JP3427420B2 - 排気ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents

排気ガス浄化用触媒の製造方法

Info

Publication number
JP3427420B2
JP3427420B2 JP15328693A JP15328693A JP3427420B2 JP 3427420 B2 JP3427420 B2 JP 3427420B2 JP 15328693 A JP15328693 A JP 15328693A JP 15328693 A JP15328693 A JP 15328693A JP 3427420 B2 JP3427420 B2 JP 3427420B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
honeycomb
slurry
honeycomb carrier
heating
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP15328693A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0768184A (ja
Inventor
智士 市川
明秀 高見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP15328693A priority Critical patent/JP3427420B2/ja
Publication of JPH0768184A publication Critical patent/JPH0768184A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3427420B2 publication Critical patent/JP3427420B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排気ガス浄化用触媒の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車エンジンの排気ガス中のNOxを
理論空燃比よりも酸素過剰の雰囲気で浄化するに適した
排気ガス浄化用触媒として、Cu、Co等の活性種を担
持させたゼオライトがハニカム担体に担持されているも
のは知られている。そして、このような触媒の製造方法
の一例が特開平1−135540号公報に開示されてい
る。すなわち、その方法は、ゼオライト、バインダ及び
水を混合してなるスラリーをハニカム担体にウォッシュ
コートし、エアブローによって余分なスラリーを除去
し、該ハニカム担体に付着しているスラリーの乾燥・焼
成を行なった後、該ハニカム担体を上記活性種の塩の溶
液に浸漬して上記ゼオライトに活性種をイオン交換担持
させる、というものである。
【0003】また、上記ゼオライトに活性種を予め担持
させておいて、該ゼオライトを上記バインダ及び水と混
合することによってスラリーを調製し、しかる後に上記
ウォッシュコート、エアブロー及び乾燥・焼成を行なう
という方法も一般に知られている。
【0004】これらの方法において、ハニカム担体の孔
は上記ウォッシュコートによって一旦塞がれるが、上記
エアブローによって余分なスラリーが吹き飛ばされるた
め、その際に当該ハニカム孔も開通することになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記エアブロ
ーによってハニカム孔が開通しても、ハニカムに付着し
ているスラリーは、その後の乾燥工程において軟化して
その粘度が低下し、そのことによって液だれを生じて再
びハニカム孔が閉塞されること、所謂目詰りを生ずるこ
とがある。もちろん、1回のウォッシュコート量を少な
くすれば上記液だれの問題は少なくなるが、それでは必
要量の触媒を担持させるためのウォッシュコート回数が
多くなる。
【0006】これに対して、γ−アルミナにPt等の貴
金属を担持させた三元触媒の場合はスラリーに硝酸を添
加してその粘度を調整することが行なわれており、最適
な粘度に調整すれば上記液だれが少なくなって上記目詰
りが少なくなる。しかし、触媒の母材としてゼオライト
が用いられるNOx用の触媒の場合は、上記ゼオライト
自体が酸に弱いことから、得られる触媒の活性が低下す
るなど品質のばらつきを招く。特に、活性種をイオン交
換によってゼオライトに担持させたものでは、活性種が
硝酸のプロトンと交換されて脱落するという問題もあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段及びその作用】本発明は、
上記課題を解決するために、スラリーをウォッシュコー
トしてエアブローを行なった後に、短時間の加熱を行な
ってエアブローを再度行なうようにした方法と、1回目
のウォッシュコートにはスラリーを用い、2回目のウオ
ッシュコートには酸を加えたスラリーを用いるようにし
た方法を提供するものである。
【0008】すなわち、上記課題を解決する第1の手段
は、活性種を担持させた金属含有シリケートに水及びバ
インダを加えてなるスラリーをハニカム担体にウォッシ
ュコートする第1工程と、上記第1工程に続いて、当該
第1工程でウォッシュコートされ上記ハニカム担体のハ
