(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸バリウムにイリジウムをイリジウムと硫酸バリウムとの全量に対し、０．２５〜２．０重量％で担持してなり、４０００〜１５０００ｐｐｍのＣＯを含み、低減除去の対象となるＮＯＸ成分を含む、焼結炉からの排ガスを脱硝処理するために用いることを特徴とする排ガス脱硝触媒。  
【請求項２】
触媒入口温度制御ばらつき及び触媒入口断面温度ばらつきが、最小でも±１５℃の範囲に対し用いられる請求項１に記載の排ガス脱硝触媒。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の排ガス脱硝触媒を設けてなる脱硝装置を備えた排ガス処理システム。
【請求項４】
前記排ガスを前記脱硝装置に導入する前に昇温するための加熱装置をさらに備えた請求項３に記載の排ガス処理システム。  
【請求項５】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の排ガス脱硝触媒を設けてなる排ガス脱硝触媒を備えた脱硝装置で、前記排ガスに含まれるＣＯを用い、ＮＯＸ成分を低減除去する排ガス処理方法。  
【請求項６】
前記排ガスを前記脱硝装置に導入する前に昇温するようにしてなる請求項５に記載の排ガス処理方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス脱硝触媒、ＣＯ酸化触媒、排ガス処理システム、及び排ガス処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第1の群の発明の背景技術
周知のように、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯＸ）については、脱硝処理が行われている。
排ガスの脱硝処理では、アンモニアを還元剤として投入し、脱硝処理を行うことが行われている。さらに、このような還元剤をあえて投入することなく、排ガス中にもとより含まれるＣＯを還元剤として活用することについても先行する技術が知られている（特許文献１）。これは、還元剤であるアンモニアを加える必要がなく、コスト低減を図ることができるためである。【０００３】
ここで、例えば焼結炉等からの排ガスには、とりわけ高濃度のＣＯが含まれている。
このように高濃度にＣＯを含む排ガスに関しては、ＣＯを積極的に活用し、脱硝を行うことが好適である。【０００４】
しかし、ＣＯを還元剤として採用する触媒では、ＣＯ酸化発熱反応による温度上昇があり、触媒入口の温度変化による脱硝性能に対する影響が大きく、煙道中の排ガスの温度分布及び触媒入口温度の制御上のばらつきにより、脱硝性能が変化し、満足できる脱硝性能を維持することができなかった。【０００５】
第２の群の発明の背景技術
ここで、前記したような焼結炉等からの排ガスのように、高濃度のＣＯが含まれているものでは、一般的にハロゲン、有機物、有機シリコン、ＳＯｘも共存している。このため、このような排ガスでは、適用できるＣＯ酸化触媒の選択肢が限られている。一般的な白金／アルミナ系等のＣＯ酸化触媒を適用すると、ＳＯｘにより短期間で触媒能が低下してしまう傾向があった。
一方、後述する実施例でも実証されるように、耐ＳＯｘ性に優れるＰｔ／ＴｉＯ２系触媒で、焼結炉等からの実ガスを用い、評価すると、短時間で性能が低下することを本発明者らは確認している。酸化能が高いと、同時にＳＯｘも酸化し、ＳＯ３増加による紫煙が発生し、後段機器の硫酸腐食の影響が大きくなる虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０３３９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
第１の群の発明の課題
前記事情に対して、本発明は、煙道中の排ガスの温度分布に関わらず、ＣＯを還元剤として、好適な脱硝性能を発揮することのできる排ガス脱硝触媒、排ガス処理システム、及び排ガス処理方法を提供することを目的とする。【０００８】
第２の群の発明の課題
前記事情に対して、本発明は、高濃度のＣＯを含む排ガスに対し、ＳＯｘの酸化を促進することなく、含有するＣＯを酸化処理することを可能とするＣＯ酸化触媒、排ガス処理システム、及び排ガス処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の群の発明
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、イリジウム（Ｉｒ）を硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）に担持した触媒が、高濃度でＣＯを含有する排ガスに対し、温度分布に関わらず、十分な脱硝性能を発揮することができることに想到した。【００１０】
第２の群の発明
また、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、イリジウム（Ｉｒ）を硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）に担持した触媒が、高濃度のＣＯを含む排ガスに対し、ＳＯｘの酸化を促進することなく、含有するＣＯを酸化処理することを可能とすることに想到した。【００１１】
第１の群及び第２の群を包括する発明
すなわち、前記目的を達成するため、第１の群及び第２の群を包括する発明は、その一側面で排ガス処理触媒であり、該排ガス処理触媒は、硫酸バリウムにイリジウムを０．２５〜２０．０重量％で担持してなり、４０００〜１５０００ｐｐｍのＣＯを含む排ガスを処理するために用いることができる。【００１２】
第１の群の発明
また、前記目的を達成するため、第１の群の発明は、その一側面で排ガス脱硝触媒であり、該排ガス脱硝触媒は、硫酸バリウムにイリジウムを０．２５〜２．０重量％で担持してなり、４０００〜１５０００ｐｐｍのＣＯを含み、低減除去の対象となるＮＯＸ成分を含む排ガスを脱硝処理するために用いることができる。【００１３】
第１の群の発明に係る排ガス脱硝触媒は、その一実施の形態で、触媒入口温度制御ばらつき及び触媒入口断面温度ばらつきが最小でも±１５℃、最大でも±３０℃の範囲の排ガスを脱硝処理するために用いることができる。
また、第１の群の発明に係る排ガス脱硝触媒は、その一実施の形態で、前記排ガスを焼結炉からの排ガスとしている。【００１４】
第１の群の発明は、他の側面で排ガス処理システムであり、該排ガス処理システムは、第１の群の発明に係る排ガス脱硝触媒を設けた脱硝装置を備える。
