(57)【要約】【課題】酸素過剰雰囲気の排ガス中のＮＯｘを、ＣＯを用いて高い浄化性能で浄化する外燃機関の排ガス浄化装置、排ガス浄化方法及びＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒の使用方法を提供する。【解決手段】ＣＯ及びＮＯｘを含有し、化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気の排ガスを排出する外燃機関の排ガス流路に対し、ＣＯを還元剤として前記排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して浄化するＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒を備えた外燃機関の排ガス浄化装置を配置する。ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒は、多孔質担体と、前記多孔質担体上に担持された触媒活性成分とを有し、触媒活性成分としてＩｒを含み、多孔質担体にＳ分を含むことでＮＯｘ，ＣＯ浄化機能を付与することができる。【選択図】図１
2011163218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外燃機関の運転中は、ＣＯ及びＮＯｘを含有し、化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気の排ガスを排出する外燃機関の排ガス流路に配置され、ＣＯを還元剤として前記排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して浄化するＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒を備えた外燃機関の排ガス浄化装置であって、前記ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒が、無機化合物の多孔質担体と、前記多孔質担体上に担持された触媒活性成分として担持されたイリジウムとを有し、前記多孔質担体がＳ分を含むことを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、前記多孔質担体の５０重量％以上がＴｉ，Ｃｅ及びＡｌから選ばれた少なくとも一種の金属の化合物を含むことを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項３】
請求項１において、前記多孔質担体の５０重量％以上がＴｉ，Ｃｅ及びＡｌから選ばれた少なくとも一種を含む金属の酸化物であることを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、前記化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気の排ガスが、ＳＯｘを含むことを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項において、前記触媒活性成分として更に、Ａｕ，Ｒｈ及びＰから選ばれた少なくとも一種を含むことを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項において、前記多孔質担体が、Ｓ分としてＡｌまたはＣｅの硫酸根及び／又亜硫酸根を含むことを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項において、前記触媒に含有されるＳ分が、ＳＯ４−に換算して、担体重量の１〜４０ｗｔ％であることを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項において、前記触媒に含有されるＡｕ又はＲｈが、それぞれＩｒに対してモル比で０．１５〜３であることを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１項において、前記触媒に含有されるＰが、Ｉｒに対してモル比で５〜１００であることを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項において、前記浄化触媒を排ガス流路に複数個配置し、該触媒と該触媒との間の排ガス流路に排ガス中のＣＯ量を調整するＣＯ量調整手段を配置することを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項において、前記浄化触媒に接触するＣＯ量が、該触媒に接触するＮＯｘ量に対してモル比で２倍以上になるようにＣＯ量を調整するＣＯ量調整手段を配置することを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項において、前記浄化触媒の前段に排ガス中のＳＯｘ量を調整するＳＯｘ量調整手段を配置することを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項において、前記浄化触媒の前段に排ガス中の炭化水素量を調整する炭化水素量調整手段を配置することを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項において、前記浄化触媒の前段または後段に、ＮＨ３を還元剤としてＮＯｘを還元して浄化するＮＨ３脱硝触媒を配置することを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項において、前記浄化触媒の後段に、排ガス中のＣＯ及びＮＯｘの少なくともいずれか一方の量を計測するセンサーを配置することを特徴とする外燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項１６】
ＣＯを還元剤とし、化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気の排ガス中のＮＯｘを還元して浄化するＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒であって、無機化合物の多孔質担体と、前記多孔質担体上に触媒活性成分として担持されたイリジウムを含み、前記多孔質担体が、Ｓ分との化合物を含むことを特徴とするＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒。