ニカム孔を塞いだ余分なスラリーを除去すべく、上記ハ
ニカム担体に第1のエアブローを行なう第2工程と、
記第2工程に続いて、上記ハニカム孔内面のウォッシュ
コート層が軟化して液だれを生ずるよう短時間加熱する
第3工程と、上記第3工程に続いて、上記ハニカム担体
に上記液だれによって塞がれた上記ハニカム孔が開通す
るよう、上記ハニカム担体に第2のエアブローを行なう
第4工程と、上記第4工程に続いて、上記ハニカム孔内
面に付着しているスラリーが乾燥するよう、上記ハニカ
ム担体を加熱する第5工程とを備えていることを特徴と
する排気ガス浄化用触媒の製造方法である。
【0009】上記第1の手段においては、第3工程の加
熱によってウォッシュコート層に液だれを生ずるため、
一部若しくは全部のハニカム孔は該スラリーによって塞
がれ、第4工程のエアブローによって開通する。このよ
うにハニカム孔に付着したスラリーが乾燥していく途中
段階で一旦液だれを生じさせるから、第5工程の加熱乾
燥時にはもはやスラリーの液だれは生ずることがなく、
上記第4工程のエアブローによるハニカム孔の開通状態
が維持されることになる。
【0010】当該手段において、金属含有シリケート
は、結晶の骨格を形成する金属としてAlを用いたアル
ミノシリケート(ゼオライト)に代表されるようなミク
ロの細孔を有する結晶質の多孔体を意味する。もちろ
ん、上記Alに代えてあるいはAlと共にGa、Ce、
Mn、Tb等の他の金属を骨格形成材料とする金属含有
シリケートを用いることもできる。また、アルミノシリ
ケートについても、ZSM−5、フェリエライト、モル
デナイト、A型、X型、Y型などその種類を問わずに採
用することができ、ケイバン比も特に問わない。
【0011】スラリーの調製において、バインダとして
は水和アルミナ等を用いることができ、バインダ量とし
ては5〜30wt%が好適である。また、スラリー濃度は
20〜40wt%とすることができるが、当該スラリーの
粘度が高すぎる場合には硝酸等の酸を適宜添加すること
ができる。
【0012】また、上記活性種としては、遷移金属であ
っても、典型元素であってもよいが、遷移金属として
は、Cu、Co、NiあるいはPt、Rh、Ir、Pd
のような貴金属が好適である。上記金属含有シリケート
への活性種の担持方法についても、含浸法、イオン交換
法、蒸発乾固法、スプレードライ法など種々の方法を採
用することができる。
【0013】上記第3工程の加熱温度は80℃〜250
℃の範囲に設定することが好適である。80℃未満では
液だれを生じ難いからであり、また、250℃を越える
ような高温ではスラリー表面の乾燥が進み過ぎ、第4工
程のエアブローによるハニカム孔の開通が円滑に行なわ
れないからである。当該加熱時間は、ハニカムの容量及
び加熱温度によって異なってくるが、一旦生じた液だれ
が乾燥硬化しない範囲で設定する。
【0014】ハニカム担体への金属含有シリケートの担
持量を多くする場合には、上記第1〜第5工程を繰り返
して行なえばよい。
【0015】上記課題を解決する第2の手段は、活性種
を担持させた金属含有シリケートに水及びバインダを加
えてなるスラリーをハニカム担体にウォッシュコートす
る第1工程と、上記第1工程に続いて、当該第1工程で
ウォッシュコートされ上記ハニカム担体のハニカム孔を
塞いだ余分なスラリーを除去すべく、上記ハニカム担体
に第1のエアブローを行なう第2工程と、上記第2工程
に続いて、上記ハニカム担体に付着しているスラリーが
乾燥するようにその際に液だれを生ずるように加熱する
第3工程と、上記第3工程に続いて、活性種を担持させ
た金属含有シリケートに水、バインダ及び酸を加えてな
る酸性のスラリーを上記ハニカム担体にウォッシュコー
トすることにより、上記第3工程の加熱によって生じた
液だれを部分的に溶離するとともに、上記第1工程のウ
ォッシュコート層の上にウォッシュコート層を形成する
第4工程と、上記第4工程に続いて、余分なスラリーが
除去されるよう、上記ハニカム担体に第2のエアブロー
を行なう第5工程と、上記第5工程に続いて、上記ハニ
カム担体に付着しているスラリーが乾燥するよう当該ハ
ニカム担体を加熱する第6工程とを備えていることを特
徴とする排気ガス浄化用触媒の製造方法である。
【0016】当該第2の手段においては、第4工程のウ
ォッシュコートに酸性スラリーを採用しているから、第
1工程のウォッシュコート層に第3工程の加熱乾燥によ
って液だれを生じてハニカム孔が閉塞されても、上記酸
性スラリーが当該液だれを部分的に溶離しながら、第1
工程のウォッシュコート層の上にウォッシュコート層を
形成する。
【0017】すなわち、スラリーはその酸性度が高くな
るにつれて粘度が低くなるとともに、一旦付着している
スラリーを溶離する性質がある。そして、当該手段の場
合は、上記酸性スラリーによって先の液だれが部分的に
溶離することによってハニカム孔の目詰りが解消され、
あるいは粘度が低下した上記液だれ部分が第5工程のエ
アブローによって吹き飛ばされて上記目詰りが解消され
ることになる。また、第6工程においてハニカム担体の
加熱乾燥を行なうが、上記酸性スラリーによるウォッシ
ュコート層は温度上昇による粘度低下が少ないため、液
だれはほとんどなくハニカム担体の目詰りは生じない。
【0018】また、2回目のウォッシュコートでは酸性