第１の群の発明に係る排ガス処理システムは、その一実施の形態で、前記排ガスを前記脱硝装置に導入する前に昇温するための加熱装置をさらに備える。【００１５】
第１の群の発明は、他の側面で排ガス処理方法であり、該排ガス処理方法は、第１の群の発明に係る排ガス脱硝触媒を設けてなる排ガス脱硝触媒を備えた脱硝装置で、前記排ガスに含まれるＣＯを用い、ＮＯＸ成分を低減除去する。
第１の群の発明に係る排ガス処理方法は、その一実施の形態で、前記排ガスを前記脱硝装置に導入する前に昇温するようにしている。【００１６】
第２の群の発明
また、前記目的を達成するため、第２の群の発明は、その一側面でＣＯ酸化触媒であり、該ＣＯ酸化触媒は、硫酸バリウムにイリジウムを０．２５〜２０．０重量％で担持してなり、４０００〜１５０００ｐｐｍのＣＯを含む排ガス中のＣＯを酸化処理するために用いることができる。【００１７】
また、第２の群の発明に係るＣＯ酸化触媒は、その一実施の形態で、前記排ガスを焼結炉からの排ガスとしている。【００１８】
第２の群の発明は、他の側面で排ガス処理システムであり、該排ガス処理システムは、第２の群の発明に係るＣＯ酸化触媒を設けたＣＯ酸化装置を備える。
第２の群の発明に係る排ガス処理システムは、その一実施の形態で、前記排ガスを前記ＣＯ酸化装置に導入する前に昇温するための加熱装置をさらに備える。【００１９】
第２の群の発明は、他の側面で排ガス処理方法であり、該排ガス処理方法は、第２の群の発明に係るＣＯ酸化触媒を設けてなるＣＯ酸化触媒を備えたＣＯ酸化装置で、前記排ガスに含まれるＣＯを酸化する。
第２の群の発明に係る排ガス処理方法は、その一実施の形態で、前記排ガスを前記ＣＯ酸化装置に導入する前に昇温するようにしている。
【発明の効果】
【００２０】
第１の群の発明の効果
本発明によれば、煙道中の排ガスの温度分布に関わらず、ＣＯを還元剤として、好適な脱硝性能を発揮することのできる排ガス脱硝触媒、排ガス処理システム、及び排ガス処理方法が提供される。【００２１】
第２の群の発明の効果
本発明によれば、高濃度のＣＯを含む排ガスに対し、ＳＯｘの酸化を促進することなく、含有するＣＯを酸化処理することを可能とするＣＯ酸化触媒、排ガス処理システム、及び排ガス処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る排ガス脱硝触媒を採用した排ガス処理システムの一実施の形態を説明する概念図である。
【図２（ａ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒で、ＣＯ脱硝反応が促進され、ＣＯ酸化反応が抑制されるメカニズムの説明にあたり、ＣＯ脱硝反応の主反応を説明する概念図である。
【図２（ｂ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒で、ＣＯ脱硝反応が促進され、ＣＯ酸化反応が抑制されるメカニズムの説明にあたり、ＣＯ酸化反応（副反応）を説明する概念図である。
【図２（ｃ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒で、ＣＯ脱硝反応が促進され、ＣＯ酸化反応が抑制されるメカニズムの説明にあたり、Ｉｒ／ＴｉＯ２触媒の反応モデルを説明する概念図である。
【図２（ｄ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒で、ＣＯ脱硝反応が促進され、ＣＯ酸化反応が抑制されるメカニズムの説明にあたり、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒の反応モデルを説明する概念図である。
【図３（ａ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、イリジウム担持量と、ＮＯ転化率との関係を説明するグラフである。
【図３（ｂ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、イリジウム担持量と、ＣＯ転化率との関係を説明するグラフである。
【図４（ａ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を２０００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、脱硝率との関係を示すグラフである。
【図４（ｂ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を２０００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、ＣＯ転化率との関係を示すグラフである。
【図５（ａ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を４０００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、脱硝率との関係を示すグラフである。
【図５（ｂ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を４０００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、ＣＯ転化率との関係を示すグラフである。
【図６（ａ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を６０００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、脱硝率との関係を示すグラフである。
【図６（ｂ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を６０００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、ＣＯ転化率との関係を示すグラフである。
【図７（ａ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を８０００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、脱硝率との関係を示すグラフである。
【図７（ｂ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を８０００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、ＣＯ転化率との関係を示すグラフである。
