JP2011125852A - Honeycomb structure and exhaust gas cleaning apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a honeycomb structure with superior cleaning performance of NOx, and an exhaust gas cleaning apparatus. <P>SOLUTION: The honeycomb structure 10 includes a honeycomb unit 11 which includes phosphate-based zeolite and an inorganic binder, and in which many through-holes 11a are separated by partitions 11b and juxtaposed in the longitudinal direction. The honeycomb unit 11 has macro pores of an average pore diameter of 0.1-0.3 μm, and a porosity of 30-40%. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハニカム構造体及び排ガス浄化装置に関する。   The present invention relates to a honeycomb structure and an exhaust gas purification device.

従来、自動車の排ガスを浄化するシステムの一つとして、アンモニアを用いて、NOxを窒素と水に還元するSCR(Selective Catalytic Reduction)システムが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an SCR (Selective Catalytic Reduction) system that uses ammonia to reduce NOx to nitrogen and water is known as one of systems for purifying automobile exhaust gas.

また、SCRシステムにおいて、アンモニアを吸着する材料として、ゼオライトが知られている。   In addition, zeolite is known as a material that adsorbs ammonia in the SCR system.

特許文献1には、ハニカムユニットがゼオライトと、無機繊維及び/又はウィスカと、無機バインダを含んでなるハニカム構造体が開示されている。   Patent Document 1 discloses a honeycomb structure in which a honeycomb unit includes zeolite, inorganic fibers and / or whiskers, and an inorganic binder.

国際公開第06/137149号パンフレットWO 06/137149 Pamphlet

特許文献1のハニカム構造体よりも高いNOxの浄化性能が求められている。   There is a demand for NOx purification performance higher than that of the honeycomb structure of Patent Document 1.

本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、NOxの浄化性能に優れるハニカム構造体及び排ガス浄化装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a honeycomb structure and an exhaust gas purification device that are excellent in NOx purification performance in view of the problems of the above-described conventional technology.

本発明のハニカム構造体は、リン酸塩系ゼオライトと、無機バインダとを含み、複数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されたハニカムユニットを有し、前記ハニカムユニットは、マクロ気孔の平均気孔径が0.1μm以上0.3μm以下であり、気孔率が30%以上40%以下である。   The honeycomb structure of the present invention includes a honeycomb unit including a phosphate-based zeolite and an inorganic binder, and a plurality of through holes arranged in parallel in the longitudinal direction with a partition wall therebetween. The average pore diameter is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less, and the porosity is 30% or more and 40% or less.

前記リン酸塩系ゼオライトは、SAPO、MeAPO及びMeAPSOからなる群より選択される一種以上であることが望ましい。   The phosphate zeolite is preferably at least one selected from the group consisting of SAPO, MeAPO, and MeAPSO.

前記SAPOは、SAPO−5、SAPO−11及びSAPO−34からなる群より選択される一種以上であることを特徴とすることが望ましい。   The SAPO is preferably one or more selected from the group consisting of SAPO-5, SAPO-11, and SAPO-34.

前記リン酸塩系ゼオライトは、Cu及び/又はFeでイオン交換されているゼオライトを含むことが望ましい。   The phosphate-based zeolite preferably includes zeolite ion-exchanged with Cu and / or Fe.

前記無機バインダは、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライト、アタパルジャイト及びベーマイトからなる群より選択される一種以上に含まれる固形分であることが望ましい。   The inorganic binder is preferably a solid content contained in one or more selected from the group consisting of alumina sol, silica sol, titania sol, water glass, sepiolite, attapulgite and boehmite.

前記ハニカムユニットは、無機繊維及び/又は鱗片状物質をさらに含むことが望ましい。   The honeycomb unit preferably further includes inorganic fibers and / or scaly substances.

前記無機繊維は、アルミナ繊維、シリカ繊維、炭化ケイ素繊維、シリカアルミナ繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維及びホウ酸アルミニウム繊維からなる群より選択される一種以上であり、鱗片状物質は、鱗片状ガラス、鱗片状白雲母、鱗片状アルミナ、鱗片状シリカ及び鱗片状酸化亜鉛からなる群より選択される一種以上であることが望ましい。   The inorganic fiber is at least one selected from the group consisting of alumina fiber, silica fiber, silicon carbide fiber, silica alumina fiber, glass fiber, potassium titanate fiber and aluminum borate fiber, and the scaly substance is scaly It is desirable that it is at least one selected from the group consisting of glass, scaly muscovite, scaly alumina, scaly silica, and scaly zinc oxide.

本発明のハニカム構造体は、前記ハニカムユニットを複数有することが望ましい。   The honeycomb structure of the present invention preferably includes a plurality of the honeycomb units.

本発明の排ガス浄化装置は、本発明のハニカム構造体を有する。   The exhaust gas purification apparatus of the present invention has the honeycomb structure of the present invention.

本発明によれば、NOxの浄化性能に優れるハニカム構造体及び排ガス浄化装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the honeycomb structure and exhaust gas purification apparatus which are excellent in the purification performance of NOx can be provided.

本発明のハニカム構造体の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the honeycomb structure of this invention. 本発明の排ガス浄化装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the exhaust gas purification apparatus of this invention. 本発明のハニカム構造体の他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of the honeycomb structure of this invention. 図3のハニカム構造体を構成するハニカムユニットを示す斜視図である。Fig. 4 is a perspective view showing a honeycomb unit constituting the honeycomb structure of Fig. 3.

次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated with drawing.

図1に、本発明のハニカム構造体の一例を示す。ハニカム構造体10は、無機粒子としてのリン酸塩系ゼオライトと、無機バインダとを含み、複数の貫通孔11aが隔壁11bを隔てて長手方向に並設された単一のハニカムユニット11の外周面に外周コート層12が形成されている。   FIG. 1 shows an example of the honeycomb structure of the present invention. The honeycomb structure 10 includes a phosphate-based zeolite as inorganic particles and an inorganic binder, and an outer peripheral surface of a single honeycomb unit 11 in which a plurality of through holes 11a are arranged in parallel in the longitudinal direction with a partition wall 11b interposed therebetween. An outer peripheral coat layer 12 is formed on the outer periphery.

ハニカムユニット11のマクロ気孔の平均気孔径は、0.1〜0.3μmである。マクロ気孔の平均気孔径が0.1μm未満であると、排ガスが隔壁11bの内部まで浸透しにくいため、リン酸塩系ゼオライトがNOxの浄化に有効に利用されなくなる。一方、マクロ気孔の平均気孔径が0.3μmを超えると、ハニカムユニット11中の気孔の数が少ないため、排ガスが隔壁11bの内部まで浸透しにくくなり、リン酸塩系ゼオライトがNOxの浄化に有効に利用されなくなる。   The average pore diameter of the macropores in the honeycomb unit 11 is 0.1 to 0.3 μm. When the average pore diameter of the macropores is less than 0.1 μm, the exhaust gas does not easily penetrate into the partition walls 11b, so that the phosphate zeolite is not effectively used for the purification of NOx. On the other hand, if the average pore diameter of the macropores exceeds 0.3 μm, the number of pores in the honeycomb unit 11 is small, so that the exhaust gas hardly penetrates into the partition walls 11b, and the phosphate-based zeolite is used for purification of NOx. It will not be used effectively.