スラリーを用いるが、1回目のウォッシュコートには酸
を加えていない通常のスラリーを用いるから、触媒活性
のばらつき・低下の問題は最少限に抑えられる。なお、
ウォッシュコートを3回以上行なう場合、3回目以降の
ウォッシュコートには酸性スラリーを用いることにな
る。
【0019】金属含有シリケート及び活性種に関しては
第1の手段の場合と同様にその種類は問わない。また、
上記酸性スラリーの調製に用いる酸としては、種々のも
のを用いることができるが、硝酸が好適である。酸性度
はpH3〜5が好適である。pH3未満では1回目のウ
ォッシュコート層の溶離を招き易くなるとともに、触媒
の活性の点で不利になるからであり、pH5を越えるよ
うな酸性ではハニカム孔の目詰り防止に有効でないから
である。また、酸性スラリーによるウォッシュコート
(浸漬)時間は20〜40秒程度が好適である。短いと
上記目詰り防止を確実に図ることが難しくなり、長いと
ウォッシュコート層の溶離を招くからである。
【0020】
【発明の効果】従って、第1の手段(請求項1及び請求
項2に記載の各発明)によれば、スラリーのハニカム担
体へのウォッシュコート及びエアブローを行なった後
に、短時間の加熱によって一旦液だれを生じさせてから
再度エアブローを行なうようにしたから、その後の加熱
乾燥によってスラリーの液だれを招くことがなくなり、
ハニカム担体の目詰り防止に有利になる。
【0021】また、第2の手段(請求項3及び請求項4
の記載の各発明)によれば、酸を加えていないスラリー
のウォッシュコート、エアブロー及び加熱乾燥を行なっ
た後に、酸を加えたスラリーのウォッシュコート及びエ
アブローを行なうようにしたから、触媒活性のばらつき
・低下を最少限に抑えながらに、ハニカム担体の目詰り
を防止することができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0023】<実施例1> −スラリーの調製− 金属含有シリケートとしてのZSM−5に活性種をイオ
ン交換によって担持させてなる触媒粉と、バインダと、
水とを混合してよく撹拌することによってスラリーを調
製した。バインダは水和アルミナであって、その量は2
0wt%であり、スラリー濃度は600g/リットルであ
る。
【0024】−ウォッシュコート(第1工程)− 上記スラリーにコージェライト製のハニカム担体(1.
3リットル、400セル/inch2)を浸漬することによ
ってウォッシュコートを行なった。このウォッシュコー
トによってハニカム担体はそのほとんどのハニカム孔が
上記スラリーによって塞がれた。
【0025】−第1のエアブロー(第2工程)− 上記ハニカム担体に上記スラリーによって塞がれたハニ
カム孔が開通するようエアブローを行なった。エアブロ
ーの圧力は0.3〜10kg/cm2であり、完全に目通し
(全てのハニカム孔が開通した状態に)する。
【0026】−短時間の加熱乾燥(第3工程)− 上記ハニカム担体を200℃の温度に保たれた乾燥器に
入れ、10分間を経過した後に該乾燥器から取り出し
た。この加熱によって、上記ハニカム担体は各ハニカム
孔の内面に付着形成されているウォッシュコート層に液
だれを生じ、一部のハニカム孔は液だれを生じたスラリ
ーによって塞がれた。
【0027】すなわち、スラリーの温度と粘度との関係
は図1に示す通りであり、スラリーは温度が上昇するに
伴って粘度が低下し、上記液だれを生じたものである。
この場合、当該ウォッシュコート層は加熱によって軟化
し粘度が低下するが、そのまま加熱を継続すると、粘度
が再び上昇していくため、長時間の加熱は好ましくな
い。当該加熱温度及び時間はハニカム容量によって異な
る。各ハニカム容量及び各加熱温度での加熱時間(分)
は表1に示す通りである。
【0028】
【表1】
【0029】−第2のエアブロー(第4工程)− 上記乾燥器から取り出したハニカム担体に直ちにエアブ
ローを行なうことにより、上記液だれによって塞がれた
ハニカム孔を開通させた。このエアブローは上記第2工
程のそれと同じ条件で行なった。
【0030】−加熱乾燥(第5工程)− 上記ハニカム担体を上記第3工程の乾燥器に入れ、2時
間を経過した後に取り出した。これにより、上記ハニカ
ム孔内面のウォッシュコート層は完全に乾燥することに
なる。この場合、上記第3工程においてウォッシュコー
ト層に一旦液だれを生じさせているから、本工程の加熱
乾燥ではもはや液だれは生ずることがなく、上記第4工
程のエアブローによるハニカム孔の開通状態が維持され
る。
【0031】−上記第1〜第5工程の繰返し− 上記ハニカム担体への触媒粉の担持量を多くするため
に、上記第1工程〜第5工程を繰り返す。
【0032】−焼成− 以上のようにして触媒粉を担持させたハニカム担体を4
00〜500℃の温度で2〜3時間加熱することによっ
て、焼成を行なった。
【0033】−評価− 別に比較例として上記第3工程及び第4工程を行なわな
い他は上記実施例1と同じ条件にしてハニカム担体への
触媒粉の担持を行なったものを作成した。これと上記実
施例1とについて触媒(上記触媒粉及びバインダ)担持
量及びハニカム担体の目詰り率を調べたところ、表2に
示す通りになった。なお、表2に記載の数値はそれぞれ
サンプル10個の平均値である。
【0034】
【表2】
【0035】上記表2によれば、実施例1では触媒担持
量が比較例よりも若干少ないが、目詰りはほとんど生じ