【図８（ａ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を１００００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、脱硝率との関係を示すグラフである。
【図８（ｂ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を１００００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、ＣＯ転化率との関係を示すグラフである。
【図９（ａ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を１５０００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、脱硝率との関係を示すグラフである。
【図９（ｂ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を１５０００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、ＣＯ転化率との関係を示すグラフである。
【図１０（ａ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を２００００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、脱硝率との関係を示すグラフである。
【図１０（ｂ）】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、排ガスのＣＯ濃度を２００００ｐｐｍとし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、ＣＯ転化率との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、触媒入口温度制御ばらつき及び触媒入口断面温度ばらつきが、±３０℃で均等にばらつき、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、入口ＣＯ濃度と、脱硝率との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、触媒入口温度制御ばらつき及び触媒入口断面温度ばらつきが、±２０℃で均等にばらつき、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、入口ＣＯ濃度と、脱硝率との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明に係る排ガス脱硝触媒について、触媒入口温度制御ばらつき及び触媒入口断面温度ばらつきが、±１５℃で均等にばらつき、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］の条件下で、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、入口ＣＯ濃度と、脱硝率との関係を示すグラフである。
【図１４】Ｐｔ／ＴｉＯ２触媒について、運転時間の経過に伴う触媒入口・出口温度の変化を示すグラフである。
【図１５】Ｐｔ／ＴｉＯ２触媒について、運転時間の経過に伴う触媒出口におけるＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度の変化を示すグラフである。
【図１６】Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係るＣＯ酸化触媒）について、運転時間の経過に伴う触媒入口・出口温度の変化を示すグラフである。
【図１７】Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係るＣＯ酸化触媒）について、運転時間の経過に伴う触媒出口におけるＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度の変化を示すグラフである。
【図１８】Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係るＣＯ酸化触媒）と、Ｐｔ−Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照するＣＯ酸化触媒）について、触媒層入口温度と、ＳＯ２酸化率の関係を示すグラフである。
【図１９】Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係るＣＯ酸化触媒）と、Ｐｔ−Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照するＣＯ酸化触媒）について、触媒層入口温度と、ＳＯ２酸化率の関係を示すグラフである。
【図２０】Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係るＣＯ酸化触媒）について、運転時間の経過に伴う触媒入口・出口温度の変化を示すグラフである。
【図２１】Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係るＣＯ酸化触媒）について、運転時間の経過に伴う触媒出口におけるＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度の変化を示すグラフである。
【図２２】Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係るＣＯ酸化触媒）について、運転時間の経過に伴う触媒入口・出口温度の変化を示すグラフである。
【図２３】Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係るＣＯ酸化触媒）について、運転時間の経過に伴う触媒出口におけるＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
第１の群の発明
以下に、第１の群の発明に関し、本発明に係る排ガス脱硝触媒、排ガス処理システム、及び排ガス処理方法の実施の形態について、さらに詳細に説明する。なお、本発明に係る排ガス脱硝触媒、排ガス処理システム、又は排ガス処理方法は、以下の実施の形態により限定されるものではない。