このとき、ハニカムユニット11の気孔径分布には、リン酸系ゼオライト由来のミクロ気孔のピークと隔壁11bの内部のマクロ気孔のピークが存在する。   At this time, the pore size distribution of the honeycomb unit 11 includes a peak of micropores derived from phosphoric acid-based zeolite and a peak of macropores inside the partition walls 11b.

ハニカムユニット11の気孔率は、30〜40%である。ハニカムユニット11の気孔率が30%未満であると、排ガスが隔壁11bの内部まで浸透しにくいため、リン酸塩系ゼオライトがNOxの浄化に有効に利用されなくなる。一方、ハニカムユニット11の気孔率が40%を超えると、ハニカムユニット11中のリン酸塩系ゼオライトの含有量が少なくなるため、NOxの浄化率が低下する。   The porosity of the honeycomb unit 11 is 30 to 40%. If the porosity of the honeycomb unit 11 is less than 30%, the exhaust gas does not easily penetrate into the partition walls 11b, so that the phosphate-based zeolite is not effectively used for purifying NOx. On the other hand, when the porosity of the honeycomb unit 11 exceeds 40%, the content of phosphate-based zeolite in the honeycomb unit 11 decreases, and the NOx purification rate decreases.

なお、ハニカムユニット11の平均気孔径及び気孔率は、水銀圧入法を用いて測定することができる。   The average pore diameter and porosity of the honeycomb unit 11 can be measured using a mercury intrusion method.

リン酸塩系ゼオライトとしては、SAPO−5、SAPO−11、SAPO−34等のSAPO;MeAPO;MeAPSO等が挙げられる。   Examples of phosphate zeolite include SAPO such as SAPO-5, SAPO-11, and SAPO-34; MeAPO; MeAPSO and the like.

リン酸塩系ゼオライトは、NOx浄化能を考慮すると、Cu及び/又はFeでイオン交換されているリン酸塩系ゼオライトを含むことが好ましい。なお、リン酸塩系ゼオライトは、イオン交換されていないリン酸塩系ゼオライト、上記以外の金属でイオン交換されたリン酸塩系ゼオライトをさらに含んでもよい。   The phosphate-based zeolite preferably includes a phosphate-based zeolite ion-exchanged with Cu and / or Fe in consideration of NOx purification ability. The phosphate-based zeolite may further include a phosphate-based zeolite that has not been ion-exchanged and a phosphate-based zeolite that has been ion-exchanged with a metal other than the above.

Cu及び/又はFeでイオン交換されたリン酸塩系ゼオライトは、イオン交換量が1.0〜5.0質量%であることが好ましい。リン酸塩系ゼオライトのイオン交換量が1.0質量%未満であると、NOxの浄化性能が不十分となることがある。一方、リン酸塩系ゼオライトのイオン交換量が5.0質量%を超えると、イオン交換されるべき金属が酸化物として存在して、イオン交換されないことがある。   The phosphate zeolite ion-exchanged with Cu and / or Fe preferably has an ion exchange amount of 1.0 to 5.0% by mass. When the ion exchange amount of the phosphate zeolite is less than 1.0% by mass, the purification performance of NOx may be insufficient. On the other hand, when the ion exchange amount of the phosphate-based zeolite exceeds 5.0% by mass, the metal to be ion-exchanged may exist as an oxide and may not be ion-exchanged.

リン酸塩系ゼオライトの一次粒子又は二次粒子の平均粒径は、0.5〜10μmであることが好ましく、1〜5μmがさらに好ましい。リン酸塩系ゼオライトの一次粒子又は二次粒子の平均粒径が0.5μm未満であると、排ガスが隔壁11bの内部まで浸透しにくくなって、リン酸塩系ゼオライトがNOxの浄化に有効に利用されなくなることがある。一方、リン酸塩系ゼオライトの一次粒子又は二次粒子の平均粒径が10μmを超えると、ハニカムユニット11中の気孔の数が少なくなるため、排ガスが隔壁11bの内部まで浸透しにくくなり、リン酸塩系ゼオライトがNOxの浄化に有効に利用されなくなることがある。   The average particle size of the primary particles or secondary particles of the phosphate zeolite is preferably 0.5 to 10 μm, and more preferably 1 to 5 μm. When the average particle size of the primary particles or secondary particles of the phosphate zeolite is less than 0.5 μm, the exhaust gas hardly penetrates into the partition wall 11b, and the phosphate zeolite is effective for purifying NOx. May not be used. On the other hand, if the average particle size of the primary particles or secondary particles of the phosphate-based zeolite exceeds 10 μm, the number of pores in the honeycomb unit 11 decreases, so that the exhaust gas hardly penetrates into the partition walls 11b. In some cases, acid-based zeolites are not effectively used for NOx purification.

ハニカムユニット11は、β型ゼオライト、ZSM−5型ゼオライト等のリン酸塩系ゼオライト以外のゼオライトをさらに含んでもよい。   The honeycomb unit 11 may further include zeolite other than phosphate zeolite such as β-type zeolite and ZSM-5-type zeolite.

ハニカムユニット11は、見掛けの体積当たりのゼオライトの含有量が230〜360g/Lであることが好ましい。見掛けの体積当たりのゼオライトの含有量が230g/L未満であると、NOxの浄化率を向上させるためにハニカムユニット11の見掛けの体積を大きくしなければならないことがある。一方、見掛けの体積当たりのゼオライトの含有量が360g/Lを超えると、ハニカムユニット11の強度が不十分になること又はハニカムユニット11の開口率が小さくなることがある。   The honeycomb unit 11 preferably has a zeolite content per apparent volume of 230 to 360 g / L. If the zeolite content per apparent volume is less than 230 g / L, the apparent volume of the honeycomb unit 11 may have to be increased in order to improve the NOx purification rate. On the other hand, if the zeolite content per apparent volume exceeds 360 g / L, the strength of the honeycomb unit 11 may be insufficient or the aperture ratio of the honeycomb unit 11 may be reduced.

ハニカムユニット11に含まれる無機バインダとしては、特に限定されないが、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライト、アタパルジャイト、ベーマイト等に含まれる固形分が挙げられ、二種以上併用してもよい。   The inorganic binder contained in the honeycomb unit 11 is not particularly limited, and examples thereof include solids contained in alumina sol, silica sol, titania sol, water glass, sepiolite, attapulgite, boehmite and the like, and two or more kinds may be used in combination.

ハニカムユニット11の無機バインダの含有量は、5〜30質量%であることが好ましく、10〜20質量%がさらに好ましい。無機バインダの含有量が5質量%未満であると、ハニカムユニット11の強度が低下することがある。一方、無機バインダの含有量が30質量%を超えると、ハニカムユニット11の押出成形が困難になることがある。   The content of the inorganic binder in the honeycomb unit 11 is preferably 5 to 30% by mass, and more preferably 10 to 20% by mass. When the content of the inorganic binder is less than 5% by mass, the strength of the honeycomb unit 11 may be reduced. On the other hand, when the content of the inorganic binder exceeds 30% by mass, extrusion of the honeycomb unit 11 may be difficult.

