態において、該方法は、第二の触媒床の下流に、第三の触媒床を設けることをさらに含み、該触媒はアルミナに担持された白金を含む。好ましくは、第三の触媒床は、アルミナ上に担持された白金のみを含む。より好ましくは、第三の触媒中の白金の量は、アルミナ上のＰｔ１〜５重量％である。アルミナ上の白金の第三の床の提供は、ＮＯｘ転化率を変えないが、ＤＭＥ転化率の向上を可能にする。
【００２０】
触媒床は、アルミナまたはアルミナ上に担持されたインジウムのみを含むと説明したが、アルミナが、好ましくは低レベルに維持される少量の不純物を含み得ることは理解されるであろう。従って、本発明のさらなる実施形態においては、触媒床のアルミナ中、酸化物として測定されるアルカリ金属、および硫酸塩として測定される硫黄の形の不純物の含有量は０．５重量％より少ない。硫黄とアルカリ金属、特にナトリウムとカリウム、の含有量が低いほど、ＮＯｘ還元のための触媒系の活性が高くなる、すなわち、窒素へのＮＯｘ転化率が高くなる。不純物レベルは、例えば、標準技術に従って、アルミナをＮＨ４ＮＯ３溶液で洗浄し、続いてか焼することによって低く（０．５重量％より低く）保たれる。具体的な実施形態では、アルミナ触媒はＮＨ４ＮＯ３溶液で洗浄し、続いて５００℃において空気流中（３００ｍｌ／分）でか焼することによって調製され、ここで温度は室温から５００℃まで０．５℃／分の速度で高めた。
【００２１】
さらに別の実施形態において、該方法は、第一の触媒床と第二の触媒床との間に、少なくとも一つの不活性材料の層を設けることをさらに含む。不活性層材料は、好ましくは石英（ＳｉＯ２）であり、５ｍｍの石英層のような薄層として設けられる。本発明者等は、特に、このタイプの組み合わせ触媒上でのＤＭＥ転化率もまた、本発明の純粋なＩｎ／Ａｌ２Ｏ３またはＡｌ２Ｏ３＋Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３組み合わせ触媒の場合と本質的に同じであることを見出した。これは、一方で、気相効果（ｇａｓ−ｐｈａｓｅ  ｅｆｆｅｃｔｓ）が、これら二つの触媒間で無視し得るものであり、他方で、Ａｌ２Ｏ３とＩｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒の組み合わせにより、両方の触媒の利点を兼ね備える触媒系を得ることができることを意味する。不活性材料の層を、アルミナ触媒床とインジウム／アルミナ触媒床との間に挟むことにより、これら活性床の完全な分離が可能となる。すなわち、アルミナとインジウム／アルミナ触媒との混合、特に、触媒活性の望ましくない局部的な低下を招き得る触媒床の境界面における混合が回避される。触媒データは、機械的に混ざっているＡｌ２Ｏ３−Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３の粒子の性能が、積層されたＡｌ２Ｏ３−Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒と比較して劣っていることを示している。
【００２２】
本発明の方法は、自動車用途、とりわけ、ディーゼルエンジンのようなリーン燃焼機関からの排ガスの処理に特に適しており、この際、窒素酸化物の還元は、炭化水素、ここで好ましくは５００〜５，０００ｐｐｍｖの範囲、好ましくは１，０００ｐｐｍｖの量のＤＭＥによって、酸素を少なくとも１体積％、より好ましくは酸素を少なくとも５体積％、例えば７体積％以上を含有する環境中で行われる。
【００２３】
排ガスは、５，０００〜５０，０００ｈｒ−１、例えば３０，０００ｈｒ−１のガス空間速度ＧＨＳＶ、および２００〜６００℃、またはより好ましくは２００〜５５０℃の範囲の温度で、触媒床系を通過させることができる。排ガス中のＮＯの含有量は、１００〜２，０００ｐｐｍｖの範囲であってよいが、通常、２００〜１，０００ｐｐｍｖの範囲、例えば、３００または５００ｐｐｍｖである。排ガス中の水の含有量もまた変わり得、通常、２〜１０体積％、しばしば４〜７体積％の範囲である。
【００２４】
第二の態様において、本発明はまた、上記方法で使用される触媒系も包含する。従って、請求項９に記載されるように、少なくとも二つの触媒床を含む、排ガスからの窒素酸化物の還元のための触媒系もまた提供され、ここで第一の触媒床はアルミナのみを含み、下流の第二の触媒床はアルミナ上に担持されたインジウムのみを含む。
【００２５】
第二の触媒床中のインジウムまたは酸化インジウムの量は、好ましくは０．５〜５重量％である。より好ましくは、より安価な触媒系を提供するために、第二の触媒のアルミナ中のインジウムまたは酸化インジウムの量は１重量％以下である。
【００２６】
第一の触媒床と第二の触媒床の体積比は変化させてよい。例えば、３：１〜１：３の範囲であってよいが、好ましくは１：１である。
【００２７】
触媒活性の低下の危険性を低減するために、触媒床のアルミナ中の、酸化物として測定されるアルカリ金属、および硫酸塩として測定される硫黄の形の不純物の含有量は０．５重量％未満である。
【００２８】
