JP2506392B2 - 脱硝用触媒の焼成方法 - Google Patents
脱硝用触媒の焼成方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、脱硝用触媒の焼成方法に係り、特に均一な
性能を有する脱硝触媒を得るに好適な脱硝用触媒の焼成
方法に関するものである。
性能を有する脱硝触媒を得るに好適な脱硝用触媒の焼成
方法に関するものである。
従来、排ガス中に含まれる窒素酸化物をアンモニアに
より還元する排ガス脱硝に用いる触媒として、チタン、
バナジウム、モリブデン等の金属の酸化物を主体とする
ものが知られている。上記の金属酸化物はそのまま成形
したのでは強度が小さいので、板状の多孔性支持体を心
材としてその表裏に触媒物質を塗布し、板状触媒に形成
する方法が行なわれている（米国特許4,567,630号）。
より還元する排ガス脱硝に用いる触媒として、チタン、
バナジウム、モリブデン等の金属の酸化物を主体とする
ものが知られている。上記の金属酸化物はそのまま成形
したのでは強度が小さいので、板状の多孔性支持体を心
材としてその表裏に触媒物質を塗布し、板状触媒に形成
する方法が行なわれている（米国特許4,567,630号）。
その製法の一例を挙げると、触媒物質の原料スラリを加
熱混練後、押出し造粒、乾燥、予備焼成、微粉砕後、水
とフィラーを加えてペースト状態で混練し、これを板状
のエキスパンドメタルに塗布、圧着し、断面がＺ状の突
起を有する板状形状に加工後、切断、風乾する。得られ
た板状の触媒エレメントは本焼成後、必要に応じて他の
触媒成分が含浸された後、枠体内に積み重ねられ、触媒
ユニットが形成される。この触媒ユニットは最終焼成さ
れ、製品とされる。
熱混練後、押出し造粒、乾燥、予備焼成、微粉砕後、水
とフィラーを加えてペースト状態で混練し、これを板状
のエキスパンドメタルに塗布、圧着し、断面がＺ状の突
起を有する板状形状に加工後、切断、風乾する。得られ
た板状の触媒エレメントは本焼成後、必要に応じて他の
触媒成分が含浸された後、枠体内に積み重ねられ、触媒
ユニットが形成される。この触媒ユニットは最終焼成さ
れ、製品とされる。
上記の焼成に用いる焼成炉としては、従来、台車の上
に並べられた触媒ユニットに一方向から熱風を循環させ
る、いわゆる熱風循環炉が用いられていた。
に並べられた触媒ユニットに一方向から熱風を循環させ
る、いわゆる熱風循環炉が用いられていた。
しかしながら、このような炉では焼成後に得られた製
品の性能が一定でなく、特に熱風炉の入口および出口側
の触媒は品質が低下して製品として使用することができ
ず、また熱風炉の有効容積が減少し、エネルギーロスが
多くなり、さらに焼成時間が長くかかるという問題があ
った。
品の性能が一定でなく、特に熱風炉の入口および出口側
の触媒は品質が低下して製品として使用することができ
ず、また熱風炉の有効容積が減少し、エネルギーロスが
多くなり、さらに焼成時間が長くかかるという問題があ
った。
本発明の目的は、板状触媒を積層させてなる触媒ユニ
ットを熱風炉の場所によらずに、均一に焼成し、脱硝率
および機械的性質の優れた、均一の触媒を製造すること
ができる脱硝触媒の焼成方法を提供することにある。
ットを熱風炉の場所によらずに、均一に焼成し、脱硝率
および機械的性質の優れた、均一の触媒を製造すること
ができる脱硝触媒の焼成方法を提供することにある。
本発明は、炉内を連続的に移動する移送装置上に脱硝
用触媒ユニットを配置する工程と、前記移送装置の少な
くとも前部と後部で触媒ユニットに対する熱風通過方向
が逆になるように新鮮な熱風を送給する工程と、移送装
置から触媒ユニットを除去する工程とからなり、前記熱
風を通過させる工程は触媒中の硫酸根の含有率を調整す
るように前記熱風の風速をコントロールすることを特徴
とするものである。
用触媒ユニットを配置する工程と、前記移送装置の少な
くとも前部と後部で触媒ユニットに対する熱風通過方向
が逆になるように新鮮な熱風を送給する工程と、移送装