ハニカムユニット11は、強度を向上させるために、無機繊維及び/又は鱗片状物質をさらに含むことが好ましい。   In order to improve the strength, the honeycomb unit 11 preferably further includes inorganic fibers and / or scaly substances.

ハニカムユニット11に含まれる無機繊維としては、ハニカムユニット11の強度を向上させることが可能であれば、特に限定されないが、アルミナ繊維、シリカ繊維、炭化ケイ素繊維、シリカアルミナ繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミニウム繊維等が挙げられ、二種以上併用してもよい。   The inorganic fiber contained in the honeycomb unit 11 is not particularly limited as long as the strength of the honeycomb unit 11 can be improved, but alumina fiber, silica fiber, silicon carbide fiber, silica alumina fiber, glass fiber, titanic acid A potassium fiber, an aluminum borate fiber, etc. are mentioned, You may use 2 or more types together.

無機繊維のアスペクト比は、2〜1000であることが好ましく、5〜800がさらに好ましく、10〜500が特に好ましい。無機繊維のアスペクト比が2未満であると、ハニカムユニット11の強度を向上させる効果が小さくなることがある。一方、無機繊維のアスペクト比が1000を超えると、ハニカムユニット11を押出成形する際に金型に目詰まり等が発生したり、無機繊維が折れて、ハニカムユニット11の強度を向上させる効果が小さくなったりすることがある。   The aspect ratio of the inorganic fiber is preferably 2 to 1000, more preferably 5 to 800, and particularly preferably 10 to 500. When the aspect ratio of the inorganic fiber is less than 2, the effect of improving the strength of the honeycomb unit 11 may be reduced. On the other hand, when the aspect ratio of the inorganic fiber exceeds 1000, the mold is clogged when the honeycomb unit 11 is extruded, or the inorganic fiber breaks and the effect of improving the strength of the honeycomb unit 11 is small. Sometimes it becomes.

ハニカムユニット11に含まれる鱗片状物質としては、ハニカムユニット11の強度を向上させることが可能であれば、特に限定されないが、鱗片状ガラス、鱗片状白雲母、鱗片状アルミナ、鱗片状シリカ、鱗片状酸化亜鉛等が挙げられ、二種以上併用してもよい。   The scaly substance contained in the honeycomb unit 11 is not particularly limited as long as the strength of the honeycomb unit 11 can be improved, but scaly glass, scaly muscovite, scaly alumina, scaly silica, scaly Zinc oxide and the like may be mentioned, and two or more kinds may be used in combination.

ハニカムユニット11の無機繊維及び鱗片状物質の含有量は、3〜50質量%であることが好ましく、3〜30質量%がさらに好ましく、5〜20質量%が特に好ましい。無機繊維及び鱗片状物質の含有量が3質量%未満であると、ハニカムユニット11の強度を向上させる効果が小さくなることがある。一方、無機繊維及び鱗片状物質の含有量が50質量%を超えると、ハニカムユニット11中のリン酸塩系ゼオライトの含有量が低下して、NOxの浄化率が低下することがある。   The content of inorganic fibers and scaly substances in the honeycomb unit 11 is preferably 3 to 50% by mass, more preferably 3 to 30% by mass, and particularly preferably 5 to 20% by mass. When the content of the inorganic fibers and the scaly substance is less than 3% by mass, the effect of improving the strength of the honeycomb unit 11 may be reduced. On the other hand, if the content of inorganic fibers and scaly substances exceeds 50% by mass, the content of phosphate zeolite in the honeycomb unit 11 may decrease, and the NOx purification rate may decrease.

ハニカムユニット11は、長手方向に垂直な断面の開口率が50〜75%であることが好ましい。ハニカムユニット11の長手方向に垂直な断面の開口率が50%未満であると、リン酸塩系ゼオライトがNOxの浄化に有効に利用されなくなることがある。一方、ハニカムユニット11の長手方向に垂直な断面の開口率が75%を超えると、ハニカムユニット11の強度が不十分となることがある。   The honeycomb unit 11 preferably has an opening ratio of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of 50 to 75%. If the opening ratio of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 is less than 50%, the phosphate zeolite may not be effectively used for NOx purification. On the other hand, if the opening ratio of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 exceeds 75%, the strength of the honeycomb unit 11 may be insufficient.

ハニカムユニット11は、長手方向に垂直な断面の貫通孔11aの密度が31〜124個/cmであることが好ましい。ハニカムユニット11の長手方向に垂直な断面の貫通孔11aの密度が31個/cm未満であると、排ガスとリン酸塩系ゼオライトが接触しにくくなって、NOxの浄化率が低下することがある。一方、ハニカムユニット11の長手方向に垂直な断面の貫通孔11aの密度が124個/cmを超えると、ハニカム構造体10の圧力損失が増大することがある。 In the honeycomb unit 11, the density of the through holes 11 a having a cross section perpendicular to the longitudinal direction is preferably 31 to 124 / cm 2 . If the density of the through-holes 11a having a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 is less than 31 / cm 2 , the exhaust gas and the phosphate-based zeolite are difficult to come into contact with each other, and the NOx purification rate may be reduced. is there. On the other hand, if the density of the through holes 11a having a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 exceeds 124 / cm 2 , the pressure loss of the honeycomb structure 10 may increase.

ハニカムユニット11の隔壁11bの厚さは、0.10〜0.50mmであることが好ましく、0.15〜0.35mmがさらに好ましい。隔壁11bの厚さが0.10mm未満であると、ハニカムユニット11の強度が低下することがある。一方、隔壁11bの厚さが0.50mmを超えると、排ガスが隔壁11bの内部まで浸透しにくくなって、リン酸塩系ゼオライトがNOxの浄化に有効に利用されなくなることがある。   The thickness of the partition wall 11b of the honeycomb unit 11 is preferably 0.10 to 0.50 mm, and more preferably 0.15 to 0.35 mm. If the thickness of the partition wall 11b is less than 0.10 mm, the strength of the honeycomb unit 11 may be reduced. On the other hand, if the thickness of the partition wall 11b exceeds 0.50 mm, the exhaust gas hardly penetrates into the partition wall 11b, and the phosphate-based zeolite may not be effectively used for NOx purification.

外周コート層12は、厚さが0.1〜2mmであることが好ましい。外周コート層12の厚さが0.1mm未満であると、ハニカム構造体10の強度を向上させる効果が不十分になることがある。一方、外周コート層12の厚さが2mmを超えると、ハニカム構造体10の単位体積当たりのリン酸塩系ゼオライトの含有量が低下して、NOxの浄化率が低下することがある。   The outer peripheral coat layer 12 preferably has a thickness of 0.1 to 2 mm. If the thickness of the outer peripheral coat layer 12 is less than 0.1 mm, the effect of improving the strength of the honeycomb structure 10 may be insufficient. On the other hand, if the thickness of the outer peripheral coat layer 12 exceeds 2 mm, the content of phosphate-based zeolite per unit volume of the honeycomb structure 10 may decrease, and the NOx purification rate may decrease.

