[发明专利]含钛粉末、排气处理催化剂和含钛粉末的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及蜂窝成型性良好的排气处理催化剂用的含钛粉末及其制造方法，以及使用该含钛粉末的机械强度和耐磨耗性高的排气处理催化剂。

背景技术

在从火力发电站、各种工厂或垃圾焚烧所等排出的燃烧排气中含有作为光化学雾等的原因的氮氧化物等。因此，提出了各种从排气中去除这些氮氧化物的排烟脱硝技术。广泛采用的排烟脱硝技术之一，有在排气中注入氨之后使其与催化剂接触，将氮氧化物还原为氮气和水的选择性接触还原(SCR：Selective Catalytic Reduction)法。在该SCR法中，使用在氧化钛载体载持有氧化钒、氧化钨等的活性成分的催化剂。通常，SCR法的脱硝催化剂配置于烟道内，通过与排气接触使脱硝反应进行，但为了抑制烟道内的压头损失增大且增大与排气的接触面积，脱硝催化剂例如成型为蜂窝形状使用。

蜂窝形状的脱硝催化剂通过以下方法成型：在将粉体状的载体成分挤出成型为蜂窝形状后，含浸、载持活性成分的方法；或将载体成分和活性成分与成型助材等一同混炼挤出成型为蜂窝形状的方法等。因此，作为载体成分的氧化钛粉末优选挤出成型性高的氧化钛粉末。这里，以较高温烧制得到的氧化钛粉末，虽然挤出成型性良好，但在对挤出成型所得到的蜂窝结构体进行烧制时，发生氧化钛的结晶化，因此，有时导致比表面积降低，脱硝性能降低，以较低温烧制得到的氧化钛，虽然比表面积降低少，但有挤出成型性差，难以成型为蜂窝形状的问题。

另外，燃烧排气中含有灰尘的情况较多，排气在蜂窝结构体的内侧流通时，若与灰尘接触，引起脱硝催化剂磨耗，因此对于蜂窝成型得到的氧化钛粉末要求高的耐磨耗性。

这里，在专利文献1中，记载了在含有氧化钛的蜂窝形状的脱硝催化剂中，为了抑制由硫化铵等的毒害物质造成的脱硝催化剂的活性降低，含有以P₂O₅换算为5～25质量％的磷的催化剂。但是发明人发现，这样以高浓度含有磷的脱硝催化剂的初期活性低，即使能够抑制由催化剂中毒造成的活性降低，所维持的活性的高度仍旧不充分。

另外，在专利文献2中，作为优选例记载了在对二氧化钛溶胶等的含水氧化钛进行烧制而得到的烧结物中，载持有以氧化物计为0.3～5wt％的磷的氮氧化物还原用催化剂。这里，在专利文献2中，明确记载了含磷的氮氧化物还原用催化剂，如果在500℃以上的高温区域使用，能够发挥高的活性，但另一方面，若在低于500℃的反应区域使用该氮氧化物还原用催化剂，则有脱硝活性降低的倾向。

但是，在专利文献2的表2中，仅例示了含有以P₂O₅计为2.6wt％的磷的氮氧化物还原用催化剂(实施例2B)，是与作为P₂O₅的载持量的优选范围的下限值所记载的0.3wt％有较大偏离的含量。这样，在专利文献2中，作为在500℃以上的高温区域使用时应该发挥高活性的磷的载持量的下限值，虽然暗示了0.3wt％左右的含量，但不能说在该含量附近作了实质的记载。况且，没有关于可以在其它温度区域中使用的氮氧化物还原用催化剂的磷的载持量的记载。因此，在专利文献2中，不能说实质上公开了例如在500℃以下的较低温的温度范围所使用的且载持有0.3wt％左右低浓度的P₂O₅的氮氧化物还原用催化剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2005-087815号公报：权利要求10，段落0013的第6～8行，表1的实施例7

专利文献2日本特开平4-346834号公报：权利要求1，第2页第2栏第10～16行，第3页第3栏第37～39行

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述情况作出的，其目的在于提供成型性良好、耐磨耗性高、烧制后的比表面积的降低少的含钛粉末，含有该含钛粉末的蜂窝状排气处理催化剂以及上述含钛粉末的制造方法。

用于解决课题的方法

第1发明是一种蜂窝状排气处理催化剂的原料用的含钛粉末，其特征在于，含有二氧化钛和钛复合氧化物的至少一种，该含钛粉末中，具备下述(a)～(c)的事项：

(a)以P₂O₅计，含有0.03～0.5质量％的磷；

(b)(1)上述含钛粉末在仅含有二氧化钛时，锐钛矿型结晶(101)面的微晶粒径在12～40nm的范围，(2)上述含钛粉末在含有钛复合氧化物时，锐钛矿型结晶(101)面的微晶粒径在10～38nm的范围；