置から触媒ユニットを除去する工程とからなり、前記熱
風を通過させる工程は触媒中の硫酸根の含有率を調整す
るように前記熱風の風速をコントロールすることを特徴
とするものである。
本発明者らは、従来の熱風循環による焼成炉では焼成
が均一に行なわれない原因を追求した結果、触媒中に残
存する硫酸根が触媒の品質に大きな影響を与えることが
わかった。すなわち、触媒原料であるチタン、バナジウ
ム、モリブデン等の金属の酸化物は、硫酸塩または硫酸
溶液として添加されるので、触媒組成物中には硫酸根が
存在し、最終的に触媒中に残存する硫酸根の含有量によ
り、触媒の脱硝率、機械的性質が影響を受けることがわ
かった。第５図は、触媒中のSO4の量（重量％）と触媒
の摩耗量および脱硝率との関係を示したものであるが、
SO4含有量が増加するにつれて触媒の摩耗量が減少し、
一方脱硝率はSO4量が約４〜６重量％の範囲内で最大値
を示し、これらのことから一般に触媒中の硫酸根の含量
を４〜７重量％、好ましくは５〜６重量％の範囲内に調
整することによって高品質で均一な性能の触媒が得られ
ることがわかった。
が均一に行なわれない原因を追求した結果、触媒中に残
存する硫酸根が触媒の品質に大きな影響を与えることが
わかった。すなわち、触媒原料であるチタン、バナジウ
ム、モリブデン等の金属の酸化物は、硫酸塩または硫酸
溶液として添加されるので、触媒組成物中には硫酸根が
存在し、最終的に触媒中に残存する硫酸根の含有量によ
り、触媒の脱硝率、機械的性質が影響を受けることがわ
かった。第５図は、触媒中のSO4の量（重量％）と触媒
の摩耗量および脱硝率との関係を示したものであるが、
SO4含有量が増加するにつれて触媒の摩耗量が減少し、
一方脱硝率はSO4量が約４〜６重量％の範囲内で最大値
を示し、これらのことから一般に触媒中の硫酸根の含量
を４〜７重量％、好ましくは５〜６重量％の範囲内に調
整することによって高品質で均一な性能の触媒が得られ
ることがわかった。
本発明においては、連続的に移動する移送装置、例え
ば網状ベルトの前部と後部で熱風の通過方向が逆になる
ように、例えば網状ベルトの前部では下方から上方に、
網状ベルトの後部では逆に上方から下方に新鮮な熱風を
送給する。ベルト上に配置された触媒は初め下方に設け
られた熱風送給手段から熱風が当該触媒層内を下方から
上方へ吹き抜けることにより規定温度まで昇温され熱処
理される。次に上記ベルトの移動に伴い、当該触媒は上
方に熱風送給手段が設けられた位置まで移動し、次の工
程として上方から下方へ吹き抜ける熱風によって熱処理
される。このようにして当該触媒は上記ベルトの連続移
動に伴い、上下に熱風送給手段が設けられている区間を
通過する間にほぼ均一に熱処理される。
ば網状ベルトの前部と後部で熱風の通過方向が逆になる
ように、例えば網状ベルトの前部では下方から上方に、
網状ベルトの後部では逆に上方から下方に新鮮な熱風を
送給する。ベルト上に配置された触媒は初め下方に設け
られた熱風送給手段から熱風が当該触媒層内を下方から
上方へ吹き抜けることにより規定温度まで昇温され熱処
理される。次に上記ベルトの移動に伴い、当該触媒は上
方に熱風送給手段が設けられた位置まで移動し、次の工
程として上方から下方へ吹き抜ける熱風によって熱処理
される。このようにして当該触媒は上記ベルトの連続移
動に伴い、上下に熱風送給手段が設けられている区間を
通過する間にほぼ均一に熱処理される。
触媒ユニットの一方向からのみ熱風を通過させたので
は、熱風の入口側と出口側とでは、触媒でも性能が異な
ったものとなり、（例えば熱風の入口側は高活性、低強
度、一方の出口側は低活性、高強度）、均一な性能の触
媒は得られない。本発明者らの研究によれば、これは触
媒中の硫酸根の分布が影響しているからで、熱風の上流
側の触媒温度が上昇することによって先に上流側の硫酸
根が抜け始め、徐々に熱風の下流側に流れていき、上流
側の触媒面から流れ出た硫酸根が下流側に付着し、従っ
て熱風の上流側の残留硫酸根が低く、下流側が高くなっ