【請求項１７】
前記多孔質担体が５０重量％以上のＴｉ，Ｃｅ及びＡｌから選ばれた少なくとも一種の金属の酸化物を含むことを特徴とする請求項１６のＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒。
【請求項１８】
前記触媒に含有されるＳ分がＳＯ４−に換算して、担体重量の１〜４０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１５または１６のＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒。
【請求項１９】
Ｓ分との化合物を含有する多孔質担体と、前記多孔質担体上に担持されたイリジウムとを触媒活性成分として含むＮＯｘ浄化触媒を用いて、ＣＯを還元剤として、外燃機関から排出される化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気の排ガス中のＮＯｘを還元して浄化することを特徴とする外燃機関の排ガス浄化方法。
【請求項２０】
請求項１９において、前記多孔質担体が５０重量％以上のＴｉ，Ｃｅ及びＡｌから選ばれた少なくとも一種の金属の化合物であることを特徴とする外燃機関の排ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラーやガスタービンなどの外燃機関から排出される酸素過剰雰囲気の排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する外燃機関の排ガス浄化装置、排ガス浄化方法及びそれに用いるＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空燃比（ガス中の空気と燃料との比）を燃料希薄とするリーンバーンエンジンやディーゼルエンジン、あるいはガスタービンや化学プラント等のように酸素過剰の雰囲気下で運転する外燃機関の増加に伴い、過剰酸素下で一酸化炭素（ＣＯ）を用いて窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する方法が要求されている。
過剰酸素下でもＮＯｘを浄化する方法としては、アンモニアを還元剤として酸化チタン系触媒上でＮＯｘを選択的に接触還元する方法が提案されており、ボイラーやガスタービンの排ガス浄化に適用されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、アンモニアは刺激臭を有するため安全性に問題があり、更にアンモニア自体のコストもかかる。
【０００３】
そこで、排ガス中に元々含有している水素、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等の還元剤を用いてＮＯｘを還元して浄化する方法が提案されている。
【０００４】
例えば特許文献２には、金属酸化物からなる多孔質の担体に、ロジウム（Ｒｈ）及び銀を担持したＮＯｘ浄化触媒を用いてＮＯｘを還元して浄化する方法が記載されており、過剰の酸素を含有する排ガス中の炭化水素、ＣＯ及びＮＯｘを同時に除去することが記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、排ガス中の炭化水素を不完全燃焼させることで、酸素を含有する排ガス中のＮＯｘの還元効率が高まることが記載されている。
【０００６】
特許文献４には、ＮＯｘ吸蔵触媒を用いて、空燃比がリーンの時には排ガス中のＮＯｘを一旦酸化して触媒に捕捉させて、一定量のＮＯｘが捕捉された場合に、空燃比をストイキもしくはリッチに切り替えて、捕捉されたＮＯｘを浄化する技術が記載されている。
【０００７】
さらに、特許文献５には、活性成分であるイリジウム（Ｉｒ）を、酸化タングステン及びシリカを含む担体へ担持させた触媒を用いることで、酸素共存下でもＮＯｘのＣＯによる選択還元反応が進むことが記載されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献２および３には、炭化水素、ＣＯ、あるいは不完全燃焼時の生成物を用いてＮＯｘを還元して浄化することが記載されているが、ＮＯｘに対する浄化効率が十分ではない。さらに、炭化水素が排ガス中に存在しなければＮＯｘを効率よく浄化できない。また、特許文献４に開示された技術によれば、ＮＯｘの還元効率は高まるが、空燃比をリッチにする必要があり、エンジンの制御が不可欠であることからボイラー等のプラントには適用しにくい。さらに、リッチ時に燃料が多く消費されるため燃費の悪化につながる。特許文献５に開示された技術においても、ＮＯｘの浄化活性が不十分である。特許文献２乃至５には、上記の不具合に対処する方法は記載されていない。
【０００９】
特許文献６においてはＩｒ＋他の金属含有リーンバーンＮＯｘ浄化触媒の担体として、金属炭酸塩、金属硫酸塩、又は金属リン酸塩を用いることが開示されている。なお、特許文献６記載の担体は、Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｚｎ及びＣｕの硫酸塩、炭酸塩又はリン酸塩である。しかし、特許文献６は、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩の多孔質担体を用いることは開示していない。また、特許文献７においては、Ｉｒ含有リーンバーンＮＯｘ浄化触媒の担体として、アルミナ、チタニア、シリカ、などを用いることが開示されているが、その担体を硫酸化或いは亜硫酸化するなどのＳ分との化合物とすることは記載していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特公昭５２−２２８３９号公報
【特許文献２】特開平０８−０９９８号公報
【特許文献３】特開平０６−３１９９５３号公報
【特許文献４】特開平１１−３１９５６４号公報
【特許文献５】特開２００７−１７５６５４号公報
【特許文献６】特開平１１−２６７５０９号公報