ていない。これから、上記第3工程の短時間の加熱及び
第4工程のエアブローがハニカム担体の目詰り防止に有
効であることがわかる。
【0036】<実施例2> 本例は1回目のウォッシュコートに酸を加えていない通
常のスラリーを用い、2回目のウォッシュコートに酸性
スラリーを用いる例である。
【0037】−スラリーの調製− 酸を加えていない通常のスラリーは実施例1と同じ方法
によって調製した。酸性スラリーについては上記通常の
スラリー1リットル当たりに硝酸を約10ml添加するこ
とによってpHを3〜5の範囲になるようにした。
【0038】−通常のスラリーのウォッシュコート、
1のエアブロー及び加熱乾燥− 実施例1における第1工程及び第2工程と同様の方法に
よって当該ウォッシュコート及びエアブローを行なっ
た。そして、このハニカム担体を200℃の乾燥器に入
れ、2時間を経過した後に取り出した。このハニカム担
体のハニカム孔はウォッシュコート層の液だれによっ
て、部分的に目詰りを生じていた。
【0039】−酸性スラリーのウォッシュコート、第2
エアブロー及び加熱乾燥− 当該ハニカム担体を上記酸性スラリーに30秒ほど浸漬
して取り上げ、上記通常のスラリーの場合と同様のエア
ブロー及び加熱乾燥を行なった。
【0040】−焼成− 以上のように2回のウォッシュコートによって触媒粉を
担持させたハニカム担体を400〜500℃の温度で2
〜3時間加熱することによって、焼成を行なった。
【0041】−評価− 別に実施例1の比較例の場合と同様の方法で比較例の触
媒を作成した。これと上記実施例2とについて触媒担持
量及びハニカム担体の目詰り率を調べたところ、表3に
示す通りになった。なお、表3に記載の数値はそれぞれ
サンプル10個の平均値である。
【0042】
【表3】
【0043】上記表3によれば、実施例2では触媒担持
量が比較例よりも若干少ないが、目詰りはほとんど生じ
ていない。これから、2回目のウォッシュコートに酸性
スラリーを用いることがハニカム担体の目詰り防止に有
効であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】スラリーの温度と粘度との関係を示すグラフ図
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 38/74 B01D 53/94

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性種を担持させた金属含有シリケート
    に水及びバインダを加えてなるスラリーをハニカム担体
    にウォッシュコートする第1工程と、上記第1工程に続いて、当該第1工程でウォッシュコー
    トされ上記ハニカム担体のハニカム孔を塞いだ余分なス
    ラリーを除去すべく、上記ハニカム担体に第1の エアブ
    ローを行なう第2工程と、上記第2工程に続いて、上記ハニカム孔内面 のウォッシ
    ュコート層が軟化して液だれを生ずるよう短時間加熱す
    る第3工程と、上記第3工程に続いて、 上記ハニカム担体に上記液だれ
    によって塞がれた上記ハニカム孔が開通するよう、上記
    ハニカム担体に第2のエアブローを行なう第4工程と、上記第4工程に続いて、 上記ハニカム孔内面に付着して
    いるスラリーが乾燥するよう、上記ハニカム担体を加熱
    する第5工程とを備えていることを特徴とする排気ガス
    浄化用触媒の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の排気ガス浄化用触媒の
    製造方法において、 上記第3工程の加熱温度が80〜250℃であるもの。
  3. 【請求項3】 活性種を担持させた金属含有シリケート
    に水及びバインダを加えてなるスラリーをハニカム担体
    にウォッシュコートする第1工程と、上記第1工程に続いて、当該第1工程でウォッシュコー
    トされ上記ハニカム担体のハニカム孔を塞いだ余分なス
    ラリーを除去すべく、上記ハニカム担体に第1の エアブ
    ローを行なう第2工程と、上記第2工程に続いて、 上記ハニカム担体に付着してい
    るスラリーが乾燥するようにその際に液だれを生ずるよ
    うに加熱する第3工程と、上記第3工程に続いて、 活性種を担持させた金属含有シ
    リケートに水、バインダ及び酸を加えてなる酸性のスラ
    リーを上記ハニカム担体にウォッシュコートすることに
    より、上記第3工程の加熱によって生じた液だれを部分
    的に溶離するとともに、上記第1工程のウォッシュコー
    ト層の上にウォッシュコート層を形成す 第4工程と、上記第4工程に続いて、 余分なスラリーが除去されるよ
    、上記ハニカム担体に第2のエアブローを行なう第5
    工程と、上記第5工程に続いて、 上記ハニカム担体に付着してい
    るスラリーが乾燥するよう当該ハニカム担体を加熱する
    第6工程とを備えていることを特徴とする排気ガス浄化
    用触媒の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の排気ガス浄化用触媒の
    製造方法において、 上記第4工程の酸は硝酸であり、スラリーのpHが3〜
    5であるもの。