て触媒性能が不均一になる。
は、熱風の入口側と出口側とでは、触媒でも性能が異な
ったものとなり、（例えば熱風の入口側は高活性、低強
度、一方の出口側は低活性、高強度）、均一な性能の触
媒は得られない。本発明者らの研究によれば、これは触
媒中の硫酸根の分布が影響しているからで、熱風の上流
側の触媒温度が上昇することによって先に上流側の硫酸
根が抜け始め、徐々に熱風の下流側に流れていき、上流
側の触媒面から流れ出た硫酸根が下流側に付着し、従っ
て熱風の上流側の残留硫酸根が低く、下流側が高くなっ
て触媒性能が不均一になる。
上記熱風は新鮮なものでなければならない。使用済の
熱風を再循環させると、触媒から離脱した硫酸が再び触
媒に付着し、触媒中の硫酸含量を所定値まで低下させる
のに長時間を要し、また熱風入口の触媒中の触媒中の硫
酸含量が増加し、触媒の品質が不均一になる。触媒を焼
成するとともに、触媒中の触媒中の硫酸根の含有量を所
定範囲にするための熱風炉の好ましい条件としては熱風
温度350〜600℃、さらに好ましくは450〜550℃熱風の風
速0.1〜0.9m/sec、さらに好ましくは0.3〜0.5m/sec、触
媒の炉内滞留時間１〜４時間、さらに好ましくは２〜３
時間であり、これらの条件を適宜組み合わせて触媒中の
硫酸根の含有量を４〜７重量％、好ましくは５〜６重量
％の範囲内に調整する。
熱風を再循環させると、触媒から離脱した硫酸が再び触
媒に付着し、触媒中の硫酸含量を所定値まで低下させる
のに長時間を要し、また熱風入口の触媒中の触媒中の硫
酸含量が増加し、触媒の品質が不均一になる。触媒を焼
成するとともに、触媒中の触媒中の硫酸根の含有量を所
定範囲にするための熱風炉の好ましい条件としては熱風
温度350〜600℃、さらに好ましくは450〜550℃熱風の風
速0.1〜0.9m/sec、さらに好ましくは0.3〜0.5m/sec、触
媒の炉内滞留時間１〜４時間、さらに好ましくは２〜３
時間であり、これらの条件を適宜組み合わせて触媒中の
硫酸根の含有量を４〜７重量％、好ましくは５〜６重量
％の範囲内に調整する。
熱風温度が低すぎたり、熱風の風速が小さすぎると、
焼成時間が長くかかり、また温度が高すぎたり、熱風の
風速が大きすぎると触媒にひび割れ等を生じることがあ
る。
焼成時間が長くかかり、また温度が高すぎたり、熱風の
風速が大きすぎると触媒にひび割れ等を生じることがあ
る。
次に本発明を図面によりさらに詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す板状触媒焼成炉の
斜視図である。第１図の網状ベルト４上に配列される板
状触媒ユニット３は、第３図に示すように、波板またス
ペーサ付きの平板を積層させ、ケース内に収納してユニ
ット化したものである。２本のロールに張架された無端
の網状ベルト４の上に第１図に示すように熱風の流れ方
向が上下方向になるように脱硝用板状触媒ユニット３を
並べ、矢印５のように進行する上記網状ベルト４の下部
から熱風１（1a、1b……1n）を下から上へ吹き上げるこ
とにより板状触媒ユニット３は昇温され、温度保持され
ることにより焼成される。その焼成の途中で上記網状ベ
ルト４の移動に伴い、当該触媒ユニット３の上方から下
方へ熱風１′（1a′、1b′、1c′）が送給される位置ま
で移動して、さらに温度保持による焼成が行なわれ、焼
成が完了した後に網状ベルト４から降ろされる。上記板
状触媒ユニット３の積載方法および配置は熱風が触媒層
内を通過できるように配置されていればよい。例えば本
実施例では網状ベルト４の前段では下方より上方へ、後
段では上方へ、後段は下方より下方へ熱風を送給するも
のとしたが、その逆に前段は上方より下方へ、後段下方
より上方へ熱風を送給しても同様であり、均等な焼成効
果が得られる。また第１図は、壁、天井等の付帯設備は
図示を省略されているが、実機は保温のため、熱風の流
れる部分は密閉構造とし、排気用の煙道を設けたものと
する。
斜視図である。第１図の網状ベルト４上に配列される板