【特許文献７】特開２００４−３３９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、外燃機関の通常運転中は常に酸素過剰雰囲気で運転される外燃機関の排ガス中のＮＯｘを、外燃機関の燃料に含まれるＣＯを用いて高い浄化性能で浄化する外燃機関の排ガス浄化装置、排ガス浄化方法及びそれに用いるＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の外燃機関の排ガス浄化装置は、ＣＯ及びＮＯｘを含有し、化学量論量よりも常に過剰な酸素雰囲気の排ガスを排出する外燃機関の排ガス流路に配置され、ＣＯを還元剤として前記排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して浄化するＮＯｘ浄化触媒を備えた外燃機関の排ガス浄化装置であって、前記ＮＯｘ浄化触媒が、多孔質担体と、前記多孔質担体上に担持された触媒活性成分とを有し、前記触媒活性成分がＩｒを含み、前記多孔質担体が、Ｓ分との化合物を含むことを特徴としている。Ｓ分とは、典型的には硫酸根（ＳＯ４−）及び／又は亜硫酸根（ＳＯ３−）である。但し、多孔質担体に含浸した硫酸又は亜硫酸分が全て硫酸根又は亜硫酸根の形で担体中に存在するとは限らないので、Ｓ分とは、多孔質担体とＳ分との反応による化合物の一部（硫酸根及び／又は亜硫酸根）中のＳ分である。従って、Ｓ分含有量という場合は、ＳＯ４―に換算した担体重量に対する重量％である。
【００１３】
イリジウム（以下、Ｉｒと表記する）は、触媒中で零価（０価）で存在することが望ましいが、１００％零価である必要はない。零価のＩｒは、Ｓ分の存在下において、ＮＯｘ含有排ガスのＮＯｘに対して高い触媒活性を示すことが認められた。
【００１４】
天燃ガス等のガスを燃料とするボイラー等の外燃機関の排ガス中には、ＳＯｘ等のＳ分が殆ど含有されていない。従来の技術では、Ｉｒを活性成分とする触媒を用いて、ＣＯによりＮＯｘを還元、浄化する場合、Ｉｒの特性として、排ガス中にＳＯｘが存在しないと、殆ど浄化性能が無かった。本発明のように、予め、Ｉｒ触媒を硫酸化又は亜硫酸化しておくことにより、排ガス中にＳ分が存在しなくともＮＯｘの浄化性能を示すことが見出された。また、排ガス中にＳＯが含有されていると、更に良好なＮＯｘ浄化性能が期待される。従って、Ｉｒ触媒の前段にＳＯｘを吹き込むことが考えられる。更に、例えば石炭焚きボイラーや重油焚きボイラーなどの排ガス中にＳＯｘを含む外燃機関に適用すれば、優れたＮＯｘの浄化性能が期待できる。
【００１５】
一般的には、本発明のＩｒ含有触媒の製造に際し、担体となる無機酸化物Ａｌ２Ｏ３，ＣｅＯ２，ＴｉＯ２などを硫酸化又は亜硫酸化しておくことが好ましいが、排ガス中にＳＯｘが含まれている燃料を用いるときは、使用中に担体酸化物の硫酸化又は亜硫酸化を行わせて必要なＮＯｘ性能を発揮することが出来る。但しこの場合は、担体が硫酸化又は亜硫酸化されるまで、十分な触媒活性が発揮されないので、ＳＯｘを触媒の前に注入する必要がある。排ガス中のＣＯもまた有害物質であるが、本発明はＮＯｘとＣＯの両者を同時に浄化することが出来、従って、本発明におけるＩｒ含有触媒は、ＮＯｘ、ＣＯ浄化触媒であると言える。特許文献６には金属硫酸塩、金属炭酸塩又は金属リン酸塩をＩｒの担体としたＮＯｘ浄化触媒が開示されているが、これらの金属塩を多孔質とすることは開示されていない。本発明のように、Ｔｉ，Ａｌ及び／又はＣｅの化合物特に酸化物が担体重量の５０重量％以上でかつ多孔質の担体を用いることにより、ＣＯによるＮＯｘの浄化率が低いという懸念が払拭される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、過剰な酸素雰囲気で運転される外燃機関からの排ガスに含まれるＮＯｘを、ＣＯを用いて効率よく浄化することができ、外燃機関のＮＯｘ，ＣＯ排出量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】触媒活性成分が異なる各種ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒について、ＮＯｘ浄化活性を示す図。
【図２】触媒活性成分が異なる各種ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒について、ＣＯ浄化活性を示す図。
【図３】触媒活性成分が異なる各種ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒について、ＳＯｘ有無によるＮＯｘ浄化活性を示す図。
【図４】触媒活性成分が異なる各種ＮＯｘ浄化触媒について、ＮＯｘ浄化活性を示す図。
【図５】ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒について、触媒中に含有されるＳ分量に対するＮＯｘ浄化活性の変化を示す図。
【図６】触媒活性成分が異なる各種ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒について、活性成分添加量に対するＮＯｘ浄化活性の変化を示す図。
【図７】触媒活性成分が異なる各種ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒について、活性成分添加量に対するＮＯｘ浄化活性の変化を示す図。
【図８】ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒について、排ガス中のＣＯ濃度に対するＮＯｘ浄化活性の変化を示す図。
【図９Ａ】２個のＮＯｘ浄化触媒の間にＣＯ注入口を設けた外燃機関排ガス浄化装置の構成図。
【図９Ｂ】２個のＮＯｘ浄化触媒を排ガス流路に沿って設置した外燃機関排ガス浄化装置の構成図。
【図１０】ＮＯｘ浄化触媒の後段にＮＨ３脱硝触媒を設けた外燃機関の排ガス浄化装置の構成図。
【図１１】本発明の排ガス浄化装置の一実施態様を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明する。一般に、ボイラー等から排出される排ガスは、化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気であることが多い。ボイラーからの排ガスには、ＮＯｘ以外にＣＯが含まれている。