【００２４】
第２の群の発明
以下に、第２の群の発明に関し、本発明に係るＣＯ酸化触媒、排ガス処理システム、及び排ガス処理方法の実施の形態について、さらに詳細に説明する。なお、本発明に係るＣＯ酸化触媒、排ガス処理システム、又は排ガス処理方法は、以下の実施の形態により限定されるものではない。
【００２５】
排ガス脱硝触媒の製造方法（第１の群の発明）
本発明に係る排ガス脱硝触媒は、硫酸バリウム上にイリジウムを担持して調製する。以下に、本発明に係る排ガス脱硝触媒の製造方法について、一実施の形態を説明する。
【００２６】
例えば、イリジウムと硫酸バリウムとの全量に対し、０．２５〜２．０重量％のイリジウムが担持されるようにイリジウム水溶液を調製し、その水溶液に硫酸バリウムを浸漬した後、１２０〜２００℃で蒸発乾固し触媒担持物を得る。
【００２７】
得られた担持物を４００〜６００℃で３〜１０時間、大気焼成することによって、イリジウムが担持された硫酸バリウム粉末触媒を調製することができる。
【００２８】
このような硫酸バリウム粉末触媒に、例えば、コロイダルシリカ（シリカゾル）、又はコロイダルシリカとアルミナゾル、並びにイオン交換水等の水を加え、ボールミル等によって粉砕混合し、ウオッシュコート用スラリを調製する。
【００２９】
次いで、ハニカム基材を調製したスラリ中に浸漬する。
その後、ハニカム基材を焼成し、その後、還元活性化処理することにより、基材に触媒（イリジウムが担持された硫酸バリウム）がコートされた最終製品を得る。
【００３０】
前記したイリジウム水溶液は、浸漬により担体にイリジウム(Ｉｒ)を含浸担持できる水溶液であればよく、例えば、硝酸イリジウム（ＩＶ）（Ｉｒ(ＮＯ3)4）、硫酸イリジウム（ＩＩＩ）水和物（Ｉｒ(ＳＯ4)3・ｎＨ2Ｏ）、硫酸イリジウム（ＩＶ）水和物（Ｉｒ（ＳＯ4)2・ｎＨ2Ｏ）、塩化イリジウム（ＩＩＩ）酸水和物（ＩｒＣｌ3・ｎＨ2Ｏ）、塩化イリジウム（ＩＶ）酸水和物（ＩｒＣｌ4・ｎＨ2Ｏ）、塩化ナトリウムイリジウム（ＩＶ）６水和物（Ｎａ２ＩｒＣｌ６・６Ｈ２Ｏ）等の粉末を溶解させた水溶液を挙げることができる。また、塩化イリジウム（ＩＩＩ）溶液（Ｈ３ＩｒＣｌ６）、塩化イリジウム（ＩＩ）溶液（Ｈ２ＩｒＣｌ６）、塩化イリジウム（ＩＩＩ）酸ナトリウム溶液（Ｎａ３ＩｒＣｌ６）、塩化イリジウム（ＩＩ）酸ナトリウム溶液（Ｎａ２ＩｒＣｌ６）、ヘキサブロモイリジウム（ＩＩＩ）ナトリウム溶液（Ｎａ２ＩｒＢｒ６）、ヘキサアンミンイリジウム（ＩＩＩ）クロライド溶液（Ｉｒ（ＮＨ３）６Ｃｌ３）、ヘキサアンミンイリジウム（ＩＩＩ）水酸塩溶液（Ｉｒ（ＮＨ３）６（ＯＨ）３）、ヘキサアンミンイリジウム（ＩＩＩ）硝酸塩溶液（Ｉｒ（ＮＨ３）６（ＮＯ３）３）の溶液を希釈した水溶液を挙げることができる。
【００３１】
イリジウムと共に担持可能な他の金属、すなわち、チタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケル、銅、カルシウム、マグネシウム、ランタン、ストロンチウム、バリウムは、１００重量部の担体当たり、０．００１重量部以上の量で十分に活性が認められる。なお、これらの金属の１種以上を担持する方法としては、これらの金属の塩化物又は硝酸塩の水溶液に、共含浸法で担持する方法を挙げることができる。 
【００３２】
ＣＯ酸化触媒の製造方法（第２の群の発明）
本発明に係るＣＯ酸化触媒（第２の群の発明）は、本発明に係る排ガス脱硝触媒（第１の群の発明）と同様に、硫酸バリウム上にイリジウムを担持して調製する。前記した本発明に係る排ガス脱硝触媒の製造方法（第１の群の発明）について説明した前記実施の形態は、そのままＣＯ酸化触媒の製造方法（第２の群の発明）にも適用されるので、実施の形態について前記説明した内容は、同一内容をここに援用する。
ただし、第２の群の発明に係るＣＯ酸化触媒では、イリジウムと硫酸バリウムとの全量に対し、０．２５〜２０．０重量％のイリジウムが担持されるようにイリジウム水溶液を調製し、その水溶液に硫酸バリウムを浸漬した後、１２０〜２００℃で蒸発乾固し触媒担持物を得る。すなわち、イリジウムの担持量の上限は、２０．０重量％である。
【００３３】
排ガス処理システム（第１の群の発明）
次に、本発明に係る排ガス脱硝触媒を採用する第１の群の発明に係る排ガス処理システムの一実施の形態について、以下に説明する。なお、掛かる一実施の形態を説明することによって、第１の群の発明に係る排ガス処理方法も実質的に説明される。
図１に、第１の群の発明に係る排ガス処理システムの一実施の形態を示す。図１は、焼結炉１から煙突２に至る排ガスの処理施設を概念的に示している。図示するように、焼結炉１からの排ガスには、消石灰、炭酸カルシウム、重曹等の吸収剤が投入され、バグフィルタ３の表面堆積層にてＳＯ２を吸収した後、バグフィルタ３で排ガスから集塵し、排ガス処理システム４で排ガスを脱硝し、最終的に煙突２から排出している。
【００３４】
ここで、本実施の形態に係る排ガス処理システム４は、ガス・ガスヒータ５と、加熱装置６と、脱硝装置７とを少なくとも備える。
ガス・ガスヒータ５は、焼結炉１からバグフィルタ３を経た排ガスと、脱硝装置７からの排ガスとの間で熱を交換する役割を果たすためのものである。
脱硝処理の対象となる排ガスの温度は、ガス・ガスヒータ５の前流にて、６０〜１５０℃程度である。
【００３５】
加熱装置６は、ガス・ガスヒータ５の後流、かつ脱硝装置７の前流に設けられている。加熱装置６は、脱硝装置７に導入される排ガスを、昇温加熱バーナーにより燃焼排ガスの反応熱によって加熱し、例えば２４０℃まで昇温する。すなわち、排ガス中のＣＯを加熱用の燃料かつ還元剤として用いて好適に脱硝できる温度（２３０〜２７０℃）となるように昇温する。このように、排ガスを加熱した後、脱硝装置７に送る。
なお、ＣＯ濃度に応じて、昇温させる温度を制御し、例えば、当該ＣＯ濃度での脱硝性能のピーク値を得る温度まで触媒入口温度（脱硝装置７の入口温度）を昇温させることが好適である。ここで、「脱硝性能のピーク値」とは、当業者の技術常識に従って、触媒入口温度制御ばらつき及び触媒入口断面温度ばらつきを考慮した上でピーク値となる「脱硝性能のピーク値基準温度」である。
【００３６】
脱硝装置７は、加熱装置６の後流に設けられている。脱硝装置７は、固定床式の脱硝装置である。脱硝装置７は、その内部に本発明に係る排ガス脱硝触媒を備え、排ガス中のＣＯを還元剤として排ガスを脱硝するように構成されている。
【００３７】
