JP2011189252A - ハニカム構造体、及びハニカム触媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハニカム構造体1は、セル3を形成する隔壁2の、隔壁同士が交差する領域に、隔壁交点部10が形成されてなり、セル3の断面形状が八角形からなるとともに、隔壁交点部10の一部が、セル3の断面形状における八角形の斜辺10aに相当してなり、斜辺10aの両端から引いた仮想線を隔壁交点部側で交差させた際に形成される形状が三角形状となり、且つ、仮想線の、前記斜辺10aの両端から交差させた点までの交点三角長さaの夫々が、セルピッチをCP、隔壁厚さをWTとした際に、0.2(CP−WT)mm〜0.35(CP−WT)mmの長さを有する。
【選択図】図2B
Description
タルク、カオリン、仮焼カオリン、アルミナ、水酸化アルミニウム、及びシリカのうちから複数を組み合わせて、その化学組成が、SiO242〜56質量%、Al2O30〜45質量%、及びMgO12〜16質量%となるように所定の割合で調合されたコージェライト化原料に対して、造孔剤としてグラファイト及び合成樹脂を狙いの気孔率を得るために必要な量添加した。更に、メチルセルロース類、及び界面活性剤をそれぞれ適当量添加した後、水を加えて混練することにより杯土を調製した。調製した杯土を真空脱気した後、押出成形することによりハニカム成形体を得た。
気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
エンジン(8L/6気筒)を用いて試料(直径228.6mm×全長203.2mm)に排気ガスを通し、試料の前段および後段の排気ガス圧力を測定、圧力損失を算出した。
Urea−SCRシステムを用いてエンジン(8L/6気筒)評価を行った。エンジン排気ガスとNOx浄化に必要な尿素をSCR触媒(選択還元型NOx触媒)が担持された試料(直径228.6mm×全長203.2mm)へ通し、試料前段および後段のNOx量を測定、NOx浄化率を算出した。主な試験条件は次の通りである。排気ガス流量は、380kg/h、排気ガス温度は、250℃(測温位置:試料ガス入口端面から20mm手前)、NOx/NH3当量比は、1.0であった。
試料(直径228.6mm×全長203.2mm)を用いて、社団法人自動車技術会発行の自動車規格であるJASO規格M505−87に規定されているアイソスタティック破壊強度の測定方法に従いアイソスタティック強度試験装置にて測定した。
表1、2に示されるように、実施例1〜3は、比較例1に比べ、触媒層厚が均一になったため、総合判定が良くなった。同様に比較例4においても、交点Rを形成したため、触媒層厚が均一にならず、総合判定として見劣りすることが裏づけられた。また、比較例2、3では、交点Rを形成せずに、交点三角を有する構造としている。しかし、比較例2では、交点三角長さaが0.37であり、比較例3では、交点三角長さaが0.18であることから、触媒層厚が均一とならず、十分な結果を得られないことが確認された。同様に、実施例4〜6、実施例7〜9、及び実施例10〜12についても、比較する比較例5、9、13よりも好ましい結果を得ることができた。
まず、実験1のハニカム成形体と同様のハニカム成形体を用意した。具体的には、図5に示す、隔壁交点部に相当するスリット50が形成されている口金30を用いた。そして、得られたハニカム成形体を乾燥後、最高温度1400〜1430℃の温度範囲で焼成することにより、表3に示す隔壁の細孔構造を有する、直径228.6mm、全長203.2mmのハニカム構造体(参考実施例1〜12)を作製した。また、押出成形の際に、図6に示す口金107を用いて、隔壁交点部に交点Rを備えるハニカム成形体を得た。そして、得られたハニカム成形体を乾燥後、最高温度1400〜1430℃の温度範囲で焼成することにより、表3に示す隔壁の細孔構造を有する、直径228.6mm、全長203.2mmのハニカム構造体(参考比較例1〜4)を作製した。なお、参考比較例1〜4の交点Rの曲率半径は、表3に示される通りである。
気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
エンジン(8L/6気筒)を用いて試料(直径228.6mm×全長203.2mm)に排気ガスを通し、試料の前段および後段の排気ガス圧力を測定、圧力損失を算出した。
Urea−SCRシステムを用いてエンジン(8L/6気筒)評価を行った。エンジン排気ガスとNOx浄化に必要な尿素をSCR触媒(選択還元型NOx触媒)が担持された試料(直径228.6mm×全長203.2mm)へ通し、試料前段および後段のNOx量を測定、NOx浄化率を算出した。主な試験条件は次の通りである。排気ガス流量は、380kg/h、排気ガス温度は、250℃(測温位置:試料ガス入口端面から20mm手前)、NOx/NH3当量比は、1.0であった。
試料(直径228.6mm×全長203.2mm)を用いて、社団法人自動車技術会発行の自動車規格であるJASO規格M505−87に規定されているアイソスタティック破壊強度の測定方法に従いアイソスタティック強度試験装置にて測定した。
表3に示されるように、参考実施例1〜12は、基準となる比較例に比べ、触媒層厚が均一になったため、総合判定が良くなった。とりわけ、触媒量比を、比較例と同等する実施例においては、圧力損失、アイソスタティック強度、NOx浄化率の点で、極めて良好な結果を得た。さらに、触媒量比を低減させた実施例においても、基準となる比較例に比べ、極めて良好な結果を得られた。したがって、触媒量比を低減させても、圧力損失の増大を低減でき、触媒の大部分を有効活用でき、さらに、強度低下を回避できることが確認された。
Claims (4)
- 多孔質体からなる隔壁を有し、前記隔壁によって、流体の流路となる多数のセルが区画形成されたハニカム構造体であって、
前記セルを形成する前記隔壁の、前記隔壁同士が交差する領域に、隔壁交点部が形成されてなり、
前記セルの断面形状が八角形からなるとともに、前記隔壁交点部の一部が、前記セルの断面形状における八角形の斜辺に相当してなり、
前記斜辺の両端から引いた仮想線を前記隔壁交点部側で交差させた際に形成される形状が三角形状となり、且つ、前記仮想線の、前記斜辺の両端から交差させた点までの交点三角長さの夫々が、セルピッチをCP、隔壁厚さをWTとした際に、0.2(CP−WT)mm〜0.35(CP−WT)mmの長さを有するハニカム構造体。 - 前記交点三角長さが、0.2(CP−WT)mm〜0.3(CP−WT)mmである請求項1に記載のハニカム構造体。
- コージェライト、SiC、ムライト、アルミニウムチタネート、アルミナの群から選択される少なくとも1種からなる請求項1又は2に記載のハニカム構造体。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のハニカム構造体に、自動車排ガス浄化用触媒を担持したハニカム触媒体。
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