【００１９】
本発明において、化学量論量とは、排ガス中に含まれるＯ２及びＣＯが互いに過不足無く反応する場合の、Ｏ２及びＣＯの量を意味する。排ガス中にＯ２、ＣＯ及びＮＯが含有されている場合に、これら３種のガスにおける反応として下記（１）（２）式が考えられる。
２ＮＯ  ＋  ２ＣＯ  →  ２ＣＯ２  ＋  Ｎ２  ・・・（１）
２ＣＯ  ＋  Ｏ２  →  ２ＣＯ２              ・・・（２）
例えば、排ガス中にＣＯが１０００ｐｐｍ存在する場合、Ｏ２が５００ｐｐｍ以下であれば、（１）式よりも（２）式が優先して進行してもＣＯは残留し、（１）式の反応が生じやすくなる可能性がある。
【００２０】
一方、化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気とは、（２）式が優先して進行した場合、ＣＯが全て酸化されうる酸素量であることを意味する。すなわち、排ガス中にＣＯが１０００ｐｐｍ存在する場合では、Ｏ２が５００ｐｐｍよりも多い場合を意味する。この場合、（２）式が優先して進行するとＣＯが全て酸化されてしまい、（１）式の反応が進まない。よって、Ｉｒ触媒の前段においてＣＯが全て消費されないように、燃焼条件を制御し、或いはＣＯ注入量を制御する必要がある。
【００２１】
ＮＯｘの浄化に関しては下記の（３）式の還元反応が進めばＮＯｘは還元されて浄化される。しかし、酸素雰囲気であることから、多くの場合、ＣＯの燃焼反応が優先して進んでしまい、（３）式の反応は進行しにくい。
【００２２】
ＮＯｘ  ＋  ＣＯ  →  Ｎ２＋ＣＯ２        ・・・（３）
本発明者らは、鋭意検討した結果、多孔質担体と、前記多孔質担体上に担持された触媒活性成分とを有し、前記触媒活性成分がＩｒを含み、前記多孔質担体がＳ分を含むＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒を使用するとＣＯを還元剤としてＮＯｘが効果的に浄化されることを明らかにした。更にＣＯ浄化性能も向上する。ＩｒとＳ分含有担体とを組み合わせることで、特に２８０℃以下でのＮＯｘ浄化性能が向上する。この理由は定かでないが、ＩｒとＳ分含有担体とを組み合わせることで、Ｉｒの値数が変化し活性化すると考えられる。
【００２３】
多孔質担体がＳ分と、さらに、Ｔｉ，Ｃｅ及び／又はＡｌから選ばれた少なくとも一種を含むことで更に顕著なＮＯｘ，ＣＯ浄化効果が生じる。ＩｒとＳ含有担体とが相互作用し、Ｉｒの活性化が飛躍的に高まる為と考えられる。なお、良く利用されるＳｉＯ２担体は、硫酸塩化又は亜硫酸塩化が困難であり、ＳｉＯ２のみの材料は、本発明の担体としては不適当である。従って、Ａｌ２Ｏ３，ＣｅＯ２及び／又はＴｉＯ２などが担体重量の５０重量％以上であるならば、残部はＳｉＯ２を含む担体でも良い。Ａｌ２Ｏ３，ＣｅＯ２及び／又はＴｉＯ２は、担体重量の８０重量％以上、特に９０重量％以上が好ましい。
【００２４】
ＩｒとＳ分含有担体とを組み合わせた触媒を用いた場合、排ガス中にＳＯｘが含有されている方が、ＮＯｘ，ＣＯ浄化性能が高い場合がある。理由は定かでないが、ＳＯｘによりＩｒの活性化が更に生じるためと考えられる。
【００２５】
多孔質担体としては、Ｔｉ，Ｃｅ及び／又はＡｌを含む金属酸化物が好ましい。比表面積が高い酸化物を用いることでＩｒが高分散化し、ＮＯｘ，ＣＯ浄化性能が高まる。特に多孔質担体としてＣｅ及び／又はＡｌの硫酸塩を使用すると安定して高いＮＯｘ，ＣＯ浄化性能が得られる。ＣｅまたはＡｌの硫酸塩は高温でも安定であり分解し難く、触媒反応中においてもＳ分の気相への飛散が生じない為と考えられる。本発明において用いるＳ分含有担体の比表面積は、２０〜８００ｍ２／ｇの範囲が好ましく、特に５０〜４００ｍ２／ｇの範囲が好ましい。即ち、Ｉｒ担持前の担体の比表面積が重要である。
【００２６】
多孔質担体は、基材上に担持させてもよい。基材としては従来より使用されてきたコージェライト、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏからなるセラミックス或いはステンレススチールなどの耐熱性金属基板などが適している。基材を用いる場合には、ＮＯｘ浄化性能を向上させる上で、多孔質担体の担持量は、基材１Ｌに対して５０〜４００ｇであることが好ましい。多孔質担体の担持量が５０ｇ／Ｌ未満であると、多孔質担体の効果は不十分となり、一方、４００ｇ／Ｌを超えると、多孔質担体自体の比表面積が低下し、基材がハニカム形状の場合に目詰まりが生じやすい。
【００２７】
触媒活性成分として、Ｉｒと更に、Ａｕ，Ｒｈ及び／又はＰから選ばれた少なくとも一種を用い、多孔質担体としてＳ分含有担体を用いると、ＮＯｘ浄化性能が向上する。理由は定かでないが、ＩｒとＡｕ，Ｒｈ及び／又はＰが相互作用しＩｒの活性化が生じる為ではないかと推測される。ＩｒとＡｕ，Ｒｈ及び／又はＰとを組みあわせることで２８０℃以上でのＮＯｘ，ＣＯ浄化活性が向上する。
【００２８】
触媒に含有されるＳ分量は、ＳＯ４−換算で、担体重量の１〜４０ｗｔ％であることが望ましい。含有されるＳ分量が、ＳＯ４−換算で担体重量の１ｗｔ％未満であると含有効果は不十分となり、一方、４０ｗｔ％を越えるとＩｒへ悪影響を及ぼしＮＯｘ，ＣＯ浄化性能が低下する。
【００２９】
触媒活性成分のＩｒの担持量は、好ましくは、多孔質担体２ｍｏｌ部に対して元素換算で０．００００５ｍｏｌ部〜１．０ｍｏｌ部であり、より好ましくは、０．０００３ｍｏｌ部〜０．３ｍｏｌ部である。Ｉｒの担持量が０．００００５ｍｏｌ部未満であると、担持効果は不十分となり、一方、１．０ｍｏｌ部を越えると、活性成分自体の比表面積が低下し、さらに触媒コストが高くなる。ここで、ｍｏｌ部とは、各成分のｍｏｌ数換算での含有比率を意味する。例えば、Ａ成分２ｍｏｌ部に対してＢ成分の担持量が１ｍｏｌ部とは、Ａ成分の絶対量の多少に関係なく、ｍｏｌ数換算でＡ成分が２に対し、Ｂ成分が１の割合で担持されていることを意味する。
【００３０】
触媒成分としてＩｒの他に含有してもよいＡｕ，Ｒｈの量は、それぞれ金属換算でＩｒに対してモル比で０．１５〜３であることが望ましい。含有されるＡｕ，Ｒｈの量が、それぞれ金属換算でＩｒに対してモル比で０．１５未満であると、含有効果は不十分である。含有されるＡｕ，Ｒｈの量が、それぞれ金属換算でＩｒに対してモル比で０．１０〜０．１５とすることで飛躍的な活性向上が見られる。一方、Ｉｒに対してモル比で３を越えると、Ｉｒの不活性が生じ、さらに触媒コストが高くなる。