ハニカム構造体10は、円柱状であるが、特に限定されず、角柱状、楕円柱状等であってもよい。また、貫通孔11aの形状は、四角柱状であるが、特に限定されず、三角柱状、六角柱状等であってもよい。   The honeycomb structure 10 has a columnar shape, but is not particularly limited, and may have a prismatic shape, an elliptical column shape, or the like. Moreover, although the shape of the through-hole 11a is a quadrangular prism shape, it is not specifically limited, A triangular prism shape, a hexagonal column shape, etc. may be sufficient.

次に、本発明のハニカム構造体の一例であるハニカム構造体10の製造方法の一例について説明する。まず、リン酸塩系ゼオライト及び無機バインダを含み、必要に応じて、無機繊維及び/又は鱗片状物質、β型ゼオライト、ZSM−5型ゼオライト等のリン酸塩系ゼオライト以外のゼオライトをさらに含む原料ペーストを用いて押出成形し、複数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された生の円柱状のハニカム成形体を作製する。これにより、焼成温度を低くしても、十分な強度を有する円柱状のハニカムユニット11が得られる。   Next, an example of the manufacturing method of the honeycomb structure 10 which is an example of the honeycomb structure of the present invention will be described. First, a raw material containing a phosphate-based zeolite and an inorganic binder, and further containing a zeolite other than phosphate-based zeolite such as inorganic fibers and / or scaly substances, β-type zeolite, ZSM-5-type zeolite, etc. Extrusion molding is performed using a paste to produce a raw cylindrical honeycomb formed body in which a plurality of through holes are arranged in parallel in the longitudinal direction with a partition wall therebetween. Thereby, even if the firing temperature is lowered, the cylindrical honeycomb unit 11 having sufficient strength can be obtained.

なお、原料ペーストに含まれる無機バインダは、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライト、アタパルジャイト、ベーマイト等として添加されており、二種以上併用されていてもよい。   The inorganic binder contained in the raw material paste is added as alumina sol, silica sol, titania sol, water glass, sepiolite, attapulgite, boehmite, etc., and two or more kinds may be used in combination.

また、原料ペーストには、有機バインダ、分散媒、成形助剤等を、必要に応じて、適宜添加してもよい。   Moreover, you may add an organic binder, a dispersion medium, a shaping | molding adjuvant, etc. to a raw material paste suitably as needed.

有機バインダとしては、特に限定されないが、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。なお、有機バインダの添加量は、リン酸塩系ゼオライト、無機バインダ、無機繊維、鱗片状物質及びリン酸塩系ゼオライト以外のゼオライトの総量に対して、1〜10質量%であることが好ましい。   Although it does not specifically limit as an organic binder, Methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyethyleneglycol, a phenol resin, an epoxy resin etc. are mentioned, You may use 2 or more types together. In addition, it is preferable that the addition amount of an organic binder is 1-10 mass% with respect to the total amount of zeolite other than a phosphate type zeolite, an inorganic binder, an inorganic fiber, a scale-like substance, and a phosphate type zeolite.

分散媒としては、特に限定されないが、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール等が挙げられ、二種以上併用してもよい。   Although it does not specifically limit as a dispersion medium, Alcohol, such as water, organic solvents, such as benzene, methanol, etc. are mentioned, You may use 2 or more types together.

成形助剤としては、特に限定されないが、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられ、二種以上併用してもよい。   Although it does not specifically limit as a shaping | molding adjuvant, Ethylene glycol, dextrin, a fatty acid, fatty acid soap, a polyalcohol etc. are mentioned, You may use together 2 or more types.

原料ペーストを調製する際には、混合混練することが好ましく、ミキサー、アトライタ等を用いて混合してもよく、ニーダー等を用いて混練してもよい。   When preparing the raw material paste, it is preferable to mix and knead, and it may be mixed using a mixer, an attritor or the like, or may be kneaded using a kneader or the like.

次に、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等の乾燥機を用いて、得られたハニカム成形体を乾燥する。   Next, the obtained honeycomb formed body is dried using a dryer such as a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, or a freeze dryer.

さらに、乾燥されたハニカム成形体を脱脂する。脱脂条件は、特に限定されず、成形体に含まれる有機物の種類や量によって適宜選択することができるが、400℃で2時間であることが好ましい。   Further, the dried honeycomb formed body is degreased. The degreasing conditions are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the type and amount of the organic substance contained in the molded body, but it is preferably 400 ° C. for 2 hours.

次に、脱脂されたハニカム成形体を焼成することにより、円柱状のハニカムユニット11が得られる。焼成温度は、600〜1200℃であることが好ましく、600〜1000℃がさらに好ましい。焼成温度が600℃未満であると、焼結が進行せず、ハニカムユニット11の強度が低くなることがある。一方、焼成温度が1200℃を超えると、焼結が進行しすぎて、リン酸塩系ゼオライトの反応サイトが減少することがある。   Next, by firing the degreased honeycomb formed body, the cylindrical honeycomb unit 11 is obtained. The firing temperature is preferably 600 to 1200 ° C, more preferably 600 to 1000 ° C. When the firing temperature is less than 600 ° C., the sintering does not proceed and the strength of the honeycomb unit 11 may be lowered. On the other hand, when the firing temperature exceeds 1200 ° C., sintering proceeds too much, and the reaction sites of the phosphate zeolite may decrease.

次に、円柱状のハニカムユニット11の外周面に外周コート層用ペーストを塗布する。   Next, the outer periphery coating layer paste is applied to the outer peripheral surface of the columnar honeycomb unit 11.

外周コート層用ペーストとしては、特に限定されないが、無機バインダ及び無機粒子の混合物、無機バインダ及び無機繊維の混合物、無機バインダ、無機粒子及び無機繊維の混合物等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a paste for outer periphery coating layers, The mixture of an inorganic binder and an inorganic particle, the mixture of an inorganic binder and an inorganic fiber, the mixture of an inorganic binder, an inorganic particle, and an inorganic fiber etc. are mentioned.

また、外周コート層用ペーストは、有機バインダをさらに含有してもよい。有機バインダとしては、特に限定されないが、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられ、二種以上併用してもよい。   Moreover, the outer periphery coat layer paste may further contain an organic binder. Although it does not specifically limit as an organic binder, Polyvinyl alcohol, methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, etc. are mentioned, You may use 2 or more types together.

次に、外周コート層用ペーストが塗布されたハニカムユニット11を乾燥固化することにより、円柱状のハニカム構造体10が得られる。このとき、外周コート層用ペーストに有機バインダが含まれている場合は、脱脂することが好ましい。脱脂条件は、有機物の種類や量によって適宜選択することができるが、700℃で20分間であることが好ましい。   Next, by drying and solidifying the honeycomb unit 11 to which the outer periphery coating layer paste has been applied, a cylindrical honeycomb structure 10 is obtained. At this time, when the outer peripheral coat layer paste contains an organic binder, it is preferably degreased. The degreasing conditions can be appropriately selected depending on the kind and amount of the organic matter, but it is preferably 20 minutes at 700 ° C.

なお、ハニカムユニット11をCuイオン又はFeイオンを含有する水溶液中に浸漬することにより、リン酸塩系ゼオライトをイオン交換することができる。また、Cu及び/又はFeでイオン交換されたリン酸塩系ゼオライトを含む原料ペーストを用いてもよい。   In addition, by immersing the honeycomb unit 11 in an aqueous solution containing Cu ions or Fe ions, the phosphate zeolite can be ion-exchanged. Moreover, you may use the raw material paste containing the phosphate type zeolite ion-exchanged with Cu and / or Fe.

図2に、本発明の排ガス浄化装置の一例を示す。排ガス浄化装置100は、ハニカム構造体10の外周部に保持シール材20を配置した状態で、金属管30にキャニングすることにより得られる。また、排ガス浄化装置100には、排ガスの流れる方向に対して、ハニカム構造体10の上流側に、アンモニア又はその前駆体を噴射する噴射ノズル等の噴射手段(不図示)が設けられている。これにより、排ガスにアンモニアが添加され、その結果、ハニカムユニット11に含まれるリン酸塩系ゼオライト上で、排ガス中に含まれるNOxが還元される。このとき、アンモニア又はその前駆体の貯蔵安定性を考慮すると、アンモニアの前駆体として、尿素水を用いることが好ましい。なお、尿素水は、排ガス中で加熱されることにより、加水分解し、アンモニアが発生する。   FIG. 2 shows an example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention. The exhaust gas purification apparatus 100 is obtained by canning the metal tube 30 in a state where the holding sealing material 20 is disposed on the outer peripheral portion of the honeycomb structure 10. The exhaust gas purification apparatus 100 is provided with injection means (not shown) such as an injection nozzle for injecting ammonia or a precursor thereof upstream of the honeycomb structure 10 with respect to the direction in which the exhaust gas flows. Thereby, ammonia is added to the exhaust gas. As a result, NOx contained in the exhaust gas is reduced on the phosphate zeolite contained in the honeycomb unit 11. At this time, in consideration of the storage stability of ammonia or its precursor, it is preferable to use urea water as the ammonia precursor. The urea water is hydrolyzed and heated by being heated in the exhaust gas.

図3に、本発明のハニカム構造体の他の例を示す。なお、ハニカム構造体10'は、複数の貫通孔11aが隔壁11bを隔てて長手方向に並設されたハニカムユニット11(図4参照)が接着層13を介して複数個接着されている以外は、ハニカム構造体10と同様である。   FIG. 3 shows another example of the honeycomb structure of the present invention. The honeycomb structure 10 ′ has a configuration in which a plurality of honeycomb units 11 (see FIG. 4) in which a plurality of through holes 11a are arranged in parallel in the longitudinal direction with a partition wall 11b therebetween are bonded via an adhesive layer 13. This is the same as the honeycomb structure 10.

ハニカムユニット11は、長手方向に垂直な断面の断面積が5〜50cmであることが好ましい。ハニカムユニット11の長手方向に垂直な断面の断面積が5cm未満であると、ハニカム構造体10'の圧力損失が増大することがある。一方、ハニカムユニット11の長手方向に垂直な断面の断面積が50cmを超えると、ハニカムユニット11に発生する熱応力に対する強度が不十分になることがある。 The honeycomb unit 11 preferably has a cross-sectional area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of 5 to 50 cm 2 . When the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 is less than 5 cm 2 , the pressure loss of the honeycomb structure 10 ′ may increase. On the other hand, when the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb unit 11 exceeds 50 cm 2 , the strength against the thermal stress generated in the honeycomb unit 11 may be insufficient.

接着層13は、厚さが0.5〜2mmであることが好ましい。接着層13の厚さが0.5mm未満であると、接着強度が不十分になることがある。一方、接着層13の厚さが2mmを超えると、ハニカム構造体10'の圧力損失が増大することがある。   The adhesive layer 13 preferably has a thickness of 0.5 to 2 mm. If the thickness of the adhesive layer 13 is less than 0.5 mm, the adhesive strength may be insufficient. On the other hand, when the thickness of the adhesive layer 13 exceeds 2 mm, the pressure loss of the honeycomb structure 10 ′ may increase.

また、ハニカム構造体10'の外周部に位置するハニカムユニット11を除くハニカムユニット11の形状は、四角柱状であるが、特に限定されず、例えば、六角柱状等であってもよい。   Further, the shape of the honeycomb unit 11 excluding the honeycomb unit 11 located on the outer peripheral portion of the honeycomb structure 10 ′ is a quadrangular prism shape, but is not particularly limited, and may be, for example, a hexagonal prism shape.

次に、本発明のハニカム構造体の他の例であるハニカム構造体10'の製造方法の一例について説明する。まず、ハニカム構造体10と同様にして、四角柱状のハニカムユニット11を作製する。次に、ハニカムユニット11の外周面に接着層用ペーストを塗布して、ハニカムユニット11を順次接着させ、乾燥固化することにより、ハニカムユニット11の集合体を作製する。   Next, an example of a method for manufacturing a honeycomb structure 10 ′ which is another example of the honeycomb structure of the present invention will be described. First, in the same manner as the honeycomb structure 10, a quadrangular columnar honeycomb unit 11 is manufactured. Next, an adhesive layer paste is applied to the outer peripheral surface of the honeycomb unit 11, the honeycomb units 11 are sequentially bonded, and dried and solidified, whereby an aggregate of the honeycomb units 11 is manufactured.

このとき、ハニカムユニット11の集合体を作製した後に、円柱状に切削加工し、研磨してもよい。また、断面が扇形状や正方形状に成形されたハニカムユニット11を接着させて円柱状のハニカムユニット11の集合体を作製してもよい。   At this time, after the aggregate of the honeycomb units 11 is manufactured, it may be cut into a cylindrical shape and polished. Alternatively, a honeycomb unit 11 having a columnar shape may be manufactured by bonding the honeycomb units 11 having a cross-section formed in a fan shape or a square shape.

接着層用ペーストとしては、特に限定されないが、無機バインダ及び無機粒子の混合物、無機バインダ及び無機繊維の混合物、無機バインダ、無機粒子及び無機繊維の混合物等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a paste for contact bonding layers, The mixture of an inorganic binder and an inorganic particle, the mixture of an inorganic binder and an inorganic fiber, the mixture of an inorganic binder, an inorganic particle, and an inorganic fiber etc. are mentioned.

また、接着層用ペーストは、有機バインダを含有してもよい。有機バインダとしては、特に限定されないが、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられ、二種以上併用してもよい。   The adhesive layer paste may contain an organic binder. Although it does not specifically limit as an organic binder, Polyvinyl alcohol, methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, etc. are mentioned, You may use 2 or more types together.

次に、円柱状のハニカムユニット11の集合体の外周面に外周コート層用ペーストを塗布する。外周コート層用ペーストは、特に限定されないが、接着層用ペーストと同じ材料を含有してもよいし、異なる材料を含有してもよい。また、外周コート層用ペーストは、接着層用ペーストと同一の組成であってもよい。   Next, the outer peripheral coat layer paste is applied to the outer peripheral surface of the aggregate of columnar honeycomb units 11. Although the outer periphery coating layer paste is not particularly limited, it may contain the same material as the adhesive layer paste or may contain a different material. Further, the outer peripheral coat layer paste may have the same composition as the adhesive layer paste.

次に、外周コート層用ペーストが塗布されたハニカムユニット11の集合体を乾燥固化することにより、円柱状のハニカム構造体10'が得られる。このとき、接着層用ペースト及び/又は外周コート層用ペーストに有機バインダが含まれている場合は、脱脂することが好ましい。脱脂条件は、有機物の種類や量によって適宜選択することができるが、700℃で20分間であることが好ましい。   Next, by drying and solidifying the aggregate of the honeycomb units 11 to which the outer peripheral coat layer paste has been applied, a cylindrical honeycomb structure 10 ′ is obtained. At this time, when an organic binder is contained in the adhesive layer paste and / or the outer peripheral coat layer paste, it is preferable to degrease. The degreasing conditions can be appropriately selected depending on the kind and amount of the organic matter, but it is preferably 20 minutes at 700 ° C.

なお、ハニカム構造体10及び10'は、外周コート層12が形成されていなくてもよい。   Note that the outer peripheral coat layer 12 may not be formed on the honeycomb structures 10 and 10 ′.

[実施例1]
まず、Cuで2.7質量%イオン交換された、平均粒径が3.3μmであるSAPO3100g、ベーマイト895g、平均繊維径が6μm、平均繊維長が100μmのアルミナ繊維485g、メチルセルロース380g、オレイン酸280g及びイオン交換水2425gを混合混練して、原料ペースト1を作製した。
[Example 1]
First, SAPO 3100 g having an average particle diameter of 3.3 μm, 875 g boehmite, 485 g alumina fiber having an average fiber diameter of 100 μm, 380 g methylcellulose, 280 g oleic acid, ion-exchanged with 2.7% by mass with Cu And 2425 g of ion-exchanged water was mixed and kneaded to prepare a raw material paste 1.

次に、押出成形機を用いて、原料ペースト1を押出成形し、生の正四角柱状のハニカム成形体を作製した。そして、マイクロ波乾燥機及び熱風乾燥機を用いて、ハニカム成形体を110℃で10分間乾燥させた後、400℃で5時間脱脂した。次に、700℃で2時間焼成し、一辺が34.3mm、長さが150mmの正四角柱状のハニカムユニット11を作製した。   Next, the raw material paste 1 was extrusion-molded using an extrusion molding machine to produce a raw regular quadrangular prism-shaped honeycomb molded body. Then, the honeycomb formed body was dried at 110 ° C. for 10 minutes using a microwave dryer and a hot air dryer, and then degreased at 400 ° C. for 5 hours. Next, the honeycomb unit 11 was fired at 700 ° C. for 2 hours to form a square prism-shaped honeycomb unit 11 having a side of 34.3 mm and a length of 150 mm.

ハニカムユニット11は、貫通孔11aの密度が93個/cm、隔壁11bの厚さが0.23mm、マクロ気孔の平均気孔径が0.20μm、気孔率が35%であった。ここで、マクロ気孔の平均気孔径及び気孔率は、水銀ポロシメーターを用いて測定した。 The honeycomb unit 11 had a density of through-holes 11a of 93 / cm 2 , a partition wall 11b thickness of 0.23 mm, an average pore diameter of macropores of 0.20 μm, and a porosity of 35%. Here, the average pore diameter and porosity of the macropores were measured using a mercury porosimeter.

次に、平均繊維径が0.5μm、平均繊維長が15μmのアルミナ繊維767g、シリカガラス2500g、カルボキシメチルセルロース17g、固形分30質量%のシリカゾル600g、ポリビニルアルコール167g、界面活性剤167g及びアルミナバルーン17gを混合混練して、耐熱性の接着層用ペーストを作製した。   Next, 767 g of alumina fibers having an average fiber diameter of 0.5 μm and an average fiber length of 15 μm, 2500 g of silica glass, 17 g of carboxymethylcellulose, 600 g of silica sol having a solid content of 30% by mass, 167 g of polyvinyl alcohol, 167 g of surfactant, and 17 g of alumina balloon Were mixed and kneaded to prepare a heat-resistant adhesive layer paste.

接着層の厚さが2mmになるように接着層用ペーストを塗布して、ハニカムユニット11を16個接着させ、接着層用ペーストを150℃で10分間乾燥固化した後、ダイヤモンドカッターを用いて、長手方向に垂直な断面が略点対称になるように円柱状に切削加工し、ハニカムユニット11の集合体を作製した。   The adhesive layer paste was applied so that the thickness of the adhesive layer was 2 mm, 16 honeycomb units 11 were adhered, the adhesive layer paste was dried and solidified at 150 ° C. for 10 minutes, and then using a diamond cutter, The honeycomb unit 11 was assembled by cutting into a cylindrical shape so that the cross section perpendicular to the longitudinal direction was substantially point-symmetric.

さらに、ハニカムユニット11の集合体の外周面に、外周コート層の厚さが1mmになるように接着層用ペーストを塗布した後、マイクロ波乾燥機及び熱風乾燥機を用いて、接着層用ペーストを150℃で10分間乾燥固化し、400℃で2時間脱脂して、直径143.8mm、高さ150mmの円柱状のハニカム構造体10'を作製した。   Further, after the adhesive layer paste is applied to the outer peripheral surface of the aggregate of the honeycomb units 11 so that the thickness of the outer peripheral coat layer becomes 1 mm, the adhesive layer paste is used by using a microwave dryer and a hot air dryer. Was dried and solidified at 150 ° C. for 10 minutes and degreased at 400 ° C. for 2 hours to produce a cylindrical honeycomb structure 10 ′ having a diameter of 143.8 mm and a height of 150 mm.

次に、ハニカム構造体10'の外周部に保持シール材(無機繊維からなるマット)20を配置した状態で、金属管(シェル)30にキャニングし、排ガス浄化装置を作製した(図2参照)。   Next, in a state where the holding sealing material (mat made of inorganic fibers) 20 is disposed on the outer peripheral portion of the honeycomb structure 10 ′, the honeycomb structure 10 ′ is canned to the metal pipe (shell) 30 to produce an exhaust gas purification device (see FIG. 2). .

[実施例2]
Cuで2.7質量%イオン交換された、平均粒径が1.3μmであるSAPO3100g、ベーマイト895g、平均繊維径が6μm、平均繊維長が100μmのアルミナ繊維485g、メチルセルロース420g、オレイン酸280g及びイオン交換水2600gを混合混練して、原料ペースト2を作製した。
[Example 2]
SAPO 3100 g having an average particle diameter of 1.3 μm, 895 g of boehmite, 485 g of alumina fibers having an average fiber length of 100 μm, 420 g of methyl cellulose, 280 g of oleic acid, and ions ion-exchanged with Cu by 2.7% by mass The raw material paste 2 was prepared by mixing and kneading 2600 g of exchange water.