本発明に係る排ガス脱硝触媒は、４０００〜１５０００ｐｐｍの濃度でＣＯを含む排ガスを処理対象とする。この際、ＣＯは、排ガス中のＮＯｘを還元するための還元剤としての役割を果たす。図１に説明したような排ガス処理システム４の処理対象とする焼結炉１からの排ガスは、４０００〜１５０００ｐｐｍの濃度でＣＯを含み、処理対象として好適である。
【００３８】
本発明に係る排ガス脱硝触媒は、４０００〜１５０００ｐｐｍのＣＯの濃度範囲で、脱硝率のピークを迎える温度に向けて、温度の上昇と共に比較的急勾配で脱硝率が上がる。すなわち、脱硝率のピークを迎える前には、ＣＯを相対的に多くの割合で脱硝に振り向け、ＣＯ自体の燃焼割合は少ない。脱硝率のピークを迎えた後は、排ガス温度がさらに高くなっても脱硝率（触媒活性）は、緩やかに低下する。すなわち、４０００〜１５０００ｐｐｍのＣＯの濃度範囲で、触媒入口温度制御ばらつき及び触媒入口断面温度ばらつきが±１５〜３０℃の温度分布に関わらず、排ガスを好適に脱硝することができる。このことは、後述する実施例で裏付けられる。
ここで、「触媒入口温度制御ばらつき及び触媒入口断面温度ばらつきが±１５〜３０℃の温度分布」とは、触媒入口温度制御ばらつきと、触媒入口断面温度ばらつきとを重畳し（重ね合わせ）た結果が、±１５〜３０℃の範囲の温度分布になるということである。すなわち、例えば、「触媒入口温度制御ばらつき及び触媒入口断面温度ばらつきが最小でも±１５℃の範囲」という場合、触媒入口温度制御ばらつきが±５℃であれば、触媒入口断面温度ばらつきは、最小でも±１０℃となる。
なお、本明細書及び特許請求の範囲で、「触媒入口温度制御ばらつき」とは、経時的に計測される、触媒入口での温度ばらつきである。経時的にとは、所定の時間間隔ごとに、例えば、１時間ごとにといったことを意味している。
また、本明細書及び特許請求の範囲で、「触媒入口断面温度ばらつき」とは、触媒反応器内部の断面方向の温度ばらつきである。脱硝装置７を例に取ると、その入口付近で、排ガスの流れ方向（入口から出口）に対し垂直な断面を想定し、その断面における温度ばらつきとなる。
【００３９】
ＣＯ脱硝反応の促進と、ＣＯ酸化反応の抑制のメカニズム
なお、ＣＯ脱硝反応を促進し、かつＣＯ酸化反応を抑制することができることの根拠を図２（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。
【００４０】
まず、図２（ａ）について、ＣＯ脱硝反応の主反応を説明する。
反応式としては、以下のものが想定される。
２ＮＯ＋４Ｉｒ        →  ２Ｉｒ―Ｎ＋２Ｉｒ−Ｏ
２Ｉｒ−Ｎ          →  Ｎ２＋２Ｉｒ
２ＣＯ＋２Ｉｒ−Ｏ    →  ２ＣＯ２＋２Ｉｒ        
２ＮＯ＋２ＣＯ        →Ｎ２＋２ＣＯ２
ＣＯ脱硝反応の主反応では、ＮＯ１０がＩｒ１４の表面に吸着して、窒素１１と酸素１２に解離し、窒素１１はＮ２１３となって脱離し，酸素１２はＩｒ１４の表面を被覆する。Ｉｒ１４の表面の酸素１２と気相中のＣＯ１５が反応してＣＯ２１６として脱離し、ＣＯ脱硝反応が進む。
【００４１】
次に、図２（ｂ）について、ＣＯ脱硝反応の副反応を説明する。
反応式としては、以下のものが想定される。
２ＣＯ＋２Ｏ（担体上の酸素）→  ２ＣＯ２
副反応では、担体１７中の酸素１８が逆スピルオーバーしてＩｒ１４の表面に移動し、Ｉｒ１４の表面の酸素１８と気相中のＣＯ１５が反応してＣＯ２１６として脱離し、ＣＯ酸化反応が進む。
【００４２】
以上のような主反応と、副反応を前提として、さらに説明する。
本発明に係る排ガス脱硝触媒をＩｒ／ＢａＳＯ４触媒とし、比較対照する排ガス脱硝触媒をＩｒ／ＴｉＯ２触媒とする。なお、後述する実施例３、４で用いたＩｒ／ＢａＳＯ４触媒は、比表面積が２．３ｍ２／ｇであり、Ｉｒ／ＴｉＯ２触媒は、１２ｍ２／ｇであった。このように、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒の比表面積は、Ｉｒ／ＴｉＯ２触媒の比表面積よりも著しく低い。
【００４３】
図２（ｃ）をＩｒ／ＴｉＯ２触媒の反応モデルとすると、担体である酸化チタン２１の比表面積が高いため、担体表面の酸素２３の絶対数が多く、Ｉｒ２０の表面へと移動し、気相中のＣＯ２２と、Ｉｒ２０の表面の酸素２５とが相対的に多く反応することとなる。これによって、Ｉｒ２０の表面の酸素２５とＣＯ２２との反応が抑制されない。
【００４４】
一方、図２（ｄ）をＩｒ／ＢａＳＯ４触媒の反応モデルとすると、担体である硫酸バリウム２４の比表面積が低いため、担体表面の酸素２３の絶対数が少なく、Ｉｒ２０の表面へ移動し、気相中のＣＯ２２と、Ｉｒ２０の表面の酸素２５とが相対的に少なく反応することとなる。これによって、Ｉｒ２０の表面の酸素２５とＣＯ２２との反応が抑制される。また、担体表面の酸素２３の絶対数が少なく、相対的にＩｒ２０の表面の酸素２５が増加することにより、低温でのＮＯとの反応及びＣＯ転換が進むと考えられる。
以上のようなことから、本発明に係る排ガス脱硝触媒では、ＣＯ還元脱硝反応が選択的に優位に進行するものと推測される。
【００４５】
以上のように、本実施の形態に係る排ガス処理システムによれば、本発明に係る排ガス脱硝触媒を備えているため、排ガスの脱硝処理の際に、ＣＯ還元脱硝反応を促進し、かつＣＯ酸化反応を抑制することにより、低温側でＮＯ転化率（脱硝率）を向上することができる。
【００４６】
排ガス処理システム（第２の群の発明）
次に、本発明に係る排ガス脱硝触媒を採用する第２の群の発明に係る排ガス処理システムの一実施の形態について、以下に説明する。なお、掛かる一実施の形態を説明することによって、第２の群の発明に係る排ガス処理方法も実質的に説明される。
【００４７】
第２の群の発明に係る排ガス処理システムの説明にあたり、第１の群の発明に係る排ガス処理システムについて用いたのと同一の図１を参照して説明する。第２の群の発明に係る排ガス処理システムでは、先に脱硝装置７として説明した装置をＣＯ酸化装置として位置付ける。
第２の群の発明に係る排ガス処理システムの実施の形態についても、図１は、焼結炉１から煙突２に至る排ガスの処理施設を概念的に示している。図１について記述したように、焼結炉１からの排ガスには、消石灰、炭酸カルシウム、重曹等の吸収剤が投入され、バグフィルタ３の表面堆積層にてＳＯ２を吸収した後、バグフィルタ３で排ガスから集塵する。第２の群の発明に係る本実施の形態では、排ガス処理システム４で、排ガス中のＣＯを酸化し、最終的に排ガスを煙突２から排出している。
【００４８】
ここで、本実施の形態に係る排ガス処理システム４は、ガス・ガスヒータ５と、加熱装置６と、ＣＯ酸化装置７とを少なくとも備える。