【００３１】
触媒成分としてＩｒの他に含有されるＰの量は、金属換算でＩｒに対してモル比で５〜１００であることが望ましい。含有されるＰの量が、金属換算でＩｒに対してモル比で５未満であると、含有効果は不十分である。一方、Ｉｒに対してモル比で１００を越えると、Ｉｒの不活性が生じる。Ａｕ，Ｒｈ及びＰは２つ以上組み合わせてもよい。
【００３２】
ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒の調製方法としては、例えば、含浸法、混練法、共沈法、ゾルゲル法、イオン交換法、蒸着法等の物理的調製方法や化学反応を利用した調製方法等などを用いることができる。なかでも、化学反応を利用した調製方法を用いることで、触媒活性成分の原料と多孔質担体との接触が強固になり、触媒活性成分のシンタリング等を防止できる。
【００３３】
ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒の出発原料としては、硝酸化合物、塩化物、酢酸化合物、錯体化合物、水酸化物、炭酸化合物、有機化合物などの種々の化合物、金属、金属酸化物を用いることができる。触媒活性成分としてＩｒとＡｕ，Ｒｈ及び／又はＰとを組み合わせる場合には、ＩｒとＡｕ，Ｒｈ及び／又はＰとが同一の溶液中に存在するような含浸液を用いて共含浸法にて調製することで触媒成分を均一に担持することができる。
【００３４】
ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒の形状としては、用途に応じて適宜調整でき、例えば、コージェライト、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ、ＳｉＣ、ステンレス等の各種基体材料からなるハニカム構造体に、本発明のＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒をコーティングして得られるハニカム形状をはじめ、ペレット状、板状、粒状、粉末状などが挙げられる。ハニカム形状の場合、その基材はコ−ジェライトまたはＳｉ−Ａｌ−Ｏからなる構造体を用いることが好適であるが、触媒温度が高まる恐れがある場合には、触媒活性成分と反応しにくい基材、例えばＦｅを主成分とするメタルハニカム等の基材を用いることが好ましい。また、多孔質担体と触媒活性成分のみでハニカムを形成してもよい。
【００３５】
ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に流入するＣＯの量が、排ガス中のＮＯｘを全て浄化しうる量に満たない場合がある。その場合には、ＮＯｘ浄化触媒に接触する排ガス中に含まれるＣＯ量を調整するＣＯ量調整手段をＮＯｘ浄化触媒の前段に配置することが好ましい。ＣＯ量調整手段として、外燃機関の燃焼状態を変化させてＣＯ量を調整する手段も含まれる、更には例えば排ガス流路にＣＯを注入してＣＯ量を調整することも考えられる。このＣＯ量調整手段で、ＮＯｘ浄化触媒に接触するＣＯの量を増加させる。
【００３６】
ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒のＣＯ酸化率が高い場合には、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒層の入口付近でＣＯが消費されてしまい、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒の全体にＣＯが行き渡らず、ＮＯｘ，ＣＯ浄化反応が効率よく生じない恐れがある。この場合には、排ガス流路に沿って、複数個のＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒を設置し、あるいはさらに、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒とＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒との間の排ガス流路にＣＯ注入口を配置することが好ましい。このＣＯ量調整手段でＮＯｘ浄化触媒に接触するＣＯ量を調整することで、ＮＯｘ浄化反応を促進することができる。
【００３７】
ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に流入するＣＯの量は、該触媒に接触するＮＯｘの量に対してモル比で２倍以上になるように、上述したＣＯ量調整手段をＮＯｘ浄化触媒の前段に配置することが好ましい。なお、ＮＯｘ量に対するＣＯ量の調整は、外燃機関の燃焼状態を調整して行ってもよい。
【００３８】
Ｓ分含有多孔質担体にＩｒを触媒成分として担持した触媒を用いる場合、排ガス中にＳＯｘが含有されている方が、ＮＯｘ，ＣＯ浄化性能が高い場合がある。そこで、排ガス中にＳＯｘが存在しない場合、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に接触する排ガス中に含まれるＳＯｘ量を調整するＳＯｘ量調整手段を、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒の前段に配置することができる。ＳＯｘ量調整手段は、排ガス流路にＳＯｘを注入してＳＯｘ量を調整するものであり、例えばＳＯｘガスや硫酸を添加することで可能となる。ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に接触するＳＯｘ量としては１〜５００ｐｐｍであることが好ましい。１ｐｐｍ以下であるとＳＯｘの効果が現れず、５００ｐｐｍ以上であるとＳＯｘが触媒を被毒するようになりＮＯｘ浄化率が低下する。このように排ガス中に存在するＳＯｘ量を制御することで、ＣＯを還元剤としたＮＯｘの還元反応が進行しやくなる。
【００３９】
