JP2001314768A - メタノール改質触媒の製造方法 - Google Patents
メタノール改質触媒の製造方法Info
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Abstract
くできるメタノール改質触媒の製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス又はシリカ或いはアルミナ等から
なる無機質繊維とCu系触媒の原料粉とバインダーを混
合してスラリーを調整し、このスラリーを用いてハニカ
ム構造体14,16を成形するものである。
Description
媒の製造方法に関するものである。
EFC)の燃料としてメタノールが有望視されている。
車載した改質器で、メタノールを部分酸化反応及び/又
は水蒸気改質反応により水素を製造する必要がある。
媒としては、特開平11−92102号公報に開示され
ているように、Cu系の触媒が活性があることが知られ
ている。この触媒は、メタノールの部分酸化反応及び水
蒸気改質反応の両方に活性があり、部分酸化反応により
発生した熱を水蒸気改質反応に直接、同じ触媒上で利用
できる利点がある。
量が小さいことなどを考慮するとハニカム構造体が用い
られる。ハニカム構造体の原料としては、ムライト、コ
ージェライト、α−アルミナなどが知られており、特に
コージェライト系の担体は、耐熱衝撃性が優れており、
図5に示すように、コージェライト(SiO2 : 52w
t%,Al2 O3 :34wt%、MgO:13wt%、
TiO2 及びFe;1wt%未満)などのハニカム構造
体30のセル31内に、Cu/ZnO系の触媒32をコ
ーティング等にて担持して作製している。
のため、自動車の運転中の振動や起動停止の繰り返し等
の熱履歴により、コートしたCu/ZnO系の触媒32
がハニカム構造体30から剥離したり、剥落したりする
問題がある。また、コーティングによる担持では、ハニ
カム単位体積当たりのCu/ZnO系触媒の担持量を高
くすることができないと共にハニカム構造体の製造とコ
ーティングの2回の製造工程を必要とする問題がある。
し、機械的振動や熱衝撃に強くしかも担持量を高くでき
るメタノール改質触媒の製造方法を提供することにあ
る。
に、請求項1の発明は、ガラス又はシリカ或いはアルミ
ナ等からなる無機質繊維とCu系触媒の原料粉とバイン
ダーを混合してスラリーを調整し、このスラリーを用い
てハニカム構造体を成形するメタノール改質触媒の製造
方法である。
てハニカム構造体を作製する請求項1記載のメタノール
改質触媒の製造方法である。
り成型したセラミックシートを波板状に加工し、その波
状のセラミックシートを多段に積層すると共に張り合わ
せてハニカム構造体を作製する請求項1記載のメタノー
ル改質触媒の製造方法である。
添付図面に基づいて詳述する。
はシリカ或いはアルミナ等からなる無機質繊維、触媒原
料粉(主成分Cu)とバインダーを混合して調製したス
ラリーを用いて抄紙法によりセラミックシート10を作
製する。
が重量比で、10〜80wt%であり、Cu以外の成分
として、ZnO、Al2 O3 、Cr2 O3 、TiO2 、
ZrO2 等を含む場合がある。
無機質繊維やガラス繊維、或いは有機バインダーが使用
できる。またガラスの代わりに、或いはガラスと一緒
に、酸性白土、ドイツ粘土、顔林、木節粘度等も利用で
きる。これら無機質或いは有機質のバインダー又は繊維
の総量は、重量比で全体の5〜30wt%が好ましく、
30wt%以上多いと相対的にCu系触媒の量が少なく
なり、十分な活性が得られなくなり、5wt%以下であ
ると、後述するハニカム構造体として、十分な強度が保
つことができなくなる。
を、コルゲータ等により図1(b)に示すように波板状
のシート12を加工し、図1(c)に示すように加工し
ていないセラミックシート10aとを積層すると共に無
機質バインダーを用いて接着して図1(d)に示すよう
にハニカム構造体14とし、このハニカム構造体14を
乾燥した後、高温で焼成してハニカム触媒を得る。
ート10aとを積層する他に、図2に示すように波板状
のシート12を1枚おきに反転させて積層してハニカム
構造体15を成型するようにしてもよい。
構造体自体が、Cu系触媒成分で構成されるため、機械
的振動や熱衝撃に強く、しかも、ハニカム単位当たりの
触媒量を増やすことができるため、触媒のメタノール部
分酸化及び水蒸気改質効率を向上させることができる。
押出成型でハニカム構造体16を成型したものである。
度となるよう有機バインダーを用い、その後可塑剤を加
えて混練りしてケーキとし、そのケーキを押出成型し
て、リブ17で仕切られた方形のセル18が多数が形成
されたハニカム構造体16を成型し、これを乾燥した
後、高温で焼成してハニカム触媒を得るようにしたもの
である。
加工による成型): 成型に用いるCu/ZnO触媒は、共沈法により作製し
た。
し、金属の濃度が1Mとなる硝酸塩水溶液を調製した。
に、1.2Mの炭酸水素ナトリウム(NaHCO3 )を
調製した。
HCO3 水溶液に、CuとZnの硝酸塩水溶液を加えた
後、更に90分間、60〜70℃の温度で溶液を保持
し、その後、沈殿物を洗浄するためにデカンテーション
を行った。
とも5回以上行った。
間乾燥し、その後、所定の温度(400℃)にて焼成し
た。
粒径となるまで粉砕し、Cu/ZnO触媒粉末を得た。
2 /gであった。
維と、予めCuをZnOに担持した上記触媒粉末(Cu
/ZnO粉末)に有機質バインダーを混合し、さらに溶
媒を加えて適当な粘度に調製したスラリーを作製した。
重量比で、1:9となるように配合した。
型した。シート状の成型体を室温から所定の温度に徐々
に昇温し、十分に予備乾燥し、その後、コルゲーターに
よりシートを波板状に加工した。
ものを無機バインダーを用いて接着し、積み重ねること
でハニカム構造体を得た。
乾燥し、その後、大気中、0.5℃/分の速さで昇温
し、最終的に450℃にて焼成することで、図1(d)
に示したようなハニカム触媒を得た。
の調整法と同じに行った。
約10μm、長さ100μmのものを用い、この繊維と
Cu/ZnOの触媒粉末を1:9の割合(重量比)で混
合し、有機バインダー、水を加え、適当な粘度になるよ
うニーダーにてよく混合し、その後、可塑剤を加え、さ
らに混練りを続けてケーキを作製した。
ピッチ2mm、リブ厚0.45mmの金型を用いて、押
出成型した。
中0.5℃/分の速さで昇温し、最終的に450℃にて
昇温することで、図3に示したハニカム構造体を得た。
動や熱衝撃に強く、しかも、ハニカム単位当たりの触媒
量を増やすことができるため、触媒のメタノール部分酸
化及び水蒸気改質効率を向上させることができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 ガラス又はシリカ或いはアルミナ等から
なる無機質繊維とCu系触媒の原料粉とバインダーを混
合してスラリーを調整し、このスラリーを用いてハニカ
ム構造体を成形することを特徴とするメタノール改質触
媒の製造方法。 - 【請求項2】 スラリーを押出成型にてハニカム構造体
を作製する請求項1記載のメタノール改質触媒の製造方
法。 - 【請求項3】 スラリーを抄紙法により成型したセラミ
ックシートを波板状に加工し、その波状のセラミックシ
ートを多段に積層すると共に張り合わせてハニカム構造
体を作製する請求項1記載のメタノール改質触媒の製造
方法。
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