原料ペースト1の代わりに、原料ペースト2を用いた以外は、実施例1と同様にして、ハニカム構造体10'及び排ガス浄化装置を作製した。   A honeycomb structure 10 ′ and an exhaust gas purification device were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the raw material paste 2 was used instead of the raw material paste 1.

なお、ハニカムユニット11は、マクロ気孔の平均気孔径が0.10μm、気孔率が35%であった。   The honeycomb unit 11 had an average pore diameter of macropores of 0.10 μm and a porosity of 35%.

[実施例3]
Cuで2.7質量%イオン交換された、平均粒径が5.0μmであるSAPO3100g、ベーマイト895g、平均繊維径が6μm、平均繊維長が100μmのアルミナ繊維485g、メチルセルロース350g、オレイン酸280g及びイオン交換水2250gを混合混練して、原料ペースト3を作製した。
[Example 3]
SAPO 3100 g having an average particle diameter of 5.0 μm, boehmite 895 g, average fiber diameter 6 μm, average fiber length 100 μm alumina fiber 485 g, methylcellulose 350 g, oleic acid 280 g, and ions The raw material paste 3 was prepared by mixing and kneading 2250 g of exchange water.

原料ペースト1の代わりに、原料ペースト3を用いた以外は、実施例1と同様にして、ハニカム構造体10'及び排ガス浄化装置を作製した。   A honeycomb structure 10 ′ and an exhaust gas purification device were produced in the same manner as in Example 1 except that the raw material paste 3 was used instead of the raw material paste 1.

なお、ハニカムユニット11は、マクロ気孔の平均気孔径が0.30μm、気孔率が35%であった。   The honeycomb unit 11 had an average pore diameter of macropores of 0.30 μm and a porosity of 35%.

[実施例4]
Cuで2.7質量%イオン交換された、平均粒径が3.3μmであるSAPO3100g、ベーマイト895g、平均繊維径が6μm、平均繊維長が100μmのアルミナ繊維485g、メチルセルロース350g、オレイン酸280g及びイオン交換水2250gを混合混練して、原料ペースト4を作製した。
[Example 4]
SAPO 3100 g having an average particle size of 3.3 μm, 895 g boehmite, 485 g alumina fiber having an average fiber length of 100 μm, 350 g of methyl cellulose, 280 g of oleic acid and ions ionic exchanged with Cu by 2.7% by mass The raw material paste 4 was produced by mixing and kneading 2250 g of exchange water.

原料ペースト1の代わりに、原料ペースト4を用いた以外は、実施例1と同様にして、ハニカム構造体10'及び排ガス浄化装置を作製した。   A honeycomb structure 10 ′ and an exhaust gas purification device were produced in the same manner as in Example 1 except that the raw material paste 4 was used instead of the raw material paste 1.

なお、ハニカムユニット11は、マクロ気孔の平均気孔径が0.20μm、気孔率が30%であった。   The honeycomb unit 11 had an average pore diameter of macropores of 0.20 μm and a porosity of 30%.

[実施例5]
Cuで2.7質量%イオン交換された、平均粒径が3.3μmであるSAPO3100g、ベーマイト895g、平均繊維径が6μm、平均繊維長が100μmのアルミナ繊維485g、メチルセルロース420g、オレイン酸280g及びイオン交換水2600gを混合混練して、原料ペースト5を作製した。
[Example 5]
SAPO 3100 g having an average particle size of 3.3 μm, 895 g boehmite, 485 g of alumina fibers having an average fiber length of 100 μm, 420 g of methyl cellulose, 280 g of oleic acid and ions ion-exchanged with Cu by 2.7% by mass The raw material paste 5 was prepared by mixing and kneading 2600 g of exchange water.

原料ペースト1の代わりに、原料ペースト5を用いた以外は、実施例1と同様にして、ハニカム構造体10'及び排ガス浄化装置を作製した。   A honeycomb structure 10 ′ and an exhaust gas purification device were produced in the same manner as in Example 1 except that the raw material paste 5 was used instead of the raw material paste 1.

なお、ハニカムユニット11は、マクロ気孔の平均気孔径が0.20μm、気孔率が40%であった。   The honeycomb unit 11 had an average pore diameter of macropores of 0.20 μm and a porosity of 40%.

[比較例1]
Cuで2.7質量%イオン交換された、平均粒径が1.3μmであるSAPO3100g、ベーマイト895g、平均繊維径が6μm、平均繊維長が100μmのアルミナ繊維485g、メチルセルロース380g、オレイン酸280g及びイオン交換水2425gを混合混練して、原料ペースト6を作製した。
[Comparative Example 1]
SAPO 3100 g having an average particle diameter of 1.3 μm, 895 g boehmite, 485 g alumina fiber having an average fiber length of 100 μm, 380 g methylcellulose, 280 g oleic acid and ions ion-exchanged with Cu by 2.7% by mass The raw material paste 6 was prepared by mixing and kneading 2425 g of exchange water.

原料ペースト1の代わりに、原料ペースト6を用いた以外は、実施例1と同様にして、ハニカム構造体10'及び排ガス浄化装置を作製した。   A honeycomb structure 10 ′ and an exhaust gas purification device were produced in the same manner as in Example 1 except that the raw material paste 6 was used instead of the raw material paste 1.

なお、ハニカムユニット11は、マクロ気孔の平均気孔径が0.08μm、気孔率が32%であった。   The honeycomb unit 11 had an average pore diameter of macropores of 0.08 μm and a porosity of 32%.

[比較例2]
Cuで2.7質量%イオン交換された、平均粒径が5.5μmであるSAPO3100g、ベーマイト895g、平均繊維径が6μm、平均繊維長が100μmのアルミナ繊維485g、メチルセルロース350g、オレイン酸280g及びイオン交換水2250gを混合混練して、原料ペースト7を作製した。
[Comparative Example 2]
SAPO 3100 g having an average particle diameter of 5.5 μm, 895 g boehmite, 485 g alumina fiber having an average fiber length of 100 μm, 350 g of methyl cellulose, 280 g of oleic acid, and ions ion-exchanged with Cu by 2.7% by mass The raw material paste 7 was prepared by mixing and kneading 2250 g of exchange water.

原料ペースト1の代わりに、原料ペースト7を用いた以外は、実施例1と同様にして、ハニカム構造体10'及び排ガス浄化装置を作製した。   A honeycomb structure 10 ′ and an exhaust gas purification device were produced in the same manner as in Example 1 except that the raw material paste 7 was used instead of the raw material paste 1.

なお、ハニカムユニット11は、マクロ気孔の平均気孔径が0.35μm、気孔率が38%であった。   The honeycomb unit 11 had an average pore diameter of macropores of 0.35 μm and a porosity of 38%.

[比較例3]
Cuで2.7質量%イオン交換された、平均粒径が3.3μmであるSAPO3100g、ベーマイト895g、平均繊維径が6μm、平均繊維長が100μmのアルミナ繊維485g、メチルセルロース450g、オレイン酸280g及びイオン交換水2740gを混合混練して、原料ペースト8を作製した。
[Comparative Example 3]
SAPO 3100 g having an average particle diameter of 3.3 μm, 895 g boehmite, 485 g alumina fiber having an average fiber length of 100 μm, 450 g of methyl cellulose, 280 g of oleic acid, and ions ion-exchanged with Cu by 2.7% by mass The raw material paste 8 was produced by mixing and kneading 2740 g of exchange water.

原料ペースト1の代わりに、原料ペースト8を用いた以外は、実施例1と同様にして、ハニカム構造体10'及び排ガス浄化装置を作製した。   A honeycomb structure 10 ′ and an exhaust gas purification device were produced in the same manner as in Example 1 except that the raw material paste 8 was used instead of the raw material paste 1.

なお、ハニカムユニット11は、マクロ気孔の平均気孔径が0.20μm、気孔率が43%であった。   The honeycomb unit 11 had an average pore diameter of macropores of 0.20 μm and a porosity of 43%.

[NOxの浄化率の測定]
実施例1〜5及び比較例1〜3で作製したハニカム構造体10'から、一辺が34.3mm、長さが40mmの正四角柱状のハニカムユニット11の一部を切り出し、評価用の試料とした。
[Measurement of NOx purification rate]
From the honeycomb structure 10 ′ produced in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, a part of a regular prismatic honeycomb unit 11 having a side of 34.3 mm and a length of 40 mm was cut out, and an evaluation sample and did.

各評価用の試料に、150℃の模擬ガスを空間速度(SV)35000/hrで流しながら、触媒評価装置SIGU(堀場製作所社製)を用いて、評価用の試料から流出する一酸化窒素(NO)の流出量を測定し、式
(NOの流入量−NOの流出量)/(NOの流入量)×100
で表されるNOxの浄化率[%]を測定した。なお、模擬ガスの構成成分は、一酸化窒素175ppm、二酸化窒素175ppm、アンモニア350ppm、酸素14体積%、二酸化炭素5体積%、水10体積%、窒素(balance)である。測定結果を表1に示す。
Nitrogen monoxide flowing out from the sample for evaluation using a catalyst evaluation apparatus SIGU (manufactured by Horiba, Ltd.) while flowing a simulated gas of 150 ° C. at a space velocity (SV) of 35000 / hr to each sample for evaluation. NO) outflow rate is measured, and the formula (NO inflow amount−NO outflow amount) / (NO inflow amount) × 100
The NOx purification rate [%] represented by The constituent components of the simulated gas are 175 ppm of nitric oxide, 175 ppm of nitrogen dioxide, 350 ppm of ammonia, 14% by volume of oxygen, 5% by volume of carbon dioxide, 10% by volume of water, and nitrogen (balance). The measurement results are shown in Table 1.

Figure 2011125852
表1より、実施例1〜5で作製したハニカム構造体10'から切り出した評価用の試料は、NOxの浄化率が高いことがわかる。
Figure 2011125852
From Table 1, it can be seen that the samples for evaluation cut out from the honeycomb structure 10 ′ produced in Examples 1 to 5 have a high NOx purification rate.

以上のことから、ハニカムユニット11は、マクロ気孔の平均気孔径が0.1〜0.3μmであり、気孔率が30〜40%であることにより、ハニカム構造体10'及び排ガス浄化装置は、NOxの浄化性能に優れると考えられる。   From the above, the honeycomb unit 11 has an average pore diameter of 0.1 to 0.3 μm and a porosity of 30 to 40%. It is considered that the NOx purification performance is excellent.

なお、本実施例では、ハニカム構造体10'について示したが、ハニカム構造体10についても同様の効果が得られると考えられる。   In the present embodiment, the honeycomb structure 10 ′ is shown, but it is considered that the same effect can be obtained with the honeycomb structure 10 as well.

10、10' ハニカム構造体
11 ハニカムユニット
11a 貫通孔
11b 隔壁
12 外周コート層
13 接着層
20 保持シール材
30 金属管
100 排ガス浄化装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10 'Honeycomb structure 11 Honeycomb unit 11a Through-hole 11b Partition 12 Outer periphery coating layer 13 Adhesive layer 20 Holding sealing material 30 Metal pipe 100 Exhaust gas purification apparatus

Claims (9)

リン酸塩系ゼオライトと、無機バインダとを含み、複数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されたハニカムユニットを有するハニカム構造体であって、
前記ハニカムユニットは、マクロ気孔の平均気孔径が0.1μm以上0.3μm以下であり、気孔率が30%以上40%以下であることを特徴とするハニカム構造体。
A honeycomb structure including a honeycomb unit including a phosphate-based zeolite and an inorganic binder and having a plurality of through holes arranged in parallel in a longitudinal direction with a partition wall therebetween,
In the honeycomb unit, the average pore diameter of macropores is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less, and the porosity is 30% or more and 40% or less.
前記リン酸塩系ゼオライトは、SAPO、MeAPO及びMeAPSOからなる群より選択される一種以上であることを特徴とする請求項1に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 1, wherein the phosphate-based zeolite is at least one selected from the group consisting of SAPO, MeAPO, and MeAPSO. 前記SAPOは、SAPO−5、SAPO−11及びSAPO−34からなる群より選択される一種以上であることを特徴とすることを特徴とする請求項2に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 2, wherein the SAPO is at least one selected from the group consisting of SAPO-5, SAPO-11, and SAPO-34. 前記リン酸塩系ゼオライトは、Cu及び/又はFeでイオン交換されているゼオライトを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the phosphate-based zeolite includes zeolite ion-exchanged with Cu and / or Fe. 前記無機バインダは、アルミナゾル、シリカゾル、チタニアゾル、水ガラス、セピオライト、アタパルジャイト及びベーマイトからなる群より選択される一種以上に含まれる固形分であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The said inorganic binder is solid content contained in 1 or more types selected from the group which consists of alumina sol, silica sol, titania sol, water glass, sepiolite, attapulgite, and boehmite. The honeycomb structure according to 1. 前記ハニカムユニットは、無機繊維及び/又は鱗片状物質をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the honeycomb unit further includes inorganic fibers and / or scaly substances. 前記無機繊維は、アルミナ繊維、シリカ繊維、炭化ケイ素繊維、シリカアルミナ繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維及びホウ酸アルミニウム繊維からなる群より選択される一種以上であり、
鱗片状物質は、鱗片状ガラス、鱗片状白雲母、鱗片状アルミナ、鱗片状シリカ及び鱗片状酸化亜鉛からなる群より選択される一種以上であることを特徴とする請求項6に記載のハニカム構造体。
The inorganic fiber is at least one selected from the group consisting of alumina fiber, silica fiber, silicon carbide fiber, silica alumina fiber, glass fiber, potassium titanate fiber and aluminum borate fiber,
The honeycomb structure according to claim 6, wherein the scaly substance is at least one selected from the group consisting of scaly glass, scaly muscovite, scaly alumina, scaly silica, and scaly zinc oxide. body.
前記ハニカムユニットを複数有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 7, comprising a plurality of the honeycomb units. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のハニカム構造体を有することを特徴とする排ガス浄化装置。   An exhaust gas purification apparatus comprising the honeycomb structure according to any one of claims 1 to 8.
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