Ｓ分含有多孔質担体にＩｒを触媒成分として担持した触媒を用いる場合、排ガス中に炭化水素が含有されている方が、ＮＯｘ，ＣＯ浄化性能が高い場合がある。その場合には、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に接触する炭化水素量を調整する炭化水素量調整手段を、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒の前段に配置することが好ましい。炭化水素量調整手段として、外燃機関の燃焼状態を変化させて炭化水素量を調整する手段も含まれる、更には例えば排ガス流路に炭化水素を注入して炭化水素量を調整することも考えられる。この炭化水素量調整手段で、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に接触する炭化水素の量を増加させる。炭化水素としては、水素と炭素からなるものであれば特に拘らないが、ＣＨ４、Ｃ３Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ３Ｈ８等が好ましい。
【００４０】
ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に流入するＣＯまたは炭化水素の量が、排ガス中のＮＯｘを全て浄化しうる量に満たない場合には、ＮＯｘ浄化触媒の前段または後段に、ＮＨ３を還元剤としてＮＯｘを還元する触媒、すなわちＮＨ３脱硝触媒を配置してもよい。この場合、ＮＨ３脱硝触媒の前段に、ＮＨ３タンクやＮＨ３注入口を備えたＮＨ３供給手段を配置して、該触媒に還元剤としてＮＨ３を供給する。これにより、ＮＯｘがＮＨ３脱硝触媒で還元されて浄化される。ＮＨ３脱硝触媒としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）あるいはゼオライトを担体とし、活性成分としてバナジウム（Ｖ）、鉄（Ｆｅ）、モリブデン（Ｍｏ）等を含むものを用いることができる。
【００４１】
このＮＨ３脱硝触媒を本発明のＮＯｘ浄化触媒と混合して一体化し、還元剤としてＣＯ、炭化水素、ＮＨ３を流入させてＮＯｘを浄化することもできる。この場合、触媒の設置に要するスペースを少なくできる。但し、ＮＨ３は有害物質でありまたその製造コスト及び添加装置等の費用がかかるので、どちらかと言えば、ＣＯのみを還元剤とするほうが好ましい。
【００４２】
本発明は、化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気の排ガスを排出する外燃機関に適用される。本発明は、常に化学量論量よりも酸素過剰の雰囲気（リーンガス）の排ガスを排出する外部機関に適用することにより、内燃機関のようにリッチスパイクをかけてＮＯｘの浄化を行う必要がない。リッチスパイクは、外燃機関もしくは排ガス流路に添加される燃料が多くなり、コストの増加を招きやすい。このため、外燃機関の燃焼状態を調整して、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に流入する排ガスの空燃比を間欠的にストイキ乃至リッチ状態に切り替えずに、常にリーン状態に保つことが必要である。
【００４３】
ＮＯｘ、ＣＯ浄化触媒に流入する排ガス中のＣＯの量が、排ガス中のＮＯｘを全て浄化しうる量に満たない場合には、外燃機関の燃焼状態を調整することで、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に流入するＣＯ量、ＮＯｘ量を調整してもよい。この場合には、排ガス流路にＣＯを注入してＣＯ量を調整する手段が不要になる。
【００４４】
ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒の後段にＮＯｘ，ＣＯセンサーを設けてもよい。ＮＯｘ，ＣＯセンサーは、ＮＯｘ、ＣＯ浄化触媒の後段に含まれるＮＯｘ，ＣＯ量、すなわちＮＯｘ、ＣＯ浄化触媒で浄化されずに残存するＮＯｘ，ＣＯ量を計測するものである。ＮＯｘ，ＣＯセンサーによるＮＯｘ，ＣＯ量の計測結果に応じて、ＮＯｘ浄化触媒に流入するＣＯ量を調整する。ＣＯ，ＮＯｘセンサーで計測した結果、ＮＯｘ、ＣＯ浄化触媒の後段にＮＯｘが多く残存し、ＣＯが殆ど残存していない場合には、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒の前段に、上述したＣＯ量調整手段を配置して、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒に流入するＣＯ量が増えるように調整する。一方、ＣＯ，ＮＯｘセンサーで計測した結果、ＮＯｘ、ＣＯ浄化触媒の後段にＮＯｘが計測できないほど微量であった場合には、ＮＯｘ、ＣＯ浄化触媒に流入するＣＯ量を低減すればよい。なお、ＣＯ量調整手段以外に、外燃機関の燃焼状態を調整して、ＮＯｘ、ＣＯ浄化触媒に流入するＣＯ量を調整することもできる。このようにＣＯ，ＮＯｘセンサーでＮＯｘ、ＣＯ浄化触媒の後段のＮＯｘ，ＣＯ量を計測することで、高いＮＯｘ，ＣＯ浄化活性を維持することができ、大気へのＣＯの流出を低減でき、浄化されずに残存するＮＯｘ，ＣＯ量を低減するための最適なＣＯの添加量を決めることができる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
（ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒の調製法）
市販のＣｅＯ２（製品名：酸化セリウムＨＳ）に対し、硫酸水溶液を含浸した後、１２０℃で乾燥、続いて６００℃で１ｈ焼成することで、Ｓ分含有ＣｅＯ２を得た。このＳ分含有ＣｅＯ２（比表面積；１６０ｍ２／ｇ）に対し、硝酸Ｉｒ溶液（フルヤ金属製）を含浸した後、１２０℃で乾燥、続いて６００℃で１ｈ焼成した。Ｓ分含有量は触媒全体（担体＋触媒成分）の１５ｗｔ％、Ｉｒ添加量は触媒全体の０．０５ｗｔ％とした。この触媒を実施例触媒１とする。実施例触媒１のＸＲＤ測定を行ったところ、ＣｅＯ（ＳＯ４）に起因したピークを観測し、Ｃｅが硫酸塩化していることを確認した。
【００４６】
また、ベーマイト（製造メーカ：ＳＡＳＯＬ）に対し、硫酸水溶液を含浸した後、１２０℃で乾燥、続いて７００℃で１ｈ焼成することで、Ｓ分含有Ａｌ２Ｏ３（比表面積；８０ｍ２／ｇ）を得た。このＳ分含有Ａｌ２Ｏ３に対し、硝酸Ｉｒ溶液を含浸した後、１２０℃で乾燥、続いて６００℃で１ｈ焼成した。Ｓ分含有量は３１ｗｔ％、Ｉｒ添加量は０．０５ｗｔ％とした。この触媒を実施例触媒２とする。実施例触媒２のＸＲＤ測定を行ったところ、Ａｌ２（ＳＯ４）３に起因したピークを観測し、Ａｌが硫酸塩化していることを確認した。