状触媒ユニット３は、第３図に示すように、波板またス
ペーサ付きの平板を積層させ、ケース内に収納してユニ
ット化したものである。２本のロールに張架された無端
の網状ベルト４の上に第１図に示すように熱風の流れ方
向が上下方向になるように脱硝用板状触媒ユニット３を
並べ、矢印５のように進行する上記網状ベルト４の下部
から熱風１（1a、1b……1n）を下から上へ吹き上げるこ
とにより板状触媒ユニット３は昇温され、温度保持され
ることにより焼成される。その焼成の途中で上記網状ベ
ルト４の移動に伴い、当該触媒ユニット３の上方から下
方へ熱風１′（1a′、1b′、1c′）が送給される位置ま
で移動して、さらに温度保持による焼成が行なわれ、焼
成が完了した後に網状ベルト４から降ろされる。上記板
状触媒ユニット３の積載方法および配置は熱風が触媒層
内を通過できるように配置されていればよい。例えば本
実施例では網状ベルト４の前段では下方より上方へ、後
段では上方へ、後段は下方より下方へ熱風を送給するも
のとしたが、その逆に前段は上方より下方へ、後段下方
より上方へ熱風を送給しても同様であり、均等な焼成効
果が得られる。また第１図は、壁、天井等の付帯設備は
図示を省略されているが、実機は保温のため、熱風の流
れる部分は密閉構造とし、排気用の煙道を設けたものと
する。
第２図は本発明の他の実施例を示す平面図である。熱
風1a、1b、1cが側方から供給され、途中より熱風1a′、
1b′、1c′が他の側方から供給されるものであり、実施
例１と同様に板状触媒の長手および巾方向に性能の均一
な触媒を得ることができる。
風1a、1b、1cが側方から供給され、途中より熱風1a′、
1b′、1c′が他の側方から供給されるものであり、実施
例１と同様に板状触媒の長手および巾方向に性能の均一
な触媒を得ることができる。
本発明の実施例においては板状触媒ユニットを例に説
明したが、ハニカム触媒等の焼成にも応用できる。
明したが、ハニカム触媒等の焼成にも応用できる。
上記実施例によれば、熱風の流れ方向を途中で切り替
えることにより、触媒の焼成がガス流路方向に均一に行
なわれ、かつ触媒内の残留硫酸根量が平均化され、性能
の均一な触媒を得ることができる。
えることにより、触媒の焼成がガス流路方向に均一に行
なわれ、かつ触媒内の残留硫酸根量が平均化され、性能
の均一な触媒を得ることができる。
酸化チタン、酸化モリブデン、酸化バナジウムおよび
アルミナ・シリケート繊維の混合物をエキスパンドメタ
ルプレートの両面に付着させ、断面Ｚ字型に成形して得
られた板状触媒を積層し、枠体内に収納し、第３図に示
すような触媒ユニット（約465×465×560mm）を作成し
た。この触媒ユニットを、第１図に示すような網状ベル
ト４上に供給し、触媒の焼成を行なった。焼成条件は、
熱風１、１′の温度約500℃、触媒ユニット３を通過す
るときの熱風の風速約0.4m/sec、触媒ユニット３の炉内
滞留時間約2.5時間で処理したところ、触媒中の硫酸根
含量が約5.5重量％で、品質のばらつきが極めて少ない
脱硝用触媒ユニットが得られた。また得られた触媒を使
用して排ガス脱硝を行なったところ、脱硝率は61％以
上、触媒の摩耗量は試験片（100×100mm）当たり0.16g
以下と少なかった。
アルミナ・シリケート繊維の混合物をエキスパンドメタ
ルプレートの両面に付着させ、断面Ｚ字型に成形して得
られた板状触媒を積層し、枠体内に収納し、第３図に示
すような触媒ユニット（約465×465×560mm）を作成し
た。この触媒ユニットを、第１図に示すような網状ベル
ト４上に供給し、触媒の焼成を行なった。焼成条件は、
熱風１、１′の温度約500℃、触媒ユニット３を通過す
るときの熱風の風速約0.4m/sec、触媒ユニット３の炉内
滞留時間約2.5時間で処理したところ、触媒中の硫酸根
含量が約5.5重量％で、品質のばらつきが極めて少ない
脱硝用触媒ユニットが得られた。また得られた触媒を使
用して排ガス脱硝を行なったところ、脱硝率は61％以
上、触媒の摩耗量は試験片（100×100mm）当たり0.16g