ガス・ガスヒータ５は、焼結炉１からバグフィルタ３を経た排ガスと、ＣＯ酸化装置７からの排ガスとの間で熱を交換する役割を果たすためのものである。このようにして、ＣＯ酸化に伴い発生した熱を有効に回収することができる。すなわち、加熱装置６の燃料費を低減することができる。
処理対象となる排ガスの温度は、ガス・ガスヒータ５の前流にて、６０〜１５０℃程度である。
【００４９】
加熱装置６は、ガス・ガスヒータ５の後流、かつＣＯ酸化装置７の前流に設けられている。加熱装置６は、ＣＯ酸化装置７に導入される排ガスを、昇温加熱バーナーにより燃焼排ガスの反応熱によって加熱し、例えば２４０℃まで昇温する。すなわち、排ガス中のＣＯを加熱用の燃料代替として用いて好適に排ガス中のＣＯを酸化できる温度（２３０〜２７０℃）となるように昇温する。このように、排ガスを加熱した後、ＣＯ酸化装置７に送る。
なお、ＣＯ濃度に応じて、昇温させる温度を制御し、例えば、当該ＣＯ濃度で触媒出口の温度が所定温度になるまで触媒入口温度（ＣＯ酸化装置７の入口温度）を昇温させることが好適である。
【００５０】
ＣＯ酸化装置７は、加熱装置６の後流に設けられている。ＣＯ酸化装置７は、固定床式の脱硝装置である。ＣＯ酸化装置７は、その内部に本発明に係るＣＯ酸化触媒を備え、排ガス中のＣＯを酸化するように構成されている。ＣＯの酸化は、脱硝に伴う酸化と、排ガス中の酸素による酸化の二通りが含まれる。
【００５１】
本発明に係るＣＯ酸化触媒は、４０００〜１５０００ｐｐｍの濃度でＣＯを含む排ガスを処理対象とする。この際、ＣＯは、酸化される対象であると同時に、排ガス中のＮＯｘを還元するための還元剤としての役割も果たす。
【００５２】
先に図２（ａ）〜（ｄ）について説明したように、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒を用いた場合について、ＣＯ脱硝反応の促進と、ＣＯ酸化反応の抑制のメカニズムを本発明者らは、想定した。その後、実ガスを用いた検証により、このようにＣＯ脱硝反応を優先して進行させつつも、結果的には、ＣＯ自体の出口濃度は、運転期間の長時間経過後においても十分な低減を示した。
ＣＯ酸化反応については、ＢａＳＯ４ではなく、ＴｉＯ２のほうが比表面積が大きくなるため、図２（ｃ）、（ｄ）のメカニズムだけを考慮すると、ＣＯ酸化の能力は、ＢａＳＯ４のほうが低くなるはずである。しかし、実際には、ＢａＳＯ４を用いることで、ＳＯｘの共存下でＳＯｘの酸化が抑制されることを見出した。このことにより、ＢａＳＯ４を用いる場合、ＳＯｘの吸着が抑制されていると推定され、これによりＳＯｘによる性能の阻害・低下が抑制される。すなわち、ＢａＳＯ４を用いる場合、ＣＯ脱硝反応を優先して進行させつつも、ＣＯ自体の酸化を維持する別異の現象が起きていることに本発明者らは想到した。
このことは、後述する実施例でも実証されている。
すなわち、第２の群の発明は、この側面を捉え、第２の群の発明では、Ｉｒ／ＢａＳＯ４触媒をＣＯ酸化触媒として把握している。
【００５３】
第２の群の発明に係るＣＯ酸化触媒、並びに該ＣＯ酸化触媒を用いる排ガス処理システム及び方法では、後述する実施例からも明らかとなるように、ハロゲン、有機物、有機シリコン、ＳＯｘの共存下でもＣＯ酸化能において、長期に安定している。とりわけＳＯｘの共存下でＳＯｘの酸化が抑制され、ＳＯ３増加による紫煙が発生せず、後段機器の硫酸腐食の影響が大きくなるといったことがない。
また、ＣＯを単に大気に放出せず酸化することにより、発生する熱を回収するので、熱効率を向上させることができる。
【実施例】
【００５４】
以下に、第１の群の発明に係る排ガス脱硝触媒を以下の実施例を参照して、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１（ハニカム触媒としての排ガス脱硝触媒の調製）
イリジウムと硫酸バリウムとの全量に対し、０．１〜２．０重量％のイリジウムが担持されるように、塩化イリジウム（ＩＩ）溶液（Ｈ２ＩｒＣｌ６）を希釈し、その水溶液に、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）を浸漬した後、１４０℃で蒸発乾固し、得られた触媒を５００℃で５時間大気焼成し、イリジウムが担持されたＢａＳＯ４粉末触媒を調製した。【００５５】
この触媒１２００ｇと、市販のコロイダルシリカ（シリカゾル、２０質量％のＳｉＯ２を含有）６８１．６ｇ、アルミナゾル３８．４ｇ、イオン交換水３９０７．２ｇとをボールミルによって粉砕混合し、ウオッシュコート用スラリを調製した。
ハニカム４．２ｍｍｐ、０．５５ｍｍt、５穴×１０穴×５００ｍＬ）を調製した前記スラリ中に浸漬した。圧縮空気で、前記ハニカムのセル内の過剰液を吹き去った。
その後、ハニカムを５００℃で５時間焼成し、ハニカム上に、１００ｇ／ｍ２のコート量の触媒（イリジウムが担持された硫酸バリウム）をコートし、３％水素/窒素で６００℃で１時間還元活性化処理した。【００５６】
実施例２（ ハニカム触媒の活性評価試験）
実施例１で調製したハニカム触媒の活性評価試験を実施した。触媒入口の排ガス温度は、１８０〜３６０℃とし、下記のガス組成で、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］での評価を行った。なお、ＡＶは面積速度（ガス量／触媒での全接触面積）を示し、ＡＶの単位は、Ｎｍ３／ｍ２・ｈであり、国際単位系にて（ｍ３（ｎｏｒｍａｌ）) ／ｍ２・ｈと示される。【００５７】
反応ガス組成：
ＮＯ ： １００ｐｐｍ 
ＣＯ ：１００００ｐｐｍ 
ＣＯ２ ： １０％ 
Ｈ２ Ｏ ： １０％ 
Ｏ２ ： １３％ 
ＳＯ２：１００ｐｐｍ
Ｎ２ ： 残部 【００５８】
ＮＯ転化率、ＣＯ転化率をそれぞれ、図３（ａ）、図３（ｂ）に示す。
図３（ａ）に示すように、脱硝率のピークを迎える前には、温度の上昇と共に急カーブで脱硝率が向上する。ＣＯを相対的に多くの割合で脱硝に振り向け、ＣＯ自体の燃焼割合は少ない。脱硝率のピークを迎えた後は、排ガス温度がさらに高くなっても脱硝率（触媒活性）は、緩やかに低下する。すなわち、急速には低下しない。なお、図３（ｂ）のＣＯ転化率は、ＣＯ還元脱硝反応によるＣＯの消費と、ＣＯの酸化による消費の両方が含まれている。  【００５９】
図３（ａ）の結果から、脱硝性能に照らして、イリジウムの担持量は、下限を０．２５重量％とすることが適切であると判断される。また、イリジウムの担持量の上限は、コスト等を考慮して、実用的に２．０重量％が好適である。