【００４７】
更に、硫酸根が４ｗｔ％含有されているＴｉＯ２（石原産業製，比表面積；２８０ｍ２／ｇ）に対し、硝酸Ｉｒ溶液（フルヤ金属製）を含浸した後、１２０℃で乾燥、続いて６００℃で１ｈ焼成した。この触媒を実施例触媒３とする。一方、比較例触媒として、ＣｅＯ２もしくはベーマイトに硫酸水溶液を含浸しなかったこと以外は実施例触媒１，２と同様の調製法で比較例触媒１（Ｉｒ／ＣｅＯ２）、比較例触媒２（Ｉｒ／Ａｌ２Ｏ３）を得た。なお、比較例で用いた担体ＣｅＯ２，Ａｌ２Ｏ３は実施例で用いたものと同じである。
【００４８】
また、Ｓ分含有量が０．３ｗｔ％であるＴｉＯ２、（ローヌプーラン製，比表面積；２５０ｍ２／ｇ）を用いたこと以外は実施例触媒３と同様の方法で比較例触媒３（Ｉｒ／ＴｉＯ２）を得た。表１に調製した触媒一覧を示す。
【００４９】
【表１】
2011163218.tif 000003
【００５０】
（触媒性能評価方法）
触媒の性能を評価するため、次の条件でＮＯｘ浄化性能試験を行った。
【００５１】
容量０．９ｃ．ｃ．の粒状触媒（直径０．７５ｍｍ〜１．５ｍｍ）を石英ガラス製反応管中に固定した。この反応管を電気炉中に導入し、反応管に導入されるガス温度が２４０℃〜３５０℃となるように加熱制御した。反応管に導入されるガスは、化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気を有する排ガスを模擬するモデルガスとした。モデルガスの組成は、ＮＯｘ：１５０ｐｐｍ、ＣＯ：１５００ｐｐｍ、Ｏ２：３％、ＳＯ２：４ｐｐｍ、Ｈ２Ｏ：３％、Ｎ２：残部とした。体積空間速度（Ｆ／Ｖ）は２００，０００／ｈとした。
【００５２】
触媒のＮＯｘ、ＣＯ浄化性能は、次式に示す計算式によりＮＯｘ浄化率を求めることで判定した。
ＮＯｘ浄化率（％）＝（（触媒に流入したＮＯｘ濃度）−（触媒から流出したＮＯｘ濃度））÷（触媒に流入したＮＯｘ濃度）×１００
ＣＯ浄化率（％）＝（（触媒に流入したＣＯ濃度）−（触媒から流出したＣＯ濃度））÷（触媒に流入したＣＯ濃度）×１００
（検討結果）
実施例触媒１〜３及び比較例触媒１〜３のＮＯｘ浄化率及びＣＯ浄化率を評価した。図１，２にそれぞれＮＯｘ，ＣＯ浄化率を示す。図１から、Ｓ分を含有する担体を用いた実施例触媒１〜３は、Ｓ分を含有しない担体を用いた比較例触媒１〜３と比較して高いＮＯｘ浄化率を示すことが確認された。２８０℃以下でのＮＯｘ浄化率の差が顕著である。但し、比較例触媒３のＳ分含有量が０．３％であるために、この触媒の初期ＮＯｘ浄化性能が不十分であった。
【００５３】
特に、比較例触媒１（Ｉｒ／ＣｅＯ２）では全くＮＯｘ浄化性能を示さなかったが、Ｓ分を含有させた実施例触媒１（Ｉｒ／Ｓ分含有ＣｅＯ２）では顕著にＮＯｘ浄化性能が生じた。一方、図２から、Ｓ分を含有させた担体を用いた実施例触媒１，２はＳ分を含まない比較例触媒１，２及びＳ分含有量の少ない比較例触媒３よりも明らかにＣＯ浄化活性が高いことが分かる。更にＴｉＯ２含有担体触媒に関して比較するとＳ分を多く含む単体を用いた実施例触媒３の方が実施例触媒４よりもＣＯ浄化活性が高い。即ち、Ｉｒを活性成分として使用した触媒に対し、Ｓ分を含有させる、またはＳ分含有量を増加させることで触媒のＮＯｘ，ＣＯ浄化性能が高まることは明らかである。
（実施例２）
（ＳＯｘ共存効果）
実施例１で用いた評価法において、反応ガス中にＳＯｘを含有させなかったこと以外は同じ評価方法を用いて実施例触媒１〜３、比較例触媒１〜３のＮＯｘ浄化活性を評価した。図３に２６０℃でのＮＯｘ浄化活性を示す。比較例触媒１のＮＯｘ浄化活性はＳＯｘ有無の場合ともに０％であった。ＳＯｘが反応ガス中に無い場合でも、実施例触媒１〜３のＮＯｘ浄化活性は比較例触媒１〜３よりも高いが、ＳＯｘが共存することで実施例触媒１〜３のＮＯｘ浄化活性は飛躍的に高まる。従って、反応ガス中にＳＯｘが共存する方が高いＮＯｘ浄化活性を示すことは明らかである。
（実施例３）
（Ａｕ、Ｒｈ、Ｐ添加効果）
Ｓ分含有Ａｌ２Ｏ３担体（硫酸含浸前の比表面積；１９０ｍ２／ｇ）への活性成分担持に際して、硝酸Ｉｒ溶液の代わりに、硝酸Ｉｒと塩化Ａｕ酸の混合溶液を含浸溶液としたこと以外は実施例触媒２と同様の調製法にて実施例触媒４を得た。更に、塩化Ａｕ酸の代わりに硝酸Ｒｈまたはリン酸を用いたこと以外は実施例触媒４と同様の調製法にて実施例触媒５，６を得た。Ａｕ，Ｒｈの添加量は金属元素換算でＩｒに対してモル比で１／４とし、Ｐの添加量は金属元素換算でＩｒに対してモル比で２０倍とした。
【００５４】
【表２】
2011163218.tif 000004
【００５５】
（検討結果）
実施例触媒２，４〜６に関し、実施例１で用いた評価方法でＮＯｘ浄化活性を評価した。図４に２８０℃でのＮＯｘ浄化活性を示す。図１の結果では、実施例触媒２のＮＯｘ浄化率は、２６０℃から２８０℃とすると低下したが、図４から、Ａｕ，Ｒｈ及び／又はＰを含有させることで２８０℃でのＮＯｘ浄化率が高まることは明らかである。
（実施例４）
（Ｓ分添加量）
実施例触媒１に関して、それぞれＳ分の含有量を変化させた場合のＮＯｘ浄化活性を評価した。図５に、触媒に含有されるＳ分量を変化させた場合の２６０℃におけるＮＯｘ浄化率を示す。図５から、Ｓ分含有量が１〜４０ｗｔ％の場合に、ＮＯｘ浄化率は１０％を超え、Ｓ分含有効果を示すことは明らかである。
（実施例５）
（Ａｕ，Ｒｈ添加量）
実施例触媒４，５に関して、それぞれＡｕ，Ｒｈの添加量を変化させた場合のＮＯｘ浄化活性を評価した。図６に、Ｉｒに対してそれぞれＡｕ，Ｒｈの添加量をモル比で変化させた場合のＮＯｘ浄化率を示す。図６から、Ａｕ，Ｒｈの添加量がそれぞれＩｒに対してモル比で０．１以上３以下の場合にＮＯｘ浄化率は２５％を超え、高いＮＯｘ浄化活性を示す。特にＡｕ，Ｒｈの添加量がそれぞれＩｒに対してモル比で０．１０の場合と比較して０．１５とすることでＮＯｘ浄化活性が飛躍的に高まることが分かる。
（実施例６）
（Ｐ添加量）
