[发明专利]烃吸附剂、废气净化用催化剂以及废气净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及废气处理技术，尤其涉及去除废气中烃的技术。本发明可用于工业废气处理、内燃机的废气处理等。

背景技术

在内燃机起动时废气的温度低，使用一般的废气处理催化剂对废气难以进行充分处理。为了解决此类问题，采用烃吸附剂，即使用沸石、利用烃(以下也称之为“HC”)吸附力。而且已公开了，组合使用烃吸附剂和废气净化用催化剂、作为废气催化剂使用的技术。

对沸石的HC吸附性能进行了很多研究，已公开的有ZSM5型、USY型、丝沸石、β型等沸石(例如，日本专利特开平7-241471号公报)。另外，在日本专利特开平7-96177号公报中公开了，对未重整的沸石实施酸处理，获得耐热性沸石之后，再实施蒸汽处理而提高HC吸附性能的技术。并且，可向该沸石添加催化剂活性组分、可作为用于废气处理的催化剂使用，而且为了提高HC吸附效果，可将沸石与催化剂制成层状，分别发挥各自的效果(例如日本专利特开2004-8940号公报以及特开平2-56247号公报)。

但是，现有的沸石在耐热性(耐久性)和HC吸附性能方面还有改善的余地。尤其是沸石缺乏对水和热的耐久性，在发动机废气中作为吸附剂使用沸石时其耐久性成为问题。

另外，即使具有良好的耐久性，在制备沸石浆液时，也会发生操作性和涂覆性的问题，从生产效率的观点出发，需要进行改进。

因此，本发明的课题为，将沸石作为烃吸附剂使用时，提高烃吸附能力和该吸附剂的耐久性。

本发明的另一课题为，提供制备浆液时具有优良操作性的沸石。

发明内容

本发明涉及烃吸附剂，其特征在于，包括：SiO₂/Al₂O₃(摩尔比)在大于等于10、小于200范围内的β沸石(以下称为“A型”)；以及SiO₂/Al₂O₃(摩尔比)在200～1000范围内的β沸石(以下称为“B型”)。

而且，本发明还涉及废气净化用催化剂，其特征为，在耐火性三维结构体的上面形成上述A型和B型(以下，称为“底层吸附剂层”)，再在该层的上面形成废气净化用催化剂的活性组分(以下，称为“上层催化剂层”)。

另外，本发明还涉及废气净化用催化剂，其特征为，在耐火性三维结构体的上面形成废气净化用催化剂的活性组分(以下，称为“底层催化剂层”)，再在该层的上面形成上述A型和B型(以下，称为“上层吸附剂层”)。

另外，本发明还涉及废气净化系统和废气净化方法，其特征为，在废气中设置上述废气净化催化剂。

本发明的吸附剂具有良好的烃吸附能力，并且比表面积(SA)的下降率也很低。

本发明的废气净化催化剂因具有良好的耐久性而能够有效地净化废气。

对于本发明的上述及其它目的、形态和其它优点，将通过下面的优选形态和图表，进行详细地说明。

[烃吸附剂]

本发明的第一实施形态涉及，至少含有2种具有特定SiO₂/Al₂O₃(摩尔比，以下称为“SAR”)的β沸石的烃吸附剂。

通常，为了增加HC的吸附量，而优选使用耐热性具有缺陷的、SAR小的沸石。但是，因SAR小的沸石具有亲水性，在制备沸石浆液时，固体成分含有率的上限值变低，结果是操作性和涂覆性降低，导致催化时的塔板数增加。根据本发明，组合使用SAR大的疏水性沸石，可以减少这种影响。即，通过组合使用SAR小的沸石和SAR大的沸石，能够比以前更容易地制备催化剂。

另外，SAR大的沸石虽然具有良好的耐热性，但HC吸附能力略差。如本发明一样通过组合使用SAR大的沸石和SAR小的沸石，能够获得具有良好的HC吸附能力和耐热性两方面平衡的烃吸附剂。

第一实施形态所涉及的沸石为β沸石。市场上售有很多种类的沸石。沸石例如有天然沸石、合成沸石，一般使用的是合成沸石的ZSM5型。本发明选择β沸石的理由为，与其它沸石相比其耐热性良好，并且能够吸附各种大小的烃。第一实施形态所使用的β型的沸石可以使用市场出售的β沸石，根据用途能够购买各种SAR大小的β沸石。

第一实施形态所使用的β沸石包括：SAR在大于等于10、小于200范围内的β沸石(A型)，以及SAR在200～1000范围内的β沸石(B型)。因为SAR小于10时，缺乏对水热的耐久性和实用性。SAR大于1000时，HC吸附能力不足。

A型的SAR优选为10～100，更优选为20～50。