他の実施形態において、請求項１０に記載されるように、触媒系は、少なくとも一つの材料の不活性層を、第一の触媒床と第二の触媒床との間にさらに含んでもよい。これにより、前述したように、積層されたＡｌ２Ｏ３-Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３に対して、機械的に混合したＡｌ２Ｏ３-Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３の劣った性能に起因する触媒活性の望ましくない局部的な低下を招き得るような、第一の触媒床と第二の触媒床との境界面におけるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粒子とアルミナ上のインジウム（Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３）粒子との機械的な混合の可能性を低減することができる。
【００２９】
請求項１１に記載するように、本発明はまた、リーン燃焼機関からの排ガスの処理のための、すなわち、自動車システムにおけるリーンＮＯｘ触媒としての、並びに、ガスタービンおよびボイラーからの排ガスの処理のための、すなわち、大規模な定置型システムにおけるＮＯｘ除去のための該触媒系の使用も包含する。
【００３０】
好ましくは、請求項９および請求項１０の触媒系は、エーテル類、エステル類、アルコール類、ケトン類、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される酸素含有有機還元剤の存在下で使用される。より好ましくは、酸素含有有機還元剤は、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、有機還元剤としてのＤＭＥの存在下での、積層された１重量％Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３触媒の性能を示している。図の上の部分：ＮＯｘ転化率；図の下の部分：ＤＭＥ転化率。条件：ＧＨＳＶ＝３０，０００ｈ−１、供給ガス組成：３００ｐｐｍのＮＯ、７％のＯ２、４％のＨ２Ｏ、１，０００ｐｐｍのＤＭＥ、１０％のＣＯ２、残余のＮ２。
【図２】図２は、有機還元剤としてのＤＭＥの存在下での、混合された触媒としての１重量％Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３とＡｌ２Ｏ３（２ｍｌ）の性能を示している。図の上の部分：ＮＯｘ転化率；図の下の部分：ＤＭＥ転化率。条件：ＧＨＳＶ＝３０，０００ｈ−１、供給ガス組成：３００ｐｐｍのＮＯ、７％のＯ２、４％のＨ２Ｏ、１，０００ｐｐｍのＤＭＥ、１０％のＣＯ２、残余のＮ２。
【実施例】
【００３２】
単独触媒系Ａｌ２Ｏ３、特にアルカリ性の不純物を除去するために洗浄されたＡｌ２Ｏ３と、単独触媒系Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３（Ａｌ２Ｏ３もまた、不純物のために洗浄してもよい）を、酸素含有有機還元剤としてのＤＭＥの存在下で、ＮＯｘの還元に用いた。図１に示すように、Ａｌ２Ｏ３は、３２０℃より高い温度で良好なＮＯｘ転化率を与えるが、４５０℃より高い温度では急に降下しており、一方、Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３は、２５０〜４００℃の温度範囲においてのみ、かなり良好な活性を与え、３００〜３５０℃で最高約８０〜８５％のＮＯｘ転化率をもたらす。
【００３３】
アルミナ触媒は、ＮＨ４ＮＯ３溶液で洗浄し、その後空気流（３００ｍｌ／分）中、５００℃でか焼して調製した、商業的に入手可能なＡｌ２Ｏ３（ＳＡＳＯＬ  Ｎ１）からなる。温度は、０．５℃／分の速度で、室温から５００℃まで高めた。
【００３４】
Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒（１重量％Ｉｎ）は、インシピエントウェットネス（Ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ−Ｗｅｔｎｅｓｓ）含浸法によって調製した：  インシピエントウェットネス含浸法により、１０ｇのＡｌ２Ｏ３（Ｐｕｒａｌｏｘ  ＮＷａ  １５５、製品コード５８０１３１）に、０．０１３ｇのＩｎ／ｍｌを含むＩｎ（ＮＯ３）３の水溶液（７．６ｍｌ）を用いて、１重量％のＩｎを加えた； 生成物は、室温において空気中で一晩乾燥した。得られた材料は、空気流（約３００ｍｌ／分）中、５５０℃でか焼した（２ｈ）；温度は、０．５℃／分の速度で、室温から５５０℃まで高めた。
【００３５】
二層触媒系の性能もまた、図１に示す。第一の層（第一の触媒床）は、Ａｌ２Ｏ３で充填され、第二の層（第二の触媒床）は、Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３で充填されている。この二層触媒の性能はまた、不活性層としての５ｍｍの石英での、Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３層とＡｌ２Ｏ３層の分離により設計された触媒系の性能とも比較される。