また、ＮＯ転化率のピークと、コストの両面を考慮すると、０．５〜１．０重量％がより好適である。【００６０】
実施例３（他の排ガス脱硝触媒と比較対照した脱硝試験）
実施例２で用いた排ガス脱硝触媒のうち、硫酸バリウム上にイリジウムを０．５重量％担持したものを本発明に係る排ガス脱硝触媒として用い、４０００〜１５０００ｐｐｍの高濃度でＣＯを含み、他の組成を以下のようにしたガス組成について、脱硝試験を行った。触媒入口の排ガス温度は、１８０〜３００℃とし、ＡＶ＝１０．３［Ｎｍ／ｈｒ］での試験を行った。比較対照する排ガス脱硝触媒は、Ｉｒ／ＴｉＯ２（イリジウムを酸化チタンの担体に担持したもの）とした。比較対照する排ガス脱硝触媒は、本発明に係る触媒を調製した前記方法と同等にして調製した。すなわち、担体を、硫酸バリウムに代えて酸化チタンとした以外は、実質的に同一の方法で調製した。【００６１】
反応ガス組成：
ＮＯ ： １００ｐｐｍ 
ＣＯ２ ： １０％ 
Ｈ２ Ｏ ： １０％ 
Ｏ２ ： １３％ 
ＳＯ2：１００ｐｐｍ
Ｎ２ ： 残部 【００６２】
図４（ａ）、（ｂ）〜図１０（ａ）、（ｂ）にＩｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、触媒入口温度と、脱硝率又はＣＯ転化率との関係について、試験結果を示す。本発明に係る排ガス脱硝触媒では、温度を脱硝率のピークを迎える温度に向けて、温度の上昇と共に比較的急勾配で脱硝率が上がっている。すなわち、脱硝率のピークを迎える前には、ＣＯを相対的に多くの割合で脱硝に振り向け、ＣＯ自体の燃焼割合は少ない。脱硝率のピークを迎えた後は、排ガス温度がさらに高くなっても脱硝率（触媒活性）は、緩やかに低下した（触媒活性が維持された）。【００６３】
図１１〜図１３にＩｒ／ＢａＳＯ４触媒（本発明に係る排ガス脱硝触媒）と、Ｉｒ／ＴｉＯ２（比較対照する排ガス脱硝触媒）の、温度ばらつき毎の触媒入口ＣＯ濃度と、脱硝率（温度ばらつきを考慮した制御基準値）との関係について、図４（ａ）〜図１０（ａ）の結果に基づく推算結果を示す。すなわち、以下の表１の制御基準値に対し、それぞれ、±１５℃、±２０℃、±３０℃の範囲で温度がばらついたと仮定し、図４（ａ）〜図１０（ａ）の結果に基づいて、脱硝性能を算出し、プロットしたものが図１１〜図１３である。【００６４】
【表１】
0006640357.tif 000002
【００６５】
本発明に係る排ガス脱硝触媒は、４０００〜１５０００ｐｐｍのＣＯ濃度範囲において、比較対照する排ガス脱硝触媒に対して高い脱硝性能を得られることがわかる。
これは、４０００〜１５０００ｐｐｍのＣＯの濃度範囲で、触媒入口温度制御ばらつき及び触媒入口断面温度ばらつきが、±１５℃、±２０℃のばらつき範囲はもとより、±３０℃の範囲で温度分布を生じていても、脱硝率を維持できることを意味している。【００６６】
以下に、第２の群の発明に係るＣＯ酸化触媒を以下の参考例を参照して、さらに詳細に説明する。
参考例４（ＣＯ酸化触媒の調製）
イリジウムと硫酸バリウムとの全量に対し、０．５重量％、１０．０重量％、又は２０．０重量％のイリジウムが担持されるように、塩化イリジウム（ＩＩ）溶液（Ｈ２ＩｒＣｌ６）を希釈し、その水溶液に、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）を浸漬した後、１４０℃で蒸発乾固し、得られた触媒を５００℃で５時間大気焼成し、イリジウムが担持されたＢａＳＯ４粉末触媒を調製した。 
【００６７】
この触媒１２００ｇと、市販のコロイダルシリカ（シリカゾル、２０質量％のＳｉＯ２を含有）６８１．６ｇ、アルミナゾル３８．４ｇ、イオン交換水３９０７．２ｇとをボールミルによって粉砕混合し、ウオッシュコート用スラリを調製した。
ハニカム４．２ｍｍｐ、０．５５ｍｍt、５穴×１０穴×５００ｍＬ）を調製した前記スラリ中に浸漬した。圧縮空気で、前記ハニカムのセル内の過剰液を吹き去った。
その後、ハニカムを５００℃で５時間焼成し、ハニカム上に、１００ｇ／ｍ２のコート量の触媒（イリジウムが担持された硫酸バリウム）をコートし、３％水素/窒素で６００℃で１時間還元活性化処理した。【００６８】
比較例１（Ｐｔ／ＴｉＯ２触媒の調製）
白金（Ｐｔ）と二酸化チタン（ＴｉＯ２）の全量に対し、１４重量％の白金が担持されるように、塩化白金酸水溶液（Ｈ2 ＰｔＣｌ6 ・６Ｈ2 Ｏ）を調製し、その水溶液に二酸化チタン（ＴｉＯ２）を浸漬し、１４０℃で蒸発乾固し、得られた触媒を５００℃で５時間大気焼成し、白金が担持されたＴｉＯ２粉末触媒を調製した。
その後、調製された前記ＴｉＯ２粉末触媒を用い、参考例４と同様にしてハニカム触媒を調製した。 
【００６９】
比較例２（１１重量％Ｐｔ−２重量％Ｉｒ／ＴｉＯ２触媒の調製）
白金と、イリジウムと、二酸化チタンの全量に対し、１１重量％の白金と、２重量％のイリジウムとが担持されるように、塩化白金酸水溶液（Ｈ2 ＰｔＣｌ6 ・６Ｈ2 Ｏ）及び塩化イリジウム（ＩＩ）溶液（Ｈ２ＩｒＣｌ６）を調製し、それらを混合した混合水溶液に二酸化チタン（ＴｉＯ２）を浸漬し、１４０℃で蒸発乾固し、得られた触媒を５００℃で５時間大気焼成し、白金及びイリジウムが担持されたＴｉＯ２粉末触媒を調製した。
その後、調製された前記ＴｉＯ２粉末触媒を用い、参考例４と同様にしてハニカム触媒を調製した。 
【００７０】
比較例３（ Ｐｔ／ＴｉＯ２触媒の運転試験） 
比較例１で調製したハニカム触媒の運転試験を実施した。触媒入口の排ガス温度は、約３３０℃とし、下記のガス組成の実ガスについて、ＡＶ＝２２［Ｎｍ／ｈｒ］での評価を行った。【００７１】
反応ガス組成：
ＮＯ ： １００ｐｐｍ 
ＣＯ ：１００００ｐｐｍ 
ＣＯ２ ： １０％ 
Ｈ２ Ｏ ： ７％ 
Ｏ２ ： １３％ 
ＳＯ２：１００ｐｐｍ
Ｎ２ ： 残部 【００７２】
図１４に触媒入口温度、及び触媒出口温度の運転時間の経過による変化を示す。また、図１５に触媒出口におけるＮＯｘの濃度、及びＣＯの濃度の運転時間の経過による変化を示す。
図１４から分かるように、触媒出口温度が運転時間の経過と共に低下した。また、図１５から分かるように、ＮＯｘの濃度は運転時間の経過と共に変化しなかった一方で、ＣＯの濃度は運転時間の経過と共に上昇した。
図１４、図１５の結果は、Ｐｔ／ＴｉＯ２触媒は、運転時間の経過と共に、ＣＯ酸化能が低下して行くことを示している。【００７３】
参考例５（本発明に係るＣＯ酸化触媒の運転試験）