以下と少なかった。
比較のために第４図に示すように触媒ユニットの一方
向のみから熱風を供給する以外は、実施例と同一条件で
実施例と同一の触媒の焼成を行なった。
向のみから熱風を供給する以外は、実施例と同一条件で
実施例と同一の触媒の焼成を行なった。
その結果、触媒中のユニット内の触媒の硫酸根含量が
熱風の入口側から出口側にかけて約３〜８％と分布を示
し、品質のバラツキの大きいものとなった。また得られ
た触媒を使用して排ガス脱硝を行なったところ、脱硫率
は55％〜63％、摩耗量は0.12〜0.25g/T.P.と性能のばら
つきが見られた。
熱風の入口側から出口側にかけて約３〜８％と分布を示
し、品質のバラツキの大きいものとなった。また得られ
た触媒を使用して排ガス脱硝を行なったところ、脱硫率
は55％〜63％、摩耗量は0.12〜0.25g/T.P.と性能のばら
つきが見られた。
また上記比較テストにおいて、熱風を循環させたとこ
ろ、上記と同じ硫酸根含量および触媒性能を得るために
は約10時間の焼成が必要であった。
ろ、上記と同じ硫酸根含量および触媒性能を得るために
は約10時間の焼成が必要であった。
本発明によれば、触媒性能、すなわち摩耗強度と活性
について、物性の均一な触媒を焼成することができ、し
たがって触媒焼成時における触媒の収率も向上する。
について、物性の均一な触媒を焼成することができ、し
たがって触媒焼成時における触媒の収率も向上する。
第１図は、本発明の触媒焼成炉の一実施例を示す斜視
図、第２図は、本発明の他の実施例を示す平面図、第３
図は、脱硝用板状触媒ユニットの斜視図、第４図は、熱
風を一方向のみから供給する熱処理炉の斜視図、第５図
は、第４図のＶ−Ｖ方向線に沿った矢視面図、第６図
は、触媒のSO4含量と脱硝率および摩耗量との関係を示
す図である。 １、１′……熱風、1a、1b、1c、1a′、1b′、1c′……
熱風、３……触媒ユニット、４……網状ベルト、５……
進行方向、６……回転ロール、７……板状触媒。
図、第２図は、本発明の他の実施例を示す平面図、第３
図は、脱硝用板状触媒ユニットの斜視図、第４図は、熱
風を一方向のみから供給する熱処理炉の斜視図、第５図
は、第４図のＶ−Ｖ方向線に沿った矢視面図、第６図
は、触媒のSO4含量と脱硝率および摩耗量との関係を示
す図である。 １、１′……熱風、1a、1b、1c、1a′、1b′、1c′……
熱風、３……触媒ユニット、４……網状ベルト、５……
進行方向、６……回転ロール、７……板状触媒。
Claims (12)
- 【請求項１】炉内を連続的に移動する移送装置上に脱硝
用触媒ユニットを配置する工程と、前記移送装置の少な
くとも前部と後部で触媒ユニットに対する熱風通過方向
が逆になるように新鮮な熱風を送給する工程と、移送装
置から触媒ユニットを除去する工程とからなり、前記熱
風を通過させる工程は触媒中の硫酸根の含有率を調整す
るように前記熱風の風速をコントロールすることを特徴
とする脱硝用触媒の焼成方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記熱風
を通過させる工程は触媒中の硫酸根の含有率が４〜７重
量％になるように前記熱風の風速をコントロールするこ
とを特徴とする脱硝用触媒の焼成方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記熱風
の通過方向が移送装置の前部と後部で上下逆方向になる
ように熱風を送給する脱硝用触媒の焼成方法。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項において、熱風の温
度が350〜600℃の範囲内にある脱硝用触媒の焼成方法。 - 【請求項５】特許請求の範囲第４項において、熱風の温
度が450〜550℃の範囲内にある脱硝用触媒の焼成方法。 - 【請求項６】特許請求の範囲第１項において、炉内を通
る触媒ユニットの滞留時間が１〜４時間の範囲内にある