実施例触媒６に関して、Ｐの添加量を変化させた場合のＮＯｘ浄化活性を評価した。図７に、Ｉｒに対してＰの添加量をモル比で変化させた場合のＮＯｘ浄化率を示す。図７から、Ｐの添加量がＩｒに対してモル比で５〜１００の場合にＮＯｘ浄化率は２５％を超え、高いＮＯｘ浄化活性を示すことが分かる。
（実施例７）
ＣＯ濃度の影響を評価するために、モデルガスの組成をＮＯｘ：１５０ｐｐｍ、ＣＯ：２００ｐｐｍ〜１５００ｐｐｍ、Ｏ２：３％、ＳＯ２：４ｐｐｍ、Ｈ２Ｏ：３％、Ｎ２：残部とし、体積空間速度（Ｆ／Ｖ）を３０，０００／ｈとして、ＣＯ濃度を変化させた場合の実施例触媒２のＮＯｘ浄化率を評価した。図８より、３００℃におけるＣＯ濃度に対するＮＯｘ浄化率の変化を示すことが分かる。
【００５６】
ＣＯ濃度を低減させるとともにＮＯｘ浄化活性は低下した。特に２００ｐｐｍまで低減すると、ＮＯｘ浄化率は殆ど無い。ＣＯ濃度を３００ｐｐｍ以上、すなわちモル比でＮＯｘに対して２倍以上の濃度とすることでＮＯｘ浄化活性を示すようになる。よって、本発明のＮＯｘ、ＣＯ浄化触媒は、ＣＯ濃度がＮＯｘ濃度に対してモル比で２倍以上の雰囲気で使用することが好ましい。
（実施例８）
図９Ａは、本発明の排ガス浄化装置の一実施形態の構成を模式的に示す図である。この排ガス浄化装置は、ボイラー１の排ガス流路に実施例触媒２（脱硝触媒６）を２個設置し、触媒間に、ＣＯ量調整手段としてＣＯガス注入口１０を配置している。実施例触媒２はＣＯ酸化能が高く、実施例１で用いた評価方法では触媒入口温度が２６０℃の場合、ＮＯｘ浄化触媒の後段から排出されるＣＯ量は８００ｐｐｍであった。この場合、図９Ｂのように、実施例触媒２（脱硝触媒６）を２個並べるだけでは、後段のＮＯｘ浄化触媒に流入するＣＯが少ないため、高いＮＯｘ浄化率は得られない。
【００５７】
よって、図９Ａのように、触媒間にＣＯガス注入口を設けることで、後段のＮＯｘ浄化触媒６にもＣＯが流入するようにすれば、ＮＯｘ浄化率が向上する。
（実施例９）
図１０に、本発明の排ガス浄化装置の一実施例を示す。この排ガス浄化装置は、ボイラー１の排ガス流路の流れに沿って、実施例触媒１（脱硝触媒６’）、ＮＨ３供給手段としてＮＨ３注入口１１、ＮＨ３脱硝触媒１２（Ｔｉ−Ｖ系触媒；原子比で、Ｔｉ：Ｖ＝９：１）を配置している。ボイラーからのＮＯｘ排出量が極めて多い場合、もしくは外燃機関からのＣＯ排出量が少ない場合には、実施例触媒１のみではＮＯｘを十分に浄化できないため、図１０に示すような排ガス浄化装置を使用する。図１０に示す浄化装置によれば、ＮＯｘの高い浄化性能が得られる。
（実施例１０）
図１１に、本発明の排ガス浄化装置の一実施例を示す。排ガス浄化装置は、ボイラー１の排ガス流路に配置されており、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒６、ＣＯ量調整手段（ＣＯタンク３、ＣＯ注入口４）、ＣＯセンサー２，９、排ガス温度センサー５、ＮＯｘセンサー７及び制御ユニット８を備えている。
【００５８】
以下に、この排ガス浄化装置を用いた排ガス浄化方法を説明する。ボイラー１から排出された排ガスは、化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気であり、酸素以外にＣＯ、ＮＯｘを含んでいる。排ガスがＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒６に接触すると、排ガス中のＣＯとＮＯｘとが反応しＮＯｘが除去される。
【００５９】
ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒６に流入する排ガスの温度は、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒６の入口付近に配置された排ガス温度センサー５により常にモニターされている。また、排ガスのＣＯ濃度は、ＣＯセンサー２により測定されている。これらセンサーの信号は、全て制御ユニット８へ入力される。制御ユニット８では、ボイラー１及び排ガス浄化装置の状態を評価して、適切な燃焼条件、浄化条件に制御する。
【００６０】
大気中に排出されるＮＯｘ，ＣＯ量は、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒６の後流に設置されたＮＯｘセンサー７、ＣＯセンサー９で常に測定される。ＮＯｘセンサー７がＮＯｘ量を多いと判定した場合には、制御ユニット８がボイラー１の燃焼状態を変更する制御を行い、ボイラー１の排ガス中のＣＯ濃度（ＣＯ量）を増加させるか、または、ＣＯタンク３からＣＯを排ガス流路に注入する制御を行う。このようにすることにより、ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒６に流入するＣＯ量を増やして、排ガス中のＮＯｘ量を低減することができる。一方、ＣＯセンサー９がＣＯ量を多いと判定した場合には、制御ユニット８がボイラー１の燃焼状態を変更する制御を行い、ボイラー１の排ガス中のＣＯ濃度を減少させる制御を行う。
【００６１】
よって、この排ガス浄化装置及び浄化方法によれば、化学量論量よりも過剰な酸素雰囲気の排ガスを排出する外燃機関に対して、ＮＯｘ，ＣＯの排出量を効果的に低減することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…ボイラー、２…ＣＯセンサー、３…ＣＯタンク、４…ＣＯ注入口、５…排ガス温度センサー、６，６’…ＮＯｘ，ＣＯ浄化触媒、７…ＮＯｘセンサー、８…制御ユニット、９…ＣＯセンサー、１０…ＣＯ注入口、１１…ＮＨ３注入口、１２…ＮＨ３脱硝触媒。
【図１】
2011163218.tif 000005
【図２】
2011163218.tif 000006
【図３】
2011163218.tif 000007
【図４】
2011163218.tif 000008
【図５】
2011163218.tif 000009
【図６】
2011163218.tif 000010
【図７】
2011163218.tif 000011
【図８】
2011163218.tif 000012
【図９Ａ】
2011163218.tif 000013
【図９Ｂ】
2011163218.tif 000014
【図１０】
2011163218.tif 000015
【図１１】
2011163218.tif 000016