JP2017064608A - ハニカム構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のハニカム構造体の一実施形態は、図1、図2に示すハニカム構造体100である。ハニカム構造体100は、一方の端面である流入端面11から他方の端面である流出端面12まで延びる複数のセル2を区画形成する多孔質の隔壁1を有するハニカム構造部10を備えている。また、ハニカム構造体100は、セル2のうちの所定のセルの流入端面11側の端部に配設される流入側目封止部8と、セル2のうちの残余のセルの流出端面12側の端部に配設される流出側目封止部9と、を備えている。更に、ハニカム構造体100は、セル2の延びる方向に直交する断面において、セル2の形状が、三角形である。
隔壁1の厚さは、0.05〜0.38μmであることが好ましく、0.15〜0.33μmであることが更に好ましい。隔壁の厚さが下限値未満であると、キャニング時にハニカム構造体が破損するおそれがある。上限値超であると、触媒を担持する時にセルの開口部が閉塞するおそれがある。
ハニカム構造体100は、図1、図2に示すように、流入端面11における所定のセル2である流入セル2aの開口部に配設された流入側目封止部8が配設されている。そして、流出端面12における残余のセル2である流出セル2bの開口部に流出側目封止部9が配設されている。
ハニカム構造体100は、その隔壁1にSCR触媒(選択触媒還元触媒)が担持されていることが好ましい。即ち、ハニカム構造体100は、SCR触媒用の担体として好適に採用することができる。具体的には、ゼオライト触媒などのSCR触媒は、様々な触媒の中でも、排ガスとの接触機会が増えることで良好に排ガスを浄化することができるものである。そのため、ハニカム構造体100では、排ガスの浄化性能が高くなる。
本発明のハニカム構造体は、図4、図5に示すハニカム構造体101,102のように、セグメント構造体であることが好ましい。このセグメント構造体は、図4、図5に示すように、流入端面11から流出端面12まで延びる複数のセル2を区画形成する隔壁1を有する複数個のハニカムセグメント50を組み合わせてなるものである。
本発明のハニカム構造体のうちのセグメント構造を有するもの(図4、図5参照)の製造方法について説明する。
炭化珪素粉末を80質量部と、Si粉末20質量部とを混合して、混合粉末を得た。この混合粉末に、バインダ、造孔材、及び水を添加して、成形原料とした。次に、成形原料を混練して四角柱状の坏土を作製した。そして、得られた四角柱状の坏土を、押出成形機を用いてハニカム形状に成形して、端面が正方形のハニカムセグメント成形体を、50個作製した。このハニカムセグメント成形体は、セルの延びる方向に直交する断面において、全てのセルの形状が、三角形(正三角形)であった。
作製したハニカム構造体の浄化性能は、以下のようにして評価を行った。まず、作製したハニカム構造体に、NOXを含む試験用ガス(NOとNO2の比率が1:1)を流す。その後、このハニカム構造体から排出された排ガスのNOX量をガス分析計で分析した。ここで、ハニカム構造体に流入させる試験用ガスの温度200℃とする。なお、ハニカム構造体及び試験用ガスは、ヒーターにより温度調整することができる。ヒーターは、赤外線イメージ炉を用いた。試験用ガスは、窒素に、二酸化炭素5体積%、酸素14体積%、一酸化窒素175ppm(体積基準)、二酸化窒素175ppm(体積基準)、アンモニア350ppm(体積基準)及び水10体積%が混合されたガスを用いた。この試験用ガスは、水と、その他のガスを混合した混合ガスとを別々に準備しておいた。そして、試験を行う際に、配管中においてこれらを混合させて試験用ガスを得た。ガス分析計は、「HORIBA社製、MEXA9100EGR」を用いた。また、試験用ガスがハニカム触媒体に流入するときの空間速度は、50000(時間−1)とした。
室温(25℃、1気圧)条件下において1N・m3/分の流量で、空気をハニカム構造体に流通させた。この状態で、流入端面側の圧力と流出端面側の圧力との差を測定した。この圧力の差を圧力損失(kPa)として算出した。算出した圧力損失に基づいて圧力損失比を算出し、この圧力損失比について評価を行った。圧力損失の評価基準は、圧力損失比が1.10以上である場合は「不良」とする。圧力損失比が1.10未満である場合は「良好」とする。なお、「圧力損失比」は、実施例1〜5のそれぞれについては比較例1〜5を基準とした値である。例えば、実施例1は、比較例1のハニカム構造体の圧力損失を「1.00」とした場合におけるハニカム構造体の圧力損失の比の値である。実施例6のそれぞれについては比較例3を基準とした値である。
表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜6、比較例1〜5の各ハニカム構造体を作製した。そして、作製した各ハニカム構造体について、実施例1と同様にして「浄化性能」、[圧力損失]の評価を行った。結果を表1に示す。
Claims (6)
- 一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム構造部と、
前記セルのうちの所定のセルの前記流入端面側の端部に配設される流入側目封止部と、
前記セルのうちの残余のセルの前記流出端面側の端部に配設される流出側目封止部と、を備え、
前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記セルの形状が、三角形であるハニカム構造体。 - 前記ハニカム構造部の前記隔壁に担持されたSCR触媒を有する請求項1に記載のハニカム構造体。
- 前記SCR触媒の担持量が、50〜250g/Lである請求項2に記載のハニカム構造体。
- 前記ハニカム構造部が、前記流入端面から前記流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する前記隔壁を有する複数個のハニカムセグメントを組み合わせてなるセグメント構造体である請求項1〜3のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
- 前記複数個のハニカムセグメントが、三角柱状のものである請求項4に記載のハニカム構造体。
- 前記ハニカム構造部には、前記流入側目封止部が配設された所定のセルである流出セルと、前記流出側目封止部が配設された残余のセルである流入セルとが交互に配置されている請求項1〜5のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
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