脱硝用触媒の焼成方法。 - 【請求項７】特許請求の範囲第６項において、炉内を通
る触媒ユニットの滞留時間が２〜３時間の範囲内にある
脱硝用触媒の焼成方法。 - 【請求項８】特許請求の範囲第１項において、熱風の風
速が0.1〜0.9m/secの範囲内にある脱硝用触媒の焼成方
法。 - 【請求項９】特許請求の範囲第８項において、熱風の風
速が0.3〜0.5m/secの範囲内にある脱硝用触媒の焼成方
法。 - 【請求項１０】特許請求の範囲第１項において、触媒中
の硫酸根の含有率が５〜６重量％の範囲内である脱硝用
触媒の焼成方法。 - 【請求項１１】特許請求の範囲第１項において、触媒成
分がチタン、モリブデン、バナジウム、タングステンお
よびマンガンから選ばれた少なくとも１種の金属の酸化
物からなる脱硝用触媒の焼成方法。 - 【請求項１２】特許請求の範囲第１項において、前記触
媒ユニットは、突起を有する多孔性板状支持体の表裏に
触媒を塗布して形成された板状触媒を、前記突起を介し
て多数積み重ね、これを枠体内に収容したものである脱
硝用触媒の焼成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62310690A JP2506392B2 (ja) | 1986-12-19 | 1987-12-08 | 脱硝用触媒の焼成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61-303200 | 1986-12-19 | ||
| JP30320086 | 1986-12-19 | ||
| JP62310690A JP2506392B2 (ja) | 1986-12-19 | 1987-12-08 | 脱硝用触媒の焼成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63267446A JPS63267446A (ja) | 1988-11-04 |
| JP2506392B2 true JP2506392B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=26563437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62310690A Expired - Lifetime JP2506392B2 (ja) | 1986-12-19 | 1987-12-08 | 脱硝用触媒の焼成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2506392B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101231076B1 (ko) * | 2011-01-12 | 2013-02-07 | 리젠아이(주) | Ｓｃｒ 탈질설비 폐촉매 재생시스템의 가스 건조로 |
| KR20180120209A (ko) * | 2016-03-02 | 2018-11-05 | 워터 피크 인코포레이티드 | 구강 세정기용 작동 조립체 |
-
1987
- 1987-12-08 JP JP62310690A patent/JP2506392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101231076B1 (ko) * | 2011-01-12 | 2013-02-07 | 리젠아이(주) | Ｓｃｒ 탈질설비 폐촉매 재생시스템의 가스 건조로 |
| KR20180120209A (ko) * | 2016-03-02 | 2018-11-05 | 워터 피크 인코포레이티드 | 구강 세정기용 작동 조립체 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63267446A (ja) | 1988-11-04 |
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