【００３６】
本発明による一つの触媒系中での二つの単独触媒の組み合わせが、各単独触媒と比較してＮＯｘ転化率を増大可能なだけでなく、有効な触媒作用の温度枠を広げることも可能であるため、予期されない相乗効果をもたらすことが明らかである。ＮＯｘ転化率は、３２０℃〜５５０℃という広い温度範囲において、組み合わせた二層触媒Ａｌ２Ｏ３＋Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３上で約９０％を超える。ＤＭＥ転化率の温度依存は、図１の下の部分に示すように、Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒上で観察される場合と非常に類似している。
【００３７】
Ａｌ２Ｏ３とＩｎ／Ａｌ２Ｏ３の二つの床が５ｍｍの石英層（不活性材料の層）で分離された触媒について、本質的に同じ性能が観察された。このタイプの組み合わせ触媒上でのＤＭＥ転化率はまた、純粋なＩｎ／Ａｌ２Ｏ３またはＡｌ２Ｏ３＋Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３組み合わせ触媒の場合と本質的に同じである（図１、下の部分）。これらのデータは、気相プロセスが、これら二つの触媒層の間で無視できるものであることを示している。これはまた、第一の床と第二の床の物理的分離が、触媒活性を損なうことなく可能であることを示している。Ａｌ２Ｏ３粒子とＩｎ／Ａｌ２Ｏ３粒子の機械的混合、例えば、単なる混合が、図２に示すように、活性の低下を引き起こして、それによりＮＯｘ転化率の低下、特に、第一の触媒床と第二の触媒床の境界面における活性の局部的な低下を招き得るため、このことは利点となり得る。
【００３８】
より具体的には、次に図２を参照すると、この図は、Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３粒子とＡｌ２Ｏ３粒子の機械的混合物の性能を示している。混合物のＮＯｘ転化率は、単独のＩｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒に対して本質的に同じか、あるいは若干より良いことが明らかである。３５０℃を超える反応温度でのＮＯｘ転化率は、急激に減少するが、Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒単独と比較して若干高いままである。ＤＭＥ転化率の曲線は、Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒に対して本質的に同じか、あるいは若干より良い（図２、下の部分）。これらの触媒データは、混合されたＩｎ／Ａｌ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３触媒の性能が、本発明の積層されたＡｌ２Ｏ３＋Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒の性能と比較して劣っていることを明らかにするものである。このより低いＮＯｘ転化率の最も可能性のある理由は、３２０℃を超える反応温度で触媒のＡｌ２Ｏ３部分に供給される反応混合物の枯渇であり、この場合、Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３が供給ガス中のＤＭＥを効果的に酸化してしまう。
【００３９】
以上まとめると；
・第一の層（第一の触媒床）はＡｌ２Ｏ３からなり、第二の層（第二の触媒床）はＩｎ／Ａｌ２Ｏ３からなる二層触媒中のＡｌ２Ｏ３とＩｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒の組み合わせは、酸素含有有機還元剤としてのＤＭＥの存在下でのＮＯｘ還元の温度枠の拡大を可能にする。組み合わされたこの触媒は、温度枠２５０〜５５０℃での効果的なＤＭＥ転化率と、３２０〜５５０℃の範囲内の反応温度での９０％を超えるＮＯｘ転化率をもたらす。
・この特定の組み合わせは、下流のＩｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒上で２５０〜３２０℃におけるＤＭＥによる効果的なＮＯｘ転化率を提供する一方で、より高い反応温度において、Ａｌ２Ｏ３の最上層が、少なくとも４５０℃まで明らかに作用する。この温度より上で、約９０％という高いＮＯｘ転化率が、驚くべきことに、なおも維持される。
・Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３とＡｌ２Ｏ３の機械的混合物は、積層されたＡｌ２Ｏ３−Ｉｎ／Ａｌ２Ｏ３触媒の性能よりも劣った性能を示す。この系の性能が劣っている最も可能性のある理由は、比較的低い反応温度でＩｎ／Ａｌ２Ｏ３により能率的に酸化されてしまう、ＤＭＥ触媒における反応混合物の枯渇である。
【図１】
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【図２】
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