比較例３と同様のガス組成の実ガスについて、参考例４で調製したハニカム触媒（２０．０重量％のイリジウムが担持されたＢａＳＯ４粉末触媒を用いて調製したもの）の運転試験を実施した。
図１６に触媒入口温度、及び触媒出口温度の運転時間の経過による変化を示す。また、図１７に触媒出口におけるＮＯｘの濃度、及びＣＯの濃度の運転時間の経過による変化を示す。
図１６から分かるように、触媒出口温度が運転時間の経過と共に低下することはなかった。また、図１７から分かるように、ＮＯｘの濃度は運転時間の経過と共に変化せず、ＣＯの濃度も、運転時間の経過と共に大きく上昇することはなかった。なお、図１６の１，３００時間辺り及び２，２００時間後の変動は、試験装置の入口温度を変化させているために生じたものであり、除外して考慮されるべき変動である。また、図１７における１，３００時間時間辺りの変動は、試験装置の入口温度を低下させたために触媒の反応性が低下したことによるものであり、同様に除外して考慮されるべき変動である。
図１６、図１７の結果は、本発明に係るＣＯ酸化触媒では、運転時間の経過と共に、ＣＯ酸化能が低下しないことを示している。 
【００７４】
参考例６（ＳＯ２酸化率の比較）
参考例４で調製したハニカム触媒（２０．０重量％のイリジウムが担持されたＢａＳＯ４粉末触媒）と、比較例２で調製したハニカム触媒（１１重量％Ｐｔ−２重量％Ｉｒ／ＴｉＯ２触媒を用いて調製したもの）について、以下の組成の模擬ガスを用い、ＳＯ２酸化率の比較を行った。
反応ガス組成：
ＮＯ ： １００ｐｐｍ 
ＣＯ ：１００００ｐｐｍ 
ＣＯ２ ： １０％ 
Ｈ２ Ｏ ： ７％ 
Ｏ２ ： １３％ 
ＳＯ２：１００ｐｐｍ
Ｎ２ ： 残部 
触媒は、それぞれのハニカム触媒について、二段に直列に配置し、二の触媒入口温度におけるＳＯ２酸化率を比較した。
触媒の1段目はＡＶ＝２１．７［Ｎｍ／ｈｒ］で評価し、結果を図１８に示す。触媒の２段目はＡＶ＝１０．９［Ｎｍ／ｈｒ］で評価し、結果を図１９に示す。
１段目出口、２段目出口について、いずれの温度についても本発明に係る参考例４で調製したハニカム触媒用いた場合には、ＳＯ２酸化率が低く、ＳＯ２をほとんど酸化しないことが判明した。比較例２で調製したハニカム触媒を用いた場合には、ＳＯ２の酸化が進んでいた。 
【００７５】
参考例７（本発明に係るＣＯ酸化触媒の運転試験）
比較例３と同様のガス組成の実ガスについて、参考例４で調製したハニカム触媒（０．５重量％のイリジウムが担持されたＢａＳＯ４粉末触媒を用いて調製したもの）の運転試験を実施した。
図２０に触媒入口温度、及び触媒出口温度の運転時間の経過による変化を示す。また、図２１に触媒出口におけるＮＯｘの濃度、及びＣＯの濃度の運転時間の経過による変化を示す。
図２０から分かるように、触媒出口温度が運転時間の経過と共に低下することはなかった。また、図２１から分かるように、ＮＯｘの濃度は運転時間の経過と共に変化せず、ＣＯの濃度も、運転時間の経過と共に大きく上昇することはなかった。
図２０、図２１の結果は、本発明に係るＣＯ酸化触媒では、運転時間の経過と共に、ＣＯ酸化能が低下しないことを示している。 
【００７６】
参考例８（本発明に係るＣＯ酸化触媒の運転試験）
比較例３と同様のガス組成の実ガスについて、参考例４で調製したハニカム触媒（１０．０重量％のイリジウムが担持されたＢａＳＯ４粉末触媒を用いて調製したもの）の運転試験を実施した。
図２２に触媒入口温度、触媒出口温度及び触媒入口における実ガス流量の運転時間の経過による変化を示す。また、図２３に触媒入口及び出口におけるＮＯｘの濃度、及びＣＯの濃度の運転時間の経過による変化を示す。
図２２から分かるように、触媒出口温度が運転時間の経過と共に低下することはなかった。また、図２３から分かるように、触媒出口におけるＮＯｘの濃度は運転時間の経過と共に変化せず、触媒出口におけるＣＯの濃度も、運転時間の経過と共に大きく上昇することはなかった。
図２２、図２３の結果は、本発明に係るＣＯ酸化触媒では、運転時間の経過と共に、ＣＯ酸化能が低下しないことを示している。
なお、図２２における１〜３時間当たりの変動は、試験装置立ち上げによる温度暖気の変化によるものであり、除外して考慮されるべき変動である。図２３における１〜３時間当たりの出口ＣＯの変動も、試験装置立ち上げによる温度暖気の変化によるものであり、同様に除外して考慮されるべき変動である。
【００７７】
図１６、図１７、及び図２０〜２３の結果から、第２の群の発明に係るＣＯ酸化触媒について、硫酸バリウムに担持するイリジウムの量は、少なくとも０．２５〜２０．０重量％の範囲であれば、運転時間が経過しても良好なＣＯ酸化能を得られることが分かる。さらに、イリジウム濃度０．５重量％の場合，触媒コート量は、１００ｇ／ｍ２必要になるが、イリジウム濃度が１０重量％の場合、コート量が５ｇ／ｍ２と少なく、均一コートしやすく、かつ剥離しにくくなるため，耐久性に対して良好である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
第１の群の発明に係る排ガス脱硝触媒、排ガス処理システム、及び排ガス処理方法によれば、煙道中の排ガスの温度分布に関わらず、ＣＯを還元剤として、好適な脱硝性能を発揮することが期待できる。
第２の群の発明に係るＣＯ酸化触媒、排ガス処理システム、及び排ガス処理方法によれば、高濃度のＣＯを含む排ガスに対し、ＳＯｘの酸化を促進することなく、含有するＣＯを酸化処理することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１      焼結炉
２      煙突
３      バグフィルタ
４      排ガス処理システム
５      ガス・ガスヒータ
６      加熱装置
７      脱硝装置（ＣＯ酸化装置）
１０    ＮＯ
１１    窒素
１２、１８、２３、２５    酸素
１３    Ｎ２
１４、２０    Ｉｒ
１５、２２    ＣＯ
１７    担体
２１    酸化チタン
２４    硫酸バリウム
【図１】
0006640357.tif 000003
【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図２（ｃ）】
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【図２（ｄ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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