JP15328693A 1993-06-24 1993-06-24 排気ガス浄化用触媒の製造方法 Expired - Fee Related JP3427420B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15328693A JP3427420B2 (ja) 1993-06-24 1993-06-24 排気ガス浄化用触媒の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15328693A JP3427420B2 (ja) 1993-06-24 1993-06-24 排気ガス浄化用触媒の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0768184A JPH0768184A (ja) 1995-03-14
JP3427420B2 true JP3427420B2 (ja) 2003-07-14

Family

ID=15559161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15328693A Expired - Fee Related JP3427420B2 (ja) 1993-06-24 1993-06-24 排気ガス浄化用触媒の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3427420B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0768184A (ja) 1995-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3767453A (en) Method of depositing a high surface area alumina film on a relatively low surface area support
JP3799651B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒
US5212130A (en) High surface area washcoated substrate and method for producing same
JPH11226426A (ja) 触媒の製造方法
JPH02194819A (ja) 酸素含有排ガス中に存在する窒素酸化物の還元方法
JPS59142849A (ja) 廃棄物制御用の二重に促進された白金族金属触媒
JPH02293049A (ja) 排気ガス浄化用触媒
JP2020513305A (ja) 2価銅イオンを特定の比率で担持したゼオライト、その製造方法及びこれを含む触媒組成物
US6150291A (en) Method of abating NOx and preparation of catalytic material therefor
US5234876A (en) Thermally stable chromium-exchanged zeolites and method of making same
JPH05220403A (ja) 排気ガス浄化用触媒
JP3498357B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒の製造方法
JP3427420B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒の製造方法
JPH0244580B2 (ja)
JPH0796198A (ja) 排気ガス浄化用触媒の製造方法
CA2605097A1 (en) Method and device for catalytic oxidation and reduction of gases and vapours by crystalline compounds of heavy metals and rare earths
JP3287873B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒
JP4992172B2 (ja) 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
JPS6164331A (ja) 排ガス浄化用触媒の製法
JP3503156B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒の製造方法
RU2825302C1 (ru) Способ приготовления блочного катализатора
JP3208637B2 (ja) NOx吸着剤およびその製造法
JP3508180B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP3300029B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒の製造方法
JP3427419B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030408

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees